JPH06213631A - 形状検査装置 - Google Patents

形状検査装置

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JPH06213631A
JPH06213631A JP5004714A JP471493A JPH06213631A JP H06213631 A JPH06213631 A JP H06213631A JP 5004714 A JP5004714 A JP 5004714A JP 471493 A JP471493 A JP 471493A JP H06213631 A JPH06213631 A JP H06213631A
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JP
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detector
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JP5004714A
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Kazuyuki Tanaka
一幸 田中
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検査面の凹凸形状を適正に検査できる形状
検査装置を提供すること。 【構成】 光量検出器10の検出レベルが最小設定値よ
りも低い場合に検査箇所を高さ下限値とし、また光量検
出器10の検出レベルが最小設定値以上で且つ位置検出
器9の検出レベルが最小設定値以下の場合に検査箇所を
高さ上限値とするデータ補正部13を設けているので、
位置検出器による位置検出が不可能な場合でも検査箇所
の高さを確実に捕らえて検査を実施できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光走査時の反射
光を利用して被検査物、例えば実装基板等の形状を検査
する形状検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の形状検査装置を開示する
ものとして、特開平2−114156号公報が知られて
いる。
【0003】この検査装置は、実装基板を所定方向に移
動させる搬送手段と、 レーザからの光をポリゴンミラ
ー及びfθレンズを通じて実装基板上に走査するレーザ
光走査手段と、実装基板からの反射光を反射ミラー,f
θレンズ及びポリゴンミラーを通じてPSD(半導体位
置検出素子)内蔵の位置検出器に導く反射手段と、位置
検出器から出力された検査箇所の高さに係る位置信号に
基づいて実装部品の高さデータを演算する演算処理手段
と、検出された高さデータを基準高さデータと比較し実
装状態の良否を判定する判定処理手段とから構成されて
いる。
【0004】上記の検査装置では、実装基板の実装面に
基板移動方向と直交する方向にレーザ光を走査し、その
反射光を位置検出器に導いて位置信号に変換し演算処理
手段で実装部品の高さデータを演算すると共に、該高さ
データを判定処理手段で基準高さデータと比較して実装
状態の良否を判定している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
検査装置では、図4(a)に示すように隣接する部品B
間にレーザ光Rが照射されその反射光が部品Bに干渉す
ると、位置検出器から出力される位置信号のレベルが極
端に低下し、検出回路のノイズに紛れて特徴量の抽出が
行えなくなる難点がある。また、図4(b)に示すよう
に部品高さが最大検出高さHmax を越えると、位置検出
器への受光、つまり高さ検出ができなくなる難点があ
る。
【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、位置検出器による位置検出が不可能な場合でも被検
査面の凹凸形状を適正に検査できる形状検査装置を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1では、被検査物を所定方向に移動させる搬
送手段と、レーザと、被検査面に被検査物移動方向と直
交する方向にレーザ光を走査させるレーザ光走査手段
と、被検査面からの反射光を受光し検査箇所の高さに係
る位置信号を出力する位置検出器と、位置検出器の出力
信号に基づいて被検査面の高さ分布データを演算するデ
ータ処理手段と、高さ分布データを基準データと比較し
て被検査面形状の良否判定を行う判定手段とを具備した
形状検査装置に、被検査面からの反射光を受光する光量
検出器と、光量検出器の検出レベルが最小設定値よりも
低い場合に検査箇所を高さ下限値とし、また光量検出器
の検出レベルが最小設定値以上で且つ位置検出器の検出
レベルが最小設定値以下の場合に検査箇所を高さ上限値
とするデータ補正手段とを設けている。
【0008】請求項2では、被検査物を所定方向に移動
させる搬送手段と、レーザと、被検査面に被検査物移動
方向と直交する方向にレーザ光を走査させるレーザ光走
査手段と、被検査面からの反射光を受光し検査箇所の高
さに係る位置信号を出力する位置検出器と、位置検出器
の出力信号に基づいて被検査面の高さ分布データを演算
