JP5411882B2 - ３次元形状検査方法 - Google Patents

Description

本発明は３次元形状検査方法に関わり、より詳細には検査対象部品の極性検査をするための３次元形状検査方法に関する。

一般的に、電子装置内には少なくとも一つのプリント回路基板（printed circuit board；ＰＣＢ）が備えられ、このようなプリント回路基板上には多様な形状の素子が実装されている。このような素子の不良などを検査するために、通常、３次元形状測定装置が使用される。

前記多様な形状の素子には概して多様な形態の極性マークが形成されている。前記素子の各極性マークは前記プリント回路基板の設計の際予定されている通りに位置したときのみ前記プリント回路基板が正しく動作する。従って、前記極性マークの位置は前記素子がプリント回路基板上に正しく実装されているかを判断するための基準となる。

従来には前記素子の２次元画像を取得してこれを観察することで前記極性マークが正しく位置しているかを確認する方法を利用してきた。しかし、このような極性検査方法を用いる場合、２次元画像で極性マークの位置を把握することが難しい場合が多い。例えば、極性マークが同一のカラーを有する高さの異なる段差である場合２次元画像で検査することは難しい。

従って、前記のような極性マークの位置を正確に把握することのできる方法が要求される。

従って、本発明が解決しようとする課題は、極性マークの位置を正確に把握して極性検査をより容易で正確に実行することのできる３次元形状検査方法を提供することにある。

本発明の一実施例による３次元形状検査方法は、照明装置から発生する光を測定対象物に照射して生成された画像を撮影し、撮影された前記画像を用いて前記測定対象物の高さ情報に基づいた３次元形状を取得して前記測定対象物の良否を検査する。前記３次元形状検査方法は前記測定対象物として基板に形成された所定の検査対象部品を選定することと、前記検査対象部品の形状を取得することと、前記検査対象部品の基準点を検出することと、前記検査対象部品に形成された極性マークの前記基準点に対する相対的な位置情報を確認することと、前記基準点に対する相対的な位置情報を用いて前記極性マークの存在可否を確認することで前記検査対象部品の良否を判断することと、を含む。

一実施例として、前記照明装置から発生された光は格子パターン光であり、前記撮影された画像はパターン画像であってもよい。

一実施例として、前記検査対象部品の形状を取得する以前に、前記検査対象部品に対する検査領域が設定されるようにしてもよい。

一実施例として、前記検査対象部品の形状は高さ情報に基づいた３次元形状で取得され、前記極性マークの存在可否は前記検査対象部品の高さ情報を用いて確認することができる。

この際、前記基準点に対する相対的な位置情報を用いて前記極性マークの存在可否を確認することで前記検査対象部品の良否を判断することは、前記基準点に対する相対的な位置情報を用いて前記極性マークが存在すると予想される位置に前記測定された検査対象部品の高さ情報を用いて前記極性マークが存在するかを確認して前記極性マークが存在する場合良好と判断し、前記極性マークが存在しない場合不良と判断される。

これとは異なり、前記基準点に対する相対的な位置情報を用いて前記極性マークの存在可否を確認することで前記検査対象部品の良否を判断することは、前記検査対象部品の高さ情報を用いて前記極性マークの位置を検出することと、前記基準点に対する相対的な位置情報と前記検出された極性マークの位置とを比較して前記検査対象部品の良否を判断することと、を含んでいてもよい。

この場合、前記検査対象部品の高さ情報を用いて前記極性マークの位置を検出することは、前記基準点に対する相対的な位置情報を用いて前記極性マークが存在すると予想される第１位置に前記測定された検査対象部品の高さ情報を用いて前記極性マークが存在するかを確認して前記極性マークの位置を検出することと、前記第１位置に前記極性マークが存在しない場合、前記検査対象部品が所定角度捩れた第２位置に前記測定された検査対象部品の高さ情報を用いて前記極性マークが存在するかを確認して前記極性マークの位置を検出することと、 を含むことができる。この際、前記第２位置で前記測定された査対象部品の高さ情報を用いて前記極性マークが存在するかを確認して前記極性マークの位置を検出した後、前記検査対象部品が所定角度回転された第３位置に前記測定された検査対象部品の高さ情報を用いて前記極性マークが存在するかを確認して前記極性マークの位置を検出することもできる。

一実施例として、前記検査対象部品に形成された極性マークは前記検査対象部品上の前記極性マークの隣接した領域と相異した高さを有することができる。前記検査対象部品は上面に形成されたディンプル（dimple）及び角に形成された面取り（chamfer）のうちいずれか一つを前記極性マークとして採用することができる。

