(57)【要約】【課題】半田材の劣化度の検査に要する作業上の手間や時間を抑制し、作業衛生上好ましく、より計測精度の高い半田材検査装置および半田材検査方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板２への電子部品搭載前に、ＣＡＤデータ等の印刷位置取得手段で取得した印刷位置情報に基づいて、基板２上を走査しながら基板２上に印刷されたクリーム半田３に対してのみ光を照射し、この光の照射によってクリーム半田３から反射してくる特定波数の赤外線の検査対象強度を検出する。基板２上に印刷されたクリーム半田３を検査対象とし、この検査対象に対する比較対象のクリーム半田３に光を照射したときの反射光として検出される上記特定波数の赤外線の比較対象強度と、上記検査対象強度とに基づいて、上記比較対象のクリーム半田３に対する上記検査対象のクリーム半田３の相対的劣化度を示した劣化パラメータを算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に印刷される半田材の印刷位置情報を取得する印刷位置取得手段と、
上記印刷位置取得手段で取得した上記印刷位置情報に基づいて、上記基板上を走査しながら上記基板上に印刷された半田材に対してのみ光を照射する光源と、
上記光源からの光の照射によって上記半田材から反射してくる特定波数の赤外線の検査対象強度を検出する強度検出部と、を有し、
上記検査対象強度に基づき求められた上記検査対象の半田材における上記特定波数の赤外線吸光度と、上記検査対象強度とを計測値として出力する
ことを特徴とする半田材検査装置。
【請求項２】
基板上に印刷される半田材の印刷位置情報を取得する印刷位置取得手段と、
上記印刷位置取得手段で取得した上記印刷位置情報に基づいて、上記基板上を走査しながら上記基板上に印刷された半田材に対してのみ光を照射する光源と、
上記光源からの光の照射によって上記半田材から反射してくる特定波数の赤外線の検査対象強度を検出する強度検出部と、
上記基板上に印刷された半田材を検査対象とし、この検査対象に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記特定波数の赤外線の比較対象強度と、上記検査対象強度とに基づいて、上記比較対象の半田材に対する上記検査対象の半田材の相対的劣化度を示した劣化パラメータを算出する半田劣化算出部と、
を備えることを特徴とする半田材検査装置。
【請求項３】
上記光源は間欠的に光を発光すること
を特徴とする請求項１あるいは２いずれか１項に記載の半田材検査装置。
【請求項４】
上記光源から発光された光を間欠的に遮光する遮光手段を有すること
を特徴とする請求項１あるいは２いずれか１項に記載の半田材検査装置。
【請求項５】
リフロー前に、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を照射する光源と、
上記光源からの光の照射によって上記半田材が印刷された基板から反射してくる特定波数の赤外線の強度である計測強度を検出する強度検出部と、
上記強度検出部により検出された上記計測強度から上記半田材からのみ検出される反射光としての上記特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出する強度抽出手段と、を有し、
上記検査対象強度に基づき求められた上記検査対象の半田材における上記特定波数の赤外線吸光度と、上記検査対象強度とを計測値として出力する
ことを特徴とする半田材検査装置。
【請求項６】
リフロー前に、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を照射する光源と、
上記光源からの光の照射によって上記半田材が印刷された基板から反射してくる特定波数の赤外線の強度である計測強度を検出する強度検出部と、
上記強度検出部により検出された上記計測強度から上記半田材からのみ検出される反射光としての上記特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出する強度抽出手段と、
上記基板上に印刷された半田材を検査対象とし、この検査対象に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記特定波数の赤外線の比較対象強度と、上記検査対象強度とに基づいて、上記比較対象の半田材に対する上記検査対象の半田材の相対的劣化度を示した劣化パラメータを算出する半田劣化算出部と、
を備えることを特徴とする半田材検査装置。
【請求項７】
基板に対し光を照射し、該基板から反射してくる上記特定波数の赤外線の強度を検出しておき、該強度を基板強度として予め記憶しておく記憶部を有し、
上記強度抽出手段は、
上記計測強度から上記記憶部に記憶されている上記基板強度との差分を取ることにより上記検査対象強度を抽出すること
を特徴とする請求項５あるいは６いずれか１項に記載の半田材検査装置。
【請求項８】
半田材に対し光を照射し、該半田材から反射してくる上記特定波数の赤外線の強度を検出しておき、該強度を半田強度として予め記憶しておく記憶部を有し、
上記強度抽出手段は、
上記記憶部に記憶されている上記半田強度と上記計測強度の信号の増減パターンを比較することにより上記検査対象強度を抽出すること
を特徴とする請求項５あるいは６いずれか１項に記載の半田材検査装置。
【請求項９】
リフロー前に、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を照射する光源と、
上記光源からの光の照射によって上記半田材が印刷された基板から反射してくる赤外線の強度である全計測強度を検出する強度検出部と、
上記強度検出部で検出された上記全計測強度のうち、特定波数以外の波数である参照波数の赤外線の強度と所定の閾値とを比較し、該閾値以下であれば半田強度とするとともに、該半田強度から特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出する強度抽出手段と、を有し、
上記検査対象強度に基づき求められた上記検査対象の半田材における上記特定波数の赤外線吸光度と、上記検査対象強度とを計測値として出力する
ことを特徴とする半田材検査装置。
【請求項１０】
リフロー前に、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を照射する光源と、
上記光源からの光の照射によって上記半田材が印刷された基板から反射してくる赤外線の強度である全計測強度を検出する強度検出部と、
上記強度検出部で検出された上記全計測強度のうち、特定波数以外の波数である参照波数の赤外線の強度と所定の閾値とを比較し、該閾値以下であれば半田強度とするとともに、該半田強度から特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出する強度抽出手段と、
上記基板上に印刷された半田材を検査対象とし、この検査対象に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記特定波数の赤外線の比較対象強度と、上記検査対象強度とに基づいて、上記比較対象の半田材に対する上記検査対象の半田材の相対的劣化度を示した劣化パラメータを算出する半田劣化算出部と、
を備えることを特徴とする半田材検査装置。
【請求項１１】
上記基板に印刷された半田材のうち、上記光源による走査の範囲である計測対象エリアを指定可能な入力部を有する
ことを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項に記載の半田材検査装置。
【請求項１２】
上記劣化パラメータは、上記検査対象強度と上記比較対象強度との差分あるいは比により求められることを特徴とする請求項２、６、１０のいずれか１項に記載の半田材検査装置。
【請求項１３】
上記劣化パラメータは、
上記検査対象強度に基づき求められた上記検査対象の半田材における上記特定波数の第１赤外線吸光度と、上記比較対象強度に基づき求められた上記比較対象の半田材における上記特定波数の第２赤外線吸光度と、の差分あるいは比のいずれか１つにより求められることを特徴とする請求項２、６、１０のいずれか１項に記載の半田材検査装置。
【請求項１４】
上記半田材検査装置は、
上記特定波数とは異なる波数である参照波数を設定し、
上記強度検出部では、
さらに、検査対象の半田材を反射する上記参照波数の赤外線の第３強度を検出し、
上記半田劣化算出部は、
さらに、上記検査対象の半田材に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記参照波数の赤外線の第４強度と、上記第３強度との相違度に応じて、上記検査対象強度または上記比較対象強度の少なくともいずれかを補正することを特徴とする請求項１２に記載の半田材検査装置。
【請求項１５】
上記半田材検査装置は、
上記特定波数とは異なる波数である参照波数を設定し、
上記強度検出部では、
さらに、検査対象の半田材を反射する上記参照波数の赤外線の第３強度を検出し、
上記半田劣化算出部は、
さらに、上記第３強度に基づいて、上記検査対象の半田材における上記参照波数の第３赤外線吸光度を求め、上記検査対象の半田材に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記参照波数の赤外線の第４強度に基づいて、上記検査対象の半田材における上記参照波数の第４赤外線吸光度を求め、上記第３赤外線吸光度と上記第４赤外線吸光度との相違度に応じて、上記第１赤外線吸光度または第２赤外線吸光度の少なくともいずれかを補正することを特徴とする請求項１３に記載の半田材検査装置。
【請求項１６】
基板上に印刷される半田材の印刷位置情報を取得し、
上記取得した上記印刷位置情報に基づいて、上記基板上を走査しながら上記基板上に印刷された半田材に対してのみ光を照射し、
上記光の照射によって上記半田材から反射してくる特定波数の赤外線の検査対象強度を検出し、
上記検査対象強度に基づき求められた上記検査対象の半田材における上記特定波数の赤外線吸光度と、上記検査対象強度とを計測値として出力する
ことを特徴とする半田材検査方法。
【請求項１７】
基板上に印刷される半田材の印刷位置情報を取得し、
上記取得した上記印刷位置情報に基づいて、上記基板上を走査しながら上記基板上に印刷された半田材に対してのみ光を照射し、
上記光の照射によって上記半田材から反射してくる特定波数の赤外線の検査対象強度を検出し、
上記基板上に印刷された半田材を検査対象とし、この検査対象に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記特定波数の赤外線の比較対象強度と、上記検査対象強度とに基づいて、上記比較対象の半田材に対する上記検査対象の半田材の相対的劣化度を示した劣化パラメータを算出する
ことを特徴とする半田材検査方法。
【請求項１８】
リフロー前に、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を照射し、
上記光の照射によって上記半田材が印刷された基板から反射してくる特定波数の赤外線の強度である計測強度を検出し、
