【発明の詳細な説明】
ＰＣＢを検査する方法および装置
本発明は、請求の範囲１に従う、回路ボードのほぼ平坦な基板上に局部的に置
かれた、またはこの基板から除去された材料の量を検査する方法に関係する。
本発明は、このような方法を実行する装置にも関係する。
この種の方法および装置は、米国特許明細書第５，０１１，９６０号から既知
である。この刊行物は、プリント回路ボード上の導体トラックの検査に関係する
。前記トラックを十分な厚さに関して検査し、すなわち、導電材料のコラムにお
ける材料の量が導体の領域において十分であるかどうかを検査する。
前記材料の量のレベルを光学的に測定する。次にこのレベルを、前記基板のレ
ベルから得られるしきい値レベルと比較する。前記基板のレベルも光学的に測定
する。
米国特許明細書第５，０１１，９６０号は、前記基板からの散乱光反射が、前
記基板の湾曲部分付近における前記基板のレベルの測定における誤差をもたらす
ことを説明している。この刊行物は、どのように、これらの誤差の不利な影響を
、前記しきい値レベルおよび基板のレベル間の距離を前記基板のレベルに応じて
修正することによって補償できるかを開示している。
しかしながら、プリント回路ボードの局部的曲率は、特に前記材料の厚さが薄
い場合、前記材料の量の検査が他の点においても十分に信頼できなくなるかもし
れないようなものであるかもしれないことがわかっている。
本発明の目的は、前記材料の量の検査の信頼性を増す方法を提供することであ
る。
本発明による方法は、前記基準レベルの決定が、
− 前記材料が置かれたまたは除去された少なくとも２つの他の場所における前
記基板の他のレベルを少なくとも２回さらに測定するステップと、
− 前記第１の測定の場所に対する前記さらなる測定間の補間によって前記基板
の基準レベルを計算するステップとを含むことを特徴とする。このようにして、
前記材料の下の前記基板の基準レベルを正確に推定する。このようにして、前記
材料の量の測定におけるプリント回路ボードの局部的曲率の不利な影響が、実際
的に軽減されることがわかっている。この文脈において、補間を、前記測定され
たレベルの信頼できる近似を構成するために適した、位置座標における数式を使
用する、前記基準レベルを計算する何らかの方法、例えば、最小二乗適合や、全
ての測定レベルを正確に通す式を意味するものと理解すべきである。
本発明による方法の変形例において、前記プリント回路ボードに、前記材料を
置く、または除去する導体パッドのパターンを設け、前記さらなる測定を前記導
体パッドのパターンの表面において行う。前記補間は、前記さらなる測定が、前
記材料によって覆われない十分に大きい導体パッドの表面を使用できる場合、最
良の結果を示す。これらの導体パッドは、しばしば、量を検査すべき前記材料の
すぐ近くに位置しない。前記補間は、それにも係わらず、信頼できる推定値を前
記基準レベルによって形成することを可能にする。
前記レベルの測定には、好適には、それ自体は既知の光学的技術を使用し、こ
の技術は、前記表面からの光の反射を使用する（三角測量の場合において、この
光の反射は前記表面によって分散され、反射光は干渉測定に関係する）。少なく
とも２つの測定が前記補間のために必要である。この数は、前記材料の場所がこ
れら２つの測定の場所と正確に整列する場合、十分である。しかしながら好適に
は、少なくとも６つの測定を必要とする二次多項式による補間を使用する。
本発明による方法の変形例は、
− 前記基板において、前記導体パッドがどこに存在しなければならないかと、
前記材料をどこに置くべきかとを規定する設計データを与えるステップと、
− 前記基板上の導体パッドおよび材料を前記設計データに従って設けるステッ
プと、
− 前記設計データから、前記最初の測定を行うべき場所を得るステップと、
− 前記設計データから、前記さらなる測定のための場所を選択するステップと
を含む。このようにして前記回路ボードの設計データ（ＣＡＤ）を使用し、前記
さらなる測定を行うべき場所を予め選択する。このようにして、確実に測定でき
るレベルを有する領域を、検査すべき各々の回路ボードに必要な多くの時間なし
で、これらの測定に対して選択することができる。
本発明は、前記方法を実行する装置にも関係する。
本発明のこれらおよび他の態様および利点を、以下に図の参照と共に詳細に説
明する。
図１は、回路ボードの具体例の側面図である。
図２は、回路ボードを検査する装置を示す。
図３は、回路ボードの平面図である。
図１は、（以後、「ＰＣＢ」と呼ぶべき）回路ボードの具体例の図式的な側面
図である。この図は、表面１を有する基板と、多数の導体３，４，５と、導体３
上に置かれた材料２（例えば、はんだペースト）とを示す。このＰＣＢの製造中
、十分な材料２が導体３上に置かれたかどうかを検査しなければならない。
