JP2005069706A - Contact angle measuring method of solder paste, and contact angle measuring device of solder paste - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子機器の半田接合プロセスのメカニズムを解明して最適化するために、基板に対する半田及びフラックスの濡れ状態を表す接触角を測定する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
液体の接触角は、一般的には、図4に示すような構成の装置を用いて、通常の大気雰囲気内で常温で測定される。
接触角測定装置は、試験片2を載せる測定ステージ1と、試験片2の表面に平行な延長線上の両側に配置された照明装置5及び受光カメラ6と、受光カメラ6の位置を前記延長線上で調節する移動ステージ7と、受光カメラ6が撮像した画像を映し出し、その画像から接触角を測定するモニタテレビ8と、で構成されている。
接触角は以下のようにして測定される。
1) 測定ステージ1上に試験片2を置き、
2) 上部からシリンジ3を用いて一定量の試料液4を試験片2上に滴下し、
3) 滴下されてティアドロップ状になった試料液4に、一方から(図4では左側から)照明装置5によって照明光51を照射して、試料液4の影を反対側の受光カメラ6で撮像し、
4) その影の画像をモニタテレビ8に映し出して、その画像形状から接触角を求める。
【0003】
接触角θと、試験片2の表面張力γs と、試料液4の表面張力γl と、試験片2及び試料液4の界面張力γslとは、図5に示した関係にあるので、接触角θを求めることによって、試験片と試料液との界面張力等の物性値を算出することができ、シミュレーション等の解析が可能となる。
しかし、上記のような接触角測定装置の場合には、半田粒子及び液状フラックスがペースト状に混合されたクリーム半田の半田接合過程における接触角を測定することはできない。その理由は、クリーム半田の粘度が高い( 170〜250 Pa・s)ので、シリンジを用いてクリーム半田を試験片上へ供給することができず、更に、加熱手段をもたないので、半田接合に必要な熱処理過程を模擬することもできないからである。
【0004】
熱処理過程における半田の濡れ挙動を観測するものとしては、特許文献1に開示されている「はんだ濡れ挙動観測方法及びその装置」がある。これは、試験片上に半田粒子を置いて、熱処理する過程で半田がどのように広がるかを上面から観測し、接触角がどのように変わるかを側面から観測する。所定の雰囲気内での挙動を観察する場合には、フラックスや溶剤の蒸気による観測窓の汚染を防止する対策も示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−126715号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献1によれば、試験片上に印刷されたクリーム半田の濡れ挙動を観測することはできる。しかし、最近の半田接合技術においては、鉛フリー化の流れによって、共晶組成ではない半田による半田接合技術の開発が必要であり、各種組成の半田粒子と各種組成のフラックスとをペースト状に混合したクリーム半田を試験片上に印刷して、その熱処理過程における濡れ挙動、特に接触角、を観測することが必要となってきている。この場合には、半田の濡れ挙動だけではなく、フラックスの濡れ挙動も重要な情報となる。その理由は、従来の鉛−錫共晶半田の場合には、フラックスが濡れ広がった後で半田が共晶点で溶融して濡れ広がるという単純な濡れ挙動であったが、各種の半田及びフラックスを組み合わせて、所望の半田及びフラックスの組み合わせを見つけ出す過程においては、その組み合わせによって、従来の鉛−錫共晶半田のような単純な挙動を示さず、フラックスの濡れ挙動と半田の濡れ挙動とが全く異なる挙動を示す場合もある。したがって、半田の濡れ挙動だけではなく、フラックスの濡れ挙動をも観測することが必要となってきたのである。
【0007】
試験片上に印刷されたクリーム半田の熱処理過程は、図6に示すように、4つの領域に分けることができる。図7は、それぞれの領域におけるクリーム半田の状態の一例をモデル的に示し、(a)は領域I(初期状態)の状態を示す側面図であり、(b)は領域II(溶剤蒸散)の状態を示す側面図であり、(c)は領域III(フラックス濡れ)の状態を示す側面図であり、(d)は領域IV(半田溶融・
濡れ)の状態を示す側面図である。
領域I(初期状態)は、温度が低く、印刷されたままの状態が維持される領域で、クリーム半田4aが試験片2a上に印刷されたままの状態にある。
【0008】
