JP5659396B2 - 接合部検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、接合部検査装置に関し、より詳細には、基板に実装された電子部品が基板に十分に半田付け（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）されたか否かを判断する接合部検査装置に関する。

ほとんどの電子製品には、電子部品がプリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ；ＰＣＢ、以下「基板」とする）に実装されて内蔵される。通常、チップ（ｃｈｉｐ）のような電子部品は半田（ｓｏｌｄｅｒ）を用いて基板に電気的に接続されるが、前記電子部品がプリント回路基板のパッド（以下「パッド」とする）に十分に接続されていない場合には接触不良や断線などの問題が発生する。そのため、電子部品の端子（以下「端子」とする）が半田を介してパッドに正常に接続されているか否かを確認することが非常に重要である。

従来技術は、前記端子がパッドに正常に接続されているか否かを判断するために、３次元形状測定装置を用いて端子とパッドが結合する部分（以下「接合部」とする）の半田の体積を測定した後、境界値と比較することで電子部品が基板に正常に接続されているか否か、すなわち、接合部の良／不良を判断する。しかし、接合部で測定される半田の体積（以下、「接合部容量」とする）は、端子の位置をどれ位正確に抽出するか、パッドをどの領域に設定するか、電子部品がＣＡＤ情報によって基板上に正確に位置したかなど、様々な要素から影響を受ける値であるため、接合部容量だけで接合部の良／不良を判断する方法は信頼度が低いという問題点がある。

また、ユーザが電子部品のＣＡＤ情報を参照し、試行錯誤を経て接合部の良／不良を判断する基準を最適化する過程を経なければならないため、ユーザインターフェースが不便であるという問題点がある。

本発明は、上記のような問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明で解決しようとする技術的課題は、接合部の状態をより正確に判断するために接合部特性値を少なくとも二つ以上抽出し、前記抽出された接合部特性値の組み合わせから接合部の状態を判断する接合部検査装置を提供することにある。

本発明で解決しようとする他の技術的課題は、ユーザが前記接合部特性値の組み合わせによって接合部の良／不良を判断する基準を直観的かつ容易に変更するためのユーザインターフェースを含む接合部検査装置を提供することにある。

上記のような課題を解決するための本発明に係る接合部検査装置は、接合部特性値を測定する３次元形状測定装置と、前記３次元形状測定装置から受信した少なくとも二つ以上の接合部特性値によって接合部の状態を判断する分類装置と、前記接合部の状態を表示するユーザインターフェース装置と、を含むことを技術的特徴とする。

また、本発明に係る接合部検査装置は、二つ以上の接合部特性値が３次元接合部特性値と、２次元接合部特性値と、を含むことを技術的特徴とする。

また、本発明に係る接合部検査装置は、接合部の状態が接合部特性値空間グラフに表示されることを技術的特徴とする。

また、本発明に係る接合部検査装置は、接合部特性値空間グラフが第１接合部特性値空間グラフの分割された領域に第２接合部特性値空間グラフを含むことを技術的特徴とする。

本発明に係る接合部検査装置は、接合部特性値を複数考慮して接合部の状態を判断することで判断の正確性を高めることができる。

また、直観的なユーザインターフェースを介してユーザが接合部の状態および判断基準を容易に設定および変更することができる。

本発明に係る接合部検査装置の構成を示すブロックダイアグラムである。 本発明に係る３次元形状測定装置を示す図である。 本発明に係る分類装置を示す図である。 本発明に係るユーザインターフェース装置を示す図である。 接合部特性値を定義するために示した接合部の平面図と正面図である。 接合部の状態を判断するための判断規則テーブルである。 ２次元接合部特性値空間グラフである。 ３次元接合部特性値空間グラフである。 ４次元接合部特性値空間グラフである。

本発明の上記および他の目的、特徴および利点は、以下に示す詳細な説明および付随する図面からより明確に理解されるであろう。以下、本発明に係る接合部検査装置について添付図面を参照してより詳細に説明する。

