JPH05231834A - 三次元形状測定装置 - Google Patents
三次元形状測定装置Info
- Publication number
- JPH05231834A JPH05231834A JP2634792A JP2634792A JPH05231834A JP H05231834 A JPH05231834 A JP H05231834A JP 2634792 A JP2634792 A JP 2634792A JP 2634792 A JP2634792 A JP 2634792A JP H05231834 A JPH05231834 A JP H05231834A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser spot
- lead
- laser
- slit
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】被測定物の三次元形状を高速・高精度に測定す
る。 【構成】集光レンズ６でレーザビーム２をＩＣ４のリー
ド５に集光する。リード５で反射・散乱されたレーザビ
ーム２をシリンドリカルレンズ８でスリット状のレーザ
スポット７に形成する。スリット状のレーザスポット７
に対して２分割センサ９を斜めに配置する。 【効果】スリット状のレーザスポットを斜めに２分割セ
ンサ状に形成するため、受光器に２分割センサを用いて
も広い測定範囲を実現できるという効果がある。
る。 【構成】集光レンズ６でレーザビーム２をＩＣ４のリー
ド５に集光する。リード５で反射・散乱されたレーザビ
ーム２をシリンドリカルレンズ８でスリット状のレーザ
スポット７に形成する。スリット状のレーザスポット７
に対して２分割センサ９を斜めに配置する。 【効果】スリット状のレーザスポットを斜めに２分割セ
ンサ状に形成するため、受光器に２分割センサを用いて
も広い測定範囲を実現できるという効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、三次元形状測定装置に
関し、特にＩＣのリード形状の測定に適応しうる広い測
定範囲を有する三次元形状測定装置に関する。
関し、特にＩＣのリード形状の測定に適応しうる広い測
定範囲を有する三次元形状測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器における実装は高密度化
する傾向にあり、ＩＣの外形も挿入型のＤＩＰタイプの
ものから表面実装用のフラッドパッケージタイプのもの
が増えてきており、リードピッチも次第に細かくなって
きている。このような高密度実装においては、部品の搭
載精度やはんだ付けなどの加工精度が重要であるばかり
でなく、部品の形状、特にＩＣのリード形状を厳しく管
理する必要がある。このとき、ＩＣのリード形状として
重要なのは、リードのピッチとＩＣを基板に置いたとき
のリードの浮き量であり、リードの三次元的形状を測定
する必要がある。
する傾向にあり、ＩＣの外形も挿入型のＤＩＰタイプの
ものから表面実装用のフラッドパッケージタイプのもの
が増えてきており、リードピッチも次第に細かくなって
きている。このような高密度実装においては、部品の搭
載精度やはんだ付けなどの加工精度が重要であるばかり
でなく、部品の形状、特にＩＣのリード形状を厳しく管
理する必要がある。このとき、ＩＣのリード形状として
重要なのは、リードのピッチとＩＣを基板に置いたとき
のリードの浮き量であり、リードの三次元的形状を測定
する必要がある。
【０００３】従来のＩＣリード形状測定装置は、図３に
示すようにリーザ光源１から出射されビームエキスパン
ダ３を通過したレーザビームを集光しＩＣ４のリード５
部に斜めから照射する集光レンズ６と、ＩＣ４のリード
５上のリーザスポットの像を投影する結像レンズ１１
と、結像レンズ１１によって結像されたレーザスポット
の位置を検出する位置検出器（ＰＳＤ）１２と、集光レ
ンズ１１によって集光されたレーザビームに対しＩＣ４
の位置を動かすステージ１３で構成される。ここでＩＣ
４のリード５の高さが変わると、リード５上のレーザス
ポットの位置が変わるので、ＰＳＤ１２上でのレーザス
ポットの像の位置も変り、この変化を検出することによ
りＩＣ４のリード５の高さを測定することができる。結
像レンズ１１が集光レンズ６からのレーザビームの正反
射光を取らえるものとすると、ＰＳＤ１２上でのレーザ
スポットの像が位置ずれΔｘは次式で表すことができ
る。
示すようにリーザ光源１から出射されビームエキスパン
ダ３を通過したレーザビームを集光しＩＣ４のリード５
部に斜めから照射する集光レンズ６と、ＩＣ４のリード
５上のリーザスポットの像を投影する結像レンズ１１
と、結像レンズ１１によって結像されたレーザスポット
の位置を検出する位置検出器（ＰＳＤ）１２と、集光レ
ンズ１１によって集光されたレーザビームに対しＩＣ４
の位置を動かすステージ１３で構成される。ここでＩＣ
４のリード５の高さが変わると、リード５上のレーザス
ポットの位置が変わるので、ＰＳＤ１２上でのレーザス
ポットの像の位置も変り、この変化を検出することによ
りＩＣ４のリード５の高さを測定することができる。結
像レンズ１１が集光レンズ６からのレーザビームの正反
射光を取らえるものとすると、ＰＳＤ１２上でのレーザ
スポットの像が位置ずれΔｘは次式で表すことができ
る。
【０００４】Δｘ＝２ｃｏｓθ・Δｈ ただし、θはレーザビームの入射角、Δｈはリードの高
さ変動である。
さ変動である。
【０００５】図３に示したＩＣリード形状測定装置は結
像レンズ１１により形成されたレーザスポットの位置を
検出範囲の広いＰＳＤ１２を用いて計測している。しか
し、一般にＰＳＤは通常のフォトダイオードや２分割セ