前記ＰＣＢを、誇張した湾曲すなわち曲がりで示す。実際には、ＰＣＢは、該
ＰＣＢの曲がりによって生じる、完全に平坦な表面からのわずかな偏差（１パー
セント以下）を伴い、ほぼ平坦である。図１は、平均して前記ＰＣＢに対して平
行に延在するｘ方向と、前記ＰＣＢに対して垂直に延在するｚ方向とを示す。
図２は、ＰＣＢを検査する装置のブロック図を示す。このブロック図は、コン
ピュータ１０に結合したメモリ１２に結合した高さメータ１４を具える。コンピ
ュータ１０を制御ユニット１６に結合し、制御ユニット１６の制御出力部を高さ
メータ１４と、メモリ１２と、運動アクチュエータ１８とに結合する。
ＰＣＢを前記装置に動作中に導入する。高さメータ１４は、ＰＣＢの表面のレ
ベルをライン毎に測定する。ラインは、例えば、図１のｘ方向に延在し、このラ
イン上の場所の組に対して、ＰＣＢの表面と、図１のｚ方向に延在するその上に
設けられた何かとがどのくらい高いかを測定する。高さメータ１４は、例えば米
国特許明細書第５，０１１，９５０号または第５，３２９，３５９号に記載のよ
うな、既知の光学的高さ測定技術を利用することができる。このレベル測定の結
果をメモリ１２に記憶する。
前記装置は、ＰＣＢにおいて導体トラックおよびはんだペーストの量のような
種々の特徴が存在しなければならない場所を示すのに利用できるＣＡＤデータを
有する。必要ならば、ＰＣＢ上の多数の基準の位置を測定し、コンピュータ１０
が前記高さメータに対するＰＣＢの位置および方向を計算できるようにし、前記
ＣＡＤデータによって表される場所と、ＰＣＢにおけるレベルを測定される対応
する場所との間の正確な関係を確立できることを確実にする。前記基準の位置の
測定を、ＰＣＢが正確に前記装置に整列している場合、なしで済ませることがで
きる。
コンピュータ１０は、前記測定プロセスを開始する。前記制御ユニットは、Ｐ
ＣＢが高さメータ１４に関係して移動するように運動アクチュエータ１８を制御
し、この移動中、前記コンピュータは高さメータ１４に、運動方向を横断して延
在するラインに沿った点の組におけるレベルを測定させる。メモリ１２に対する
アドレス信号をこの測定に同期して更新し、メモリ１２における場所とＰＣＢに
おける場所との間に、１：１の一致が存在するようにする。
その後、コンピュータ１０は前記検査を行う。以下のステップを、検査すべき
材料２の量に対して実行する。この検査すべき材料の場所の付近の多数の場所に
対するレベル測定を、メモリ１２から読み出す。材料が存在しない場所４、５が
関係している。これらの読み出されたレベルに基づいて、補間を行い、検査すベ
き材料２の領域における基準レベルを計算する。材料２の場所における測定レベ
ルを、メモリ１２から読み出す。前記計算された基準レベルに対する差を決定す
る。これは、前記検査すべき材料の場所におけるコラムにおける材料２の量に関
する推定値を生じる。この推定値がしきい値を越えた場合、コンピュータ１０は
、十分な量の材料２が見つかったことを報告する。
図３は、ＰＣＢの具体例の一部の平面図を示す。その上に設けられた導体トラ
ックを黒く示す。この図は、材料が存在しなければならない場所２０と、前記補
間に使用する多数の場所２２ａ−ｈとを示す。
前記補間は、例えば、ＰＣＢの表面に沿ったｘ，ｙ座標における二次多項式Ｐ
（ｘ，ｙ）を使用する。
Ｐ（ｘ，ｙ）＝ａ00＋ａ10ｘ＋ａ01ｙ＋ａ20ｘ2＋ａ11ｘｙ＋ａ02ｙ2
ｘ，ｙの累乗の代わりにｘ，ｙの他の関数に対する、例えばより高次または低次
の他の多項式を、本発明の範囲から逸脱することなく使用できる。多項式Ｐ（ｘ
，ｙ）の係数ａijを、例えば、偏差の和、
Σk（Ｐ（ｘk，ｙk）−ｈk）2
が最小になるように選択する（ｘk，ｙkを、これらの間で補間を行う場所とし、
ｈkは関係するレベル測定を示す）。６つの係数ａijの決定のために、例えば８
つの測定レベルｈkを使用する。このとき、前記基準レベルは、前記材料の量を
測定する場所の座標ｘ0，ｙ0に対してＰ（ｘ0，ｙ0）である。
本発明の範囲から逸脱することなしに、係数ａijを他の方法において、例えば
、係数ａijと同じ数の場所においてレベルｈkを測定し、その後、式の組Ｐ（ｘk
，ｙk）から係数ａijを解くことによって補間することもできる。必要ならば、
この目的に対して、場所の適切な数を、最高レベルおよび最低レベルを有する不
必要な場所を抜かすことによって選択する。さらに、係数ａijを明白に決定する
必要もなく、所望の補間レベルを、原則的には測定レベルｈkから直接決定する
ことができる。
さらに、前記二乗の和の代わりに、最大変位
ＭＡＸK｜Ｐ（ｘk，ｙk）−ｈk｜
を最小にすることができる。
検査すべき場所の座標ｘ0，ｙ0と、前記補間に使用する場所の座標ｘk，ｙkと
を、好適には、ＣＡＤ（コンピュータエイデッドデザイン）データに基づいて決
