JP2002296014A - Printed circuit board inspection device - Google Patents

Printed circuit board inspection device

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JP2002296014A
JP2002296014A JP2001100968A JP2001100968A JP2002296014A JP 2002296014 A JP2002296014 A JP 2002296014A JP 2001100968 A JP2001100968 A JP 2001100968A JP 2001100968 A JP2001100968 A JP 2001100968A JP 2002296014 A JP2002296014 A JP 2002296014A
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JP
Japan
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light
circuit board
printed circuit
light receiving
receiving element
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Application number
JP2001100968A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahisa Tashimo
貴久 田下
Atsuro Tanuma
敦郎 田沼
Eiji Tsujimura
映治 辻村
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Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To finely measure the amount of displacement and enhance detection accuracy without saturation in detection at a light receiving part even in the case of a printed circuit board with a large difference in reflectivity level. SOLUTION: A printed circuit board P is irradiated with S-polarized laser beam outgoing from a light source 1 and the amount of displacement is outputted from a light receiving element 7. By using the S-polarized beam, the detection signal values of reference mark portions having high reflectivity on the circuit board can be lowered to reduce differences in detection values from soldered portions having high reflectivity, thus enabling fine measurement. The detection output of the receiving element 7 is amplified by an amplifying means 21. A processing means 22 optimally sets the amplification factor of the amplifying means 21 by varying its gain so that the detection output outputted from the receiving element 7 increases to an unsaturated maximum value when light is received from the reference marks.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板上の
変位量を非接触で測定できるプリント基板検査装置に係
り、特に、反射率が大きく異なるプリント基板上の変位
量を正確に測定することができるプリント基板検査装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printed circuit board inspection apparatus capable of measuring a displacement amount on a printed circuit board in a non-contact manner, and more particularly, to accurately measuring a displacement amount on a printed circuit board having a greatly different reflectance. The present invention relates to a printed circuit board inspection device that can be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、変位測定装置を示す構成図であ
る。被測定物54の測定表面の変位量は、この変位測定
装置に測定光を被測定物に照射して測定することができ
る。投光部50の光源51から出射されたレーザ光は、
投光レンズ53を介して測定表面に照射される。測定表
面からの反射光は、受光部60の受光レンズ61を介し
て光検出素子62に入射される。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a block diagram showing a displacement measuring device. The displacement amount of the measurement surface of the measured object 54 can be measured by irradiating the measured object with the measuring light to the displacement measuring device. The laser light emitted from the light source 51 of the light emitting unit 50 is
The light is irradiated on the measurement surface via the light projecting lens 53. The light reflected from the measurement surface is incident on the light detecting element 62 via the light receiving lens 61 of the light receiving section 60.

【0003】光検出素子62は、受光面での結像位置に
応じた検出信号を出力する。基準の高さOに照射された
レーザ光は光検出素子62の略中央位置に結像し、低い
高さAに照射されたレーザ光は光検出素子62の端部位
置に結像する。この光検出素子62から出力された検出
信号は、図示しない演算部に出力され、この検出信号に
基づき被測定物表面の変位量を演算出力する。
[0003] The light detecting element 62 outputs a detection signal corresponding to the image forming position on the light receiving surface. The laser light applied to the reference height O forms an image at a substantially central position of the light detection element 62, and the laser light applied to the low height A forms an image at an end position of the light detection element 62. The detection signal output from the light detection element 62 is output to a calculation unit (not shown), and the displacement of the surface of the object to be measured is calculated and output based on the detection signal.

【0004】この変位測定装置は、例えばプリント基板
の製造ラインに配置されたプリント基板検査装置に組み
込まれ、プリント基板上でのはんだの形成状態(位置ず
れ、高さ、欠損等)を検査する。
This displacement measuring device is incorporated in a printed circuit board inspection device arranged on a printed circuit board manufacturing line, for example, and inspects the state of solder formation (position shift, height, defect, etc.) on the printed circuit board.

【0005】このようにプリント基板上での変位を検出
する際において、受光面での結像位置に応じた信号は、
被測定物の反射状態により影響を受ける。図5はプリン
ト基板を示す図である。プリント基板P上には、はんだ
印刷等の製造時に基準位置を決定する基準マークM、金
属パッド上のはんだH等が設けられる。この基準マーク
Mは、金属面であり照射したレーザ光の反射率が高い。
一方、プリント基板Pの材質は、ガラスエポキシ等の場
合半透明であり、照射したレーザ光の一部は表面反射せ
ずにプリント基板P内部にしみ込み(内部で乱反射し
て)反射率が低い。また、クリーム印刷はんだ部分も反
射率が低い。
As described above, when detecting displacement on a printed circuit board, a signal corresponding to an image forming position on a light receiving surface is expressed by:
It is affected by the reflection state of the device under test. FIG. 5 is a view showing a printed circuit board. On the printed board P, a reference mark M for determining a reference position at the time of manufacturing such as solder printing, a solder H on a metal pad, and the like are provided. The reference mark M is a metal surface and has a high reflectance of the irradiated laser beam.
On the other hand, the material of the printed circuit board P is translucent in the case of glass epoxy or the like, and a part of the irradiated laser light does not reflect on the surface but penetrates inside the printed circuit board P (diffuse reflection inside) and has a low reflectance. . In addition, the cream printed solder portion also has a low reflectance.