図１は本発明に係る接合部検査装置の構成を示すブロックダイアグラムである。本発明に係る接合部検査装置は、３次元形状測定装置１０と、分類装置２０と、ユーザインターフェース装置３０と、を含む。本発明に係る接合部検査装置の全体的な作動方式は次のとおりである。３次元形状測定装置１０で基板上の電子部品に対して複数の接合部特性値を測定すると、分類装置２０で接合部特性値ごとに設定された境界値によって接合部の状態を区分し、ユーザインターフェース装置３０で接合部の状態を、接合部特性値空間（Ｊｏｉｎｔ Ｆｅａｔｕｒｅ Ｓｐａｃｅ）グラフを用いて表示する。ユーザは、接合部特性値空間グラフ上に表された接合部の状態および各接合部特性値別の境界値をユーザインターフェース装置３０で設定および変更することができる。以下、各構成要素について詳細に説明する。

図２は本発明の３次元形状測定装置１０を示す図である。

３次元形状測定装置１０は、測定ステージ部１００と、映像撮影部２００と、第１照明部３００と、第２照明部４００と、映像取得部５００と、モジュール制御部６００と、中央制御部７００と、を含む。

具体的には、測定ステージ部１００は、測定対象物１を支持するステージ１１０と、ステージ１１０を移送させるステージ移送ユニット１２０と、を含むことができる。ステージ１１０によって測定対象物１が映像撮影部２００、第１照明部３００および第２照明部４００に対して移動することによって、測定対象物１の測定位置を変更することができる。

映像撮影部２００は、ステージ１１０の上部に配置され、第１照明部３００または第２照明部４００から出射されて測定対象物１から反射する光を入力信号として測定対象物１の映像を測定する構成要素であり、カメラ２１０と、結像レンズ２２０と、フィルタ２３０と、円形ランプ２４０と、を含むことができる。カメラ２１０は、測定対象物１から反射する光を入力信号として測定対象物１の映像を撮影し、一例としてＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラのうち何れか一つが用いられることができる。結像レンズ２２０はカメラ２１０の下部に配置され、測定対象物１から反射する光をカメラ２１０で結像させる。フィルタ２３０は結像レンズ２２０の下部に配置され、測定対象物１から反射する光をフィルタして結像レンズ２２０に提供し、一例として、周波数フィルタ、カラーフィルタおよび光強度調節フィルタのうち何れか一つまたは二つ以上を組み合わせて用いることができる。円形ランプ２４０はフィルタ２３０の下部に配置され、測定対象物１の２次元形状のような特異映像を撮影するために測定対象物１に光を出射することができる。

第１照明部３００は、映像撮影部２００の側面で測定対象物１を支持するステージ１１０に対して傾斜して配置される複数の照明モジュールを含むことができる。以下、図２に示されたように、第１照明部３００が二つの照明モジュールである第１照明モジュール３１０と、第２照明モジュール３２０と、を含む場合について説明する。

第１照明モジュール３１０は、第１照明ユニット３１１と、第１格子ユニット３１２と、第１格子移送ユニット３１３と、第１レンズユニット３１４と、を含み、映像撮影部２００の一側面、例えば映像撮影部２００の右側で測定対象物１を支持するステージ１１０に対して傾斜して配置される。第１照明ユニット３１１は、照明源と、少なくとも一つのレンズで構成されて光を発生させ、第１格子ユニット３１２は、第１照明ユニット３１１の光出射方向に配置され、第１照明ユニット３１１で発生した光を、格子状パターンを有する第１格子パターン光に変更させる。第１格子移送ユニット３１３は、第１格子ユニット３１２と結合して第１格子ユニット３１２を移送させるが、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何れか一つが用いられることができる。第１レンズユニット３１４は、第１格子ユニット３１２の光出射方向に配置され、第１格子ユニット３１２から出射される第１格子パターン光を測定対象物１に集光する。

第２照明モジュール３２０は、映像撮影部２００の左側で測定対象物１を支持するステージ１１０に対して傾斜して配置されることができ、第２照明ユニット３２１と、第２格子ユニット３２２と、第２格子移送ユニット３２３と、第２レンズユニット３２４と、を含む。第２照明モジュール３２０は、上述した第１照明モジュール３１０と同様な構成を有するため、重複する詳細な説明は省略する。