前記検査対象部品に形成された極性マークの前記基準点に対する相対的な位置情報は、前記検査対象部品に対する形状を記録したキャド情報から確認されるか、学習モードによって取得された学習情報から確認される。

本発明の他の実施例による３次元形状検査方法は照明装置から発生する光を測定対象物に照射して生成された画像を撮影し、撮影された前記画像を用いて前記測定対象物の高さ情報に基づいた３次元形状を取得して前記測定対象物の良否を検査する。前記３次元形状検査方法は前記測定対象物としてプリント回路基板のベース基板上に形成された所定の検査対象部品を選定することと、前記検査対象部品を２次元検査類型または３次元検査類型に決定することと、前記検査対象部品の類型が２次元検査類型に決定された場合、第１検査過程を実行することと、前記検査対象部品の類型が３次元検査類型に決定された場合、第２検査過程を実行することと、を含む。前記第１検査過程は、前記検査対象部品の２次元画像を取得することと、前記検査対象部品の極性マークの位置を分析して前記検査対象部品の良否を判断することと、を含み、前記第２検査過程は、前記検査対象部品の基準点を検出することと、前記検査対象部品に形成された極性マークの前記基準点に対する相対的な位置情報を確認することと、前記基準点に対する相対的な位置情報と前記検査対象部品の３次元形状を測定する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークの位置を検出することと、前記極性マークの前記基準点に対する相対的な位置情報を通じて前記検査対象部品の良否を判断することと、を含む。

一実施例として、前記検査対象部品は、前記検査対象部品の領域別に一部領域は前記２次元検査類型に決定され、一部領域は３次元検査類型に決定されるようにしてもよい。

一実施例として、前記検査対象部品の類型は、前記検査対象部品に形成された極性マークが前記検査対象部品上の前記極性マークの隣接した領域と同一の高さを有する場合前記２次元検査類型に決定されることができる。この際、前記検査対象部品は上面の所定領域に形成された記号、前記隣接した領域と相異なるように彩色された部分、及び前記隣接した領域と区分できるように表示された領域表示のうちいずれか一つを前記極性マークとして採用することができる。

他の実施例として、前記検査対象部品の類型は、前記検査対象部品に形成された極性マークが前記検査対象部品上の前記極性マークの隣接した領域と相異した高さを有する場合前記３次元検査類型に決定されるようにしてもよい。

本発明によれば、検査対象部品の基準点を検出し、前記基準点に対する理論的な位置情報と検査対象部品の高さ情報を用いて検出された極性マークの実際の位置とを比較して、前記検査対象部品の良否を判断することで、極性検査をより容易で正確に実行することができる。

また、前記検査対象部品の高さ情報は３次元形状測定によって取得された情報を用いればよいので、追加的に必要となる検査時間が大幅に増加することはない。

また、検査対象部品の類型によって２次元検査類型と３次元検査類型とで分けて極性検査を実施し、高さ情報を用いて２次元画像を用いて判断し難い検査対象部品の極性検査をより容易で正確に実行することができるので、極性検査をより容易で正確に実行することができる。

本発明の一実施例による３次元形状測定装置を示す概念図である。 本発明の一実施例による３次元形状検査方法を示すフローチャートである。 図２の３次元形状検査方法の対象となるプリント回路基板の一部を示す平面図である。 図３のＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図である。 図２の極性マークの位置を検出する具体的な一実施例を示すフローチャートである。 本発明の他の実施例による３次元形状検査方法を示すフローチャートである。 図６の第１検査過程を具体的に説明するためのフローチャートである。 図６の第２検査過程を具体的に説明するためのフローチャートである。

本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することできる。ここでは、特定の実施例を図面に例示し本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定した開示形態に限定するのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解されるべきである。

第１、第２などの用語は多用な構成要素を説明するに使用されるが、前記構成要素は前記用語によって限定解釈されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみとして使用される。例えば、本発明の権利範囲を外れることなく第１構成要素を第２構成要素ということができ、類似に第２構成要素も第１構成要素ということができる。

本出願において使用した用語は単なる特定の実施例を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に示さない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを意味いｓ、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないこととして理解されるべきである。

特別に定義しない限り、技術的、科学的用語を含んでここで使用される全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有する。

一般的に使用される辞書に定義されている用語と同じ用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、過度に形式的な意味に解釈されない。

