JP5594923B2 - 基板面高さ測定方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板の実装面の任意の測定対象点の高さを測定する基板面高さ測定方法及びその装置に関する発明である。

電子部品実装機を用いて回路基板の実装面（以下「基板面」という）にディスペンサノズルで半田を塗布したり、吸着ノズルに吸着した電子部品を実装する際に、基板面が反っていることがあるため、実装精度を上げるには、基板面に対するディスペンサノズルや吸着ノズルの上下ストローク（昇降量）を基板面の反りに応じて微調整することが望ましい。これを実現するためには、基板面の反り（高さ）を測定する必要があり、そのために、幾つかの基板面高さ測定技術が提案されている。

例えば、特許文献１（特開２００５−３０７９３号公報）に記載された基板面高さ測定技術は、基板面に形成されている３箇所の認識マークの位置をオペレータの入力操作又は自動的に指示して、これら３箇所の認識マークの高さをレーザ変位センサにより測定し、これら３箇所の認識マークを含む平面上に部品実装位置が存在するものと仮定して、３箇所の認識マークの高さ測定値に基づいて部品実装位置の高さを線形補間により算出するようにしている。

この特許文献１には、高さ測定に用いる認識マークの選択方法については具体的に記載されていない。特に、高さ測定に用いる認識マークの選択を自動化する場合は、適正な選択基準が無ければ、不適切な位置の認識マークを選択してしまうことになり、線形補間による部品実装位置の高さ測定精度が悪くなるという欠点がある。

また、特許文献２（特開２００４−７１６４１号公報）に記載された基板の反り測定技術は、基板面を複数の四角形領域に分割し、各四角形領域の代表ポイントの高さを反り検出器で検出して、基板全体の反りを推定演算するようにしている。

しかし、この方法で、反りの検出精度を高めるには、代表ポイントの個数（四角形領域の個数）を相当に多くする必要があり、そのために、全ての代表ポイントの高さを測定し終えるまでに時間がかかり、反り検出処理時間が長くなるという欠点がある。
特開２００５−３０７９３号公報（第７頁等） 特開２００４−７１６４１号公報（第７頁等）

上述したように、従来の基板面高さ（反り）測定技術では、高さ測定精度が悪くなったり、処理時間が長くなるという欠点があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、基板面の任意の測定対象点の高さ測定精度向上と処理時間短縮を実現することができる基板面高さ測定方法及びその装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、回路基板の実装面（以下「基板面」という）の任意の測定対象点の高さを測定する基板面高さ測定方法及びその装置において、前記基板面に設定された４個以上の高さ測定点の中から隣り合う３個の高さ測定点を選択し、当該３個の高さ測定点を頂点とする三角形領域を形成する処理を繰り返して前記基板面を複数の三角形領域に分割し、前記複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点となる３個の高さ測定点の高さを高さ測定手段により測定し、当該３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出するようにしたものである。

この場合、基板面を複数の三角形領域に分割した後に、実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域の３個の頂点（３個の高さ測定点）の高さを測定するようにしたが、最初に、基板面に設定された４個以上の高さ測定点を全て測定した後、基板面を複数の三角形領域に分割するようにしても良い。

いずれの場合も、基板面を複数の三角形領域に分割し、実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点（高さ測定点）の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出するので、測定対象点に近い３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて測定対象点の高さを補間計算により精度良く算出することができると共に、高さ測定の処理時間を短くすることができる。

本発明は、基板面を複数の三角形領域に分割する際に、一辺を共通にする三角形領域の候補が複数存在する場合に、他の２辺のうちの長い方の辺が最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択するようにしても良い。

或は、基板面を複数の三角形領域に分割する際に、一辺を共通にする三角形領域の候補が複数存在する場合に、他の２辺の合計長さが最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択するようにしても良い。

また、基板面を複数の三角形領域に分割する際に、１個の高さ測定点を共通の頂点とする三角形領域の候補が複数存在する場合に、３辺の合計長さ又は最長辺（３辺のうちの最も長い辺）が最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択するようにしても良い。

