專利名稱：元件安裝板檢查裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及元件安裝板檢查裝置，用于檢查印刷在元件安裝板的電極盤上的焊糊中的缺陷，更具體地，涉及檢查在相鄰電極盤之間是否生成了焊橋。
背景技術：
在元件安裝板上，所述元件安裝板例如為用于安裝半導體器件等的若干元件的印刷板，形成與這些元件的電極數量相應的若干電極盤，以及布線電路圖案。為了焊接這些元件，例如通過絲網印刷方法在電極盤上印刷焊糊。如果焊糊被不適當地印刷到了電極盤上，那么元件就不能如期望地被焊接。因此，在將元件焊接在元件安裝板上之前，通過使用元件安裝板檢查裝置來檢查焊糊是否被適當地印刷到了每一個電極盤上。
在圖4中示出了這種元件安裝板檢查裝置的功能框圖，在圖中，標號100指元件安裝板檢查裝置。元件安裝板檢查裝置100具有環形照明裝置110、例如CCD照相機的照相機120、圖像處理器130、控制單元140和結果指示器150。
照明裝置110便于對元件安裝板B的觀察。照相機120捕獲由照明裝置110照明的元件安裝板B的可視圖像。圖像處理器130捕獲從照相機120輸出的圖像，然后執行檢查算法。控制單元140控制照明裝置110的亮度，以及照明裝置110和照相機120的驅動。結果指示器150指示所得到的檢查結果。
如下進行判斷焊糊是否被適當印刷的方法基于在元件安裝板檢查裝置100中預置的焊糊的印刷信息(焊糊的印刷面積，焊糊的印刷寬度，以及焊糊的印刷位置)，將焊糊在元件安裝板B上的印刷狀態與由圖像處理器130捕獲的信息進行比較。
在焊糊檢查方法中，待檢查的對象是將進行回流的焊料，而不是焊糊。例如，在日本專利申請公開No.10-160426(第1頁，以及摘要)中公開了這種檢查。
在元件安裝板B上形成多種電極盤，從而可以在其上安裝多種元件，包括各種半導體器件。多個電極盤1A、1B、1C…以預定的陣列形成在元件安裝板B上，并且這些電極盤的盤到盤間距在不同的部分上將不同，如在圖5中部分示出的(沒有示出具有很大盤到盤間距的電極盤)。現在參照圖5，電極盤1A、1B、1C…的盤到盤間距，例如對球柵陣列(BGA)型IC和方形扁平封裝(QFP)型IC，這個距離是相當窄的(或短的)，例如約500μm或更小。當通過絲網印刷方法等在電極盤1A、1B、1C…上印刷焊糊S時，如圖6所示，期望的是將焊糊S印刷成不會擴展到電極盤1B之外。但是，如圖7所示，在例如電極盤1A的某個焊盤上的焊糊S，可能橋接到在右側相鄰的電極盤1B。這就是所謂的焊橋Sb。不用說，焊橋Sb的出現是不期望的，因此必須進行可靠地檢測，并且必須將包含焊橋Sb的元件安裝板B從線上移出。
傳統地，在建立用于檢測焊橋Sb的檢查程序時，在可能出現焊橋Sb的焊盤之間，操作者手動設定由虛線指示的橋檢查點Pb，其被擴展到與用于觀察電極盤1A、1B、1C…的檢查點Pa相鄰的電極盤。不需要設定在具有很大盤到盤間距D的電極盤之間的橋檢查點Pb，只需要設定觀察到每一個電極盤上焊糊S狀態處的檢查點Pa。
因此，如果操作者沒有進行手動設定就進行檢查，雖然有由于焊橋而引起的缺陷，但是其可能被檢測為另一種缺陷，或者甚至會被忽略。
此外，還有下面的限制關于焊橋檢查區，需要如上所述地單獨地指示檢查點Pb；并且檢查點Pb只能被粘貼(復制)到元件安裝板B上的相同圖案上。因此，需要相當多的時間來建立指定焊橋檢查區(檢查點)Pb的數據。
發明內容
本發明已經考慮了上述的問題，并且本發明的優選實施例提供了一種元件安裝板檢查裝置，其可以自動設定焊橋檢查區(檢查點)，并輸出焊橋的最近檢查結果。