以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例をより詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例による３次元形状測定装置を示す概念図である。

図１を参照すると、本実施例による３次元形状測定方法に使用される３次元形状測定装置は、測定ステージ部１００、画像撮影部２００、第１及び第２照明装置３００、４００を含む第１照明部、第２照明部４５０、画像取得部５００、モジュール制御部６００及び中央制御部７００を含む。

前記測定ステージ部１００は、測定対象物１０を支持するステージ１１０及び前記ステージ１１０を移送するステージ移送ユニット１２０を含む。本実施例において、ステージ１１０によって測定対象物１０が画像撮影部２００と第１照明装置３００、及び第２照明装置４００に対して移動するに従って、測定対象物１０での測定位置をが変更することができる。

画像撮影部２００はステージ１１０の上部に配置され、測定対象物１０から反射されてきた光を受け測定対象物１０に対する画像を測定する。即ち、画像撮影部２００は第１照明装置３００及び第２照明装置４００から出射されて測定対象物１０から反射された光を受けて、測定対象物１０の平面画像を撮影する。

画像撮影部２００は、カメラ２１０、結像レンズ２２０、フィルター２３０及び円形ランプ２４０を含む。カメラ２１０は測定対象物１０から反射される光を受けて測定対象物１０の平面画像を撮影し、一例としてＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラのうちいずれか一つが採用されてもよい。結像レンズ２２０は、カメラ２１０の下部に配置され、測定対象物１０から反射される光を前記カメラ２１０で結像させる。フィルター２３０は、結像レンズ２２０の下部に配置され、測定対象物１０から反射される光をフィルタリングし結像レンズ２２０に提供し、一例として、周波数フィルター、カラーフィルター及び光強度調節フィルターのうちいずれか一つからなるようにしてもよい。円形ランプ２４０は、フィルター２３０の下部に配置され、測定対象物１０の２次元形状のような特異画像を撮影するために測定対象物１０に光を提供することができる。

第１照明装置３００は、例えば、画像撮影部２００の右側に測定対象物１０を支持する前記ステージ１１０に対して傾斜するように配置することができる。第１照明装置３００は、第１照明ユニット３１０、第１格子ユニット３２０、第１格子移送ユニット３３０及び第１集光レンズ３４０を含む。第１照明ユニット３１０は、照明源と少なくとも一つのレンジとで構成され光を発生し、第１格子ユニット３２０は、第１照明ユニット３１０の下部に配置され第１照明ユニット３１０から発生する光を格子縞パターンの有する第１格子パターン光に変更する。第１格子移送ユニット３３０は、第１格子ユニット３２０と連結され、第１格子ユニット３２０を移送させ、一例として、ＰＺＴ（Piezoelectric）移送ユニットや微細直線移送ユニットのうちいずれか一つを採用することができる。第１集光レンズ３４０は、第１格子ユニット３２０の下部に配置され第１格子ユニット３２０から出射された第１格子パターン光を測定対象物１０に集光させる。

第２照明装置４００は、例えば、画像撮影部２００の左側に測定対象物１０を支持するステージ１１０に対して傾斜するように配置されるようにしてもよい。第２照明装置４００は、第２照明ユニット４１０、第２格子ユニット４２０、第２格子移送ユニット４３０及び第２集光レンズ４４０を含むんでいてもよい。第２照明装置４００は、前述した第１照明装置３００と実質的に同一であるので重複する詳細な説明は省略する。

第１照明装置３００は、第１格子ユニット３３０が第１格子ユニット３２０をＮ回順に移動しながら測定対象物１０にＮ個の第１格子パターン光を照射するとき、画像撮影部２００は、測定対象物１０から反射されたＮ個の第１格子パターン光を順に受けてＮ個の第１パターン画像を撮影することができる。また、第２照明装置４００は第２格子移送ユニット４３０が第２格子ユニット４２０をＮ回順に移動しながら測定対象物１０にＮ個の第２格子パターン光を照射するとき、画像撮影部２００は、測定対象物１０から反射されたＮ個の第２格子パターン光を順に受けてＮ個の第２パターン画像を撮影することができる。ここで、前記Ｎは自然数で、一例として３または４であってもよい。