定する。このＣＡＤデータは、ＰＣＢにおける導体トラックのコースと、はんだ
ペーストを設けるべき場所とを指定する。ＰＣＢの製造中、前記導体トラックお
よびはんだペーストを、前記ＣＡＤデータの制御の下で設ける。したがって、は
んだペーストを設けるべき場所と設けない場所とは、このＣＡＤデータに従う（
例えば、はんだペーストをＩＣ用接触パッド上に設ける）。前記ＣＡＤデータが
はんだペーストの存在を指定する場所を検査しなければならない。
その後、検査すべき各々の場所に関して、多数の場所を前記ＣＡＤデータから
補間のために選択する。
好適には、検査すべき場所の付近において位置し、検査すべき場所からすべて
の方向において一様に分布する場所を選択する。さらに、好適には、検査すべき
材料によって覆われない最小表面より大きい導体表面を有する場所を選択する。
前記場所のこの選択を、好適には、同じ形式のＰＣＢの組の製造の前に一回行
う。この検査の実行中、ＰＣＢにおけるＣＡＤ座標と、ＰＣＢにおける実際の場
所との間の関係を固定するために、前記装置に対する各ＰＣＢの位置を正確に決
定する。その後、前記検査を上述したように行う。
この検査を、本発明の範囲を逸脱することなく種々の代わりの方法において行
うことができる。例えば、検査すべき場所における測定レベルを、最初にこの測
定レベルと基準レベルとの間の差を決定する代わりに、しきい値レベルと直接比
較することができる。この場合において、前記しきい値レベルは、前記基準レベ
ルにしきい値を加えた結果として生じる。
代わりに、各々の場所におけるレベルを、多数の異なる予め決められたしきい
値レベルと比較してもよい。これには、例えば、以下の方法を使用してもよい。
材料が置かれるべき領域を含む場所の予め決められた窓を考える。各々のしきい
値レベル計算に関して、この窓内の測定レベルがしきい値レベルを越える場所の
集合の数（すなわち、前記領域）を計算する。その後、前記基準レベルを決定し
、前記基準レベルを予め決められた量だけ越える個々のしきい値レベルに対して
決定された領域を選択する、すなわち、例えば、前記測定レベルが１５０単位の
測定の場合、１５５単位の測定のしきい値に対して決定される領域を使用しても
よい。このレベル測定を、前記基準レベルの計算を中断することなく高速に実行
することができ、前記材料によって覆われる領域を、全ての測定レベルを前記基
準レベルが計算されるまでの期間において記憶する必要なしに、適応的なしきい
値で推定することができる。
より一般的に、前記領域から離れて、多数のモーメントＭn,mを各々のしきい
値レベルに対して計算する。モーメントＭn,mは、前記測定レベルがこのモーメ
ントを計算するしきい値を越える場所に制限される、これらの場所の座標（ｘ，
ｙ）の累乗ｘnｙmの窓における場所の和である。領域ＡはＭ00に等しく、質量の
中心の座標＜ｘ＞，＜ｙ＞は、＜ｘ＞＝Ｍ10／Ｍ00，＜ｙ＞＝Ｍ01／Ｍ00に従い
、より高次のモーメント（ｍ，ｎより大きい）を使用し、前記材料の形状につい
ての情報を与えてもよい。前記基準レベルを計算した後、前記基準レベルを予め
決められた量だけ越える個々のしきい値レベルに対して決定されたモーメントＭn,m
を選択する。このようにして、前記材料についてのより詳細な情報が、前記
測定を中断する必要なしに、または、前記場所のすべてに対する測定レベルを記
憶する必要なしに得られる。
種々のしきい値レベルに対して計算されたモーメントを使用し、前記基準レベ
ルを予め決められた量だけ上回るしきい値レベルから開始する異なるしきい値レ
ベルに対して決定された領域を合計することによって、前記置かれた材料の体積
を計算してもよい。この合計は、各々のしきい値レベルに対して等しく重み付け
してもよく、例えば前記しきい値レベルが等間隔でない場合、しきい値レベルに
依存して重み付けしてもよい。同様に、前記置かれた材料の質量の中心を決定し
てもよい。これにより、すべての場所に対する測定を記憶する必要がなくなる。
より洗練された決定において、この計算を、前記体積に対する前記基準レベルの
場所依存性による寄与を明らかにすることによって訂正してもよい。
前記材料の全体量を検査するために、材料の隣接する部分の多数の場所におけ
るレベル測定を合計することもできる。次に、含まれる種々の場所に対する基準
レベルの合計を、この得られた合計から減算する。合計を、好適には、前記測定
レベルが、関連した場所に対して補間された基準レベルを越えるしきい値より突
き出る場所に制限する。
導体表面上のはんだペーストの場合において、前記材料が前記導体表面から突
き出ていないことを検査することもできる。このようにして、例えば、集積回路
のピンのための接続パッド上のはんだペーストが、隣接する接続パッドまで延在
しないことを確実にする。
この検査に関して、例えば、前記材料の測定レベルが、関連した場所に対して