根據本發明的優選實施例，一種用于檢查電子電路板的焊橋的元件安裝板檢查裝置，其中，在其上以隔開的間隔形成多個電極盤，并且在所述電極盤上使用焊糊，包括用于自動確定相鄰電極盤之間間距的機構；以及用于在相鄰電極盤之間的距離等于或小于閾值時，自動設定焊橋檢查點的機構。
根據本發明的另一個優選實施例，一種元件安裝板檢查裝置包括照明單元，適于照射在其上以隔開的間距形成有多個電極盤的元件安裝板；成像設備，適于圖像捕獲被照射的元件安裝板，并輸出圖像數據；適于二進制化所述圖像數據的二進制化器；適于存儲二進制化圖像的二進制化圖像存儲單元；位置坐標獲得單元，適于根據所存儲的二進制化圖像獲得每一個電極盤的位置坐標；近距離測量單元，適于測量與每一個電極盤的位置坐標鄰近的電極盤的盤到盤間距；比較器，適于將所述盤到盤間距與閾值進行比較；以及焊橋檢查點設定單元，適于在所述盤到盤間距小于所述閾值時設定焊橋檢查點。
因此，根據本發明優選實施例的元件安裝板檢查裝置，可以自動設定焊橋檢查點(檢查區)。因此，操作者能夠輸出最佳檢查結果，而不用花費手動設定包含的人力和時間。
此外，在多種其中期望有進一步的復雜結構的元件安裝板中，只能通過設定閾值來獲得焊橋檢查點(區)的最佳設定。
從下面結合附圖對本發明當前優選實例性實施例的描述中，本發明的上述和其他目的、特征和優點將變得更清楚，其中圖1是本發明優選實施例的元件安裝板檢查裝置的示意功能框圖；圖2是示出了在本發明優選實施例中用于設定焊橋檢查點的程序的流程圖；圖3是部分地示出了具有較短盤到盤距離的電極盤陣列的平面視圖，用于說明焊橋檢查點的設定的目的；圖4是元件安裝板檢查裝置的功能框圖；圖5是部分地示出了元件安裝板(裸板)的平面視圖，電極盤以較短盤到盤距離形成在該板上；圖6是部分地示出了元件安裝板的平面視圖，其中，焊糊被適當地印刷；以及圖7是部分地示出了元件安裝板的平面視圖，其中，焊糊被印刷，導致出現了焊橋。
具體實施例方式下面將參照附圖描述本發明優選實施例的元件安裝板檢查裝置。
圖1是本發明優選實施例的元件安裝板檢查裝置的示意功能框圖。圖2是示出了在本發明優選實施例中用于設定焊橋檢查點的程序的流程圖。圖3是部分地示出了具有較短盤到盤距離的電極盤陣列的平面視圖，用于說明焊橋檢查點的設定的目的。
現在參照圖3，將對本發明優選實施例的元件安裝板檢查裝置11進行描述。
在圖1中，標號11指該元件安裝板檢查裝置。元件安裝板檢查裝置11可以粗略地分為圖像捕獲單元(A)和圖像處理器(B)。
在其上沒有印刷待檢查焊糊S的元件安裝板(所謂的裸板)Bb被放在桌子12上。
圖像捕獲單元(A)由以下部分組成第一照明單元13A，用于沿著元件安裝板Bb底面的法線，將預定的照射光照射到元件安裝板Bb上；第二照明單元13B，用于在與法線成預定角的方向上將預定的照射光照射到元件安裝板Bb上，并從元件安裝板Bb的周圍進行照明；第三照明單元13C，用于以與第二照明單元13B法線的角比預定角更大的照射光來照射元件安裝板Bb；以及設置在元件安裝板Bb底面的法線上的照相機15。照相機15捕獲從元件安裝板Bb表面反射的光作為圖像，其由從第一照明單元13A、第二照明單元13B和第三照明單元13C中的至少一個發射出的照射光形成。
由模/數(AD)轉換器16對從照相機15輸出的模擬信號進行AD轉換，以轉換成數字信號，并且將該數字信號輸入給圖像處理器(B)。圖像處理器(B)包括二進制化器17、二進制化圖像存儲單元18、位置坐標獲得單元19、近距離測量單元20以及用于將近距離與閾值進行比較的比較器21。