一方、本実施例においては、第１及び第２格子パターン光を発生する照明装置として第１及び第２照明装置３００、４００のみを説明したが、これとは異なり、照明装置の個数は３個以上であってもよい。即ち、前記測定対象物１０に照射される格子パターン光が多様な方向から照射され、多様な種類のパターン画像が撮影されるようにしてもよい。例えば、３個の照明装置が画像撮影部２００を中心に正三角形形態に配置される場合、３個の格子パターン光が互いに異なる方向で測定対象物１０に照射されるようにしてもよく、４個の照明装置が画像撮影部２００を中心に正四角形形態に配置される場合、４個の格子パターン光が互いに異なる方向で測定対象物１０に照射印加されるようにしてもよい。また、第１照明ユニットは８個の照明装置を含むことができ、この場合、８個の方向からパターン光を照射して画像を撮影することができる。

第２照明部４５０は、測定対象物１０の２次元的画像を取得するための光を測定対象物１０に照射する。一例として、第２照明部４５０は、赤色照明４５２、緑色照明４５４及び青色照明４５６を含むようにしてもよい。例えば、赤色照明４５２、緑色照明４５４及び青色照明４５６は、測定対象物１０の上部で円形に配置され測定対象物１０それぞれに赤色光、緑色光及び青色光を照射することができ、図１に示されたようにそれぞれ高さが異なるように形成することができる。

画像取得部５００は、画像撮影部２００のカメラ２１０と電気的に連結され、カメラ２１０から第１照明部によるパターン画像を取得して記録する。また、画像取得部５００は、カメラ２１０から第２照明部４５０による２次元的画像を取得して記録する。例えば、画像取得部５００は、カメラ２１０から撮影されたＮ個の第１パターン画像及びＮ個の第２パターン画像を受けて記録するイメージシステムを含む。

モジュール制御部６００は、測定ステージ部１００、画像撮影部２００、第１照明装置３００及び第２照明装置４００と電気的に接続され、それぞれを制御する。モジュール制御部６００は、例えば、照明コントローラ、格子コントローラ及びステージコントローラを含む。照明コントローラは第１及び第２照明ユニット３１０、４１０をそれぞれ制御して光を発生させ、格子コントローラは、第１及び第２格子移送ユニット３３０、４３０をそれぞれ制御して第１及び第２格子ユニット３２０、４２０を移動させる。ステージコントローラは、ステージ移送ユニット１２０を制御してステージ１１０を上下左右に移動させることができる。

中央制御部７００は、画像取得部５００及びモジュール制御部と電気的に接続され、それぞれを制御する。具体的には、中央制御部７００は、画像取得部５００のイメージシステムからＮ個の第１パターン画像及びＮ個の第２パターン画像を受け、これを処理して対象物の次元形状を測定することができる。また、中央制御部７００は、モジュール制御部６００の照明コントローラ、格子コントローラ及びステージコントローラをそれぞれ制御することができる。このように、中央制御部は、イメージ処理ボード、制御ボード及びインターフェースボードを含むようにしてもよい。

以下、上述したような３次元形状測定装置を用い、測定対象物１０として採用したプリント回路基板に搭載された所定の素子を検査する方法をより詳細に説明する。

図２は本発明の一実施例による３次元形状検査方法を示すフローチャートであり、図３は図２の３次元形状検査方法の対象となるプリント回路基板の一部を示す平面図であり、図４は図３のＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図である。

本発明の一実施例による３次元形状の検査方法は図１に説明したように照明装置から発生する格子パターン光を測定対象物に照射して生成されたパターン画像を撮影し、撮影されたパターン画像を用いて測定対象物の高さ情報に基づいた３次元形状取得して測定対象物の良否を検査する。

図２乃至図４を参照すると、本発明の一実施例による３次元形状を検査するために、まず、測定対象物としてプリント回路基板のベース基板１０上に形成された所定の検査対象部品を選定する（Ｓ１１０）。検査対象部品は、プリント回路基板に実装される多様な形態の回路素子を含んでいてもよい。例えば、検査対象部品は図３に示された第１部品２０及び第２部品３０のうちいずれか一つを含んでいてもよい。

続いて、検査対象部品に対する検査領域（field of view）（ＦＯＶ）を設定する（Ｓ１２０）。例えば、検査対象部品が第１部品２０である場合、検査領域は図３に示したように検査対象部品の少なくとも一部に該当する直四角形形態に定義された領域であるようにしてもよい。

次に、検査対象部品の高さ情報に基づいた３次元形状を取得する（Ｓ１３０）。３次元形状を取得する過程は、一例として図１で説明した方法を採用することができる。また、３次元形状を取得するために検査領域を設定し３次元形状を取得する過程（Ｓ１２０、Ｓ１３０）を数回繰り返して実行することができる。例えば、図３に示されたように検査領域（ＦＯＶ）は左から右に上から下に連続的に移動しながら前記過程を実行することができる。

