JPH04340405A - 高さ検査装置 - Google Patents

高さ検査装置

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JPH04340405A
JPH04340405A JP11275191A JP11275191A JPH04340405A JP H04340405 A JPH04340405 A JP H04340405A JP 11275191 A JP11275191 A JP 11275191A JP 11275191 A JP11275191 A JP 11275191A JP H04340405 A JPH04340405 A JP H04340405A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
psd
signal
height
light
psds
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11275191A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Sudo
嘉規 須藤
Tetsuo Hizuka
哲男 肥塚
Moritoshi Ando
護俊 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP11275191A priority Critical patent/JPH04340405A/ja
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は実装部品の半田付け状態
の良否を検査する等に用いる高さ検査装置に関する。
【0002】近年, LSI 等の実装部品は一層小型
化され,その実装状態, 特に半田付け状態の良否を検
査する工程においては, 従来の作業者による目視検査
では対応できなくなってきた。そこで,検査工程を自動
化し,より高速に, 高信頼の装置が要求されている。
【0003】本発明はこの要求に対応した高さ検査装置
として利用できる。
【0004】
【従来の技術】図6に従来例による検査装置の構成図で
ある。図において,1はレーザ,2はレンズ,3は半導
体位置検出素子(PSD,Position−Sens
itive Detector),6は信号処理回路,
7は高さ信号格納メモリ,8は輝度信号格納メモリ,9
は演算回路,10は制御部, 11はLSI 等の被測
定試料, 12は試料を実装した基板である。
【0005】検査装置は, 被測定試料11に一方向に
往復走査するレーザビームをレーザ1より照射し,その
反射光をPSD 3に撮像する撮像装置と, 撮像装置
からの信号を入力して高さ信号および輝度信号に変換す
る信号処理回路6と,信号処理回路6からの信号を格納
する画像メモリである高さ信号格納メモリ7と輝度信号
格納メモリ8と,画像メモリ内の画像を処理して検査を
行う演算回路9と,全システムを制御する制御部10と
から構成される。
【0006】PSD は1次元のものと2次元のものが
あり,ここでは1次元のものが使用される。その構造は
短冊型の半導体フォトダイオードの表面層の両端に電極
A,Bを付け,裏面層に共通電極Cを設けている。
【0007】いま,表面層の任意の一点Dに光のビーム
を照射し,A−C間の光電流をI1 とB−C間の光電
流をI2 とする。また,A−B間の距離を2Lとする
。この出力電流I1,I2 はPSD 上の光点Dの位
置によって変わり,               輝度(光の明るさ)=I
1 +I2 ・・・(1) ,    (PSD の中
点からの距離)/L= (I1 −I2)/(I1 +
I2)・・・(2) で表される。(2) 式はPSD
 上の光点の位置を示し,本発明の高さに相当する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図7 (A)〜(C)
 は従来例の問題点を説明する図である。図7(A) 
において,基板照射の反射光と被測定物である部品照射
の反射光では,PSD 上の結像位置が大きく異なるた
めこの差が高さとして認識される。
【0009】ところが,図7(B) のように半田等の
鏡面反射をする物体を計測する場合,図7(C) のよ
うに複数の反射光による2つ以上の光点がPSD 上に
結像されてしまう。そのため,PSD の性質からこれ
ら複数点の中間位置を高さとして出力するため誤計測と
なる。
【0010】本発明は複数の反射光による複数の光点が
PSD 上に結像されても,正確に測定できる高さ測定
装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は,1)
並列に且つ長さ方向に少しずつずらせて配置した複数の
半導体位置検出素子(PSD) (31, 32, 3
3,・・・) と, 被測定物に照射したレーザビーム
の反射光を該PSD の長さ方向に対して垂直に振るよ
うにしたレーザ照射装置(1) と, 該反射光の走査
線上の各PSD 上に設けられた90°の像回転プリズ
ム(41 ,42, 43, ・・・) と, 各PS
D の出力信号を選択するPSD 信号選択回路(5)
 とを有し, 該PSD信号選択回路(5) により選
択されたPSD 信号のみを信号処理するように構成さ
れている高さ検査装置,あるいは, 2)被測定物に照射したレーザビームの反射光をPSD
 上に受け, 該被測定物の高さを検出する装置におい
て,該PSD の前面に低い位置からの反射光を減衰さ
せるように濃度差をつけたフィルタを設けた高さ検査装
置により達成される。
【0012】
【作用】図1は発明1の原理説明図である。図において
,PSD 31,32, 33, ・・・は並列に, 
かつ各PSD は長さ方向に順次少しずつずらせて配置
する。
【0013】高さ計測範囲aはPSD の長さ方向に垂
直な方向で,この線上をレーザビームが振るようにする
。1段目のPSD は高さ計測範囲(1) を計測し,
2段目のPSD は高さ計測範囲(2) を計測する。
【0014】計測範囲aの方向とPSD の長さ方向が
垂直なため,レーザの反射光は,計測範囲a内の各PS
D 上に設けられた90°の像回転プリズム41,42
, 43, ・・・を経由してPSD 31,32, 
33, ・・・に入力される。
【0015】各PSD は,各々の出力電流I1,I2
 を出力する。PSD 信号選択回路により, 所望の
信号(例えば,光量のピークが最大の信号)を選択して
,信号処理回路に送る。
【0016】このような構成により, 複数の光点がP
SD 上に結像された場合でも, 切り分けができ, 
高さ計測の誤りを生ずることなく, また切り分けた個
々の光点の高さ情報の選択も可能となる。
【0017】このように本発明によれば, 複数の光点
に対応できるため, 真に計測したい箇所の高さ計測が
可能となる。図2は発明2の原理説明図である。
【0018】図において,PSD の前面に濃度フィル
