JP3868917B2 - Three-dimensional measuring device and inspection device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三次元計測装置及び検査装置に係り、より詳しくは、プリント基板上に配設されたクリームハンダ等の計測対象を計測するための三次元計測装置及び当該計測装置を具備する検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板の製造過程にあって、主要な工程として基板上に電子部品を実装する工程がある。電子部品の実装に際しては、まずプリント基板上に配設された所定の電極パターン上にクリームハンダが印刷される。次に、該クリームハンダの粘性に基づいてプリント基板上に電子部品が仮止めされる。その後、前記プリント基板がリフロー炉へ導かれ、所定のリフロー工程を経ることでハンダ付けが行われる。リフロー炉に導かれる前段階においてクリームハンダの印刷状態を検査する必要があり、かかる検査に際して三次元計測装置を具備する検査装置が用いられることがある。
【０００３】
上記のようなクリームハンダの印刷状態の検査においては、所定の基準高さを演算し設定するとともに、該設定された基準高さをベースに、クリームハンダの高さや体積が計算される。そして、その高さや体積が所定条件を満たしている場合には良品と判定され、満たしていない場合には不良品と判定される。
【０００４】
上記基準高さを設定する手法としては、検査対象のハンダに対してレーザー光を照射して輝度画像を得、その輝度画像に対して、予め指定された輝度条件をもとに、ハンダ印刷範囲（境界位置）を検出し、さらにその境界位置における高低レベル値を基準高さとして設定するものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。また、検査対象としてランドを検査する際に、ランド１個毎に設けられた測定基準部に基づき、はんだ膜厚が測定されるものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許３２０３３９７号公報
【特許文献２】
特開平８−６４９５８号公報
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】
しかし、特許文献１に記載されたはんだ付け状態検査装置の場合、境界位置を検出して、境界位置の高低レベル画像に対して高さ測定基準レベルを求めるので、計測が複雑化し検査に際し多くの時間を要するという課題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたはんだ膜厚測定方法の場合、検査対象のランド１個毎に設けられた測定基準部に基づき、はんだ膜厚が測定される。そのため、ランドの個数が増加すると測定基準部の個数も増加し、計測に際し多くの時間を要するという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測、検査を行うことの可能な三次元計測装置及び検査装置を提供することを主たる目的の一つとしている。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成し得る特徴的手段について以下に説明する。また、各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じて記載する。
【００１０】
手段１．基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成したことを特徴とする三次元計測装置。
【００１１】
手段１によれば、基板上に配設された計測対象の高さが求められることに基づいて、計測対象の三次元計測が行われる。この場合において、パターンデータが複数に分割され、分割された領域に基準部がそれぞれ設定される。そして、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、分割された領域内の計測対象の三次元計測が行われる。このため、例えば基板に反り等が生じ、基板上の計測対象の高さに高低差が生じてしまったとしても、計測対象に近接する基準部の高さを基準高さとして三次元計測が行われる。従って、基板の反り等による高低差の影響を払拭することができる。また、分割された領域毎に基準部が設定されることから、基準部の個数が分割された領域の個数に制限される。そのため、計測対象が多く計測対象毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の個数が少なくて済み、計測の効率化を図ることができる。従って、比較的高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測を行うことができる。なお、「パターンデータ」とあるのは、基板上の回路パターンを含んでなるデータであって、主として平面データ、画像化されたデータが具体例として挙げられる。また、「基準部」とあるのは、基板上の位置、領域を指すものであって、点であっても、所定の面積を有していてもよい。さらに、「最適基準部に基づいて」とあるのを、「最適基準部の高さに基づいて」或いは「最適基準部の高さを基準高さとして」或いは「最適基準部の高さを基準高さとして、その基準高さに基づいて」としてもよい（以下、各手段において同様）。
【００１２】
手段２．基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成したことを特徴とする三次元計測装置。
【００１３】
手段２によれば、基板上に配設された計測対象の高さが求められることに基づいて、計測対象の三次元計測が行われる。この場合において、パターンデータが所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割され、分割された領域に基準部がそれぞれ設定される。そして、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、縦横に分割された領域内の計測対象の三次元計測が行われる。このため、基板に反り等が生じ基板上の計測対象の高さに高低差が生じてしまったとしても、計測対象に近接する最適基準部を基準として三次元計測が行われる。従って、基板の反り等による高低差の影響を払拭することができる。また、縦横に分割された領域に基準部が設定されることから、基準部の個数が分割された領域の個数に制限される。そのため、計測対象が比較的多く、計測対象毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の個数が少なくて済み、計測の効率化を図ることができる。従って、比較的高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測を行うことができる。また、パターンデータが、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割されるので、分割領域及び基準部の配置が整然となり、計測精度が高精度になる。
【００１４】
手段３．前記パターンデータ取得手段は、予め存在するプリント基板に関するパターンデータを入力するパターンデータ入力手段を備えることを特徴とする手段１または２に記載の三次元計測装置。
【００１５】
手段３によれば、パターンデータ入力手段を介して、予め存在するプリント基板に関するパターンデータが入力されるので、いちいちパターンデータに関する取得作業を経ることなく、パターンデータを比較的容易に取得することができる。
【００１６】
手段４．前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定された、計測対象に近接する最適基準部を関連させる関連手段とを備えることを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００１７】
手段４によれば、分割された領域内に存在する計測対象と、計測対象に近接する最適基準部との整合をより確実に図ることができ、ひいては計測精度の向上をより確実に図ることができる。
【００１８】
手段５．基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板に対し、所定の光を照射可能な照射手段と、
前記所定の光が照射された前記基板を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段にて撮像された画像データに基づき、パターンデータを取得するパターンデータ取得手段と
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定され、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成したことを特徴とする三次元計測装置。
【００１９】
手段５によれば、基板上に配設された計測対象の高さが求められることに基づいて、計測対象の三次元計測が行われる。この場合において、基板に対し、照射手段により、所定の光が照射される。また、所定の光の照射された基板が、撮像手段によって撮像される。さらに、撮像手段にて撮像された画像データに基づき、パターンデータの取得が行われる。かかるパターンデータが所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割され、分割された領域毎に基準部がそれぞれ設定される。また、計測対象特定手段により、分割された領域内に存在する計測対象が特定される。そして、特定された計測対象に関し、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、縦横に分割された領域内の計測対象の三次元計測が行われる。このため、基板に反り等が生じ基板上の計測対象の高さに高低差が生じてしまったとしても、計測対象に近接する最適基準部を基準として三次元計測が行われる。従って、基板の反り等による高低差の影響を払拭することができる。また、縦横に分割された領域に基準部が設定されることから、基準部の個数が分割された領域の個数に制限される。そのため、計測対象が比較的多く、計測対象毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の個数が少なくて済み、計測の効率化を図ることができる。従って、比較的高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測を行うことができる。また、パターンデータが、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割されるので、分割領域及び基準部の配置が整然となり、計測精度が高精度になる。また、計測対象特定手段により、前記分割された領域内の計測対象が特定される。このため、分割された領域に設定された基準部と、分割された領域内に存在する計測対象との整合をより確実に図ることができ、ひいては計測精度の向上をより確実に図ることができる。
【００２０】
手段６．前記撮像手段によって撮像される基板は、マスタプリント基板であることを特徴とする手段５に記載の三次元計測装置。
【００２１】
手段６によれば、マスタプリント基板が撮像されることにより得られた画像データに基づいて、プリント基板に関するパターンデータが取得される。従って、プリント基板に関するパターンデータは精度の高いものとなる。
【００２２】
手段７．前記撮像手段によって撮像される基板は、計測対象となるプリント基板であることを特徴とする手段５に記載の三次元計測装置。
【００２３】
手段７によれば、計測対象となるプリント基板が撮像されることにより得られた画像データに基づいて、プリント基板に関するパターンデータが取得される。そのため、プリント基板に関するパターンデータについては、実際に計測対象となるプリント基板のパターンに基づいて三次元計測が行われる。従って、三次元計測の精度は高いものとなる。
【００２４】
手段８．前記基板はプリント基板であり、前記計測対象はプリント基板の銅箔上に配設されたクリームハンダであり、前記基準部は前記銅箔の高さに基づいて設定されることを特徴とする手段１乃至７のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００２５】
手段８によれば、銅箔上に配設されたクリームハンダの三次元計測を正確、かつ、スピーディに行うことができる。尚、銅箔上に所定厚さのレジストが配設され、基準部がそのレジストの高さに基づいて設定された場合、基準部は銅箔の高さに基づいて設定されたことになる。
【００２６】
手段９．前記各基準部は、前記分割手段によって分割された各領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されることを特徴とする手段１乃至８のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００２７】
手段９によれば、各基準部は、分割された領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されるため、計測対象と最適基準部とが必然的に近くなる。従って、三次元計測に際しての基準高さが、より妥当な値となり、ひいては基板の反り等による高低差の影響が少なくなり、三次元計測の精度が高い。
【００２８】
手段１０．前記最適基準部として、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられていることを特徴とする手段９に記載の三次元計測装置。
【００２９】
