JP4239309B2

JP4239309B2 - Printed wiring board and printing inspection method for cream solder printed on printed wiring board

Info

Publication number: JP4239309B2
Application number: JP22338499A
Authority: JP
Inventors: 正人宇▲高▼
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2019-08-06
Also published as: JP2001053436A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リフローハンダ付け用のプリント配線板、および前記プリント配線板に印刷したクリームハンダの印刷検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリント配線板の高密度実装化、半導体実装部品の高集積化は目覚しいものがあり、実装部品のハンダ付け部分の多ピン化、狭ピッチ化が進んでいる。
【０００３】
図３は従来のクリームハンダを印刷したプリント配線板の検査方法を説明する要部拡大図である。図３（ａ）はプリント配線板の正面図、図３（ｂ）はプリント配線板Ｂ−Ｂ’断面方向から見たクリームハンダ印刷検査装置である。
【０００４】
図３において、１０１はプリント配線板、１０２は実装部品の端子電極と接続する金属箔、１０３は印刷されたクリームハンダ、１０４はカメラである。すべての金属箔１０２に印刷されたクリームハンダ１０３は、プリント配線板１０１の上部に設けたカメラ１０４で二次元のモニター画像として取り込まれる。検査のために取り込まれたモニター画像は、画像の濃淡を多値化処理して各金属箔１０２上のクリームハンダの印刷の良否を判定していた。
【０００５】
金属箔１０２に印刷されたクリームハンダのモニター画像によって、印刷されたプリント配線板の良否を判定する従来方法を図４によって説明する。
【０００６】
図４（ａ）はクリームハンダ１０３が正しく金属箔１０２の上に印刷されているモニター画像、図４（ｂ）は位置がずれて印刷された画像、図４（ｃ）は縁部にクリームハンダが印刷されていない不良画像、図４（ｄ）は金属箔１０２中央部の印刷かすれ画像である。従来の二次元モニター画像によれば、図４（ｂ）〜図４（ｄ）は印刷不良として判定することができた。しかし、図４（ａ）のように正しい位置に略均一に印刷された画像については、クリームハンダ１０３の塗布厚が測定できないため全て良品として判定されていた。
【０００７】
その結果、クリームハンダ印刷設備の精度バラツキなどで、印刷膜圧の変化が発生した時は、クリームハンダ印刷量が変っているにも関わらず、その変化を検査することができなかったため、印刷膜厚が厚くなった場合はショート不良の発生度合いが高くなり、印刷膜厚が薄くなった場合はオープン不良の発生度合いが高くなる等ハンダ付け品質が不安定になることが課題だった。
【０００８】
上記課題を解決するために、三次元画像解析装置を使用する検査方法が提案されているが、三次元画像解析装置は高価であり、また処理速度が遅いため製造現場で使用するには不適切であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題を解決するもので、従来の二次元モニタ−画像による検査を応用して、クリームハンダの適正印刷膜厚の検査が可能なプリント配線板を提供し、該プリント配線板上に印刷されたクリームハンダ膜厚を検査する検査方法を提供するものである。本発明のクリームハンダ印刷検査方法によれば、クリームハンダの絶対膜厚を測定することはできないが、ショート不良またはオープン不良を発生させない許容膜厚範囲内にあるかどうかを判定することができる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のクリームハンダの印刷検査方法は、クリームハンダの膜厚がショート不良またはオープン不良を発生させない膜厚範囲内にあるかどうかを判定するための大小一対のテストランドをプリント配線板上に設けることを特徴とするものである。