いずれの方法を採用しても、実際に高さを測定しようとする測定対象点と、その測定対象点を含む三角形領域の頂点（高さ測定点）との距離が短くなるように三角形領域を分割することができ、補間計算の精度を向上させることができる。

また、本発明は、高さ測定点の高さを測定する高さ測定手段として、レーザ変位センサ等の専用の高さ測定装置を用いるようにしても良いが、電子部品実装機に標準装備されたカメラとスリット光を組み合わせて高さ測定点の高さを測定するようにしても良い。

この場合、基板面に対してスリット光を斜め上方から前記高さ測定点に跨がるように照射するスリット照明手段と、基板面の真上からスリット光の照射部分を撮像するカメラとを備えた画像取り込みシステムを使用し、カメラで撮像したスリット光と高さ測定点とが重なる部分の位置と前記スリット光の照射角度とに基づいて当該高さ測定点の高さを算出するようにすると良い。このようにすれば、電子部品実装機に標準装備されたカメラを使用して高さ測定点の高さを測定することができるため、レーザ変位センサ等の専用の高さ測定装置が不要となり、低コスト化の要求を満たすことができる。

カメラを用いて高さ測定点の高さを検出する場合は、前記スリット照明手段の照明のみで前記カメラで撮像した前記スリット光の照射部分の画像を取り込む工程と［図４（ａ）参照］、前記スリット照明手段を含む全ての照明を消した状態で前記カメラで撮像した上記と同じ部分の画像を取り込む工程と［図４（ｂ）参照］、前記スリット照明手段の照明のみの画像から前記全ての照明を消した状態の画像を差し引いた差分画像を抽出する工程と［図４（ｃ）参照］、前記差分画像に基づいて前記スリット光と前記高さ測定点とが重なる部分の位置を検出する工程と［図４（ｄ）参照］、前記スリット光と前記高さ測定点とが重なる部分の位置と前記スリット光の照射角度とに基づいて当該高さ測定点の高さを算出する工程とを実行するようにしても良い。このようにすれば、カメラで撮像したスリット光と高さ測定点とが重なる部分の位置とスリット光の照射角度とに基づいて当該高さ測定点の高さを幾何学的に精度良く算出することができる。

ところで、回路基板の中には、可視光を全く透過しない不透明な基板もあるが、可視光を透過する半透明又は透明な基板（例えばガラスエポキシ樹脂等の半透明又は透明なプラスチック基板、ガラス基板等）も存在する。このような半透明又は透明な基板に対して斜め上方から可視光のスリット光を照射すると、図１０（ａ）に示すように、可視光のスリット光が基板の上面で反射するだけでなく、基板内部を透過して基板の下面でも反射するため、カメラ側から見て異なる位置で反射する２種類の反射光１，２が存在することになる。このため、可視光のスリット光を半透明又は透明な基板に照射すると、可視光のスリット光と高さ測定点とが重なる部分の位置をカメラで正確に撮像できなくなってしまい、高さ測定点の高さを精度良く算出できなくなってしまう。

この対策として、スリット光を紫外光により形成し、紫外光領域に感度を持つ紫外光カメラを用いるようにすると良い。

可視光よりも波長が短い紫外光は、半透明又は透明な基板の内部に透過しにくい性質があるため、図１０（ｂ）に示すように、紫外光のスリット光を半透明又は透明な基板に対して斜め上方から照射すれば、半透明又は透明な基板内部への紫外光のスリット光の透過をほとんど防止することができて、基板の上面のみで紫外光のスリット光を反射することが可能となる。従って、半透明又は透明な基板であっても、紫外光のスリット光を用いて、紫外光領域に感度を持つ紫外光カメラで撮像すれば、スリット光と高さ測定点とが重なる部分の位置をカメラで正確に撮像することが可能となり、高さ測定点の高さを精度良く算出することができる。

尚、可視光を全く透過しない不透明な基板に対しては、可視光のスリット光を用いても良いことは言うまでもない。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した２つの実施例１，２を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図９に基づいて説明する。まず、図１乃至図５に基づいて回路基板１１の実装面に設定された所定の高さ測定点１２，１３の高さを測定するシステム（高さ測定手段）について説明する。

