焊錫材料檢查方法及檢查裝置、控制程序、記錄介質的製作方法
2024-03-03 01:41:15 1
專利名稱：焊錫材料檢查方法及檢查裝置、控制程序、記錄介質的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種檢查焊錫材料的劣化度的方法、檢查焊錫材料的劣化度的裝置。
背景技術：
在印刷基板的生產線中，通過進行以下步驟將電子部件安裝到基板上將焊錫材料印刷到基板上的印刷步驟；向該印刷的焊錫材料上安裝電子部件的裝配步驟；將電子部件焊錫焊接到基板上的回流步驟。
並且，在上述印刷步驟中，上述焊錫材料被放置到配置在基板上的金屬掩模表面上。該金屬掩模是形成有與布線圖案對應的開口孔的掩模。並且，上述焊錫材料在上述金屬掩模的表面上通過被移動橡膠滾軸擠壓而旋轉移動。進一步，該旋轉移動的焊錫材料通過上述移動橡膠滾軸的擠壓力，從上述開口孔擠壓到基板上。由此，焊錫材料印刷到基板上(參照以下所示的專利文獻1的第「0011」段)。
該金屬掩模在承載相同焊錫材料的情況下連續用於大量的基板。因此，上述焊錫材料在反覆進行上述印刷時，通過上述移動橡膠滾軸反覆旋轉移動。因此通過該旋轉移動，上述焊錫材料漸漸劣化，而劣化的焊錫材料在印刷基板中成為引發不良的重要因素。
因此，對金屬掩模上的焊錫材料的劣化度進行聯機分析，當焊錫材料的劣化度較高時，更換金屬掩模上的焊錫材料的作業變得非常重要。並且，在將焊錫材料提供到金屬掩模上之前，分析成為供給對象的焊錫材料的劣化度，檢查供給前的焊錫材料是否劣化的作業也是非常重要的。
其中，作為評估焊錫材料劣化度的指標，包括焊錫材料的粘度、焊錫材料的氧化度、焊錫材料的還原力。對粘度、氧化度、還原力成為上述指標的理由進行以下說明。
眾所周知，焊錫材料隨著劣化的發展其粘度變大，並且隨著氧化的進行其還原力下降。並且還知道，當把粘度大的焊錫材料印刷到基板上時，在印刷步驟後的基板中，容易發生「缺口」「模糊」等不良現象。並且還知道，當把氧化了的焊錫材料印刷到基板上後，在回流步驟後的基板中，容易發生「錫球」「焊錫未溶解」等不良現象。進一步還知道，當把還原力下降的焊錫材料印刷到基板上時，在回流步驟後的基板中，容易發生「溼潤性下降」等不良現象。
即，焊錫材料的粘度、焊錫材料的氧化度、焊錫材料的還原力與印刷基板的不良現象發生度相關。因此，上述焊錫材料的粘度、焊錫材料的氧化度、焊錫材料的還原力是評估焊錫材料的劣化度的重要指標。
專利文獻1特開平5-99831號公報(
公開日1993年04月23日)專利文獻2特公平8-20434號公報(公告日1996年03月04日)專利文獻3特開平10-82737號公報(
公開日1998年03月31日)而在現有技術中，作為可分析焊錫材料的劣化度的方法有多種，專利文獻1～3是其示例。
專利文獻1公開了一種根據在橡膠滾軸表面流動的焊錫材料的流動速度，測量該焊錫材料的粘度的方法。但是在該方法中具有以下問題只可在橡膠滾軸驅動時測量焊錫材料的粘度，檢查對象在印刷步驟中只有限定在使用中的焊錫材料。
而專利文獻2中公開了一種通過使用採樣的焊錫材料進行滴定，由此測量焊錫材料(焊劑)的酸性程度的方法。但是在該方法中具有試劑調整等作業浪費時間的問題。
並且根據專利文獻3，公開了一種利用紫外線光電子分光法測量焊錫材料的表面氧化率的方法。但是在該方法中，由於利用了對人體有害的紫外線，因此在作業衛生上存在問題。
發明內容
本發明的目的在於提供一種與現有技術相比，可抑制作業上的耗時、且作業衛生性良好的焊錫材料的檢查方法、焊錫材料檢測裝置。
為了實現上述目的，本發明的焊錫材料檢查方法的特徵在於包括以下步驟第一檢測步驟，通過向檢查對象的焊錫材料照射光，檢測出由該檢查對象的焊錫材料反射的特定波數的紅外線的第一強度；第二檢測步驟，通過向比較對象的焊錫材料照射上述光，檢測出由該比較對象的焊錫材料反射的上述特定波數的紅外線的第二強度；和檢查步驟，根據上述檢測出的第一及第二強度，相對地檢查上述檢查對象的焊錫材料相對於上述比較對象的劣化度。
眾所周知，良好的焊錫材料具有低粘度、低氧化度、高還原力的特性，而當焊錫材料劣化後，粘度/氧化度變高，還原力下降。因此焊錫材料的劣化度可根據該焊錫材料的粘度、氧化度、還原力中的至少一項來進行判斷。
因此本發明人研究了與現有技術不同的方法、即可分析焊錫材料的粘度、氧化度、還原力的至少一項的方法。並且本發明人經過努力鑽研，發現當利用紅外線分光法時，可分析焊錫材料的粘度、氧化度、還原力中的至少一項。
以下對通過紅外線分光法可分析焊錫材料的粘度、氧化度、還原力的理由進行詳細說明。
當持續使用焊錫材料，或者將焊錫材料持續暴露於外部氣體時，在焊錫材料中，含有的金屬氧化，含有的酸(例如羧酸)變為鹽。即，當持續使用焊錫材料或持續將其暴露於外部氣體時，在該焊錫材料中含有金屬氧化物增加，酸的含量減少，鹽的含量增加。
並且，通過該金屬氧化物的增加，焊錫材料的氧化度變大，通過鹽的增加，焊錫材料的粘度變大，通過酸的含量的減少，焊錫材料的還原力下降。
因此，在作為檢查對象的焊錫材料中，如果可以分析金屬氧化物的含有度、酸及鹽的含有度，則可檢查該焊錫材料的粘度、氧化度、還原力，並且可檢測焊錫材料的劣化度。即，焊錫材料中的金屬氧化物的含有度、酸的含有度、鹽的含有度是表示焊錫材料的劣化度(粘度、氧化度、還原力)的指標。
因此本發明人著眼於利用紅外線分光法可分析金屬氧化物、酸、鹽的含有度的至少一項這一點，從而實現了本發明。
具體而言，在本發明中，通過向作為檢查對象的焊錫材料照射光，檢測出由該檢查對象的焊錫材料反射的特定波數的紅外線的第一強度，通過向作為比較對象的焊錫材料照射上述光，檢測出由該比較對象的焊錫材料反射的上述特定波數的紅外線的第二強度。
此處，根據焊錫材料中的金屬氧化物、酸、鹽的含有度，該焊錫材料中的特定波數的紅外線的吸收量產生變化，由該焊錫材料反射的紅外線的特定波數的強度也變化。這是因為焊錫材料中含有的金屬氧化物、酸、鹽具有吸收各自所特定的波數波段的紅外線的特性。
因此，如果根據由上述檢查對象的焊錫材料反射的紅外線的特定波數的第一強度、及由比較對象的焊錫材料反射的紅外線的該特定波數的第二強度，則可相對於比較對象的焊錫材料，相對地分析檢查對象的焊錫材料中的金屬氧化物、酸、鹽的含有度，由此，可相對地檢查作為檢查對象的焊錫材料的粘度、氧化度、還原力。因此可相對於作為比較對象的焊錫材料相對地檢查作為檢查對象的焊錫材料的劣化度(粘度、氧化度、還原力)。
並且在本發明的焊錫材料檢查方法中，照射到焊錫材料的光可以是上述特定波數的紅外線本身，也可以是含有上述特定波數的紅外線的光。
並且根據如上所述的本發明的焊錫材料檢查方法，無需專利文獻2所公開的滴定作業，因此與專利文獻2的方法相比，可抑制作業上的耗時。並且如上所述的本發明的焊錫材料檢查方法由於不使用紫外線，因此比專利文獻3的方法在作業衛生性上更好。
並且，為了實現上述目的，本發明的焊錫材料檢查裝置的特徵在於具有向檢查對象的焊錫材料及比較對象的焊錫材料照射光的光源；強度檢測單元，通過照射上述光檢測出由檢查對象的焊錫材料反射的特定波數的紅外線的第一強度，通過照射上述光檢測出由比較對象的焊錫材料反射的該特定波數的紅外線的第二強度；控制單元，根據上述檢測出的第一及第二強度，輸出表示上述檢查對象的焊錫材料相對於上述比較對象的焊錫材料的相對劣化度的劣化參數。
根據上述結構，強度檢測單元通過從光源照射光，檢測出由作為檢查對象的焊錫材料反射的特定波數的紅外線的第一強度，通過從光源照射光，檢測出由作為比較對象的焊錫材料反射的特定波數的紅外線的第二強度。