補間された基準レベルを越えるしきい値より突き出る場所において標本化する。
最小および最大ｘ値を、これらの場所が、前記導体表面が位置する予め決められ
た領域内に位置する限り、これらの場所のもとで決定する。その後、これらの最
小および最大ｘ値を、例えばＣＡＤデータに従う、前記導体表面の最小および最
大ｘ値と比較する。同様に、最小および最大ｙ値を検査する。矩形導体表面の場
合において、ｘ方向およびｙ方向を、前記矩形の辺に従って延在するように選択
する。
前記最小および最大ｘ値およびｙ値の少なくとも１つが、前記導体表面のこれ
らから逸脱する場合、ＰＣＢをさらに検査するか分離できるように、ポテンシャ
ルエラーを合図する。
前記はんだペーストがあまりに遠くに達している場所に関して、望むなら、前
記はんだペーストが次のパッドまで達しているかどうかを別々に検査することが
できる。
検査すべき場所が予めわかっている場合と、どの場所を前記補間に使用できる
かがわかっている場合、制御ユニット１６は、レベル測定のメモリ１２への書き
込みをこれらの場所に限定することができる。この場合において、より小さいメ
モリ１２を使用できる。
互いに隣接して位置する多数の場所を検査する場合、前記基準レベルの計算の
ためにそれらの間で補間を行う１組の場所を使用するだけで十分である。検査す
べき種々の場所の全てに対する基準レベルを、１組の測定および補間係数によっ
て決定することができ、この組を、前記場所の組の測定レベルに基づいて１回決
定する。これは、前記補間に必要な全体的な時間およびメモリ容量を減少させる
。
例え、上述した例において、導体トラックまたはパッドが位置する場所の間で
補間を行うとしても、他の場所の間、例えば、前記基板が露出する場所の間、ま
たは、２つの形式の場所の間で補間を行うことができ、この場合において、前記
導体の高さに対して補償する。しかしながら、前記基準レベルを正確に決定でき
るため、前記補間は、好適には前記導体トラックまたはパッドを使用する。前記
補間の結果として、これは、適切な（すなわち、十分に大きく露出していない）
導体トラックまたはパッドが検査すべき場所の近くに位置していないため、検査
すべき場所から比較的遠くに位置する導体トラックまたはパッドを前記補間に使
用しなければならない場合でもある。
さらに、本発明は、はんだペーストの量の検査に限定されない。このようにし
て、ＰＣＢの種々の表面上の種々の材料を検査することができる。（例えば、エ
ッチング中に）除去された材料の量を、この方法において決定することもできる
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Method and apparatus for inspecting PCB
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method and apparatus for locally positioning a circuit board on a substantially planar substrate according to claim 1.
It relates to a method of inspecting the amount of material that has been removed or removed from the substrate.
The invention also relates to an apparatus for performing such a method.
Such a method and apparatus is known from U.S. Pat. No. 5,011,960.
It is. This publication relates to the inspection of conductor tracks on printed circuit boards
. The tracks are inspected for sufficient thickness, i.e.
Check that the amount of material applied is sufficient in the area of the conductor.
The level of the amount of the material is measured optically. This level is then compared to the level of the substrate.
Compare with the threshold level obtained from the bell. Optical measurement of substrate level
I do.