【0006】図6は、レーザ光の偏光に対する誘電体の
反射率の特性を説明するための図である。図6(a)は
レーザ光の入射状態を示す図であり、(b),(c)は
空気−ガラス間の特性図である。(b)の縦軸は反射
率、横軸は入射角である。入射角の偏光面(電気ベクト
ルの方向と入射光線とを含む面)が入射面(入射光線と
入射点に立てた法線とを含む面)に平行な場合(P偏
光)と垂直な場合(S偏光)とで、反射率が入射角によ
って変化する状態が示されている。(b)はレーザ光が
ガラスから空気へ、(c)は空気からガラスへそれぞれ
入射した場合である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the characteristics of the reflectance of a dielectric with respect to the polarization of laser light. FIG. 6A is a diagram showing the state of incidence of laser light, and FIGS. 6B and 6C are characteristic diagrams between air and glass. The vertical axis of (b) is the reflectance, and the horizontal axis is the incident angle. The case where the plane of polarization of the incident angle (the plane containing the direction of the electric vector and the incident light) is parallel to the plane of incidence (the plane containing the incident light and the normal to the incident point) (P-polarized light) and perpendicular ( (S-polarized light) indicates a state in which the reflectance changes depending on the incident angle. (B) shows the case where the laser beam enters the glass from the air, and (c) shows the case where the laser beam enters the glass from the air.

【0007】例えば、実公平7−26648号公報記載
の変位測定装置では、投光部50にレーザ光のS,P偏
光の比率を調整するための波長板52を設けた構成とし
ている。これにより、ガラス表面におけるレーザ光の反
射率を所定範囲の入射角において、ほぼ一定とした状態
で測定でき、ガラス基板の測定と金属面の測定とで測定
値に差が生じないようにしている。
For example, in the displacement measuring device described in Japanese Utility Model Publication No. Hei 7-26648, the light projecting unit 50 is provided with a wavelength plate 52 for adjusting the ratio of S and P polarization of laser light. Thereby, the reflectance of the laser light on the glass surface can be measured in a substantially constant state at an incident angle in a predetermined range, so that there is no difference in the measured value between the measurement of the glass substrate and the measurement of the metal surface. .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来、プリン
ト基板に対する測定用のレーザ光は、反射率を考慮した
偏光方向を規定していない。偏光による反射率の違い
は、反射面の媒体によっても大きく異なる。
However, conventionally, the direction of polarization of laser light for measurement on a printed circuit board has not been defined in consideration of reflectance. The difference in reflectance due to polarized light greatly differs depending on the medium on the reflection surface.

【0009】図7は、プリント基板P上の各部から反射
されてきた光を受光素子で受けた時の受光量(投光量が
一定であるため、反射率と見なせることができるので、
以下、反射率と称する)における反射率を示す特性図で
ある。縦軸は光検出素子62での受光量、横軸はプリン
ト基板P上での距離(各部位置)を示す。
FIG. 7 shows the amount of light received when the light reflected from each part on the printed circuit board P is received by the light receiving element (since the amount of projection light is constant, it can be regarded as the reflectance.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the reflectance in the following description. The vertical axis indicates the amount of light received by the photodetector 62, and the horizontal axis indicates the distance (position of each part) on the printed circuit board P.

【0010】図7に示すように、レジスト面においては
P偏光の方が反射率が低い。はんだH部分ではP、S偏
光共に同様である。しかしながら、基準マークM部分で
は、反射率自体が格段に高く、またS偏光よりもP偏光
の方が反射率が高くなる。金パッド部分は近接するはん
だの影響により全体の反射率は低いが同様にP偏光の方
が反射率が高くなった。
As shown in FIG. 7, the reflectivity of P-polarized light is lower on the resist surface. The same applies to P and S polarized light in the solder H portion. However, at the reference mark M, the reflectance itself is much higher, and the reflectance of the P-polarized light is higher than that of the S-polarized light. The reflectivity of the gold pad portion was lower due to the influence of the adjacent solder, but the reflectivity of the P-polarized light was higher.

