JPH0719825A - 基板検査装置 - Google Patents
基板検査装置Info
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- JPH0719825A JPH0719825A JP5152204A JP15220493A JPH0719825A JP H0719825 A JPH0719825 A JP H0719825A JP 5152204 A JP5152204 A JP 5152204A JP 15220493 A JP15220493 A JP 15220493A JP H0719825 A JPH0719825 A JP H0719825A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 クリーム半田１１ａを印刷したプリント基板
１１に、位相変化する格子縞の光パターンを実質的に投
影角度を変えて投影し、ＣＣＤカメラ１４から出力され
る複数の画像信号により、クリーム半田１１ａの印刷位
置，面積，厚さ，量等を測定し検出するものである。 【効果】 クリーム半田１１ａの被測定物に照射角度を
変えて投影するものであるから、より精密に被測定物を
測定し検査することができる。
１１に、位相変化する格子縞の光パターンを実質的に投
影角度を変えて投影し、ＣＣＤカメラ１４から出力され
る複数の画像信号により、クリーム半田１１ａの印刷位
置，面積，厚さ，量等を測定し検出するものである。 【効果】 クリーム半田１１ａの被測定物に照射角度を
変えて投影するものであるから、より精密に被測定物を
測定し検査することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘッドフォンステレ
オ，コードレス電話，カメラ一体型ビデオのように、配
線基板に高密度に小型の電子部品（１００５チップな
ど）や狭リードピッチＩＣを実装するためにプリント基
板に印刷されたクリーム半田量検査装置、外観検査装置
等に代表される３次元の形状を測定する基板検査装置に
関するものである。
オ，コードレス電話，カメラ一体型ビデオのように、配
線基板に高密度に小型の電子部品（１００５チップな
ど）や狭リードピッチＩＣを実装するためにプリント基
板に印刷されたクリーム半田量検査装置、外観検査装置
等に代表される３次元の形状を測定する基板検査装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プリント基板に電子部品の表面実装を自
動化する場合、例えば、プリント基板上の各所定位置に
クリーム半田を印刷し、次にこのプリント基板に電子部
品をクリーム半田の粘性によって仮止めし、その後リフ
ロー炉を通して半田付けを行っている。そして、プリン
ト基板の半田付け状態をこのリフロー炉による半田付け
工程の終了後に検査していた。しかしながら、プリント
基板の高密度実装化のため、例えばＪリードを有するＬ
ＳＩ等の電子部品の裏面側で半田付けを行うものが使用
されるようになり、この場合には半田付け工程の終了後
に検査を行うことが困難になる。
動化する場合、例えば、プリント基板上の各所定位置に
クリーム半田を印刷し、次にこのプリント基板に電子部
品をクリーム半田の粘性によって仮止めし、その後リフ
ロー炉を通して半田付けを行っている。そして、プリン
ト基板の半田付け状態をこのリフロー炉による半田付け
工程の終了後に検査していた。しかしながら、プリント
基板の高密度実装化のため、例えばＪリードを有するＬ
ＳＩ等の電子部品の裏面側で半田付けを行うものが使用
されるようになり、この場合には半田付け工程の終了後
に検査を行うことが困難になる。
【０００３】また電子部品の半田付け状態は、プリント
基板にクリーム半田を印刷したときの印刷状態の良否に
大いに影響を受けるため、リフロー炉による半田付け工
程の前に印刷状態検査装置で検査が行われていた。
基板にクリーム半田を印刷したときの印刷状態の良否に
大いに影響を受けるため、リフロー炉による半田付け工
程の前に印刷状態検査装置で検査が行われていた。
【０００４】上記装置として、光源と液晶シャッターに
より格子縞を発生させるプロジェクターからなる投影ユ
ニットと、プリント基板等の被測定物の状態を見る撮像
ユニットとから構成され、この被測定物に対して垂直上
方に撮像ユニットを設置し、この撮像ユニットの軸と或
る角度を付けて投影ユニットを設置するものである。こ
の検査装置の測定原理について説明すると、輝度分布が
正弦波状である図８（ａ）に示す格子縞パターン１の光
を投影ユニットから、被測定物の対象面に対して斜め方
向から投影すると、この格子縞パターンは被測定物の高