U.S. Pat. No. 5,011,960 states that reflection of scattered light from the substrate
Cause errors in measuring the level of the substrate near the curved portion of the substrate
Explaining that. This publication explains how the disadvantageous effects of these errors
The distance between the threshold level and the level of the substrate according to the level of the substrate
It discloses whether it can be compensated by correcting.
However, the local curvature of the printed circuit board, especially when the thickness of the material is small
Inspection of the quantity of the material may not be sufficiently reliable in other respects.
I know it may not be.
It is an object of the present invention to provide a method for increasing the reliability of the inspection of the quantity of said material.
You.
The method according to the invention, wherein determining the reference level comprises:
-Before at least two other places where said material has been placed or removed;
Further measuring the other level of the substrate at least twice;
The substrate by interpolation between the further measurements for the location of the first measurement
Calculating a reference level of In this way,
Precisely estimate the reference level of the substrate under the material. In this way,
The detrimental effect of the local curvature of the printed circuit board in measuring the amount of material is actually
Has been found to be significantly reduced. In this context, the interpolation is
Use mathematical formulas in position coordinates suitable for constructing reliable approximations at different levels.
Any method of calculating the reference level, such as a least squares fit,
It should be understood as meaning an equation that accurately passes all measured levels.
In a variant of the method according to the invention, said material is applied to said printed circuit board.
Providing a pattern of contact pads to be placed or removed and conducting said further measurement
This is performed on the surface of the body pad pattern. The interpolation is performed before the further measurement is performed.