図１に示すように、回路基板１１の実装面（以下単に「基板面」という）には、その対角線方向の２つのコーナ部分に基板位置検出用の認識マーク１２が導体パターン等で形成され、更に、複数の高さ測定点１３が基板面全体にほほ均等に分散するように導体パターン等で形成されている。各高さ測定点１３は、高さ測定専用の導体パターンとして形成しても良いし、基板面に形成された導体配線パターンの一部（高さ測定に適した箇所）を高さ測定点１３として使用しても良い。

本実施例１では、基板位置検出用の２個の認識マーク１２も「高さ測定点」として用いられ（以下の説明では認識マーク１２も「高さ測定点」と呼ぶ）、これにより、１つの基板面に合計４個以上（図１の例では合計１０個）の高さ測定点１２，１３が基板面全体にほほ均等に分散するように配置されている。

本実施例１では、基板位置検出用の認識マーク１２を検出する基板位置認識カメラ１４（図２参照）を用いて基板面の高さ測定点１２，１３の高さを測定する。この基板位置認識カメラ１４の光軸に対して所定の傾斜角度θでスリット光１５（図４参照）を照射するスリット照明装置１６（スリット照明手段）が基板位置認識カメラ１４と所定の位置関係で設置されている。このスリット照明装置１６は、図３に示すように、ケース１７内にＬＥＤ等の光源１８とスリットガラス板１９とレンズ２０を一列に配列して構成されている。この基板位置認識カメラ１４とスリット照明装置１６は、電子部品実装機の装着ヘッド２１（図２参照）に対して所定の位置関係で設置されている。尚、装着ヘッド２１には、半田を塗布するディスペンサノズル（図示せず）や電子部品を吸着する吸着ノズル（図示せず）が下向きに取り付けられている。

この場合、高さ測定点１２，１３は、スリット光１５を基板位置認識カメラ１４側に反射するように導体パターン等で形成され、その外周囲の基板面は、基板位置認識カメラ１４側へのスリット光１５の反射が少なくなっている。このため、図４（ａ）に示すように、基板位置認識カメラ１４の撮影用の照明を消して、基板面に対してスリット照明装置１６のスリット光１５を斜め上方から高さ測定点１２又は１３に跨がるように照射して、そのスリット光１５の照射部分を基板位置認識カメラ１４で撮影したときに、基板面に照射されるスリット光１５のうち高さ測定点１２又は１３と重なる部分のみが明るい画像となって取り込まれる。

次に、基板位置認識カメラ１４とスリット照明装置１６を用いて高さ測定点１２，１３の高さを測定する方法を図４を用いて説明する。

まず、基板位置認識カメラ１４の照明を消して、スリット照明装置１６のスリット光１５のみの照明で高さ測定点１２又は１３の画像を取り込む［図４（ａ）参照］。これにより、基板面に照射されるスリット光１５のうち高さ測定点１２又は１３と重なる部分のみが明るい画像となって取り込まれる。この後、スリット照明装置１６のスリット光１５も消して、全く照明がない状態で上記と同じ部分の画像を取り込む［図４（ｂ）参照］。

この後、図４（ａ）に示すスリット光１５の照明のみの画像から図４（ｂ）に示す全く照明がない状態の画像を差し引いた差分画像（スリット光１５のうちの高さ測定点１２又は１３と重なる部分の画像）を抽出する［図４（ｃ）参照］。この後、パターンマッチングの手法を用いてスリット光１５と高さ測定点１２又は１３とが重なる部分のエッジ位置（例えばスリット光１５と交差する高さ測定点１２又は１３のエッジ位置）を検出する。そして、この差分画像のスリット光１５のエッジ位置とスリット光１５の照射角度θとに基づいて高さ測定点１２又は１３の高さを算出する。