クリームハンダ印刷後に端子接続用の金属箔とテストランド上のクリームハンダの印刷状態を同時に検査するようにしたことにより、従来のクリームハンダ印刷部の面積および形状、クリームハンダ印刷部と金属箔との位置関係の検査に加えて、許容印刷膜厚を検査することで信頼性が高く、高品質なハンダ付けが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、実装部品のリードと接続するための大面積金属箔と、前記大面積金属箔よりも面積が小さく形成された実装部品のリードと接続するための小面積金属箔を有するプリント配線板であって、前記プリント配線板の一角とその対角位置に、前記大面積金属箔の面積よりも大きい面積の大面積テストランドと前記小面積金属箔の面積よりも小さい面積の小面積テストランドが隣接するテストランド対をそれぞれ具備することを特徴とするものであり、前記プリント配線板上の一角とその対角位置に前記テストランド対を配置することで、従来より製造工程において使用していた二次元画像検査機を使用して、クリームハンダの印刷膜厚の検査をも可能にしたものである。
【００１２】
そして、特に、プリント配線板の一角とその対角位置に、前記大面積金属箔の面積よりも大きい面積の大面積テストランドと前記小面積金属箔の面積よりも小さい面積の小面積テストランドが隣接するテストランド対をそれぞれ配置したことにより、大面積テストランドと小面積テストランドへの印刷条件、およびモニター画像の取り込み条件が同条件となるので正確なクリームハンダの膜厚の推定が可能である。
【００１３】
また、プリント配線板の一角とその対角位置に、前記大面積金属箔の面積よりも大きい面積の大面積テストランドと前記小面積金属箔の面積よりも小さい面積の小面積テストランドが隣接するテストランド対をそれぞれ配置したことにより、クリームハンダの印刷条件が最も異なる位置にテストランド対を配置しているので、クリームハンダの許容膜厚を厳密に判定することができる。
【００１４】
本発明は、小面積テストランドの面積が０ . ０５〜３平方ミリメートル、大面積テストランドの面積が４〜５０平方ミリメートルであることを特徴とするものであり、高密度プリント配線板から中密度プリント配線板の検査が可能である。
【００１５】
本発明は、また、実装部品のリードと接続するための大面積金属箔と前記大面積金属箔よりも面積が小さく形成された実装部品のリードと接続するための小面積金属箔を有するプリント配線板の一角とその対角位置に、前記大面積金属箔の面積よりも大きい面積の大面積テストランドと前記小面積金属箔の面積よりも小さい面積の小面積テストランドが隣接するテストランド対をそれぞれ具備するプリント配線板に印刷したクリームハンダの印刷検査方法であって、前記プリント配線板の大面積金属箔、小面積金属箔、および前記それぞれのテストランド対の大面積テストランドと小面積テストランドにクリームハンダを印刷する工程と、前記大面積金属箔、小面積金属箔、および前記それぞれのテストランド対の大面積テストランドと小面積テストランドへのクリームハンダの印刷状態を二次元画像としてカメラで取り込む工程と、前記カメラで取り込まれた二次元画像から前記大面積金属箔と小面積金属箔に対するクリームハンダの印刷位置および印刷濃度の均一性を判定する工程と、前記カメラで取り込まれた二次元画像から前記それぞれのテストランド対の大面積テストランドと小面積テストランドに対するクリームハンダの印刷濃度の均一性からクリームハンダの印刷膜厚の適否を判定する工程を有することを特徴とするプリント配線板に印刷したクリームハンダの印刷検査方法であり、これによれば、従来の二次元画像検査機を使用して、印刷膜厚の検査をも可能なもので、高品質で信頼性が高いクリームハンダ付けが可能になる。
【００１６】
本発明は、特に、大面積テストランドと小面積テストランドにおける両方の多値化処理画像濃度が、予め決められた濃度範囲にある場合にクリームハンダの印刷膜厚が許容膜厚内にあると判定することにより、高速、かつ精度の高い判定が可能である。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図１、図２、表１を用いて詳細に説明する。
【００１８】
（実施の形態）
図１（ａ）は本発明の実施の形態に係るプリント配線板の正面図、図１（ｂ）はＡ−Ａ’断面方向より見たクリームハンダ印刷検査装置の構成図、図２（ａ）はプリント配線板の断面図、図２（ｂ）はメタルマスク７とハンダスキージ８を用いてクリームハンダを塗布している断面図、図２（ｃ）はメタルマスク７をプリント配線板から離した断面図、図２（ｄ）はカメラにて印刷されたクリームハンダを検査している断面図である。表１はスキージ圧力とクリームハンダの印刷状態を示す相関表である。
【００１９】
図１において、１はプリント配線板、２は実装部品のリードを接続するための金属箔、５は大面積テストランド、６は小面積テストランド、９、１１はテストランド対、３はクリームハンダ、４はカメラである。
【００２０】