続いて、検査対象部品の基準点を検出する（Ｓ１４０）。基準点は、検査対象部品上にまたは検査対象部品の近くに設定されるようにしてもよく、後述する検査対象部品の極性マークの位置を確認するための基準点として利用され得る。例えば、検査対象部品が第１部品２０の場合、基準点は図３に示した第１基準点（ＲＰ１）のように検査対象部品の中心点であってもよい。検査対象部品が第２部品３０の場合、基準点は図３に示した第２基準点（ＲＰ２）のように検査対象部品の中心点であってもよい。これとは異なり、基準点は、検査対象部品の頂点のように極性マークの位置を定義することのできる基準となるいかなる点でも可能である。この際、検査対象部品の基準点を設定するための領域設定、即ち、検査対象部品の形状を設定する作業は、カメラを用いて取得した２次元イメージ情報を用いても可能である。

次に、検査対象部品に形成された極性マークの基準点に対する相対的な位置情報を確認する（Ｓ１５０）。相対的な位置情報は、理論的に検査対象部品が形成される位置で極性マークが理論的に存在する位置を示す情報を意味する。

検査対象部品に形成された極性マークの基準点に対する相対的な位置情報は、一実施例として検査対象部品に対する形状を記録したキャド（ＣＡＤ）情報から確認され得る。キャド情報は、例えば、プリント回路基板の設計に関する情報を含む設計図である。

これとは異なり、検査対象部品に形成された極性マークの基準点に対する相対的な位置情報は、学習モードによって取得された学習情報から確認され得る。学習モードは、例えば、順に、データベースでボード情報を検索する段階、前記データベース検索結果ボード情報がない場合ベアボードの学習を実施する段階、及びベアボードの学習が完了されてベアボードによるボード情報が算出されるとボード情報をデータベースに記録する段階のような方式で具現されることができる。即ち、学習モードはプリント回路基板のベアボードを学習してプリント回路基板の設計基準情報を取得するのであり、学習モードを通じて学習情報を取得することで理論的な相対的位置情報を取得することができる。

続いて、基準点に対する相対的な位置情報を用い、極性マークの存在可否を確認することで検査対象部品の良否を判断する。極性マークの存在可否は、検査対象部品の高さ情報を用いて確認することができる。

具体的に、まず、基準点に対する相対的な位置情報と測定された検査対象部品の高さ情報とを用いて極性マークの位置を検出する（Ｓ１６０）。

検査対象部品に形成された極性マークは、検査対象部品上の極性マークの隣接した領域と相異した高さを有していてもよい。例えば、極性マークは、隣接した領域より凹んで形成されたディンプル２２及び隣接した領域より低い高さを有するように切られた角に形成された面取り（chamfer）３２であるようにしてもよい。

従って、基準点に対する理論的な相対的位置情報を用いて極性マークの予想位置を設定し、上述した３次元形状を取得する過程（Ｓ１３０）によって取得された高さ情報を用い、極性マークが存在するかの可否を確認することで、極性マークの位置を検出することができる。

図５は図２の極性マークの位置を検出する具体的な一実施例を示すフローチャートである。

図５を参照すると、極性マークの位置を検出するために、まず、基準点に対する相対的な位置情報を用いて極性マークが存在すると予想される第１位置に測定された検査対象部品の高さ情報を用いて極性マークが存在するかを確認し、極性マークの位置を検出する（Ｓ１６２）。この際、第１位置は、上述したキャド情報または学習モードによる学習情報で取得した理論的な相対的位置情報に対応するようにしてもよい。ここに予想通り極性マークが位置すると、第１位置が極性マークの位置となる。

続いて、第１位置に極性マークが存在しない場合、検査対象部品の所定角度捩れた第２位置に測定された検査対象部品の高さ情報を用いて極性マークが存在するかを確認し、極性マークの位置を検出する（Ｓ１６４）。この際、所定角度捩れたというのは理論的に配置される位置から多少外れて配置されることを意味するのであり、前記所定角度は既に設定された許容範囲に従って設定され、第２位置は許容範囲内の任意の位置に該当する。従って、設定された所定角度に捩れた範囲内に極性マークが存在するかを確認し、極性マークが存在すると、このときの第２位置が極性マークの位置となる。