するデータ処理手段と、高さ分布データを基準データと
比較して被検査面形状の良否判定を行う判定手段とを具
備した形状検査装置に、位置検出器の検出レベルが最小
設定値以下の場合に検査箇所をそれ以前の位置信号に基
づく高さとするデータ補正手段を設けている。
【0009】
【作用】請求項1の形状検査装置では、光量検出器の検
出レベルが最小設定値よりも低い場合に、データ補正手
段によって検査箇所の高さデータが高さ下限値に補正さ
れる。また、光量検出器の検出レベルが最小設定値以上
で且つ位置検出器の検出レベルが最小設定値以下の場合
に、データ補正手段によって検査箇所の高さデータが高
さ上限値に補正される。
【0010】請求項2の形状検査装置では、位置検出器
の検出レベルが最小設定値以下の場合に、データ補正手
段によって検査箇所の高さデータがそれ以前の位置信号
に基づく高さに補正される。
【0011】
【実施例】図1乃至図3は本発明の第1実施例を示すも
ので、図1は光学系の構成図、図2は電気系のブロック
図、図3は検査制御のフローチャートである。
【0012】まず、図1を参照して光学系構成について
説明する。同図において、1は各種電子部品が実装され
たプリント基板(実装基板)、2は実装基板1を所定方
向に移動させるテーブル、3は半導体等を光源としたレ
ーザ、4はポリゴンミラー、5はfθレンズ、6は反射
ミラー、7は集光レンズ、8はハーフミラー、9はPS
D(半導体位置検出素子)を内蔵した位置検出器、10
はホトダイオードを内蔵した光量検出器である。
【0013】レーザ3の光はポリゴンミラー4で回転さ
れつつfθレンズ5を通じて実装基板1の実装面(被検
査面)に基板移動方向と直交する方向に走査される。ま
た、被検査面からの反射光は反射ミラー6,fθレンズ
5,ポリゴンミラー4,集光レンズ7及びハーフミラー
8を通じて位置検出器9と光量検出器10に夫々導かれ
る。位置検出器9は反射光の入射位置に基づいて検査箇
所の高さに係る位置信号を出力し、また光量検出器10
は反射光の光量を検出する。
【0014】次に、図2を参照して電気系構成について
説明する。同図において、11はデータ処理部で、位置
検出器9の出力信号をA/D変換し検査箇所の高さに係
るデータに変換処理する。12は光量判定部で、光量検
出器10の検出レベルが最小設定値よりも低いか否かを
判定し、最小設定値よりも低い場合に補正要信号を出力
する。
【0015】13はデータ補正部で、光量判定部12か
ら補正要信号が出力された場合にデータ処理部11から
のデータを所定の高さ下限値に補正する。また、このデ
ータ補正部13では、光量判定部12から補正要信号が
出力されなくとも位置検出器9の検出レベルが最小設定
値よりも低い場合にデータ処理部11からのデータを所
定の高さ上限値に補正する。14は高さ分布メモリで、
データ補正部13からの補正或いは非補正データを記憶
する。
【0016】15は検査領域メモリで、実装部品に対応
して設定された複数の検査領域に係る位置データを記憶
している。この検査領域は実装基板設計時のCADデー
タを利用する等して適宜設定される。16はデータ読出
部で、各検査領域に対応するデータを高さ分布データメ
モリ14から読み出す。
【0017】17は基準データメモリで、被検査面に部
品が正しく実装された場合における高さ分布データを検
査領域別に記憶している。18はしきい値メモリで、実
装状態の良否判定の基準となるしきい値を記憶してい
る。上記の基準データ及びしきい値は実装基板に合わせ
て予めキー入力されるが、基準データには良品の高さ分
布データを利用してもよい。
【0018】19は良否判定部で、検査領域に対応する
検出データと基準データとの誤差を演算し、該誤差をし
きい値と比較して実装状態の良否を判定する。20は判
定結果を表示するCRTである。
【0019】上記のデータ処理部11,光量判定部1
2,データ補正部13,データ読出部16及び良否判定
部19は周知のCPUから構成され、ROMに格納され
た後述の制御プログラムに従って所定の処理を行う。
【0020】ここで、図3を参照して上記検査装置の動
作及び処理手順について説明する。テーブル2の移動に
伴ってfθレンズ5下に送り込まれる実装基板1は、レ
ーザ光によってその被検査面全体を基板移動方向と直交
する方向に走査される(S1)。この走査時に被検査面
から反射された光は反射ミラー6,fθレンズ5,ポリ
ゴンミラー4,集光レンズ7及びハーフミラー8を通じ
て位置検出器9と光量検出器10に夫々導かれる。
【0021】位置検出器9に導かれた光は反射光の入射
位置に基づいて検査箇所の高さに係る位置信号に変換さ
れ、データ処理部11でA/D変換や適当な算出式によ
って検査箇所の高さに係るデータに変換処理された後、
データ補正部13に送り込まれる(S2,3)。
【0022】一方、光量検出器10に導かれた光は電気
信号に変換され、光量判定部12でその検出レベルが最
小設定値よりも低いか否かが判定され、最小設定値より
も低い場合に補正要信号がデータ補正部13に送り込ま
れる(S4)。
【0023】光量判定部12から補正要信号が出力され
た場合には、データ補正部13でデータ処理部11から
のデータが高さ下限値、例えば被検査面高さに補正され
る。また、光量判定部12から補正要信号が出力されな
くとも位置検出器9の検出レベルが最小設定値よりも低