始めに、メタルマスク７によってクリームハンダ３を金属箔２の上に印刷するクリームハンダ印刷について説明する。図２（ｂ）においてメタルマスク７の開口１０と金属箔２とを位置決めし、クリームハンダ３をメタルマスク７の上に置きハンダスキージ８に圧力を加えながら、ハンダスキージ８によってクリームハンダ３を掻き取る。クリームハンダ３は開口１０に充填する。次にメタルマスク７をプリント配線板１より剥がすと、クリームハンダ３が金属箔２の上に形成される（図２ｃ）。
【００２１】
印刷されたクリームハンダ３の断面形状は、図２（ｃ）に示すように、金属箔２の中央部ではハンダスキージ８の先端が弾性で撓み塗布膜厚が薄くなり、金属箔２の端部ではメタルマスクの開口部の縁によってハンダスキージ８の先端が支えられるので、ハンダスキージ８の先端とメタルマスク７の高さは同一になる。即ち、印刷されたクリームハンダ３の断面は中央部が薄く、縁部が厚くなるのが一般的である。この傾向は金属箔２の面積が大きいほど（即ち、メタルマスク７の開口部１０が大きいほど）顕著であり、開口部１０の大きさがある限度を超えると、ついにはハンダスキージ８の先端が金属箔２に当接する状態になり、中央部では金属箔２が露出する。逆に、金属箔２の面積が小さな場合には、ハンダスキージ８の先端の撓みが小さくクリームハンダ３が開口部１０に充填されにくくなる。即ち、ハンダスキージ８の圧力を一定にしても、ハンダスキージ８の弾性のために大面積と小面積の金属箔２とではクリームハンダ３の印刷膜厚の形状が異なる。従って、ショート不良、オープン不良等の印刷クリームハンダ量のばらつきに起因するハンダ不良をなくすためには、ハンダスキージ８の圧力を調節して、大面積金属箔２とそれよりも面積の小さい小面積金属箔２の両方の膜厚がなるべく等しくなるようにすることが必要である。
【００２２】
現在、汎用的に使用されている電子機器用のプリント配線板における金属箔２の面積は、０．５〜５平方ミリメートル程度のものである。従って、従来は上記０．５〜５平方ミリメートル程度の範囲の金属箔２に対して外観濃度が一定になるようにハンダスキージの圧力を調整していた。
【００２３】
本実施の形態における小面積テストランド６の面積は０．０５〜０．５平方ミリメートル、そして、その小面積テストランド６の面積よりも大きい面積の大面積テストランド５の面積は５〜５０平方ミリメートルが好ましい範囲である。即ち、本発明における小面積テストランド６の面積は通常プリント配線板に使用される小面積金属箔２の面積よりも小さく、大面積テストランド５の面積は大面積金属箔２の面積よりも大きいことを特徴とする。
【００２４】
大面積テストランド５は、ハンダスキージ８の圧力が大きすぎる場合には、ハンダスキージがメタルマスクの開口部へ食込むことでクリームハンダが掻き取られ、大面積テストランド５の中心部にクリームハンダが残らず、金属箔が露出する寸法に設定されている。また、小面積テストランド６の面積は、ハンダスキージの圧力が小さすぎる場合には、ハンダスキージによるメタルマスクの開口部へのクリームハンダ充填が不十分になることで、金属箔２に十分印刷されず、金属箔が露出する寸法に設定されている。
【００２５】
図１（ａ）において、小面積テストランド６と大面積テストランド５は、隣接したテストランド対９としてプリント配線板１上の一角に配置されている。また、テストランド対９の対角にはテストランド対１１が配置され、これはクリームハンダの印刷条件が最も異なる位置にそれぞれ配置したもので、印刷条件、モニター画像取り込み条件の異なる場所での検査をしている。図１（ａ）で示すように、小面積テストランド６を長方形、大面積テストランド５を正方形としたのは、一般に小面積金属箔２は長方形状が多く、また大面積金属箔２は正方形が多いのに合わせたもので、形状、配置、配列等を限定するものではない。テストランド金属箔５、６の周囲は、基板レジストでも基板地肌でもどちらでも良い。
【００２６】
次に、テストランド対９を用いてクリームハンダの印刷膜厚を検査する方法について、表１を用いて説明する。
【００２７】
【表１】

【００２８】