タ13を設け, PSD への反射光の入射位置により
, 光の強さを変えるようにしたものである。前記の問
題点は, 照射ビームの乱反射によるもので,通常この
反射光は被計測点より低い位置からの反射光であるため
, 低い位置からの反射光をできるだけ抑えるように濃
度差をつけた濃度フィルタ13を設けて, 計測精度の
向上をはかっている。
【0019】
【実施例】図2は発明1の一実施例による検査装置の構
成図である。図において,1はレーザ,2はレンズ,3
1, 32, 33, ・・・は図1に示された半導体
位置検出素子(PSD) ,41, 42, 43, 
・・・は像回転プリズム, 5はPSD 信号選択回路
, 6は信号処理回路,7は高さ信号格納メモリ,8は
輝度信号格納メモリ,9は演算回路,10は制御部, 
11はLSI 等の被測定試料, 12は試料を実装し
た基板である。
【0020】実施例の検査装置は, 被測定試料11に
一方向に往復走査するレーザビームをレーザ1より照射
し,その反射光をPSD 3に撮像する撮像装置と, 
撮像装置からの信号を入力して高さ信号および輝度信号
に変換する信号処理回路6と,信号処理回路6からの信
号を格納する画像メモリである高さ信号格納メモリ7と
輝度信号格納メモリ8と,画像メモリ内の画像を処理し
て検査を行う演算回路9と,全システムを制御する制御
部10とから構成される従来例の装置に,PSD を横
並びにして複数光点を検知可能とし, また, これに
よる複数のPSD 出力信号から, 目的とする信号,
 すなわち光量のピークが最大の信号を選択するPSD
 信号選択回路5を備えている。
【0021】図3 (A)〜(C) は発明1の実施例
の効果を説明する図である。図3(A) は従来例によ
る計測例で,PSD 結像位置に対する光量の関係を示
す図である。
【0022】光量のピークは真の反射光による(1) 
以外に別の不必要な反射光(2) が存在する。この場
合計測値は中間位置bになり,真の値aとの間に誤差E
が生ずる。実施例では,これらの光量のピークは図3(
B),(C) のように分離され,図3(B) に示さ
れる真の反射光だけ選択して高さ計測を行う。
【0023】したがって, 乱反射等による不必要な反
射光に起因する計測値のなまりがなくなる。次に,図4
を用いて発明2の実施例を説明する。
【0024】濃度フィルタ13は,例えば次のものを使
用した。濃度フィルタはガラスに金属薄膜を蒸着してそ
れに濃度差をつけている。実施例の濃度フィルタの仕様
例は透過率が1〜1/100,  変化率は1/100
 ずつ直線的に変化するものを使用した。
【0025】図5(A),(B) は発明2の実施例の
効果を説明する図である。図5(A) は図3(A) 
と同様に従来例による計測例で,PSD 結像位置に対
する光量の関係を示す図である。
【0026】この実施例では,図3(B) に示される
ように不必要な反射光の光量(2) はフィルタにより
減衰されているため,真の反射光だけ選択して高さ計測
を行うことができる。
【0027】
【発明の効果】複数の反射光による複数の光点がPSD
 上に結像されても,正確に測定できる高さ測定装置を
提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】  発明1の原理説明図
【図2】  発明1の一実施例による検査装置の構成図
【図3】  発明1の実施例の効果を説明する図
【図4
】  発明2の原理説明図
【図5】  発明2の実施例の効果を説明する図
【図6
】  従来例による検査装置の構成図
【図7】  従来
例の問題点を説明する図
【符号の説明】
1  レーザ 2  レンズ 31, 32, 33, ・・・  各半導体位置検出
素子(PSD)41, 42, 43, ・・・  像
回転プリズム5  PSD 信号選択回路 6  信号処理回路 7  高さ信号格納メモリ 8  輝度信号格納メモリ 9  演算回路 10  制御部 11  LSI 等の被測定試料 12  試料を実装した基板 13  濃度フィルタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  並列に且つ長さ方向に少しずつずらせ
    て配置した複数の半導体位置検出素子  (PSD) 
    (31, 32, 33,・・・) と,被測定物に照
    射したレーザビームの反射光を該PSD の長さ方向に
    対して垂直に振るようにしたレーザ照射装置(1) と
    ,該反射光の走査線上の各PSD 上に設けられた90
    °の像回転プリズム(41 ,42,43, ・・・)
     と,各PSD の出力信号を選択するPSD 信号選
    択回路(5) とを有し,該PSD 信号選択回路(5
    ) により選択されたPSD 信号のみを信号処理する
    ように構成されていることを特徴とする高さ検査装置。
  2. 【請求項2】  被測定物に照射したレーザビームの反
    射光をPSD 上に受け,該被測定物の高さを検出する
    装置において,該PSD の前面に低い位置からの反射
    光を減衰させるように濃度差をつけたフィルタを設けた
    ことを特徴とする高さ検査装置。
JP11275191A 1991-05-17 1991-05-17 高さ検査装置 Withdrawn JPH04340405A (ja)

Priority Applications (1)

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JP11275191A JPH04340405A (ja) 1991-05-17 1991-05-17 高さ検査装置

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JP11275191A JPH04340405A (ja) 1991-05-17 1991-05-17 高さ検査装置

Publications (1)

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JPH04340405A true JPH04340405A (ja) 1992-11-26

Family

ID=14594644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11275191A Withdrawn JPH04340405A (ja) 1991-05-17 1991-05-17 高さ検査装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015169007A1 (zh) * 2014-05-06 2015-11-12 北京智朗芯光科技有限公司 自动实时快速检测晶片基底二维形貌的装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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