い場合にはデータ処理部11からのデータが高さ上限
値、例えば図4(b)に示した最大検出高さHmax に補
正される(S5)。データ補正部13からの補正或いは
非補正データは高さ分布データメモリ14に記憶される
(S6)。
【0024】次に、検査領域メモリ15から検査領域に
係る位置データが、また高さ分布データメモリ14から
該検査領域に対応するデータが、更に基準データメモリ
17から該検査領域に対応する基準データが夫々読み出
され、検出データを基準データとの誤差が演算される
(S7〜S10)。そして、しきい値メモリ18からし
きい値が読み出され、上記の誤差との比較において実装
状態の良否が判定され、この判定結果がCRT20に表
示される(S11〜S12)。
【0025】このように上述の検査装置によれば、光量
検出器10の検出レベルが最小設定値よりも低い場合に
高さデータを高さ下限値に補正し、また光量検出器10
の検出レベルが最小設定値以上で且つ位置検出器9の検
出レベルが最小設定値よりも低い場合に高さデータを高
さ上限値に補正するようにしているので、隣接する部品
間にレーザ光が照射されその反射光が部品に干渉した
り、また部品高さが最大検出高さを越えて位置検出器9
による位置検出が不可能な場合でも、これら検査箇所の
高さを確実に捕らえて形状の良否判定を適正に行うこと
ができる。
【0026】図5乃至図7は本発明の第2実施例を示す
もので、図5は光学系の構成図、図6は電気系のブロッ
ク図、図7は補正処理の説明図である。
【0027】まず、図5を参照して光学系構成について
説明する。同図において、21は各種電子部品が実装さ
れたプリント基板(実装基板)、22は実装基板21を
所定方向に移動させるテーブル、23は半導体等を光源
としたレーザ、24はポリゴンミラー、25はfθレン
ズ、26は反射ミラー、27は集光レンズ、28はPS
D(半導体位置検出素子)を内蔵した位置検出器であ
る。
【0028】レーザ23の光はポリゴンミラー24で回
転されつつfθレンズ5を通じて実装基板21の実装面
(被検査面)に基板移動方向と直交する方向に走査され
る。また、被検査面からの反射光は反射ミラー26,f
θレンズ25,ポリゴンミラー24及び集光レンズ27
を通じて位置検出器28に導かれる。位置検出器28は
反射光の入射位置に基づいて検査箇所の高さに係る位置
信号を出力する。
【0029】次に、図6を参照して電気系構成について
説明する。同図において、31は光量判定部で、位置検
出器28の検出レベルが最小設定値よりも低いか否かを
判定し、最小設定値よりも低い場合に補正要信号を出力
する。32はデータ処理部で、位置検出器28の出力信
号をA/D変換し検査箇所の高さに係るデータに変換処
理する。
【0030】33はデータ補正部で、光量判定部31か
ら補正要信号が出力された場合にデータ処理部11から
のデータをそれ以前の位置信号に基づく高さに補正す
る。このデータ補正部33には補正に必要なデータが記
憶される。14は高さ分布メモリで、データ補正部33
からの補正或いは非補正データを記憶する。
【0031】35は検査領域メモリ、36はデータ読出
部、37は基準データメモリ、38はしきい値メモリ、
39は良否判定部、20はCRTで、第1実施例と構成
を同じくするためここでの説明は省略する。
【0032】上記の光量判定部31,データ処理部3
2,データ補正部33,データ読出部36及び良否判定
部39は周知のCPUから構成され、ROMに格納され
た後述の制御プログラムに従って所定の処理を行う。
【0033】ここで、図3を引用して上記検査装置の動
作及び処理手順について説明する。テーブル22の移動
に伴ってfθレンズ25下に送り込まれる実装基板21
は、レーザ光によってその被検査面全体を基板移動方向
と直交する方向に走査される(S1)。この走査時に被
検査面から反射された光は反射ミラー26,fθレンズ
25,ポリゴンミラー24及び集光レンズ27を通じて
位置検出器28に導かれる。
【0034】位置検出器28に導かれた光は反射光の入
射位置に基づいて検査箇所の高さに係る位置信号に変換
され、データ処理部32でA/D変換や適当な算出式に
よって検査箇所の高さに係るデータに変換処理された
後、データ補正部33に送り込まれる(S2,3)。
【0035】また、位置検出器28の出力信号は光量検
出部31に送り込まれ、ここでその検出レベルが最小設
定値よりも低いか否かが判定され、最小設定値よりも低
い場合に補正要信号がデータ補正部33に送り込まれる
(S4)。
【0036】光量判定部31から補正要信号が出力され
た場合には、データ補正部33でデータ処理部11から
のデータがそれ以前の位置信号に基づく高さに補正され
る(S5)。
【0037】詳しくは、図7(a)に示すように検査箇
所tより前のデータが高さLの場合にはその後に高さH
が現れても同検査箇所の高さはLと同一高さのL1に設
定される。また、図7(b)に示すように検査箇所tよ
り前のデータが高さHの場合にはその後に高さLが現れ
ても同検査箇所の高さはHと同一高さのH1に設定され
る。そして、データ補正部13からの補正或いは非補正
データは高さ分布データメモリ34に記憶される(S
6)。
【0038】次に、検査領域メモリ35から検査領域に
係る位置データが、また高さ分布データメモリ34から
