焊料印刷检查装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够抑制焊接不良的发生等的焊料印刷检查装置。焊料印刷检查装置(13)是在回焊前检查印刷在印刷基板(1)上的膏状焊料的印刷状态的检查装置，包括对印刷基板(1)照射光的照明装置(32A、32B)和拍摄被照射了该光的印刷基板(1)的相机(32D)，基于所获取的图像数据来获取印刷在印刷基板(1)上的膏状焊料的三维测量数据，基于该三维测量数据提取与膏状焊料的规定高度以上的上部部分相关的上部形状数据，将其与规定的判定基准进行比较，由此判定与膏状焊料的上部部分相关的三维形状的好坏。的好坏。的好坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】焊料印刷检查装置


[0001]本专利技术涉及检查印刷在印刷基板上的膏状焊料的印刷状态的焊料印刷检查装置。

技术介绍

[0002]通常，在印刷基板上安装电子部件的基板生产线中，首先在印刷基板的焊盘上印刷膏状焊料(焊料印刷工序)。接着，基于该膏状焊料的粘性将电子部件临时固定在印刷基板上(安装工序)。之后，将该印刷基板引导至回焊炉，通过将膏状焊料加热熔融来进行焊接(回焊工序)。
[0003]通常，在这样的基板生产线中，设置有检查印刷在印刷基板上的膏状焊料的印刷状态的焊料印刷检查装置。
[0004]作为焊料印刷检查装置之一，已知例如对印刷在印刷基板上的膏状焊料进行三维测量，求出印刷位置、面积、高度、体积等与该膏状焊料相关的各种测量数据，将该测量数据与预先设定的检查基准数据进行比较，由此进行膏状焊料的印刷状态的是否良好判定(例如，参照专利文献1)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2017
‑
75899号公报。