【0011】一般に、光検出素子62でのダイナミック
レンジ(測定スパン)の設定は、最大受光量と最小受光
量を基準に設定される。従来は、受光量の最も高いレジ
スト部分と、最も低いはんだH部分の受光量に基づき設
定していたが、この構成で基準マークMを測ろうとする
と基準マークM部分で光検出素子62の受光量が飽和し
使用することができなかった。
In general, the setting of the dynamic range (measurement span) in the light detecting element 62 is set based on the maximum amount of received light and the minimum amount of received light. Conventionally, the light receiving amount is set based on the light receiving amount of the resist portion having the highest light receiving amount and the light receiving amount of the solder H portion having the lowest light receiving amount. Was saturated and could not be used.

【0012】このため、従来、P偏光の光を使用しつ
つ、基準マークM部分に対してもレーザ光を照射させる
場合には、最大受光量の基準マークM部分の受光量を考
慮してダイナミックレンジを設定しなければならない。
同一性能を前提としてダイナミックレンジを拡大させる
と、受光量の低い側であるはんだH部分での変位出力
(検出値)のS/Nが低下する問題を生じた。
For this reason, conventionally, in the case where the laser beam is irradiated to the reference mark M portion while using the P-polarized light, the dynamic amount is considered in consideration of the light reception amount of the reference mark M portion having the maximum light reception amount. A range must be set.
If the dynamic range is expanded on the premise of the same performance, a problem arises in that the S / N of the displacement output (detected value) in the solder H portion on the lower light receiving amount side is reduced.

【0013】特に、変位測定装置をプリント基板検査装
置に組み込んで、はんだH部分の変位量を検出する場
合、受光量の低い側での変位出力が不正確になると、は
んだHの変位量(突出高さ、面積等)及び変位から求ま
るはんだの位置を正確に得られなくなる。プリント基板
Pは、用いられるガラスエポキシの材料透光成分によ
り、実際より変位量が低く検出されやすいが、精度を向
上できず誤差成分が増加する問題が生じていた。
In particular, when a displacement measuring device is incorporated in a printed circuit board inspection device to detect the displacement of the solder H portion, if the displacement output on the low light receiving side becomes inaccurate, the displacement of the solder H (projection The position of the solder determined from the height, the area, etc.) and the displacement cannot be accurately obtained. The printed board P has a lower displacement than the actual one and is easily detected due to the light transmitting component of the glass epoxy used. However, the accuracy cannot be improved and the error component increases.

【0014】なお、プリント基板検査装置に変位測定装
置を組み込んだ構成においては、検査装置で固定された
プリント基板の位置と合否判定に用いられる設計座標を
合わせるための基準位置として上記の基準マークMを利
用するようになってきている。
In the configuration in which the displacement measuring device is incorporated in the printed board inspection apparatus, the reference mark M is used as a reference position for matching the position of the printed board fixed by the inspection apparatus with the design coordinates used for the pass / fail judgment. Is being used.

【0015】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、反射率の高低差が大きなプリント基板
であっても受光部での検出が飽和せず、変位量を精細に
測定でき、検出精度を向上できるプリント基板検査装置
を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the detection at the light receiving section is not saturated, and the displacement can be measured precisely even on a printed circuit board having a large difference in reflectance. It is another object of the present invention to provide a printed circuit board inspection device capable of improving detection accuracy.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のプリント基板検査装置は、光反射率が高い
金属部分(M)及び光反射率が低いはんだ(H)が設け
られたプリント基板(P)に測定用のレーザ光を照射し
て該プリント基板上の変位量を三角測量を利用して測定
するプリント基板検査装置であって、前記プリント基板
に対しS偏光のレーザ光を出射させる投光部(10)を
備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a printed board inspection apparatus of the present invention provides a printed board provided with a metal part (M) having a high light reflectance and a solder (H) having a low light reflectance. A printed board inspection apparatus for irradiating a substrate (P) with a laser beam for measurement to measure a displacement amount on the printed board using triangulation, and emits S-polarized laser light to the printed board. A light projection unit (10) for causing the light to be emitted.

【0017】また、本発明は、光反射率が高い金属部分
(M)及び光反射率が低いはんだ(H)が設けられたプ
リント基板(P)に測定用のレーザ光を照射して該プリ
ント基板上の変位量を三角測量を利用して測定するプリ
ント基板検査装置であって、前記プリント基板に対しS
偏光のレーザ光を出射させる投光部(10)と、前記プ
リント基板からの反射光を受光する受光部(11)と、
前記受光部における受光ダイナミックレンジを可変自在
なダイナミックレンジ可変手段(22)と、を備えたこ
とを特徴とする。
Further, according to the present invention, a printed circuit board (P) provided with a metal part (M) having a high light reflectivity and a solder (H) having a low light reflectivity is irradiated with a laser beam for measurement. What is claimed is: 1. A printed circuit board inspection apparatus for measuring a displacement amount on a substrate by using triangulation.
A light projecting unit (10) for emitting polarized laser light, a light receiving unit (11) for receiving reflected light from the printed circuit board,
Dynamic range changing means (22) capable of changing a light receiving dynamic range in the light receiving section.