此處，根據焊錫材料中的金屬氧化物、酸、鹽的含有度，反射該焊錫材料的紅外線的特定波數的強度產生變化。這是因為焊錫材料中的金屬氧化物、酸、鹽具有吸收各自所特定的波數波段的紅外線的特性。
因此，如果根據由上述檢查對象的焊錫材料反射的紅外線的特定波數的第一強度、及由比較對象的焊錫材料反射的紅外線的該特定波數的第二強度，則可相對於比較對象的焊錫材料，求得檢查對象的焊錫材料中的金屬氧化物、酸、鹽的相對含有度。其中該含有度是表示焊錫材料的劣化度(粘度、氧化度、還原力)的指標。
在上述結構中，將該相對含有度作為表示上述檢查對象的焊錫材料相對於上述比較對象的焊錫材料的相對劣化度的劣化參數輸出。由此，該裝置的使用者通過輸出的劣化參數可分析作為檢查對象的焊錫材料相對於比較對象的焊錫材料的上述相對含有度，可檢查檢查對象的焊錫材料相對於比較對象的焊錫材料的相對劣化度。
並且，在本發明的焊錫材料檢查方法中，只要可分析金屬氧化物、酸、鹽的含有度中的至少一項即可，因此上述特定波數可以是焊錫材料中含有的金屬氧化物所吸收的紅外線的波數波段中含有的波數。並且上述金屬氧化物例如包括氧化錫、氧化鉛。
此外，上述氧化錫、氧化鉛具有吸收520cm-1～700cm-1的紅外線的特性。因此，上述特定波數優選為包含在520cm-1～700cm-1的範圍內的波數波段中含有的波數。
並且，在本發明的焊錫材料檢查方法中，只要可分析金屬氧化物、酸、鹽的含有度中的至少一項即可，因此上述特定波數可以是焊錫材料中含有的酸所吸收的紅外線的波數波段中含有的波數。並且上述酸優選為羧酸。這是因為在焊錫材料含有的酸中，含量較多的酸例如包括羧酸。
並且，羧酸具有吸收1665cm-1～1730cm-1的紅外線的特性。因此，上述特定波數優選為包含在1665cm-1～1730cm-1的範圍內的波數波段中含有的波數。
進一步，在本發明的焊錫材料檢查方法中，只要可分析金屬氧化物、酸、鹽的含有度中的至少一項即可，因此上述特定波數也可以是焊錫材料中含有的鹽所吸收的紅外線的波數波段中含有的波數。並且上述鹽優選為羧酸鹽。這是因為在劣化了的焊錫材料含有的鹽中，含量較多的鹽例如包括羧酸鹽。
並且，羧酸鹽具有吸收1270cm-1～1430cm-1的紅外線的特性。因此上述特定波數優選為1270cm-1～1430cm-1範圍內含有的波數。並且，羧酸鹽具有吸收1500cm-1～1650cm-1的紅外線的特性。因此，上述特定波數優選為在1500cm-1～1650cm-1範圍內含有的波數。
並且，在上述檢查步驟中，也可是求上述第一強度和第二強度的差分的步驟。並且，上述劣化參數也可是上述第一強度和上述第二強度的差分。對其理由進行如下說明。
上述差分是表示檢查對象的焊錫材料和比較對象的焊錫材料之間的上述特定波數的紅外線吸收度的差異度的參數。即，根據該差分，可分析比較對象的焊錫材料和檢查對象的焊錫材料之間的氧化金屬、羧酸、羧酸鹽的含有度的差異，可相對地檢查檢查對象的焊錫材料相對於比較對象的焊錫材料的粘度、氧化度、還原力，可相對地檢查檢查對象的焊錫材料的劣化度(粘度、氧化度、還原力)。
並且，上述檢查步驟也可是求得上述第一強度和上述第二強度的比的步驟。進一步，上述劣化參數也可是上述第一強度和上述第二強度的比。對其理由進行如下說明。
上述比是表示檢查對象的焊錫材料和比較對象的焊錫材料之間的上述特定波數的紅外線吸收度的差異度的參數。即，根據該比，可分析比較對象的焊錫材料和檢查對象的焊錫材料之間的氧化金屬、羧酸、羧酸鹽的含有度的差異，可相對地檢測檢查對象的焊錫材料相對於比較對象的焊錫材料的粘度、氧化度、還原力，並可相對地檢查檢查對象的焊錫材料的劣化度(粘度、氧化度、還原力)。
並且，照射到比較對象的光中含有的紅外線的強度和照射到檢查對象的光中含有的紅外線的強度之間，有時會產生略微的差異。這種情況下，這種差異包含在檢測出的第一強度和第二強度的差異中。
因此，優選設定與上述特定波數不同的波數的參照波數，檢測出由檢查對象的焊錫材料反射的上述參照波數的紅外線的第三強度，並檢測出由比較對象的焊錫材料反射的上述參照波數的紅外線的第四強度，根據上述第三強度和第四強度的差異度，校正上述第一強度或第二強度的至少一種。
並且，上述檢查步驟也可以是以下步驟根據上述第一強度，求得上述檢查對象的焊錫材料的上述特定波數的第一紅外線吸光度，根據上述第二強度，求得上述比較對象的焊錫材料的上述特定波數的第二紅外線吸光度，並求得上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線吸光度的差分。進一步，上述控制單元也可進行以下處理根據上述第一強度，求得上述檢查對象的焊錫材料的上述特定波數的第一紅外線吸光度，根據上述第二強度，求得上述比較對象的焊錫材料的上述特定波數的第二紅外線吸光度，將上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線的吸光度的差分作為上述劣化參數輸出。對其理由進行如下說明。
上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線吸光度的差分是表示檢查對象的焊錫材料和比較對象的焊錫材料之間的上述特定波數的紅外線吸收度的差異度的參數。因此根據該差分，可分析比較對象的焊錫材料和檢查對象的焊錫材料之間的氧化金屬、羧酸、羧酸鹽的含有度的差異，並可相對地檢查檢查對象的焊錫材料相對於比較對象的焊錫材料的粘度、氧化度、還原力，可相對地檢查檢查對象的焊錫材料的劣化度(粘度、氧化度、還原力)。
並且，上述檢查步驟也可是以下步驟根據上述第一強度，求得上述檢查對象的焊錫材料的上述特定波數的第一紅外線吸光度，根據上述第二強度，求得上述比較對象的焊錫材料的上述特定波數的第二紅外線吸光度，並求得上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線吸光度的比。進一步，上述控制單元也可進行以下處理根據上述第一強度，求得上述檢查對象的焊錫材料的上述特定波數的第一紅外線吸光度，根據上述第二強度，求得上述比較對象的焊錫材料的上述特定波數的第二紅外線吸光度，將上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線的吸光度的比作為上述劣化參數輸出。對其理由進行如下說明。
上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線吸光度的比是表示檢查對象的焊錫材料和比較對象的焊錫材料之間的上述特定波數的紅外線吸收度的差異度的參數。因此根據該比，可分析比較對象的焊錫材料和檢查對象的焊錫材料之間的氧化金屬、羧酸、羧酸鹽的含有度的差異，並可相對地檢查檢查對象得焊錫材料相對於比較對象的焊錫材料的焊錫材料的粘度、氧化度、還原力，可相對地檢查檢查對象的焊錫材料的劣化度(粘度、氧化度、還原力)。
並且，照射到比較對象的光中含有的紅外線的強度和照射到檢查對象的光中含有的紅外線的強度之間會產生略微的差異，這種情況下，該差異包含在檢測出的第一強度和第二強度的差異中，並包含在第一紅外線吸光度及第二紅外線吸光度的差異中。
因此，設定和上述特定波數不同的波數的參照波數，檢測出由檢查對象的焊錫材料反射的上述參照波數的紅外線的第三強度，並檢測出由比較對象的焊錫材料反射的上述參照波數的紅外線的第四強度即可。進一步，優選的是根據上述第三強度，求得上述檢查對象的焊錫材料的上述參照波數的第三紅外線吸光度，根據上述第四強度，求得上述檢查對象的焊錫材料的上述參照波數的第四紅外線吸光度，根據上述第三紅外線吸光度和第四紅外線吸光度的差異，校正對上述第一紅外線吸光度或第二紅外線吸光度的至少一種進行校正。