手段１０によれば、最適基準部として不適切と判断された場合は、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を防止することができる。
【００３０】
手段１１．前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段では、前記分割された領域のうち計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする手段１０に記載の三次元計測装置。
【００３１】
手段１１によれば、最適基準部として不適切と判断された場合、計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部が新たに設定される。従って、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を防止することができる。しかも、新たに設定される最適基準部が、少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づくものであるため、計測に際しての基準高さが許容範囲を逸脱したものとはなりにくい。
【００３２】
手段１２．前記基準部設定手段は、前記分割された領域の少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて前記最適基準部を設定するようにしたことを特徴とする手段１乃至８のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００３３】
手段１２によれば、計測手段に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部が設定される。従って、１の基準部が最適基準部とされる場合に比べて、計測に際しての基準高さが許容範囲を逸脱したものとはなりにくい。結果として、より安定した計測を行うことができる。
【００３４】
手段１３．前記基準部設定手段によって設定される最適基準部が、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられていることを特徴とする手段１２に記載の三次元計測装置。
【００３５】
手段１３によれば、最適基準部として不適切と判断された場合は、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を防止することができる。
【００３６】
手段１４．前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段は、前記少なくとも３つの基準部とは、少なくとも１つが相違する少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする手段１３に記載の三次元計測装置。
【００３７】
手段１４によれば、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を一層防止することができる。
【００３８】
手段１５．手段１乃至１４のいずれかに記載の三次元計測装置を具備し、前記三次元計測装置の計測結果に基づき、前記計測対象に関する良否判定を行うよう構成したことを特徴とする検査装置。
【００３９】
手段１５によれば、計測対象の良否判定をより正確、かつ、スピーディに行うことができ、ひいては、検査精度の向上を図ることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図１は、本実施の形態における三次元計測装置１を模式的に示す概略構成図である。なお、本実施の形態では、三次元計測装置１は、プリント基板Ｋの回路パターン（例えば銅箔からなる）上に印刷されてなるクリームハンダの印刷状態を検査するための印刷状態検査装置として具現化されている。
【００４２】
図１に示すように、三次元計測装置１は、基台２を備えているとともに、基台２上には、Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４が設けられている。Ｙ軸移動機構４上には、レール１０が配設されており、該レール１０上に基板としてのプリント基板Ｋが載置されるようになっている。そして、Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４が作動することで、プリント基板ＫがＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するようになっている。
【００４３】
三次元計測装置１はまた、三次元計測用照射手段５と、撮像手段としてのＣＣＤカメラ（カラーカメラ）６と、ＣＣＤカメラ６に対し電気的に接続された主制御手段７とを備えている。三次元計測用照射手段５は、プリント基板Ｋの表面に対し斜め上方から所定の光パターンを照射するように構成されている。ＣＣＤカメラ６は、プリント基板Ｋの真上に配置され、プリント基板Ｋ上の前記光パターンの照射された部分を撮像可能となっている。そして、主制御手段７では、所定の三次元計測方法によって、ＣＣＤカメラ６にて撮像された画像データに基づき画像処理が行われ、所定の検査パッドＰＤ（図３等参照）に位置するクリームハンダの三次元計測（主として高さ計測及び体積計測）が行われるようになっている。つまり、主制御手段７は、所定の検査パッドＰＤに位置するクリームハンダの高さ（体積）に基づいて印刷状態を検査する検査手段８を具備している。なお、本実施の形態における三次元計測に際しては、位相シフト法、光切断法、空間コード法、合焦法等、任意の計測方法が適宜採用される。
【００４４】
本実施の形態における三次元計測装置１は、前記三次元計測に際し（先だって）、所定の検査パッドＰＤに位置するクリームハンダが配設されてなる領域を抽出するための手段を具備している。当該手段には、ハンダ抽出用照射手段１１が含まれる。ハンダ抽出用照射手段１１は、三次元計測用照射手段５による光パターンの照射に先だってプリント基板Ｋに対し、所定の光を照射するものである。
【００４５】
より詳しく説明すると、ハンダ抽出用照射手段１１は、図示しない上下一対のリングライトを具備している。上部のリングライトは、小入射角での光照射を行うようになっているとともに、赤色または緑色の光を照射可能に構成されている。下部のリングライトは、大入射角での光照射を行うようになっているとともに、青色または緑色の光を選択的に照射可能に構成されている。通常、プリント基板Ｋにおいては、ランド及び回路パターンを形成するための赤色系統の銅箔が設けられており、その上に青色系統のクリームハンダが印刷されていることから、赤色光はクリームハンダ部分からは暗くしか反射されず青色光は銅箔部分からは暗くしか反射されない。これにより、青色画像としては銅箔部分がより暗く、赤色画像としてはクリームハンダ部分がより暗くなることから、各色画像とも、明暗の差が大きくなる。そこで、本実施の形態では、三次元計測に先だって、計測対象たるクリームハンダの領域抽出を行うべく、両リングライトにより赤色青色の光を照射し、その照射面をＣＣＤカメラ６で撮像し、ＣＣＤカメラ６による撮像から得られた画像データに基づき、主制御手段７において、クリームハンダの配設領域を特定（抽出）する作業が行われるようになっている。
【００４６】
また、プリント基板Ｋ上に緑色系統のレジストが塗布されている場合、プリント基板Ｋと塗布されたレジストとの間に回路パターンが形成されているか否かを問わず、下部のリングライトが緑色光を照射すると、反射光としての緑色光がレジストから明るく反射される。この場合、上部のリングライトが緑色光を照射すると、緑色光が回路パターン上のレジストから明るく反射されるのに対し、回路パターンが存在しないレジストからは暗くしか反射されない。これにより、両リングライトにより緑色光を照射し、その照射面をＣＣＤカメラ６で撮像すると、ＣＣＤカメラ６による撮像から得られた画像データに基づき、主制御手段７において、レジストが塗布されている場所を特定（抽出）する作業、及びプリント基板Ｋとレジストとの間の回路パターンを特定（抽出）する作業が行われるようになっている。
【００４７】
次に、主制御手段７を中心とする三次元計測装置１の電気的構成について説明する。
【００４８】
図２に示すように、ＣＣＤカメラ６は、主制御手段７に対し電気的に接続されている。主制御手段７は、上述したように、検査手段８を備えている。これとともに、主制御手段７は、印刷されたクリームハンダの大きさや配置データ及びプリント基板Ｋに関するパターンデータ等を入力するためのパターンデータ入力手段１７が接続されている。
【００４９】
主制御手段７は、照射制御手段２１に接続されている。照射制御手段２１は、前記三次元計測用照射手段５、ハンダ抽出用照射手段１１（上下一対のリングライト）に接続されており、前記主制御手段７からの制御信号に基づき、各照射手段５，１１の照射の実行制御及び各色の光の照射の切換制御を行う。
【００５０】
主制御手段７はまた、Ｘ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３に接続されている。これらＸ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３は、主制御手段７からの制御信号に基づき、前記Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４を適宜駆動制御する。これにより、プリント基板ＫがＸ軸方向、Ｙ軸方向へと適宜移動させられる。
【００５１】
次に、上記のように構成されてなる三次元計測装置１における作用及び効果を、主制御手段７によって行われる制御内容を中心として説明する。
【００５２】
主制御手段７は、予め定められたプログラムに従って、各種工程を経る。より詳しくは、（１）パターンデータ等の入力工程、（２）所定の大きさの分割領域にパターンデータを分割する分割工程、（３）分割されたパターンデータに基づいて、分割領域毎の基準部設定用の基準エリア候補を設定する設定工程、（４）計測対象となるクリームハンダが載置される検査パッドＰＤに近接する基準エリア候補に基づいて、クリームハンダの検査を行う検査工程を経る。そして、全検査エリアでの検査が終了した時点で、主制御手段７による検査が完了する。
【００５３】
（１）パターンデータの入力工程に際しては、パターンデータは、パターンデータ入力手段１７を介して主制御手段７へ入力される。より詳しくは、パターンデータの入力に際し、所謂ガーバデータ、マウントデータ、部品形状データ等の、基板製作上必要な複合データが使用される。そして、主制御手段７は、パターンデータ入力手段１７を介して、各クリームハンダの配置、大きさ、形状等の基礎データ及びプリント基板Ｋに関するパターンデータを入力する。
【００５４】
具体的には、パターンデータは、画像データ上、図３に示すように、基板の大きさに対応する長方形状をなしている。そして、その長方形状の内部に、クリームハンダが載置される検査パッドＰＤ及びこの検査パッドＰＤに連続する複数の回路パターンのデータが存在している。この場合、パターンデータは、ＣＣＤカメラ６による撮像から得られた画像データに基づいて取得されるようになっていてもよい。
【００５５】
（２）次に、パターンデータを所定長さ毎に縦横に並んだ分割領域に分割することが行われる。この場合、分割手段としての主制御手段７により、長方形状のパターンデータは、縦方向にＮ等分され、横方向にＭ等分されてマトリックス状になる。よりわかりやすく説明すると、パターンデータは、図４に示すように、縦方向及び横方向に等分（例えば４等分）され、合計１６個の分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６が形成される。このように等分に分割された分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６も長方形状をなし、各分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の大きさは、検査対象となるクリームハンダが載置される検査パッドＰＤ及びパターンの一部を少なくとも含む。
【００５６】
（３）次に、等分に分割された分割領域毎に基準部設定用の基準エリア候補が設定される。この場合、等分に分割された分割領域の中心が最初に検索される。その後に、当該中心から一番近いところに位置するパターンデータに、基準部設定用の基準エリア候補が設定される。具体的には、基準部設定手段としての主制御手段７は、図５に示すように、等分に分割された分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の中心に最も近いところに位置するパターンデータに、基準部設定用の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６を設定する。
【００５７】
（４）次に、計測対象となるクリームハンダに近接する基準部設定用の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６に基づいて、クリームハンダの検査を行う検査工程を行う。その検査工程に際しては、計測対象特定手段としての主制御手段７は、分割された領域Ｃ１乃至Ｃ１６内の計測対象となるクリームハンダが載置される検査パッドＰＤ１を特定し、検査パッドＰＤ１に対し基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６（この場合基準エリア候補Ａ７）を割り付け関連付ける（図６参照）。
【００５８】
