JPS61283457A

JPS61283457A - プリント回路板に部品を配置接続する方法及びその装置

Info

Publication number: JPS61283457A
Application number: JP61109737A
Authority: JP
Inventors: リカルド・ヴァンゼッティ; アショッド・エス・ドストゥーミアン
Original assignee: BANZETSUTEI SYST Inc
Current assignee: BANZETSUTEI SYST Inc
Priority date: 1985-06-07
Filing date: 1986-05-15
Publication date: 1986-12-13
Also published as: EP0209650A3; EP0209650A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はプリント回路板に部品を配置し電気的に接続す
るための方法及び装置に関し、さらに詳細には、予備は
んだ付は等の方法で前もってはんだ材料を供給された接
続手段を有する部品及びプリント回路板を１個別に形成
されたはんだ接合部の検査にも役立つ赤外線検出器の制
御下でレーザー等の加熱装置を利用してリフロー・ソル
ダリングして接続する形式の、プリント回路板上に個々
の部品を供給し位置設定するための自動システムに関す
る。

（従来の技術及びその問題点）現在電子プリント回路板の製造には独立した多数の工程
を必要とし、各工程は別種類の装置で実施されるため、
多大の資本投下を要するのみならず、逐次実施される各
操作ごとにプリント回路板を機械から機械へと移動しな
ければならないので比較的緩慢になる。

当業者間ではプリント回路板組立品の製造にピンク・ア
ンド・ブレイス機械を使用することが古くから知られて
いる。この機械は３通常、統合されたマイクロコンピュ
ータ群で制御され、プリント回路板に電子部品を自動的
に供給する。また、この機械は１個以上の取上げ配置用
（ピック・アンド・ブレイス）ヘッドを備え、これは配
置する部品の種類に応じて自動的に選択される。普通、
各取上げ配置用ヘッドには特定の電子部品を取」−げて
プリント回路板の所定位置に移送するための吸引装置及
び／又はピンセットが付いている。取上げ配置用ヘッド
及び／又はプリント回路板は好ましくはＸ−Ｙパターン
中に表示され、全ての部品をプリント回路板の適切な位
置に逐次配置する。ピック・アンド・ブレイス機械はプ
リント回路板の所定位置に所定量のエポキシ接着剤又は
はんだペーストを供給する独立した接着剤アプリケータ
を備える。このようにして、各電子部品はプリント回路
板に配置されるとエポキシ接着剤又ははんだペーストで
所定の位置に固定される。

この工程が済んだプリント回路板組立品は、続いて、プ
リント回路板に各部品をはんだ付けしてこの両者を電気
的に接続するために別のＦＩ＆械に移動される。周知の
ピックΦアンドＱブレイス装置としては、エムハルト機
械グループ（ＩＥ１１ｉ＋ｒｔＭａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｇ
ｒｏｕｐ、マサチューセッツ州ビバリー）Ｄｙｎａ／　
Ｐｅｒｔ部門製造のＭＰＳ−５００及びＭＰＳ−１００
ピツク・アンド・ブレイス装置がある。

このピック・アンド・ブレイス装置は小型のチップ・レ
ジスター、キャパシター及びダイオード。

小型アウトライン・トランジスタ、小型集積回路、並び
にセラミック製又はプラスチック製のリード付き又は無
リードのチップ・キャリヤを取り扱うように設計されて
いる。

プリント回路板はその上に接着剤で種々の部品を一時的
に固定した状態で続いてはんだ付箇所に送られ、そこで
各部品はプリント回路板に導電性はんだ接合部で恒久的
に固定される。はんだを供給してプリント回路板ヒの２
個の導電体間を機械的及び電気的に恒久的に接合するに
は種々の方法があるが、はんだ付は関係者にとっては周
知の事実なのでここでは詳述を避ける。小量生産ではは
んだ接合部を個々に手ではんだ付けするが、大量生産の
場合は全体で数百ないし数千のはんだ接合部を必要とす
るプリント回路板をウェーブ・ソルダリング又はリフロ
ー・ソルダリングによって一工程ではんだ付けすること
ができる。

ウェーブ・ソルダリングでは、一定の予備工程の後、プ
リント回路板を溶融したソルダー・ウェーブの上方に通
し、その際に目的とする接続部が局部的にはんだで接合
されるようにする。しかし、この様なシステムは１表面
取付は無リード部品の付いたプリント回路板への使用が
困難である。

リフロー・ソルダリングにおいては溶融はんだを用いて
所定位置にソルダー・パッドを工・備はんだ付けし、そ
のまま固化させる。続いて、同様に予備はんだ付けした
所望の導電体を適当なソルダー・パッドと接触させてか
らプリント回路板全体を放射加熱等の方法で所定温度に
加熱する。リフロー・ソルダリングで特に問題なのは、
対象とするプリント板の全てのはんだ接合部が常に同量
のはんだを必要とするわけではなく、またはんだと接触
する隣接金属量が異なる点である。この結果、各はんだ
接合部ごとに必要とする加熱量が異なるため、標準的な
放射又は対流による偶然法では小接合部が過熱される一
方、大接合部は加熱不足となる。リフロー・ソルダリン
グを行う際には、固形はんだが液化する瞬間或いはこの
逆の瞬　　）間を正確に知ることが重要であり、この判
断をはんだ接合部に物理的に触れたりはんだ接合部表面
の放射発散率を知ることなしにできれば有利である。従
来のリフロー拳ソルダリング工程では必ずプリント回路
板組立品全体が高温にさらされるため、リフロー・ソル
ダリング工程中に電子部品が損傷を受ける危険性が常に
存在した。

米国特許出願番号箱６１９，３４８号（１９８４年６月１１日出願）に本発明と同一の出願人
による新しい改良されたりフロー・ソルダリング法が開
示されている。各接合部ごとに所要加熱量が異なり、ま
た加熱操作時に電子部品が損傷を受ける可能性があるた
め、上記特許では融点まで加熱する材料の表面を赤外線
検出装置で監視しりフローが完了したら直ちに熱の供給
を停止するようにして、各はんだ接合部位を集束レーザ
ー光線で個々に加熱する方法が開示されている。この様
にすれば、各はんだ接合部位は制御された加熱条件で、
付属電子部品の損傷を危惧せずにはんだ付けすることが
できる。

プリント回路板の組立やはんだ付けの間に生じる可能性
のある種々の欠陥を検出し補正するための種々の検査技
術が良く知られている。目視検査では比較的明瞭な欠陥
が検出されるが、こうした検査には時間と経費が嵩む。

しかし、目視検査の基本的な欠点は１人間には疲労９判
断ミス、及び可／否の境界線の変動がつきものだという
点にある。組立プリント回路板も電気的なパラメータを
接触的に測定する装置で試験できるが、この様な電気的
パラメータは通常数個の部品の腹合作用として得られる
ものであるため１個々の部品の性能を検査することはで
きない。その結果として、従来の試験を通過したプリン
ト回路の約３％は現場での使用初期に故障する恐れのあ
る初発欠陥を蔵している。

組立プリント回路板の検査をより徹底的なものにするた
め、電子装置中の赤外線放出部品の検査用に赤外線非接
触式装置が考案されている。

この種の装置は米国特許第３，８０３，４１３号（１９
７４年４月９日発行）に議論されている。

電気的な励起によって熱エネルギーを放出する装置、あ
るいははんだ接合部の様な部品への熱エネルギーを注入
する場合の如く部品を加熱して放出される赤外線の検出
を必要とする装置がある。米国特許第３，８０３，４１
３号には種々の部品に熱エネルギーを注入するためのレ
ーザー装置、及びプリント回路板の多数のはんだ接合部
を伴う一連の部品配列への逐次的な熱エネルギーの注入
を可能にする走査システムの使用が開示されている。

改良されたレーザ一式赤外線検出システムが米国特許第
４，４８１．４１８号に開示されている。

このシステムでは、赤外線レーザーから熱パルスが発生
され、可視波長の別のレーザーがターゲツティングに使
用される。この２本のレーザー光線は、光線のホモジナ
イザーとして作用しかつレーザーと迅速に動く位置調整
テーブルとを機械的に分離することを可能にする。可撓
性の光フアイバー内で同軸状にされる。赤外レーザーを
各はんだ接合部に注入すると、はんだ接合部は加熱され
て各はんだ接合部から赤外熱エネルギーが放出され、こ
れから個々のはんだ接合部に関する熱的な信号（サイン
）が得られる。この熱的信号（サイン）は熱注入時の温
度上昇と、加熱用レーザーパルスの停止後の冷却用での
温度低下から構成される。

検査の制御と熱データの評価にはコンピュータが使用さ
れる。プリント回路板の各設計の検査に先立って、コン
ピュータ内に位置調整テーブルのＸ−Ｙ目標座標が記憶
される。次いで、コンピュータは光学軸上に各目標を設
定し、レーザーのシャッター操作及び試料を制御し、さ
らにピーク値とその後に３回（典型的には５分間隔で）
検出器信号をプリントアウトする。コンピュータは、ま
た、誤った目標設定により部品又は基板が燃焼する危険
があるような異常な加熱条件を示す検出器の出力も監視
する。標準データをコンピュータ・メモリー内に供給し
、コンピュータを使ってこれと試験データを比較する。

コンピュータはプリント回路板全体の熱データをプリン
トアウトし欠陥を警告又は識別する手段を備えている。

コンピュータが欠陥を識別して警告する過程で計算され
た標中偏差値が利用される。オペレーターは判断と経験
に基づいて、各はんだ接合部について上限値又は下限値
をキーボードから人力することができる。続いてプリン
ト回路板は自動再加工装置に移動され、ここで不適切な
はんだ接合部がオペレーターに自動的に標示され、オペ
レーターは迅速に必要な補正を施すことができる。

しかし、はんだ接合部の再はんだ付けには固有の問題点
がある。はんだ接合部には必ずはんだ付は過程で金属間
化合物が形成される。この金属間化合物の量ははんだ接
合部に手を加える（補修する）たびに増加し、はんだ接
合部は極めて脆化して破壊し易くなる。従って、補修過
程は、特にプリント回路板が使用時に種々の応力を受け
る時は、はんだ接合部での破損の原因にな性得る。そこ
で、補修量を実際に補修が必要であると検証された各は
んだ接合部に必要最低限に限定し、外観の修復だけを目
的とする補修等は避けることが重要である。

本発明はこのような課題を正確に達成することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段）本発明は単一の作業地点（ワークステーション）でプリ
ント回路板に部品を配置しはんだ付けし、さらに検査す
るための新規な改良された方法及び装置を提供するもの
で、これによってプリント回路板を異なった機能をなす
反数の機械の間で順次移動する必要がある従来技術のシ
ステムに較べて設備費及び所要時間を顕著に低下させる
ことができる。

即ち本発明は、電子部品を移動装置によって供給装置か
らプリント回路板上に自動的に移動し。

この際はんだ付けする各部材には予備はんだ付は等の方
法で前もってはんだ材料を供給した接点を設けておき、
各電子部品を前記移動装置で前記プリント回路板の所定
位置に保持した状態で前記接点にレーザー装置で熱エネ
ルギーを注入して各接点においてはんだ材料を液化し、
加熱されたはんだ材料から放出される赤外線を赤外線検
出装置で検出して前記接点において全ての固形はんだ材
料が溶解した瞬間を判定し前記レーザー装置を停止Ｉ：
。

するための信号を出力し、はんだ接合部の冷却時に前記
赤外線検出装置で赤外線放射の感知を継続し、冷却時の
赤外線放射から出力される信号をメモリーに記憶しであ
る基準理想信号と比較して前記はんだ接合部の妥当性を
判定することから成る。プリント回路板に部品を配置し
てはんだ付けし、さらに検査するための新規な改良され
た方法を提供する。

さらに２本発明は１作業地点に電子部品を逐次供給する
ための供給装置、プリント回路板を前記作業地点で可動
的に支持する支持装置、前記電子部品を前記プリント回
路板の所定位置に所定の順序で自動的に選定、移動し一
時的に保持するための移動装置、各所要の接合部で前も
って提供されたはんだ材料に順次熱エネルギーを注入し
てはんだ材料を液化するためのレーザー装置、前記はん
だ接合部の加熱時に各はんだ接合部から放出される赤外
線を連続的に感知して前記はんだ材料の液化を示す信号
を出力するための赤外線検出装置。

前記はんだ材料の液化を示す前記信号を受信して前記レ
ーザー装置を停止するだめの制御装置、並びに前記レー
ザー装置の停止後に前記検出装置から出力される信号を
基準信号と比較して各はんだ接合部の妥当性を判定する
ための検査装置とから成る。プリント回路板に電子部品
を配置してはんだ付けし、さらに検査するための新規な
改良された装置を提供する。

なお、請求の範囲に付記した図面参照符号は理解を助け
るためのものであって１図示の態称に限定することを必
ずしも意図しない。

本発明の前述したような又はそれ以外の目的。

特徴、及び利点は以下に記述する本発明のより詳細な説
明及び添付図面によって明確になるであろう。

（好適な実施の態様及び作用効果）本発明は基本的には１周知のピック・アンド・ブレイス
（取上げ配置）システムとりフロー・ソルダー・システ
ムとを組合せたもので、はんだ接　　　）合部への逐次
的及び／又は同時的な熱注入にレーザー装置を利用して
、電子部品を、ピックφアンド・ブレイス機械の移動装
置の制御下においた状態で接着剤を用いる必要なしに、
プリント回路板に機械的及び電気的に接合するためのも
のである。本発明はさらに各はんだ接合部におけるはん
だの再溶融を検出し、かつ各はんだ接合部を検査してそ
の妥当性を判定するための赤外線検出システムを利用す
る。

本発明のピック・アンド・ブレイス機械は。

ＤＹＮＡＰＥＲＴ−ＰＲＥＣＩＭＡ　（商標名）マイク
ロプレイスメント・システム（ＭＰＳ−５００）を始め
とする周知のいかなるピック・アンド・ブレイス装置を
も利用することができる。

こうした装置は多様な部品供給機構を利用しており、小
型のチップ・レジスター、キャパシター及びダイオード
、小型アウトライン・トランジスタ、小型アウトライン
集積回路、並びにセラミック製及びプラスチック製のリ
ード付／無リード・チップ・キャリヤ等を取り扱うこと
が出来る。この種の機械はフィーダーからプリント回路
板に交互に移動する２個の取上げ配置ヘッドを備えるが
、第３図には取上げ配置ヘッド１０のみを例示した。こ
のヘッドは電子部品３０を、動きを表示するためにＸ−
Ｙテーブル２８に固定されたプリント回路板２６に配置
するためのものである。

前記のマイクロプレイスメント・システムで変更を要す
る点は接着剤供給システムの除去のみであり、これは本
発明によれば電子部品をプリント回路板に一時的にさえ
も接着剤で固定する必要がないためである。本発明によ
れば、電子部品３０は、取上げ配置へラド１０でプリン
ト回路板の所定位置に一時的に保持された状態で、リフ
ロー・ソルダー法によってプリント回路板２６の適切な
接点（接合部）に電気的及び機械的に接続される。

本発明は融点まで加熱された固体に関する周知の物理現
象を利用している。加熱時には、固体の温度は溶融し始
める（融点に達する）まで上昇し続ける。この時点では
更に加熱しても固体が完全に溶融するまでは温度は上昇
せず、固体が完全に溶解した後に再び温度上昇が認めら
れる。どのような状態の材料でも、つまり固体、液体、
気体のいずれであっても、温度上昇速度は加熱速度にほ
ぼ正確に比例する。加熱された固体が融点に近づくと、
加えられた熱エネルギーは材料を堅固に保持している分
子結合力に打ち勝つために働く。

従って、熱は短期間の間材材中に消滅するように見え、
その間温度は上昇しない。所定材料１ｇの溶解には正確
に一定量の熱エネルギーを要する。

この熱エネルギーは融解潜熱といい、液化する過程でそ
の材料の分子エネルギーに付加される。冷却時にも類似
の現象が起こるので、このエネルギーは逆行過程の間に
環境中に返還される。

第１図に、一定の加熱速度で融解後、一定の除熱速度で
固結した固体の理想化した表面温度履歴を示す。傾斜線
は表面温度が一定速度で変化することを示し、水平線は
物質中に出入りする熱によって温度変化が起きないこと
を示している。上方の２本の傾斜線は液体状態にある材
料の加熱及び冷却を示す。これらの傾斜線は、この材料
の比熱が相変化の間に変化するか否かによって、下方の
傾斜線と同一の傾斜を持つこともあるし異なる傾斜を持
つこともある。第１図では経時的な温度変化が瞬時に材
料全体に及ぶ、すなわち、熱分布の勾配がなく全ての部
分は常に同じ温度であると仮定している。この結果、溶
融及び固化は試料全体に均一に起こるものとしている。