上記検出された上記計測強度から上記半田材からのみ検出される反射光としての上記特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出し、
上記検査対象強度に基づき求められた上記検査対象の半田材における上記特定波数の赤外線吸光度と、上記検査対象強度とを計測値として出力する
ことを特徴とする半田材検査方法。
【請求項１９】
リフロー前に、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を照射し、
上記光の照射によって上記半田材が印刷された基板から反射してくる特定波数の赤外線の強度である計測強度を検出し、
上記検出された上記計測強度から上記半田材からのみ検出される反射光としての上記特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出し、
上記基板上に印刷された半田材を検査対象とし、この検査対象に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記特定波数の赤外線の比較対象強度と、上記検査対象強度とに基づいて、上記比較対象の半田材に対する上記検査対象の半田材の相対的劣化度を示した劣化パラメータを算出する
ことを特徴とする半田材検査方法。
【請求項２０】
半田材検査装置の制御プログラムであって、請求項２、６、１０のいずれか１項に記載の処理部における機能をコンピュータで実現する制御プログラム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の制御プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田材の劣化度を検査する装置および半田材の劣化度を検査する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板（以下単に「基板」と言う）の生産ラインにおいては、基板上に半田材を印刷する印刷工程、この印刷された半田材上に電子部品を搭載するマウント工程、基板に電子部品を半田付けするリフロー工程を行うことによって、基板上に電子部品を実装している。
【０００３】
この印刷工程は、例えば次の通りである。まず、基板上にメタルマスクを配置し、半田材であるクリーム半田をメタルマスク表面に供給する。次に、メタルマスク表面上にスキージを当接させて摺動させる。すると、クリーム半田は、メタルマスク表面でスキージにより押圧され回転移動する。メタルマスクには、基板の配線パターンに対応した穴が形成されているので、このスキージの押圧力によって、クリーム半田が穴から押し出されクリーム半田は基板上に印刷される（特許文献２の段落〔００１１〕参照）。
【０００４】
このメタルマスクは、一般的には、同一の半田材を載せたまま大量の基板に対して連続して使用されるので、半田材は、印刷を繰り返す度にスキージによって繰り返し回転移動することとなる。その結果、半田材は、徐々に劣化していくことになるが、この劣化した半田材は、基板において不良をもたらす要因となる。
【０００５】
従って、基板における不良発生の防止や印刷工程における印刷品質の維持を図るためには、メタルマスク上の半田材の劣化度を分析し、半田材の劣化度が高くなった場合、メタルマスク上の半田材を交換する作業が非常に重要となる。
【０００６】
この半田材等の半田材は、劣化するに伴い、その粘度が高くなり、かつ、酸化が進行し、還元力が低下することが知られている。例えば、粘度の高い半田材を基板上に印刷すると、印刷工程後の基板において「カケ」「カスレ」等の不良が生じやすく、また、酸化の進行した半田材を基板上に印刷すると、リフロー工程後の基板において「ソルダーボール」「半田未溶」等の不良が生じやすく、更に、還元力の低下した半田材を基板上に印刷すると、リフロー工程後の基板において「ぬれ性劣化」等の不良が生じやすくなることが知られている。
【０００７】
このように、半田材の粘度、酸化度および還元力は、基板の不良発生度と相関しているので、この粘度、酸化度および還元力は、半田材の劣化度を評価する重要指標となる。
【０００８】
この半田材の劣化度を分析する方法として、例えば、特許文献１に記載されたように、サンプリングした半田材を用いて滴定を行い、半田材（フラックス）の酸値を計測する方法、すなわち基板の製造ライン外で該計測を行うとする、いわゆるオフライン計測による分析方法がある。しかし、この方法では、試薬の調整等が必要であり、計測のために余計な手間や時間がかかるという問題が生じる。
【０００９】
一方、この計測のための余計な手間や時間を削減すべく、この半田材の劣化度の検査のための計測を、製造ライン上で行う、すなわちインライン計測を可能にする、例えば、特許文献２、３記載のような半田材の劣化度を分析する方法もある。
【００１０】
この特許文献２には、基板への印刷工程において、スキージ表面を流動する半田材に対し、レーザセンサからレーザを照射して半田材の流動速度を測定することにより、この半田材の粘度を測定する方法が開示されている。しかしながら、この特許文献２記載の方法では、スキージの駆動状態による計測バラツキが大きいという問題が生じる。
【００１１】
他方、特許文献３には、実生産工程に近い環境で、紫外線光電子分光法を用いて、半田材の表面酸化率を計測する手法が開示されており、上記特許文献２記載のようにスキージ駆動とは関係なくインライン評価を可能とするものであるが、その一方、この方法は、人体に有害な紫外線を用いているため、作業衛生上好ましくない。
【００１２】
【特許文献１】特公平０８−２０４３４号公報（公開日：１９９６年３月０４日）
【特許文献２】特開平０５−９９８３１号公報（公開日：１９９３年４月２３日）
【特許文献３】特開平１０−８２７３７号公報（公開日：１９９８年３月３１日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、検査に要する作業上の手間や時間を抑制し、作業衛生上好ましく、より計測精度の高い半田材検査装置および半田材検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の半田材検査装置は、基板上に印刷される半田材の印刷位置情報を取得する印刷位置取得手段と、上記印刷位置取得手段で取得した上記印刷位置情報に基づいて、上記基板上を走査しながら上記基板上に印刷された半田材に対してのみ光を照射する光源と、上記光源からの光の照射によって上記半田材から反射してくる特定波数の赤外線の検査対象強度を検出する強度検出部と、を有し、上記検査対象強度に基づき求められた上記検査対象の半田材における上記特定波数の赤外線吸光度と、上記検査対象強度とを計測値として出力することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の半田材検査装置は、基板上に印刷される半田材の印刷位置情報を取得する印刷位置取得手段と、上記印刷位置取得手段で取得した上記印刷位置情報に基づいて、上記基板上を走査しながら上記基板上に印刷された半田材に対してのみ光を照射する光源と、上記光源からの光の照射によって上記半田材から反射してくる特定波数の赤外線の検査対象強度を検出する強度検出部と、上記基板上に印刷された半田材を検査対象とし、この検査対象に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記特定波数の赤外線の比較対象強度と、上記検査対象強度とに基づいて、上記比較対象の半田材に対する上記検査対象の半田材の相対的劣化度を示した劣化パラメータを算出する半田劣化算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
半田材は、印刷の繰り返しや保管時の化学反応による粘度の上昇で劣化し、この劣化した半田材は、基板において不良をもたらす要因となるので、半田材の劣化度を精度良く検査することが、基板における不良発生の防止や印刷工程における印刷品質の維持を図るために重要となる。
【００１７】
そこで、本願の発明者は、この半田材の劣化度を検査する時点としてはリフローになるべく近い時点が好適であり、また、検査対象としては、実際に基板にプリントされた半田材を用いるのが好適だと考えた。ここで、基板に実際に印刷された半田材の劣化度を検査するには、半田材に対し光を照射することにより検査するいわゆる非接触式計測法を用いるのが好適だと考えたが、その一方、上記特許文献３のように紫外線を使用する方法では、作業衛生上好ましくない。従って、本願の発明者は、赤外線分光法を用いれば、半田材の粘度、酸化度、還元力を分析することが可能であることに着目し、半田材の劣化度の分析を行うこととした。
【００１８】
しかしながら、基板や搭載された部品の表面は樹脂やレジスト等よりなるため、半田材が印刷された基板に対し、単に光を照射したのでは、これらの赤外スペクトルがノイズとして積算され、その結果、計測精度は低下してしまうといった問題が生ずる。
【００１９】
そこで、当該問題を解決すべく本発明においては、基板上に印刷される半田材の印刷位置情報を取得する印刷位置取得手段と、上記印刷位置取得手段で取得した上記印刷位置情報に基づいて、上記基板上に印刷された半田材に対してのみ光を照射する光源と、を備えることにより、基板に印刷された半田材にのみ光を照射する構成とし、当該ノイズを拾わないようにし、計測精度の向上を図ることとした。
【００２０】
ここで、印刷位置取得手段とは、半田材の印刷時に使用されるメタルマスクや基板の製作時に使用される作図データであり、ＣＡＤデータ等である。例えば、印刷位置取得手段として、メタルマスクのＣＡＤデータを使用した場合には、メタルマスクの孔（開口部）の配置や開口部の寸法などがデータとして入力されているので、このメタルマスクのＣＡＤデータを利用すれば、基板上の半田材の印刷位置が特定可能となる。また、基板とメタルマスクには通常位置合わせのための位置決めマークが設けられているので、印刷位置情報は、この位置決めマークを原点とした座標および開口部の寸法等とするのがよい。
【００２１】
また、光源は、光を照射するランプであり、例えば、セラミック光源が使用され、本発明においては、この光源は、基板上を走査しながら光を照射するよう構成されている。ここで、走査とは、光源が光を照射しながら基板上を移動することを意味し、本発明においては、光源は基板上に印刷された半田材に対してのみ光を照射しながら基板上を移動するように構成されている。この半田材に対してのみ光を照射させる構成として、例えば、光源を制御して間欠的に光を発光するように構成したり、また、光源自体は連続的に光を発光するように構成しておき、該光源から発光された光を間欠的に遮る遮光手段を設ければ、結果的には、基板に印刷された半田材にのみ光が照射するように構成することができる。また、この遮光手段としては、開閉シャッターからなり、開状態では光が照射され、閉状態では光は遮光されるような構成が適用可能である。
【００２２】
また、本発明においては、基板に印刷された半田材のうち、光源による走査の範囲である計測対象エリアを指定可能な入力部を有するようにしてもよい。この計測対象エリアは、検査する者において任意に設定可能に構成されている。
【００２３】
また、本発明においては、赤外線分光法を用いて、半田材の粘度、酸化度、還元力を分析することにより、半田材の劣化度の分析を行っている。良質な半田材は、低粘度、低酸化度、高還元力であるが、半田材は劣化すると、粘度、酸化度が高くなり、還元力が低くなるので、これらのうち少なくとも１項目を分析すれば、半田材の劣化度が判断できると本願の発明者らは考えたからである。
【００２４】
この赤外線分光法により、半田材の粘度、酸化度、還元力を分析できるのは、以下のような理由からである。
【００２５】
半田材は使用し続け、また、外気にさらし続けると、含有金属が酸化し、含有する酸（例えば、カルボン酸）が塩に変化する。すなわち、半田材においては、含有金属酸化物が増加し、酸の含有量が減少し、塩の含有量が増加する。なお、金属酸化物は、酸化金属とも呼ばれる。
【００２６】
そして、半田材は、この金属酸化物の増加によって酸化度が高くなり、塩の増加によって粘度が高くなり、酸の含有量の減少によって還元力が低下する。
【００２７】
したがって、検査対象の半田材において、金属酸化物の含有度、酸および塩の含有度を分析できれば、半田材の粘度、酸化度、還元力を検査することができ、これらを指標とすれば、半田材の劣化度を検査できる。すなわち、半田材における、金属酸化物の含有度、酸の含有度、塩の含有度は、半田材の劣化度（粘度、酸化度、還元力）を示すものである。
【００２８】
そこで、本願の発明者らは、赤外線分光法によれば、金属酸化物、酸、塩の含有度の少なくとも１項目を分析することが可能であることに着目し、本発明を実現するに至った。
【００２９】
半田材における特定波数の赤外線の吸収量は、半田材における金属酸化物、酸、塩の含有度に応じて変化し、その結果、この半田材を反射する赤外線の特定波数の強度は変化する。これは、半田材に含まれる金属酸化物、酸、塩は、各々において特定されている波数帯域の赤外線を吸収する性質を有しているからである。
【００３０】
したがって、例えば、検査対象の半田材の状態（劣化度）とは異なる半田材（例えば、新品の半田材、１００回使用の半田材等）を比較対象とし、各々から検出された反射する特定波数の赤外線の強度（検査対象強度、比較対象強度）とに基づけば、比較対象の半田材に対して、検査対象の半田材における金属酸化物、酸、塩の含有度を相対的に分析でき、検査対象の半田材の粘度、酸化度、還元力を相対的に検査することができる。それゆえ、比較対象の半田材に対して、検査対象の半田材の劣化度（粘度、酸化度、還元力）を相対的に検査できる。この含有度は、半田材の劣化度（粘度、酸化度、還元力）を示すものである。なお、上記比較対象強度は、例えば、上記検査対象強度と同様の方法で検出可能であり、この比較対象強度は、上記検査対象強度を検出する際に、同じように検出してもよく、また、予め検出しておき、記憶手段に記憶しておくことも可能である。
【００３１】
そして、この相対的な含有度を、上記比較対象の半田材に対する上記検査対象の半田材の相対的劣化度を示した劣化パラメータとして出力させる。これにより、この装置の利用者は、出力された劣化パラメータによって、比較対象の半田材に対する検査対象の半田材の上記相対的含有度を分析でき、比較対象の半田材に対する検査対象の半田材の相対的劣化度を検査できる。
【００３２】
なお、半田材に照射される光は、上記特定波数の赤外線そのものであってもよいし、上記特定波数の赤外線を含む光であってもよい。
【００３３】
以上示した本発明によれば、特許文献１に開示されているような滴定作業が不要であるため、特許文献１の方法よりも作業上の手間を抑制でき、特許文献２の方法よりも高精度な計測が可能で、また、紫外線を使わないため、特許文献３の方法よりも作業衛生上好ましい。
【００３４】
また、本発明においては、金属酸化物、酸、塩の含有度の少なくとも１項目を分析できればよいため、上記特定波数は、半田材に含まれる金属酸化物、塩、酸の少なくとも１つが吸収する赤外線の波数帯域に含まれる波数であってもよい。
【００３５】
例えば、この金属酸化物としては、酸化錫、酸化鉛等が例として挙げられる。また、半田材に含まれる酸のうち、含有量の多い酸としてカルボン酸が挙げられるので、上記酸としては、カルボン酸であることが好ましい。更に、劣化した半田材に含まれる塩のうち、含有量の多い塩としてカルボン酸塩が挙げられるので、上記塩としては、カルボン酸塩であることが好ましい。
【００３６】
また、上記特定波数は、５２０ｃｍ−１〜７００ｃｍ−１、１２７０ｃｍ−１〜１４３０ｃｍ−１、１５００ｃｍ−１〜１６５０ｃｍ−１、１６６５ｃｍ−１〜１７３０ｃｍ−１の範囲のうち少なくとも１つの範囲に含まれる波数であってもよい。
【００３７】
上記の酸化錫、酸化鉛は、５２０ｃｍ−１〜７００ｃｍ−１の赤外線を吸収するよう性質を有しているからであり、カルボン酸は、１６６５ｃｍ−１〜１７３０ｃｍ−１の赤外線を吸収する性質を有しているからである。また、カルボン酸塩は、１２７０ｃｍ−１〜１４３０ｃｍ−１、１５００ｃｍ−１〜１６５０ｃｍ−１の赤外線を吸収する性質を有しているからである。
【００３８】
劣化パラメータは、検査対象強度と比較対象強度との差分を求める手順あるいは比を求める手順により出力されるようにしてもよい。
【００３９】
上記差分あるいは比は、検査対象の半田材と比較対象の半田材との間における上記特定波数の赤外線吸収度の相違度を示すパラメータである。つまり、この差分あるいは比によれば、比較対象の半田材と検査対象の半田材との間における金属酸化物、カルボン酸、カルボン酸塩の含有度の相違を分析でき、比較対象の半田材に対する検査対象の半田材の粘度、酸化度、還元力を相対的に検査することができ、検査対象の半田材の劣化度（粘度、酸化度、還元力）を相対的に検査できるからである。
【００４０】
なお、比較対象に照射される光に含まれる赤外線の強度と検査対象に照射される光に含まれる赤外線の強度とで若干の相違が生じることがあるが、この場合、この相違分が、検出される検査対象強度と比較対象強度との相違に含まれることとなる。
【００４１】
そこで、上記半田材検査装置は、上記特定波数とは異なる波数である参照波数を設定し、上記強度検出部では、さらに、検査対象の半田材を反射する上記参照波数の赤外線の第３強度を検出し、上記半田劣化算出部は、さらに、上記検査対象の半田材に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記参照波数の赤外線の第４強度と、上記第３強度との相違度に応じて、上記検査対象強度または上記比較対象強度の少なくともいずれかを補正することが好ましい。
【００４２】
また、上記劣化パラメータは、上記検査対象強度に基づき求められた上記検査対象の半田材における上記特定波数の第１赤外線吸光度と、上記比較対象強度に基づき求められた上記比較対象の半田材における上記特定波数の第２赤外線吸光度と、の差分あるいは比のいずれか１つにより求められるようにしてもよい。
【００４３】
上記第１赤外線吸光度と上記第２赤外線吸光度との差分あるいは比は、検査対象の半田材と比較対象の半田材との間における上記特定波数の赤外線吸収度の相違度を示すパラメータである。したがって、この差分あるいは比によれば、比較対象の半田材と検査対象の半田材との間における金属酸化物、カルボン酸、カルボン酸塩の含有度の相違を分析でき、比較対象の半田材に対する検査対象の半田材の粘度、酸化度、還元力を相対的に検査することができ、検査対象の半田材の劣化度（粘度、酸化度、還元力）を相対的に検査できるからである。
【００４４】
なお、比較対象に照射される光に含まれる赤外線の強度と検査対象に照射される光に含まれる赤外線の強度と若干の相違が生じることがあるが、この場合、この相違分が検出される検査対象強度と比較対象強度との相違に含まれ、第１赤外線吸光度および第２赤外線吸光度の相違に含まれることとなる。
【００４５】
そこで、上記特定波数とは異なる波数である参照波数を設定し、上記強度検出部では、さらに、検査対象の半田材を反射する上記参照波数の赤外線の第３強度を検出し、上記半田劣化算出部は、さらに、上記第３強度に基づいて、上記検査対象の半田材における上記参照波数の第３赤外線吸光度を求め、上記検査対象の半田材に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記参照波数の赤外線の第４強度に基づいて、上記検査対象の半田材における上記参照波数の第４赤外線吸光度を求め、上記第３赤外線吸光度と上記第４赤外線吸光度との相違度に応じて、上記第１赤外線吸光度または第２赤外線吸光度の少なくともいずれかを補正することが好ましい。
【００４６】
また、本発明の半田材検査装置は、リフロー前に、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を照射する光源と、上記光源からの光の照射によって上記半田材が印刷された基板から反射してくる特定波数の赤外線の強度である計測強度を検出する強度検出部と、上記強度検出部により検出された上記計測強度から上記半田材からのみ検出される反射光としての上記特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出する強度抽出手段と、を有し、上記検査対象強度に基づき求められた上記検査対象の半田材における上記特定波数の赤外線吸光度と、上記検査対象強度とを計測値として出力することを特徴とする。
【００４７】
また、本発明の半田材検査装置は、リフロー前に、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を照射する光源と、上記光源からの光の照射によって上記半田材が印刷された基板から反射してくる特定波数の赤外線の強度である計測強度を検出する強度検出部と、上記強度検出部により検出された上記計測強度から上記半田材からのみ検出される反射光としての上記特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出する強度抽出手段と、上記基板上に印刷された半田材を検査対象とし、この検査対象に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記特定波数の赤外線の比較対象強度と、上記検査対象強度とに基づいて、上記比較対象の半田材に対する上記検査対象の半田材の相対的劣化度を示した劣化パラメータを算出する半田劣化算出部と、を備えることを特徴とする。
【００４８】
本発明も、上記した半田材に対してのみ光を照射することにより半田材の劣化度の検査をする半田材検査装置と同様に、基板に印刷された半田材を検査対象とし、赤外線分光法を用いて半田材の劣化度を検査している。但し、基板に印刷された半田材に対してのみ光を照射するのではなく、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を連続的に照射し、その反射光としての特定波数の赤外線の強度である計測強度から、半田材からのみ検出される反射光としての特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出するように構成されている。
【００４９】
例えば、基板上の或る範囲に対して走査しながら光を照射して、その反射光としての特定波数の赤外線の強度を検出する場合を想定する。この範囲に、電子部品が半田材を介して基板に搭載されていたならば、走査しながら光を照射すると、半田材からの反射光だけではなく、電子部品からの反射光も、基板からの反射光も含まれ、強度検出部は、これらすべての反射光が含まれた特定波数の赤外線の強度を検出することとなる。この検出された強度をそのまま使用して半田材の劣化度を検査するのは困難を極めるが、この検出された強度の中には、半田材からのみ検出される反射光としての特定波数の赤外線の検査対象強度が含まれているので、この検査対象強度を抽出できれば半田材の劣化度の検査は容易に行える。そこで、本発明においては、検出された計測強度から半田材からのみ検出される反射光としての特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出する強度抽出手段を設けている。また、この強度抽出手段を設けたことにより、電子部品が搭載された基板に印刷された半田材をも検査対象とすることが可能なので、リフロー直前に検査することもでき、その結果、計測精度がより向上する。
【００５０】
この検査対象強度を抽出する方法としては、例えば、基板に対し光を照射し、該基板から反射してくる特定波数の赤外線の強度を検出しておき、該強度を基板強度として予め記憶しておく記憶部を有し、強度抽出手段は、上記計測強度から上記記憶部に記憶されている上記基板強度との差分を取ることにより上記検査対象強度を抽出するようにすればよい。この基板は、検査対象の半田材が印刷されている基板でもよいし、また別の基板でもよく、基板からのみ反射してくる特定波数の赤外線の強度を検出できればよい。
【００５１】
更に、半田材に対し光を照射し、該半田材から反射してくる上記特定波数の赤外線の強度を検出しておき、該強度を半田強度として予め記憶しておく記憶部を有し、強度抽出手段は、上記記憶部に記憶されている上記半田強度と上記計測強度の信号の増減パターンを比較することにより上記検査対象強度を抽出するようにしてもよい。この半田材は、半田材に光を照射したときに、反射してくる特定波数の赤外線の強度の信号が、どのような増減パターンとなっているかを見るために用いられるもので、新品の半田材でもよいが、上記比較対象の半田材とすれば、上記比較対象強度を利用することが出来るので好適である。この方法によれば、基板上に電子部品等が存在していても上記検査対象強度の抽出が可能であり、リフロー直前に検査することができるので、より計測精度を向上可能となる。また、基板自身の劣化による影響も受けることなく、上記検査対象強度の抽出が可能である。
【００５２】
その他にも検査対象強度を抽出する方法として、強度検出部により、光源からの光の照射によって半田材が印刷された基板から反射してくる赤外線の強度である全計測強度を検出し、強度抽出手段により、該強度検出部で検出された上記全計測強度のうち、特定波数以外の波数である参照波数の赤外線の強度と所定の閾値とを比較し、該閾値以下であれば半田強度とするとともに、該半田強度から特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出するようにしても良い。基板反射輝度に比べて半田材反射輝度が極端に低いため、当該方法によっても上記検査対象強度の抽出は可能である。この閾値は、例えば、半田材の参照波数の反射光の強度と、基板の参照波数の反射光の強度とを計測し、該半田材の反射光の強度と該基板の反射光の強度を区別できる値として予め求めておき、予め記憶手段等に設定しておけばよい。
【００５３】
なお、その他にも、検査対象強度を抽出する方法として、上記参照波数の反射光の強度の代わりに特定波数の反射光の強度の総和にして、同様に閾値を実験等により求めてこの閾値により同様に半田材の反射光の強度を抽出してもよい。また、上記参照波数の反射光の強度の代わりに上記全計測強度の平均値を利用して、上記同様に閾値を実験等により求めてこの閾値により同様に半田材の反射光の強度を抽出してもよい。
【００５４】
また、上記基板に印刷された半田材のうち、上記光源による走査の範囲である計測対象エリアを指定可能な入力部を有するようにしてもよい。
【００５５】
なお、上記半田劣化算出部は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、この半田劣化算出部をコンピュータにて実現させる制御プログラム、および、該制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の範疇に入る。
【００５６】
また、本発明の半田材検査方法は、基板上に印刷される半田材の印刷位置情報を取得し、上記取得した上記印刷位置情報に基づいて、上記基板上を走査しながら上記基板上に印刷された半田材に対してのみ光を照射し、上記光の照射によって上記半田材から反射してくる特定波数の赤外線の検査対象強度を検出し、上記検査対象強度に基づき求められた上記検査対象の半田材における上記特定波数の赤外線吸光度と、上記検査対象強度とを計測値として出力することを特徴とする。
【００５７】
また、本発明の半田材検査方法は、基板上に印刷される半田材の印刷位置情報を取得し、
上記取得した上記印刷位置情報に基づいて、上記基板上を走査しながら上記基板上に印刷された半田材に対してのみ光を照射し、上記光の照射によって上記半田材から反射してくる特定波数の赤外線の検査対象強度を検出し、上記基板上に印刷された半田材を検査対象とし、この検査対象に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記特定波数の赤外線の比較対象強度と、上記検査対象強度とに基づいて、上記比較対象の半田材に対する上記検査対象の半田材の相対的劣化度を示した劣化パラメータを算出することを特徴とする。
【００５８】
本発明の半田材検査方法は、上記した半田材に対してのみ光を照射することにより半田材の劣化度の検査をする半田材検査装置により実現可能であり、詳細は上記したのと同様である。
【００５９】
また、本発明の半田材検査方法は、リフロー前に、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を照射し、上記光の照射によって上記半田材が印刷された基板から反射してくる特定波数の赤外線の強度である計測強度を検出し、上記検出された上記計測強度から上記半田材からのみ検出される反射光としての上記特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出し、上記検査対象強度に基づき求められた上記検査対象の半田材における上記特定波数の赤外線吸光度と、上記検査対象強度とを計測値として出力することを特徴とする。
【００６０】
また、本発明の半田材検査方法は、リフロー前に、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を照射し、上記光の照射によって上記半田材が印刷された基板から反射してくる特定波数の赤外線の強度である計測強度を検出し、上記検出された上記計測強度から上記半田材からのみ検出される反射光としての上記特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出し、上記基板上に印刷された半田材を検査対象とし、この検査対象に対する比較対象の半田材に光を照射したときの反射光として検出される上記特定波数の赤外線の比較対象強度と、上記検査対象強度とに基づいて、上記比較対象の半田材に対する上記検査対象の半田材の相対的劣化度を示した劣化パラメータを算出することを特徴とする。
【００６１】
本発明の半田材検査方法は、上記した基板に対し走査しながら光を連続的に照射し、半田材からのみ検出される反射光としての特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出するように構成された半田材検査装置によって実現可能であり、その詳細は上記したのと同様である。
【発明の効果】
【００６２】
以上のように、本発明においては、印刷位置情報に基づいて、基板上を走査しながら基板上に印刷された半田材に対してのみ光を照射し、その反射する特定波数の赤外線の検査対象強度を検出するようにした。これにより、インライン計測が可能となるので、検査に要する作業上の手間や時間を抑制することが可能となるとともに、計測時点をよりリフロー工程に近づけることが可能となり、計測精度の向上も図れる。更に、検査対象強度に基づき求められた検査対象の半田材における特定波数の赤外線吸光度と、上記検査対象強度とを計測値として出力するようにした、すなわち、赤外線分光法を用いており計測に際し紫外線を使用していないので、作業衛生上好ましい。
【００６３】
また、本発明においては、少なくとも半田材が印刷された基板に対し走査しながら光を照射し、この光の照射によって上記半田材が印刷された基板から反射してくる特定波数の赤外線の強度である計測強度を検出し、上記検出された上記計測強度から上記半田材からのみ検出される反射光としての上記特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出するようにした。これにより、電子部品が搭載された基板に印刷された半田材をも検査対象とすることが可能となるので、リフロー直前に検査することもでき、その結果、計測精度がより向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下において半田材としてクリーム半田を使用しているが、これに限定されるものではない。
【００６５】
[実施例１]
本実施例の半田材検査装置においては、メタルマスクを用いて基板へのクリーム半田の印刷が終了し、該メタルマスクを基板から取り外してから電子部品が搭載されるまでの間に、該基板に対し、間欠的に光を照射し、半田材の劣化度の検査を行っている。以下、図１乃至３を参照して詳細に説明する。
【００６６】
図１は、本発明の半田材検査装置の構成を説明するための概略構成図、図２は、そのブロック図、図３は、光源の発光パターンを示す概念図である。
【００６７】
本発明の半田材検査装置１は、移動部１０、赤外分光計測部２０、記憶部３０、入力部４０、制御部５０、半田劣化算出部６０、出力部７０からなる。
【００６８】
移動部１０は、Ｘステージ１１と、Ｙステージ１２とからなる。Ｘステージ１１は、図中Ｘ軸方向に進退可能に構成されており、クリーム半田３が印刷された基板２が、位置決めマーカ原点（０、０）を基準として位置決め載置されている。Ｙステージ１２は、このＸステージ１１の上方に配設されるとともに、下記赤外分光計測部２０を吊り下げた状態に設けており、該赤外分光計測部２０は、図中Ｙ軸方向に進退可能に構成されている。
【００６９】
赤外分光計測部２０は、光源２１と強度検出部２２とからなる。光源２１は、基板２に印刷されたクリーム半田３に光を照射するランプであり、例えば、セラミック光源が使用される。本実施例においては、この光源２１から発せられた光は、基板２に印刷されたクリーム半田３にのみ照射されるように構成されており、後述するような方法で、制御部５０により制御され間欠的に照射されるようになっている。また、光源２１を上記クリーム半田３にのみ照射する方法としては他の方法も考えられる。例えば、光源２１は連続的に光を照射させ、この光源２１の光を遮光可能な図示しない開閉シャッター等からなる遮光手段を設け、この開閉シャッターの開閉を制御部５０により制御させ、開のときは光が照射され、閉のときは光が遮光されるようにすれば、結果としてクリーム半田３にのみ光が照射されることとなる。
【００７０】
この光源２１の発光パターンについて図３を参照して説明すると、図３（ａ）は、図１の計測対象エリアＡ部分を拡大したものであり、（ｂ）は、光源２１の発光パターンのＯＮ−ＯＦＦ状態を示した概念図である。図３（ａ）に示すように、計測対象エリアＡに対し、クリーム半田３−１上から順にクリーム半田３−７上まで光源２１を走査する。すると、光源２１がクリーム半田３−１上に位置するときは、光源２１は、（ｂ）に示すように状態Ｌ１（ＯＮ状態）となりクリーム半田３に光が照射された状態となる。他方、光源２１が、クリーム半田３−１上とクリーム半田３−２上との間に位置するときは、光源２１は、（ｂ）に示すように状態Ｌ２状態（ＯＦＦ状態）となり、光はクリーム半田３に照射されない。なお、この光源２１による光の照射は、基板２に電子部品等が搭載される前に行うのが望ましい。
【００７１】
他方、強度検出部２２は、赤外線センサであり、入射する赤外線の強度を検出するとともに、検出した赤外線の強度を示すアナログ信号（受光信号）を生成し、このアナログ信号を記憶部３０に送信するよう構成されている。この強度検出部２２の例としては、例えば、焦電素子やサーモパイルなどの熱型素子あるいはＭＣＴ（光導電素子、HgCdTe）などの量子型素子による赤外線センサが挙げられる。
【００７２】
記憶部３０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒｅａｄ  Ａｃｃｅｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等からなり、基板２若しくはメタルマスクのＣＡＤデータ、照明発光パターン、計測対象エリアＡ等を記憶可能に構成されている。このＣＡＤデータは、計測対象エリアＡの指定および光源２１の発光タイミングを特定するのに利用されている。例えば、このＣＡＤデータの中には、基板２とメタルマスクの位置合わせの際に利用される位置決めマークＰ０を基準点として、メタルマスクの開口部の位置座標および寸法等が入力されている。線、点の座標とそれらの寸法とその形状で構成されたＣＡＤシステムで利用されるガーバデータなどが記憶されていてもよい。
【００７３】
入力部４０は、キーボードやマウスあるいはタッチパネル等からなる。基板２に印刷されたクリーム半田３をすべて検査するのではなく、クリーム半田３の劣化度を検査する者において、計測対象エリアＡを任意に選択して計測する場合に、計測対象エリアＡを入力可能に構成されている。
この入力の仕方としては、例えば、ディスプレイ等の表示手段に基板２におけるクリーム半田３の印刷箇所を表示させ、当該箇所のうちからマウスのドラッグ操作により計測対象箇所を範囲選択すると当該箇所が計測対象エリアＡとして指定されるように構成する方法が考えられる。その他にも、計測対象エリアＡの選択の仕方としては、キーボード等により座標を入力することにより行うなど、種々の方法が考えられる。
【００７４】
制御部５０は、移動部１０の移動の制御、記憶部３０からの情報の読み出し、光源２１の発光制御等、全体を統括制御するよう構成されており、例えば、プログラムブルコントローラ等のハード構成や制御プログラム等のソフト構成のいずれで構成されていてもよい。
【００７５】
半田劣化算出部６０は、赤外分光計測部２０の強度検出部２２から送られてくるアナログ信号を処理し、検査対象のクリーム半田の劣化度を算出し、その算出結果を記憶部３０に送信するように構成されている。例えば、このアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータと、該デジタル信号に基づいてデータ処理を行うコンピュータによって構成されている。
【００７６】
出力部７０は、制御部５０から送られてくる画像データに基づいて画像を表示する表示パネルあるいは計測結果を外部に出力する通信装置である。
【００７７】
次に、本実施例の半田材検査装置の動作について、図４および図５を参照しながら説明する。図４は、本発明の半田材検査装置における光源の発光パターンおよび計測対象エリアＡの設定時のシーケンス図であり、図５は、本発明の半田材検査装置の稼働時のシーケンス図である。
【００７８】
始めに、図４を参照しながら、光源の照明発光パターンおよび計測対象エリアの設定時の動作について説明する。
【００７９】
まず、検査する者が入力部１０により計測対象エリアＡを入力すると（Ｓ４００）、この入力された計測対象エリアＡに関する情報（以下「エリア情報」と言う）が制御部５０に送信されるとともに（Ｓ４０１）、制御部５０は、記憶部３０に記憶されたメタルマスクのＣＡＤデータを読み込む（Ｓ４０１）。次に、制御部５０は、この読み込んだＣＡＤデータと入力されたエリア情報から照明発光パターンを計算するとともに（Ｓ４０２）、この計算により算出された照明発光パターンとエリア情報を記憶部３０に書き込み（Ｓ４０３）、照明発光パターンおよび計測対象エリアＡの設定が終了する。例えば、この発光パターンは次のようにして算出可能である。移動部１０のＸステージ１１、Ｙステージ１２の移動速度を一定にしておけば、計測対象エリアＡ内のクリーム半田３の位置および寸法はエリア情報に予め記憶されているので、このエリア情報から移動部１０の移動距離は認識可能である。よって、上記移動速度および該移動距離より、移動部１０が図３中の各クリーム半田３−１、３−２、・・・上を移動するのに要する時間は容易に算出可能なので、この移動に要する時間を、間欠的に照射する光源２１の１回の照射時間とすればよい。
【００８０】
次に、図５を参照しながら、上記設定後の本発明の半田材検査装置の稼働時の動作について説明する。
【００８１】
まず、制御部５０は上記設定動作により記憶部３０に書き込まれた照明発光パターンとエリア情報とを読み出す（Ｓ５００）。この読み出し処理は、例えば、図示しない検査開始ボタンを設け、検査する者において、該検査開始ボタンを操作することにより開始されるようにしておく構成が考えられる。その他にも、設定時の処理が開始されると、この処理と連続して該稼働時の処理が行われるようにすることも可能である。
【００８２】
次に、制御部５０は移動部１０に対し計測開始位置Ｐ１（Ｘ０、Ｙ０）への移動指示信号を出し（Ｓ５０１）、該移動指示信号を受けた移動部１０は、赤外分光計測部２０が計測開始位置Ｐ１（Ｘ０、Ｙ０）上に位置するようＸステージ１１、Ｙステージ１２を移動させる（Ｓ５０２）。この移動部１０の移動処理としては、例えば、移動部１０のＸステージ１１の移動原点およびＹステージ１２の移動原点を赤外分光計測部２０が位置決めマーカＰ０（０、０）上に配置される位置と予め設定しておき、赤外分光計測部２０が位置決めマーカＰ０（０、０）上に位置するようＸステージ１１、Ｙステージ１２を移動させ移動原点の位置決めを行う。エリア情報には、この位置決めマーカＰ０（０、０）を原点とした位置および寸法、形状等が入っているので、このエリア情報に基づき、移動部１０は移動する。なお、この移動原点の位置決めの際に、図示しないカメラ等をＹステージ１２に設けておき、該カメラにより基板２上の位置決めマーカＰ０を認識可能としておけば、Ｘステージ１１上の基板２のずれを補正するようにするとよい。
【００８３】
次に、制御部５０は、光源２１に記憶部３０から読み出した照明発光パターンに基づいて光源２１に対し発光指示を出すとともに、移動部１０に対し、赤外分光計測部２０が計測対象エリアＡ上を走査するよう移動指示を出す（Ｓ５０３）。すると、該移動指示を受けて移動部１０は、計測対象エリアＡ上を移動開始するとともに（Ｓ５０４）、光源２１は上記照明発光パターンに基づき、上記走査の間、間欠的に発光することになり、その結果、基板２に印刷されたクリーム半田３にのみ光が照射されることとなる（Ｓ５０５）。他方、光源２１によりクリーム半田３に光が照射されると、該クリーム半田３からは反射光としての赤外線が発せられるが、該赤外線の強度（検査対象強度）は強度検出部２２により検出されるとともに（Ｓ５０５）、該検出されたデータは、記憶部３０に送信され、計測データとして連続的に記憶部３０に書き込まれる（Ｓ５０６）。
【００８４】
赤外分光計測部２０による上記走査が終了すると（Ｓ５０７）、制御部５０は、記憶部３０に書き込まれた上記計測データ（検査対象強度）と、予め記憶されていた比較対象の比較対象強度とを記憶部３０から読み出し、該読み出したデータを半田劣化算出部６０に送信する（Ｓ５０８、Ｓ５０９）。
【００８５】
半田劣化算出部６０では、これらデータに基づいて後述するような方法で、計測対象エリアＡ内のクリーム半田３の劣化度の算出を行い（Ｓ５１０）、その算出されたクリーム半田３の劣化度を示す劣化度データを記憶部３０に送信する。該送信された劣化度データは記憶部３０に書き込まれるとともに（Ｓ５１１）、制御部５０により読み出され、該読み出された劣化度データは加工され出力部７０により出力される（Ｓ５１２）。
【００８６】
本発明においては、赤外線分光法を用いて以下のような方法により、クリーム半田の劣化度の分析を行っている。以下種々の実施例を交えて説明する。
【００８７】
クリーム半田を使用し続け、また、クリーム半田を外気にさらし続けると、クリーム半田においては、含有金属が酸化し、含有カルボン酸がカルボン酸塩に変化する。つまり、クリーム半田を使用し、または、外気にさらし続けると、該クリーム半田においては、含有金属酸化物が増加し、含有カルボン酸が減少し、含有カルボン酸塩が増加することとなる。
【００８８】
この金属酸化物の増加によって、クリーム半田の酸化度が高くなり、このカルボン酸塩の増加によってクリーム半田の粘度が高くなり、カルボン酸の含有量の減少によってクリーム半田の還元力が低下するという現象が生じる。このような現象をクリーム半田の劣化という。
【００８９】
したがって、検査対象のクリーム半田において、金属酸化物の含有度、カルボン酸の含有度、カルボン酸塩の含有度の少なくとも一つを分析できれば、該クリーム半田の粘度、酸化度、還元力の少なくとも１つを検査することができ、ひいてはクリーム半田の劣化度を検査できる。
【００９０】
一方、金属酸化物、カルボン酸、カルボン酸塩の各々は、各々において特定されている特定波数帯域の赤外線を吸収することが知られている。
【００９１】
そこで、以下の工程の組み合わせを実施することにより、クリーム半田の劣化度の分析を実現することとする。まず、検査対象のクリーム半田に光を照射することによって該検査対象のクリーム半田から反射する特定波数の赤外線の検査対象強度を検出する。次に、比較対象のクリーム半田に上記光を照射することによって該比較対象のクリーム半田を反射する上記特定波数の赤外線の比較対象強度を検出する。そして、上記検出された各強度に基づき、上記比較対象に対する上記検査対象のクリーム半田の劣化度を相対的に検査する。なお、検査対象強度の検出と比較対象強度の検出とは、実施順序が逆になってもよいし、同時に行ってもよい。また、比較対象強度は予め検出しておき、図示しない記憶手段に記憶しておくことも可能である。
【００９２】
以上のようにすれば、検査対象のクリーム半田から反射する赤外線の特定波数の検査対象強度と、比較対象のクリーム半田から反射する赤外線の特定波数の比較対象強度とを検出できる。
【００９３】
ここで、上述したように、金属酸化物、カルボン酸、カルボン酸塩の各々は、各々において特定されている特定波数帯域の赤外線を吸収する。したがって、クリーム半田における金属酸化物、カルボン酸、カルボン酸塩の含有度に応じて、クリーム半田における特定波数の赤外線の吸収量は変化し、クリーム半田を反射する特定波数の赤外線の強度は変化する。
【００９４】
したがって、上記方法により検出した検査対象強度および比較対象強度に基づけば、比較対象のクリーム半田に対して、検査対象のクリーム半田における金属酸化物の含有度、カルボン酸の含有度、カルボン酸塩の含有度の少なくとも１つを相対的に分析できる。それゆえ、比較対象のクリーム半田に対して、検査対象のクリーム半田の劣化度を相対的に検査できる。
【００９５】
なお、この検査の仕方として、（ａ）上記検査対象強度と上記比較対象強度との差分を求める手順、（ｂ）上記検査対象強度と上記比較対象強度との比を求める手順、（ｃ）上記検査対象強度から、検査対象のクリーム半田における上記特定波数の第１赤外線吸光度を求め、上記比較対象強度から、比較対象のクリーム半田における上記特定波数の第２赤外線吸光度とを求め、上記第１赤外線吸光度と上記第２赤外線吸光度との差分を求める手順、（ｄ）上記第１赤外線吸光度と上記第２赤外線吸光度との比を求める手順、が挙げられる。
【００９６】
上記差分または上記比は、比較対象のクリーム半田と検査対象のクリーム半田との間における上記特定波数の赤外線吸収量の相違度を示すパラメータである。それゆえ、これらパラメータを求めることにより、比較対象のクリーム半田と検査対象のクリーム半田との間における金属酸化物、カルボン酸、カルボン酸塩の含有度の相違を分析でき、比較対象のクリーム半田に対して、検査対象のクリーム半田の粘度、酸化度、還元力を相対的に検査することができ、検査対象のクリーム半田の劣化度（粘度、酸化度、還元力）を相対的に検査できるのである。
【００９７】
なお、上記検査工程において、このような差分や比を求めるのではなく、本実施形態に係る本発明の実施者が、上記検出された各強度や吸光度を単に対比するだけでも、上記比較対象に対する上記検査対象のクリーム半田の劣化度を相対的に判定することが可能である。
【００９８】
また、上記検査対象および上記比較対象として、各々異なるクリーム半田を使用してもよいし、各々同一のクリーム半田を使用してもよい。
【００９９】
なお、上記「各々同一のクリーム半田を使用」とは、例えば、新品状態のクリーム半田ａを比較対象とし、使用後（基板の印刷工程における使用後）の状態の当該クリーム半田ａを検査対象とするような場合である。また、基板の印刷工程における印刷回数が１００回のクリーム半田ｂを比較対象とし、上記印刷回数が２００回の当該クリーム半田ｂを検査対象としてもよい。
【０１００】
次に、以上示したクリーム半田の劣化度の分析法の一実施例を説明する。
【０１０１】
まず、本実施例において検査対象となるクリーム半田について説明する。本実施例では、図７に示す各物質を含有成分とするクリーム半田を検査に用いた。同図に示すように、本実施例のクリーム半田は、８０〜９０％の錫と、１〜３％の銀と、１％未満の銅と、２〜４％のジエチレングリコールモノヘキシルエーテルと、１％未満の２−エチレンー１、３−ヘキサンジオールと、４〜６％のロジンと、を含んでいる。
【０１０２】
なお、クリーム半田の主成分は錫（Ｓｎ）または鉛（Ｐｂ）等の金属であるが、本実施例のクリーム半田では、図７に示すように、この金属として錫が用いられている。また、クリーム半田において還元力をもたらす主成分であるカルボン酸として、本実施例のクリーム半田では、図７に示すように、ロジン（C19H29COOH）が用いられている。
【０１０３】
本実施例では、図７に示すクリーム半田であって、新品の状態の当該クリーム半田を比較対象とし、基板の印刷工程において使用された後の当該クリーム半田を検査対象とした。なお、以下では、比較対象のクリーム半田を単に「比較対象」とし、検査対象のクリーム半田を単に「検査対象」とよぶことがある。
【０１０４】
ここで、この比較対象および検査対象に対して、各々同一強度の赤外線を照射し、比較対象を反射する赤外線における５００ｃｍ−１〜３０００ｃｍ−１の帯域の強度（比較対象強度）を検出し、検査対象を反射する赤外線における５００ｃｍ−１〜３０００ｃｍ−１の帯域の強度（検査対象強度）を検出した。
【０１０５】
さらに、本実施例では、各波数について、比較対象の赤外線の吸光度（第２赤外線吸光度）と、検査対象の赤外線の吸光度（第１赤外線吸光度）とを算出した。なお、上記吸光度は、波数ｈに対応するブランク値（照射した赤外線の波数ｈにおける強度）をＢＬとし、比較対象から反射する赤外線の波数ｈにおける強度をＡとし、検査対象から反射する赤外線の波数ｈにおける強度をＢとして、
比較対象の赤外線の吸光度（波数ｈに対応する吸光度）Ａ′＝―ｌｏｇ（Ａ／ＢＬ）・・・（１）
検査対象の赤外線の吸光度（波数ｈに対応する吸光度）Ｂ′＝―ｌｏｇ（Ｂ／ＢＬ）・・・（２）
を、波数毎に演算することによって求めることができる。
【０１０６】
図６は、算出した吸光度を示すスペクトルチャートである。なお、同図における横軸は赤外線の波数（Ｗａｖｅ  Ｎｕｍｂｅｒ）を示し、縦軸は赤外線の吸光度を示す。
【０１０７】
同図に示すように、比較対象の赤外線の吸光度と、検査対象の赤外線の吸光度とでは、相違があることが観測される。
【０１０８】
次に、この相違について検討した。具体的には、上記（１）、（２）で求めた、各波数に対応するＡ′とＢ′とについて、（１１）式のようにして差分を演算した。なお、この差分を、以下では「吸光度差」とする。
吸光度差＝Ｂ′−Ａ′・・・（１１）
つまり、ここでの吸光度差とは、検査対象の赤外線吸光度から比較対象の赤外線吸光度を差し引いて得られるものであり、検査対象の赤外線吸光度と比較対象の赤外線吸光度との差分を示したものである。
【０１０９】
図８は、赤外線の波数と、該波数に対応する吸光度差との関係を示したチャートである。つまり、図８のチャートは、図６のチャートに示される検査対象の吸光度から比較対象の吸光度を差し引いた吸光度差を示したものである。
【０１１０】
図８から、比較対象と検査対象とでは、６００ｃｍ−１付近、１３００ｃｍ−１付近、１６００ｃｍ−１付近、１７００ｃｍ−１付近の吸光度において、大きな差があることがわかる。
【０１１１】
具体的には、６００ｃｍ−１付近、１３００ｃｍ−１付近、１６００ｃｍ−１において、検査対象の赤外線吸光度は、比較対象の赤外線吸光度よりも高くなっていることがわかる。また、１７００ｃｍ−１付近において、検査対象の赤外線吸光度は、比較対象の赤外線吸光度よりも低くなっていることがわかる。
【０１１２】
ここで、赤外線スペクトルチャートにおいて、６００ｃｍ−１付近で観測される吸収は、金属酸化物における酸素―金属結合の振動によるものであることが知られている。また、１３００ｃｍ−１付近で観測される吸収は、カルボン酸塩の対称伸縮振動によるものであり、１６００ｃｍ−１付近で観測される吸収は、カルボン酸塩における逆対称伸縮振動によるものであることが知られている。さらに、１７００ｃｍ−１付近で観測される吸収は、カルボン酸における二重結合の伸縮振動による吸収を示すものであることが知られている。
【０１１３】
したがって、６００ｃｍ−１付近において、検査対象の方が、比較対象よりも、赤外線吸光度が高くなっていることから、検査対象においては、比較対象よりも金属酸化物が多量に含まれており、比較対象よりも酸化度が高いことがわかる。
【０１１４】
また、１３００ｃｍ−１付近および１６００ｃｍ−１付近において、検査対象の方が、比較対象よりも、赤外線吸光度が高くなっていることから、検査対象においては、比較対象よりもカルボン酸塩が多量に含まれており、比較対象よりも粘度が高いことがわかる。
【０１１５】
さらに、１７００ｃｍ−１付近において、検査対象の方が、比較対象よりも、赤外線吸光度が低くなっていることから、検査対象においては、比較対象よりもカルボン酸が少なく、比較対象よりも還元力が低いことがわかる。
【０１１６】
このように、本実施例では、赤外線スペクトルの各波数について、検査対象のクリーム半田を反射する赤外線の強度（検査対象強度）と、比較対象のクリーム半田を反射する赤外線の強度（比較対象強度）とから、検査対象のクリーム半田における赤外線の吸光度（第１赤外線吸光度）と、比較対象のクリーム半田における赤外線の吸光度（第２赤外線吸光度）とを求めている。
【０１１７】
そして、赤外線スペクトルの各波数について、検査対象のクリーム半田の吸光度から比較対象のクリーム半田の吸光度を差し引いた吸光度差を求めている。ここで、６００ｃｍ−１付近、１３００ｃｍ−１、１６００ｃｍ−１、１７００ｃｍ−１付近における上記吸光度差を参照すれば、比較対象に対する、検査対象のクリーム半田に含まれる金属酸化物の含有度、カルボン酸の含有度、カルボン酸塩の含有度を相対的に把握することができる。
【０１１８】
そして、この金属酸化物の含有度から、検査対象のクリーム半田の酸化度を相対的に把握でき、カルボン酸の含有度から、検査対象のクリーム半田の還元力を相対的に把握でき、カルボン酸塩の含有度から、検査対象のクリーム半田の粘度を相対的に把握できる。
【０１１９】
次に、新品の状態のクリーム半田を比較対象とし、基板の印刷工程における印刷回数が２００回、４００回、６００回、８００回、１０００回、１２００回の各クリーム半田を検査対象として、本実施例で示した方法によって分析した結果を図９（ａ）に示す。
【０１２０】
図９（ａ）は、赤外線の波数と、各波数に対応する検査対象のクリーム半田の吸光度から比較対象のクリーム半田の吸光度を差し引いて得られる吸光度差との関係を、検査対象毎に示したチャートである。なお、横軸は赤外線の波数を示し、縦軸は、比較対象のクリーム半田の吸光度と検査対象のクリーム半田の吸光度との差である吸光度差を示す。
【０１２１】
図９（ａ）から、クリーム半田の印刷回数が増加する程、１３００ｃｍ−１付近および１６００ｃｍ−１付近の吸光度は高くなり、１７００ｃｍ−１付近の吸光度は減少していることがわかる。これにより、印刷回数が増加する程、クリーム半田においてカルボン酸が減少し、カルボン酸塩が増加していることがわかる。そして、このカルボン酸塩の増加という結果から、印刷回数が増加する程、クリーム半田の粘度が上昇することを分析できる。
【０１２２】
実際、各検査対象について粘度を測定したところ、図９（ｂ）に示すように、クリーム半田の印刷回数とクリーム半田の粘度とは正の相関関係があることが確認された。また、クリーム半田の１６００ｃｍ−１付近の赤外線の吸光度とクリーム半田の粘度とは正の相関関係があり、クリーム半田の１７００ｃｍ−１付近の赤外線の吸光度とクリーム半田の粘度とは負の相関関係があることも確認された。このような関係が成立するのは、クリーム半田の印刷回数が増加するほど、クリーム半田に含有されるカルボン酸が減少して１７００ｃｍ−１付近の赤外線の吸収が少なくなり、クリーム半田に含有されるカルボン酸塩が増加して１６００ｃｍ−１付近の赤外線の吸収が大きくなり、さらにカルボン酸塩の増加に応じて粘度が高くなるからである。