該検査領域に対応するデータが、更に基準データメモリ
37から該検査領域に対応する基準データが夫々読み出
され、検出データを基準データとの誤差が演算される
(S7〜S10)。そして、しきい値メモリ38からし
きい値が読み出され、上記の誤差との比較において実装
状態の良否が判定され、この判定結果がCRT40に表
示される(S11〜S12)。
【0039】このように上述の検査装置によれば、位置
検出器28の検出レベルが最小設定値よりも低い場合に
高さデータをそれ以前の位置信号に基づく高さに補正す
るようにしているので、隣接する部品間にレーザ光が照
射されその反射光が部品に干渉したり、また部品高さが
最大検出高さを越えて位置検出器28による位置検出が
不可能な場合でも、これら検査箇所の高さを確実に捕ら
えて形状の良否判定を適正に行うことができる。
【0040】尚、上記第1,第2実施例におけるポリゴ
ンミラーはガルバノメーター等の他の回転ミラーで代用
してもよく、またfθレンズの代わりに凹面鏡等の反射
手段を利用してレーザ光を反射させてから被検査面に照
射するようにしてもよい。
【0041】
【発明の効果】以上詳述したように請求項1,2の検査
装置によれば、位置検出器による位置検出が不可能な場
合でも検査箇所の高さを確実に捕らえて被検査面の凹凸
形状を適正に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す光学系の構成図
【図2】同電気系のブロック図
【図3】同検査制御のフローチャート
【図4】従来の問題点を示す図
【図5】本発明の第2実施例を示す光学系の構成図
【図6】同電気系のブロック図
【図7】同補正処理の説明図
【符号の説明】
1…実装基板、2…テーブル、3…レーザ、4…ポリゴ
ンミラー、5…fθレンズ、9…位置検出器、10…光
量検出器、11…データ処理部、12…光量判定部、1
3…データ補正部、19…良否判定部、21…実装基
板、22…テーブル、23…レーザ、24…ポリゴンミ
ラー、25…fθレンズ、28…位置検出器、31…光
量判定部、32…データ処理部、33…データ補正部、
39…良否判定部。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/64 320 C 7631−5L

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査物を所定方向に移動させる搬送手
    段と、レーザと、被検査面に被検査物移動方向と直交す
    る方向にレーザ光を走査させるレーザ光走査手段と、被
    検査面からの反射光を受光し検査箇所の高さに係る位置
    信号を出力する位置検出器と、位置検出器の出力信号に
    基づいて被検査面の高さ分布データを演算するデータ処
    理手段と、高さ分布データを基準データと比較して被検
    査面形状の良否判定を行う判定手段とを具備した形状検
    査装置において、 被検査面からの反射光を受光する光量検出器と、 光量検出器の検出レベルが最小設定値よりも低い場合に
    検査箇所を高さ下限値とし、また光量検出器の検出レベ
    ルが最小設定値以上で且つ位置検出器の検出レベルが最
    小設定値以下の場合に検査箇所を高さ上限値とするデー
    タ補正手段とを設けた、 ことを特徴とする形状検査装置。
  2. 【請求項2】 被検査物を所定方向に移動させる搬送手
    段と、 レーザと、被検査面に被検査物移動方向と直交
    する方向にレーザ光を走査させるレーザ光走査手段と、
    被検査面からの反射光を受光し検査箇所の高さに係る位
    置信号を出力する位置検出器と、位置検出器の出力信号
    に基づいて被検査面の高さ分布データを演算するデータ
    処理手段と、高さ分布データを基準データと比較して被
    検査面形状の良否判定を行う判定手段とを具備した形状
    検査装置において、 位置検出器の検出レベルが最小設定値以下の場合に検査
    箇所をそれ以前の位置信号に基づく高さとするデータ補
    正手段を設けた、 ことを特徴とする形状検査装置。
JP5004714A 1993-01-14 1993-01-14 形状検査装置 Withdrawn JPH06213631A (ja)

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JP5004714A JPH06213631A (ja) 1993-01-14 1993-01-14 形状検査装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006038820A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Kawamura Gishi Kk 石膏型形状計測器
JP2006234465A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 外観検査装置及び外観検査方法
JP2012189507A (ja) * 2011-03-11 2012-10-04 Disco Abrasive Syst Ltd 計測装置

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