表１のスキージ圧力とは、図２（ｂ）におけるハンダスキージ８がメタルマスク７を押す圧力であり、ハンダスキージ８のメタルマスク７に対する押し込み量を調整することによって変更することができる。スキージ圧力が適正とは、該圧力でクリームハンダ３を印刷するとき、大面積テストランド５、小面積テストランド６ともに金属箔が露出することなくクリームハンダ３が印刷されてＯＫとなる圧力を言う。スキージ圧力小とは、該圧力でクリームハンダ３を印刷すると大面積テストランド５にはクリームハンダ３が外見均一に印刷されＯＫとなるが、小面積テストランド６は圧力不足のため金属箔が一部露出してＮＧとなる圧力を言う。逆に、スキージ圧力大とは、該圧力でクリームハンダを印刷すると大面積テストランド５は圧力が強すぎるために、中央部にはクリームハンダ３が掻き取られ金属箔が露出しＮＧとなり、小面積テストランド６では十分にクリームハンダ３が印刷されてＯＫとなる圧力を言う。表１の実験結果は、大面積テストランド５の面積が１０〜３５平方ミリメートル、小面積テストランド６の面積が０．１〜２．０平方ミリメートルの場合であり、適正スキージ圧力はハンダスキージ８の押し込み量で表現して０〜０．１０ｍｍであった。なお、テストランド５、６がないプリント配線板の場合には、同圧力においてハンダスキージの押し込み量が−０．１０〜０．３０ｍｍ間で金属箔２が露出することはなかった。
【００２９】
なお、押し込み量０ｍｍとはハンダスキージ８の先端がメタルマスク７の表面と軽く当接している状態（スキージ圧力は〜０ｇ／ｃｍ）、プラス側はハンダスキージ８の先端が食い込む状態、マイナス側は浮いている状態を示す。押し込み量が−０．１０ｍｍとはハンダスキージ８の先端とメタルマスク７の表面との間に、０．１０ｍｍの隙間がある状態である。
【００３０】
０〜０．１０ｍｍの値と、−０．１０〜０．３０ｍｍの値の範囲を比較すれば明らかな通り、小面積テストランド６と大面積テストランド５上のクリームハンダ３の印刷状態を二次元検査装置で検査することにより印刷圧力範囲を狭い範囲に絞り込むことができる。
【００３１】
本発明のクリームハンダ印刷検査方法は、検査までの工程は、従来の方法と同一である。即ち、テストランド対９、１１を設けたプリント配線板１に前記テストランド対９、１１の小面積テストランド６と大面積テストランド５を含めた金属箔２の上に、クリームハンダ３をスクリーン印刷によって均一に塗布し、次に前記テストランド５、６を含めた全ての金属箔２の上に印刷されたクリームハンダ３をプリント配線板１の上部より二次元画像検査カメラ４を用いて検査する。検査項目は従来行われていた金属箔２とクリームハンダ３との位置精度に関する項目、および金属箔２上のクリームハンダ３の濃度の均一性に関する項目と、新たにテストランド対９、１１の小面積テストランド６と大面積テストランド５に対する濃度の均一性（金属箔が露出していないかどうか）に関する項目である。これによって、クリームハンダ印刷量を三次元検査装置で管理すると同等の管理が可能になり、信頼性が高く、高品質なハンダ付けが可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は、プリント配線板の一角とその対角位置にそれぞれ設けたテストランド対の小面積テストランドと大面積テストランドを二次元の画像検査装置で管理することにより、クリームハンダの印刷膜厚を管理することができ、そして、プリント配線板の一角とその対角位置はクリームハンダの印刷条件が最も異なる位置の検査であるため、より信頼性が高く、高品質なクリームハンダによるハンダ付けを得ることができるというプリント配線板とクリームハンダの印刷検査方法を提供するものである。
【００３３】
また、本発明のプリント配線板を使用することにより、従来の二次元画像検査装置が使用でき、新たな設備投資の必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態におけるプリント配線板の正面図
（ｂ）本発明の実施の形態における検査装置の断面構成図
【図２】本発明の実施の形態におけるクリームハンダ印刷・検査方法における
（ａ）プリント配線板の断面図
（ｂ）メタルマスクの上からクリームハンダを印刷している断面図
（ｃ）メタルマスクを剥離したプリント配線板の断面図
（ｄ）二次元画像検査をしている断面図
【図３】（ａ）従来のクリームハンダ用プリント配線板の正面図
（ｂ）従来のクリームハンダの印刷状態を検査する二次元画像検査装置の断面図
【図４】従来の二次元画像検査装置によりクリームハンダの印刷状態の良否を判定する二次元画像の一例を示す図
【符号の説明】
１、１０１プリント配線板
２、１０２金属箔
３、１０３クリームハンダ
４、１０４カメラ
５大面積テストランド
６小面積テストランド
７メタルマスク
８ハンダスキージ
９、１１テストランド対
１０メタルマスクの開口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printed wiring board for reflow soldering and a printing inspection method for cream solder printed on the printed wiring board.