領域II(溶剤蒸散)は、領域Iより温度が上昇することによって、クリーム半田4a中の溶剤41が蒸発していく領域であるが、形状は殆ど変化しない領域である。温度範囲としては70℃〜 150℃である。
領域III(フラックス濡れ)は、フラックス42が試験片2a上に濡れ広がっていく
領域であるが、半田粒子43は固体のままである領域である。この領域から試験片2aに対するフラックス42の濡れ状態を示すフラックス42の接触角の測定が必要となる。図7(c)の状態は、従来の鉛−錫共晶半田のクリーム半田の場合には、この領域の初期状態に近い。
【0009】
領域IV(半田溶融・濡れ)は、フラックス42の濡れ広がりに加えて、半田粒子43が溶融して試験片2a上に濡れ広がっていく領域であり、フラックス42の接触角の測定に加えて、試験片2aに対する溶融半田43a の濡れ状態を示す溶融半田43a の接触角の測定も必要となる。図7(d)の状態は、従来の鉛−錫共晶半田のクリーム半田の場合には、この領域の初期状態に近く、最終段階には、フラックス42ははるかに広く濡れ広がり、溶融半田43a の接触角は図7(d)の状態よりずっと小さくなる。共晶半田でない場合には、半田の溶融が一定温度では完了せず、ある温度幅を経て完了し、その間に溶融半田43a の組成が変化するので、溶融半田43a の濡れ広がり方はいろいろな様相を呈する。
【0010】
上記の説明から明らかなように、所望の半田接合を得るためには、半田の濡れ挙動だけでなくフラックスの濡れ挙動をも正確に把握して、半田及びフラックスの最適な組み合わせとその熱処理条件とを見つけ出すことが必要である。この発明の課題は、半田接合のための熱処理過程における半田の濡れ挙動に加えてフラックスの濡れ挙動をも観測できるクリーム半田の接触角測定方法及びクリーム半田の接触角測定装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、半田粒子及び液状フラックスがペースト状に混合されたクリーム半田を印刷された試験片の熱処理過程における半田及びフラックスの試験片に対する濡れ状態を表す接触角を測定するためのクリーム半田の接触角測定方法であって、集光状態の調節が可能な照明手段によってクリーム半田への照明光の集光状態を調節して、不透明な半田の画像と透明または半透明なフラックスの画像とを分離し、半田及びフラックスのそれぞれの接触角を測定する。
熱処理されて半田粒子が溶融して溶融半田とフラックスとに分離したクリーム半田に、集光された高輝度の照明光を照射すれば、透明または半透明なフラックスを透過した光によって半田の像を明確に捉えることができる。逆に、それほど集光しない照明光を全体的に照射すると、フラックスの像の方が明確に捉えられる。勿論、半田及びフラックスの像が同時に捉えられることもあり得るが、集光状態を調節した照明光を照射することによって、半田あるいはフラックスの個々の像をより鮮明に捉えることができる。
【0012】
請求項2の発明は、半田粒子及び液状フラックスがペースト状に混合されたクリーム半田を印刷された試験片の熱処理過程における半田及びフラックスの試験片に対する濡れ状態を表す接触角を測定するためのクリーム半田の接触角測定装置であって、前記試験片を加熱する加熱手段と、前記試験片に印刷されたクリーム半田及びその周辺を照明する集光状態の調節可能な照明手段と、クリーム半田の熱処理過程における半田及びフラックスの状態を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した画像を映し出すモニタテレビと、モニタテレビの画像から接触角を求める接触角測定手段と、を備えている。
集光状態の調節可能な照明手段を備えているので、請求項1の発明で説明したように、試験片に印刷されたクリーム半田を熱処理する過程において、半田あるいはフラックスの個々の像をより鮮明に捉えることができる。
【0013】
請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記加熱手段が、線膨張係数が小さく且つ高耐熱性である材料からなる加熱ステージにパルスヒータを組み込んだものである。
パルスヒータを組み込んだ加熱手段を用いることによって、試験片の温度を十分急速に上昇させることができるので、実際の半田接合工程の加熱温度プロファイルを模擬することができ、且つステップ加熱によってステップ毎の半田及びフラックスの濡れ状態を観測することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
この発明によるクリーム半田の接触角測定方法及びクリーム半田の接触角測定装置は、試験片に印刷されたクリーム半田の熱処理過程における試験片への濡れ挙動を把握するために、集光状態の調節可能な照明手段の集光状態を調節することによって、フラックス及び溶融した半田の試験片に対する濡れ状態を鮮明に画像化して、フラックス及び溶融した半田のそれぞれの接触角を確実に測定できるようにしていること、及び半田接合工程の熱処理過程が模擬できるように、加熱手段にパルスヒータを組み込んでいること、を特徴とする。