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]然而，以往，在焊料印刷检查阶段，即使膏状焊料的印刷位置、面积、高度、体积等各种测量数据满足检查基准，在回焊后，如图10的(a)、(b)所示，有时发现在印刷基板1上的焊盘3附近等会附着有微小的焊料屑(以下，称为“焊料球”)205、或者在电子部件的电极25a与焊盘3的焊料接合部(熔融固化的膏状焊料)202内形成有空洞206等焊接不良(接合不良)。如果不适当地进行电子部件的焊接，则有可能不合格品的发生率提高。
[0010]作为在这样的回焊后发现的焊接不良的发生要因，可以想到各种各样的要因，但作为其中之一，可以想到的是由在回焊前的焊料印刷工序中、印刷在焊盘上的膏状焊料的三维形状的好或坏而导致的。
[0011]在加热熔融膏状焊料的回焊工序中，膏状焊料所包含的焊剂气化。另外，回焊工序中的膏状焊料的熔融从与高温外部空气接触的膏状焊料的外侧开始，向内侧进行。
[0012]因此，在例如如图9的(a)所示那样在印刷于焊盘3上的膏状焊料5的顶部存在凹陷5c、且如图9的(b)所示那样在该凹陷5c上载置有电子部件的电极25a的情况下，由于被称为所谓“熔融焊料的壁”等的、在回焊工序的初始阶段先熔融的膏状焊料5的露出部分5d、或载置在膏状焊料5上的电子部件的电极25a等，成为内部的未熔融的膏状焊料5所包含的焊剂及其气化气体向外部的流出路径(逃逸通道)被堵塞的状态，它们有时会积存在凹陷5c的内部。
[0013]之后，当积存在凹陷5c内的焊剂气化气体冲破露出部分5d(熔融焊料的壁)而猛烈地喷出时，会将熔融的膏状焊料5(或未熔融的膏状焊料5)挤出，形成焊料球205。
[0014]相反地，如果积存在凹陷5c内的焊剂气化气体未排出，膏状焊料5保持着该状态熔融固化，则在焊料接合部202内形成空洞206。
[0015]另外，在回焊后可能成为上述那样的焊接不良的膏状焊料5的三维形状不限于图9的(a)等所示那样的形成有凹陷5c的形状。例如，即使在印刷于焊盘3上的膏状焊料5的形状变形而其厚度存在偏差的情况下，焊剂气化气体从变厚的部分的排出也变差，有可能产生同样的不良情况。
[0016]本专利技术是鉴于上述情况等而完成的，其目的在于，提供一种能够抑制焊接不良的发生等的焊料印刷检查装置。
[0017]用于解决课题的手段
[0018]下面，分项地对适合于解决上述课题的各方案进行说明。另外，根据需要，在对应的方案中，附加记载特有的作用效果。
[0019]方案1.一种焊料印刷检查装置，在回焊前(回焊工序之前的阶段、部件安装前)检查印刷在印刷基板上的膏状焊料的印刷状态，其中，所述焊料印刷检查装置包括：
[0020]照射单元，其能够对所述印刷基板照射规定的光；
[0021]拍摄单元，其能够对被照射了所述规定的光的所述印刷基板进行拍摄；
[0022]三维测量单元，其基于由所述拍摄单元获取的图像数据，能够获取印刷在所述印刷基板上的规定(规定位置)的膏状焊料的三维测量数据；
[0023]上部形状数据提取单元，其基于由所述三维测量单元获取的所述规定的膏状焊料的三维测量数据，能够提取与该膏状焊料的规定高度以上的上部部分相关的上部形状数据；以及
[0024]上部形状是否良好判定单元，通过将与所述规定的膏状焊料相关的上部形状数据和规定的判定基准进行比较，至少能够判定与所述规定的膏状焊料的上部部分相关的三维形状是否良好。
[0025]此外，在以下的方案中也是同样的，作为上述“规定高度”，能够设定除了规定的高度基准面(测量基准面)以外的任意的高度位置。例如能够设定从印刷膏状焊料的焊盘的上表面、其周边的抗蚀剂的上表面等规定的高度基准面的高度位置起规定距离的上方的高度位置、从测量出的膏状焊料的顶部的高度位置向下规定距离的高度位置等。
[0026]按照上述方案1，首先，根据对印刷于印刷基板上的规定的膏状焊料进行拍摄而获得的图像数据，获取该膏状焊料的三维测量数据。接着，基于该规定的膏状焊料的三维测量数据，提取与该膏状焊料的规定高度以上的上部部分相关的上部形状数据。然后，通过将该上部形状数据与规定的判定基准进行比较，来判定规定的膏状焊料的上部部分的三维形状是否良好。
[0027]作为一例，能够例举出如下构成等：将与印刷在成为检查对象的规定位置的焊盘上的规定的膏状焊料的上部部分相关的三维形状(上部形状数据)与作为规定的判定基准而预先设定的规定的三维形状(上部形状数据)进行比较，根据其差是否处于允许范围内来进行是否良好判定。
[0028]在此，作为预先设定的“规定的判定基准(规定的三维形状)”，例如能够采用作业
者视为合格品的具有规定的三维形状的膏状焊料的上部部分所涉及的上部形状数据、在回焊后未发现焊接不良的规定位置(与检查对象相同的位置)的焊盘上印刷的回焊前的膏状焊料的上部部分所涉及的上部形状数据等。
[0029]根据本方案，能够在回焊前的焊料印刷检查工序中事先检测如以往那样仅通过对印刷在印刷基板上的膏状焊料的面积、高度、体积等进行比较判定的检查难以检测出的、可能成为在回焊后发现的作为焊接不良(焊料球、空洞等)原因的膏状焊料的形状不良部位(凹陷等)。其结果是，能够抑制回焊后的焊接不良的产生。
[0030]此外，在本方案中，由于被构成为：不是针对印刷在印刷基板上的规定位置上的膏状焊料的三维形状的整体，而是仅针对该膏状焊料的上部部分的三维形状(上部形状数据)进行是否良好判定，所以与对该膏状焊料的整体进行是否良好判定的情况相比，能够减轻处理负担。
[0031]如图8的(a)所示，印刷在印刷基板1的焊盘3上的膏状焊料5的截面形状理想的是大致矩形形状，但现实中，如图8的(b)所示，由于印刷时的膏状焊料5从丝网掩模开口部的边缘渗出、印刷后的焊料粒子从膏状焊料5的侧面崩塌等，在膏状焊料5下部的与焊盘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种焊料印刷检查装置，在回焊前对印刷在印刷基板上的膏状焊料的印刷状态进行检查，其特征在于，包括：照射单元，其能够对所述印刷基板照射规定的光；拍摄单元，其能够对被照射了所述规定的光的所述印刷基板进行拍摄；三维测量单元，其基于由所述拍摄单元获取的图像数据，能够获取印刷在所述印刷基板上的规定的膏状焊料的三维测量数据；上部形状数据提取单元，其基于由所述三维测量单元获取的所述规定的膏状焊料的三维测量数据，能够提取与该膏状焊料的规定高度以上的上部部分相关的上部形状数据；上部形状是否良好判定单元，通过将与所述规定的膏状焊料相关的上部形状数据和规定的判定基准进行比较，至少能够判定与所述规定的膏状焊料的上部部分相关的三维形状是否良好。2.如权利要求1所述的焊料印刷检查装置，其特征在于，还包括识别单元，其针对神经网络，仅将与合格品的所述膏状焊料相关的所述上部形状数据作为学习数据进行学习而生成，所述神经网络具有编码部和解码部，所述编码部从输入的形状数据中提取特征量，所述解码部根据该特征量重构形状数据，所述上部形状是否良好判定单元包括：重构形状数据获取单元，其能够获取将由所述上部形状数据提取单元提取出的与所述规定的膏状焊料相关的所述上部形状数据作为原上部形状数据输入到所述识别单元而重构出的与所述规定的膏状焊料相关的所述上部形状数据作为重构上部形状数据；以及比较单元，其能够将所述原始上部形状数据与所述重构上部形状数据进行比较，其中，能够基于所述比较单元的比较结果来判定与所述规定的膏状焊料的上部部分相关的三维形状是否良好。3.如权利要求1或2所述的焊料印刷检查装置，其特征在于，所述上部形状数据提取单...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊池和义，大山刚，坂井田宪彦，
申请(专利权)人：CKD株式会社，
类型：发明
国别省市：