例えば、図５に示すように、スリット光１５の光軸（中心軸）が基板位置認識カメラ１４の光軸（Ｚ軸）と交差する点を基準高さ「０」とした場合、スリット光１５のエッジ位置がＸ軸方向にｘ［μｍ］ずれている時の高さ測定点１２又は１３の高さｚ［μｍ］は次式で算出される。
ｚ＝ｘ／tan θ
ここで、θは、スリット光１５の光軸と基板位置認識カメラ１４の光軸との交差角度である。

ところで、回路基板１１の中には、可視光を全く透過しない不透明な基板もあるが、可視光を透過する半透明又は透明な基板（例えばガラスエポキシ樹脂等の半透明又は透明なプラスチック基板、ガラス基板等）も存在する。このような半透明又は透明な基板に対して斜め上方から可視光のスリット光１５を照射すると、図１０（ａ）に示すように、可視光のスリット光１５が基板の上面で反射するだけでなく、基板内部を透過して基板の下面でも反射するため、カメラ１４側から見て異なる位置で反射する２種類の反射光１，２が存在することになる。このため、可視光のスリット光１５を半透明又は透明な基板１１に照射すると、可視光のスリット光と高さ測定点１２又は１３とが重なる部分の位置をカメラで正確に撮像できなくなってしまい、高さ測定点１２又は１３の高さを精度良く算出できなくなってしまう。

この対策として、スリット光１５を紫外光により形成し、紫外光領域に感度を持つ紫外光カメラ１４を用いるようにすると良い。

可視光よりも波長が短い紫外光は、半透明又は透明な基板１１の内部に透過しにくい性質があるため、図１０（ｂ）に示すように、紫外光のスリット光を半透明又は透明な基板１１に対して斜め上方から照射すれば、半透明又は透明な基板１１内部への紫外光のスリット光の透過をほとんど防止することができて、基板１１の上面のみで紫外光のスリット光を反射することが可能となる。従って、半透明又は透明な基板１１であっても、紫外光のスリット光１５を用いて、紫外光領域に感度を持つ紫外光カメラ１４で撮像すれば、スリット光１５と高さ測定点１２又は１３とが重なる部分の位置をカメラで正確に撮像することが可能となり、高さ測定点１２又は１３の高さを精度良く算出することができる。

尚、本実施例１では、紫外光のスリット照明装置１６の他に、可視光で基板位置検出用の認識マーク１２を照明する可視光の照明光源を設けると共に、分光感度特性が可視光領域から紫外光領域までの広レンジのカメラ１４を使用し、まず、可視光の照明光源を点灯して基板１１上の基板位置検出用の認識マーク１２をカメラ１４で撮像し、可視光の照明光源を消灯して紫外光のスリット照明装置１６を点灯して上述した方法で高さ測定点１２又は１３の高さを測定するようにしている。

また、本実施例１では、基板面に設定された全ての高さ測定点１２，１３をそれぞれ前述した方法で測定した後、基板面の高さ測定点１２，１３の中から隣り合う３個の高さ測定点１２又は１３を選択し、当該３個の高さ測定点１２又は１３を頂点とする三角形領域を形成する処理を繰り返して基板面を複数の三角形領域に分割する。

この三角形領域形成工程においては、最初に任意の１つの高さ測定点１２又は１３を起点として、一定方向（例えば反時計回り）に他の２つの高さ測定点１２又は１３を選択して、３個の高さ測定点１２又は１３を頂点とする三角形領域を形成する。

この際、図６（ａ）に示すように、一辺を共通にする三角形領域の候補が複数存在する場合は、他の２辺のうちの長い方の辺が最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択する。

このような方法で、図６（ｂ）に示すように、最初の１つの三角形領域を形成した後、同様の方法で、図６（ｃ）に示すように、形成済みの三角形領域の一辺を共通にする２個目の三角形領域を形成する。この後も、同様の方法で、図６（ｄ）〜（ｌ）に示すように新たな三角形領域を形成する処理を繰り返して基板面を複数の三角形領域に分割する。

以上のようにして基板面を複数の三角形領域に分割した後、複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択する。この際、図７に示すように、三角形領域の３辺を延長した各々の直線の三角形側のサイドに測定対象点が存在するか否かで、当該三角形領域内に測定対象点が含まれるか否かを判定すれば良い。