以下に、実施例を用いて、この発明の実施の形態をより詳しく説明する。
なお、従来技術と同じ機能の部分には同じ符号を付ける。
【0015】
図1は、この発明によるクリーム半田の接触角測定装置の実施例を示す構成図であり、図2は、実施例の機能を説明するための溶融状態にあるクリーム半田の形状を示し、(a)は溶融状態にあるクリーム半田全体の側面図、(b)は溶融半田のみの側面図、(c)はフラックスのみの側面図である。
この実施例の場合には、ステンレス鋼等からなるメタルマスクを用いて試験片2a上にクリーム半田4aを印刷したものが測定対象のサンプルとなる。このサンプルは測定ステージとヒータとを兼ねる試料台兼ヒータ1a上に載せられる。この試料台兼ヒータ1aの表面に平行な平面上で、試料台兼ヒータ1aを挟む両側に、照明装置5a及び受光カメラ6が配置されている。照明装置5aは、集光状態を調節する機能を備えたものであって、所望の集光状態の照明光51a をクリーム半田4a及びその周辺に照射する。照明装置5aの光源としては、ハロゲンランプ等が使用される。受光カメラ6は、移動ステージ7上に搭載されており、クリーム半田4aの所望の位置の画像を鮮明に撮像するために、試料台兼ヒータ1aの表面に平行な平面上で位置調節される。受光カメラ6が撮像した画像は、モニタテレビ8に映し出され、不図示のビデオや画像取り込み装置等を含む画像解析手段に取り込まれ、その画像解析手段によって接触角が求められる。
【0016】
上記の試料台兼ヒータ1aは、ステンレス鋼またはインコネルのような線膨張係数が小さく且つ高耐熱性である材料で作成された測定ステージ内に、1秒間に50℃程度の昇温が可能な熱源、例えばセラミックコレットを使用したパルスヒータ、が組み込まれている。線膨張係数が小さい材料で測定ステージを作成するのは、測定ステージの熱変形を少なくして、試験片2aへの熱伝導を安定させるためである。昇温速度の速い熱源が用いられるのは、ステップ加熱することによって、実際の半田接合工程の加熱温度プロファイルに近い状態で接触角を測定するためである。
半田粒子が溶融した状態のクリーム半田4aは、透明または黄色半透明なフラックス42と不透明な溶融半田43a とに分かれ、例えば図2(a)に示すように、溶融半田43a の表面をフラックス42が覆った状態になる。しかし、受光カメラ6が撮像する画像では、フラックス42と溶融半田43a とがこのように明確には分離されなくて、それぞれの接触角を共に正確に測定することは難しい。この難しさは、フラックス42が透明または黄色半透明であるためその形状を明確に撮影しにくいことに加えて、溶融半田43a の接触角を測定する部分をフラックス42が覆っていることによる。したがって、フラックス42の接触角を測定する場合と、溶融半田43a の接触角を測定する場合とで、照明光51a の集光状態を変えて、それぞれの画像を別々に撮像することが必要となる。例えば、あまり集光していない少ない光量の照明光51a を照射する場合には、フラックス42の外形だけが映し出され、内部の溶融半田43a の形状は不明瞭となるので、図2(c)の状態の画像が得られ、集光した高輝度の照明光51a を照射すれば、フラックス42を透過した光で内部の溶融半田43a の形状が明瞭に現れて、図2(b)の状態の画像が得られる。
【0017】
以上の実施例においては、特別な雰囲気制御を実施していないが、雰囲気制御ボックス等と組み合わせることによって、例えば窒素雰囲気等の不活性ガス雰囲気中での接触角測定が可能となる。図3は、雰囲気制御部の一例を示し、(a)は雰囲気制御ボックスの正面図を含めた全体構成図、(b)は雰囲気制御ボックスの平面断面図である。
この雰囲気制御部9は、クリーム半田4aを印刷された試験片2aを熱処理するヒータ埋め込み台板911 (図1における試料台兼ヒータ1aに相当)を内蔵する雰囲気制御ボックス91と、不活性ガスを循環するためのポンプ92と、循環する不活性ガス中のフラックス蒸気を除去するための水槽93と、不活性ガスである窒素を供給する窒素供給部94と、で構成されている。
【0018】
雰囲気制御ボックス91には、右面下部両側に不活性ガスを供給する2つの給気口912 と、右面上部中央に不活性ガスを排出する排気口913 と、上面に冷却板914 と、前後両面に照明光照射用及び観測・撮像用のそれぞれのガラス窓915 及び916 と、内部下部の前後両側に給気口912 から供給された不活性ガスを雰囲気制御ボックス91内に噴出する複数の噴気口917 と、左面に不図示のサンプル出し入れ用の扉と、が備えられている。