検査パッドＰＤ１に載置されるクリームハンダの検査に際しては、関連づけられた基準エリア候補Ａ７が用いられる。そして、所定の三次元計測方法によって、ＣＣＤカメラ６にて撮像された画像データに基づき画像処理が行われ、クリームハンダの三次元計測が行われる。このとき、主制御手段７では、関連づけられた基準エリア候補Ａ７を基準高さとしてクリームハンダの高さ、ひいては体積が演算される。つまり、本実施の形態では、原則として、前記基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６のいずれかが、最適基準部として採用される。
【００５９】
主制御手段７は、検査対象となる全てのクリームハンダが載置される検査パッドＰＤが特定されたか否かを確認する。そして、全てのクリームハンダが載置される検査パッドＰＤが特定された旨が確認されると、各クリームハンダの検査が実行される。次に、主制御手段７は、Ｘ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３を介してＸ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４を適宜駆動制御し、必要に応じてプリント基板Ｋを適宜移動させる。
【００６０】
なお、上記（３）に記載された領域Ｃ１乃至Ｃ１６毎の最適基準部の設定方法については、上記の方法に必ずしも限定されず、別の設定方法を採用してもよい。すなわち、主制御手段７は、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の中心に最も近いところに位置する回路パターン上に、基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６を設定しても、クリームハンダが載置される検査パッドＰＤと基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６との距離が所定値以上の場合は、その基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６を不適切として採用しない。このような判断手段として機能する主制御手段７により、基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６の適否の判断がなされることにより、基準部として不適切なものが排除される。その場合、１６個の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６の内から、クリームハンダが載置される検査パッドＰＤ１に対して一番近い３個（４個以上でもよい）の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が選ばれる。その後、選ばれたものに基づいて基準平面を形成した上で最適基準部が特定され、検査パッドＰＤ１に対し最適基準部が割り付け関連付けられる。そして、その最適基準部の高さが基準高さとされた上で、クリームハンダの三次元計測が行われる。この場合、最適基準部がより精度よく設定されることとなる。
【００６１】
より詳細には、計測対象になる検査パッドＰＤ１が、例えば分割領域Ｃ７に位置する場合、図７に示されるように、分割領域Ｃ７及び分割領域Ｃ７に近接する分割領域Ｃ３、Ｃ６の基準エリア候補Ａ７、Ａ３及びＡ６の３点が選択されて、その３点を頂点とする三角形ＰＨ１を含む基準平面が形成される。このような基準平面を形成した上で最適基準部が特定され、検査パッドＰＤ１に対し最適基準部が割り付け関連付けられ、その基準基準部の高さを基準高さとすることにより、クリームハンダの三次元計測が行われる。
【００６２】
更に、別の判別方法を採用してもよい。すなわち、図７に示される分割領域Ｃ３、Ｃ６及びＣ７の基準エリア候補Ａ３、Ａ６及びＡ７の３点が選択されて、その３点を頂点とする三角形ＰＨ１が例えば正三角形に近いか否かが判定される（このときのロジックは任意に設定可能である）。３点を頂点とする三角形ＰＨ１が正三角形にある程度近いと判別された場合、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は適正と判別され、その基準平面が採用され、最適基準部が特定される。それに対し、３点を頂点とする三角形ＰＨ１が正三角形に近くないと判別された場合、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は不適正と判別され、その基準平面は採用されない。そして、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は不適正と判別された場合、図８に示されるように、異なる３点として、例えば分割領域Ｃ２、Ｃ３及びＣ７の基準エリア候補Ａ２、Ａ３及びＡ７（先ほどとは相違する別の３つの候補）が選択されて、その３点を頂点とする三角形ＰＨ２が、正三角形に近いか否かが再び判定される。そして、３点を頂点とする三角形ＰＨ２が正三角形にある程度近いと判別された場合、その三角形ＰＨ２を含む基準平面は適正と判別され、その基準平面が採用されて、最適基準部が特定される。以下同様の処理が繰り返される。
【００６３】
更に、別の態様として、判定される三角形ＰＨ１が検査パッドＰＤ１に一定の距離に比べて近くない場合であっても、再度、判定される三角形ＰＨ１が正三角形に近いか否かが判定されてもよい。そして、判定される三角形ＰＨ１が正三角形にある程度近い場合、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は適正と判別されてもよい。
【００６４】
以上詳述したように、本実施の形態では、プリント基板Ｋ１の大きさに対応するパターンデータを取得し、取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割し、分割された各分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６毎に基準部としての基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が設定される。そして、計測対象となるクリームハンダが載置される検査パッド（ＰＤ１）に近接する基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６のうちの基準エリア候補（Ａ７）に基づいて（１つの基準エリア候補が最適基準部とされ）、その最適基準部の高さが基準高さとされた上で、計測対象となるクリームハンダの三次元計測が行われる。このため、反り等に起因してプリント基板Ｋ１に高低差が生じてしまったとしても、その高低差の影響を払拭することができ、正確な三次元計測及び検査を行うことができる。
【００６５】
また、各分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６毎に基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が設定されることから、計測対象となるクリームハンダ毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の種類（数）が少なくて済む。即ち、仮に、計測対象となるクリームハンダ毎に基準部が設定されるとすると、計測対象が例えば２００個あれば、基準部も２００個必要となる。それに対し、本実施の形態によれば、計測対象が例えば２００個あっても、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の個数分、つまり基準部は１６個で済むことになる。従って、比較的スピーディに三次元計測及び検査を行うことができる。また、パターンデータが、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割されるので、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６及び基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６の配置が整然となり、計測精度が高精度になる。また、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６に設定された基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６と、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６内に存在する計測対象との整合がより確実に図られることにより、計測精度の向上を確実に図ることができる。
【００６６】
また、基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６は、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の中心から近いところのパターンに設定されるため、計測対象となるクリームハンダに載置される検査パッドＰＤと選定された基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６とは相互に近くなり、三次元計測の精度が高いものとなる。
【００６７】
さらに、上述した別の最適基準部の設定方法によれば、１つの基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が最適基準部として設定される場合の不安定さを解消することができ、より安定した、かつ正確な三次元計測及び検査を実現することができる。
【００６８】
また、パターンデータ入力手段１７を介して、プリント基板Ｋに関するパターンデータが入力されるので、プリント基板Ｋに関するパターンデータを容易に取得することができる。
【００６９】
尚、上述した実施の形態の記載内容に限定されることなく、例えば次のように実施してもよい。
【００７０】
（ａ）上記実施の形態では、クリームハンダの印刷状態を検査するための検査装置に具現化されているが、上記のような構成を別の三次元計測装置及び検査装置に具現化することも可能である。例えば、基板上に設けられたハンダバンプの高さ計測等を行うこととしてもよい。
【００７１】
（ｂ）撮像手段としては、上記実施の形態のようなエリアを撮像可能なＣＣＤカメラ以外にも、例えば、ＣＭＯＳカメラなど、エリア状又はライン状に撮像可能なカメラであってもよく、必ずしもＣＣＤカメラに限定されるものではない。
【００７２】
（ｃ）各照射手段５，１１を構成する光源は、ハロゲンランプでもよいし、ＬＥＤであってもよい。また、レーザ光を照射可能な照射手段を採用してもよい。
【００７３】
（ｄ）上記実施の形態では、パターンデータが縦横４等分されているが、縦横２等分、縦横３等分、縦横５等分以上に分割してもよい。この場合、プリント基板Ｋ１のそりよる高低差の影響を払拭するためには、分割する個数を多くするのが望ましい。また、パターンデータの縦横は必ずしも等分されている必要はない。
【００７４】
（ｅ）上記実施の形態では、ＸＹ軸方向へプリント基板Ｋが移動する構成となっているが、プリント基板Ｋ及びＣＣＤカメラ６が互いに相対移動可能であればよく、例えばＣＣＤカメラ６がＸＹ軸方向へ移動可能となっていてもよい。
【００７５】
（ｆ）撮像手段によって撮像される基板は、マスタプリント基板であってもいし、計測対象となるプリント基板であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における計測装置を模式的に示す概略斜視図である。
【図２】主制御手段等の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、取得されたパターンデータを示す。
【図４】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータを示す。
【図５】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の基準エリア候補の割付状態を示す。
【図６】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の基準エリア候補の割付及び検査対象の特定を示す。
【図７】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の他の基準部の割付及び検査対象の特定を示す。
【図８】本実施の形態の変更例における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の他の基準部の割付及び検査対象の特定を示す。
【符号の説明】
１…三次元計測装置、３…Ｘ軸移動機構、４…Ｙ軸移動機構、５…三次元計測用照射手段、６…撮像手段としてのＣＣＤカメラ、７…パターンデータ取得手段、基準部設定手段、分割手段、計測対象特定手段、判断手段としての主制御手段、８…検査手段、１７…パターンデータ入力手段、Ｋ…プリント基板、Ｃ１乃至Ｃ１６…分割領域、Ａ１乃至Ａ１６…基準部としての基準エリア候補、Ａ７…最適基準部としての基準エリア候補、ＰＤ…検査パッド、ＰＤ１…計測対象としてクリームハンダが載った検査パッド、ＰＨ１…三角形、ＰＤ２…三角形。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a three-dimensional measuring apparatus and an inspection apparatus, and more specifically, a three-dimensional measuring apparatus for measuring a measurement target such as cream solder disposed on a printed circuit board, and an inspection apparatus including the measuring apparatus. It is about.