ンサに比べ素子自体の接合容量が大きく応答時間が長い
ため、高速の検査が難しい。
像レンズ１１により形成されたレーザスポットの位置を
検出範囲の広いＰＳＤ１２を用いて計測している。しか
し、一般にＰＳＤは通常のフォトダイオードや２分割セ
ンサに比べ素子自体の接合容量が大きく応答時間が長い
ため、高速の検査が難しい。
【０００６】また、レーザスポットの位置を計測するの
には高速の２分割センサを用いる方法もあり、光学式ピ
ックアップ等に応用されているが、この方式はスポット
位置の検出範囲が高々レーザスポット径以下に限定され
る。たとえば、ＩＣのリード形状測定の場合、リード上
でのスポット径は１０〜５０μｍ程度に絞られるため、
高さ測定範囲はリード上換算で数１０μｍしか得られな
いので、ＩＣリード形状のように段差の大きいものに適
用することはできなかった。
には高速の２分割センサを用いる方法もあり、光学式ピ
ックアップ等に応用されているが、この方式はスポット
位置の検出範囲が高々レーザスポット径以下に限定され
る。たとえば、ＩＣのリード形状測定の場合、リード上
でのスポット径は１０〜５０μｍ程度に絞られるため、
高さ測定範囲はリード上換算で数１０μｍしか得られな
いので、ＩＣリード形状のように段差の大きいものに適
用することはできなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の三次元形状測定
装置は、測定範囲を広くするためにスポット位置検出範
囲の広いＰＳＤを使用しなければならないため、検査時
間が長くかかるという欠点があった。
装置は、測定範囲を広くするためにスポット位置検出範
囲の広いＰＳＤを使用しなければならないため、検査時
間が長くかかるという欠点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の三次元形状測定
装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射される
レーザビームを集光し被測定物に照射する集光レンズ
と、被測定物により反射・散乱されたレーザビームを投
影しスリット状のレーザスポットを形成せしめるシリン
ドリカルレンズと、前記シリンドリカルレンズによって
形成されたスリット状のレーザスポットに対し素子間ギ
ャップが斜めになるように配置された２分割センサと、
前記集光レンズにより照射されたレーザビームに対し被
測定物を所定の位置へ位置決めする手段とを含んで構成
される。
装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射される
レーザビームを集光し被測定物に照射する集光レンズ
と、被測定物により反射・散乱されたレーザビームを投
影しスリット状のレーザスポットを形成せしめるシリン
ドリカルレンズと、前記シリンドリカルレンズによって
形成されたスリット状のレーザスポットに対し素子間ギ
ャップが斜めになるように配置された２分割センサと、
前記集光レンズにより照射されたレーザビームに対し被
測定物を所定の位置へ位置決めする手段とを含んで構成
される。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施例を示す斜視図であ
る。
る。
【００１１】図１に示す三次元形状測定装置は、レーザ
光源１と、レーザ光源１から出射されるレーザビーム２
を拡大するビームエキスパンダ３と、ビームエキスパン
ダ３によって拡大されたレーザビーム２を集光しＩＣ４
のリード５に照射する集光レンズ６と、リード５により
反射・散乱されたレーザビーム２を投影しスリット状の
レーザスポット７を形成せしめるシリンドリカルレンズ
８と、シリンドリカルレンズ８によって形成されたスリ
ット状のレーザスポット７に対し素子間ギャップが斜め
になるように配置された２分割センサ９と、集光レンズ
６により照射されたレーザビーム２に対しＩＣ４のリー
ド５を所定の位置へ位置決めするステージ１０とで構成
される。
光源１と、レーザ光源１から出射されるレーザビーム２
を拡大するビームエキスパンダ３と、ビームエキスパン
ダ３によって拡大されたレーザビーム２を集光しＩＣ４
のリード５に照射する集光レンズ６と、リード５により
反射・散乱されたレーザビーム２を投影しスリット状の
レーザスポット７を形成せしめるシリンドリカルレンズ
８と、シリンドリカルレンズ８によって形成されたスリ
ット状のレーザスポット７に対し素子間ギャップが斜め
になるように配置された２分割センサ９と、集光レンズ
６により照射されたレーザビーム２に対しＩＣ４のリー
ド５を所定の位置へ位置決めするステージ１０とで構成
される。
【００１２】ここで、シリンドリカルレンズ８によって
形成されるスリット状のレーザスポット７の位置は、レ
ーザビーム２が照射されているリード５の高さに従って
上下に変化する。したがって、レーザスポット７の位置
を検出することにより、リード５の高さを測定すること
ができる。
形成されるスリット状のレーザスポット７の位置は、レ
ーザビーム２が照射されているリード５の高さに従って
上下に変化する。したがって、レーザスポット７の位置
を検出することにより、リード５の高さを測定すること
ができる。
【００１３】本実施例では、スリット状のレーザスポッ
ト７の長手方向が高さの検出方向に対して直角になるよ
うにシリンドリカルレンズ８の向きを定めている。ま
た、２分割センサ９の２つの素子を分離している素子間
ギャップをレーザスポット７に対して斜めになるように
２分割センサ９を配置する。図２は２分割センサ９上の
レーザスポット７の様子を示す説明図である。２分割セ
ンサ９の２つの素子にまたがってスリット状のレーザス
ポット７が形成されている。レーザスポット７の長さ