第１照明モジュール３１０の第１格子移送ユニット３１３が第１格子ユニット３１２をＮ回順次に移動させながら測定対象物１にＮ個の第１格子パターン光を照射し、映像撮影部２００は、測定対象物１から反射したＮ個の第１格子パターン光を順次に受光してＮ個の第１パターン映像を撮影する。同様な方法で、第２照明モジュール３２０の第２格子移送ユニット３２３が第２格子ユニット３２２をＮ回順次に移動させながら測定対象物１にＮ個の第２格子パターン光を照射し、映像撮影部２００は、測定対象物１から反射したＮ個の第２格子パターン光を順次に受光してＮ個の第２パターン映像を撮影する。ここで、Ｎは自然数であり、一例として、３または４であることができる。撮影されたＮ個の第１パターン映像およびＮ個の第２パターン映像は、以降、位相分析により測定対象物１の高さ、すなわち３次元接合部特性値に関する情報を提供する。３次元接合部特性値を測定する具体的な方法は、本出願人の韓国特許第１０５９６９７号に開示されているため、詳細な説明は省略する。

本実施例は、格子パターン光を発生させる照明装置として二つの照明モジュール３１０、３２０を使用する場合について説明しているが、照明モジュールの個数は三つ以上であってもよく、測定対象物１に格子パターン光が様々な方向から照射されると、様々なパターン映像が撮影されることができる。例えば、三つの照明モジュールが映像撮影部２００を中心に正三角形状に配置される場合、三つの格子パターン光が互いに異なる方向から測定対象物１に照射され、四つの照明モジュールが映像撮影部２００を中心に正方形状に配置される場合、四つの格子パターン光が互いに異なる方向から測定対象物１に照射されることができる。通常、第１照明部３００は任意の個数の照明モジュールを含むことができ、この場合、任意の個数の照明モジュールを、映像撮影部２００を中心とする円周上に配置し、格子パターン光を照射してパターン映像を撮影することができる。

第２照明部４００は、測定対象物１の２次元映像を取得するための光を測定対象物１に照射する構成要素であり、第１光源モジュール４１０と、第２光源モジュール４２０と、第３光源モジュール４３０と、を含むことができる。第１光源モジュール４１０、第２光源モジュール４２０および第３光源モジュール４３０は、それぞれ赤色光源、緑色光源、青色光源を含み、測定対象物１の上部に円形に配置されて測定対象物１にそれぞれ赤色光、緑色光および青色光を照射することができ、図２に示されたように、各光源モジュールの高さが異なるようにして測定対象物１に照射される光の入射角が異なるように形成することができる。光源モジュールの位置によって光が測定対象物１に照射される角度が異なるため、第２照明部４００から出射された光によって撮影された映像は測定対象物１の傾斜によって異なる色で表される色映像であり、２次元接合部特性値に関する情報を提供する。２次元接合部特性値を測定する具体的な方法は、本出願人の韓国特許第１０５９６９７号に開示されているため、詳細な説明は省略する。

映像取得部５００は、映像撮影部２００とデータを送受信できる構成要素であり、映像撮影部２００で撮影した３次元接合部特性値に係るパターン映像および２次元接合部特性値に係る色映像を取得して格納する。

モジュール制御部６００は、測定ステージ部１００、映像撮影部２００、第１照明部３００を制御する構成要素であり、照明コントローラ６１０と、格子コントローラ６２０と、ステージコントローラ６３０と、を含む。照明コントローラ６１０は、第１および第２照明モジュール３１０、３２０をそれぞれ制御して光を発生させ、格子コントローラ６２０は、第１および第２格子移送ユニット３１３、３２３をそれぞれ制御して、第１および第２格子ユニット３１２、３２２を移動させる。ステージコントローラ６３０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、映像取得部５００およびモジュール制御部６００を制御する構成要素であり、映像取得部５００から映像データを受信し、測定対象物１の２次元接合部特性値および３次元接合部特性値を抽出することができる。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６１０、格子コントローラ６２０およびステージコントローラ６３０をそれぞれ制御することができる。中央制御部７００は、インターフェースボード７１０と、イメージ処理ボード７２０と、制御ボード７３０と、を含むことができ、インターフェースボード７１０を介して映像取得部５００およびモジュール制御部６００と制御信号および映像データなどを送受信し、イメージ処理ボード７２０を介して映像取得部５００から受信した映像データを処理して２次元接合部特性値および３次元接合部特性値を抽出し、制御ボード７３０を介して３次元形状測定装置１０を全体的に制御する。