[0002]
[Prior art]
In the process of manufacturing a printed circuit board, there is a process of mounting electronic components on the board as a main process. When mounting an electronic component, cream solder is first printed on a predetermined electrode pattern disposed on a printed circuit board. Next, the electronic component is temporarily fixed on the printed circuit board based on the viscosity of the cream solder. Thereafter, the printed circuit board is guided to a reflow furnace, and soldering is performed through a predetermined reflow process. It is necessary to inspect the printed state of the cream solder in the previous stage of being guided to the reflow furnace, and an inspection device including a three-dimensional measuring device may be used for such inspection.
[0003]
In the inspection of the cream solder printing state as described above, a predetermined reference height is calculated and set, and the height and volume of the cream solder are calculated based on the set reference height. And when the height and volume satisfy | fill predetermined conditions, it determines with a non-defective product, and when not satisfy | filling, it determines with inferior goods.
[0004]
As a method for setting the reference height, a solder image is obtained by irradiating a solder to be inspected with laser light to obtain a brightness image, and the brightness print range based on a brightness condition specified in advance for the brightness image. There is one that detects (boundary position), and further sets a level value at the boundary position as a reference height (see, for example, Patent Document 1). Moreover, when inspecting a land as an inspection object, there is one in which a solder film thickness is measured based on a measurement reference portion provided for each land (see, for example, Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3203397
[Patent Document 2]
JP-A-8-64958
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the soldering state inspection device described in Patent Document 1, since the boundary position is detected and the height measurement reference level is obtained for the high and low level image of the boundary position, the measurement becomes complicated and many inspections are performed. There was a problem of taking time.
[0007]
In the case of the solder film thickness measuring method described in Patent Document 2, the solder film thickness is measured based on a measurement reference portion provided for each land to be inspected. For this reason, when the number of lands increases, the number of measurement reference portions also increases, and there is a problem that a lot of time is required for measurement.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is a main object of the present invention to provide a three-dimensional measurement apparatus and an inspection apparatus capable of speedily performing three-dimensional measurement and inspection while maintaining high measurement accuracy. It is one.
[0009]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
Characteristic means capable of achieving the above object will be described below. For each means, characteristic actions and effects are described as necessary.
[0010]
Means 1. A three-dimensional measurement device that performs three-dimensional measurement of the measurement target based on obtaining the height of the measurement target disposed on the substrate,
Pattern data acquisition means for acquiring pattern data corresponding to the size of the substrate;
Dividing means for dividing the acquired pattern data into a plurality of regions;
A reference part setting means for setting a reference part for each of the divided areas;
A three-dimensional measurement unit configured to perform three-dimensional measurement of the measurement target in the divided area based on an optimal reference unit that is set by the reference unit setting unit and is close to the measurement target. Measuring device.
[0011]
According to the means 1, the three-dimensional measurement of the measurement object is performed based on the fact that the height of the measurement object arranged on the substrate is obtained. In this case, the pattern data is divided into a plurality of parts, and the reference portions are set in the divided areas. And based on the optimal reference | standard part close | similar to a measuring object, the three-dimensional measurement of the measuring object in the divided | segmented area | region is performed. For this reason, even if, for example, the substrate is warped and the height of the measurement target on the substrate is different, the three-dimensional measurement is performed using the height of the reference portion close to the measurement target as the reference height. Is called. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the height difference due to the warp of the substrate or the like. In addition, since a reference part is set for each divided area, the number of reference parts is limited to the number of divided areas. Therefore, compared with the case where there are many measurement objects and the reference part is set for each measurement object, the number of reference parts to be set is small, and the measurement efficiency can be improved. Therefore, three-dimensional measurement can be performed speedily while maintaining a relatively high measurement accuracy. “Pattern data” is data including a circuit pattern on a substrate, and mainly includes plane data and imaged data as specific examples. The “reference portion” refers to a position or region on the substrate, and may be a point or a predetermined area. In addition, “based on the optimum reference portion” means “based on the height of the optimum reference portion” or “based on the height of the optimum reference portion” or “based on the height of the optimum reference portion”. The height may be based on the reference height ”(hereinafter the same for each means).
[0012]
Mean 2. A three-dimensional measurement device that performs three-dimensional measurement of the measurement target based on obtaining the height of the measurement target disposed on the substrate,
Pattern data acquisition means for acquiring pattern data corresponding to the size of the substrate;
Dividing means for dividing the acquired pattern data into regions of a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length;
A reference part setting means for setting a reference part for each of the divided areas;
A three-dimensional measurement unit configured to perform three-dimensional measurement of the measurement target in the divided area based on an optimal reference unit that is set by the reference unit setting unit and is close to the measurement target. Measuring device.
[0013]
According to the means 2, the three-dimensional measurement of the measurement object is performed based on the fact that the height of the measurement object arranged on the substrate is obtained. In this case, the pattern data is divided into areas of a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length, and a reference portion is set in each of the divided areas. And based on the optimal reference | standard part close | similar to a measuring object, the three-dimensional measurement of the measuring object in the area | region divided | segmented vertically and horizontally is performed. For this reason, even if the substrate is warped and the height of the measurement target on the substrate is different, the three-dimensional measurement is performed with the optimum reference portion close to the measurement target as a reference. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the height difference due to the warp of the substrate or the like. In addition, since the reference part is set in the area divided vertically and horizontally, the number of reference parts is limited to the number of divided areas. Therefore, as compared with the case where there are relatively many measurement objects and the reference parts are set for each measurement object, the number of reference parts to be set is small, and the measurement efficiency can be improved. Therefore, three-dimensional measurement can be performed speedily while maintaining a relatively high measurement accuracy. In addition, since the pattern data is divided into regions of a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length, the arrangement of the divided regions and the reference portion becomes orderly and the measurement accuracy becomes high.
[0014]
Means 3. The three-dimensional measuring apparatus according to means 1 or 2, wherein the pattern data acquisition means includes pattern data input means for inputting pattern data relating to a pre-existing printed circuit board.
[0015]
According to the means 3, since the pattern data relating to the pre-existing printed circuit board is inputted via the pattern data input means, the pattern data can be obtained relatively easily without going through the acquisition work relating to the pattern data. it can.