しかしながら実際的には、溶融する材料は酋通は表面か
ら内部へと不均一に加熱されるので、熱が全体に浸透す
るには時間を要する。熱分布勾配が存在するので材料は
常に場所によって温度が異なる。従って現実には、材料
の各部分で状態変化の起きる時点が異なるので、第１図
に示した急激な加熱速度の不連続性は緩和されることに
なる。

このような状態は表面においても生じるため、赤外線検
出装置は同時に二つの相を検出していることになる。そ
の結果第２図に示したようになる。

これは９表面温度を観察しながら１片面に熱を加えて固
体材料を加熱した後常温まで放冷した場合に現実の実験
室で得られる典型的な結果である。

第３図において、好ましい熱源はＮｄ：ＹＡＧレーザ−
２０で、その出力光線はレンズ１１によって光ファイバ
ー１２の中に集束され所定の発散角度で他端から放出さ
れる。この光線は次いでレンズ１３に入射し、ここで若
干平行度を高められてからダイクロイック・ミラ一つま
りビーム分割器１４に進み赤外線透過レンズ１５へと下
方に反射される。レンズ１５の機能はレーザー光線をＸ
−Ｙテーブル２８に固定されたプリント回路板２６のは
んだ付は目標点に集束することにある。

レンズ１５ははんだ付は目標点が加熱されるにつれて生
じる熱放射線の一部をも集光し上方に向ける。この熱放
射線はＹＡＧ放射よりも波長が長く典型的には約２．５
〜５．５μｍである。ダイクロイック・ミラー１４は特
に長波長領域での透過率が大きくなるように設計しであ
るため、熱放射線の大部分はこれを透過して第２の赤外
線透過レンズ１６に達し、このレンズによって赤外線検
出器１９に集束される。

本発明で使用される型のダイクロイック・ビーム分割器
は、フィルターの設計及び製造を行う光学干渉フィルタ
ー業者から人手できる。ＹＡＧレーザー光線は見えない
ため、この光線にヘリウム・ネオン（ＨｅＮｅ）レーザ
ー２２を付加し集束点が見えるようにする。これはマニ
ュアル・プログラミング操作で多数のはんだ接合部位置
をコンピュータに入力する時に役立つ。この操作はテー
ブルを動かして各はんだ接合部を光学軸に位置付けるテ
ーブル制御装置によって行う。これによってはんだ接合
部の位置は、オペレーターが別のキーを押すとコンピュ
ータに自動的に入力される。

赤外線検出器の信号は前置増幅された後アナログ・デジ
タル（Ａ／Ｄ）コンバータ２４でデジタル化されコンピ
ュータ１７に入る。熱エネルギーを各はんだ接合部へ注
入するためのレーザー光線システムの詳細な操作につい
ては同時係属出願中の米国特許出願番号第６１９．４３
８号（１９８４年６月１１日出願）に詳述されている。

第３図の図面配置では可動ヘッドに隣接して検小器、レ
ンズ及びミラーを配置しであるか、光学繊維１２の出力
側端部は加工品に近接する可動ヘッド１０に接続しても
良く、こうすれば多数のレンズ及びミラーを不要とする
ことができる。また、適当な光ファイバーを用いれば、
加熱された部品からの赤外線を離れた場所に設置した赤
外線検出器に導くこともできる。

はんだ接合部の過加熱又は加熱不足による結果を除去す
るため及び製造速度を高めるために、はんだ材料が液化
したら直ぐにレーザー装置の操作を停＋ｈするのが重要
なので２本発明のシステムは液化の正確な瞬間を検出す
るための装置をも含んでいる。

液化の正確な瞬間を検出する装置は、第２図に示した曲
線の形状に依拠して作動する。第２図の温度上昇を示す
曲線の傾斜の形状は、液化の始まりを示すふくらみ、つ
まりこぶによって特徴づけられる。液化が進行している
間はんだの温度は一定のままで、これはレーザーで加熱
されている地点に焦点を合わせた赤外線検出器の出力を
示す曲線の高原Ａ−Ｂとして表される。液化の終末にお
いては、温度は点Ｂで鋭゛く上昇し始める。従って、後
続の上向きの傾斜は液化したはんだの温度上昇を示す。

この時点で赤外線検出器は信号を出力し、この信号はコ
ンピュータの電子回路によって適正に処理されて直ちに
レーザーが停止１．され過熱が防止される。このように
して常に完全なはんだ接合部が形成される。レーザーの
停止１−後、温度上昇は点Ｃで終了し低下し始める。温
度は実質的に温度上昇曲線と鏡像関係をなして低下する
。

各はんだ接合部に熱エネルギーを注入するレーザー・シ
ステムを制御するための回路構成部の別の実施態様につ
いて、前記米国特許出願番号第６１９．４３８号に詳細
に開示されている。

代表的なはんだ付は目標部を第５図に図示したが、電子
部品にはその種類により型の異なるリード付又は無リー
ド端子が用いられるため、接続時のはんだ条件は各プリ
ント回路板の部品ごとに多　　３様に変化する。上述の
レーザー熱注入法を多様なはんだ接続に適用するうえで
好ましい種々の技術が同時係属出願中の前記米国特許出
願番号第６１９．４３８号で詳細に論じられている。こ
の同時係属出願明細書では１反射された放射線に応じて
レーザー光線を制御するための装置についても記載され
ている。

本発明は、形成されたばかりのはんだ接合部の妥当性を
直ちに判定し、そのはんだ接合部の合否を決定するため
の検査システムも含む。本願と同一の出願人による米国
特許第３，８０３，４１３号及び第４，４８１，４１３
には、はんだ接合部に熱エネルギーを注入して所定水準
まで昇温後放冷する。レーザー型検査システムが開示さ
れている。加熱されたはんだ接合部から放出された赤外
線は赤外線検出器で検出され、該赤外線検出器から各は
んだ接合部ごとに特徴づけられた信号つまり“サイン（
筆跡）°が出力される。コンピュータ装置を利用して発
せられた信号つまり“サイン″をその特定のはんだ接合
部についての基準信号つまり“サイン０と比較し、検査
中のはんだ接合部が合格か不合格かを判定する。、に述
の様に本発明に基づいて形成されるはんだ接合部は、リ
フロー−ソルダー法についてははんだ材料を液化するに
十分な高温（第２図）で実施されるので９レーザー光線
の適用を停止した後も加熱されたはんだ接合部を冷却し
ながら赤外線検出装置で熱放射線を監視し続ける。赤外
線検出装置は連続的に各はんだ接合部の信号つまり″サ
イン”を提供し、この信号は基準理想曲線つまりコンピ
ュータ内に記憶されたサインと比較される。この冷却サ
インつまり冷却図形は表面汚染２表面放射率、熱質量、
及び放熱に関する情報を含んでいる。換言すれば、はん
だ接合部の品質と完全性を決定する全ての変数を点検し
、そのはんだ接合部を同一の操作でリフロー・ソルダリ
ングした場合の基準値と比較することができる。現在ま
での経験及びはんだ接合部の種類を考慮すると、挿入−
取付、リフロー串ソルダリング、及び冷却の全工程に約
５０〜１．ｏｏｏミリ秒を要するものと思われる。マル
チリード部品やマルチエンド部品については、レーザー
光線を段数の端末に分割し、２個以１−の検出器を用い
ることによって、同時リフロー−ソルダリング及び同時
赤外検出器制御を行うことができる。

清浄な、予備はんだ付けした部品を用いればフラックス
剤を使わずに済み、これに伴って、従来システムで適用
されていたウェット・プロセスでは避けられなかったウ
オツシング、クリーニング、及び乾燥工程を省くことが
できる。表面取付は部品については接着剤の必要がなく
９部品を所定位置に圧接した状態ではんだ付けするので
ずれが生じることは全く考えられない。このため、特に
プリント回路の取扱いがほぼ完全に削除されるので、視
覚検査する項目が大幅に減少し、４３１かに部品の存在
、取付は方向、コーディング、及び損傷等を残すのみに
なる。この作業はやはり本発明のシステム中に組み込ま
れた自動視察装置で容易に行うことができる。視察装置
は直視又は十分な空間解像度を擁するコヒーレント光フ
ァイバーを通じてはんだ付けの瞬間あるいは直後に各個
の構成部品を視察することができる。欠陥が検出される
と随時、赤外線制御システム又は視察装置から警告が発
せられ欠陥及びその原因のマニアル補正が要請される。