【0018】また、前記受光部(11)には前記プリン
ト基板(P)からの反射光を受光する受光素子(7)
と、前記受光素子の検出出力を所定の増幅率で増幅させ
る増幅率が可変自在な増幅手段(21)が設けられ、前
記ダイナミックレンジ可変手段(22)は、前記金属部
分(M)からの反射光を受光時に前記受光素子から出力
される検出出力が飽和しない最大の値となるよう前記増
幅手段の増幅率を可変設定する構成にもできる。
The light receiving section (11) includes a light receiving element (7) for receiving light reflected from the printed circuit board (P).
Amplifying means (21) for amplifying the detection output of the light receiving element at a predetermined amplification rate, wherein the amplifying rate is variable, and the dynamic range varying means (22) is adapted to reflect light from the metal part (M). A configuration may also be adopted in which the amplification factor of the amplifying means is variably set so that the detection output output from the light receiving element when light is received has a maximum value that does not saturate.

【0019】また、前記投光部(10)には、前記プリ
ント基板(P)に対しS偏光のレーザ光を出射させる光
源(1)と、前記光源から出射されるレーザ光の発光パ
ワーを可変自在な発光駆動手段(20)が設けられ、前
記ダイナミックレンジ可変手段(22)は、前記金属部
分(M)からの反射光を受光時に受光素子から出力され
る検出出力が飽和しない最大の値となるよう前記発光駆
動手段の発光パワーを可変設定する構成にもできる。
The light projecting section (10) has a light source (1) for emitting S-polarized laser light to the printed circuit board (P) and a variable light emission power of the laser light emitted from the light source. Flexible light emission driving means (20) is provided, and the dynamic range variable means (22) is provided with a maximum value at which a detection output output from a light receiving element when light reflected from the metal portion (M) is received is not saturated. The light emission power of the light emission drive means may be variably set.

【0020】また、前記投光部(10)に設けられた光
源(1)はレーザダイオードであり、該レーザダイオー
ドから出射される光がS偏光となるように配置された構
成にもできる。
The light source (1) provided in the light projecting section (10) is a laser diode, and the light emitted from the laser diode may be arranged to be S-polarized light.

【0021】また、前記投光部(10)には、前記プリ
ント基板(P)に対する測定用のレーザ光をS偏光に変
換するλ/2板(2)が設けられた構成にもできる。
Further, the light projecting section (10) may be provided with a λ / 2 plate (2) for converting a laser beam for measurement on the printed circuit board (P) into S-polarized light.

【0022】上記構成によれば、投光部10の測定光
は、S偏光としてプリント基板Pに照射され、受光素子
7から変位量が出力される。S偏光の光を用いることに
より、プリント基板P上で反射率が高い金属部分M部分
の検出信号の値を低くすることができる。これにより、
反射率が低いはんだHの部分との検出値の差分を小さく
でき、精細な測定が可能となる。また、ガラスエポキシ
表面の反射率が増え、光のしみ込み量が低減される。そ
の結果、ガラスエポキシ表面の変位測定精度を向上でき
る。また、受光素子7の検出出力は、ダイナミックレン
ジ可変手段22によって最適状態に設定できる。受光部
11側でのダイナミックレンジ設定は、金属部分M受光
時に受光素子7から出力される検出出力が飽和しない最
大の値となるよう増幅手段21の増幅率を可変設定す
る。一方、投光部10側でのダイナミックレンジ設定
は、金属部分M受光時に受光素子7から出力される検出
出力が飽和しない最大の値となるよう発光駆動手段20
による光源1の発光パワーを可変設定する。
According to the above configuration, the measurement light of the light projecting unit 10 is irradiated to the printed circuit board P as S-polarized light, and the light receiving element 7 outputs the displacement amount. By using S-polarized light, the value of the detection signal of the metal portion M having a high reflectance on the printed circuit board P can be reduced. This allows
The difference in the detection value from the portion of the solder H having a low reflectance can be reduced, and fine measurement can be performed. In addition, the reflectivity of the glass epoxy surface increases, and the amount of light penetration decreases. As a result, the displacement measurement accuracy of the glass epoxy surface can be improved. Further, the detection output of the light receiving element 7 can be set to an optimum state by the dynamic range changing means 22. The dynamic range setting on the light receiving section 11 side variably sets the amplification factor of the amplifying means 21 so that the detection output output from the light receiving element 7 at the time of receiving the metal portion M becomes the maximum value that does not saturate. On the other hand, the dynamic range setting on the light projecting unit 10 side is such that the light emission driving means 20 is set so that the detection output output from the light receiving element 7 at the time of receiving the metal portion M becomes the maximum value which does not saturate.
The light emission power of the light source 1 is variably set.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1は、本発明
のプリント基板検査装置の要部である変位測定装置を示
す構成図である。この変位測定装置は、被測定物Wに測
定光を照射する投光部10と、被測定物の反射光を受光
素子で受光する受光部11を備え、被測定物W表面の変
位量を三角測量の原理を利用して測定する。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram showing a displacement measuring device which is a main part of a printed board inspection device of the present invention. This displacement measuring device includes a light projecting unit 10 that irradiates the object W with measurement light and a light receiving unit 11 that receives light reflected by the object by a light receiving element. Measure using the principle of surveying.