図３は本発明の分類装置２０を示す図である。

分類装置２０は、３次元形状測定装置１０で測定された接合部特性値によって接合部の状態を判断する判断規則が格納された判断規則格納部８００と、３次元形状測定装置１０で測定された接合部特性値と判断規則格納部８００に格納された判断規則とを比較して接合部の状態を判断する判断部９００と、分類装置２０と、３次元形状測定装置１０およびユーザインターフェース装置３０との間のデータを送受信する通信部１０００と、を含むことができる。また、分類装置２０は、３次元形状測定装置１０で測定された接合部特性値を格納する接合部特性値格納部１１００と、測定された接合部の良／不良に対するデータを含む接合部状態データを格納する接合部状態格納部１２００と、をさらに含むことができる。

具体的に、判断規則格納部８００は、接合部の状態を判断するための判断規則を格納する構成要素であり、判断規則は、テーブル（以下、「判断規則テーブル」とする）の形態で格納されることができる。単純な形態の判断規則テーブルの例としては、判断に係る接合部特性値の数が２であり、接合部特性値ごとに一つの境界値が設定されて、各接合部特性値が境界値以上である場合には接合部状態を良と判断し、境界値未満である場合には不良と判断する判断規則テーブルが挙げられる。この際、接合部の状態が特性値別に良／不良だけで区分されるため、判断規則が簡単になる一方、接合部の状態を良または不良と確実に判断することが曖昧な場合の処理が問題になる。

この問題点は、接合部特性値ごとの境界値の数を増加させることで解決することができる。例えば、接合部特性値が２つであり、接合部特性値ごとに二つの境界値を設定する場合、接合部ごとに特性値領域を良／判断不可／不良のように三つに分けることができる。したがって、接合部の状態を確実に良または不良と判断することができず、判断不可と分類される接合部特性値に対しては、接合部特性値を再度測定するか人が直接テストすることで接合部の状態をより確実に分類することができる。

これを一般的な場合に拡張すると、判断規則テーブルは、特性値がｎ個、ｋ番目の接合部特性値の境界値がｍ_ｋ個である場合、（ｍ_１＋１）×（ｍ_２＋１）×（ｍ_３＋１）×……×（ｍ_ｎ＋１）個の場合の数に対して接合部の状態を定義することができる。

判断部９００は、接合部特性値と判断規則格納部８００に格納された判断規則とを比較して接合部の状態を判断する構成要素である。判断部９００の判断結果は接合部状態データとして生成されるが、例えば、四つの接合部特性値に対して判断した結果を{良、良、判断不可、良}のような集合データとして生成することができる。従来、接合部状態が良であるか不良であるかだけが分かったため、不良の原因を探すことが難しかったが、接合部特性値ごとの良／不良が分かる本発明によれば、接合部に不良がある場合に不良の原因をより容易に探すことができる。例えば、あるプリント回路基板において、接合部特性値の一つである傾斜領域の割合の判断結果が判断不可または不良と出力される割合が高い場合には、端子とパッドとの間に半田が適切な角度で形成されていないことを意味するため、半田付け工程に問題があることが容易に分かる。

通信部１０００は、判断部９００から判断結果を受信して後述するユーザインターフェース装置３０に伝送し、ユーザがユーザインターフェース装置３０を介して設定または変更する判断規則を受信して判断規則格納部８００に伝送し、ユーザがユーザインターフェース装置３０を介して設定または変更する接合部状態データを受信して接合部状態格納部１２００に伝送することができる。

接合部特性値格納部１１００は、接合部特性値を格納し、判断部９００が要請する時に接合部特性値を提供する。この際、測定可能な接合部特性値を全て格納した後、判断部９００が必要とするいくつかの特性値のみを伝送することができる。

接合部状態格納部１２００は接合部状態データを格納する。接合部状態データは、判断部９００の判断結果によって生成された接合部状態データまたはユーザが設定する接合部状態データであってもよく、以降、ユーザがユーザインターフェース装置３０を介して変更することができる。