If a sufficiently large contact pad surface that is not covered by the material is available,
Shows good results. These contact pads are often made of the material to be tested for quantity.
Not located very close. The interpolation nevertheless precedes a reliable estimate.
It can be formed by the reference level.
The level is preferably measured using optical techniques known per se,
Uses the reflection of light from the surface (in the case of triangulation, this
The reflection of light is dispersed by the surface, and the reflected light relates to interferometry). Less
Both two measurements are needed for the interpolation. This number depends on the location of the material.
Sufficient alignment with these two measurement locations is sufficient. However preferably
Uses interpolation by a second-order polynomial that requires at least six measurements.
A variant of the method according to the invention is:
-Where on the substrate the contact pads must be present;
Providing design data defining where to place the material;
-Providing contact pads and materials on the board in accordance with the design data;
And
-Obtaining from said design data a place where said first measurement should be performed;
-Selecting a location for the further measurement from the design data;
including. In this way, using the circuit board design data (CAD),
Preselect a location where further measurements should be taken. In this way, you can reliably measure
Area with different levels, without much time needed for each circuit board to be inspected
Can be selected for these measurements.
The invention also relates to an apparatus for performing the method.
These and other aspects and advantages of the present invention are described in detail below with reference to the figures.
I will tell.
FIG. 1 is a side view of a specific example of a circuit board.
FIG. 2 shows an apparatus for inspecting a circuit board.
FIG. 3 is a plan view of the circuit board.
FIG. 1 shows a schematic side view of a specific example of a circuit board (hereinafter referred to as "PCB").
FIG. This figure shows a substrate having a surface 1, a number of conductors 3, 4, 5 and a conductor 3
2 illustrates a material 2 (e.g., solder paste) placed thereon. During the manufacture of this PCB
, It must be checked whether enough material 2 has been placed on the conductor 3.
The PCB is shown in an exaggerated curve or bend. In practice, the PCB
Slight deviation from a perfectly flat surface caused by bending of the PCB (1 part
(Cents or less) and almost flat. FIG. 1 shows that, on average, the PCB is flat.
An x-direction extending in a row and a z-direction extending perpendicular to the PCB are shown.
FIG. 2 shows a block diagram of an apparatus for inspecting a PCB. This block diagram is
It comprises a height meter 14 coupled to a memory 12 coupled to the computer 10. Compilation
The computer 10 is coupled to a control unit 16 and the control output of the control unit 16 is
It is coupled to the meter 14, the memory 12 and the motion actuator 18.
The PCB is introduced into the device during operation. The height meter 14 is provided on the surface of the PCB.
The bell is measured line by line. The line extends, for example, in the x direction of FIG.
For the set of locations on the in, the surface of the PCB and on it extends in the z-direction of FIG.
Measure how high something is provided. The height meter 14 is, for example, rice
As described in National Patent Specification No. 5,011,950 or 5,329,359.
Such known optical height measurement techniques can be used. The result of this level measurement
The result is stored in the memory 12.
The device can be used to control the amount of conductor tracks and solder paste on the PCB.
CAD data that can be used to indicate where various features must be present
Have. If necessary, measure the position of a number of fiducials on the PCB and
Can calculate the position and orientation of the PCB with respect to the height meter,
Location represented by CAD data and corresponding measured level in PCB
Make sure that you can establish an accurate relationship with where you are. Of the reference position
Measurements can be omitted if the PCB is correctly aligned with the device.
Wear.
The computer 10 starts the measurement process. The control unit comprises P
Control the motion actuator 18 so that the CB moves relative to the height meter 14
During this movement, the computer reads the height meter 14 across the direction of motion.
Let the level at a set of points along the existing line be measured. For memory 12
The address signal is updated in synchronization with this measurement, and is updated to a location in the memory 12 and the PCB.
And that there is a 1: 1 match.
Thereafter, the computer 10 performs the inspection. The following steps should be examined
Perform for material 2 amount. In many places near the location of this material to be inspected
The corresponding level measurement is read from the memory 12. Where there are no materials 4 or 5
Involved. Based on these read levels, interpolation and inspection should be performed.