【0024】投光部10の構成を説明すると、レーザダ
イオード等の光源1からはS偏光の成分を有する光が出
射される。このS偏光の光とは、被測定物Wに対する入
射光の偏光面(電気ベクトルの方向と入射光線とを含む
面)が入射面(入射光と入射点に立てた法線とを含む
面)に垂直な光である。
The structure of the light projecting section 10 will be described. Light having an S-polarized component is emitted from the light source 1 such as a laser diode. The S-polarized light means that the plane of polarization of incident light with respect to the device under test W (the plane containing the direction of the electric vector and the incident light) is the plane of incidence (the plane containing the incident light and the normal set to the incident point). Light perpendicular to

【0025】光源1は、被測定物Wに対してS偏光の光
が照射されるよう、光軸を中心とする回転方向の角度を
調整する。一般的にP偏光とS偏光は光軸を中心とした
回転方向に対しレーザダイオードの向きを90度変更す
ることで他方側に変えることができる。このS偏光の光
は、コリメータレンズ3で平行光とされた後、投光レン
ズ4を介して被測定物Wの測定表面に照射される。
The light source 1 adjusts the angle in the rotation direction about the optical axis so that the object to be measured W is irradiated with S-polarized light. Generally, P-polarized light and S-polarized light can be changed to the other side by changing the direction of the laser diode by 90 degrees with respect to the rotation direction about the optical axis. The S-polarized light is collimated by the collimator lens 3, and then is radiated to the measurement surface of the workpiece W via the light projecting lens 4.

【0026】受光部11の構成を説明すると、反射光の
光軸上に設けられた受光レンズ5、及び結像レンズ6を
介して受光素子7の受光面7a上に結像される。そし
て、被測定物W表面の変位量(図中高さ方向Zの移動
量)に対応して受光面7a上での結像点の位置がX方向
に移動する。この受光素子7からは、光の結像点の位置
に対応した信号が出力され、図示しない演算部はこの信
号に基づき所定の演算を実行して被測定物Wの変位量を
出力する。
The structure of the light receiving section 11 will be described. An image is formed on the light receiving surface 7a of the light receiving element 7 via the light receiving lens 5 provided on the optical axis of the reflected light and the image forming lens 6. Then, the position of the imaging point on the light receiving surface 7a moves in the X direction in accordance with the amount of displacement of the surface of the workpiece W (the amount of movement in the height direction Z in the figure). The light receiving element 7 outputs a signal corresponding to the position of the light imaging point, and a calculation unit (not shown) executes a predetermined calculation based on the signal to output the displacement of the workpiece W.

【0027】被測定物Wは、上記説明したプリント基板
Pであり、ガラスエポキシからなり、はんだH、金属パ
ッド、基準マークMをそれぞれ有する。基準マークM
は、例えば材質が銅からなる金属部材である。
The object to be measured W is the above-described printed circuit board P, which is made of glass epoxy and has a solder H, a metal pad, and a reference mark M. Fiducial mark M
Is a metal member made of copper, for example.

【0028】図2は、受光素子7上で検出される被測定
物Wの受光量を示す図である。被測定物W上に設けられ
た基準マークM、はんだHの受光量(反射率)は、同図
(a)に示すP偏光では基準マークMでの検出値と、は
んだHでの検出値の差分L1は大きいが、(b)に示す
S偏光では基準マークMでの検出値と、はんだHでの検
出値の差分L2を小さくすることができる。
FIG. 2 is a diagram showing the amount of light received by the device under test W detected on the light receiving element 7. The amount of light received (reflectance) of the reference mark M and the solder H provided on the workpiece W is the detection value of the reference mark M and the detection value of the solder H for the P-polarized light shown in FIG. Although the difference L1 is large, the difference L2 between the detection value at the reference mark M and the detection value at the solder H can be reduced for the S-polarized light shown in FIG.