図４は本発明のユーザインターフェース装置３０を示す図である。

ユーザインターフェース装置３０は、ディスプレイ部１３００と、入力部１４００と、を含むことができる。

具体的に、ディスプレイ部１３００は、接合部特性値が一つの画面で見られるようにする構成要素であり、接合部特性値空間グラフおよび接合部特性値空間グラフ内の接合部を表示する。また、接合部特性値空間には境界値が設定されており、接合部が特性値ごとに境界値を基準としてどの領域に属するかが分かる。

入力部１４００は、ユーザがディスプレイ部１３００に表示される画面を介して接合部特性値空間、接合部特性値ごとの境界値、接合部状態データなどを設定または変更できるようにする構成要素であり、本発明に係る接合部検査装置では一般的なキーボードおよびマウスが用いられる。

また、ユーザインターフェース装置３０は、ディスプレイ部と入力部が一体に形成されたタッチスクリーン形態であってもよい。

以上、本発明に係る接合部検査装置について説明した。本発明に係る接合部検査装置は、上述したように、ｎ個の接合部特性値と特性値別のｍ_ｋ（ｋ＝１，２、３、…、ｎ）個の境界値がある場合に一般的に適用することができるが、以下では説明の便宜上、接合部特性値が接合部の高さ、パッドの高さ、傾斜率および非平坦率の四つであり、特性値ごとに二つの境界値があって、接合部特性値を良／判断不可／不良と区分する場合について説明する。

まず、接合部特性値を選択する。接合部特性値は、高さ情報を含む３Ｄ特性値と色情報を含む２Ｄ特性値とに大別することができる。本実施例では、３Ｄ特性値を接合部の高さ（Ｊｏｉｎｔ Ｈｅｉｇｈｔ;ＪＨ）とパッドの高さ（Ｐａｄ Ｈｅｉｇｈｔ;ＰＨ）として選択し、２Ｄ特性値を傾斜率（Ｓｔｅｅｐ Ａｒｅａ Ｒａｔｉｏ;ＳＡＲ）と非平坦率（Ｎｏｎ‐Ｆｌａｔ Ａｒｅａ Ｒａｔｉｏ；ＮＦＡＲ）として選択するが、接合部特性値は、本発明に係る接合部検査装置が適用される測定対象物の特性に応じて適切に定義されて用いられることができ、選択できる接合部特性値の個数にも制限がない。

図５は本実施例において接合部特性値を定義するために示す接合部１５００の平面図と正面図である。接合部１５００の平面図において、端子１５１０はパッド１５２０上に位置し、パッド１５２０上には半田１５３０が分布し、接合部１５００を検査する検査領域１５４０は、端子１５１０の端部に一つの辺を接してパッド１５２０内に存在する長方形である。検査領域１５４０はまた二つの副（ｓｕｂ）検査領域に分けられるが、分けられた検査領域１５４０のうち端子に近い側を近検査領域１５４１と定義し、遠い側を遠検査領域１５４２と定義する。また、半田１５３０の表面がパッドとなす角度が所定の角度（例えば、３０゜）以上の領域を傾斜領域１５５０と定義し、傾斜領域の外側に半田が存在する領域を飽和領域１５６０と定義する。

接合部の高さ（ＪＨ）は、近検査領域１５４１の平均高さを意味するが、近検査領域１５４１で各ピクセルの高さ値を端子１５１０の高さ値で除して標準化した（ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ）値の平均値と定義する。この際、近検査領域１５４１で各ピクセルの高さ値の測定原点は端子１５１０の底部が位置した高さ（図５におけるＨ_１）であり、端子の底部の位置した高さは測定された端子の高さ値からＣＡＤ上に定義された端子の厚さを減算して求めることができる。このように測定原点をパッド面ではなく、端子の底部が位置した高さと設定することで得られる利点は、接合部の高さがパッド面の配置の正確度から受ける影響が少なく、コールド半田（ｃｏｌｄ ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）のように端子とパッドとの間に接合部が形成されていない場合に高さが０と測定されて不良を容易に判別できるという点である。