並且，上述控制單元可通過計算機實現，此時，使上述控制單元由計算機實現的控制程序、及記錄了該控制程序的計算機可讀取的記錄介質包含在本發明的範圍內。
如上所述，本發明的焊錫材料檢查方法包括以下步驟第一檢測步驟，通過向檢查對象的焊錫材料照射光，檢測出由該檢查對象的焊錫材料反射的特定波數的紅外線的第一強度；第二檢測步驟，通過向比較對象的焊錫材料照射上述光，檢測出由該比較對象的焊錫材料反射的上述特定波數的紅外線的第二強度；檢查步驟，根據上述檢測出的第一及第二強度，相對地檢查上述檢查對象的焊錫材料相對於上述比較對象的劣化度。
因此，可相對地分析相對於比較對象的焊錫材料，檢查對象的焊錫材料中含有的金屬氧化物、酸、鹽的含有度，由此，可相對地檢查檢查對象的焊錫材料的粘度、氧化度、還原力。因此可相對地檢查檢查對象的焊錫材料相對於比較對象的焊錫材料的劣化度(粘度、氧化度、還原力)。
圖1是通過本發明的一個實施例的焊錫材料檢查方法獲得的圖，是表示檢查對象的焊錫材料的紅外線吸光度、和比較對象的焊錫材料的紅外線吸光度的光譜圖。
圖2是表示本發明的一個實施例的焊錫材料檢查方法中的檢查對象的焊錫材料的含有成分及各成分的含有比例(重量％)的表。
圖3是表示從圖1所示的檢查對象的焊錫材料的紅外線吸光度減去比較對象的焊錫材料的紅外線的吸光度所得到的吸光度差的圖。
圖4(a)是對於多個檢查對象，按照各檢查對象表示從各檢查對象的焊錫材料的紅外線吸光度中減去比較對象的焊錫材料的紅外線吸光度所得到的吸光度差的圖，(b)是對於多個檢查對象表示印刷次數、粘度、預定波數的紅外線的吸光度的表。
圖5是對於多個檢查對象，按照各檢查對象表示從各檢查對象的焊錫材料的紅外線吸光度減去比較對象的焊錫材料的紅外線吸光度所得到的吸光度差的圖，是關於520cm-1～700cm-1的波數波段的圖。
圖6是對於多個檢查對象，按照各檢查對象表示從各檢查對象的焊錫材料的紅外線吸光度減去比較對象的焊錫材料的紅外線吸光度所得到的吸光度差的圖，是1270cm-1～1420cm-1的波數波段下的圖。
圖7是對於多個檢查對象，按照各檢查對象表示從各檢查對象的焊錫材料的紅外線吸光度減去比較對象的焊錫材料的紅外線吸光度所得到的吸光度差的圖，是關於1500cm-1～1650cm-1的波數波段的圖。
圖8是對於多個檢查對象，按照各檢查對象表示從各檢查對象的焊錫材料的紅外線吸光度減去比較對象的焊錫材料的紅外線吸光度所得到的吸光度差的圖，是關於1665cm-1～1725cm-1的波數波段的圖。
圖9是表示實現本發明的一個實施例的焊錫材料檢查方法的焊錫材料檢查裝置的示意圖。
圖10是表示圖9所示的焊錫材料檢查裝置的變形例的示意圖。
圖11是表示圖9所示的焊錫材料檢查裝置的其他變形例的示意圖。
圖12是表示圖9所示的焊錫材料檢查裝置的進一步的其他變形例的示意圖。
圖13是表示將圖12所示的焊錫材料檢查裝置進一步進行變形的結構的示意圖。
圖14是表示將圖12所示的焊錫材料檢查裝置變形為聯機分析用的結構的示意圖。
圖15是表示將圖14所示的焊錫材料檢查裝置變形的結構的示意圖。
圖16是表示進一步的不同的方式的焊錫材料檢查裝置的示意圖。
具體實施例方式
(焊錫材料檢查方法)本實施方式中的焊錫材料檢查方法是利用紅外線檢查焊錫材料的劣化度的方法。並且本實施方式中的「焊錫材料」是指在印刷基板的生產線中使用的膏狀焊錫膏，而在本發明中不限定於這種焊錫膏，可適用於眾所周知的所有焊錫材料。
以下對本實施方式中的焊錫材料檢查方法進行詳細說明。
當持續使用焊錫材料，或者將焊錫材料持續暴露於外部氣體時，在焊錫材料中，含有的金屬氧化，含有的羧酸變為鹽。即，當持續使用焊錫材料或持續將其暴露於外部氣體時，在該焊錫材料中含有金屬氧化物增加，含有的羧酸的含量減少，含有的羧酸鹽的含量增加。
並且，通過該金屬氧化物的增加，焊錫材料的氧化度變大，通過羧酸鹽的增加，焊錫材料的粘度變大，通過羧酸的含量的減少，焊錫材料的還原力下降。這種現象稱為焊錫材料劣化。
因此，在作為檢查對象的焊錫材料中，如果可以分析金屬氧化物的含有度、羧酸的含有度、羧酸鹽的含有度中的至少一個，則可檢查該焊錫材料的粘度、氧化度、還原力中的至少一個，並且可檢測焊錫材料的劣化度。
另一方面，眾所周知，氧化金屬、羧酸、羧酸鹽分別吸收各自特定的特定波數波段的紅外線。
因此，通過實施以下步驟的組合來實現本實施方式的焊錫材料檢查方法。首先，實施第一檢測步驟，通過向檢查對象的焊錫材料照射光，檢測出由該檢查對象的焊錫材料反射的特定波數的紅外線的第一強度。接著實施第二檢測步驟，通過向比較對象的焊錫材料照射上述光，檢測出由該比較對象的焊錫材料反射的上述特定波數的紅外線的第二強度。並且，根據上述檢測出的各強度，實施相對地檢查上述檢查對象的焊錫材料相對於上述比較對象的劣化度的檢查步驟。並且，上述第一檢測步驟和第二檢測步驟的實施順序可以相反，也可同時進行。
根據以上實施方式的焊錫材料檢查方法，通過第一檢測步驟及第二檢測步驟，可檢測出由檢查對象的焊錫材料反射的紅外線的特定波數的第一強度、及由比較對象的焊錫材料反射的紅外線的特定波數的第二強度。
此處，如上所述，氧化金屬、羧酸、羧酸鹽分別吸收各自特定的特定波數波段的紅外線。因此，對應於焊錫材料中的氧化金屬、羧酸、羧酸鹽的含有度，焊錫材料中的特定波數的紅外線的吸收量變化，由焊錫材料反射的特定波數的紅外線的強度變化。
因此，如果根據在第一及第二檢測步驟中檢測出的各強度，可相對地分析檢查對象的焊錫材料相對於比較對象的焊錫材料的氧化金屬的含有度、羧酸的含有度、羧酸鹽的含有度的至少一個。因此可相對地檢查檢查對象的焊錫材料相對於比較對象的焊錫材料的劣化度。
並且作為上述檢測步驟的方式例如為(a)求得上述第一強度和上述第二強度的差分的步驟，(b)求得上述第一強度和上述第二強度的比的步驟，(c)根據上述第一強度求得檢查對象的焊錫材料的上述特定波數的第一紅外線吸光度，根據上述第二強度求得比較對象的焊錫材料的上述特定波數的第二紅外線吸光度，並求得上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線吸光度的差分的步驟，(d)求得上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線吸光度的比的步驟。
上述差分或上述比是表示比較對象的焊錫材料和檢查對象的焊錫材料之間的上述特定波數的紅外線吸收度的差異度的參數。因此，通過求得這些參數，可分析比較對象的焊錫材料和檢查對象的焊錫材料之間的氧化金屬、羧酸、羧酸鹽的含有度的差異，可相對地檢查檢查對象的焊錫材料相對於比較對象的焊錫材料的粘度、氧化度、還原力，可相對地檢查檢查對象的焊錫材料的劣化度(粘度、氧化度、還原力)。
並且在上述檢查步驟中，無需求得這種差分或比，本實施方式的材料的檢測方法的實施者僅通過對比上述檢測出的各強度，也可相對地判定上述檢查對象相對於上述比較對象的焊錫材料的劣化度。
並且，作為上述檢查對象及上述比較對象，可以分別使用各種不同的焊錫材料，也可分別使用相同的焊錫材料。
並且，上述「分別使用相同的焊錫材料」是指，例如將新產品狀態的焊錫材料a作為比較對象，將使用後(印刷基板的印刷步驟中的使用後)的狀態的該焊錫材料a作為檢查對象。並且也可以是，將印刷基板的印刷步驟中的印刷次數為100次的焊錫材料b作為比較對象，將上述印刷次數為200次的該焊錫材料b作為檢查對象。