【０１２３】
なお、以上示した実施例によれば、検査対象のクリーム半田の赤外線吸光度と比較対象のクリーム半田の赤外線吸光度とを算出しているが、吸光度を算出しなくても、検査対象のクリーム半田に含まれる金属酸化物の含有度、カルボン酸の含有度、カルボン酸塩の含有度を相対的に把握できる。具体的には、５００ｃｍ〜３０００ｃｍ−１の各波数について、検査対象のクリーム半田を反射する赤外線の強度と、比較対象のクリーム半田を反射する赤外線の強度とを検出する。そして、各波数において、検出した各強度に対して（２１）式の演算を行う。
強度差＝Ｂ−Ａ・・・（２１）
Ａ：比較対象から反射する赤外線の強度
Ｂ：検査対象から反射する赤外線の強度
ここで、「強度差」とは、検査対象において検出された赤外線の強度から比較対象において検出された赤外線の強度を差し引いたものであり、検査対象において検出された赤外線の強度と比較対象において検出された赤外線の強度との差分である。
【０１２４】
ここで、６００ｃｍ−１、１３００ｃｍ−１、１６００ｃｍ−１、１７００ｃｍ−１についての上記強度差を参照すれば、比較対象に対する検査対象の金属酸化物、カルボン酸、カルボン酸塩の赤外線吸収量の差異を把握できる。それゆえ、比較対象に対して、検査対象のクリーム半田に含まれる金属酸化物の含有度、カルボン酸の含有度、カルボン酸塩の含有度を相対的に把握することができる。
【０１２５】
また、上記の吸光度差や強度差ではなく、各吸光度の比や各強度の比によっても、比較対象と検査対象とにおける赤外線吸光度の相違を把握でき、検査対象のクリーム半田に含まれる金属酸化物の含有度、カルボン酸の含有度、カルボン酸塩の相対的含有度を把握できる。
【０１２６】
例えば、各波数毎に、検査対象において検出された赤外線の強度と比較対象において検出された赤外線の強度との比である強度比を、以下の演算により求めてもよい。
強度比＝Ｂ／Ａ・・・（３１）
また、例えば、各波数毎に、検査対象における赤外線の吸光度と比較対象における赤外線の吸光度との比である吸光度比を、以下の演算により求めてもよい。なお、吸光度の算出方法については、（１）、（２）式と同様である。
吸光度比＝Ｂ′／Ａ・・・（４１）
Ａ′：比較対象の赤外線の吸光度
Ｂ′：検査対象の赤外線の吸光度
なお、以上示した実施例によれば、比較対象および検査対象のクリーム半田について、５００〜３０００ｃｍ−１に渡って、各波数毎に、赤外線の強度を検出し、赤外線の吸光度および上記吸光度差、上記吸光度比、上記強度差、または上記強度比を算出することとなるが、特定波数の赤外線のみについて上記強度を検出し、該特定波数の吸光度、吸光度差、強度比または上記強度差、強度比を算出する手順であってもよい。ここで、特定波数とは、金属酸化物、カルボン酸、カルボン酸塩のうち少なくとも１つの赤外線吸収が認められる波数であり、本実施例では、６００ｃｍ−１、１３００ｃｍ−１、１６００ｃｍ−１、１７００ｃｍ−１のうちの少なくとも１つである。
【０１２７】
また、投光部１５から照射される光の強度にはムラがあり、比較対象と検査対象とについて、各々同一投光部１５を用いて赤外線を照射したとしても、各々異なるタイミングで赤外線を照射すれば、比較対象に照射される赤外線の強度と検査対象に照射される赤外線の強度とで若干の相違が生じる。そして、この相違が、検出される、クリーム半田を反射する赤外線の強度に悪影響を及ぼすことがある。
【０１２８】
そこで、特定波数における上記の強度差、強度比、吸光度差、吸光度比を求めるにあたって補正を行うことが好ましい。以下、上記強度差を補正した補正強度差、上記強度比を補正した補正強度比、上記吸光度差を補正した補正吸光度差、上記吸光度比を補正した補正吸光度比を求める手順について説明する。
【０１２９】
まず、金属酸化物、カルボン酸、カルボン酸塩の赤外線吸収が観測される波数帯域以外であって、比較対象と検査対象とで反射赤外線の強度が相違する波数を参照波数とし（例えば、２９２９ｃｍ−１）、クリーム半田検査装置１において設定しておく。
【０１３０】
そして、比較対象を反射した赤外線における上記参照波数の強度と、検査対象を反射した赤外線における上記参照波数の強度とを検出する。さらに、比較対象を反射した赤外線における上記特定波数の強度と、検査対象を反射した赤外線における上記特定波数の強度とを検出する。
【０１３１】
ここで、比較対象から反射する赤外線における上記参照波数の強度（第４強度）をＡｒｅｆ、検査対象から反射する赤外線における上記参照波数の強度（第３強度）をＢｒｅｆ、比較対象から反射する赤外線における上記特定波数の強度（比較対象強度）をＡｔａｒ、検査対象から反射する赤外線における上記特定波数の強度（検査対象強度）をＢｔａｒとする。
【０１３２】
また、比較対象における上記参照波数の赤外線吸光度（第４赤外線吸光度）をＡ′ｒｅｆ、検査対象における上記参照波数の赤外線吸光度（第３赤外線吸光度）をＢ′ｒｅｆ、比較対象における上記特定波数の赤外線吸光度（第２赤外線吸光度）をＡ′ｔａｒ、検査対象における上記特定波数の赤外線吸光度（第１赤外線吸光度）をＢ′ｔａｒとする。
【０１３３】
なお、各吸光度は、（１）、（２）式と同様の手法によって算出する。つまり、比較対象に照射する赤外線における参照波数に対応する参照波数に対応する強度をＢＬｒｅｆとし、検査対象に照射する赤外線における特定波数に対応する強度をＢＬｔａｒとし、
Ａ′ｒｅｆ＝−ｌｏｇ（Ａｒｅｆ／ＢＬｒｅｆ）・・・（６１）
Ｂ′ｒｅｆ＝−ｌｏｇ（Ｂｒｅｆ／ＢＬｒｅｆ）・・・（６２）
Ａ′ｔａｒ＝−ｌｏｇ（Ａｔａｒ／ＢＬｔａｒ）・・・（６３）
Ｂ′ｔａｒ＝−ｌｏｇ（Ｂｔａｒ／ＢＬｔａｒ）・・・（６４）
で求めることができる。
【０１３４】
以下、補正強度差、補正強度比、補正吸光度差、補正吸光度比は、
補正強度差＝（Ｂｔａｒ―Ｂｒｅｆ）―（Ａｔａｒ―Ａｒｅｆ）・・・（７１）
補正強度比＝（Ｂｔａｒ―Ｂｒｅｆ）／（Ａｔａｒ―Ａｒｅｆ）・・・（７２）
補正吸光度差＝（Ｂ′ｔａｒ―Ｂ′ｒｅｆ）―（Ａ′ｔａｒ―Ａ′ｒｅｆ）・・・（７３）
補正吸光度比＝（Ｂ′ｔａｒ―Ｂ′ｒｅｆ）／（Ａ′ｔａｒ―Ａ′ｒｅｆ）・・・（７４）
で求めることができる。
【０１３５】
これにより、比較対象に照射される赤外線の強度と検査対象に照射される赤外線の強度とで若干の相違が生じていたとしても、各強度、各吸光度について、上記相違分に対応する参照波数の強度が差し引かれているため、この相違をほぼ解消した補正強度差、補正強度比、補正吸光度差、補正吸光度比を求めることができる。
【０１３６】
また、補正強度差、補正強度比、補正吸光度差、補正吸光度比は、
補正強度差＝（Ｂｔａｒ×Ａｒｅｆ／Ｂｒｅｆ）−Ａｔａｒ・・・（７５）
補正強度比＝（Ｂｔａｒ×Ａｒｅｆ／Ｂｒｅｆ）／Ａｔａｒ・・・（７６）
補正吸光度差＝（Ｂ′ｔａｒ×Ａ′ｒｅｆ／Ｂ′ｒｅｆ）−Ａ′ｔａｒ・・・（７７）
補正吸光度比＝（Ｂ′ｔａｒ×Ａ′ｒｅｆ／Ｂ′ｒｅｆ）／Ａ′ｔａｒ・・・（７８）
で求めることができる。この方法は、Ａｒｅｆ／Ｂｒｅｆ、またはＡ′ｒｅｆ／Ｂ′ｒｅｆを上記相違分の補正用係数としたものである。
【０１３７】
また、上記した各々の特定波数（６００ｃｍ−１、１３００ｃｍ−１、１６００ｃｍ−１、１７００ｃｍ−１）は、数値変更が可能である。つまり、特定波数は、６００ｃｍ−１、１３００ｃｍ−１、１６００ｃｍ−１、１７００ｃｍ−１に限定されるものではなく、特定波数としての有効範囲を設定することが可能である。この点について、具体的に説明する。
【０１３８】
まず、図９における分析と同様、新品の状態のクリーム半田を比較対象とし、基板の印刷工程における印刷回数が２００回、４００回、６００回、８００回、１０００回、１２００回の各クリーム半田を検査対象として、本実施例で示した方法によって各検査対象に対して上記吸光度差を求めた。この結果を図５〜図８に示す。なお、図１０では、５２０ｃｍ−１〜７００ｃｍ−１の波数帯域についての上記吸光度差を示し、図１１では、１２７０ｃｍ−１〜１４３０ｃｍ−１の波数帯域についての上記吸光度差を示し、図１２では、１５００ｃｍ−１〜１６５０ｃｍ−１の波数帯域についての上記吸光度差を示し、図１３では、１６６５ｃｍ−１〜１７３０ｃｍ−１の波数帯域についての上記吸光度差を示す。
【０１３９】
クリーム半田に含まれる金属酸化物（二酸化錫）の吸収ピークは６００ｃｍ−１付近で検出されるが、図１０に示すように、５２０ｃｍ−１〜７００ｃｍ−１に注目すれば、検査対象毎の吸光度差の相違を区別でき、５５７ｃｍ−１〜６１３ｃｍ−１に注目すれば、検査対象毎の吸光度差の相違をさらに顕著に観測ができる。したがって、５２０ｃｍ−１〜７００ｃｍ−１の間の少なくともいずれかの波数を上記特定波数とすれば、各検査対象の金属酸化物の含有度を分析することが可能となる。
【０１４０】
また、カルボン酸塩の対称伸縮振動の吸収ピークは１３００ｃｍ−１付近（厳密には、１３２３ｃｍ−１）で検出されるが、図１１に示すように、１２７０ｃｍ−１〜１４３０ｃｍ−１に注目すれば、検査対象毎の吸光度差の相違を区別でき、１２８２ｃｍ−１〜１３８２ｃｍ−１に注目すれば、検査対象毎の吸光度差の相違をさらに顕著に観測することができる。したがって、１２７０ｃｍ−１〜１４３０ｃｍ−１の間の少なくともいずれかの波数を上記注目波数とすれば、各検査対象のカルボン酸塩の含有度を分析することが可能となる。
【０１４１】
また、カルボン酸塩の逆対称伸縮振動の吸収ピークは１６００ｃｍ−１付近（厳密には、１５９０ｃｍ−１）で検出されるが、図１２に示すように、１５００ｃｍ−１〜１６５０ｃｍ−１に注目すれば、検査対象毎の吸光度差の相違を区別でき、１５６２ｃｍ−１〜１６２４ｃｍ−１に注目すれば、検査対象毎の吸光度差の相違をさらに顕著に観測することができる。したがって、１５００ｃｍ−１〜１６５０ｃｍ−１の間の少なくともいずれかの波数を上記注目波数とすれば、各検査対象のカルボン酸塩の含有度を分析することが可能となる。
【０１４２】
さらに、カルボン酸の炭素―酸素２重結合の吸収ピークは、１７００ｃｍ−１付近で検出されるが、図１３に示すように、１６６５ｃｍ−１〜１７３０ｃｍ−１に注目すれば、検査対象毎の吸光度差の相違を区別でき、１６８３ｃｍ−１〜１７１０ｃｍ−１に注目すれば、検査対象毎の吸光度差の相違をさらに顕著に観測することができる。したがって、１６６５ｃｍ−１〜１７３０ｃｍ−１の間の少なくともいずれかの波数を上記注目波数とすれば、各検査対象のカルボン酸の含有度を分析することが可能となる。
【０１４３】
[実施例２]
実施例２における半田材検査装置においても、印刷が終了しメタルマスクを外した後からリフロー前までの間にクリーム半田の劣化度の検査を行う点、赤外線分光法を使用している点においては、上記実施例１と同様である。しかしながら、本実施例２は、概略すると、上記実施例１のように基板に印刷されたクリーム半田にのみ光を照射するのではなく、基板にもクリーム半田にも、場合によっては基板に搭載された電子部品にも光を照射してその反射光としての赤外線の強度を検出しておき、該強度の中から、クリーム半田のもの（検査対象強度）だけを抽出するように構成されている点で、上記実施例１とは異なる。以下、実施例１と異なる部分のみ詳細に説明し、同様の部分の説明は省略する。