パッドの高さ（ＰＨ）は遠検査領域１５４２における平均高さを意味するが、遠検査領域１５４２で各ピクセルの高さ値を端子の高さ値で除して正規化した値の平均値と定義され、測定原点はパッド面（図５におけるＨ_０）である。コールド半田の場合、パッドが遠検査領域１５４２に容易に形成されるため、パッドの高さが高く測定される場合に不良を容易に検出することができる。

傾斜率（Ｓｔｅｅｐ Ａｒｅａ Ｒａｔｉｏ：ＳＡＲ）は近検査領域１５４１で半田１５３０が所定傾斜角以上に形成された領域の割合を意味するが、半田１５３０がパッド面を基準として所定傾斜角以上に形成された領域の面積を近検査領域１５４１の面積で除した値と定義する。この際、半田１５３０が所定傾斜角以上に形成された領域は、本発明の３次元形状測定装置１０の第２照明部４００の入射角が異なるように配置された第１光源モジュール４１０、第２光源モジュール４２０および第３光源モジュール４３０から出射した光を撮影して得られた映像を読み取ることで分かることができる。

非平坦率（Ｎｏｎ−Ｆｌａｔ Ａｒｅａ Ｒａｔｉｏ：ＮＦＡＲ）は、検査領域１５４０で平坦でない領域の割合を意味し、傾斜領域１５５０と傾斜領域周辺の飽和領域１５６０を合算した面積を全体検査領域１５４０の面積で除した値と定義する。

本実施例で定義した四つの接合部特性値が測定されると、判断部９００で接合部特性値別に接合部の状態を判断する。この際、判断部９００は、接合部特性値格納部１１００に格納される接合部特性値のうち接合部の状態を判断するために必要な接合部特性値のみを一括して受信することができる。

図６は、本実施例によって接合部の状態を判断するための判断規則テーブルの一例を示す図である。本実施例は接合部特性値別に二つの境界値を仮定しており、接合部特性値空間は三つの区間に分けられ、接合部特性値空間から分けられた三つの区間を数値が低い順に０、１、２と表記したものである。例えば、接合部の高さが０であるものは接合部の高さが低いことを意味し、１であるものは接合部の高さが中間であることを意味し、２であるものは接合部の高さが高いことを意味する。

すなわち、図６の判断規則テーブルで接合部の高さが低く（ＪＨ＝０）、パッドの高さが低く（ＰＨ＝０）、傾斜率が中間程度であり（ＳＡＲ＝１）、非平坦率が中間または大きい場合（ＮＦＡＲ＝１または２）、その接合部は良と判断される。

判断部９００は、接合部特性値と判断規則格納部８００に格納された判断規則を比較して、接合部特性値別に状態を判断し、接合部状態格納部１２００に接合部の状態データを伝送する。

次に、本発明に係る接合部検査装置に接合部の状態が表示され、ユーザが接合部特性値ごとに境界値を調整できるユーザインターフェース装置３０について説明する。

例えば、接合部特性値が２つである場合、接合部特性値別の境界値の個数に関係なく２次元グラフで接合部の状態を直観的に示すことができる。図７は本発明のユーザインターフェース装置３０に表示される２次元接合部特性値空間グラフの一実施例を示す図であり、接合部特性値が傾斜率（ＳＡＲ）および接合部の高さ（ＪＨ）、傾斜率の境界値がｔ_１１、ｔ_１２であり、接合部の高さの境界値がｔ_２１、ｔ_２２である場合の接合部特性値空間グラフである。

図７において、傾斜率がｔ_１１以上ｔ_１２未満、すなわち中間であり、接合部の高さがｔ_２２未満、すなわち低いか中間である場合には接合部の状態を良と判断し、傾斜率がｔ_１１未満であり、接合部の高さがｔ_２１未満、すなわち接合部の高さおよび傾斜率の両方が低い場合には接合部の状態判断が不可であり、その他の場合には接合部の状態を不良と判断する。

このようなユーザインターフェースによれば、接合部特性値空間で接合部の属する空間が良であるか、判断不可であるか、不良であるかさえ分かれば接合部の状態が分かるため、ユーザは直観的でかつ簡単に接合部の状態を判断することができる。また、ユーザインターフェース装置３０で境界値をマウスでクリックした後、ドラッグ（ｄｒａｇ）する方式などによって移動させることで、接合部の状態を容易に判断する基準を変更することができる。

図７のように接合部特性値が二つの場合には、２次元接合部特性値空間グラフ上に接合部を表現することができるが、接合部特性値が三つ以上の場合、特に四つ以上の場合には、ユーザに直観的なインターフェースを提供することが難しい。

まず、接合部特性値が三つである場合について説明すると、図８のようにユーザインターフェース装置３０に３次元接合部特性値空間グラフおよび接合部を表示することで、ユーザが接合部の状態を判断し、境界値を変更することができる。

しかし、接合部特性値が四つ以上の場合には、グラフ上に四つ以上の次元を同時に表現しなければならないため、一般的なディスプレイ装置で具現することが難しいという問題がある。本発明では、問題を解決するために、接合部特性値空間を分割し、分割された接合部特性値空間に副（ｓｕｂ）接合部特性値空間を対応させて接合部特性値空間グラフを具現する。

具体的な方法は次のとおりである。四つの接合部特性値がある場合、まず、二つの接合部特性値で２次元接合部特性値空間を形成する。次に、２次元接合部特性値空間で境界値によって分割された領域に二つの接合部特性値以外の他の二つの接合部特性値によって形成される副接合部特性値空間を形成する。

図９は四つの接合部特性値がある場合の４次元接合部特性値空間グラフを示す図である（Ｇは良であり、ＮＧは不良である）。接合部特性値は任意に組み合わせることができるため、四つの接合部特性値をそれぞれＦ_１、Ｆ_２、Ｆ_３、Ｆ_４とすると、Ｆ_１とＦ_２でまず第１接合部特性値空間を形成する。この際、第１接合部特性値空間または第２接合部特性値空間を形成する接合部特性値は、３次元接合部特性値および２次元接合部特性値の組み合わせからなることができる。第１接合部特性値空間には境界値ｔ_１１、ｔ_１２、ｔ_２１およびｔ_２２によって九つの分割された領域が生成され、九つの分割された領域それぞれにＦ_３とＦ_４によって形成される第２接合部特性値空間を表現する。それぞれの第２接合部特性値空間は、境界値ｔ_３１、ｔ_３２、ｔ_４１およびｔ_４２によってまた九つの領域に分割され、第２接合部特性値空間の分割された領域それぞれに接合部特性値Ｆ_１、Ｆ_２、Ｆ_３、Ｆ_４が表現される。すなわち、四つの接合部特性値がある場合にも一つの画面で接合部特性値空間内の接合部の状態が分かるため、ユーザは直観的でかつ簡単に接合部の状態を判断することができる。このような方法によれば、任意のｎ個の接合部特性値がある場合に接合部特性値空間グラフを示すことができることは、通常の技術者にとって自明である。

また、ユーザは、ユーザインターフェース装置３０に表示される接合部特性値空間グラフで境界値を容易に変更することができる。例えば、ｔ_４２を上下に移動させるとＦ_３とＦ_４によって形成される九つの副接合部特性値空間で全てのｔ_４２値がともに変動するため、Ｆ_４による接合部特性値判断基準を容易に変更することができる。

また、ユーザは、ユーザインターフェース装置３０に表示される接合部特性値空間グラフに表現される接合部を指定（マウスの左クリックや右クリックなどにより）して接合部の状態を変更することができる。これは、接合部の状態を判断するための境界値を設定するために活用されることができるが、例えば、明白な不良であるにもかかわらず判断部９００で良と判断した場合には判断基準が誤って設定されたことであるため、ユーザは、良と判断された該当接合部を指定して該当接合部の状態を不良状態に変更し、該当接合部が不良状態に属するように境界値を変更し、以降、接合部の状態判断に誤りが生じないようにすることができる。この際、変更された接合部の状態は接合部状態格納部１２００に格納され、変更された境界値は判断規則格納部８００に格納される。

本出願は、２０１２年３月２９日に出願の韓国特許出願第１０−２０１２−００３２１５２（接合部検査装置）の優先権の利益を主張するものであり、この出願の全内容を参照することによって本明細書に組み込まれる。