(實施例1)
接著對以上所述的本實施方式的焊錫材料檢查方法的一個實施例進行說明。
首先，對在本實施例中作為檢查對象的焊錫材料進行說明。在本實施例中，在檢查中使用了將圖2所示的各物質作為含有成分的焊錫材料。如同圖所示，本實施例的焊錫材料含有80～90％的錫、1～3％的銀、不到1％的銅，2～4％的二甘醇一己醚、不到1％的2-乙基-1，3-己二醇、4～6％的松香。
並且，焊錫材料的主要成分是錫(Sn)或鉛(Pb)等金屬，在本實施例的焊錫材料中，如圖2所示，該金屬使用了錫。並且，作為在焊錫材料中產生還原力的主要成分的羧酸，在本發明的焊錫材料中如圖2所示，使用了松香(C19H29COOH)。
在本實施例中，對圖2所示的焊錫材料，將新產品狀態的該焊錫材料作為比較對象，將在印刷基板的印刷步驟中使用後的該焊錫材料作為檢查對象。並且，以下將比較對象的焊錫材料稱作「比較對象」，將檢查對象的焊錫材料稱作「檢查對象」。
此處，對該比較對象及檢查對象分別照射相同強度的紅外線，檢測出由比較對象反射的紅外線中的500cm-1～3000cm-1波段的強度(第二強度)，檢測出由檢查對象反射的紅外線中的500cm-1～3000cm-1的波段的強度(第一強度)(第一檢測步驟，第二檢測步驟)。
進一步，在本實施例中，對各波數計算出比較對象的紅外線的吸光度(第二紅外線吸光度)和檢查對象的紅外線的吸光度(第一紅外線吸光度)。並且，上述吸光度通過將與波數h對應的間隔(blank)值(照射的紅外線的波數h的強度)設為BL，將由比較對象反射的紅外線的波數h的強度設為A，將由檢查對象反射的紅外線的波數h的強度設為B，按照各個波數計算而求得
比較對象的紅外線的吸光度(與波數h對應的吸光度)A』＝-log(A/BL)…(1)檢查對象的紅外線的吸光度(與波數h對應的吸光度)B』＝-log(B/BL)…(2)圖1是表示計算出的吸光度的光譜圖。並且同圖中的橫軸表示紅外線的波數(Wave Number)，縱軸表示紅外線的吸光度。
如同圖所示，比較對象的紅外線的吸光度和檢查對象的紅外線的吸光度中，能夠觀測到差異。
接著對該差異進行研究。具體而言，對於在上述(1)(2)中求得的與各波數對應的A』和B』，如公式(11)所示計算差分(檢查步驟)。並且將該差分在以下稱為「吸光度差」。
吸光度差＝A』-B』…(11)即，這裡的吸光度差是從比較對象的紅外線吸光度中減去檢查對象的紅外線吸光度所獲得的，表示檢查對象的紅外線吸光度和比較對象的紅外線吸光度的差分。
圖3是表示紅外線的波數、及與該波數對應的吸光度差的關係的圖表。即，圖3的圖表示從圖1的圖表所示的比較對象的吸光度中減去檢查對象的吸光度的吸光度差。
根據圖3可知，在比較對象和檢查對象中，在600cm-1附近、1300cm-1附近、1600cm-1附近、1700-1cm-1附近的吸光度中，具有較大的差。
具體而言，可知在600cm-1、1300cm-1、1600cm-1附近，檢查對象的紅外線吸光度比比較對象的紅外線吸光度高。並且可知，在1700cm-1附近，檢查對象的紅外線吸光度比比較對象的紅外線吸光度低。
此處，在紅外線光譜圖中，可知在600cm-1附近觀測到的吸收是金屬氧化物中的氧—金屬鍵的振動引起的。並且可知，在1300cm-1附近觀測到的吸收是羧酸鹽的對稱伸縮振動引起的，在1600cm-1附近觀測到的吸收是羧酸鹽中的逆對稱伸縮振動引起的。進一步，在1700cm-1附近觀測到的吸收是羧酸中的雙重鍵的伸縮振動引起的吸收。
因此可知，在600cm-1附近，檢查對象比比較對象的紅外線的吸光度高，因此檢查對象中，金屬氧化物的含量大於比較對象，氧化度也比比較對象高。
並且可知，在1300cm-1附近及1600cm-1附近，檢查對象比比較對象的紅外線吸光度高，因此檢查對象中，羧酸鹽的含量大於比較對象，粘度也高於比較對象。
進一步可知，在1700cm-1附近，檢查對象比比較對象的紅外線吸光度低，因此檢查對象中，羧酸的含量小於比較對象，還原力也低於比較對象。
這樣，在本實施例中，對於紅外線光譜的各波數，根據反射檢查對象的焊錫材料的紅外線的強度(第一強度)、及反射比較對象的焊錫材料的紅外線的強度(第二強度)，可求得檢查對象的焊錫材料的紅外線的吸光度(第一紅外線吸光度)、及比較對象的焊錫材料的紅外線的吸光度(第二紅外線吸光度)。
並且，對於紅外線光譜的各波數，求得從檢查對象的焊錫材料的吸光度中減去比較對象的焊錫材料的吸光度的吸光度差。在此如果參照600cm-1、1300cm-1、1600cm-1、1700cm-1附近的上述吸光度差，則可相對地掌握相對於比較對象的檢查對象的焊錫材料中所含有的金屬氧化物的含有度、羧酸的含有度、羧酸鹽的含有度。
並且，根據該金屬氧化物的含有度可相對地掌握檢查對象的焊錫材料的氧化度，根據羧酸的含有度可相對地掌握檢查對象的焊錫材料的還原力，根據羧酸鹽的含有度可相對地掌握檢查對象的焊錫材料的粘度。
接著，將新產品狀態的焊錫材料作為比較對象，將印刷基板的印刷步驟中的印刷次數為200次、400次、600次、800次、1000次、1200次的各焊錫材料作為檢查對象，通過本實施例所示的方法進行分析的結果如圖4(a)所示。
圖4(a)是按照各個檢查對象表示紅外線的波數與從與各波數相對應的比較對象的焊錫材料的吸光度中減去檢查對象的焊錫材料的吸光度而獲得的吸光度差的關係的圖。並且，橫軸表示紅外線的波數，縱軸表示作為比較對象的焊錫材料的吸光度和作為檢查對象的焊錫材料的吸光度的差的吸光度差。
根據圖4(a)可知，焊錫材料印刷次數越多，1300cm-1附近及1600cm-1附近的吸光度變大，1700cm-1附近的吸光度減少。因此可知，印刷次數越多，在焊錫材料中，羧酸減少，羧酸鹽增加。並且，根據該羧酸鹽增加的結果，可分析出印刷次數越多，焊錫材料的粘度越上升。
實際上在對各檢查對象測定粘度時，如圖4(b)所示，已經確認了焊錫材料的印刷次數和焊錫材料的粘度是正的相關關係。並且也可以確認焊錫材料的1600cm-1附近的紅外線的吸光度和焊錫材料的粘度是正的相關關係，焊錫材料的1700cm-1附近的紅外線的吸光度的紅外線吸光度和焊錫材料的粘度是負的相關關係。這種關係的成立是因為焊錫材料的印刷次數越多，焊錫材料中含有的羧酸減少，1700cm-1附近的紅外線的吸收減少，焊錫材料中含有的羧酸鹽增加，1600cm-1附近的紅外線的吸收變大，並且隨著羧酸鹽的增加，粘度變大。
並且根據上述實施例，計算出檢查對象的焊錫材料的紅外線吸光度和比較對象的焊錫材料的紅外線吸光度，但即使不計算出吸光度，也可相對地掌握檢查對象的焊錫材料中含有的金屬氧化物的含有度、羧酸的含有度、羧酸鹽的含有度。具體而言，對於500～3000cm-1的各波數，檢測出反射檢查對象的焊錫材料的紅外線的強度、及反射比較對象的焊錫材料的紅外線的強度。並且，在各波數中，對檢測出的各強度進行公式(21)的計算。
強度差＝A-B…(21)A從比較對象反射的紅外線的強度B從檢查對象反射的紅外線的強度其中，「強度差」是從在比較對象中檢測出的紅外線的強度中減去在檢查對象中檢測出的紅外線的強度，是在檢查對象中檢測出的紅外線的強度和在比較對象中檢測出的紅外線的強度的差分。
如果參照600cm-1、1300cm-1、1600cm-1、1700cm-1下的上述強度差，則可掌握檢查對象相對於比較對象的金屬氧化物、羧酸、羧酸鹽的紅外線吸收度的差異。因此相對於比較對象，可相對地掌握檢查對象的焊錫材料中含有的金屬氧化物的含有度、羧酸的含有度、羧酸鹽的含有度。