さに応じた位相変調を受けた変調縞パターン２を得る。
図８（ａ）に示す格子縞パターン１のｍ面の輝度分布は
図８（ｂ）に示す実線の正弦波であり、ｎ面の輝度分布
は図８（ｂ）に示す実線から破線，破線から実線の途中
（破線部分）で位相のずれた正弦波となる。従って、図
８（ｃ）に示すように、被測定物の対象面上の任意の点
Ｘｏにおける位相変調分Δφを測定すれば、その点の高
さを得ることができる。これを利用して撮像ユニットに
入る画像を瞬時に処理し、被測定物の３次元形状が計測
されることになる。
より格子縞を発生させるプロジェクターからなる投影ユ
ニットと、プリント基板等の被測定物の状態を見る撮像
ユニットとから構成され、この被測定物に対して垂直上
方に撮像ユニットを設置し、この撮像ユニットの軸と或
る角度を付けて投影ユニットを設置するものである。こ
の検査装置の測定原理について説明すると、輝度分布が
正弦波状である図８（ａ）に示す格子縞パターン１の光
を投影ユニットから、被測定物の対象面に対して斜め方
向から投影すると、この格子縞パターンは被測定物の高
さに応じた位相変調を受けた変調縞パターン２を得る。
図８（ａ）に示す格子縞パターン１のｍ面の輝度分布は
図８（ｂ）に示す実線の正弦波であり、ｎ面の輝度分布
は図８（ｂ）に示す実線から破線，破線から実線の途中
（破線部分）で位相のずれた正弦波となる。従って、図
８（ｃ）に示すように、被測定物の対象面上の任意の点
Ｘｏにおける位相変調分Δφを測定すれば、その点の高
さを得ることができる。これを利用して撮像ユニットに
入る画像を瞬時に処理し、被測定物の３次元形状が計測
されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような基板検査
装置においては、図９（ａ）に示すように、投影ユニッ
トによる投影光３の照射角度よりも鋭利な角度をもつ被
測定物４の場合、奥が影になり測定できなかったり、ま
た図９（ｂ）に示すように、１本の投影光３のときは被
測定物５の形状により投影光３が乱反射して誤測定を行
う箇所が発生する等の問題があった。
装置においては、図９（ａ）に示すように、投影ユニッ
トによる投影光３の照射角度よりも鋭利な角度をもつ被
測定物４の場合、奥が影になり測定できなかったり、ま
た図９（ｂ）に示すように、１本の投影光３のときは被
測定物５の形状により投影光３が乱反射して誤測定を行
う箇所が発生する等の問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の基板検査装置
は、叙上のような課題を解決するため、プリント基板を
載置するＸＹテーブルと、光源と該プリント基板に斜め
上方から複数のスリット状に位相変化する格子縞パター
ンの投影光を照射するプロジェクターからなる投影ユニ
ットと、プリント基板に対してほぼ垂直上方に配置され
た撮像ユニットと、上記プロジェクターからの光を分光
させる分光器と、該分光器で分光された光をプリント基
板上の被測定物に反射させる複数個の反射ミラーと、該
分光器と反射ミラー間にそれぞれ分光された光を遮断す
る複数個のブランカーとを有し、上記撮像ユニットから
出力される複数の画像信号により基板の検査を行うこと
を特徴とするものである。
は、叙上のような課題を解決するため、プリント基板を
載置するＸＹテーブルと、光源と該プリント基板に斜め
上方から複数のスリット状に位相変化する格子縞パター
ンの投影光を照射するプロジェクターからなる投影ユニ
ットと、プリント基板に対してほぼ垂直上方に配置され
た撮像ユニットと、上記プロジェクターからの光を分光
させる分光器と、該分光器で分光された光をプリント基
板上の被測定物に反射させる複数個の反射ミラーと、該
分光器と反射ミラー間にそれぞれ分光された光を遮断す
る複数個のブランカーとを有し、上記撮像ユニットから
出力される複数の画像信号により基板の検査を行うこと
を特徴とするものである。
【０００７】上記画像信号より得た被測定物の印字位
置，面積，厚さ，量等プリント基板に関するデータと、
予じめ定められた被測定物の印字位置，面積，厚さ，量
等の該プリント基板の基準データとを比較して基板の状
態を判定する判定手段を備えたことを特徴とするもので
ある。
置，面積，厚さ，量等プリント基板に関するデータと、
予じめ定められた被測定物の印字位置，面積，厚さ，量
等の該プリント基板の基準データとを比較して基板の状
態を判定する判定手段を備えたことを特徴とするもので
ある。
【０００８】また、プリント基板を載置する反転テーブ
ルと、該反転テーブルをＸ，Ｙ方向に移動せしめるテー
ブルコントローラと、光源と該プリント基板に斜め上方
から複数のスリット状に位相変化する格子縞パターンの
投影光を照射するプロジェクターからなる投影ユニット
と、プリント基板を基板表面に対してほぼ垂直上方に配
置された撮像ユニットとを有し、上記プリント基板上の
被測定物を上記反転テーブルを反転させて上記撮像ユニ
ットから出力される複数の画像信号により基板の検査を
行うことを特徴とするものである。
ルと、該反転テーブルをＸ，Ｙ方向に移動せしめるテー
ブルコントローラと、光源と該プリント基板に斜め上方
から複数のスリット状に位相変化する格子縞パターンの
投影光を照射するプロジェクターからなる投影ユニット
と、プリント基板を基板表面に対してほぼ垂直上方に配
置された撮像ユニットとを有し、上記プリント基板上の
被測定物を上記反転テーブルを反転させて上記撮像ユニ
ットから出力される複数の画像信号により基板の検査を
行うことを特徴とするものである。
【０００９】上記画像信号より得た被測定物の印刷位
置，面積，厚さ，量等プリント基板に関するデータと、
予じめ定められた被測定物の印刷位置，面積，厚さ，量
等の該プリント基板の基準データを比較して基板の状態
を判定する判定手段を備えたことを特徴とするものであ
る。
置，面積，厚さ，量等プリント基板に関するデータと、
予じめ定められた被測定物の印刷位置，面積，厚さ，量
等の該プリント基板の基準データを比較して基板の状態
を判定する判定手段を備えたことを特徴とするものであ
る。
【００１０】
【作用】本装置は、上記のような構成であるから、プリ
ント基板上に複数の位相変化する光パターンを被測定物
に照射方向を変えて投影し、複数の位相変化する複数の
画像データを使用するので、被測定物を完全に測定し検
査し得るものである。
ント基板上に複数の位相変化する光パターンを被測定物
に照射方向を変えて投影し、複数の位相変化する複数の
画像データを使用するので、被測定物を完全に測定し検
査し得るものである。
【００１１】
【実施例】本発明の基板検査装置の実施例を図面と共に
以下に説明する。
以下に説明する。
【００１２】本発明の一実施例は、図１に示す概略全体
構成図のように、プリント基板１１を載置するＸＹテー
ブル１２と、光源とプリント基板１１に斜め上方から図
示しない液晶シャッターを介することにより複数のスリ
ット状に位相変化する格子縞パターンの投影光を照射す
るＣＣＤカメラ１４からなる投影ユニット１５と、プリ
ント基板１１を基板表面に対してほぼ垂直上方から撮像
するＣＣＤカメラ１６と、プロジェクター１４からの光
を分光させる分光器１７と、この分光器１７で分光され
た光を被測定物に反射させる反射ミラー１８，１９と、
上記分光器１７と反射ミラー１８間また分光器１７と反
射ミラー１９間に、それぞれ分光された光を遮断するブ
ランカー２０，２１とを備えている。上記プリント基板
１１上には、クリーム半田１１ａが印刷されている。
構成図のように、プリント基板１１を載置するＸＹテー
ブル１２と、光源とプリント基板１１に斜め上方から図
示しない液晶シャッターを介することにより複数のスリ
ット状に位相変化する格子縞パターンの投影光を照射す
るＣＣＤカメラ１４からなる投影ユニット１５と、プリ
ント基板１１を基板表面に対してほぼ垂直上方から撮像
するＣＣＤカメラ１６と、プロジェクター１４からの光
を分光させる分光器１７と、この分光器１７で分光され
た光を被測定物に反射させる反射ミラー１８，１９と、
上記分光器１７と反射ミラー１８間また分光器１７と反
射ミラー１９間に、それぞれ分光された光を遮断するブ
ランカー２０，２１とを備えている。上記プリント基板
１１上には、クリーム半田１１ａが印刷されている。
【００１３】上記ＸＹテーブル１２はコンピュータ装置
４３及びコントローラ４４からの命令をＸＹテーブルコ
ントローラ４８を介して上記ＸＹテーブル１２のパルス
モータ１２ａ，１２ｂを駆動することにより、載置した
プリント基板１１をＸ−Ｙ方向の任意の位置に移動させ
る装置である。投影ユニット１５は、コントローラ４４
の命令を照明コントローラ４５を介してプリント基板１
１に斜め上方から４分の１ピッチずつ位相変化する光を
照射する装置であり、光源１３からの光が液晶光学シャ
ッターを介して照射されることにより、Ｘ方向またはＹ
方向に沿って照度が正弦波状に変化する格子縞パターン
をプリント基板１１上に照射されることになる。この
際、分光器１７で例えば相互に直角の２方向の光に分光
され、ブランカー２０，２１を介してどちらかの光路が
遮蔽され、反射ミラー１８，１９で被測定物１１の所要
箇所に焦点の合った光が照射される。また、格子縞パタ
ーンの光は、液晶光学シャッターを制御してその位相を
任意に移動させることにより、上記説明のようにＸ方向
またはＹ方向に４分の１ピッチずつ位相が変化する縞状
パターンが生成される。
４３及びコントローラ４４からの命令をＸＹテーブルコ
ントローラ４８を介して上記ＸＹテーブル１２のパルス
モータ１２ａ，１２ｂを駆動することにより、載置した
プリント基板１１をＸ−Ｙ方向の任意の位置に移動させ
る装置である。投影ユニット１５は、コントローラ４４
の命令を照明コントローラ４５を介してプリント基板１
１に斜め上方から４分の１ピッチずつ位相変化する光を
照射する装置であり、光源１３からの光が液晶光学シャ
ッターを介して照射されることにより、Ｘ方向またはＹ
方向に沿って照度が正弦波状に変化する格子縞パターン
をプリント基板１１上に照射されることになる。この
際、分光器１７で例えば相互に直角の２方向の光に分光
され、ブランカー２０，２１を介してどちらかの光路が
遮蔽され、反射ミラー１８，１９で被測定物１１の所要
箇所に焦点の合った光が照射される。また、格子縞パタ
ーンの光は、液晶光学シャッターを制御してその位相を
任意に移動させることにより、上記説明のようにＸ方向
またはＹ方向に４分の１ピッチずつ位相が変化する縞状
パターンが生成される。
【００１４】上記投影ユニット１５の詳細な構成は、図
３に示す断面構成図の通りであり、図示しない光源から
の光は、光ファイバー２２を通じて集光レンズ２３，２
４に導びかれるが、この集光レンズ２３，２４の中間に
はフィルター２５が挿入されている。集光レンズ２３，
２４により平行光にされ、液晶シャッターである液晶素
子２６を介して投影レンズ２７に導びかれる。この投影
ユニット１５では集光レンズ２３，２４と投影レンズ２
７との間に恒温制御装置２８が設けられ、上記液晶素子
２６はこの恒温制御装置２８の中に配置されている。恒
温制御装置２８内に液晶素子２６を配置するので、液晶
素子の温度ドリフトを防ぎ、格子縞パターンのコントラ
ストが安定する。
３に示す断面構成図の通りであり、図示しない光源から
の光は、光ファイバー２２を通じて集光レンズ２３，２
４に導びかれるが、この集光レンズ２３，２４の中間に
はフィルター２５が挿入されている。集光レンズ２３，
２４により平行光にされ、液晶シャッターである液晶素
子２６を介して投影レンズ２７に導びかれる。この投影
ユニット１５では集光レンズ２３，２４と投影レンズ２
７との間に恒温制御装置２８が設けられ、上記液晶素子
２６はこの恒温制御装置２８の中に配置されている。恒
温制御装置２８内に液晶素子２６を配置するので、液晶
素子の温度ドリフトを防ぎ、格子縞パターンのコントラ
ストが安定する。
【００１５】上記液晶素子２６の詳細な構成は、図４に
示すように一方の透明電極は全面に亘って設けられ、他
方の透明電極は一方向に細長く分割された短冊型電極２
９，２９…が設けられ、この複数の短冊型電極２９から
対応する結線３０，３０，…を介して端子３１，３１，
…に導出される。上記液晶シャッターである液晶素子２
６はツイストネマチック型液晶を使用し、この液晶素子
２６の前後には図示しない偏光板が張り付けられてい
る。
示すように一方の透明電極は全面に亘って設けられ、他
方の透明電極は一方向に細長く分割された短冊型電極２
９，２９…が設けられ、この複数の短冊型電極２９から
対応する結線３０，３０，…を介して端子３１，３１，
…に導出される。上記液晶シャッターである液晶素子２
６はツイストネマチック型液晶を使用し、この液晶素子
２６の前後には図示しない偏光板が張り付けられてい
る。
【００１６】また、液晶素子２６の駆動方法は、図５に
示すように上記短冊型電極２９が４分の１ピッチずつシ
フトするように駆動され４つに位相変化する光パターン
が発生する。即ち図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）
に示すように、２つの短冊型電極ずつが順に光を透過す
るオン状態になるよう駆動される。シフトの周期，方
向，短冊型電極の駆動分割数は駆動回路により任意に設
定することが可能である。
示すように上記短冊型電極２９が４分の１ピッチずつシ
フトするように駆動され４つに位相変化する光パターン
が発生する。即ち図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）
に示すように、２つの短冊型電極ずつが順に光を透過す
るオン状態になるよう駆動される。シフトの周期，方
向，短冊型電極の駆動分割数は駆動回路により任意に設
定することが可能である。
【００１７】上記投影ユニット１５に液晶シャッターを
使用することによる利点は、まず、液晶の光透過特性に
よって、格子縞パターンを作成したときにその照度が理
想的正弦波に近いものが得られ、これにより３次元計測
の測定分解能が向上する。次に、格子縞パターンの位相
シフトの制御が電気的に行えるので、制御系をコンパク
トにでき、しかも高速で正確な位相シフトが行える。そ
の外に、本実施例の基板検査装置を構築する上で、シス
テム構成を容易にし、装置全体を小さくし、なおかつイ
ンライン対応型の高速検査装置にするために、重要な役
割を果している。
使用することによる利点は、まず、液晶の光透過特性に
よって、格子縞パターンを作成したときにその照度が理
想的正弦波に近いものが得られ、これにより３次元計測
の測定分解能が向上する。次に、格子縞パターンの位相
シフトの制御が電気的に行えるので、制御系をコンパク
トにでき、しかも高速で正確な位相シフトが行える。そ
の外に、本実施例の基板検査装置を構築する上で、シス
テム構成を容易にし、装置全体を小さくし、なおかつイ
ンライン対応型の高速検査装置にするために、重要な役
割を果している。
【００１８】上記構成の基板検査装置は、次のように動
作する。
作する。
【００１９】プリント基板１１がＸＹテーブル１２上に
載置されると、まずコンピュータ装置４３がＸＹテーブ
ルコントローラ４８に移動量等のデータと共に指示信号
を送り、プリント基板１１を最初の検査エリア（初期位
置）に移動させる。この検査エリアは、例えばＣＣＤカ
メラ１６の視野の大きさを単位としてプリント基板１１
をあらかじめ分割して定めておいたものである。次に、
コントローラ４４は、照明コントローラ４５に格子縞パ
ターン等のデータと共に指示信号を送り、投影ユニット
１５に格子縞パターンの照明を開始させると共に、図５
に示すように、この格子縞パターンの位相を４分の１ピ
ッチずつシフトさせて４種類の照明を順次切り換えさせ
る。このようにして格子縞パターンの位相がシフトする
照明が行われている間に、ＣＣＤカメラ１６は、これら
の各照明ごとに検査エリアを撮像し、それぞれ４画面分
の画像信号を順次出力する。
載置されると、まずコンピュータ装置４３がＸＹテーブ
ルコントローラ４８に移動量等のデータと共に指示信号
を送り、プリント基板１１を最初の検査エリア（初期位
置）に移動させる。この検査エリアは、例えばＣＣＤカ
メラ１６の視野の大きさを単位としてプリント基板１１
をあらかじめ分割して定めておいたものである。次に、
コントローラ４４は、照明コントローラ４５に格子縞パ
ターン等のデータと共に指示信号を送り、投影ユニット
１５に格子縞パターンの照明を開始させると共に、図５
に示すように、この格子縞パターンの位相を４分の１ピ
ッチずつシフトさせて４種類の照明を順次切り換えさせ
る。このようにして格子縞パターンの位相がシフトする
照明が行われている間に、ＣＣＤカメラ１６は、これら
の各照明ごとに検査エリアを撮像し、それぞれ４画面分
の画像信号を順次出力する。
【００２０】画像メモリ４６ａは分配器４７を介して送
られて来た４画面分の画像信号を順次記憶する。この記
憶した画像信号をコンピュータ装置５に送り出す。この
画像メモリ４６ａに格納された画像をコンピュータ装置
４３が処理している間に、ＸＹテーブル１２は次の検査
エリアへ移動し、分配器４７はこの検査画像を画像メモ
リ４６ｂへ格納する。一方、コンピュータ装置４３はメ
モリ４６ａの画像処理が終わると、すでにメモリ４６ａ
に次の画像信号が入力済みであるために、すぐに次の画
像を処理することができる。つまり、検査は図６に示す
ように、一方でステップＳ1で次の検査エリア（ｎ＋１
番目）への移動からＳ2で画像入力を行い、他方ではＳ3
でｎ番目の画像処理からＳ4で比較判定を平行処理で行
う。以下、全ての検査エリアの検査が完了するまで、交
互に同様の平行処理を繰り返す。この結果、本実施例の
基板検査装置は、コンピュータ装置４３とコントローラ
４４の制御により検査エリアを移動しながら、順次画像
処理を行うことにより、プリント基板１１上のクリーム
半田１１ａの印刷状態を高速かつ確実に検査することが
できる。
られて来た４画面分の画像信号を順次記憶する。この記
憶した画像信号をコンピュータ装置５に送り出す。この
画像メモリ４６ａに格納された画像をコンピュータ装置
４３が処理している間に、ＸＹテーブル１２は次の検査
エリアへ移動し、分配器４７はこの検査画像を画像メモ
リ４６ｂへ格納する。一方、コンピュータ装置４３はメ
モリ４６ａの画像処理が終わると、すでにメモリ４６ａ
に次の画像信号が入力済みであるために、すぐに次の画
像を処理することができる。つまり、検査は図６に示す
ように、一方でステップＳ1で次の検査エリア（ｎ＋１
番目）への移動からＳ2で画像入力を行い、他方ではＳ3
でｎ番目の画像処理からＳ4で比較判定を平行処理で行