このような雰囲気制御ボックス91を用いて接触角を測定する場合には、フラックス等の蒸気がガラス窓915 及び916 に凝結してこれらを曇らせると測定ができなくなるので、給気口912 から供給された不活性ガスを噴気口917 から噴き出させてこれを防止している。噴気口917 から噴き出された不活性ガスは、クリーム半田4aから蒸発したフラックス等の蒸気を上部へ運んで冷却板914 にその大部分を凝結させる。残ったフラックス等の蒸気を含んだ不活性ガスは、排気口913 からポンプ92によって排気され、水槽93で残った蒸気を完全に除去されて、再び給気口912 から雰囲気制御ボックス91に供給される。
【0019】
この雰囲気制御ボックス91を、時計方向に90度回転させた状態で図1の試料台兼ヒータ1aの位置に置き換えると、雰囲気制御された状態における接触角を測定することができる。
【0020】
【発明の効果】
請求項1の発明においては、集光状態の調節が可能な照明手段によってクリーム半田への照明光の集光状態を調節して、不透明な半田の画像と透明または半透明なフラックスの画像とを分離し、半田及びフラックスのそれぞれの接触角を測定する。熱処理されて半田粒子が溶融して溶融半田とフラックスとに分離したクリーム半田に、集光された高輝度の照明光を照射すれば、透明または半透明なフラックスを透過した光によって半田の像を明確に捉えることができる。逆に、それほど集光しない照明光を全体的に照射すると、フラックスの像の方が明確に捉えられる。勿論、半田及びフラックスの像が同時に捉えられることもあり得るが、集光状態を調節された照明光を照射することによって、半田あるいはフラックスの個々の像をより鮮明に捉えることができる。したがって、この発明によれば、半田の濡れ挙動に加えてフラックスの濡れ挙動をも観測できるクリーム半田の接触角測定方法を提供することができる。
【0021】
請求項2の発明においては、集光状態の調節可能な照明手段を備えているので、請求項1の発明で説明したように、試験片に印刷されたクリーム半田を熱処理する過程において、半田あるいはフラックスの個々の像をより鮮明に捉えることができる。したがって、この発明によれば、半田の濡れ挙動に加えてフラックスの濡れ挙動をも観測できるクリーム半田の接触角測定装置を提供することができる。
請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記加熱手段が、線膨張係数が小さく且つ高耐熱性である材料からなる加熱ステージにパルスヒータを組み込んだものである。パルスヒータを組み込んだ加熱手段を用いることによって、試験片の温度を十分急速に上昇させることができるので、実際の半田接合工程の加熱温度プロファイルを模擬することができ、且つステップ加熱によってステップ毎の半田及びフラックスの濡れ状態を観測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるクリーム半田の接触角測定装置の実施例を示す構成図
【図2】実施例の機能を説明するための溶融状態にあるクリーム半田の形状を示し、(a)は溶融状態にあるクリーム半田全体の側面図、(b)は溶融半田のみの側面図、(c)はフラックスのみの側面図
【図3】雰囲気制御部の一例を示し、(a)は雰囲気制御ボックスの正面図を含めた全体構成図、(b)は雰囲気制御ボックスの平面断面図
【図4】従来技術による液体の接触角測定装置の一例を示す構成図
【図5】接触角の説明図
【図6】クリーム半田の熱処理過程における状態を説明するための線図
【図7】図6の領域毎のクリーム半田の状態をモデル的に示し、(a)は領域Iの状態を示す側面図、(b)は領域IIの状態を示す側面図、(c)は領域IIIの状態を示す側面図、(d)は領域IVの状態を示す側面図
【符号の説明】
1 測定ステージ 1a 試料台兼ヒータ
2, 2a 試験片
3 シリンジ
4 試料液
4a クリーム半田 41 溶剤
42 フラックス 43 半田粒子
43a 溶融半田
5, 5a 照明装置 51, 51a 照明光
6 受光カメラ
7 移動ステージ
8 モニタテレビ
9 雰囲気制御部
91 熱処理槽
911 ヒータ埋め込み台板 912 給気口
913 排気口 914 冷却板
915 ガラス窓 916 噴気口
92 ポンプ 93 水槽
94 窒素供給部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for measuring a contact angle representing a wet state of solder and flux on a substrate in order to elucidate and optimize a mechanism of a solder bonding process of an electronic device.