【0029】図3は、変位測定装置の電気的構成を示す
ブロック図である。光源1は、発光駆動手段20によっ
て発光駆動される。発光駆動手段20は、光源1のLD
の出射パワーを可変制御する。増幅手段21は、受光素
子7から出力される変位信号の信号レベルを所定の増幅
率で増幅出力する。処理手段22は、受光素子7から出
力された変位信号に基づき、被測定物Wの変位量を測定
し、変位信号を外部出力する。また、発光駆動手段20
の出射パワー、増幅手段21の増幅率を可変する事によ
り、受光ダイナミックレンジを調整する機能を有する。
FIG. 3 is a block diagram showing the electrical configuration of the displacement measuring device. The light source 1 is driven to emit light by the light emission driving means 20. The light emission driving means 20 is an LD of the light source 1.
Is variably controlled. The amplification unit 21 amplifies and outputs the signal level of the displacement signal output from the light receiving element 7 at a predetermined amplification factor. The processing unit 22 measures the amount of displacement of the workpiece W based on the displacement signal output from the light receiving element 7 and outputs the displacement signal to the outside. Also, the light emission driving means 20
Has a function of adjusting the light receiving dynamic range by changing the output power of the amplifying means and the amplification factor of the amplifying means 21.

【0030】そして、この実施形態では、増幅手段21
の増幅率を可変することにより、最適なダイナミックレ
ンジを設定する。上記図2に示したように、被測定物W
に対してS偏光のレーザ光を照射する事により、基準マ
ークMでの受光量を低くして差分L2を小さくできるの
で、基準マークM検出時における受光素子7の飽和を防
止できる。そして、増幅手段21の増幅率は、この基準
マークM検出時に増幅手段21が飽和しない条件で最大
の増幅率となるよう設定する。
In this embodiment, the amplifying means 21
Optimum dynamic range is set by changing the amplification factor of. As shown in FIG.
By irradiating the laser beam with S-polarized light on the reference mark M, the amount of light received at the reference mark M can be reduced and the difference L2 can be reduced, so that saturation of the light receiving element 7 when the reference mark M is detected can be prevented. The amplification factor of the amplifying unit 21 is set to be the maximum amplification factor under the condition that the amplifying unit 21 does not saturate when the reference mark M is detected.

【0031】これにより、図7に示すように、極端に反
射率が高い基準マークM部分でも受光素子7が飽和せ
ず、また、ダイナミックレンジを最適に設定できるた
め、検出値を精細に検出できるため、特に必要なはんだ
Hの変位量の測定精度を向上させることができるように
なる。同時に、測定精度を向上できることにより、ガラ
スエポキシ等、材料透過光成分を有するプリント基板P
部分の変位量も正確に検出できるようになる。
As a result, as shown in FIG. 7, the light receiving element 7 does not saturate even in the part of the reference mark M having an extremely high reflectance, and the dynamic range can be optimally set. Therefore, it is possible to improve the measurement accuracy of the displacement amount of the solder H, which is particularly necessary. At the same time, since the measurement accuracy can be improved, the printed circuit board P having a material transmitted light component such as glass epoxy can be used.
The displacement of the portion can also be accurately detected.

【0032】上記構成の変形例を説明する。上記実施形
態では、ダイナミックレンジの設定を増幅手段21の増
幅率を可変して設定する構成とした。これに代えて、発
光駆動手段20に対し発光パワーを可変する構成として
も良い。この場合、発光駆動手段20による光源1の発
光パワーは、基準マークM検出時に増幅手段21が飽和
しない条件で最大の発光パワーとなるよう設定すれば良
く、この発光パワーの可変によっても同様の作用効果を
得ることができる。また、これら増幅率の可変、及び発
光パワーの可変を組み合わせてダイナミックレンジを設
定する構成としてもよい。
A modification of the above configuration will be described. In the above embodiment, the dynamic range is set by changing the amplification factor of the amplification unit 21. Instead, the light emission power may be varied with respect to the light emission drive means 20. In this case, the light emission power of the light source 1 by the light emission drive means 20 may be set to be the maximum light emission power under the condition that the amplification means 21 does not saturate when the reference mark M is detected. The effect can be obtained. Further, the dynamic range may be set by combining the variable amplification factor and the variable emission power.

【0033】さらに、S偏光のレーザ光を照射させた際
において、基準マークM検出時に出力が飽和しない受光
素子7を適宜選択する構成としてもよい。選択後、必要
に応じて上記増幅率、発光パワーの可変制御を行う構成
にもできる。
Further, when the S-polarized laser beam is irradiated, the light receiving element 7 whose output is not saturated when the reference mark M is detected may be appropriately selected. After the selection, a configuration in which the above-described amplification factor and emission power are variably controlled as necessary can be adopted.