[0002]
[Prior art]
In recent years, high-density mounting of printed wiring boards and high integration of semiconductor mounting components have been remarkable, and the number of pins and the pitch of soldered portions of mounting components have been increasing.
[0003]
FIG. 3 is an enlarged view of a main part for explaining a conventional method for inspecting a printed wiring board on which cream solder is printed. FIG. 3A is a front view of the printed wiring board, and FIG. 3B is a cream solder printing inspection apparatus viewed from the cross-sectional direction of the printed wiring board BB ′.
[0004]
In FIG. 3, 101 is a printed wiring board, 102 is a metal foil connected to a terminal electrode of a mounted component, 103 is printed cream solder, and 104 is a camera. The cream solder 103 printed on all the metal foils 102 is captured as a two-dimensional monitor image by the camera 104 provided on the printed wiring board 101. The monitor image captured for the inspection has been subjected to multi-value processing on the shade of the image to determine whether or not the cream solder on each metal foil 102 is printed.
[0005]
A conventional method for determining the quality of a printed printed circuit board based on a monitor image of cream solder printed on the metal foil 102 will be described with reference to FIG.
[0006]
4A is a monitor image in which the cream solder 103 is correctly printed on the metal foil 102, FIG. 4B is an image printed out of position, and FIG. 4C is a cream solder on the edge. FIG. 4D is a blurred image printed at the center of the metal foil 102. According to the conventional two-dimensional monitor image, FIGS. 4B to 4D can be determined as printing defects. However, as shown in FIG. 4A, the images printed almost uniformly at the correct positions were all determined to be good because the coating thickness of the cream solder 103 could not be measured.
[0007]
As a result, when there was a change in the printing film pressure due to variations in the accuracy of the cream solder printing equipment, etc., it was impossible to inspect the change even though the amount of cream solder printing changed. When the thickness is increased, the degree of occurrence of short-circuit defects is increased, and when the printed film thickness is decreased, the degree of occurrence of open defects is increased.
[0008]
In order to solve the above problems, an inspection method using a three-dimensional image analysis device has been proposed, but the three-dimensional image analysis device is expensive and has a low processing speed, so that it is inappropriate for use at a manufacturing site. Met.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above problems, and provides a printed wiring board capable of inspecting the appropriate printed film thickness of cream solder by applying a conventional two-dimensional monitor-image inspection, on the printed wiring board. An inspection method for inspecting the printed cream solder film thickness is provided. According to the cream solder printing inspection method of the present invention, it is not possible to measure the absolute film thickness of cream solder, but it is possible to determine whether it is within the allowable film thickness range that does not cause short circuit failure or open defect.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The cream solder printing inspection method of the present invention is provided with a pair of large and small test lands on a printed wiring board for determining whether the film thickness of the cream solder is within a film thickness range that does not cause a short circuit failure or an open defect. It is characterized by this. By checking the printing state of the metal foil for terminal connection and the cream solder on the test lands at the same time after cream solder printing, the area and shape of the conventional cream solder printing part, the cream solder printing part and the metal foil In addition to the inspection of the positional relationship, it is possible to perform high-quality soldering with high reliability by inspecting the allowable print film thickness.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention relates to a printed wiring board having a large-area metal foil for connecting to a lead of a mounting component, and a small-area metal foil for connecting to a lead of a mounting component having a smaller area than the large-area metal foil. A large-area test land having an area larger than the area of the large-area metal foil and a small-area test land having an area smaller than the area of the small-area metal foil at one corner of the printed wiring board and the diagonal position thereof. Each of which is provided with adjacent test land pairs, and has been used in the manufacturing process conventionally by arranging the test land pairs at one corner and the diagonal position on the printed wiring board. In addition, it is possible to inspect the printed film thickness of cream solder using a two-dimensional image inspection machine.
[0012]
In particular, a large area test land having an area larger than the area of the large area metal foil and a small area test land having an area smaller than the area of the small area metal foil are provided at one corner of the printed wiring board and the diagonal position thereof. By arranging adjacent test land pairs, the conditions for printing on the large area test land and the small area test land and the monitor image capturing condition are the same, so the thickness of the cream solder can be estimated accurately. is there.
[0013]
Further, a large area test land having an area larger than the area of the large area metal foil and a small area test land having an area smaller than the area of the small area metal foil are adjacent to one corner of the printed wiring board and its diagonal position. By arranging the test land pairs, the test land pairs are arranged at positions where the printing conditions of the cream solder are most different, and therefore the allowable film thickness of the cream solder can be determined strictly.