次に、第２位置に極性マークが存在しない場合、検査対象部品が所定角度回転された第３位置に測定された検査対象部品の高さ情報を用いて前記極性マークが存在するかを確認し、極性マークの位置を検出する（Ｓ１６６）。この際、所定角度回転されるというのは、検査対象部品が理論的に配置される位置から９０°、１８０°などに回転されて間違って配置されることを意味するのであり、前記所定角度は検査対象部品の形状的特長によって設定され、記第３位置は第１位置及び/または第２位置から設定された所定角度で回転された位置に該当する。従って、設定された所定角度で回転された範囲内に極性マークが存在するかを確認し、極性マークが存在するとこのときの第３位置が極性マークの位置となる。

再度、図２を参照する。次に、極性マークの基準点に対する相対的な位置情報と検出された極性マークの位置とを比較して検査対象部品の良否を判断する（Ｓ１７０）。即ち、極性マークの基準点に対する理論的な相対的位置情報と検出された実際極性マークの位置とを比較してその差異を判断することで、検査対象部品の良否を判断することができる。

例えば、極性マークが第１位置または第２位置に存在する場合、検査対象部品は良と判断され、第３位置に存在する場合、検査対象部品を否と判断することができる。

上述したように、３次元形状測定装置によって取得された高さ情報を用いることで、２次元画像を用いて判断し難い検査対象部品の極性検査をより容易で正確に実行することができる。

一方、より単純化し、基準点に対する相対的な位置情報を用いて極性マークが存在すると予想される位置に測定された検査対象部品の高さ情報を用いて極性マークが存在するかを確認し極性マークが存在する場合は良と判断し、極性マークが存在しない場合は否と判断することができる。

図６は本発明の他の実施例による３次元形状検査方法を示すフローチャートである。

本発明の他の実施例による３次元形状の検査方法は、図２と同様に、照明装置から発生する格子パターン光を測定対象物に照射して生成されたパターン画像を撮影し、撮影されたパターン画像を用いて測定対象物の高さ情報に基づいた３次元形状を取得して測定対象物の良否を検査する。

図６を参照すると、本発明の他の実施例による３次元形状を検査するために、まず、３次元形状検査方法は、測定対象物としてプリント回路基板のベース基板上に形成された所定の検査対象部品を選定する（Ｓ２１０）。続いて、検査対象部品を２次元検査類型または３次元検査類型に決定する（Ｓ２２０）。

前記検査対象部品の類型は、一実施例として図２において説明されたキャド情報や学習モードによって取得された学習情報から検査対象部品がいかなる部品であるかを把握した後、既に設定されている部品別検査類型に従って検査類型を決定することができる。

例えば、検査対象部品が前述されたディンプルまたは面取りのように３次元的形状で極性を表示する場合、検査類型は３次元検査類型と決定することができる。

また、検査対象部品が２次元的模様で極性を表示する場合、検査類型は２次元検査類型と決定することができる。一例として、検査対象部品の類型は、検査対象部品に形成された極性マークが検査対象部品上のマークの隣接した領域と同一の高さを有する場合、２次元検査類型と決定することができる。この際、検査対象部品は、上面の所定領域に形成された記号、隣接した領域と相異なるように彩色された部分及び隣接した領域と区分できるように表示された表示のうちいずれか一つを極性マークとして採用することができる。

次に、検査対象部品の類型が２次元検査類型と決定された場合、第１検査過程を実行し（Ｓ２３０）、検査対象部品の類型が３次元検査類型と決定された場合、第２検査過程を実行する（Ｓ２４０）。

図７は図６の第１検査過程を具体的に説明するためのフローチャートである。

図７を参照すると、第１検査過程を実行するために、まず、検査対象部品の２次元画像を取得する（Ｓ２３２）。一実施例として、２次元画像を図１に示された第２照明部４５０を通じて取得することができる。これとは異なり、２次元画像は、２次元的平面画像を取得することができるなら、他の方式によって取得するようにしてもよい。

続いて、検査対象部品の極性マークの位置を分析し検査対象部品の良否を判断する（Ｓ２３４）。即ち、２次元画像を用いて極性マークの位置が理論的な位置にあるかの可否を確認して検査対象部品の良否を判断することができる。