【０１４４】
始めに、本実施例の半田材検査装置の構成について図１、図１４を参照して説明する。図１４は、本発明の半田材検査装置の第２実施例を示す機能ブロック図である。
【０１４５】
本実施例の半田材検査装置１の概略構成は、上記実施例１と同様、図１に示す通りであるが、図１４に示すように、強度抽出手段である信号抽出部８０を更に備えている点において上記実施例１とは異なる。
【０１４６】
信号抽出部８０は、クリーム半田３が印刷された基板２に対し走査しながら光を連続的に照射し、その反射光としての特定波数の赤外線の強度である計測強度から、クリーム半田３からのみ検出される反射光としての特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出するように構成されている。例えば、ＣＰＵなどの演算手段が、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶手段に記憶されたプログラムを実行し、キーボードなどの入力手段、ディスプレイなどの出力手段、あるいは、インターフェース回路などの通信手段を制御することにより実現することができる。具体的な抽出処理については後述する。
【０１４７】
次に、図１５を参照して本実施例の半田材検査装置の稼働時における動作について説明する。図１５は、該稼働時のシーケンス図である。
【０１４８】
まず、検査する者において、入力部４０により計測対象エリアＡを入力すると、記憶部３０にエリア情報が書き込まれる点は上記実施例１と同様である。次に制御部５０が記憶部３０からエリア情報を読み出し、移動部１０に対し移動指示信号を送信し、該移動指示信号を受信した移動部１０は、Ｘステージ１１、Ｙステージ１２を移動させ、赤外分光計測部２０を計測開始位置Ｐ１（Ｘ０、Ｙ０）に移動させる（Ｓ６００〜Ｓ６０３）。これらの動作は、上記実施例１と同様の方法が適用可能である。
【０１４９】
次に、制御部５０は、光源２１に対し発光指示を出すとともに、移動部１０に対し、赤外分光計測部２０が計測対象エリアＡ上を走査するよう移動指示を出す（Ｓ６０３）。すると、赤外分光計測部２０は、光を連続的に発光しながら、計測対象エリアＡを走査する（Ｓ６０４）。他方、光源２１により計測対象エリアＡに対し光が照射されると、その反射光としての赤外線の強度が強度検出部２２により検出されるとともに（Ｓ６０５）、該検出されたデータは、記憶部３０に送信され、計測データとして連続的に記憶部３０に書き込まれ（Ｓ６０６）、計測対象エリアＡ内の走査が終了すると、移動部１０は移動を終了する（Ｓ６０７）。なお、本実施例では、上記実施例１とは異なり、光源２１は連続的に発光しており、計測対象エリアＡ内のクリーム半田３だけでなく、基板２に対しても光が照射されることとなる。なお、後述する信号抽出処理によっては、該計測対象エリアＡ内に電子部品が搭載されていても、クリーム半田３からの反射光としての特定波数の赤外線の強度（検査対象強度）のみを抽出することが可能である。
【０１５０】
次に、制御部５０は、上記検査対象強度を抽出する強度検出手段として機能し、信号抽出処理を開始するが、この信号抽出処理としては、以下のようなものがある。
【０１５１】
[信号抽出処理の第１実施例]
基板に対し光を照射し、該基板から反射してくる特定波数の赤外線の強度を検出しておき、該強度を基板強度として記憶部３０に予め記憶しておく。基板に対して光を照射したときに、その反射してくる特定波数の赤外線の強度がどのようなパターンとなるのかを示す基準データを取るためである。そして、上記計測強度から記憶部３０に記憶されている上記基板強度との差分を取ることにより上記検査対象強度を抽出する。
【０１５２】
[信号抽出処理の第２実施例]
クリーム半田に対し光を照射し、該クリーム半田から反射してくる特定波数の赤外線の強度を検出しておき、該強度を半田強度として記憶部３０に予め記憶しておく。クリーム半田に対して光を照射したときに、その反射してくる特定波数の赤外線の強度がどのようなパターンとなるのかを示す基準データを取るためである。そして、記憶部３０に記憶されている上記半田強度と上記計測強度の信号の増減パターンを比較することにより上記検査対象強度を抽出する。この抽出法を概念的に示したのが図１６である。Ｄ１は、この基準データとなる半田強度を示し、Ｄ２は、上記計測強度のうちのクリーム半田に相当する部分、Ｄ３は、計測強度のうち基板あるいは部品に相当する部分である。この棒グラフの１要素は、上記特定波数の光強度、あるいは上記参照波数の光強度で正規化された値である。ここでは、特定波数の光強度、１６６５ｃｍ−１〜１７３０ｃｍ−１（ａ１）、１５００ｃｍ−１〜１６５０ｃｍ−１（ａ２）、１２７０ｃｍ−１〜１４３０ｃｍ−１（ａ３）、５２０ｃｍ−１〜７００ｃｍ−１（ａ４）を、参照波数の光強度１１００ｃｍ−１〜１２００ｃｍ−１（ｂ）で除算して正規化しており、図中左からａ１／ｂ、ａ２／ｂ、ａ３／ｂ、ａ４／ｂという値である。図中Ｄ１にあるように基準半田データでは、信号の増減パターンが−＋−で変移しており、計測データ中のＤ２も信号の増減パターンが−＋−で変移している。従って、Ｄ２は、半田強度を示す信号だと認識される。なお、基準データをとるためのクリーム半田は、新品のクリーム半田でもよいが、上記比較対象のクリーム半田とすれば、上記比較対象強度を利用することが出来るので好適である。この方法によれば、基板２上に電子部品等が存在していても上記検査対象強度の抽出が可能であり、リフロー直前に検査することができるので、より計測精度を向上可能となる。また、基板自身の劣化による影響も受けることなく、上記検査対象強度の抽出が可能である。
【０１５３】
[信号抽出処理の第３実施例]
まず、強度検出部２２により、光源２１からの光の照射によってクリーム半田３が印刷された基板２から反射してくる赤外線の強度である全計測強度を検出する。この全計測強度には、クリーム半田３からのものだけでなく、基板２からのものも含まれている。次に、信号抽出部８０により、該強度検出部２２で検出された上記全計測強度のうち、特定波数以外の波数である参照波数の赤外線の強度と所定の閾値とを比較し、該閾値以下であれば半田強度とするとともに、該半田強度から特定波数の赤外線の検査対象強度を抽出する。基板反射輝度に比べて半田材反射輝度が極端に低いため、当該方法によっても上記検査対象強度の抽出は可能である。この閾値は、例えば、クリーム半田の参照波数の反射光の強度と、基板の参照波数の反射光の強度とを計測し、該クリーム半田の反射光の強度と該基板の反射光の強度を区別できる値として予め求めておき、予め記憶部３０に設定しておけばよい。
【０１５４】
なお、その他にも、検査対象強度を抽出する方法として、上記参照波数の反射光の強度の代わりに特定波数の反射光の強度の総和にして、同様に閾値を実験等により求めてこの閾値により同様にクリーム半田の反射光の強度を抽出してもよい。また、上記参照波数の反射光の強度の代わりに上記全計測強度の平均値を利用して、上記同様に閾値を実験等により求めてこの閾値により同様にクリーム半田の反射光の強度を抽出してもよい。
【０１５５】
上記信号抽出処理が終了すると、該抽出された抽出データ（検査対象強度）が記憶部３０に送信され、記憶部３０は該抽出データを書き込む（Ｓ６１１）。これ以降の処理（Ｓ６１２〜Ｓ６１６）は、図５に示すＳ５０８〜Ｓ５１２の処理と同様である。
【０１５６】
なお、半田劣化算出処理の際には、図１７のようにして行ってもよい。図１７は、比較対象のクリーム半田の上記検査対象強度（Ｄ１１）と、検査対象のクリーム半田の上記比較対象強度（Ｄ２）との差分（Ｄ３１）から半田劣化度を求める際の概念図を示したものであり、Ｄ１１―Ｄ２から差分Ｄ３１を求め、その求められた差分Ｄ３を各信号差の絶対値総和として示している。なお、それぞれの棒グラフの要素は、上記したようにして正規化された値となっている。このように絶対値総和として示せば、クリーム半田の劣化度の程度が一見して分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の半田材検査装置の構成を説明するための概略構成図。
【図２】本発明の半田材検査装置の第１実施例を示す機能ブロック図。
【図３】本発明の半田材検査装置の第１実施例を示す概念図。
【図４】本発明の半田材検査装置の第１実施例を示す設定時のシーケンス図。
【図５】本発明の半田材検査装置の第１実施例を示す稼働時のシーケンス図。
【図６】検査対象のクリーム半田の赤外線吸光度と比較対象のクリーム半田の赤外線吸光度とを示すスペクトルチャート。
【図７】検査対象のクリーム半田の含有成分および含有割合（重量％）を示す表。
【図８】図６に示す検査対象のクリーム半田の赤外線吸光度から比較対象のクリーム半田の赤外線吸光度を差し引いて得られた吸光度差を示すチャート。
【図９】複数の検査対象について、（ａ）は、各検査対象のクリーム半田の赤外線吸光度から比較対象のクリーム半田の赤外線吸光度を差し引いて得られた吸光度差を検査対象毎に示したチャート、（ｂ）は、印刷回数、粘度、所定回数の赤外線の吸光度を示した表。
【図１０】複数の検査対象について、各検査対象のクリーム半田の赤外線吸光度から比較対象のクリーム半田の赤外線吸光度を差し引いて得られた吸光度差を検査対象毎に示したチャートであり、５２０ｃｍ−１〜７００ｃｍ−１の波数帯域についてのチャート。
【図１１】複数の検査対象について、各検査対象のクリーム半田の赤外線吸光度から比較対象のクリーム半田の赤外線吸光度を差し引いて得られた吸光度差を検査対象毎に示したチャートであり、１２７０ｃｍ−１〜１４２０ｃｍ−１の波数帯域についてのチャート。
【図１２】複数の検査対象について、各検査対象のクリーム半田の赤外線吸光度から比較対象のクリーム半田の赤外線吸光度を差し引いて得られた吸光度差を検査対象毎に示したチャートであり、１５００ｃｍ−１〜１６５０ｃｍ−１の波数帯域についてのチャート。
【図１３】複数の検査対象について、各検査対象のクリーム半田の赤外線吸光度から比較対象のクリーム半田の赤外線吸光度を差し引いて得られた吸光度差を検査対象毎に示したチャートであり、１６６５ｃｍ−１〜１７２５ｃｍ−１の波数帯域についてのチャート。
【図１４】本発明の半田材検査装置の第２実施例を示す機能ブロック図。
【図１５】本発明の半田材検査装置の第２実施例を示す稼働時のシーケンス図。
【図１６】信号抽出処理の概念図。
【図１７】半田劣化算出処理の概念図。
【符号の説明】
【０１５８】
１    半田材検査装置
２    基板
３    クリーム半田
１０  移動部
１１  Ｘステージ
１２  Ｙステージ
２０  赤外分光計測部
２１  光源
２２  強度検出部
３０  記憶部
４０  入力部
５０  制御部
６０  半田劣化算出部
７０  出力部
８０  信号抽出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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