う。以下、全ての検査エリアの検査が完了するまで、交
互に同様の平行処理を繰り返す。この結果、本実施例の
基板検査装置は、コンピュータ装置４３とコントローラ
４４の制御により検査エリアを移動しながら、順次画像
処理を行うことにより、プリント基板１１上のクリーム
半田１１ａの印刷状態を高速かつ確実に検査することが
できる。
【００２１】次に、コンピュータ装置４３の行う画像処
理と比較判定について説明する。
理と比較判定について説明する。
【００２２】縞状パターンの位相が４分の１ピッチずつ
シフトした際の検査エリアの画像は、図７（ａ）〜
（ｄ）のようになる。この図７から明らかなように、プ
リント基板１１に写し出された格子縞パターンは、プリ
ント基板１１面上とクリーム半田１１ａとの間でその高
さの相違から、その高さの差に依存した位相のずれを生
じる。そこでコンピュータ装置４３では、これら４画面
の画像信号をもとに、位相シフト法（縞走査法）によっ
て検査エリア内の各部の反射面の高さを算出する。上記
のような手段で、検査エリア内の各部の反射面の高さの
算出において、他方ではブランカー２１を介して分光器
１７からの光が遮光され、一方ではブランカー２０を介
さず分光器１７からの光が反射ミラー１８で反射され、
焦点の合った光ｌ1がプリント基板１１上のクリーム半
田１１ａに照射されるが、この際、光ｌ1の照射角度よ
りもクリーム半田１１ａの或る鋭利な角度をもつ部分
や、また乱反射する箇所がある場合、上記ブランカー２
０と２１とを切換えて他方の入射角度の異なる光ｌ2に
基づいて測定するものである。
シフトした際の検査エリアの画像は、図７（ａ）〜
（ｄ）のようになる。この図７から明らかなように、プ
リント基板１１に写し出された格子縞パターンは、プリ
ント基板１１面上とクリーム半田１１ａとの間でその高
さの相違から、その高さの差に依存した位相のずれを生
じる。そこでコンピュータ装置４３では、これら４画面
の画像信号をもとに、位相シフト法（縞走査法）によっ
て検査エリア内の各部の反射面の高さを算出する。上記
のような手段で、検査エリア内の各部の反射面の高さの
算出において、他方ではブランカー２１を介して分光器
１７からの光が遮光され、一方ではブランカー２０を介
さず分光器１７からの光が反射ミラー１８で反射され、
焦点の合った光ｌ1がプリント基板１１上のクリーム半
田１１ａに照射されるが、この際、光ｌ1の照射角度よ
りもクリーム半田１１ａの或る鋭利な角度をもつ部分
や、また乱反射する箇所がある場合、上記ブランカー２
０と２１とを切換えて他方の入射角度の異なる光ｌ2に
基づいて測定するものである。
【００２３】本発明の他の実施例は、図２に示す概略全
体構成図のように、図１と同一部分は同符号で示す。反
転テーブル１２′は、コンピュータ装置４３及びコント
ローラ４４からの命令をθＸＹテーブルコントローラ４
９を介して該反転テーブル１２′を定位置から１８０°
（度）右若しくは左に水平位置を保って回転し、また該
反転テーブル１２′には、パルスモータ１２ａ′，１２
ｂ′を駆動することにより、載置したプリント基板１１
をＸ−Ｙ方向の任意の位置に移動させる装置である。
尚、測定物であるプリント基板１１に対してＣＣＤカメ
ラ１６は垂直に設置されており、また投影ユニット１５
からの光は、プリント基板１１に対し斜め上方のある角
度を付けて設置されている。
体構成図のように、図１と同一部分は同符号で示す。反
転テーブル１２′は、コンピュータ装置４３及びコント
ローラ４４からの命令をθＸＹテーブルコントローラ４
９を介して該反転テーブル１２′を定位置から１８０°
（度）右若しくは左に水平位置を保って回転し、また該
反転テーブル１２′には、パルスモータ１２ａ′，１２
ｂ′を駆動することにより、載置したプリント基板１１
をＸ−Ｙ方向の任意の位置に移動させる装置である。
尚、測定物であるプリント基板１１に対してＣＣＤカメ
ラ１６は垂直に設置されており、また投影ユニット１５
からの光は、プリント基板１１に対し斜め上方のある角
度を付けて設置されている。
【００２４】上記構成の他の基本検査装置は、次のよう
に動作する。
に動作する。
【００２５】プリント基板１１が反転テーブル１２′上
に載置されると、まず、コンピュータ装置４３がθＸＹ
テーブルコントローラ４９に移動量等のデータと共に指
示信号を送り、プリント基板１１を最初の検査エリア
（初期位置）に移動させる。次に、コントローラ４４
は、照明コントローラ４５に格子縞パターン等のデータ
と共に指示信号を送り、投影ユニット１５に格子縞パタ
ーンの照明を開始すると共に、図５に示すように、この
格子縞パターンの位相を４分の１ピッチずつシフトさせ
て４種類の照明を順次切り換えさせる。このようにして
格子縞パターンの位相がシフトする照明が行われている
間に、ＣＣＤカメラ１６は、これらの各照明ごとに検査
エリアを撮像し、それぞれ４画面分の画像信号を順次出
力する。尚、プリント基板１１上の被測定物であるクリ
ーム半田１１ａへの投影光は、通常は、一方向からの測
定でよいが、投影光が乱反射して誤測定が発生する場合
や、被測定物の形状が投影光の照射角度よりも鋭利な角
度をもっているために、奥が影となって測定できない場
合には、θＸＹテーブルコントローラ４９からの指示信
号により、反転テーブル１２′を１８０°右若しくは左
に回転させて正確に測定するものである。
に載置されると、まず、コンピュータ装置４３がθＸＹ
テーブルコントローラ４９に移動量等のデータと共に指
示信号を送り、プリント基板１１を最初の検査エリア
（初期位置）に移動させる。次に、コントローラ４４
は、照明コントローラ４５に格子縞パターン等のデータ
と共に指示信号を送り、投影ユニット１５に格子縞パタ
ーンの照明を開始すると共に、図５に示すように、この
格子縞パターンの位相を４分の１ピッチずつシフトさせ
て４種類の照明を順次切り換えさせる。このようにして
格子縞パターンの位相がシフトする照明が行われている
間に、ＣＣＤカメラ１６は、これらの各照明ごとに検査
エリアを撮像し、それぞれ４画面分の画像信号を順次出
力する。尚、プリント基板１１上の被測定物であるクリ
ーム半田１１ａへの投影光は、通常は、一方向からの測
定でよいが、投影光が乱反射して誤測定が発生する場合
や、被測定物の形状が投影光の照射角度よりも鋭利な角
度をもっているために、奥が影となって測定できない場
合には、θＸＹテーブルコントローラ４９からの指示信
号により、反転テーブル１２′を１８０°右若しくは左
に回転させて正確に測定するものである。
【００２６】
【発明の効果】本発明による基板検査装置は、叙上のよ
うにＸＹテーブル若しくは反転テーブルに載置されたプ
リント基板の被測定物上に、複数の位相変化する光パタ
ーンを照射方向を変え若しくは反転テーブルを反転して
上記光パターンの照射方向を実質的に変えて投影し、位
相変化する複数の画像データを使用するので、被測定物
を完全に測定し検査し得るものである。
うにＸＹテーブル若しくは反転テーブルに載置されたプ
リント基板の被測定物上に、複数の位相変化する光パタ
ーンを照射方向を変え若しくは反転テーブルを反転して
上記光パターンの照射方向を実質的に変えて投影し、位
相変化する複数の画像データを使用するので、被測定物
を完全に測定し検査し得るものである。
【図１】本発明の一実施例の基板検査装置の全体の概略
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明の他の実施例の基板検査装置の全体の概
略構成図である。
略構成図である。
【図３】本発明に実施する光学系の投影ユニットの構成
図である。
図である。
【図４】本発明に実施する液晶素子の構成図である。
【図５】本発明に実施する液晶素子の駆動方法を説明す
る図である。
る図である。
【図６】本発明の基板検査装置における動作のフローチ
ャートである。
ャートである。
【図７】位相変化する光パターンによって得られる各画
像を示す図である。
像を示す図である。
【図８】位相変化する光パターンによって得られる画
像，輝度分布，位相を示す図である。
像，輝度分布，位相を示す図である。
【図９】被測定物と投影された投影光との関係を示す図
である。
である。
１１ プリント基板 １１ａ クリーム半田 １２ ＸＹテーブル １２′ 反転テーブル １４ プロジェクター １６ ＣＣＤカメラ １７ 分光器 ２０、２１ ブランカー ２３、２４ 集光レンズ ２６ 液晶素子 ２７ 投影レンズ ４１ ホストコンピュータ ４２ データコンバージョンマシン ４３ コンピュータ装置 ４４ コントローラ ４５ 照明コントローラ ４６ａ，４６ｂ 画像メモリ ４７ 分配器 ４８ ＸＹテーブルコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 1/00 7/00 Ｇ１２Ｂ 5/00 Ｔ 6947−2Ｆ Ｇ０６Ｆ 15/64 ３２０ Ｃ 8837−5Ｌ 15/70 ４５５ Ｂ
Claims (4)
- 【請求項１】 プリント基板を載置するＸＹテーブル
と、光源と該プリント基板に斜め上方から複数のスリッ
ト状に位相変化する格子縞パターンの投影光を照射する
プロジェクターからなる投影ユニットと、プリント基板
に対してほぼ垂直上方に配置された撮像ユニットと、上
記プロジェクターからの光を分光させる分光器と、該分
光器で分光された光をプリント基板上の被測定物に反射