そして、測定対象点が含まれる三角形領域の３個の頂点となる３個の高さ測定点１２（又は１３）の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出する。この際、補間計算は、線形補間又は多項式補間のいずれを用いても良い。線形補間により測定対象点の高さを算出する場合は、三角形領域を平面と見なして、この平面上に任意の測定対象点が位置するものと仮定して、図８に示すように、まず、三角形領域の１つの頂点（Ａ点）と測定対象点（Ｅ点）とを結ぶ直線と、他の２つの頂点（Ｂ点とＣ点）を結ぶ直線（底辺）との交点（Ｄ点）を求め、この交点（Ｄ点）の高さを当該２つの頂点（Ｂ点とＣ点）の高さ測定値に基づいて線形補間により算出する。その後、測定対象点（Ｅ点）の高さを１つの頂点（Ａ点）の高さ測定値と交点（Ｄ点）の高さの補間計算値に基づいて線形補間により算出する。

また、図１に示すように、基板面の４辺の近傍領域は、三角形領域の外側に位置しているため、この領域に測定対象点が存在する場合は、その測定対象点の高さを次のようにして算出又は決定する。

（１）基板面の４隅のコーナ部分２２に測定対象点が存在する場合、その測定対象点の高さは、当該コーナ部分２２に位置する測定対象点１２又は１３の高さ測定値と一致するものと見なす。

（２）コーナ部分２２以外の基板面の４辺の近傍領域（三角形領域の外側）に測定対象点が存在する場合、その測定対象点の高さは、その測定対象点に隣接する三角形領域の辺上の対応点の高さと一致するものと見なす。例えば、三角形領域の外側に位置する測定対象点のＸＹ座標が（ｘ1 ，ｙ1 ）の場合、Ｘ座標がｘ1 又はＹ座標がｙ1 となる三角形領域の辺上の対応点の高さを当該三角形領域の２つの頂点（高さ測定点１２又は１３）の高さ測定値に基づいて線形補間により算出し、これを測定対象点の高さと見なす。

以上説明した高さ測定点１２，１３の高さ測定と三角形領域の分割と測定対象点の高さの補間計算は、基板位置認識カメラ１４の画像を処理するコンピュータによって実行される。従って、この画像処理用のコンピュータは、特許請求の範囲でいう高さ測定手段、三角形領域分割手段及び補間計算手段としての役割を果たす。

以上説明した本実施例１によれば、基板面を複数の三角形領域に分割し、実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点（高さ測定点１２又は１３）の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出するようにしたので、測定対象点に近い３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて測定対象点の高さを補間計算により精度良く算出することができると共に、高さ測定の処理時間を短くすることができる。

尚、本実施例１では、最初に、基板面に設定された高さ測定点１２又は１３を全て測定した後、基板面を複数の三角形領域に分割するようにしたが、基板面を複数の三角形領域に分割した後に、実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域の３個の頂点（３個の高さ測定点１２又は１３）の高さを測定し、当該３個の高さ測定点１２又は１３の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出するようにしても良い。

また、本実施例１では、基板面を複数の三角形領域に分割する際に、一辺を共通にする三角形領域の候補が複数存在する場合に、他の２辺のうちの長い方の辺が最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択するようにしたが、この他にも、次のような方法が考えられる。

（１）基板面を複数の三角形領域に分割する際に、一辺を共通にする三角形領域の候補が複数存在する場合に、他の２辺の合計長さが最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択する。

（２）基板面を複数の三角形領域に分割する際に、１個の高さ測定点を共通の頂点とする三角形領域の候補が複数存在する場合に、３辺の合計長さが最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択する。

（３）基板面を複数の三角形領域に分割する際に、１個の高さ測定点を共通の頂点とする三角形領域の候補が複数存在する場合に、最長辺（３辺のうちの最も長い辺）が最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択する。