並且，不根據上述吸光度差或強度差，而根據各吸光度的比或各強度的比，也可掌握比較對象和檢查對象的紅外線吸收度的差異，掌握檢查對象的焊錫材料中含有的金屬氧化物的含有度、羧酸的含有度、羧酸鹽的相對含有度。
例如，也可按照各波數通過以下計算求得作為在檢查對象中檢測出的紅外線的強度和在比較對象中檢測出的紅外線的強度的比的強度比。
強度比＝A/B…(31)並且，例如也可按照各波數通過以下計算求得作為檢查對象的紅外線的吸光度和比較對象的紅外線的吸光度的比的吸光度比。並且，吸光度的計算方法與公式(1)(2)相同。
吸光度比＝A』/B』…(41)A』比較對象的紅外線的吸光度B』檢查對象的紅外線的吸光度並且，根據上述實施例，對於比較對象及檢查對象的焊錫材料，在500～3000cm-1中，按照各波數檢測出紅外線的強度，計算出紅外線的吸光度及上述吸光度差、上述吸光度比、上述強度差、或者上述強度比，也可以是僅對特定波數的紅外線檢測出上述強度，並計算出該關注波數的吸光度、吸光度差或者上述強度差的步驟。其中，特定波數是指金屬氧化物、羧酸、羧酸鹽中至少一個的紅外線吸收穫得認可的波數，在本實施例中是600cm-1、1300cm-1、1600cm-1、1700cm-1中的至少一個。
並且，從光源照射的光的強度有不均，即使對比較對象和檢查對象分別使用同一光源照射紅外線，如果在各個不同的時刻照射紅外線，在照射到比較對象的紅外線的強度和照射到檢查對象的紅外線的強度之間產生略微的差異。並且，該差異有時對檢測出的由焊錫材料反射的紅外線的強度產生不利的影響。
因此，優選在求得特定波數的上述強度差、強度比、吸光度差、吸光度比時，進行校正。以下對求得校正了上述強度差的校正強度差、校正了上述強度比的校正強度比、校正了上述吸光度差的校正吸光度差、校正了上述吸光度的校正吸光度比的步驟進行說明。
首先，將觀測到金屬氧化物、羧酸、羧酸鹽的紅外線吸收的波數波段以外的、比較對象和檢查對象中反射紅外線的強度不同的波數作為參照波數(例如2929cm-1)。
並且，檢測出由比較對象反射的紅外線的上述參照波數的強度、和由檢查對象反射的紅外線的上述參照波數的強度。進一步，檢測出由比較對象反射的紅外線的上述特定波數的強度和由檢查對象反射的紅外線的上述特定波數的強度。
此處，將從比較對象反射的紅外線的上述參照波數的強度(第四強度)設為Aref，將從檢查對象反射的紅外線的上述參照波數的強度(第三強度)設為Bref，將從比較對象反射的紅外線的上述特定波數的強度(第二強度)設為Atar，將從檢查對象反射的紅外線的上述特定波數的強度(第一強度)設為Btar。
並且，將比較對象的上述參照波數的紅外線吸光度(第四紅外線吸光度)設為A’ref，將檢查對象的上述參照波數的紅外線吸光度(第三紅外線吸光度)設為B’ref，將比較對象的上述特定波數的紅外線吸光度(第二紅外線吸光度)設為A’tar，將檢查對象的上述特定波數的紅外線吸光度(第一紅外線吸光度)設為B’tar。
並且，各吸光度根據與公式(1)(2)相同的方法進行計算。即，將照射到比較對象的紅外線中的參照波數所對應的強度設為BLref，將照射到檢查對象的紅外線中的特定波數所對應的強度設為BLtar，可求得A’ref＝-log(Aref/BLref)…(61)B’ref＝-log(Bref/BLref)…(62)
A’tar＝-log(Atar/BLtar)…(63)B’tar＝-log(Btar/BLtar)…(64)校正強度差、校正強度比、校正吸光度差、校正吸光度比可通過以下求得校正強度差＝(Atar-Aref)-(Btar-Bref)…(71)校正強度比＝(Atar-Aref)/(Btar-Bref)…(72)校正吸光度差＝(A’tar-A’ref)-(B’tar-B’ref)…(73)校正吸光度比＝(A’tar-A’ref)/(B’tar-B’ref)…(74)由此，即使照射到比較對象的紅外線的強度和照射到檢查對象的紅外線的強度之間有略微的差異，對於各強度、各吸光度，由於與上述差異對應的參照波數的強度被減去，因此可求得基本消除該差異的校正強度差、校正強度比、校正吸光度差、校正吸光度比。
並且，校正強度差、校正強度比、校正吸光度差、校正吸光度比可通過以下求得校正強度差＝(Atar×Bref/Aref)-Btar…(75)校正強度比＝(Atar×Bref/Aref)/Btar…(76)校正吸光度差＝(A’tar×B’ref/A’ref)-B’tar…(77)校正吸光度比＝(A’tar×B’ref/A’ref)/B’tar…(78)該方法將Bref/Aref或B’ref/A’ref作為上述差異的校正用係數。
並且，上述各特定波數(600cm-1、1300cm-1、1600cm-1、1700cm-1)可以變更數值。即，特定波數不限於600cm-1、1300cm-1、1600cm-1、1700cm-1，可設定為作為特定波數的有效範圍。對於這一點進行詳細說明。
首先，與圖4中的分析一樣，將新產品狀態的焊錫材料作為比較對象，將印刷基板的印刷步驟中的印刷次數為200次、400次、600次、800次、1000次、1200次的各焊錫材料作為檢查對象，通過本實施例所述方法對各檢查對象求得上述吸光度差。該結果如圖5～圖8所示。並且圖5表示520cm-1～700cm-1波數波段的上述吸光度差，圖6表示1270cm-1～1430cm-1的波數波段的上述吸光度差，圖7表示1500cm-1～1650cm-1的波數波段的上述吸光度差，圖8表示1665cm-1～1730cm-1的波數波段的上述吸光度差。
焊錫材料含有的金屬氧化物(二氧化錫)的吸收峰值在600cm-1附近檢測出來，但如圖5所示，如果關注520cm-1～700cm-1，則可區別各檢查對象的吸光度差的差異，如果關注557cm-1～613cm-1，則可進一步明顯地觀測到各檢查對象的吸光度差的差異。因此，如果將520cm-1～700cm-1之間的至少一個波數作為上述特定波數，則可分析各檢查對象的金屬氧化物的含有度。
並且，羧酸鹽的對稱伸縮振動的吸收峰值在1300cm-1附近(嚴格說是在1323cm-1)檢測出來，但如圖6所示，如果關注1270cm-1～1430cm-1，則可區別各檢查對象的吸光度差的差異，如果關注1282cm-1～1382cm-1，則可進一步明顯地觀測到各檢查對象的吸光度差的差異。因此，如果將1270cm-1～1430cm-1之間的至少一個波數作為上述關注波數，則可分析各檢查對象的羧酸鹽的含有度。
並且，羧酸鹽的逆對稱伸縮振動的吸收峰值在1600cm-1附近(嚴格說是在1590cm-1)檢測出來，但如圖7所示，如果關注1500cm-1～1650cm-1，則可區別各檢查對象的吸光度差的差異，如果關注1562cm-1～1624cm-1，則可進一步明顯地觀測到各檢查對象的吸光度差的差異。因此，如果將1500cm-1～1650cm-1之間的至少一個波數作為上述關注波數，則可分析各檢查對象的羧酸鹽的含有度。
進一步，羧酸的碳-氧雙重鍵的吸收峰值1700cm-1附近檢測出來，但如圖8所示，如果關注1665cm-1～1730cm-1，則可區別各檢查對象的吸光度差的差異，如果關注1683cm-1～1710cm-1，則可進一步明顯地觀測到各檢查對象的吸光度差的差異。因此，如果將1665cm-1～1730cm-1之間的至少一個波數作為上述關注波數，則可分析各檢查對象的羧酸的含有度。
(焊錫材料檢查裝置)接著對實現本實施方式的焊錫材料檢查方法的焊錫材料檢查裝置進行說明。並且以下說明的焊錫材料檢查裝置終歸只是實現本實施方式的焊錫檢查方法的裝置的示例，在實現本實施方式的焊錫材料檢查方法時，並不必須有以下焊錫材料檢查裝置。