[0014]
The present invention has the area of small-area test land from 0.05 to 3 mm2, the area of the large-area test lands, characterized in that 4 to 50 square millimeters medium from high-density printed wiring board density Inspection of printed wiring boards is possible.
[0015]
The present invention also provides a printed wiring having a large area metal foil for connecting to the lead of the mounting component and a small area metal foil for connecting to the lead of the mounting component having a smaller area than the large area metal foil. A pair of test lands in which a large area test land having an area larger than the area of the large area metal foil and a small area test land having an area smaller than the area of the small area metal foil are adjacent to one corner of the plate and the diagonal position thereof A printing inspection method for cream solder printed on a printed wiring board provided respectively, wherein the large-area metal foil, the small-area metal foil of the printed wiring board, and the large-area test land and the small-area test of the respective test land pairs A step of printing cream solder on the land, the large area metal foil, the small area metal foil, and the large area test land and the small surface of each pair of the test lands. The process of capturing the printing state of the cream solder on the test land with a camera as a two-dimensional image, and the printing position and print density of the cream solder with respect to the large-area metal foil and the small-area metal foil from the two-dimensional image captured with the camera From the two-dimensional image captured by the camera and the uniformity of the cream solder printing density for the large area test land and the small area test land of each test land pair from the two-dimensional image captured by the camera, the printed film thickness of the cream solder A method for inspecting printed solder on a printed wiring board characterized by having a step of determining the suitability of the printed wiring board. According to this method, the printed film thickness is inspected using a conventional two-dimensional image inspection machine. It is possible to solder cream with high quality and high reliability.
[0016]
In the present invention, in particular, when the multi-value processing image density in both the large area test land and the small area test land is in a predetermined density range, the printed film thickness of the cream solder is within the allowable film thickness. By making the determination, it is possible to make a determination at high speed and with high accuracy.
[0017]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0018]
(Embodiment)
FIG. 1A is a front view of a printed wiring board according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a configuration diagram of a cream solder printing inspection apparatus viewed from the AA ′ cross-sectional direction, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the printed wiring board, FIG. 2B is a cross-sectional view in which cream solder is applied using the metal mask 7 and the solder squeegee 8, and FIG. 2C is a view in which the metal mask 7 is separated from the printed wiring board. Sectional drawing and FIG.2 (d) are sectional drawings which test | inspect the cream solder printed with the camera. Table 1 is a correlation table showing the squeegee pressure and the printing state of the cream solder.
[0019]
In FIG. 1, 1 is a printed wiring board, 2 is a metal foil for connecting leads of mounting components, 5 is a large area test land, 6 is a small area test land, 9 and 11 are test land pairs, and 3 is cream solder. Reference numeral 4 denotes a camera.
[0020]
First, cream solder printing in which the cream solder 3 is printed on the metal foil 2 by the metal mask 7 will be described. In FIG. 2B, the opening 10 of the metal mask 7 and the metal foil 2 are positioned, and the cream solder 3 is scraped by the solder squeegee 8 while placing the cream solder 3 on the metal mask 7 and applying pressure to the solder squeegee 8. take. The cream solder 3 fills the opening 10. Next, when the metal mask 7 is peeled off from the printed wiring board 1, cream solder 3 is formed on the metal foil 2 (FIG. 2c).
[0021]
The cross-sectional shape of the printed cream solder 3 is as shown in FIG. 2C. The tip of the solder squeegee 8 is elastic at the center of the metal foil 2 and the coating thickness becomes thin. Then, since the tip of the solder squeegee 8 is supported by the edge of the opening of the metal mask, the tip of the solder squeegee 8 and the height of the metal mask 7 are the same. In other words, the cross section of the printed cream solder 3 is generally thin at the center and thick at the edge. This tendency becomes more conspicuous as the area of the metal foil 2 is larger (that is, as the opening 10 of the metal mask 7 is larger). When the size of the opening 10 exceeds a certain limit, the tip of the solder squeegee 8 is finally moved. It will be in the state contact | abutted to the metal foil 2, and the metal foil 2 will be exposed in the center part. On the contrary, when the area of the metal foil 2 is small, the bending of the tip of the solder squeegee 8 is small and the cream solder 3 is hardly filled in the opening 10. That is, even if the pressure of the solder squeegee 8 is kept constant, the printed film thickness of the cream solder 3 differs between the large area and the small area metal foil 2 due to the elasticity of the solder squeegee 8. Therefore, in order to eliminate solder defects caused by variations in the amount of printing cream solder such as short circuit defects and open defects, the pressure of the solder squeegee 8 is adjusted to reduce the area of the large-area metal foil 2 and the smaller area. It is necessary to make the film thicknesses of both the metal foils 2 as equal as possible.