いずれの方法を採用しても、実際に高さを測定しようとする測定対象点と、その測定対象点を含む三角形領域の頂点（高さ測定点）との距離が短くなるように三角形領域を分割することができ、補間計算の精度を向上させることができる。

また、基板面を複数の三角形領域に分割する際に、図９に示すように、一方の三角形領域の候補が他方の三角形領域の候補に含まれる場合は、小さい方の三角形領域の候補を選択するようにしても良い。

尚、本実施例１では、電子部品実装機に標準装備された基板位置認識カメラ１４を用いて高さ測定点１２，１３の高さを測定するようにしたので、レーザ変位センサ等の専用の高さ測定装置が不要となり、低コスト化の要求を満たすことができる利点があるが、本発明は、レーザ変位センサ等の専用の高さ測定手段を用いて高さ測定点１２，１３の高さを測定するようにしても良いことは言うまでもない。

前記実施例１では、基板面を複数の三角形領域に分割したが、本発明に関連する参考例としての実施例２では、基板面を複数の三角形領域に分割せずに、測定対象点の高さを補間計算により算出する方法を説明する。

本実施例２においても、前記実施例１と同様に、１つの基板面に合計４個以上の高さ測定点１２又は１３を基板面全体にほほ均等に分散するように配置する。そして、基板面に設定された高さ測定点１２又は１３の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点に最も近い３個の高さ測定点１２又は１３を選択し、当該３個の高さ測定点１２又は１３の高さを前記実施例１と同様の方法で測定し、当該３個の高さ測定点１２又は１３の高さ測定値に基づいて測定対象点の高さを補間計算により算出する。

この方法では、測定対象点に最も近い３個の高さ測定点１２又は１３を頂点とする三角形領域の中に測定対象点が含まれることが多いと思われるが、高さ測定点１２又は１３の配置具合によっては、測定対象点に最も近い３個の高さ測定点１２又は１３を頂点とする三角形領域の中に当該測定対象点が含まれないことがある。この場合は、測定対象点の高さを外挿法によって補間計算しても良いし、或は、測定対象点に最も近い３個の高さ測定点１２又は１３の中から１個又は２個の高さ測定点１２又は１３を他の高さ測定点１２又は１３に取り替えて、当該３個の高さ測定点１２又は１３を頂点とする三角形領域の中に測定対象点を含ませるようにしてから、測定対象点の高さを補間計算しても良い。

以上説明した本実施例２においても、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施例１における基板面の高さ測定点の配置と三角形領域の分割を説明するための図である。 基板位置認識カメラを用いて基板面の高さ測定点の高さを測定するシステムの構成を説明する図である。 スリット照明装置の断面図である。 スリット照明装置のスリット光のみの照明で高さ測定点の画像を取り込んでスリット光のエッジ位置（高さ測定点のエッジ位置）を検出する方法を説明する図である。 スリット光のエッジ位置（高さ測定点のエッジ位置）から高さ測定点の高さを算出する方法を説明する図である。 基板面を複数の三角形領域に分割する手順を説明する図である。 複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択する方法を説明する図である。 測定対象点が含まれる三角形領域の３個の頂点（高さ測定点）の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出する方法を説明する図である。 基板面を複数の三角形領域に分割する他の方法を説明する図である。 （ａ）は半透明又は透明な基板に対して斜め上方から可視光のスリット光を照射した時の光の反射状態を説明する図であり、（ｂ）は半透明又は透明な基板に対して斜め上方から紫外光のスリット光を照射した時の光の反射状態を説明する図である。

符号の説明

１１…回路基板、１２…基板位置検出用の認識マーク（高さ測定点）、１３…高さ測定点、１４…基板位置認識カメラ（高さ測定手段）、１５…スリット光、１６…スリット照明装置（スリット照明手段）、２１…装着ヘッド

Claims (13)