または、フィードバック回路を介して電気信号によって
欠陥の原因となった変数を補正することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加熱及び冷却時の熱の出入速度が一定で材料全
体の温度が均一に維持されると仮定した場合の、相変化
を受ける材料の温度・時間特性図である。第２図は加熱速度及び冷却速度が正常（非定常的）で内
部的に典型的な温度勾配を有すると想定した場合の、材
料の温度・時間特性図である。第３図は本発明の第１の実施態様に基づくりフロー・ソ
ルダー制御システムの系統図である。第４Ａ図及び４Ｂ図は、それぞれリフロー前後の重ねは
んだ接合部を示す。第５Ａ図及び５Ｂ図は、それぞれリフロー前後・の無す
−ド嗜チップキャリヤのはんだ接合部を示す。ＦＩＧ、３ト続補正書（自発）昭和６１年６月１９日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プリント回路板２６を可動的に支持する支持装置
２８、電子部品３０を逐次供給する供給装置、前記プリ
ント回路板２６の所定位置に所定の順序で前記電子部品
３０を自動的に選択し移動しさらに一時的に保持する移
動装置１０、前記電子部品３０の一つと前記回路板２６
との所要の接合部に配置されたはんだ材料に熱エネルギ
ーを注入し該はんだ材料を液化するレーザー装置２０、
前記はんだ接合部の加熱中に各はんだ接合部からの放射
線を連続的に感知して前記はんだ材料の液化を標示する
信号を出力する赤外線検出装置１９、前記はんだ材料の
液化を示す前記信号を受信して前記レーザー装置２０に
よる熱エネルギーの注入を停止する制御装置１７、並び
に前記レーザー装置２０による熱注入の停止後に前記赤
外線検出装置から出力される信号を基準信号と比較して
各はんだ接合部の妥当性を判定する検査手段１７から成
ることを特徴とする、プリント回路板に部品及びはんだ
接合部を配置してはんだ付けしさらに検査するための装
置。
（２）前記赤外線検出装置が前記加熱されたはんだ接合
部からの熱放射線を感知して液化点を判定するため、及
び前記はんだ材料の液化後の熱放射線を感知するための
単一の赤外線検出器３０を含むことを特徴とする、特許
請求の範囲第１項記載の装置。
（３）さらに、前記はんだ材料から反射される放射線を
感知し該はんだ材料の液化を判定するための別の放射線
検出器を備えることを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の装置。
（４）前記プリント回路板の前記支持装置が、Ｘ−Ｙ軸
に沿って可動の支持テーブル２８、及び各電子部品を逐
次リフロー・ソルダリングするために該支持テーブルを
移動するための装置から成ることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の装置。
（５）前記レーザー注入装置及び赤外線検出装置が前記
プリント回路板に垂直な線に対して鋭角状に配置されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置
。
（６）接合部に予備はんだ付けした電子部品３０を移動
装置１０で供給装置からプリント回路板２６に自動的に
移動し、各電子部品を前記移動手段１０で前記プリント
回路板の所定位置に保持した状態で前記予備はんだ付け
した接合部にレーザー装置２０によりエネルギーを注入
して各接合部においてはんだ材料を液化し、赤外線検出
装置１９で加熱されたはんだ材料から放出される赤外線
を検出し前記接合部において全てのはんだ材料が溶融す
る瞬間を判定して前記レーザー装置を停止するための信
号を出力し、前記はんだ接合部の冷却時に前記赤外線検
出装置を用いて赤外線の感知を継続し、前記冷却時の赤
外線からの信号をメモリーに記憶させた基準理想信号と
比較して前記はんだ接合部の妥当性を判定することから
成る、単一の作業地点においてプリント回路板に部品及
びはんだ接合部を配置してはんだ付けしさらに検査する
ための方法。
（７）さらに、前記冷却時の赤外線から得た信号をメモ
リー１７に記憶させた基準理想信号と比較することによ
って見出された欠陥を分類してフィードバック信号装置
に提供し、検出された欠陥の種類に応じて適切な対策を
講じることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の方
法。