[0022]
At present, the area of the metal foil 2 in a printed wiring board for electronic equipment that is used for general purposes is about 0.5 to 5 square millimeters. Therefore, conventionally, the pressure of the solder squeegee has been adjusted so that the appearance density is constant for the metal foil 2 in the range of about 0.5 to 5 square millimeters.
[0023]
In the present embodiment, the area of the small area test land 6 is 0.05 to 0.5 square millimeters, and the area of the large area test land 5 larger than the area of the small area test land 6 is 5 to 50 square. Millimeters are the preferred range. That is, the area of the small area test land 6 in the present invention is smaller than the area of the small area metal foil 2 usually used for a printed wiring board, and the area of the large area test land 5 is larger than the area of the large area metal foil 2. It is characterized by that.
[0024]
When the pressure of the solder squeegee 8 is too high, the large area test land 5 scrapes off the cream solder by biting the solder squeegee into the opening of the metal mask, and the cream solder in the center of the large area test land 5 The dimension is set so that the metal foil is not exposed. The area of the small area test land 6 is sufficiently printed on the metal foil 2 because the solder squeegee is not sufficiently filled with cream solder in the opening of the metal mask when the pressure of the solder squeegee is too small. The dimension is set so that the metal foil is exposed.
[0025]
In FIG. 1A, the small area test land 6 and the large area test land 5 are arranged at one corner on the printed wiring board 1 as adjacent test land pairs 9. In addition, a test land pair 11 is arranged at the diagonal of the test land pair 9, which is arranged at a position where the printing conditions of the cream solder are most different. I am doing. As shown in FIG. 1A, the small-area test land 6 is rectangular and the large-area test land 5 is square. In general, the small-area metal foil 2 is often rectangular, and the large-area metal foil 2 is square. However, the shape, arrangement, arrangement, etc. are not limited. The periphery of the test land metal foils 5 and 6 may be either a substrate resist or a substrate background.
[0026]
Next, a method for inspecting the printed film thickness of the cream solder using the test land pair 9 will be described with reference to Table 1.
[0027]
[Table 1]

[0028]
The squeegee pressure in Table 1 is a pressure at which the solder squeegee 8 in FIG. 2B presses the metal mask 7, and can be changed by adjusting the pushing amount of the solder squeegee 8 against the metal mask 7. The squeegee pressure is appropriate when the cream solder 3 is printed at the pressure so that the cream solder 3 is printed and the OK is obtained without exposing the metal foil in both the large area test land 5 and the small area test land 6. . The low squeegee pressure means that when the cream solder 3 is printed at the pressure, the cream solder 3 is printed uniformly on the large area test land 5 and is OK. However, the small area test land 6 has a single metal foil due to insufficient pressure. This is the pressure at which part is exposed and becomes NG. On the contrary, the squeegee pressure is large because when the cream solder is printed at the pressure, the large area test land 5 is too strong, so that the cream solder 3 is scraped off at the center and the metal foil is exposed and becomes NG. The area test land 6 refers to a pressure at which the cream solder 3 is sufficiently printed and becomes OK. The experimental results in Table 1 are obtained when the area of the large area test land 5 is 10 to 35 square millimeters and the area of the small area test land 6 is 0.1 to 2.0 square millimeters, and the appropriate squeegee pressure is the solder squeegee 8. It was 0 to 0.10 mm in terms of the indentation amount. In the case of a printed wiring board without the test lands 5 and 6, the metal foil 2 was not exposed when the solder squeegee was pushed in between -0.10 and 0.30 mm at the same pressure.
[0029]
The pushing amount is 0 mm when the tip of the solder squeegee 8 is in light contact with the surface of the metal mask 7 (squeegee pressure is ~ 0 g / cm), the plus side is the state where the tip of the solder squeegee 8 bites in, and the minus side is Indicates a floating state. The pushing amount of −0.10 mm is a state where there is a gap of 0.10 mm between the tip of the solder squeegee 8 and the surface of the metal mask 7.