1. 回路基板の実装面（以下単に「基板面」という）の任意の測定対象点の高さを測定する基板面高さ測定方法において、
   前記基板面に設定された４個以上の高さ測定点の中から隣り合う３個の高さ測定点を選択し、当該３個の高さ測定点を頂点とする三角形領域を形成する処理を繰り返して前記基板面を複数の三角形領域に分割する三角形領域分割工程と、
   前記複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点となる３個の高さ測定点の高さを高さ測定手段により測定し、当該３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出する工程とを含み、
   前記三角形領域分割工程において、一辺を共通にする三角形領域の候補が複数存在する場合に他の２辺のうちの長い方の辺が最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択することを特徴とすることを特徴とする基板面高さ測定方法。
2. 回路基板の実装面（以下単に「基板面」という）の任意の測定対象点の高さを測定する基板面高さ測定方法において、
   前記基板面に設定された４個以上の高さ測定点の中から隣り合う３個の高さ測定点を選択し、当該３個の高さ測定点を頂点とする三角形領域を形成する処理を繰り返して前記基板面を複数の三角形領域に分割する三角形領域分割工程と、
   前記複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点となる３個の高さ測定点の高さを高さ測定手段により測定し、当該３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出する工程とを含み、
   前記三角形領域分割工程において、一辺を共通にする三角形領域の候補が複数存在する場合に他の２辺の合計長さが最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択することを特徴とすることを特徴とする基板面高さ測定方法。
3. 回路基板の実装面（以下単に「基板面」という）の任意の測定対象点の高さを測定する基板面高さ測定方法において、
   前記基板面に設定された４個以上の高さ測定点の中から隣り合う３個の高さ測定点を選択し、当該３個の高さ測定点を頂点とする三角形領域を形成する処理を繰り返して前記基板面を複数の三角形領域に分割する三角形領域分割工程と、
   前記複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点となる３個の高さ測定点の高さを高さ測定手段により測定し、当該３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出する工程とを含み、
   前記三角形領域分割工程において、１個の高さ測定点を共通の頂点とする三角形領域の候補が複数存在する場合に３辺の合計長さ又は最長辺が最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択することを特徴とすることを特徴とする基板面高さ測定方法。
4. 回路基板の実装面（以下単に「基板面」という）の任意の測定対象点の高さを測定する基板面高さ測定方法において、
   前記基板面に設定された４個以上の高さ測定点を高さ測定手段により測定する高さ測定工程と、
   前記４個以上の高さ測定点の中から隣り合う３個の高さ測定点を選択し、当該３個の高さ測定点を頂点とする三角形領域を形成する処理を繰り返して前記基板面を複数の三角形領域に分割する三角形領域分割工程と、
   前記複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点となる３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出する工程とを含み、 前記三角形領域分割工程において、一辺を共通にする三角形領域の候補が複数存在する場合に他の２辺のうちの長い方の辺が最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択することを特徴とすることを特徴とする基板面高さ測定方法。
5. 回路基板の実装面（以下単に「基板面」という）の任意の測定対象点の高さを測定する基板面高さ測定方法において、
   前記基板面に設定された４個以上の高さ測定点を高さ測定手段により測定する高さ測定工程と、
   前記４個以上の高さ測定点の中から隣り合う３個の高さ測定点を選択し、当該３個の高さ測定点を頂点とする三角形領域を形成する処理を繰り返して前記基板面を複数の三角形領域に分割する三角形領域分割工程と、
   前記複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点となる３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出する工程とを含み、 前記三角形領域分割工程において、一辺を共通にする三角形領域の候補が複数存在する場合に他の２辺の合計長さが最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択することを特徴とすることを特徴とする基板面高さ測定方法。
6. 回路基板の実装面（以下単に「基板面」という）の任意の測定対象点の高さを測定する基板面高さ測定方法において、
   前記基板面に設定された４個以上の高さ測定点を高さ測定手段により測定する高さ測定工程と、