作為元件安裝板Bb的特性值的是每一個電極盤在元件安裝板Bb上的面積和位置(x-y坐標)。因此，檢測到與圖像上某個區域的面積和位置有關的各個特性值，所述某個區域由在該處照射光的強度至少等于或大于預定水平的位置形成。
第一照明單元13A可以是任何一種單元，其被構造成使得照射從元件安裝板Bb的法線被均勻地照射到大約在元件安裝板Bb中心周圍的元件安裝板Bb上。
第二照明單元13B可以是任何一種單元，其被構造成使得從元件安裝板Bb斜上方照射光，并使其反射光進入照相機15。
第三照明單元13C優選地被構造成從下面的方向將檢查光照射到元件安裝板Bb上，其中形成比在第二照明單元13B的元件安裝板Bb的法線法線和上述斜上方的方向之間限定的角更大的角。雖然其角不受特別的限制，但是優選地其被構造成從斜上方照射，并盡可能地與元件安裝板Bb平行。
第一照明單元13A、第二照明單元13B和第三照明單元13C可以被單獨或同時驅動，并且取決于將檢查的元件安裝板Bb的類型，可以使用這些單元中的任何一個。設置控制器14，用于控制照明單元13A、13B和13C。
另一方面，照相機15優選地基本設置在元件安裝板Bb上方，使照相機15的中央光軸處于元件安裝板Bb的大致中心法線上。照相機15還優選的是能夠捕獲來自元件安裝板Bb的反射光作為圖像信息的照相機。例如，可以使用CCD照相機。
在元件安裝板檢查裝置11中，照明單元和照相機15整體移到控制器14下面，并且在預定程序下對例如4000個點的待檢查的大量點進行順序掃描。然后，從照相機15輸出的模擬信息在經過AD轉換器16轉換成數字信息之后，被輸入到圖像處理器(B)用于執行預定的圖像處理。基于來自AD轉換器16的數字信號，圖像處理器(B)從由元件安裝板Bb的表面反射的反射光中選擇和提取指示反射光強度超過預定基準值的反射光，然后形成指示元件安裝板Bb位置的圖像，從其中產生出指示反射光強度超過預定基準值的反射光。
特別地，圖像處理器(B)包括二進制化器17，用于通過將預定閾值提供給輸入的數字信息來執行二進制化；二進制化的圖像存儲單元18，用于基于從二進制化器17獲得的二進制化數據形成和存儲圖像；位置坐標獲得單元19，用于從存儲在二進制化的圖像存儲單元18中的二進制化圖像數據獲得每一個電極盤的位置(x-y坐標)數據；近距離測量單元20，用于從每一個電極盤的位置(x-y坐標)數據測量相鄰電極盤的盤到盤間距(很近的距離)；以及近距離與閾值比較器21，用于將測得的盤到盤間距與由操作者手動初始化的閾值進行比較，等等。
被初始化的閾值可以認為是易受形成于元件安裝板Bb上每一個電極盤的盤到盤間距D的焊橋影響的距離。例如，基于如下的背景信息，即電極盤1A、1B、1C…的盤到盤間距D，對于圖5中示出的BGA型IC和QFP型IC，相當短，并且盤到盤間距小到約500μm，如上所述地，就會將值500μm初始化作為閾值。
接下來將參照圖2和圖3描述元件安裝板檢查裝置11的操作。
首先，焊糊沒有印刷到電極盤上的元件安裝板(裸板)Bb被定位并被固定到桌子12上。然后，來自任何一個照明單元(例如來自第二照明單元13B)的照射光從斜上方被順序照射到元件安裝板Bb的各個電極盤上。接著，二進制化器17將它們的各個圖像二進制化，并且它們的被二進制化的圖像被寫入二進制化圖像存儲單元18中(步驟S1)。
隨后，位置坐標獲得單元19捕獲在各個電極盤的x軸方向和y軸方向上的坐標(步驟S2)，并且近距離測量單元20測量各個電極盤的側面坐標，即相鄰電極盤的盤到盤間距。