本實施方式的焊錫材料檢查裝置由以下單元構成向檢查對象的焊錫材料及比較對象的焊錫材料照射光的光源；強度檢測單元，通過照射上述光檢測出從檢查對象的焊錫材料反射的特定波數的紅外線的第一強度，通過照射上述光檢測出從比較對象的焊錫材料反射的該特定波數的紅外線的第二強度；和控制單元，根據上述檢測出的第一及第二強度，輸出表示上述檢查對象的焊錫材料相對於上述比較對象的焊錫材料的相對劣化度的劣化參數。
其中，上述劣化參數例如包括上述第一強度和上述第二強度的差分，上述第一強度和上述第二強度的比。並且，也可根據上述第一強度求得檢查對象的焊錫材料的上述特定波數的第一紅外線吸光度，根據上述第二強度求得比較對象的焊錫材料的上述特定波數的第二紅外線吸光度，將上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線吸光度的差分作為上述劣化參數。進一步，也可將上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線吸光度的比作為上述劣化參數。
由此，這些劣化參數表示上述檢查對象的焊錫材料的特定波數的紅外線吸收度與比較對象的焊錫材料的特定波數的紅外線吸收度的差異度。此處，根據焊錫材料中的金屬氧化物、羧酸、羧酸鹽的含有度，該焊錫材料的特定波數的紅外線的吸收量產生變化，反射該焊錫材料的特定波數的紅外線的強度產生變化。
因此，焊錫材料檢查裝置的操作者通過參照這些劣化參數，相對於比較對象的焊錫材料可獲知檢查對象的焊錫材料中含有的氧化金屬、羧酸、羧酸鹽的含有度，可檢查出檢查對象的焊錫材料的相對劣化度。
並且，在上述結構結構中，在光源和焊錫材料之間，或者焊錫材料和強度檢測單元之間，如果設置僅透過紅外線的光學濾波器，則強度檢測單元可檢測出從焊錫材料反射的紅外線。
以下對本實施方式的焊錫材料檢查裝置的實施例進行說明。
(實施例2)本實施例的焊錫材料檢查裝置100如圖9所示，具有光源10、帶通濾波器11、板12、焊錫材料13、光電轉換器(強度檢測單元)14、控制部(控制單元)15、顯示部16。
光源10是向板12的方向照射光的燈，例如使用陶瓷光源。
帶通濾波器11是位於光源10和板12之間的、配置在光源10的光軸上的光學濾波器。該帶通濾波器11僅透過特定波數的紅外線。並且特定波數與上述實施例1中說明的波數相同，是金屬氧化物、羧酸、羧酸鹽中的至少一個的紅外線吸收被認可的波數。
板12是用於承載焊錫材料13的臺。來自光源10的光通過帶通濾波器11照射到該板12上配置的焊錫材料13。因此照射到焊錫材料13的光變為特定波數的紅外線。
焊錫材料13相當於上述比較對象或檢查對象的焊錫材料，反射照射的紅外線。
光電轉換器14檢查入射的紅外線的強度。進一步，光電轉換器14生成表示檢測出的紅外線的強度的模擬信號，並將該模擬信號發送到控制部15。該光電轉換器14例如包括使用MCT(光導電元件，HgCdTe)的設備。並且，光電轉換器14以位於從板12上的焊錫材料13反射的紅外線的光軸上的方式進行設置。
控制部15是處理從光電轉換器14發送的模擬信號的模塊，由將該模擬信號轉換成數位訊號的A/D(Analog to Digital)轉換器和基於該數位訊號進行數據處理的計算機構成。
顯示部16是根據從控制部15發送的圖像數據顯示圖像的顯示面板。
根據該焊錫材料檢查裝置100，在控制部15的計算機中處理的數位訊號變為表示從焊錫材料13反射的關注波數的紅外線的強度的數據。
因此在焊錫材料檢查裝置100中，將比較對象的焊錫材料13配置在板12上，通過向該焊錫材料13照射特定波數的紅外線，利用光電轉換器14檢測出由比較對象的焊錫材料13反射的紅外線的強度(第二強度)，之後將檢查對象的焊錫材料13配置到板12上，用相同的作業檢測出紅外線的強度(第一強度)即可。由此，控制部15中依次傳送表示由比較對象的焊錫材料13反射的紅外線的強度的數據、及表示由檢查對象的焊錫材料13反射的紅外線的強度的數據。
並且，控制部15根據上述各強度求得檢查對象的特定波數的紅外線的吸光度(第一紅外線吸光度)、及比較對象的特定波數的紅外線的吸光度(第二紅外線吸光度)。進一步，控制部15求得從比較對象的關注波數的紅外線的吸光度中減去檢查對象的關注波數的紅外線的吸光度的吸光度差，將表示該吸光度差的圖像顯示到顯示部16即可。由此，焊錫材料檢查裝置100的操作者可分析檢查對象的金屬氧化物的相對含有度、羧酸的相對含有度、羧酸鹽的相對含有度中的至少一個，並可分析檢查對象的焊錫材料的相對劣化度。
進一步，控制部15的構成也可以是不輸出上述吸光度差，而輸出以下任意一個(a)作為檢查對象的特定波數的紅外線的吸光度和比較對象的特定波數的紅外線的吸光度的比的吸光度比，(b)從由比較對象的焊錫材料反射的紅外線的特定波數的強度中減去由檢查對象的焊錫材料反射的紅外線的特定波數的強度的強度差，(c)作為由檢查對象的焊錫材料反射的紅外線的特定波數的強度和由比較對象的焊錫材料反射的紅外線的特定波數的強度的比的強度比。即，也可以是計算輸出實施例1中的公式(21)(31)(41)中的任意一個的結構。
並且如圖10所示，在焊錫材料檢查裝置100中，控制部15也可連接存儲部20。根據該結構，可提前僅檢測出由比較對象的焊錫材料反射的紅外線的強度，並將表示該強度的數據存儲到存儲部20。由此，當對多個檢查對象的焊錫材料進行連續檢查時，由比較對象的焊錫材料反射的紅外線的強度檢測可以一次完成。
進一步，其結構也可是在光源10和板12之間不配置帶通濾波器11，而是如圖11所示，在板12上的焊錫材料13和光電轉換器14之間，在從焊錫材料13反射的光的光軸上設置帶通濾波器11。
並且，如圖11所示，光電轉換器14和帶通濾波器11可分別具有多個。在該結構中，例如將帶通濾波器11a的特定波數設為金屬氧化物的紅外線吸收被認可的波數，將帶通濾波器11b的特定波數設為羧酸的紅外線吸收被認可的波數，則可分析檢查對象的金屬氧化物的含有度、及羧酸的含有度。
進一步，如圖12所示，其結構也可是，在光源10和板12之間，在光源10的光軸上，具有包括多個帶通濾波器11…的旋轉部件30。該旋轉部件30的結構是僅將任意一個帶通濾波器11配置在光源10的光軸上，同時根據來自控制部15的命令進行旋轉，從而切換配置在光軸上的帶通濾波器11。
根據該結構，如果使旋轉部件30中含有的各帶通濾波器11…的特定波數分別不同，則可檢測出由焊錫材料13反射的各個不同的波數的紅外線。由此，可通過一次檢查作業分析檢查對象的焊錫材料13的金屬氧化物的含有度、羧酸含有度、羧酸鹽含有度。
並且，在旋轉部件30的各帶通濾波器11…中，也可包括在實施例1中說明的透過參照波數的紅外線的光學濾波器。並且，使光電轉換器14檢測出從比較對象反射的紅外線的上述參照波數的強度(第四強度)、及從檢查對象反射的紅外線的上述參照波數的強度(第三強度)。進一步，如果使控制部15計算在實施例1中說明的公式(61)～(64)，公式(71)～(78)，則可輸出校正強度差、校正強度比、校正吸光度差、校正吸光度比。
並且，也可是如圖13所示的結構結構。
在圖13的焊錫材料檢查裝置100中，板12中包括在一個面和另一面之間互相透光的透光區域(ZnSe等)12a。並且，焊錫材料13配置在板12中的一個面的透光區域12a上。