   前記４個以上の高さ測定点の中から隣り合う３個の高さ測定点を選択し、当該３個の高さ測定点を頂点とする三角形領域を形成する処理を繰り返して前記基板面を複数の三角形領域に分割する三角形領域分割工程と、
   前記複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点となる３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出する工程とを含み、 前記三角形領域分割工程において、１個の高さ測定点を共通の頂点とする三角形領域の候補が複数存在する場合に３辺の合計長さ又は最長辺が最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択することを特徴とすることを特徴とする基板面高さ測定方法。
7. 前記基板面に対してスリット光を斜め上方から前記高さ測定点に跨がるように照射するスリット照明手段と、前記基板面の真上から前記スリット光の照射部分を撮像するカメラとを使用し、
   前記高さ測定手段は、前記カメラで撮像した前記スリット光と前記高さ測定点とが重なる部分の位置と前記スリット光の照射角度とに基づいて当該高さ測定点の高さを算出す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基板面高さ測定方法。
8. 前記スリット照明手段は、前記スリット光を紫外光により形成し、
   前記カメラは、紫外光領域に感度を持つ紫外光カメラであることを特徴とする請求項７に記載の基板面高さ測定方法。
9. 回路基板の実装面（以下単に「基板面」という）の任意の測定対象点の高さを測定する基板面高さ測定装置において、
   前記基板面に設定された４個以上の高さ測定点の高さを測定する高さ測定手段と、
   前記４個以上の高さ測定点の中から隣り合う３個の高さ測定点を選択し、当該３個の高さ測定点を頂点とする三角形領域を形成する処理を繰り返して前記基板面を複数の三角形領域に分割する三角形領域分割手段と、
   前記複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点となる３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出する補間計算手段とを含み、
   前記三角形領域分割手段は、一辺を共通にする三角形領域の候補が複数存在する場合に他の２辺のうちの長い方の辺が最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択することを特徴とすることを特徴とする基板面高さ測定装置。
10. 回路基板の実装面（以下単に「基板面」という）の任意の測定対象点の高さを測定する基板面高さ測定装置において、
    前記基板面に設定された４個以上の高さ測定点の高さを測定する高さ測定手段と、
    前記４個以上の高さ測定点の中から隣り合う３個の高さ測定点を選択し、当該３個の高さ測定点を頂点とする三角形領域を形成する処理を繰り返して前記基板面を複数の三角形領域に分割する三角形領域分割手段と、
    前記複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点となる３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出する補間計算手段とを含み、
    前記三角形領域分割手段は、一辺を共通にする三角形領域の候補が複数存在する場合に他の２辺の合計長さが最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択することを特徴とすることを特徴とする基板面高さ測定装置。
11. 回路基板の実装面（以下単に「基板面」という）の任意の測定対象点の高さを測定する基板面高さ測定装置において、
    前記基板面に設定された４個以上の高さ測定点の高さを測定する高さ測定手段と、
    前記４個以上の高さ測定点の中から隣り合う３個の高さ測定点を選択し、当該３個の高さ測定点を頂点とする三角形領域を形成する処理を繰り返して前記基板面を複数の三角形領域に分割する三角形領域分割手段と、
    前記複数の三角形領域の中から実際に高さを測定しようとする測定対象点が含まれる三角形領域を選択し、当該三角形領域の３個の頂点となる３個の高さ測定点の高さ測定値に基づいて当該三角形領域内の測定対象点の高さを補間計算により算出する補間計算手段とを含み、
    前記三角形領域分割手段は、１個の高さ測定点を共通の頂点とする三角形領域の候補が複数存在する場合に３辺の合計長さ又は最長辺が最も短い三角形領域の候補を有効な三角形領域として選択することを特徴とすることを特徴とする基板面高さ測定装置。
12. 前記基板面に対してスリット光を斜め上方から前記高さ測定点に跨がるように照射するスリット照明手段と、前記基板面の真上から前記スリット光の照射部分を撮像するカメラとを備え、
    前記高さ測定手段は、前記カメラで撮像した前記スリット光と前記高さ測定点とが重なる部分の位置と前記スリット光の照射角度とに基づいて当該高さ測定点の高さを算出することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の基板面高さ測定装置。
13. 前記スリット照明手段は、前記スリット光を紫外光で形成し、
    前記カメラは、紫外光領域に感度を持つ紫外光カメラであることを特徴とする請求項１２に記載の基板面高さ測定装置。
    

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