させる複数個の反射ミラーと、該分光器と反射ミラー間
にそれぞれ分光された光を遮断する複数個のブランカー
とを有し、上記撮像ユニットから出力される複数の画像
信号により基板の検査を行う基板検査装置。 - 【請求項２】 上記画像信号より得た被測定物の印刷位
置，面積，厚さ，量等プリント基板に関するデータと、
予じめ定められた被測定物の印刷位置，面積，厚さ，量
等の該プリント基板の基準データとを比較して基板の状
態を判定する判定手段を備えた、請求項１に記載の基板
検査装置。 - 【請求項３】 プリント基板を載置する反転テーブル
と、該反転テーブルをＸ，Ｙ方向に移動せしめるテーブ
ルコントローラと、光源と該プリント基板に斜め上方か
ら複数のスリット状に位相変化する格子縞パターンの投
影光を照射するプロジェクターからなる投影ユニット
と、プリント基板に対してほぼ垂直上方に配置された撮
像ユニットとを有し、上記プリント基板上の被測定物を
上記反転テーブルを反転させて上記撮像ユニットから出
力される複数の画像信号により基板の検査を行う基板検
査装置。 - 【請求項４】 上記画像信号より得た被測定物の印刷位
置，面積，厚さ，量等プリント基板に関するデータと、
予じめ定められた被測定物の印刷位置，面積，厚さ，量
等の該プリント基板の基準データを比較して基板の状態
を判定する判定手段を備えた、請求項３に記載の基板検
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5152204A JPH0719825A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 基板検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5152204A JPH0719825A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 基板検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719825A true JPH0719825A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15535343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5152204A Pending JPH0719825A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 基板検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719825A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005315821A (ja) * | 2003-04-28 | 2005-11-10 | Steinbichler Optotechnik Gmbh | 対象物の輪郭測定及び又は変形測定、特に干渉測定のための方法及び装置 |
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| US7388679B2 (en) | 2005-09-21 | 2008-06-17 | Omron Corporation | Pattern light irradiation device, three dimensional shape measuring device, and method pattern light irradiation |
| JP2009204343A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Panasonic Electric Works Co Ltd | ３次元形状計測方法および装置 |
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| CN112862755A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-28 | 深圳劲嘉集团股份有限公司 | 一种印刷品墨层厚度的检测装置及检测方法 |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP5152204A patent/JPH0719825A/ja active Pending
Cited By (23)
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