進一步，在與板12的另一個面相對的位置上，配置有光源10、旋轉部件30、光電轉換器14，並且配置有反射鏡40、45。具體而言，在光源10的光軸上沿著來自光源10的光的前進方向依次配置旋轉部件30、反射鏡40。並且，反射鏡40設置為將通過旋轉部件30從光源10照射的光反射到透光區域12a的方向。並且，反射鏡45配置為將來自透光區域12a的光向光電轉換器14的方向反射。
根據該結構，旋轉部件30中含有的帶通濾波器11在從光源10出射的光中，僅透過關注波數的紅外線，透過的紅外線向反光鏡40引導。並且，該紅外線經反射鏡40反射，向板12的透光區域12a的方向引導，並通過透光區域12a到達焊錫材料13。進一步，到達焊錫材料13的紅外線進行反射，通過透光區域12a向反射鏡45引導。並且，被向反射鏡45引導的紅外線經該反射鏡45反射，入射到光電轉換器14。由此，在光電轉換器14中，可檢測出由焊錫材料13反射的紅外線的強度。
並且，也可將圖12所示的焊錫材料檢查裝置100變形為聯機分析用的裝置。例如，圖14所示的焊錫材料檢查裝置100用於聯機分析，用於對在印刷基板的生產線的印刷步驟中使用的焊錫材料的劣化度進行聯機分析。
在圖14中，焊錫材料檢查裝置100位於印刷基板的印刷裝置200的附近。
該印刷裝置200包括印刷焊錫材料的基板201、配置在基板201上的刻有布線圖形的金屬掩模202、配置在金屬掩模202上的焊錫材料13、一邊擠壓焊錫材料13一邊移動的橡膠滾軸203、驅動控制橡膠滾軸203的控制器204。
並且，在焊錫材料檢查裝置100中具有將透過旋轉部件30的帶通濾波器11的紅外線向焊錫材料13引導的光纖51、將反射焊錫材料13的紅外線向光電轉換器14引導的光纖50。
根據該結構，從光源10出射並透過旋轉部件30的紅外線經過光纖51，照射到印刷裝置200的焊錫材料13中。並且，該紅外線被焊錫材料13反射，經過光纖50向光電轉換器14引導。由此，焊錫材料檢查裝置100對配置在印刷裝置200的焊錫材料13進行採樣，測量焊錫材料13的反射紅外線的強度、或紅外線吸光度，將可對焊錫材料13的劣化度進行聯機分析。
並且，可將圖14所示的焊錫材料檢查裝置100及印刷裝置200變形為圖15所示的樣子。
在圖15所示的印刷裝置200中，在橡膠滾軸203中，形成在該橡膠滾軸203的一個面和另一個面之間互相透光的透光區域(ZnSe等)203a。並且，在橡膠滾軸203的一個面上配置焊錫材料13。
並且，在焊錫材料檢查裝置100中，具有光纖150、151。光纖151入射透過旋轉部件30的帶通濾波器11的紅外線，並將該紅外線出射到橡膠滾軸203的另一個面中的透光區域203a上。光150入射來自透光區域203a的光，並將該光向光電轉換器14引導。
根據該結構，從光源10出射、並透過旋轉部件30的紅外線經過光纖151，照射到橡膠滾軸203的另一個面的透光區域203a。並且，該照射的紅外線透過透光區域203a到達焊錫材料13。進一步，該紅外線反射焊錫材料13，透過透光區域203a併入射到光纖150。然後，入射到光纖150的紅外線向光電轉換器14引導。由此，焊錫檢查裝置100將印刷裝置200上配置的焊錫材料13作為樣本，可聯機測量焊錫材料13的反射紅外線的強度或紅外線吸光度，可聯機分析焊錫材料13的劣化度。
並且如圖15所示，在金屬掩模202中，是設置在該金屬掩模202的一個面和另一面之間互相透光的透光區域(ZnSe等)202a的結構，也可以是在金屬掩模202的一個面上配置焊錫材料13的結構。這種結構下，光151配置為將從旋轉部件30的帶通濾波器11入射的紅外線出射到金屬掩模202的另一個面中的透光區域202a中，光150配置為入射來自金屬掩模202的另一個面中的透光區域203a的光。
以上在圖12～圖15中，表示了可進行聯機分析的焊錫材料檢查裝置100，通過構建如圖16所示的焊錫材料檢查裝置500，可實現聯機分析。
如圖16所示，焊錫材料檢查裝置500與印刷裝置300相鄰配置，具有發光元件501、框體502、框體503、連通路徑504、受光元件505。
並且，焊錫材料檢查裝置500中的框體502與印刷裝置300相鄰，框體502的內部和印刷裝置300的內部是連通的結構。進一步，框體502內部和框體503內部通過連通路徑504連通。
印刷裝置300是用於將焊錫材料印刷到電路用基板的裝置。在印刷裝置300的內部配置有進行印刷處理的狀態的基板300a。並且，在基板300a上配置有金屬掩模300b，在金屬掩模300b上配置有焊錫材料300c。
發光元件501是出射用於照射焊錫材料的光的光源，例如可以使用陶瓷光源、滷素燈、LED(Light Emitting Diode)、半導體雷射(LaserDiode)中的任意一個。
框體502具有入射口(未圖示)，其以與發光元件501的出射面相對的方式與發光元件501相鄰配置，是用於從發光元件501出射的光入射到內部。並且在框體502的內部配置有反射鏡502a、502b、502c、502d。
反射鏡502a是通過上述入射口與發光元件501的出射面相對配置，接收發光元件501出射的光，將該光反射到反射鏡502b的光學單元。反射鏡502b是接收反射鏡502a反射的光，將接收的光向印刷裝置300的內部的焊錫材料300c反射的光學單元。反射鏡502c是接收從焊錫材料300c反射的光，將接收的光反射到反射鏡502d的光學單元。反射鏡502d是接收反射鏡502c反射的光，將接收的光通過連通路徑504反射到框體503內部的光學單元。
受光元件505例如是利用MCT的光電轉換器，連接配置到框體503的外壁，並且使其受光部突出到框體503內部。
在框體503的內部，配置有衍射光柵(grating)503a、反射鏡503b。
衍射光柵503a是使從框體502的反射鏡502d反射的光衍射的元件，該光中的特定波數波段的紅外線衍射到反射鏡503b。反射鏡503b是接收衍射光柵503a衍射的紅外線，並將該紅外線向受光元件505反射的受光部的光學單元。
根據上述結構，從發光元件501出射的光通過反射鏡502a、502b照射到焊錫材料300c。由此，光從焊錫材料300c反射，該反射的光通過反射鏡502c、502d被引導到衍射光柵503a。
進一步，衍射光柵503a使來自反射鏡502d的光中的特定波數波段的紅外線向反射鏡503b衍射，反射鏡503b將該紅外線向受光元件505的受光部引導。由此，可將印刷裝置300中的焊錫材料300c反射的光中的紅外線向元件505的受光部引導，可進行聯機分析。
本發明不限於上述各實施方式，在權利要求所示範圍內可進行各種變更，將上述實施方式所公開的各技術手段進行適當組合而獲得的實施方式也屬本發明的技術範圍之內。
並且，上述實施例的控制部15可通過CPU等計算單元執行ROM(Read Only Memory)或RAM等存儲單元中存儲的程序，通過控制鍵盤等輸入單元、顯示器等輸出單元、或者接口電路等通信單元來實現。因此，具有這些單元的計算機可僅通過讀取記錄了上述程序的記錄介質，並執行該程序，來實現控制部15的各種功能及各種處理。並且，通過把上述程序記錄到可移動的記錄介質中，在任意的計算機上可實現上述各種功能及各種處理。
該記錄介質可以是用於進行微機處理的未圖示的存儲器、例如ROM這樣的程序存儲介質，或者是作為未圖示的外部存儲裝置設置程序讀取裝置，通過向其中插入記錄介質可進行讀取的程序介質。
並且，無論哪種，所存儲的程序的結構優選為微處理器訪問來執行。並且優選以下方式讀出程序，讀出的程序被下載到微機的程序存儲區域中，並執行該程序。另外該下載用的程序為提前存儲到主體裝置的程序。