１ 測定対象物
１０ ３次元形状測定装置
２０ 分類装置
３０ ユーザインターフェース装置
１００ 測定ステージ部
１１０ ステージ
１２０ ステージ移送ユニット
２００ 映像撮影部
２１０ カメラ
２２０ 結像レンズ
２３０ フィルタ
２４０ 円形ランプ
３００ 第１照明部
３１０ 第１照明モジュール
３１１ 第１照明ユニット
３１２ 第１格子ユニット
３１３ 第１格子移送ユニット
３１４ 第１レンズユニット
３２０ 第２照明モジュール
３２１ 第２照明ユニット
３２２ 第２格子ユニット
３２３ 第２格子移送ユニット
３２４ 第２レンズユニット
４００ 第２照明部
４１０ 第１光源モジュール
４２０ 第２光源モジュール
４３０ 第３光源モジュール
５００ 映像取得部
６００ モジュール制御部
６１０ 照明コントローラ
６２０ 格子コントローラ
６３０ ステージコントローラ
７００ 中央制御部
７１０ インターフェースボード
７２０ イメージ処理ボード
７３０ 制御ボード
８００ 判断規則格納部
９００ 判断部
１０００ 通信部
１１００ 接合部特性値格納部
１２００ 接合部状態格納部
１３００ ディスプレイ部
１４００ 入力部
１５００ 接合部
１５１０ 端子
１５２０ パッド
１５３０ 半田
１５４０ 検査領域
１５４１ 近検査領域
１５４２ 遠検査領域
１５５０ 傾斜領域
１５６０ 飽和領域

Claims (8)

1. 接合部特性値を測定する３次元形状測定装置（１０）と、
   前記３次元形状測定装置（１０）から受信した少なくとも二つ以上の接合部特性値によって接合部の状態を判断する分類装置（２０）と、
   前記接合部の状態を表示するユーザインターフェース装置（３０）と、を含む、接合部検査装置であって、
   前記接合部の状態は、接合部特性値空間グラフに表示され、
   前記接合部特性値空間グラフは、第１接合部特性値空間グラフの分割された領域に第２接合部特性値空間グラフが含まれることを特徴とする、
   接合部検査装置。
2. 前記３次元形状測定装置（１０）は、測定対象物（１）の３次元接合部特性値および２次元接合部特性値を測定することを特徴とする、請求項１に記載の接合部検査装置。
3. 前記二つ以上の接合部特性値は、３次元接合部特性値と、２次元接合部特性値と、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の接合部検査装置。
4. 前記３次元接合部特性値は接合部の高さまたはパッドの高さであり、前記２次元接合部特性値は傾斜率または非平坦率であることを特徴とする、請求項３に記載の接合部検査装置。
5. 第１接合部特性値空間または第２接合部特性値空間を形成する接合部特性値は、３次元接合部特性値および２次元接合部特性値の組み合わせからなることを特徴とする、請求項１に記載の接合部検査装置。
6. 前記分類装置（２０）は、
   前記３次元形状測定装置（１０）で測定された接合部特性値によって接合部の状態を判断する判断規則が格納された判断規則格納部（８００）と、
   前記３次元形状測定装置（１０）で測定された接合部特性値と判断規則格納部（８００）に格納された判断規則とを比較して接合部の状態を判断する判断部（９００）と、
   前記分類装置（２０）と、前記３次元形状測定装置（１０）および前記ユーザインターフェース装置（３０）との間のデータを送受信する通信部（１０００）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の接合部検査装置。
7. 前記分類装置（２０）は、
   前記３次元形状測定装置（１０）で測定された接合部特性値を格納する接合部特性値格納部１１００と、
   接合部の状態を格納する接合部状態格納部（１２００）と、をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の接合部検査装置。
8. 前記ユーザインターフェース装置（３０）は、
   接合部特性値空間グラフおよび前記接合部特性値空間グラフ内の接合部を表示するディスプレイ部（１３００）と、
   前記ディスプレイ部（１３００）に表示される画面で接合部特性値空間、接合部特性値別境界値、接合部状態データを設定または変更できる入力部（１４００）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の接合部検査装置。

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