The reference level in the area of the material 2 is calculated. Measurement level at material 2
Is read from the memory 12. Determine the difference to the calculated reference level
You. This relates to the amount of material 2 in the column at the location of the material to be inspected.
Yields an estimate. If this estimate exceeds the threshold, computer 10
, Report that a sufficient amount of material 2 has been found.
FIG. 3 is a plan view of a part of a specific example of the PCB. Conductor tiger provided on it
Is shown in black. This figure shows the location 20 where the material must be present,
A number of locations 22a-h are shown for use in between.
The interpolation is, for example, a quadratic polynomial P at x, y coordinates along the surface of the PCB.
(X, y) is used.
P (x, y) = a00+ ATenx + a01y + a20xTwo+ A11xy + a02yTwo
For other functions of x, y instead of powers of x, y, eg higher or lower order
Other polynomials can be used without departing from the scope of the invention. Polynomial P (x
, Y) coefficient aijIs the sum of the deviations,
Σk(P (xk, Yk) -Hk)Two
Is minimized (xk, YkIs the place to interpolate between these,
hkIndicates the relevant level measurement). Six coefficients aijFor example, 8
Two measurement levels hkUse At this time, the reference level indicates the amount of the material.
Coordinates x of the location to be measured0, Y0For P (x0, Y0).
Without departing from the scope of the invention, the coefficient aijIn other ways, for example
, Coefficient aijLevel h at the same number of places ask, And then the set of equations P (xk
, Yk) To the coefficient aijCan be interpolated by solving If necessary,
For this purpose, an appropriate number of places should be identified with the highest and lowest levels.
Make a choice by missing the required places. Further, the coefficient aijExplicitly determine
It is not necessary to set the desired interpolation level to the measurement level h in principle.kDetermine directly from
be able to.
Furthermore, instead of the sum of the squares, the maximum displacement
MAXK| P (xk, Yk) -Hk|
Can be minimized.
Coordinates x of the location to be inspected0, Y0And the coordinates x of the place used for the interpolationk, YkWhen
Is preferably determined based on CAD (Computer Aided Design) data.
Set. This CAD data contains the course of the conductor tracks on the PCB and the solder
Specify where the paste should be placed. During the manufacture of the PCB, the conductor tracks and
And a solder paste are provided under the control of the CAD data. Therefore,
The place where the paste is to be provided and the place where the paste is not provided follow the CAD data (
For example, a solder paste is provided on the contact pads for IC). The CAD data is
The location that specifies the presence of solder paste must be inspected.
Then, for each location to be inspected, a number of locations are identified from the CAD data.
Select for interpolation.
Preferably, it is located near the place to be inspected and
Select locations that are uniformly distributed in the direction of. In addition, preferably, it should be tested
Choose a location that has a conductor surface that is larger than the smallest surface that is not covered by the material.
This selection of said locations is preferably performed once before the manufacture of a set of PCBs of the same type.
U. During this check, the CAD coordinates on the PCB and the actual
The position of each PCB with respect to the device is accurately determined to fix the relationship between
Set. Thereafter, the inspection is performed as described above.
This inspection may be performed in various alternative ways without departing from the scope of the present invention.
I can. For example, the level of the measurement at the location to be
Instead of determining the difference between the constant level and the reference level, the threshold level and the direct ratio
Can be compared. In this case, the threshold level is equal to the reference level.
As a result of adding a threshold to the
Instead, the level at each location is determined by a number of different predetermined thresholds.
It may be compared to a value level. For this, for example, the following method may be used.
Consider a predetermined window in a location containing the area where the material is to be placed. Each threshold
Regarding the value level calculation, where the measurement level in this window exceeds the threshold level
Calculate the number of sets (ie, the regions). Then, determine the reference level
, For each threshold level exceeding the reference level by a predetermined amount
Select the determined area, that is, for example, the measurement level is 150 units
In the case of measurement, using the area determined for the threshold of measurement of 155 units
Good. Performs this level measurement at high speed without interrupting the calculation of the reference level
The area covered by the material can be determined based on all measured levels
Adaptive threshold without the need to memorize in the period before the sub-level is calculated
It can be estimated by value.