中間近距離和閾值比較器21將由近距離測量單元20測得的盤到盤間距(近距離)于先前初始化的閾值進行比較，所述閾值例如為500μm。當盤到盤間距等于或小于閾值時，形成在該處執行焊橋檢查的焊橋檢查點Pb(陰影部分)(步驟S5)。如果盤到盤間距等于或大于閾值，那么不形成在該處執行焊橋檢查的焊橋檢查點Pb，而只形成檢查點Pa(步驟S6)。
當形成焊橋檢查點Pb時，如圖3所示，只在各個電極盤1A、1B、1C…的右側以及各個電極盤1D、1E、1F…的上側形成焊橋檢查點Pb。做出設定，使得通過在每一個檢查點產生的語音“在右側的焊橋缺陷”和“在上側的焊橋缺陷”來通知操作者。這里，盤到盤間距D小于閾值。
這樣，由于在元件安裝板檢查裝置11中焊橋檢查點的自動設定，焊糊被印刷在每一個電極盤上的元件安裝板Bb被定位在桌子12上，并且圖像捕獲單元(A)如上所述地被順序移動，然后，照相機15在任何一個照明單元的照射下捕獲圖像。當檢測到小于盤到盤間距D閾值的部分時，焊橋檢查點Pb在盤之間自動擴大，并且焊橋Sb是否產生是可以檢測到的，如圖7所示。如果檢測到焊橋Sb，那么其焊糊部分可以被顯示紅色，例如為了使操作者在圖像指示器上容易地將其識別出來。
因此，根據本發明的元件安裝板檢查裝置的實施例的實例，可以自動設定焊橋的檢查點，結果，操作者可以輸出期望的檢查結果，而不用花費手動設定該點所需的時間和人力。
雖然這里本發明的優選實施例是通過其具有某種程度具體性的優選實施例的實例以其優選形式描述的，但是本發明不應該認為限于這里給出的優選實施例的這些實例，所以可能做出各種改進、改變、組合、子組合以及其不同的應用，而不脫離本發明的范圍。例如，雖然在優選實施例中已經參照了作為成像設備的照相機，但是可以使用許多其他類型的成像裝置或設備，例如將起到捕獲光用于成像目的或捕獲信號和/或信息用于類似目的的功能的成像單元或其他單元。
本發明基于在2004年2月9日提交給日本專利局的日本優先權文件JP2004-032567，這里通過引用將其內容包含在內。
權利要求
1.一種被構造用于檢查電子電路板的焊橋的元件安裝板檢查裝置，在其上以隔開的間隔形成多個電極盤，并且在所述電極盤上使用焊糊，所述裝置包括用于自動確定相鄰電極盤之間間距的機構；以及用于在相鄰電極盤之間的所述間距等于或小于閾值時，自動設定焊橋檢查點的機構。
2.一種元件安裝板檢查裝置，包括照明單元，適于照射在其上以隔開的間距形成有多個電極盤的元件安裝板；成像設備，適于圖像捕獲所述被照射的元件安裝板，并輸出圖像數據；適于二進制化所述圖像數據的二進制化器；適于存儲所述二進制化圖像的二進制化圖像存儲單元；位置坐標獲得單元，適于根據所存儲的二進制化圖像獲得每一個所述電極盤的位置坐標；近距離測量單元，適于測量與每一個所述電極盤的所述位置坐標鄰近的電極盤的盤到盤間距；比較器，適于將所述盤到盤間距與閾值進行比較；以及焊橋檢查點設定單元，適于在所述盤到盤間距小于所述閾值時設定焊橋檢查點。
全文摘要
本發明提供了一種元件安裝檢查裝置，其能夠自動設定焊橋檢查區(檢查點)，并輸出焊橋的最佳檢查結果。一種用于檢查電子電路板的焊橋的元件安裝板檢查裝置，在其上以預定的隔開的間隔形成有多個電極盤，并且在所述電極盤上使用焊糊，所述裝置包括用于自動確定相鄰電極盤之間間距的機構；以及用于在相鄰電極盤之間的距離等于或小于閾值時，自動設定焊橋檢查點的機構。
文檔編號H05K3/34GK1654947SQ20051000521
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月1日 優先權日2004年2月9日
發明者山崎洋, 大槻博, 五十嵐豊 申請人:索尼株式會社