図８は図６の第２検査過程を具体的に説明するためのフローチャートである。

図８を参照すると、第２検査過程を実行するために、まず、検査対象部品の基準点を検出する（Ｓ２４２）。続いて、検査対象部品に形成された極性マークの基準点に対する相対的な位置情報を確認する（Ｓ２４４）。続いて、基準点に対する相対的な位置情報と検査対象部品の３次元形状を測定する過程で取得された高さ情報とを用いて極性マークの位置を検出する（Ｓ２４６）。続いて、極性マークの基準点に対する相対的な位置情報と検出された極性マークの位置とを比較して検査対象部品の良否を判断する（Ｓ２４８）。

上述した段階Ｓ２４２、段階Ｓ２４４、段階Ｓ２４６、段階Ｓ２４８は、図２乃至図５において説明した段階Ｓ１４０、段階Ｓ１５０、段階Ｓ１６０、段階Ｓ１７０とそれぞれ実質的に同一であるので重複する詳細な説明は省略する。

一方、図２乃至図５に説明したように、段階Ｓ１５０以後には、基準点に対する相対的な位置情報を用いて極性マークの存在可否を確認することによって検査対象部品の良否を判断し、段階Ｓ１６０及び段階Ｓ１７０をより単純化して、基準点に対する相対的な位置情報を用いて極性マークが存在すると予想される位置に測定された検査対象部品の高さ情報を用いて極性マークが存在するかを確認して極性マークが存在する場合に良と判断し、前記極性マークが存在しない場合に否と判断することができる。

上述したように、検査対象部品の類型によって２次元検査類型と３次元検査類型とに分けて極性検査を実行することにより、極性検査をより容易で正確に実行することができる。

上述したような本発明によると、検査対象部品の基準点を検出し、基準点に対する理論的な位置情報と検査対象部品の高さ情報とを用いて検出された極性マークの実際位置とを比較して、検査対象部品の良否を判断することで、極性検査をより容易で正確に実行することができる。

また、検査対象部品の高さ情報は３次元形状測定によって取得された情報を用いればよいので、追加的に必要な検査時間が増えることはない。

以上、本発明を実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

１０ 測定対象物
１５ ベース基板
２０ 第１部品
２２ ディンプル
３０ 第２部品
３２ 面取り
１００ 測定ステージ部
２００ 画像撮影部
２１０ カメラ
３００ 第１照明装置
４００ 第２照明装置
４５０ 第２照明部
５００ 画像取得部
６００ モジュール制御部
７００ 中央制御部
ＲＰ１ 第１基準点
ＲＰ２ 第２基準点

Claims (15)