More generally, away from the region, a number of moments Mn, mThe threshold of each
Calculate on value level. Moment Mn, mIndicates that the measured level is
Coordinates of these locations (x,
y) power xnymIs the sum of the places in the window. Area A is M00Equal to the mass
The coordinates <x> and <y> of the center are <x> = MTen/ M00, <Y> = M01/ M00in accordance with
, Using higher moments (greater than m, n)
All information may be given. After calculating the reference level, the reference level is
Moment M determined for each threshold level that exceeds a determined amountn, m
Select In this way, more detailed information about the material is
Record the measurement level without having to interrupt the measurement or for all of the locations
Obtained without having to remember.
Using the moments calculated for the various threshold levels, the reference level
Different threshold levels starting from a threshold level that exceeds the threshold by a predetermined amount.
By summing the areas determined for the bell, the volume of the placed material
May be calculated. This sum is weighted equally for each threshold level
For example, if the threshold levels are not equally spaced,
The weighting may be dependently performed. Similarly, determine the center of mass of the placed material
You may. This eliminates the need to store measurements for all locations.
In a more sophisticated decision, this calculation would be based on the reference level for the volume.
It may be corrected by accounting for the contribution due to location dependence.
In order to check the total amount of the material, a number of locations on adjacent parts of the material
Level measurements can be summed. Next, the criteria for the various places included
The sum of the levels is subtracted from this obtained sum. The sum is preferably measured as
Level exceeds a threshold above the interpolated reference level for the relevant location
Restrict to where it comes out.
In the case of a solder paste on a conductor surface, the material protrudes from the conductor surface.
You can also check that it is not coming out. Thus, for example, an integrated circuit
Solder paste on connection pads for pins of the same extends to adjacent connection pads
Make sure you don't.
For this inspection, for example, the measured level of the material is
Sampling is performed at a place protruding from a threshold value exceeding the interpolated reference level.
The minimum and maximum x values are predetermined where these locations are located where the conductor surface is located.
As long as it is located within the area, the decision is made under these places. Then these last
The small and maximum x-values are defined as the minimum and maximum of the conductor surface, eg according to CAD data.
Compare with the large x value. Similarly, check the minimum and maximum y values. Field on rectangular conductor surface
In the case, the x direction and the y direction are selected to extend according to the sides of the rectangle.
I do.
At least one of the minimum and maximum x and y values is equal to the
If you deviate from the above, make sure that the PCB is
Signal error.
Regarding where the solder paste has reached too far, if desired
It is possible to separately check whether the solder paste reaches the next pad.
it can.
Where to inspect is known in advance and which can be used for the interpolation
If known, the control unit 16 writes the level measurement to the memory 12.
Inclusion can be limited to these locations. In this case, the smaller
Moly 12 can be used.
When inspecting a large number of locations located adjacent to each other, the calculation of the reference level
It is sufficient to use a set of locations to interpolate between them. Inspect
The reference level for all of the different places to be powered is determined by a set of measurement and interpolation factors.
This set is determined once based on the measured levels of the set of locations.
Set. This reduces the overall time and memory required for the interpolation
.
For example, in the example described above, between the locations where the conductor tracks or pads are located
Even if interpolation is performed, between other locations, for example, where the substrate is exposed, or
Alternatively, interpolation can be performed between two types of locations, in which case the
Compensate for conductor height. However, the reference level can be determined accurately.
Therefore, the interpolation preferably uses the conductor tracks or pads. Said
As a result of the interpolation, this is appropriate (ie, not exposed large enough)
Inspection because the conductor track or pad is not near the location to be inspected
Conductor tracks or pads located relatively far from where
Sometimes you have to use it.
Furthermore, the present invention is not limited to inspection of the amount of solder paste. Like this
Thus, different materials on different surfaces of the PCB can be inspected. (For example, d
The amount of material removed (during etching) can also be determined in this way
.