【0034】(実施の形態2)本発明の実施の形態2
は、図1中点線で示すように、光源1から出射されるレ
ーザ光の光軸上にλ/2板2を追加して配置した点のみ
が相違する構成である。このλ/2板2は、図示のよう
にコリメータレンズ3と投光レンズ4の間(平行光の箇
所)に配置される。そして、このλ/2板2は、光源1
が被測定物Wに対してP偏光の光を出射する構成である
場合に適用される。λ/2板2は、光源1からのP偏光
の光をS偏光に変換して被測定物Wに照射させる。この
実施の形態2においても、実施の形態1で説明した増幅
率、発光パワーの可変を実行して最適なダイナミックレ
ンジを設定できる。
(Embodiment 2) Embodiment 2 of the present invention
1 is different from that of FIG. 1 only in that a λ / 2 plate 2 is additionally arranged on the optical axis of the laser light emitted from the light source 1. The λ / 2 plate 2 is disposed between the collimator lens 3 and the light projecting lens 4 (a place of parallel light) as shown in the figure. This λ / 2 plate 2 is
Is applied to emit P-polarized light to the device under test W. The λ / 2 plate 2 converts the P-polarized light from the light source 1 into S-polarized light and irradiates the object to be measured W. Also in the second embodiment, the optimal dynamic range can be set by executing the variation of the amplification factor and the light emission power described in the first embodiment.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明のプリント基板検査装置は、投光
部の測定光をS偏光としてプリント基板に照射する構成
であるため、反射率が高い基準マーク部分の検出信号の
値を低くすることができる。これにより、反射率が低い
はんだの部分との検出値の差分を小さくでき、精細な測
定が可能となる。
According to the printed board inspection apparatus of the present invention, the measurement light of the light projecting section is irradiated as S-polarized light onto the printed board, so that the value of the detection signal at the reference mark portion having a high reflectance can be reduced. Can be. This makes it possible to reduce the difference between the detection value of the solder portion having a low reflectance and the precision of the measurement.

【0036】また、S偏光の光を基準マークに照射させ
た際においてダイナミックレンジを設定する構成、即
ち、投光部における光源の発光パワー、あるいは受光部
における増幅率を受光素子から出力される検出出力が飽
和しない最大の値となるよう可変設定することにより、
精細な測定が可能となり、測定精度を向上させることが
できるようになる。
A configuration for setting a dynamic range when irradiating S-polarized light onto the reference mark, that is, detecting the light emission power of the light source in the light projecting unit or the amplification factor in the light receiving unit, is output from the light receiving element. By variably setting the output to the maximum value that does not saturate,
Fine measurement can be performed, and measurement accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のプリント基板検査装置の要部の実施形
態を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a main part of a printed board inspection apparatus of the present invention.

【図2】プリント基板上の受光量の変化状態を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a change state of a light receiving amount on a printed circuit board.

【図3】本発明の電気的構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the present invention.

【図4】変位検出原理を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of displacement detection.

【図5】プリント基板を示す図。FIG. 5 is a view showing a printed circuit board.

【図6】偏光状態別の反射率を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining a reflectance for each polarization state.

【図7】プリント基板上の各部における受光量の差異を
説明するための図。
FIG. 7 is a view for explaining a difference in the amount of received light in each part on the printed circuit board.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光源、2…λ/2板、3…コリメータレンズ、4…
投光レンズ、5…受光レンズ、6…結像レンズ、7…受
光素子、7a…受光面、10…投光部、11…受光部、
20…発光駆動手段、21…増幅手段、22…処理手
段。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source, 2 ... λ / 2 plate, 3 ... Collimator lens, 4 ...
Light-emitting lens, 5: light-receiving lens, 6: imaging lens, 7: light-receiving element, 7a: light-receiving surface, 10: light-emitting section, 11: light-receiving section,
20: emission driving means, 21: amplification means, 22: processing means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 3/34 512 H05K 3/34 512B (72)発明者 辻村 映治 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA06 AA16 AA24 BB02 BB23 BB27 CC01 CC26 DD04 EE09 FF01 FF09 FF44 FF49 GG04 GG07 GG22 HH04 HH09 HH12 JJ01 JJ08 LL35 NN02 NN06 QQ26 UU01 2G014 AA01 AB59 AC09 AC11 2G051 AA65 AB02 AB14 BA11 BB20 CA00 CB01 CB05 CD01 EA24 EA25 5E319 AA01 AC01 BB05 CD53 GG03 GG09 GG15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05K 3/34 512 H05K 3/34 512B (72) Inventor Eiji Tsujimura 5-10 Minamiazabu, Minato-ku, Tokyo No. 27 F-term in Anritsu Corporation (reference) 2F065 AA06 AA16 AA24 BB02 BB23 BB27 CC01 CC26 DD04 EE09 FF01 FF09 FF44 FF49 GG04 GG07 GG22 HH04 HH09 HH12 JJ01 JJ08 LL35 NN02 NN06 QQ014 AU02 AB01 AB11 BB20 CA00 CB01 CB05 CD01 EA24 EA25 5E319 AA01 AC01 BB05 CD53 GG03 GG09 GG15