[0002]
[Prior art]
The contact angle of the liquid is generally measured at room temperature in a normal air atmosphere using an apparatus configured as shown in FIG.
The contact angle measuring device includes a
The contact angle is measured as follows.
1) Place test piece 2 on
2) A predetermined amount of the sample solution 4 is dropped on the test piece 2 using the syringe 3 from above,
3) The sample liquid 4 dropped into a teardrop shape is irradiated with illumination light 51 from one side (from the left side in FIG. 4) by the
4) The shadow image is displayed on the monitor TV 8, and the contact angle is obtained from the image shape.
[0003]
Since the contact angle θ, the surface tension γ s of the test piece 2, the surface tension γ 1 of the sample liquid 4, and the interfacial tension γ sl of the test piece 2 and the sample liquid 4 are in the relationship shown in FIG. By obtaining the contact angle θ, a physical property value such as an interfacial tension between the test piece and the sample liquid can be calculated, and an analysis such as a simulation can be performed.
However, in the case of the contact angle measuring apparatus as described above, it is impossible to measure the contact angle in the solder joining process of cream solder in which solder particles and liquid flux are mixed in a paste form. The reason for this is that the cream solder has a high viscosity (170 to 250 Pa · s), so it cannot be supplied onto the test piece using a syringe, and furthermore, it does not have a heating means. This is because the necessary heat treatment process cannot be simulated.
[0004]
As a method for observing the solder wetting behavior in the heat treatment process, there is a “method and apparatus for observing solder wetting behavior” disclosed in
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-126715 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
According to said
[0007]
The heat treatment process of the cream solder printed on the test piece can be divided into four regions as shown in FIG. FIG. 7 schematically shows an example of the state of cream solder in each region, (a) is a side view showing the state of region I (initial state), and (b) is a region II (solvent transpiration) state. It is a side view which shows a state, (c) is a side view which shows the state of area | region III (flux wetting), (d) is area IV (solder melting *
It is a side view which shows the state of wetting.
Region I (initial state) is a region where the temperature is low and the printed state is maintained, and the
[0008]
Region II (solvent transpiration) is a region where the solvent 41 in the
Region III (flux wetting) is a region where the
[0009]
Region IV (solder melting / wetting) is a region in which the
[0010]
As is clear from the above description, in order to obtain a desired solder joint, not only the solder wetting behavior but also the flux wetting behavior is accurately grasped, and the optimum combination of solder and flux and the heat treatment conditions are determined. It is necessary to find out. An object of the present invention is to provide a cream solder contact angle measuring method and a cream solder contact angle measuring apparatus capable of observing not only the solder wetting behavior in the heat treatment process for solder bonding but also the flux wetting behavior. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
If the cream solder, which has been heat-treated and the solder particles are melted and separated into molten solder and flux, is irradiated with concentrated high-intensity illumination light, the image of the solder is formed by the light transmitted through the transparent or translucent flux. It can be clearly understood. On the other hand, when the illumination light that is not collected so much is irradiated as a whole, the image of the flux is clearly captured. Of course, images of solder and flux may be captured at the same time, but by irradiating illumination light with the light condensing state adjusted, individual images of solder or flux can be captured more clearly.
[0012]
The invention according to claim 2 is a cream for measuring a contact angle representing a wet state of solder and flux with respect to a test piece in a heat treatment process of a test piece printed with cream solder in which solder particles and liquid flux are mixed in a paste form. A solder contact angle measuring device, a heating means for heating the test piece, a cream solder printed on the test piece and an illuminating means capable of adjusting a condensing state for illuminating the periphery thereof, and a heat treatment of the cream solder An image pickup means for picking up the state of solder and flux in the process, a monitor television for displaying an image picked up by the image pickup means, and a contact angle measuring means for obtaining a contact angle from the image of the monitor television are provided.
As described in the invention of
[0013]
The invention of claim 3 is the invention of claim 2, wherein the heating means incorporates a pulse heater in a heating stage made of a material having a small linear expansion coefficient and high heat resistance.
By using a heating means incorporating a pulse heater, the temperature of the test piece can be raised sufficiently rapidly, so that the heating temperature profile of the actual soldering process can be simulated, and step heating can be used for each step. The wet state of solder and flux can be observed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The solder solder contact angle measuring method and cream solder contact angle measuring device according to the present invention can adjust the light condensing state in order to grasp the wetting behavior of the cream solder printed on the test piece during the heat treatment process. By adjusting the condensing state of the illumination means, the wet state of the flux and the molten solder on the test piece is clearly imaged, and the contact angles of the flux and the molten solder can be reliably measured. In addition, a pulse heater is incorporated in the heating means so that the heat treatment process of the solder joining process can be simulated.
In the following, embodiments of the present invention will be described in more detail using examples.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the same function as a prior art.
[0015]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a cream solder contact angle measuring device according to the present invention. FIG. 2 shows the shape of cream solder in a molten state for explaining the function of the embodiment. ) Is a side view of the entire cream solder in a molten state, (b) is a side view of only the molten solder, and (c) is a side view of only the flux.
In the case of this embodiment, a sample to be measured is obtained by printing the
[0016]
The sample stage / heater 1a is a heat source capable of raising the temperature by about 50 ° C. per second in a measurement stage made of a material having a small coefficient of linear expansion and high heat resistance such as stainless steel or Inconel. For example, a pulse heater using a ceramic collet is incorporated. The reason why the measurement stage is made of a material having a small linear expansion coefficient is to reduce the thermal deformation of the measurement stage and stabilize the heat conduction to the
The
[0017]
In the above embodiments, no special atmosphere control is performed, but by combining with an atmosphere control box or the like, it is possible to measure a contact angle in an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere. 3A and 3B show an example of the atmosphere control unit, in which FIG. 3A is an overall configuration diagram including a front view of the atmosphere control box, and FIG. 3B is a plan sectional view of the atmosphere control box.
The atmosphere control unit 9 includes an atmosphere control box 91 containing a heater embedded base plate 911 (corresponding to the sample table / heater 1a in FIG. 1) for heat-treating the
[0018]
The atmosphere control box 91 has two
When the contact angle is measured using such an atmosphere control box 91, the vapor cannot be measured if vapor such as flux condenses on the
[0019]
When the atmosphere control box 91 is rotated 90 degrees clockwise and replaced with the position of the sample table / heater 1a in FIG. 1, the contact angle in the atmosphere controlled state can be measured.
[0020]
【The invention's effect】
In the first aspect of the invention, the light collecting state of the illuminating light to the cream solder is adjusted by the illumination means capable of adjusting the light collecting state, and an opaque solder image and a transparent or translucent flux image are obtained. Separate and measure each contact angle of solder and flux. If the cream solder, which has been heat-treated and the solder particles are melted and separated into molten solder and flux, is irradiated with concentrated high-intensity illumination light, the image of the solder is formed by the light transmitted through the transparent or translucent flux. It can be clearly understood. On the other hand, when the illumination light that is not collected so much is irradiated as a whole, the image of the flux is clearly captured. Of course, images of solder and flux may be captured at the same time, but by irradiating illumination light with the light condensing state adjusted, individual images of solder or flux can be captured more clearly. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a method for measuring the contact angle of cream solder that can observe not only the solder wetting behavior but also the flux wetting behavior.
[0021]
According to the second aspect of the present invention, since the illumination means capable of adjusting the light condensing state is provided, as described in the first aspect of the invention, in the process of heat-treating the cream solder printed on the test piece, Individual images of flux can be captured more clearly. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a cream solder contact angle measuring device capable of observing the flux wetting behavior in addition to the solder wetting behavior.
The invention of claim 3 is the invention of claim 2, wherein the heating means incorporates a pulse heater in a heating stage made of a material having a small linear expansion coefficient and high heat resistance. By using a heating means incorporating a pulse heater, the temperature of the test piece can be raised sufficiently rapidly, so that the heating temperature profile of the actual soldering process can be simulated, and step heating can be used for each step. The wet state of solder and flux can be observed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a cream solder contact angle measuring apparatus according to the present invention. FIG. 2 shows the shape of cream solder in a molten state for explaining the function of the embodiment. (B) is a side view of only the molten solder, (c) is a side view of only the flux [FIG. 3] shows an example of the atmosphere control unit, and (a) is a view of the atmosphere control box. Overall configuration including front view, (b) is a cross-sectional plan view of the atmosphere control box. FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a liquid contact angle measuring device according to the prior art. 6 is a diagram for explaining the state of the cream solder in the heat treatment process. FIG. 7 schematically shows the state of the cream solder for each region in FIG. 6, (a) is a side view showing the state of region I; b) is a side view showing the state of region II, and (c) is the region. Side view showing a state of II, (d) a side view showing a state of the region IV is [EXPLANATION OF SYMBOLS]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
集光状態の調節が可能な照明手段によってクリーム半田への照明光の集光状態を調節して、不透明な半田の画像と透明または半透明なフラックスの画像とを分離し、半田及びフラックスのそれぞれの接触角を測定する
ことを特徴とするクリーム半田の接触角測定方法。A solder solder contact angle measurement method for measuring a contact angle representing a wet state of solder and flux on a test piece in a heat treatment process of a test piece printed with cream solder in which solder particles and liquid flux are mixed in a paste form. There,
By adjusting the condensing state of the illuminating light to the cream solder by the illumination means capable of adjusting the condensing state, the opaque solder image and the transparent or translucent flux image are separated, and each of the solder and the flux A contact angle measurement method for cream solder, characterized in that the contact angle of the solder is measured.
前記試験片を加熱する加熱手段と、
前記試験片に印刷されたクリーム半田及びその周辺を照明する集光状態の調節可能な照明手段と、
クリーム半田の熱処理過程における半田及びフラックスの状態を撮像する撮像手段と、
撮像手段が撮像した画像を映し出すモニタテレビと、
モニタテレビの画像から接触角を求める接触角測定手段と、
を備えている
ことを特徴とするクリーム半田の接触角測定装置。A contact angle measuring device for cream solder for measuring a contact angle representing a wet state of solder and flux on a test piece in a heat treatment process of a test piece printed with solder paste and solder paste mixed in a paste form. There,
Heating means for heating the test piece;
A light-adjustable illumination means for illuminating the cream solder printed on the test piece and its surroundings;
Imaging means for imaging the state of solder and flux in the heat treatment process of cream solder;
A monitor television for displaying an image captured by the imaging means;
Contact angle measuring means for obtaining a contact angle from an image on a monitor television;
An apparatus for measuring the contact angle of cream solder, comprising:
ことを特徴とする請求項2に記載のクリーム半田の接触角測定装置。3. The contact angle measuring device for cream solder according to claim 2, wherein the heating means includes a pulse heater incorporated in a heating stage made of a material having a small linear expansion coefficient and high heat resistance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003208762A JP2005069706A (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Contact angle measuring method of solder paste, and contact angle measuring device of solder paste |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003208762A JP2005069706A (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Contact angle measuring method of solder paste, and contact angle measuring device of solder paste |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005069706A true JP2005069706A (en) | 2005-03-17 |
Family
ID=34401917
Family Applications (1)
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JP2003208762A Pending JP2005069706A (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Contact angle measuring method of solder paste, and contact angle measuring device of solder paste |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005069706A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013172057A (en) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Fujifilm Corp | Mounting device and control method thereof |
CN107505231A (en) * | 2017-09-04 | 2017-12-22 | 南昌大学 | The equipment at triple line movement and dynamic moisture angle during a kind of real-time synchronization monitoring brazing filler metal melts |
WO2018134479A1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | Aalto-Korkeakoulusäätiö | Force sensing probe for surface wettability characterization |
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2003
- 2003-08-26 JP JP2003208762A patent/JP2005069706A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013172057A (en) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Fujifilm Corp | Mounting device and control method thereof |
WO2018134479A1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | Aalto-Korkeakoulusäätiö | Force sensing probe for surface wettability characterization |
US11499902B2 (en) | 2017-01-20 | 2022-11-15 | Aalto University Foundation Sr | Force sensing probe for surface wettability characterization |
CN107505231A (en) * | 2017-09-04 | 2017-12-22 | 南昌大学 | The equipment at triple line movement and dynamic moisture angle during a kind of real-time synchronization monitoring brazing filler metal melts |
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