[0030]
As apparent from comparing the value range of 0 to 0.10 mm and the range of −0.10 to 0.30 mm, the printing states of the cream solder 3 on the small area test land 6 and the large area test land 5 are two. The printing pressure range can be narrowed down to a narrow range by inspecting with a dimension inspection apparatus.
[0031]
In the cream solder printing inspection method of the present invention, the process up to the inspection is the same as the conventional method. That is, the cream solder 3 is screened on the metal foil 2 including the test land pair 9 and 11 and the small area test land 6 and the large area test land 5 on the printed wiring board 1 provided with the test land pair 9 and 11. The cream solder 3 applied uniformly by printing and then printed on all the metal foils 2 including the test lands 5 and 6 is inspected from the upper part of the printed wiring board 1 using the two-dimensional image inspection camera 4. To do. Examination items Items relating to the position accuracy of the metal foil 2 and the cream solder 3 which has been conventionally performed, and the items relating to the uniformity of concentration of the cream solder 3 on the metal foil 2, a new small test lands to 9,11 This is an item relating to the uniformity of density (whether the metal foil is not exposed) with respect to the area test land 6 and the large area test land 5 . As a result, if the amount of cream solder printing is managed by a three-dimensional inspection apparatus, the same management is possible, and high-quality soldering is possible with high reliability.
[0032]
【The invention's effect】
As described above in detail, the present invention manages a corner of a printed wiring board and a small area test land and a large area test land of a pair of test lands provided at diagonal positions thereof by a two-dimensional image inspection apparatus. , Can control the printed film thickness of cream solder, and the corner of the printed wiring board and its diagonal position is the inspection of the position where the printing condition of the cream solder is most different, so it is more reliable and high quality It is intended to provide a printed wiring board and a method for inspecting cream solder that can be soldered with cream solder.
[0033]
Further, by using the printed wiring board of the present invention, a conventional two-dimensional image inspection apparatus can be used, and no new equipment investment is required.
[Brief description of the drawings]
1A is a front view of a printed wiring board in an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional configuration diagram of an inspection apparatus in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is cream solder printing in an embodiment of the present invention.・ In inspection method (a) Cross-sectional view of printed wiring board (b) Cross-sectional view of cream solder printed on metal mask (c) Cross-sectional view of printed wiring board with metal mask peeled off (d) Two-dimensional image Cross-sectional view inspecting [FIG. 3] (a) Front view of conventional printed wiring board for cream solder (b) Cross-sectional view of a conventional two-dimensional image inspection apparatus for inspecting the printed state of cream solder [FIG. 4] The figure which shows an example of the two-dimensional image which judges the quality of the printing state of cream solder by the conventional two-dimensional image inspection apparatus
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Printed wiring board 2,102 Metal foil 3,103 Cream solder 4,104 Camera 5 Large area test land 6 Small area test land 7 Metal mask 8 Solder squeegee 9, 11 Test land pair 10 Metal mask opening

Claims

A printed wiring board having a large area metal foil for connecting to the lead of the mounting component, and a small area metal foil for connecting to the lead of the mounting component formed with a smaller area than the large area metal foil,
A test in which a large area test land having an area larger than the area of the large area metal foil and a small area test land having an area smaller than the area of the small area metal foil are adjacent to one corner of the printed wiring board and its diagonal position. A printed wiring board comprising a land pair .

A corner of a printed wiring board having a large-area metal foil for connecting to the lead of the mounting component and a small-area metal foil for connecting to the lead of the mounting component having a smaller area than the large-area metal foil, and the pair A printed wiring board having a test land pair in which a large area test land having an area larger than the area of the large area metal foil and a small area test land having an area smaller than the area of the small area metal foil are adjacent to each other at a corner position A printing inspection method for cream solder printed on
Printing the solder paste on the large area metal foil, the small area metal foil of the printed wiring board, the large area test land and the small area test land of each pair of the test lands, and the large area metal foil and the small area metal. Foil, and a step of capturing the printing state of the cream solder on the large area test land and the small area test land of each of the test land pairs as a two-dimensional image, and the large area from the two-dimensional image captured by the camera A step of determining the uniformity of the printing position and printing density of the cream solder on the metal foil and the small area metal foil, and the large area test land and the small area test of the respective test land pairs from the two-dimensional image captured by the camera. Uniformity of printing density of cream solder to land
A method for inspecting cream solder printed on a printed wiring board, comprising: determining whether the film thickness of the cream solder is appropriate.