[0016]
Means 4. With respect to the measurement target specifying means for specifying the measurement target in the divided area, and the measurement target specified by the measurement target specifying means, an optimum reference portion that is set by the reference portion setting means and is close to the measurement target The three-dimensional measuring apparatus according to any one of means 1 to 3, further comprising related means for associating.
[0017]
According to the means 4, it is possible to more reliably achieve alignment between the measurement target existing in the divided area and the optimum reference portion adjacent to the measurement target, and further improve the measurement accuracy. it can.
[0018]
Means 5. A three-dimensional measurement device that performs three-dimensional measurement of the measurement target based on obtaining the height of the measurement target disposed on the substrate,
Irradiating means capable of irradiating the substrate with predetermined light;
Imaging means capable of imaging the substrate irradiated with the predetermined light;
Pattern data acquisition means for acquiring pattern data based on image data imaged by the imaging means;
Dividing means for dividing the acquired pattern data into regions of a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length;
A measurement object specifying means for specifying a measurement object in the divided area;
A reference part setting means for setting a reference part for each of the divided areas;
3D measurement of the measurement object in the divided area based on the optimum reference part set by the reference part setting means and in proximity to the measurement object, with respect to the measurement object specified by the measurement object specifying means A three-dimensional measuring device configured to perform the above.
[0019]
According to the means 5, the three-dimensional measurement of the measurement object is performed based on the fact that the height of the measurement object arranged on the substrate is obtained. In this case, the substrate is irradiated with predetermined light by the irradiation means. Further, the substrate irradiated with the predetermined light is imaged by the imaging means. Furthermore, pattern data is acquired based on the image data picked up by the image pickup means. Such pattern data is divided into regions of a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length, and a reference portion is set for each of the divided regions. Further, the measurement target existing in the divided area is specified by the measurement target specifying means. Then, with respect to the specified measurement object, three-dimensional measurement of the measurement object in the region divided vertically and horizontally is performed based on the optimum reference portion that is close to the measurement object. For this reason, even if the substrate is warped and the height of the measurement target on the substrate is different, the three-dimensional measurement is performed with the optimum reference portion close to the measurement target as a reference. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the height difference due to the warp of the substrate or the like. In addition, since the reference part is set in the area divided vertically and horizontally, the number of reference parts is limited to the number of divided areas. Therefore, as compared with the case where there are relatively many measurement objects and the reference parts are set for each measurement object, the number of reference parts to be set is small, and the measurement efficiency can be improved. Therefore, three-dimensional measurement can be performed speedily while maintaining a relatively high measurement accuracy. In addition, since the pattern data is divided into regions of a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length, the arrangement of the divided regions and the reference portion becomes orderly and the measurement accuracy becomes high. Moreover, the measurement target in the divided area is specified by the measurement target specifying means. For this reason, the reference part set in the divided area and the measurement target existing in the divided area can be more reliably matched, and as a result, the measurement accuracy can be improved more reliably. .
[0020]
Means 6. 6. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 5, wherein the substrate imaged by the imaging means is a master printed board.
[0021]
According to the means 6, the pattern data relating to the printed circuit board is acquired based on the image data obtained by imaging the master printed circuit board. Therefore, the pattern data relating to the printed circuit board is highly accurate.
[0022]
Mean 7 6. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 5, wherein the substrate imaged by the imaging means is a printed circuit board to be measured.
[0023]
According to the means 7, pattern data relating to the printed circuit board is acquired based on image data obtained by imaging the printed circuit board to be measured. Therefore, three-dimensional measurement is performed on the pattern data related to the printed circuit board based on the pattern of the printed circuit board that is actually a measurement target. Therefore, the accuracy of the three-dimensional measurement is high.
[0024]
Means 8. The board is a printed board, the measurement object is cream solder disposed on a copper foil of the printed board, and the reference portion is set based on the height of the copper foil. The three-dimensional measuring apparatus according to any one of 1 to 7.
[0025]
According to the means 8, the three-dimensional measurement of the cream solder arranged on the copper foil can be performed accurately and speedily. When a resist having a predetermined thickness is disposed on the copper foil and the reference portion is set based on the height of the resist, the reference portion is set based on the height of the copper foil.
[0026]
Means 9. The three-dimensional measuring apparatus according to any one of means 1 to 8, wherein each of the reference portions is set on a circuit pattern closest to the center of each region divided by the dividing means.
[0027]
According to the means 9, since each reference part is set on the circuit pattern closest to the center of the divided area, the measurement target and the optimum reference part are necessarily close to each other. Therefore, the reference height in the three-dimensional measurement becomes a more appropriate value, and consequently the influence of the height difference due to the warp of the substrate is reduced, and the accuracy of the three-dimensional measurement is high.
[0028]
Means 10. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 9, wherein a judgment means for judging whether or not the optimum reference section is appropriate is provided.
[0029]
According to the means 10, when it is determined that the optimum reference portion is inappropriate, another more appropriate optimum reference portion can be adopted, and a decrease in measurement accuracy can be prevented.
[0030]
Means 11. When the determination means determines that the optimum reference portion is inappropriate, the reference portion setting means optimizes based on a reference plane specified by at least three reference portions close to the measurement target in the divided area. The three-dimensional measuring apparatus according to means 10, wherein a reference part is newly set.
[0031]
According to the means 11, when it is determined that the optimum reference portion is inappropriate, the optimum reference portion is newly set based on the reference plane specified by at least three reference portions close to the measurement target. Therefore, another more appropriate optimum reference part can be adopted, and a decrease in measurement accuracy can be prevented. In addition, since the newly set optimum reference portion is based on a reference plane specified by at least three reference portions, the reference height at the time of measurement is unlikely to deviate from the allowable range.
[0032]
Means 12. Any of the means 1 to 8, wherein the reference part setting means sets the optimum reference part based on a reference plane specified by at least three reference parts of the divided areas. The three-dimensional measuring apparatus described.
[0033]
According to the means 12, the optimum reference part is set based on the reference plane specified by at least three reference parts close to the measuring means. Therefore, the reference height at the time of measurement is unlikely to deviate from the allowable range as compared with the case where one reference portion is the optimum reference portion. As a result, more stable measurement can be performed.
[0034]
Means 13. 13. The three-dimensional measurement apparatus according to claim 12, further comprising determination means for determining whether or not the optimum reference portion set by the reference portion setting means is appropriate.
[0035]
According to the means 13, when it is determined that the optimum reference portion is inappropriate, another more appropriate optimum reference portion can be adopted, and a decrease in measurement accuracy can be prevented.
[0036]
Means 14. When the determination unit determines that the optimum reference unit is inappropriate, the reference unit setting unit sets a reference plane specified by at least three reference units different from at least one of the at least three reference units. The three-dimensional measuring apparatus according to means 13, wherein an optimum reference portion is newly set based on the setting.
[0037]
According to the means 14, another more appropriate optimum reference part can be adopted, and a decrease in measurement accuracy can be further prevented.
[0038]
Means 15. 15. An inspection apparatus comprising the three-dimensional measurement apparatus according to any one of means 1 to 14, and configured to perform pass / fail determination regarding the measurement object based on a measurement result of the three-dimensional measurement apparatus.
[0039]
According to the means 15, the quality determination of the measurement target can be performed more accurately and speedily, and as a result, the inspection accuracy can be improved.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0041]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a three-dimensional measurement apparatus 1 according to the present embodiment. In the present embodiment, the three-dimensional measuring device 1 is embodied as a printing state inspection device for inspecting the printing state of cream solder printed on a circuit pattern (for example, made of copper foil) of the printed circuit board K. It has become.
[0042]
As shown in FIG. 1, the three-dimensional measuring apparatus 1 includes a base 2, and an X-axis moving mechanism 3 and a Y-axis moving mechanism 4 are provided on the base 2. A rail 10 is disposed on the Y-axis moving mechanism 4, and a printed board K as a board is placed on the rail 10. The printed circuit board K is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by operating the X-axis moving mechanism 3 and the Y-axis moving mechanism 4.
[0043]
The three-dimensional measurement apparatus 1 also includes a three-dimensional measurement irradiation unit 5, a CCD camera (color camera) 6 as an imaging unit, and a main control unit 7 electrically connected to the CCD camera 6. . The three-dimensional measurement irradiating means 5 is configured to irradiate the surface of the printed circuit board K with a predetermined light pattern obliquely from above. The CCD camera 6 is arranged right above the printed circuit board K, and can image the portion of the printed circuit board K irradiated with the light pattern. Then, the main control means 7 performs image processing based on the image data picked up by the CCD camera 6 by a predetermined three-dimensional measurement method, and the cream solder located on the predetermined inspection pad PD (see FIG. 3 etc.). 3D measurement (mainly height measurement and volume measurement) is performed. That is, the main control means 7 includes inspection means 8 for inspecting the printing state based on the height (volume) of the cream solder located on the predetermined inspection pad PD. In the three-dimensional measurement in the present embodiment, an arbitrary measurement method such as a phase shift method, a light cutting method, a space code method, or a focusing method is appropriately employed.