並且，作為上述程序介質是可與主體分離構成的記錄介質，包括磁帶、盒式磁帶等帶類，軟盤、硬碟等磁碟或CD/MO/MD/DVD等盤的盤類，IC卡(包括存儲卡)等卡類，或者mask ROM、EPROM(ErasableProgrammable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory)、flash ROM等的包括半導體存儲器的固定承載程序的記錄介質等。
並且，如果是可連接包括網際網路在內的通信網絡的系統結構，則優選為可從通信網絡下載程序的流動性地承載程序的記錄介質。
進一步，這樣從通信網絡下載程序時，優選將該下載用的程序提前存儲在主體裝置中，或者從其他記錄介質安裝。
本發明的焊錫材料檢查方法、焊錫材料檢查裝置適用於檢查印刷基板的生產線中的印刷步驟中使用的膏狀的焊錫材料的方法、裝置，但不限於該膏狀的焊錫材料，可廣泛適用於眾所周知的所有焊錫材料。
權利要求
1.一種焊錫材料檢查方法，其特徵在於，包括以下步驟第一檢測步驟，通過向檢查對象的焊錫材料照射光，檢測出由該檢查對象的焊錫材料反射的特定波數的紅外線的第一強度；第二檢測步驟，通過向比較對象的焊錫材料照射上述光，檢測出由該比較對象的焊錫材料反射的上述特定波數的紅外線的第二強度；和檢查步驟，根據上述檢測出的第一及第二強度，相對地檢查上述檢查對象的焊錫材料相對於上述比較對象的劣化度。
2.根據權利要求1所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，上述特定波數是包含在520cm-1～700cm-1範圍內的波數。
3.根據權利要求1所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，上述特定波數是包含在1270cm-1～1430cm-1範圍內的波數。
4.根據權利要求1所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，上述特定波數是包含在1500cm-1～1650cm-1範圍內的波數。
5.根據權利要求1所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，上述特定波數是包含在1665cm-1～1730cm-1範圍內的波數。
6.根據權利要求1所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，上述特定波數是焊錫材料中含有的金屬氧化物所吸收的紅外線的波數波段內包含的波數。
7.根據權利要求1所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，上述特定波數是焊錫材料中含有的鹽所吸收的紅外線的波數波段內包含的波數。
8.根據權利要求1所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，上述特定波數是焊錫材料中含有的酸所吸收的紅外線的波數波段內包含的波數。
9.根據權利要求6所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，上述金屬氧化物是氧化錫。
10.根據權利要求7所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，上述鹽是羧酸鹽。
11.根據權利要求8所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，上述酸是羧酸。
12.根據權利要求1所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，在上述檢查步驟中，求得上述第一強度和上述第二強度的差分。
13.根據權利要求1所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，在上述檢查步驟中，求得上述第一強度和上述第二強度的比。
14.根據權利要求1所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，在上述檢查步驟中，根據上述第一強度，求得上述檢查對象的焊錫材料的上述特定波數的第一紅外線吸光度，根據上述第二強度，求得上述比較對象的焊錫材料的上述特定波數的第二紅外線吸光度，求得上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線吸光度的差分。
15.根據權利要求1所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，在上述檢查步驟中，根據上述第一強度，求得上述檢查對象的焊錫材料的上述特定波數的第一紅外線吸光度，根據上述第二強度，求得上述比較對象的焊錫材料的上述特定波數的第二紅外線吸光度，求得上述第一紅外線吸光度和上述第二紅外線吸光度的比。
16.根據權利要求12所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，設定與上述特定波數為不同波數的參照波數，在上述第一檢測步驟中，進一步檢測出由檢查對象的焊錫材料反射的上述參照波數的紅外線的第三強度，在上述第二檢測步驟中，進一步檢測出由比較對象的焊錫材料反射的上述參照波數的紅外線的第四強度，在上述檢查步驟中，進一步根據上述第三強度和第四強度的差異度，校正上述第一強度或第二強度的至少任意一個。
17.根據權利要求14所述的焊錫材料檢查方法，其特徵在於，設定與上述特定波數為不同波數的參照波數，在上述第一檢測步驟中，進一步檢測出由檢查對象的焊錫材料反射的上述參照波數的紅外線的第三強度，在上述第二檢測步驟中，進一步檢測出由比較對象的焊錫材料反射的上述參照波數的紅外線的第四強度，在上述檢查步驟中，進一步根據上述第三強度，求得上述檢查對象的焊錫材料的上述參照波數的第三紅外線吸光度，根據上述第四強度，求得上述檢查對象的焊錫材料的上述參照波數的第四紅外線吸光度，根據上述第三紅外線吸光度和第四紅外線吸光度的差異度，校正上述第一紅外線吸光度或者第二紅外線吸光度的至少任意一個。
18.一種焊錫材料檢查裝置，其特徵在於，具有向檢查對象的焊錫材料及比較對象的焊錫材料照射光的光源；強度檢測單元，通過照射上述光檢測出由檢查對象的焊錫材料反射的特定波數的紅外線的第一強度，通過照射上述光檢測出由比較對象的焊錫材料反射的該特定波數的紅外線的第二強度；和控制單元，根據上述檢測出的第一及第二強度，輸出表示上述檢查對象的焊錫材料相對於上述比較對象的焊錫材料的相對劣化度的劣化參數。
全文摘要
本發明提供一種抑制作業耗時、且作業衛生性良好的焊錫材料的檢查方法，其中，通過向檢查對象的焊錫材料上照射光，檢測出由該檢查對象的焊錫材料反射的特定波數的紅外線的第一強度，通過向比較對象的焊錫材料照射上述光，檢測由該比較對象的焊錫材料反射的上述特定波數的紅外線的第二強度；並且，根據檢測出的第一及第二強度，求得各強度差、各強度比；並且，也可以是檢測對象的焊錫材料的紅外線吸光度和比較對象的焊錫材料的紅外線吸光度的吸光度差、吸光度比；並且，根據這些強度差、強度比、吸光度差、吸光度比，相對地檢查上述檢查對象的焊錫材料相對於上述比較對象的劣化度。
文檔編號G01N21/35GK1825088SQ20061000924
公開日2006年8月30日 申請日期2006年2月15日 優先權日2005年2月22日
發明者大橋勝己, 堀野昌伸, 大西康裕 申請人:歐姆龍株式會社