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光反射率が高い金属部分(M)及び光反
射率が低いはんだ(H)が設けられたプリント基板
(P)に測定用のレーザ光を照射して該プリント基板上
の変位量を三角測量を利用して測定するプリント基板検
査装置であって、 前記プリント基板に対しS偏光のレーザ光を出射させる
投光部(10)を備えたことを特徴とするプリント基板
検査装置。
1. A printed circuit board (P) provided with a metal part (M) having a high light reflectivity and a solder (H) having a low light reflectivity is irradiated with a laser beam for measurement to displace on the printed board. What is claimed is: 1. A printed circuit board inspection apparatus for measuring a quantity by using triangulation, comprising: a light projecting unit (10) for emitting S-polarized laser light to the printed circuit board.
【請求項2】 光反射率が高い金属部分(M)及び光反
射率が低いはんだ(H)が設けられたプリント基板
(P)に測定用のレーザ光を照射して該プリント基板上
の変位量を三角測量を利用して測定するプリント基板検
査装置であって、 前記プリント基板に対しS偏光のレーザ光を出射させる
投光部(10)と、 前記プリント基板からの反射光を受光する受光部(1
1)と、 前記受光部における受光ダイナミックレンジを可変自在
なダイナミックレンジ可変手段(22)と、を備えたこ
とを特徴とするプリント基板検査装置。
2. A printed circuit board (P) provided with a metal part (M) having a high light reflectivity and a solder (H) having a low light reflectivity is irradiated with a laser beam for measurement to displace on the printed circuit board. A light emitting unit (10) that emits S-polarized laser light to the printed circuit board, and a light receiving unit that receives reflected light from the printed circuit board. Department (1
1) and a dynamic range changing means (22) capable of changing a light receiving dynamic range in the light receiving section.
【請求項3】 前記受光部(11)には前記プリント基
板(P)からの反射光を受光する受光素子(7)と、 前記受光素子の検出出力を所定の増幅率で増幅させる増
幅率が可変自在な増幅手段(21)が設けられ、 前記ダイナミックレンジ可変手段(22)は、前記金属
部分(M)からの反射光を受光時に前記受光素子から出
力される検出出力が飽和しない最大の値となるよう前記
増幅手段の増幅率を可変設定する請求項2記載のプリン
ト基板検査装置。
3. The light receiving section (11) includes a light receiving element (7) for receiving reflected light from the printed circuit board (P), and an amplification factor for amplifying a detection output of the light receiving element at a predetermined amplification factor. A variable amplification means (21) is provided, and the dynamic range variable means (22) has a maximum value at which a detection output output from the light receiving element is not saturated when light reflected from the metal part (M) is received. 3. The printed circuit board inspection apparatus according to claim 2, wherein the amplification factor of the amplification unit is variably set so as to satisfy the following.
【請求項4】 前記投光部(10)には、前記プリント
基板(P)に対しS偏光のレーザ光を出射させる光源
(1)と、 前記光源から出射されるレーザ光の発光パワーを可変自
在な発光駆動手段(20)が設けられ、 前記ダイナミックレンジ可変手段(22)は、前記金属
部分(M)からの反射光を受光時に受光素子から出力さ
れる検出出力が飽和しない最大の値となるよう前記発光
駆動手段の発光パワーを可変設定する請求項2記載のプ
リント基板検査装置。
4. A light source (1) for emitting S-polarized laser light to the printed circuit board (P), and a light emission power of the laser light emitted from the light source is variable in the light projecting section (10). Flexible light emission driving means (20) is provided. The dynamic range variable means (22) is provided with a maximum value at which a detection output output from a light receiving element when light reflected from the metal part (M) is received is not saturated. 3. The printed circuit board inspection apparatus according to claim 2, wherein the light emission power of said light emission drive means is variably set.
【請求項5】 前記投光部(10)に設けられた光源
(1)はレーザダイオードであり、該レーザダイオード
から出射される光がS偏光となるように配置されている
請求項2記載のプリント基板検査装置。
5. The light source according to claim 2, wherein the light source provided in the light projecting section is a laser diode, and the light emitted from the laser diode is arranged to be S-polarized light. Printed circuit board inspection equipment.
【請求項6】 前記投光部(10)には、前記プリント
基板(P)に対する測定用のレーザ光をS偏光に変換す
るλ/2板(2)が設けられた請求項2記載のプリント
基板検査装置。
6. The print according to claim 2, wherein the light projecting section is provided with a λ / 2 plate for converting a laser beam for measurement on the printed circuit board to S-polarized light. Board inspection equipment.
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