[0044]
The three-dimensional measuring apparatus 1 according to the present embodiment includes means for extracting a region in which cream solder located on a predetermined inspection pad PD is disposed at the time of the three-dimensional measurement. The means includes solder extraction irradiation means 11. The solder extraction irradiating unit 11 irradiates the printed circuit board K with predetermined light prior to the irradiation of the light pattern by the three-dimensional measurement irradiating unit 5.
[0045]
More specifically, the solder extraction irradiation means 11 includes a pair of upper and lower ring lights (not shown). The upper ring light is configured to irradiate light at a small incident angle and to be able to irradiate red or green light. The lower ring light is configured to irradiate light at a large incident angle, and is configured to selectively irradiate blue or green light. Usually, the printed circuit board K is provided with a red-colored copper foil for forming lands and circuit patterns, and a blue-colored cream solder is printed thereon. Is reflected only darkly, and blue light is reflected only darkly from the copper foil portion. As a result, the copper foil portion is darker for the blue image, and the cream solder portion is darker for the red image, so that the difference in brightness between the color images increases. Therefore, in this embodiment, prior to the three-dimensional measurement, in order to extract the area of the cream solder to be measured, red and blue light is irradiated by both ring lights, and the irradiation surface is imaged by the CCD camera 6, and the CCD camera On the basis of the image data obtained from the image pickup by No. 6, the main control means 7 performs an operation of specifying (extracting) the cream solder arrangement area.
[0046]
In addition, when a green resist is applied on the printed circuit board K, the lower ring light emits green light regardless of whether a circuit pattern is formed between the printed circuit board K and the applied resist. When irradiated, green light as reflected light is reflected brightly from the resist. In this case, when the upper ring light emits green light, the green light is reflected brightly from the resist on the circuit pattern, whereas it is reflected only darkly from the resist without the circuit pattern. Thereby, when green light is irradiated by both ring lights and the irradiated surface is imaged by the CCD camera 6, the location where the resist is applied in the main control means 7 based on the image data obtained from the imaging by the CCD camera 6. The operation of specifying (extracting) and the operation of specifying (extracting) the circuit pattern between the printed circuit board K and the resist are performed.
[0047]
Next, the electrical configuration of the three-dimensional measuring apparatus 1 centering on the main control means 7 will be described.
[0048]
As shown in FIG. 2, the CCD camera 6 is electrically connected to the main control means 7. The main control means 7 includes the inspection means 8 as described above. At the same time, the main control means 7 is connected to pattern data input means 17 for inputting the size and arrangement data of the printed cream solder, pattern data relating to the printed circuit board K, and the like.
[0049]
The main control means 7 is connected to the irradiation control means 21. The irradiation control means 21 is connected to the three-dimensional measurement irradiation means 5 and the solder extraction irradiation means 11 (a pair of upper and lower ring lights). Based on a control signal from the main control means 7, each irradiation means 5, 11 execution control and irradiation light switching control of each color.
[0050]
The main control means 7 is also connected to the X-axis movement control means 22 and the Y-axis movement control means 23. These X-axis movement control means 22 and Y-axis movement control means 23 appropriately drive and control the X-axis movement mechanism 3 and the Y-axis movement mechanism 4 based on a control signal from the main control means 7. Thereby, the printed circuit board K is appropriately moved in the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0051]
Next, operations and effects in the three-dimensional measuring apparatus 1 configured as described above will be described with a focus on the contents of control performed by the main control means 7.
[0052]
The main control means 7 goes through various processes according to a predetermined program. More specifically, (1) an input process for pattern data, (2) a division process for dividing pattern data into divided areas of a predetermined size, and (3) a reference for each divided area based on the divided pattern data. A setting process for setting a reference area candidate for setting a part, (4) an inspection process for inspecting cream solder based on a reference area candidate close to an inspection pad PD on which cream solder to be measured is placed . Then, when the inspection in all the inspection areas is completed, the inspection by the main control means 7 is completed.
[0053]
(1) In the pattern data input process, the pattern data is input to the main control means 7 via the pattern data input means 17. More specifically, when inputting pattern data, so-called Gerber data, mount data, component shape data, and other complex data necessary for board production are used. Then, the main control means 7 inputs basic data such as the arrangement, size and shape of each cream solder and pattern data related to the printed circuit board K via the pattern data input means 17.
[0054]
Specifically, the pattern data has a rectangular shape corresponding to the size of the substrate as shown in FIG. 3 in the image data. In the rectangular shape, there are test pad PD on which cream solder is placed and data of a plurality of circuit patterns continuous to the test pad PD. In this case, the pattern data may be acquired based on image data obtained from imaging by the CCD camera 6.
[0055]
(2) Next, the pattern data is divided into divided regions arranged vertically and horizontally at predetermined lengths. In this case, the rectangular pattern data is divided into N equal parts in the vertical direction and divided into M parts in the horizontal direction to form a matrix by the main control means 7 as the dividing means. More specifically, as shown in FIG. 4, the pattern data is equally divided in the vertical direction and the horizontal direction (for example, divided into four equal parts) to form a total of 16 divided regions C1 to C16. The divided areas C1 to C16 divided in this way are also rectangular, and the size of each of the divided areas C1 to C16 is the inspection pad PD on which the cream solder to be inspected is placed and a part of the pattern At least.
[0056]
(3) Next, a reference area candidate for setting a reference portion is set for each divided area divided equally. In this case, the center of the divided area divided equally is searched first. After that, a reference area candidate for setting a reference portion is set in the pattern data located closest to the center. Specifically, as shown in FIG. 5, the main control unit 7 as the reference unit setting unit applies the reference unit to the pattern data located closest to the center of the divided areas C1 to C16 divided equally. Reference area candidates A1 to A16 for setting are set.
[0057]
(4) Next, based on the reference area candidates A1 to A16 for setting the reference portion close to the cream solder to be measured, an inspection process for inspecting the cream solder is performed. In the inspection process, the main control means 7 as the measurement target specifying means specifies the test pad PD1 on which the cream solder to be measured in the divided areas C1 to C16 is placed, and the test pad PD1 The reference area candidates A1 to A16 (in this case, the reference area candidate A7) are allocated and associated (see FIG. 6).
[0058]
When the cream solder placed on the inspection pad PD1 is inspected, the associated reference area candidate A7 is used. Then, image processing is performed based on image data captured by the CCD camera 6 by a predetermined three-dimensional measurement method, and cream solder three-dimensional measurement is performed. At this time, the main control means 7 calculates the height of the cream solder, and hence the volume, using the associated reference area candidate A7 as the reference height. That is, in this embodiment, in principle, any one of the reference area candidates A1 to A16 is adopted as the optimum reference portion.
[0059]
The main control means 7 confirms whether or not the inspection pad PD on which all the cream solders to be inspected are placed has been specified. When it is confirmed that the inspection pad PD on which all the cream solder is placed is specified, the inspection of each cream solder is executed. Next, the main control means 7 appropriately drives and controls the X-axis movement mechanism 3 and the Y-axis movement mechanism 4 via the X-axis movement control means 22 and the Y-axis movement control means 23, and the printed circuit board K is controlled as necessary. Move as appropriate.
[0060]
Note that the setting method of the optimum reference portion for each of the regions C1 to C16 described in (3) above is not necessarily limited to the above method, and another setting method may be adopted. In other words, the main control means 7 sets the test pad PD on which the cream solder is placed even if the reference area candidates A1 to A16 are set on the circuit pattern located closest to the center of the divided regions C1 to C16. If the distance from the reference area candidates A1 to A16 is greater than or equal to a predetermined value, the reference area candidates A1 to A16 are not adopted as inappropriate. By determining whether or not the reference area candidates A1 to A16 are appropriate by the main control means 7 functioning as such a determination means, an inappropriate reference portion is excluded. In that case, three (4 or more) reference area candidates A1 to A16 closest to the test pad PD1 on which the cream solder is placed are selected from the 16 reference area candidates A1 to A16. It is. Then, after forming a reference plane based on the selected one, the optimum reference portion is specified, and the optimum reference portion is assigned and associated with the inspection pad PD1. Then, three-dimensional measurement of the cream solder is performed after the height of the optimum reference portion is set as the reference height. In this case, the optimum reference part is set with higher accuracy.
[0061]
More specifically, when the test pad PD1 to be measured is located in the divided region C7, for example, as shown in FIG. 7, the reference area candidates for the divided regions C7 and C6 and the divided regions C3 and C6 adjacent to the divided region C7. Three points A7, A3, and A6 are selected, and a reference plane including a triangle PH1 having the three points as vertices is formed. After forming such a reference plane, the optimum reference portion is specified, the optimum reference portion is assigned and associated with the test pad PD1, and the height of the reference reference portion is set as the reference height, thereby making it possible to obtain the three-dimensional cream solder. Measurement is performed.
[0062]
Furthermore, another determination method may be employed. That is, three points of reference area candidates A3, A6 and A7 of the divided areas C3, C6 and C7 shown in FIG. 7 are selected, and whether or not the triangle PH1 having the three points as vertices is close to an equilateral triangle, for example. It is determined (the logic at this time can be arbitrarily set). When it is determined that the triangle PH1 having three vertices as a vertex is close to a regular triangle to some extent, the reference plane including the triangle PH1 is determined to be appropriate, the reference plane is adopted, and the optimum reference portion is specified. On the other hand, when it is determined that the triangle PH1 having three vertices is not close to a regular triangle, the reference plane including the triangle PH1 is determined to be inappropriate, and the reference plane is not adopted. If the reference plane including the triangle PH1 is determined to be inappropriate, as shown in FIG. 8, for example, reference area candidates A2, A3, and A7 of the divided areas C2, C3, and C7 (as described above) are displayed. Are selected, and it is determined again whether or not the triangle PH2 having the three points as vertices is close to an equilateral triangle. When it is determined that the triangle PH2 having three vertices is close to a regular triangle to some extent, the reference plane including the triangle PH2 is determined to be appropriate, and the reference plane is adopted to identify the optimum reference portion. . Thereafter, the same processing is repeated.
[0063]
Furthermore, as another aspect, even when the determined triangle PH1 is not close to the inspection pad PD1 compared to a certain distance, it is determined again whether or not the determined triangle PH1 is close to an equilateral triangle. Also good. When the determined triangle PH1 is close to a regular triangle to some extent, the reference plane including the triangle PH1 may be determined to be appropriate.
[0064]
As described above in detail, in the present embodiment, pattern data corresponding to the size of the printed circuit board K1 is acquired, and the acquired pattern data is an area having a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length. Reference area candidates A1 to A16 as reference parts are set for each of the divided areas C1 to C16. And based on the reference area candidate (A7) among the reference area candidates A1 to A16 close to the inspection pad (PD1) on which the cream solder to be measured is placed (one reference area candidate is the optimum reference portion and The three-dimensional measurement of the cream solder to be measured is performed after the height of the optimum reference portion is set to the reference height. For this reason, even if a height difference occurs in the printed circuit board K1 due to warpage or the like, the influence of the height difference can be eliminated, and accurate three-dimensional measurement and inspection can be performed.
[0065]
Further, since the reference area candidates A1 to A16 are set for each of the divided regions C1 to C16, the type of the reference portion to be set is compared with the case where the reference portion is set for each cream solder to be measured. (Number) is small. That is, if a reference part is set for each cream solder to be measured, if there are 200 measurement objects, for example, 200 reference parts are required. On the other hand, according to the present embodiment, even if there are 200 measurement objects, for example, the number of divided areas C1 to C16, that is, 16 reference portions are sufficient. Therefore, three-dimensional measurement and inspection can be performed relatively speedily. Further, since the pattern data is divided into regions of a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length, the arrangement of the divided regions C1 to C16 and the reference area candidates A1 to A16 is orderly, and the measurement accuracy is high. become. In addition, since the reference area candidates A1 to A16 set in the divided areas C1 to C16 and the measurement objects existing in the divided areas C1 to C16 are more reliably matched, the measurement accuracy is reliably improved. be able to.
[0066]
Further, since the reference area candidates A1 to A16 are set in a pattern near the center of the divided areas C1 to C16, the inspection area PD placed on the cream solder to be measured and the selected reference area candidate A1 To A16 are close to each other, and the accuracy of the three-dimensional measurement is high.
[0067]
Further, according to the above-described method for setting the optimum reference portion, the instability when one reference area candidate A1 to A16 is set as the optimum reference portion can be eliminated, and more stable and accurate. 3D measurement and inspection can be realized.
[0068]
Moreover, since the pattern data regarding the printed circuit board K is input via the pattern data input means 17, the pattern data regarding the printed circuit board K can be easily acquired.
[0069]
In addition, you may implement as follows, for example, without being limited to the content of description of embodiment mentioned above.
[0070]
(A) In the above embodiment, the invention is embodied in an inspection apparatus for inspecting the printing state of cream solder. However, the above-described configuration may be embodied in another three-dimensional measurement apparatus and inspection apparatus. Is possible. For example, the height of a solder bump provided on the substrate may be measured.
[0071]
(B) In addition to the CCD camera that can capture an area as in the above embodiment, the imaging unit may be a camera that can capture an area or line, such as a CMOS camera. It is not limited to cameras.
[0072]
(C) The light source constituting each of the irradiating means 5 and 11 may be a halogen lamp or an LED. Moreover, you may employ | adopt the irradiation means which can irradiate a laser beam.
[0073]
(D) In the above embodiment, the pattern data is divided into four equal parts in the vertical and horizontal directions. In this case, it is desirable to increase the number of divisions in order to eliminate the influence of the height difference due to the warp of the printed circuit board K1. Further, the vertical and horizontal directions of the pattern data are not necessarily divided equally.
[0074]
(E) In the above embodiment, the printed circuit board K is configured to move in the XY axis direction. However, it is sufficient that the printed circuit board K and the CCD camera 6 can move relative to each other. It may be movable in the direction.
[0075]
(F) The board imaged by the imaging means may be a master printed board or a printed board to be measured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view schematically showing a measurement apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram for explaining an electrical configuration of main control means and the like.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining three-dimensional measurement in the present embodiment and shows acquired pattern data.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining three-dimensional measurement in the present embodiment and shows divided pattern data.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the three-dimensional measurement in the present embodiment and shows an allocation state of reference area candidates in divided pattern data.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the three-dimensional measurement in the present embodiment, and shows allocation of reference area candidates in the divided pattern data and identification of an inspection object.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the three-dimensional measurement in the present embodiment, and shows assignment of other reference portions in the divided pattern data and identification of an inspection object.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining three-dimensional measurement in a modified example of the present embodiment, and shows allocation of other reference portions in the divided pattern data and identification of an inspection object.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Three-dimensional measuring apparatus, 3 ... X-axis movement mechanism, 4 ... Y-axis movement mechanism, 5 ... Three-dimensional measurement irradiation means, 6 ... CCD camera as an imaging means, 7 ... Pattern data acquisition means, Reference | standard part setting means , Division means, measurement target specifying means, main control means as judgment means, 8 ... inspection means, 17 ... pattern data input means, K ... printed circuit board, C1 to C16 ... divided regions, A1 to A16 ... reference as a reference part Candidate area, A7: Reference area candidate as optimum reference portion, PD: Inspection pad, PD1: Inspection pad with cream solder as measurement object, PH1: Triangle, PD2: Triangle.

Claims (16)

基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、
前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記各基準部は、前記分割手段によって分割された各領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されるものであり、
前記最適基準部として、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられ、
前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段では、前記分割された領域のうち計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。A three-dimensional measurement device that performs three-dimensional measurement of the measurement target based on obtaining the height of the measurement target disposed on the substrate,
Pattern data acquisition means for acquiring pattern data corresponding to the size of the substrate;
Dividing means for dividing the acquired pattern data into a plurality of regions;
A reference part setting means for setting a reference part for each of the divided areas,
Based on the optimal reference portion that is set by the reference portion setting means and is close to the measurement target, and configured to perform three-dimensional measurement of the measurement target in the divided region ,
Each of the reference portions is set on a circuit pattern closest to the center of each region divided by the dividing unit,
A determination means for determining whether or not the optimum reference portion is appropriate is provided,
When the determination means determines that the optimum reference portion is inappropriate, the reference portion setting means optimizes based on a reference plane specified by at least three reference portions close to the measurement target in the divided area. A three-dimensional measuring apparatus characterized in that a reference part is newly set . 基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記各基準部は、前記分割手段によって分割された各領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されるものであり、
前記最適基準部として、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられ、
前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段では、前記分割された領域のうち計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。A three-dimensional measurement device that performs three-dimensional measurement of the measurement target based on obtaining the height of the measurement target disposed on the substrate,
Pattern data acquisition means for acquiring pattern data corresponding to the size of the substrate;
Dividing means for dividing the acquired pattern data into regions of a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length;
A reference unit setting unit that sets a reference unit for each of the divided areas, and is set by the reference unit setting unit, and is based on an optimal reference unit that is close to the measurement target. Configure to perform 3D measurement of the measurement target ,
Each of the reference portions is set on a circuit pattern closest to the center of each region divided by the dividing unit,
A determination means for determining whether or not the optimum reference portion is appropriate is provided,
When the determination means determines that the optimum reference portion is inappropriate, the reference portion setting means optimizes based on a reference plane specified by at least three reference portions close to the measurement target in the divided area. A three-dimensional measuring apparatus characterized in that a reference part is newly set . 基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記基準部設定手段は、前記分割された領域の少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて前記最適基準部を設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。A three-dimensional measurement device that performs three-dimensional measurement of the measurement target based on obtaining the height of the measurement target disposed on the substrate,
Pattern data acquisition means for acquiring pattern data corresponding to the size of the substrate;
Dividing means for dividing the acquired pattern data into a plurality of regions;
A reference unit setting unit that sets a reference unit for each of the divided areas, and is set by the reference unit setting unit, and is based on an optimal reference unit that is close to the measurement target. Configure to perform 3D measurement of the measurement target ,
The three-dimensional measuring apparatus according to claim 1, wherein the reference portion setting means sets the optimum reference portion based on a reference plane specified by at least three reference portions of the divided area . 基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記基準部設定手段は、前記分割された領域の少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて前記最適基準部を設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。A three-dimensional measurement device that performs three-dimensional measurement of the measurement target based on obtaining the height of the measurement target disposed on the substrate,
Pattern data acquisition means for acquiring pattern data corresponding to the size of the substrate;
Dividing means for dividing the acquired pattern data into regions of a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length;
A reference unit setting unit that sets a reference unit for each of the divided areas, and is set by the reference unit setting unit, and is based on an optimal reference unit that is close to the measurement target. Configure to perform 3D measurement of the measurement target ,
The three-dimensional measuring apparatus according to claim 1, wherein the reference portion setting means sets the optimum reference portion based on a reference plane specified by at least three reference portions of the divided area . 前記基準部設定手段によって設定される最適基準部が、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載の三次元計測装置。5. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 3, further comprising a determination unit that determines whether or not the optimum reference unit set by the reference unit setting unit is appropriate. 前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段は、前記少なくとも３つの基準部とは、少なくとも１つが相違する少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の三次元計測装置。When the determination unit determines that the optimum reference unit is inappropriate, the reference unit setting unit sets a reference plane specified by at least three reference units different from at least one of the at least three reference units. 6. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 5 , wherein an optimum reference part is newly set based on the information. 前記パターンデータ取得手段は、予め存在するプリント基板に関するパターンデータを入力するパターンデータ入力手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の三次元計測装置。The pattern data acquisition means, the three-dimensional measuring apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a pattern data input means for inputting pattern data relating to a printed circuit board pre-existing. 前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、
前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定された、計測対象に近接する最適基準部を関連させる関連手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の三次元計測装置。A measurement object specifying means for specifying a measurement object in the divided area;
Wherein regard identified measurement object in the measurement object specifying means, set by the reference unit setting means, according to claim 1 to 7, characterized in that it comprises an associated means for associating optimal reference portion close to the measurement object The three-dimensional measuring apparatus according to any one of the above. 基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板に対し、所定の光を照射可能な照射手段と、
前記所定の光が照射された前記基板を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段にて撮像された画像データに基づき、パターンデータを取得するパターンデータ取得手段と
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定され、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記各基準部は、前記分割手段によって分割された各領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されるものであり、
前記最適基準部として、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられ、
前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段では、前記分割された領域のうち計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。A three-dimensional measurement device that performs three-dimensional measurement of the measurement target based on obtaining the height of the measurement target disposed on the substrate,
Irradiating means capable of irradiating the substrate with predetermined light;
Imaging means capable of imaging the substrate irradiated with the predetermined light;
A pattern data acquisition unit that acquires pattern data based on the image data captured by the imaging unit, and a division that divides the acquired pattern data into regions of a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length Means,
A measurement object specifying means for specifying a measurement object in the divided area;
A reference unit setting unit that sets a reference unit for each of the divided areas, and the measurement unit specified by the measurement target specifying unit is set by the reference unit setting unit and is close to the measurement target. Configured to perform three-dimensional measurement of the measurement target in the divided area ,
Each of the reference portions is set on a circuit pattern closest to the center of each region divided by the dividing unit,
A determination means for determining whether or not the optimum reference portion is appropriate is provided,
When the determination means determines that the optimum reference portion is inappropriate, the reference portion setting means optimizes based on a reference plane specified by at least three reference portions close to the measurement target in the divided area. A three-dimensional measuring apparatus characterized in that a reference part is newly set . 基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板に対し、所定の光を照射可能な照射手段と、
前記所定の光が照射された前記基板を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段にて撮像された画像データに基づき、パターンデータを取得するパターンデータ取得手段と
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定され、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記基準部設定手段は、前記分割された領域の少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて前記最適基準部を設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。A three-dimensional measurement device that performs three-dimensional measurement of the measurement target based on obtaining the height of the measurement target disposed on the substrate,
Irradiating means capable of irradiating the substrate with predetermined light;
Imaging means capable of imaging the substrate irradiated with the predetermined light;
A pattern data acquisition unit that acquires pattern data based on the image data captured by the imaging unit, and a division that divides the acquired pattern data into regions of a predetermined size arranged vertically and horizontally for each predetermined length Means,
A measurement object specifying means for specifying a measurement object in the divided area;
A reference unit setting unit that sets a reference unit for each of the divided areas, and the measurement unit specified by the measurement target specifying unit is set by the reference unit setting unit and is close to the measurement target. Configured to perform three-dimensional measurement of the measurement target in the divided area ,
The three-dimensional measuring apparatus according to claim 1, wherein the reference portion setting means sets the optimum reference portion based on a reference plane specified by at least three reference portions of the divided area . 前記基準部設定手段によって設定される最適基準部が、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の三次元計測装置。11. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 9, further comprising a determination unit that determines whether or not the optimum reference unit set by the reference unit setting unit is appropriate. 前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段は、前記少なくとも３つの基準部とは、少なくとも１つが相違する少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の三次元計測装置。When the determination unit determines that the optimum reference unit is inappropriate, the reference unit setting unit sets a reference plane specified by at least three reference units different from at least one of the at least three reference units. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 11 , wherein an optimum reference part is newly set based on this. 前記撮像手段によって撮像される基板は、マスタプリント基板であることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載の三次元計測装置The three-dimensional measurement apparatus according to claim 9, wherein the substrate imaged by the imaging unit is a master printed circuit board. 前記撮像手段によって撮像される基板は、計測対象となるプリント基板であることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載の三次元計測装置。The three-dimensional measurement apparatus according to claim 9, wherein the substrate imaged by the imaging unit is a printed circuit board to be measured. 前記基板はプリント基板であり、前記計測対象はプリント基板の銅箔上に配設されたクリームハンダであり、前記基準部は前記銅箔の高さに基づいて設定されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の三次元計測装置。The board is a printed board, the measurement object is cream solder disposed on a copper foil of the printed board, and the reference portion is set based on the height of the copper foil. Item 15. The three-dimensional measurement apparatus according to any one of Items 1 to 14 . 請求項１乃至１５のいずれかに記載の三次元計測装置を具備し、前記三次元計測装置の計測結果に基づき、前記計測対象に関する良否判定を行うよう構成したことを特徴とする検査装置。An inspection apparatus comprising the three-dimensional measurement apparatus according to any one of claims 1 to 15 and configured to perform pass / fail determination regarding the measurement object based on a measurement result of the three-dimensional measurement apparatus.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102628675A (en) * 2012-04-20 2012-08-08 安徽国盾三维高科技有限公司 Holder for three-dimensional morphology trace comparison measuring instrument
EP2492633A1 (en) 2011-02-25 2012-08-29 OMRON Corporation, a corporation of Japan Three-dimensional shape measurement apparatus and three-dimensional shape measurement method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4735010B2 (en) * 2005-04-06 2011-07-27 パナソニック株式会社 Substrate height measurement method
US8855403B2 (en) 2010-04-16 2014-10-07 Koh Young Technology Inc. Method of discriminating between an object region and a ground region and method of measuring three dimensional shape by using the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2492633A1 (en) 2011-02-25 2012-08-29 OMRON Corporation, a corporation of Japan Three-dimensional shape measurement apparatus and three-dimensional shape measurement method
JP2012177611A (en) * 2011-02-25 2012-09-13 Omron Corp Three-dimensional shape measurement instrument and three-dimensional shape measurement method
CN102628675A (en) * 2012-04-20 2012-08-08 安徽国盾三维高科技有限公司 Holder for three-dimensional morphology trace comparison measuring instrument

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