1. 照明装置から発生する光を測定対象物に照射して画像を撮影し、撮影された前記画像を用いて前記測定対象物の高さ情報を取得し、当該高さ情報に基づいて当該測定対象物の３次元形状を計測して前記測定対象物の良否を検査する３次元形状検査方法において、
   前記測定対象物として基板に形成された所定の検査対象部品を選定し、
   前記検査対象部品の高さ情報を取得し、当該高さ情報に基づいて測定対象物の３次元形状を計測し、
   前記検査対象部品の基準点を検出し、
   前記検査対象部品に形成された極性マークの前記基準点に対する相対的な位置情報を確認し、
   前記基準点に対する相対的な位置情報と前記測定対象物の３次元形状を計測する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークの存否を確認することで前記検査対象部品の良否を判断すること、
   を含むことを特徴とする３次元形状検査方法。
2. 前記照明装置から発生する光は格子パターン光であり、前記撮影された画像はパターン画像であることを特徴とする請求項１記載の３次元形状検査方法。
3. 前記検査対象部品の形状を取得する以前に、前記検査対象部品に対する検査領域を設定することをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の３次元形状検査方法。
4. 前記基準点に対する相対的な位置情報を用いて前記極性マークの存否を確認することで前記検査対象部品の良否を判断することは、
   前記基準点に対する相対的な位置情報を用いて前記極性マークが存在すると予想される位置に前記測定対象物の３次元形状を計測する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークが存在するかを確認して前記極性マークが存在する場合良好と判断し、前記極性マークが存在しない場合不良と判断することを特徴とする請求項１記載の３次元形状検査方法。
5. 前記基準点に対する相対的な位置情報を用いて前記極性マークの存否を確認することで前記検査対象部品の良否を判断することは、
   前記測定対象物の３次元形状を計測する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークの位置を検出することと、
   前記基準点に対する相対的な位置情報と前記検出された極性マークの位置とを比較して前記検査対象部品の良否を判断することと、を含むことを特徴とする請求項１記載の３次元形状検査方法。
6. 前記測定対象物の３次元形状を計測する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークの位置を検出することは、
   前記基準点に対する相対的な位置情報を用いて前記極性マークが存在すると予想される第１位置に前記測定対象物の３次元形状を計測する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークが存在ｆするかを確認して前記極性マークの位置を検出することと、
   前記第１位置に前記極性マークが存在しない場合、前記検査対象部品が所定角度捩れた第２位置に前記測定対象物の３次元形状を計測する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークが存在するかを確認して前記極性マークの位置を検出することと、を含むことを特徴とする請求項５記載の３次元形状検査方法。
7. 前記測定対象物の３次元形状を計測する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークの位置を検出することは、
   前記基準点に対する相対的な位置情報を用いて前記極性マークが存在すると予想される第１位置に前記測定対象物の３次元形状を計測する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークが存在するかを確認して前記極性マークの位置を検出することと、
   前記第１位置に前記極性マークが存在しない場合、前記検査対象部品の所定角度捩れた第２位置に前記測定対象物の３次元形状を計測する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークが存在するかを確認して前記極性マークの位置を検出することと、
   前記第２位置に前記極性マークが存在しない場合、前記検査対象部品が所定角度回転された第３位置に前記測定対象物の３次元形状を計測する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークが存在するかを確認して前記極性マークの位置を検出することと、を含むことを特徴とする請求項５記載の３次元形状検査方法。
8. 前記検査対象部品に形成された極性マークは、前記検査対象部品上の前記極性マークの隣接した領域と相異した高さを有することを特徴とする請求項１記載の３次元形状検査方法。
9. 前記検査対象部品は、上面に形成されたディンプル及び角に形成された面取りのうちいずれか一つを前記極性マークとして採用することを特徴とする請求項８記載の３次元形状検査方法。
10. 前記検査対象部品に形成された極性マークの前記基準点に対する相対的な位置情報は、前記検査対象部品に対する形状を記録したキャド情報から確認されるか、学習モードによって取得された学習情報から確認されることを特徴とする請求項１記載の３次元形状検査方法。
11. 照明装置から発生する光を測定対象物に照射して生成された画像を撮影し、撮影された前記画像を用いて前記測定対象物の高さ情報を取得し、当該高さ情報に基づいて当該測定対象物の３次元形状を計測して前記測定対象物の良否を検査する形状検査方法において、
    前記測定対象物としてプリント回路基板のベース基板上に形成された所定の検査対象部品を選定することと、
    前記検査対象部品を２次元検査類型または３次元検査類型に決定することと、
    前記検査対象部品の類型が２次元検査類型に決定された場合、第１検査過程を実行する段階と、
    前記検査対象部品の類型が３次元検査類型に決定された場合、第２検査過程を実行する段階と、
    を含み、
    前記第１検査過程は、
    前記検査対象部品の２次元画像を取得することと、
    前記検査対象部品の極性マークの位置を分析して前記検査対象部品の良否を判断することと、
    を含み、
    前記第２検査過程は、
    前記検査対象部品の基準点を検出することと、
    前記検査対象部品に形成された極性マークの前記基準点に対する相対的な位置情報を確認することと、
    前記基準点に対する相対的な位置情報と前記測定対象物の３次元形状を計測する過程で取得された高さ情報を用いて前記極性マークの位置を検出することと、
    前記極性マークの前記基準点に対する相対的な位置情報を通じて前記検査対象部品の良否を判断することと、
    を含むことを特徴とする３次元形状検査方法。
12. 前記検査対象部品は、前記検査対象部品の領域別に一部領域は前記２次元検査類型に決定され、一部領域は３次元検査類型に決定されることを特徴とする請求項１１記載の３次元形状検査方法。
13. 前記検査対象部品の類型は、前記検査対象部品に形成された極性マークが前記検査対象部品上の前記極性マークの隣接した領域と同一の高さを有する場合前記２次元検査類型に決定されることを特徴とする請求項１１記載の３次元形状検査方法。
14. 前記検査対象部品は、上面の所定領域に形成された記号、前記隣接した領域と相異なるように彩色された部分、及び前記隣接した領域と区分できるように表示された領域表示のうちいずれか一つを前記極性マークとして採用することを特徴とする請求項１３記載の３次元形状検査方法。
15. 前記検査対象部品の類型は、前記検査対象部品に形成された極性マークが前記検査対象部品上の前記極性マークの隣接した領域と相異した高さを有する場合前記３次元検査類型に決定されることを特徴とする請求項１１記載の３次元形状検査方法。