（レーザスポット７の長さが２分割センサ９の幅よりも
長いときは２分割センサ９の幅）をＬ、レーザスポット
７と２分割センサ９とがなす角をθｓとすると、レーザ
スポット７の位置の検出範囲は（Ｌ．ｓｉｎθｓ）とな
る。レーザスポット７の長さＬは受光光学系の倍率を１
倍としてもシリンドリカルレンズ８の焦点距離により数
〜数１０ｍｍにすることができるので、２分割センサ９
を数ｄｅｇ傾けることにより、センサ上で１ｍｍ以上の
検出範囲を得ることがきリード上換算でも１ｍｍ程度の
高さ測定範囲を得ることができる。
ト７の長手方向が高さの検出方向に対して直角になるよ
うにシリンドリカルレンズ８の向きを定めている。ま
た、２分割センサ９の２つの素子を分離している素子間
ギャップをレーザスポット７に対して斜めになるように
２分割センサ９を配置する。図２は２分割センサ９上の
レーザスポット７の様子を示す説明図である。２分割セ
ンサ９の２つの素子にまたがってスリット状のレーザス
ポット７が形成されている。レーザスポット７の長さ
（レーザスポット７の長さが２分割センサ９の幅よりも
長いときは２分割センサ９の幅）をＬ、レーザスポット
７と２分割センサ９とがなす角をθｓとすると、レーザ
スポット７の位置の検出範囲は（Ｌ．ｓｉｎθｓ）とな
る。レーザスポット７の長さＬは受光光学系の倍率を１
倍としてもシリンドリカルレンズ８の焦点距離により数
〜数１０ｍｍにすることができるので、２分割センサ９
を数ｄｅｇ傾けることにより、センサ上で１ｍｍ以上の
検出範囲を得ることがきリード上換算でも１ｍｍ程度の
高さ測定範囲を得ることができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の三次元形状測定装置は、シリン
ドリカルレンズで受光することにより、２分割センサ上
にスリット状のレーザスポットを斜めに形成することが
できるので、測定範囲を広くでき、かつ２分割センサを
用いることができるので、高速な検査が可能になるとい
う効果がある。
ドリカルレンズで受光することにより、２分割センサ上
にスリット状のレーザスポットを斜めに形成することが
できるので、測定範囲を広くでき、かつ２分割センサを
用いることができるので、高速な検査が可能になるとい
う効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した２分割センサ９上に形成されたレ
ーザスポットの様子を示す説明図である。
ーザスポットの様子を示す説明図である。
【図３】従来のリード形状測定装置の一例を示す側面図
である。
である。
１ レーザ光源 ２ レーザビーム ３ ビームエキスパンダ ４ ＩＣ ５ リード ６ 集光レンズ ８ シリンドリカルレンズ ９ ２分割センサ １０，１３ ステージ １１ 結像レンズ １２ 位置検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ光源と、前記レーザ光源から出射
されるレーザビームを集光し被測定物に照射する集光レ
ンズと、被測定物により反射・散乱されたレーザビーム
を投影しスリット状のレーザスポットを形成せしめるシ
リンドリカルレンズと、前記シリンドリカルレンズによ
って形成されたスリット状のレーザスポットに対し素子
間ギャップが斜めになるように配置された２分割センサ
と、前記集光レンズにより照射されたレーザビームに対
し被測定物を所定の位置へ位置決めする手段とを含むこ
とを特徴とする三次元形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2634792A JPH05231834A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | 三次元形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2634792A JPH05231834A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | 三次元形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231834A true JPH05231834A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12190922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2634792A Withdrawn JPH05231834A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | 三次元形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05231834A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016036841A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社キーエンス | レーザ加工装置及びワーキングディスタンス測定方法 |
-
1992
- 1992-02-13 JP JP2634792A patent/JPH05231834A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016036841A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社キーエンス | レーザ加工装置及びワーキングディスタンス測定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |