印刷はんだ検査方法、及び印刷はんだ検査装置
【課題】レジスト面の変位を正反射光と乱反射光のそれぞれで測定し、その両者の相関関係を基にレジスト下のパッド面の位置を推定し、その位置からのはんだ高さを求めるプリント板検査装置を提供する。
【解決手段】第１のセンシング手段（OS1,D1,D2）がレジスト面を透過して基板の表面で反射する光を含む散乱光を受けて第１の変位を測定し、第２のセンシング手段（OS2,D3）が正反射した反射光を測定して第２の変位を測定し、それらの差とレジストの厚さとの関係を表す補正値を補正メモリ５に予め記憶する。そして、基板のレジスト面において第１及び第２のセンシング手段により第１の変位と第２の変位を求める。次にそれらの差を基に補正メモリを参照して補正値を求め、第２の変位から補正値を減算して、パッド面位置を求める。第１又は第２のセンシング手段により求めた変位から印刷はんだ箇所の表面の変位をパッド面からの変位として求める構成とした。
【解決手段】第１のセンシング手段（OS1,D1,D2）がレジスト面を透過して基板の表面で反射する光を含む散乱光を受けて第１の変位を測定し、第２のセンシング手段（OS2,D3）が正反射した反射光を測定して第２の変位を測定し、それらの差とレジストの厚さとの関係を表す補正値を補正メモリ５に予め記憶する。そして、基板のレジスト面において第１及び第２のセンシング手段により第１の変位と第２の変位を求める。次にそれらの差を基に補正メモリを参照して補正値を求め、第２の変位から補正値を減算して、パッド面位置を求める。第１又は第２のセンシング手段により求めた変位から印刷はんだ箇所の表面の変位をパッド面からの変位として求める構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等を表面実装するためのプリント板上にクリーム状はんだが印刷されたときのはんだの形成状態を測定し、検査する印刷はんだ検査方法及びその装置に関する。特に、プリント板には、はんだが印刷される予定の箇所（以下、「はんだ箇所」と言う。）であって回路パターン（パッド）が顕わにされ、部品が取り付け可能なパッド部と、回路パターンの上に半透明なレジストが塗布されたレジスト部（はんだが印刷されない部分）があるが、この発明は、実際に印刷されたはんだの高さをパッド面（回路パターン面）からの高さとして測定できる技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷はんだ検査装置としては、プリント板（以下、はんだが印刷されたプリント板を単に「基板」と言い、はんだが印刷されていないプリント板を「未印刷基板」と言う。）の表面をレーザ光等で照射し、基板の表面からの反射光を受光するセンサを有し、そのセンサにより測定（三角測量）した結果として得られた測定値、例えば、基板上の印刷されたはんだ箇所の変位（高さを含む）或いは輝度（基板から反射した光の量、受光量（光の強さ）を含む。）の測定値を基に、判定の基準となる基準データとを比較して判定している（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１では、例えば図８に示すようなはんだ箇所の周辺の部分の平均高さを求めて、そのレジスト１ａ部分の平均高さを基準としてはんだ高さを測定している。特許文献１の技術では、はんだ箇所の周辺のレジスト１ａ部分の平均高さを求めるにあたっては、レジスト１ａ部分とはんだ箇所との間に隙間があるので、その部分を除いたレジスト１ａ部分の平均高さを求めて、これを基準としている。
【０００４】
ところで、最近は、はんだを印刷している分野からは、印刷されたはんだ量を正確に知りたい、そのために、はんだを印刷する箇所であるパッド１ｃの面からその上に実際に印刷されたはんだ高さを測定したいという要望が、多くなってきた。そうすると、特許文献１の技術では、そのまま適用できない。
【０００５】
そこで、特許文献２に示すように、予め未印刷基板で測定された各部の高さと、実際にはんだ１ｂが印刷された基板を測定して得られた各部の高さとから、パッド１ｃの面からのはんだ高さを測定する技術を提供されている。
そして特許文献２では、レジスト１ａ面を仲介して、次のようにして求める。
はんだ高さ＝（レジスト１ａ面からのはんだ高さ）＋（パッド１ｃ面からのレジスト１ａ面高さ）＝パッド１ｃ面からのはんだ高さ
したがって、この場合、レジスト１ａ面の高さが測定されて利用されているが、計算上、最終的にうち消すのでレジスト１ａ面の絶対高さの影響を抑えて測定可能である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２８５９７号公報
【特許文献２】特願２００６−１５９７０２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、レジスト１ａ面は塗布の仕方により、例えば、図９（Ａ）のようにそのはんだ箇所との境の端部では、一様に塗布されない傾向がある。図９（Ａ）は紙面の右から左へかけてレジスト１ａが塗布された場合であり、右側のレジスト１ａ端部が薄く、左側のレジスト１ａ端部が厚く盛り上がっている。図９（Ｃ）は、理想的な塗布が行われた場合である。図９（Ｂ）では、レジスト１ａの端部周辺の厚さ（高さ）の平均値（図９（Ｂ）の点線）が、はんだ箇所を挟んだレジスト１ａ面端部の右側と左側とで、異なる値を示すことが分かる。
【０００８】
各基板におけるレジスト１ａの塗布の状態が一定して図９（Ｃ）のような形状を形成でき、かつ維持できれば良いが、基板によってこれが変動しやすいと、特許文献２でも誤差になりやすい。それは、特許文献２の場合は、未印刷基板で、予め上記式の「パッド１ｃ面からのレジスト１ａ高さ」を測定し記憶しておいて、各はんだ箇所毎の測定の都度その記憶した値を求めるため、「パッド１ｃ面からのレジスト１ａ高さ」は各基板において一定でなければならない。つまり、図９（Ｂ）のように安定しない場合は、レジスト１ａの端部の高さが基板毎に変動すると誤差要因になりかねない。
【０００９】
一方で、発明者は、半透明なレジスト１ａの厚さを求められないかを調査・検討してみた。先ず、図７（Ａ）のようにレジスト１ａの面に斜めに光を入射させ、その正反射光を取り込んで、ある基準位置に対する（はんだが印刷された状態でも基準となるような位置が好ましい）変位Ｌ２を測定する。次に図７（Ｂ）に示すように垂直方向からレジスト１ａ面に光を入射させ、その入射光軸に対して対称に散乱する散乱反射光を取り込んで、ある基準位置に対する変位Ｌ１を測定する。このとき、散乱反射光には、レジスト１ａを透過してレジスト１ａの下部の銅箔等の回路パターン面（パッド面）で散乱反射する光と、レジスト１ａ表面で散乱反射する光の双方が含まれている可能性がある。これらの測定値、及びそれらの差δＬ＝Ｌ２−Ｌ１をプロットすると図７（Ｃ）のようになる。なお、以下の説明において「位置」「基準位置」とは基板の上の高さ方向の位置を言う。
【００１０】
したがって、差δＬ等とレジスト１ａの厚さとの相関が、変位Ｌ２，変位Ｌ１が変動しても安定に得られれば、差δＬに対応してレジスト１ａの厚さが求められることが分かった。実際、変位Ｌ２が連続した滑らかな形状であれば、差δＬ等とレジスト１ａの厚さとの相関のあるデータが得られた。それを模式的に示したのが図６である。上記のように相関が取れれば、差δＬとレジスト１ａ厚さとの関係からパッド面の位置を求めるための補正値Ｌｓ（レジスト１ａの厚さ相当）を経験的に求められる。それを表したのが図６（Ａ）である。図６（Ｂ）は、測定して得られたδＬを基に図６（Ａ）を参照して得た補正値Ｌｓを用いてパッド面１ｃ（回路パターン面）の推定位置＝Ｌ２―Ｌｓを求めることを示す図である。したがって、レジスト１ａの下にあるパッド面の位置が推定できるので、パッド面からのはんだの高さを測定できる。
【００１１】
本発明の目的は、パッドの回路パターンがレジスト面下にある場合のレジスト面の変位を正反射光と乱反射光のそれぞれで測定し、その両者の相関関係を基にレジスト下のパッド面の位置を推定し、その位置からのはんだ高さ（変位）を求める印刷はんだ検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、プリント板の表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受けて第１の変位を測定するための第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を測定して第２の変位を測定するための第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）を準備する段階と、前記変位センサで前記測定点を前記プリント板のレジスト面として前記第２の変位と第１の変位を測定し、それらの差と該レジストの厚さとの関係を表す関数値をメモリに記憶しておく初期段階と、表面のパッド面にはんだが印刷された被測定プリント板を受けて、該被測定プリント板のレジスト面及び該パッド面上のはんだ面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める測定段階と、該測定段階で前記レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出段階と、前記測定段階で測定された前記はんだ面における第１の変位又は第２の変位によりはんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求める変位算出段階とを備えた。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、表面にはんだが印刷されたパッド面とレジスト面を有する被測定プリント板の該表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受ける第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を受ける第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）と、前記第１のセンシング手段の出力から散乱光に基づく第１の変位、及び前記第２のセンシング手段の出力から正反射光に基づく第２の変位を算出するデータ処理部（３）と、該第１の変位又は該第２の変位により、該はんだ面の変位を求める測定部（７）とを備えたプリント板検査装置であって、予め、前記レジスト面における第２の変位と第１の変位との差と、前記レジストの厚さとの関係を表す関数値を記憶するメモリ（５）と、検査時に、前記被測定プリント板のレジスト面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める基礎測定部（６）と、前記レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出部（６ａ）と、を備え、前記測定部は、前記レジスト面の位置からのはんだ面の変位を前記関数値で補正することにより、該はんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求める構成とした。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、プリント板の表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受ける第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を受ける第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）と、前記第１のセンシング手段の出力から散乱光に基づく第１の変位、及び前記第２のセンシング手段の出力から正反射光に基づく第２の変位を算出するデータ処理部（３）と、予め、第２の変位と第１の変位との差と前記レジストの厚さとの関係を表す関数値を記憶するメモリ（５）と、表面のパッド面にはんだが印刷された被測定プリント板を受けて、該被測定プリント板のレジスト面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める基礎測定部（６）と、該レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出部（６ａ）と、前記被測定プリント板の前記はんだ面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位又は前記第２の変位を求め、該はんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求める測定部（７）と、を備えた。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記第１のセンシング手段は、前記プリント板の測定点を垂直方向から照射する第１の光源（ＯＳ１）と、該第１の光源の第１の光軸に対して第１の角度θ１で形成される第１の散乱光路上に配置された第１の受光手段（Ｄ１）と、該第１の光軸に対して該第１の散乱光路と反対側に第２の角度θ２で形成される第２の散乱光路上に配置された第２の受光手段（Ｄ２）とを備え、前記第１の変位は、前記第１の受光手段の出力と前記第２の受光手段の出力との和を基に求められ、また、前記第２のセンシング手段は、該第１の光軸に対して斜めの角度θ３で前記測定点を照射する第２の光源（ＯＳ２）と、該測定点にて該第２の光源の第２の光軸に対して第３の角度２θ３で形成される正反射光路上に配置された第３の受光手段（Ｄ３）とを備え、前記第２の変位は、該第３の受光手段の出力から求められる構成とした。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記変位センサにおいて、前記第１の受光手段、前記第２の受光手段及び前記第３の受光手段のそれぞれは、所定長さの受光面を有し、該所定長さ方向における受光位置に応じて光変位情報を検出する位置検出器であって、前記第１の光軸、前記第２の光源の光軸、前記第１の散乱光路、前記第２の散乱光路及び正反射光路を含む平面内で、前記所定長さ方向を該平面に沿うように配置され、さらに前記第１の角度θ１、前記第２の角度θ２と前記第３の角度２θ３は同一になるよう構成され、かつ前記第１の受光手段が前記第１の散乱光路となす角度（α１）、第２の受光手段が前記第２の散乱光路となす角度（α２）及び第３の受光手段が前記正反射光路となす角度（α３）が同一になるように構成される。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１、２又は３に記載の発明は、レジスト面で三角測量における正反射光による変位測定と、レジスト面で垂直から照射したときの互いに相反する方向への散乱反射光による変位測定とを行って、それらの測定値から、パッド面の位置を求め、はんだ面の高さ（変位）を正反射光もしくは散乱反射光を用いて測定し、はんだが印刷されたパッド面からのはんだ面の高さを求めることができる。
請求項５記載の発明は、正反射光、２つの散乱反射光の各受光感度を同じくして測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る印刷はんだ検査装置の第１の実施形態を図を用いて説明する。図１は第１の実施形態の内、変位センサ及び測定部の機能構成を示す図であって、変位センサと被測定物間を相対的に走査して検査する形態の図である。図２は実施形態の内、検査部の機能構成を示す図である。図３は、図１の変位センサを構成する機能要素の配置を示す図である。図４は、各受光手段の位置関係を示し、各受光手段の感度を説明するための図である。図５は、第２の実施形態であって、変位センサ内で光源により光学的走査を行うタイプの実施形態を示す図である。
【００１９】
［第１の実施形態の構成］
図１を用いて、変位センサ２を用いた変位測定を行う変位測定部１００の機能構成について説明する。
【００２０】
図１及び図３で変位センサ２は、一枚の板状の基板あるいは平板上の基台（以下、「基台」と言う。不図示）に、第１の光源ＯＳ１と、第１の受光手段Ｄ１と、第２の受光手段Ｄ２と、第２の光源ＯＳ２と、第３の受光手段Ｄ３と、を互いの位置関係を固定して、一体的に１筐体を成すように形成されている。第１の光源ＯＳ１は基板１の表面の測定点（対象位置）を垂直方向から第１光軸に沿って光（以下、光のビームであるが「光」と称する。）を照射する位置にある。第１の受光手段Ｄ１は測定点にて該第１の光軸に対して第１の角度θ１で形成される第１の散乱光路上に配置されている。第２の受光手段Ｄ２は、第１の光軸に対して第１の散乱光路と反対側に第２の角度θ２で形成される第２の散乱光路上に配置されている（以上が「第１のセンシング手段」）。光源ＯＳ２は、第１の光軸に対して斜めの角度θ３を成す第２の光軸の光で測定点を照射する。そして第３の受光手段Ｄ３は、測定点にて第２の光源の第２の光軸に対して第３の角度２θ３で形成される正反射光路上に配置されている（以上が、「第２のセンシング手段」）。
【００２１】
また、第１の受光手段Ｄ１、第２の受光手段Ｄ２及び第３の受光手段Ｄ３のそれぞれは、所定長さの受光面を有し、該所定長さ方向における受光位置に応じて光変位情報を検出する位置検出器（ＰＳＤ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が用いられている。ＰＳＤは、長さ方向に光検出素子が配置され、その長さ方向の両端からの位置を示す情報としてそれらの各端部からその位置に応じた電気量である出力Ａ、出力Ｂが出力されるとその変位情報は（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）で示される。また、変位情報の出力に併せて、第１の受光手段Ｄ１、第２の受光手段Ｄ２、及び第３の受光手段Ｄ３は、測定点からの反射光量を測定して光量情報を出力する。ＰＳＤは、測定点の変位により受光位置が変わり、その受光位置に応じた電気量を出力する素子、つまり変位を電気量に表して出力する素子である。ＰＳＤの代わりに、フォトダイオード・アレイやＣＣＤ等で直接、受光位置を変位位置として出力する構成としても良い。
【００２２】
図１に示す位置の変位センサ２は、図１の各光学素子の配列方向に直交する方向（紙面の奥行方向）に要素間の位置関係を保持したまま、基板１に対してセンサ全体を移動して走査することにより、基板１の広い範囲に亘ってその表面の変位を測定できる構造にされている。
【００２３】
図１で、走査機構４は、モータ等の駆動源及びベルト等の駆動機構を有し、基板１、もしくは変位センサ２、或いはそれらの双方を相対的に移動させることにより、走査させる。図１において変位センサ２を、第１の受光手段Ｄ１等の各要素が配列された配列方向と直交する方向（図１の紙面に直交する奥行き方向）へ主走査させながら変位測定をさせ、１主走査を終了すると、次に配列方向（図１の紙面に平行な方向）に移動（副走査）して、位置を変えて主走査して変位測定を行う。この動作を繰り返すことにより、基板１の、所望範囲についての変位測定を行わせる。なお、走査方向は一例であり、他の方向であっても良い。
【００２４】
補正用メモリ５は、多くの基板１を検査する前に、予めレジスト１ａの厚さを求めるための補正値を記憶する。この補正値は、上記変位センサ２を用いて上記「解決しようとする課題」で開示したように、操作者は、検査しようとする基板１の代表的なものについて、レジスト１ａ面を第１のセンシング手段で散乱反射変位測定を行い、また、第２のセンシング手段でレジスト１ａ表面の変位を正反射変位測定で行って、それらの測定値の差δＬと実際のレジスト１ａの厚さとの関係を示す関数値Ｌｓを求める。関数値Ｌｓは、補正に利用されるので、以下、補正値Ｌｓとして説明する。この取得した補正値Ｌｓを取得して、差δＬからそれに該当する補正値Ｌｓが読み出せるように補正用メモリ５に記憶させる。これは、後記する基礎測定部６を使って、本実施形態でもできるし、外部でδＬと補正値Ｌｓを取得して、補正用メモリ５に記憶させても良い。ただし、前者の方が、この補正値Ｌｓの取得と、検査のための測定と同じ変位センサ２を使用して行えるので信頼度が良い。
【００２５】
制御部１２は、パネル等（不図示）からの指示により例えば、はんだが印刷されたプリント基板の所望測定範囲の指示を受け、その所望範囲についての走査指示を走査機構４へ送って上記のように走査させる。走査にあたっては、第１の光源ＯＳ１と第２の光源ＯＳ２が同一波長の光源を利用した場合は、基板（被測定物）１上の同一の走査位置（測定点）で第１の光源ＯＳ１と第２の光源ＯＳ２を交互に切り替える構成とする。異なる波長の光源を利用した場合は、必ずしも切り替える必要はなく、同時に出力させる構成としても良い。
【００２６】
また制御部１２は、基礎測定部６に基礎測定を行わせてレジスト１ａの厚さを求めさせて、パッド１ｃの位置を推定させる。また、測定部７に対してパッド１ｃ位置からはんだ１ｂ表面の高さを測定させる。詳細は後記する。
【００２７】
データ処理部３は、加算器３ａ、加算器３ｂ、及び演算部３ｃを有し、各受光手段からの出力を基に測定点における変位（データ）を算出している。加算器３ａは、第１の受光手段Ｄ１の出力Ａ１と第２の受光手段Ｄ２の出力Ａ２を受けてそれらを加算し、その結果Ａｘ＝Ａ１＋Ａ２を出力する。加算器３ｂは、第１の受光手段Ｄ１の出力Ｂ１と第２の受光手段Ｄ２の出力Ｂ２を受けてそれらを加算し、その結果Ｂｘ＝Ｂ１＋Ｂ２を出力する。演算部３ｃは、それらを基に乱反射による変位情報である出力Ｌ１＝（Ａｘ−Ｂｘ）／（Ａｘ＋Ｂｘ）を求める。または／及び、演算部３ｃは、第３の受光手段Ｄ３からの出力を受けて正反射による変位情報である出力Ｌ２＝（Ａ３−Ｂ３）／（Ａ３＋Ｂ３）を求める。
【００２８】
このとき、演算部３ｃの出力Ｌ１及びＬ２は、次に説明するように基礎測定部６や測定部７からの指示により、利用される態様が異なる。
【００２９】
制御部１２は、レジスト１ａの厚さを測定するとき、つまり、パッド１ｃ面の位置を推定するときは基礎測定を基礎測定部６に対して行わせ、はんだ１ｂの高さを測定するときは測定部７に行わせる。詳しくは下記（１）及び（２）で説明する。なお、はんだ１ｂ面における測定か、レジスト１ａ面における測定かは、レジスト１ａ面とはんだ１ｂ面で反射光量が異なるので、各受光手段からの光量情報に基づいて、反射量が大のときはレジスト１ａ面、少ないときははんだ１ｂ面と判定して測定を切り替えられる。又、予め、設計に基づいて変位センサ位置を走査させるので、その設計情報に基づく位置情報からどちらの測定を行うかを判定することもできる。判定に応じてスイッチＳ１を基礎測定部６側、又は測定部７側に切り替える。
【００３０】
（１）基礎測定
基礎測定部６は、測定点がレジスト１ａであるときの、演算部３ｃから、正反射に基づく測定値である上記の出力Ｌ２と、散乱反射光による測定値である上記の出力Ｌ１Ｒ（以下、レジスト１ａ面における上記Ｌ１、Ｌ２をＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒで示す。）とを受けて、それらの差δＬを求めるそして、補正用メモリ５にアクセスして、図６（Ａ）に示すようなデータからδＬに該当する補正値Ｌｓを求める。つまりレジスト１ａの厚さ相当の値を求める。そして、この補正値Ｌｓを測定部７へ送る。
【００３１】
（２）測定
測定部７は、レジスト１ａ面からはんだ１ｂ面までの変位（高さ）Ｌ１Ｈ、Ｌ２Ｈ（以下、はんだ１ｂ面における上記Ｌ１、Ｌ２をＬ１Ｈ、Ｌ２Ｈで示す。）を測定する。そのとき、第１の受光手段Ｄ１、第２の受光手段Ｄ２及び第３の受光手段Ｄ３それぞれから光量情報を受けており、演算部３ｃからは出力Ｌ１Ｈと出力Ｌ２Ｈの内、散乱反射変位測定系（ＯＳ１―Ｄ１，Ｄ２系統）による光量と正反射変位測定系（ＯＳ２―Ｄ３系統）による光量の大きさを比較し、光量の大きい方の変位測定系で測定した変位情報（出力Ｌ１Ｈ，出力Ｌ２Ｈのいずれか）を選択的に受領する。そして、測定部７は、受領した変位情報に基礎測定部６から受けた補正値Ｌｓで補正して、パッド１ｃ面からのはんだ１ｂ面の高さ（変位）情報Ｌとして、Ｌ＝Ｌ１Ｈ＋Ｌｓ、もしくはＬ＝Ｌ２Ｈ＋Ｌｓを図２の画像処理部８へ出力する。
上記の（１）基礎測定（２）測定は、同一位置（高さ）を基準として測定しているが、（２）の測定を（１）の基礎測定で求めた補正値Ｌｓ分だけ、下位の位置を基準として測定することにより、直接に高さ（変位）情報Ｌを得ることができる。
【００３２】
なお、散乱反射変位測定系による光量と正反射変位測定系による光量のうち大きい方の出力Ｌ１Ｈ又は出力Ｌ２Ｈを選択しているのは、例えば、基板１上の凸状のはんだ１ｂの形状があった場合に、第２の光源ＯＳ２の斜めの第２の光軸では該凸の側壁うちその光軸が当たる側の側壁は測定できるかもしれないが、その反対側の側壁からは正反射光を受光できない恐れがある。そのときは、第１及び第２の受光手段Ｄ１，Ｄ２の出力を基にした変位情報が使える。つまり、より光量の高い方の変位情報を利用して、より確かな変位情報を得るためである。なお、基板１上の形状が滑らかな平面であるときは、正反射変位測定系による測定で十分である。
【００３３】
さらに、上記のように（１）基礎測定、（２）測定なる順序で説明したが、測定の順序は必ずしもこれに限らない。例えば、レジスト１ａ面及びはんだ１ｂ面の区別無く走査して、その走査位置毎に出力Ｌ１，Ｌ２を求めて記憶しておき、次に上記（１）示した演算処理をして補正値Ｌｓだけを求める。次に上記（２）に示した演算処理により補正して、パッド１ｃ面からのはんだ高さを求めるようにしても良い。
【００３４】
図２は、主に検査部２００の機能構成を示す。その図２で画像処理部８は、制御部１２から基板１のレイアウト情報（配置図）と走査して測定しているときの位置情報とを受け、測定部７からその位置情報における高さ（変位）Ｌを受けて、レイアウト上に変位に応じてはんだ１ｂの量的な形状を表す立体画像を形成することにより、画像として再現出力する。
【００３５】
例えば、画像処理部８は、測定部７の出力Ｌと、制御部１２からの基板１の測定点（測定点の座標）とから測定したエリア（測定点の集合領域：例えば、プリント基板上に印刷されたクリームはんだ１ｂ面）における面積（例えば、はんだ印刷された面積）や体積（例えば、はんだ量）を表す画像データを生成する。比較部９は、制御部１２からそのエリアにおける、設計値等をレファレンス（面積や体積）として受けて、画像データとレファレンスとの差を演算し出力する。なお、画像データに変換することなく、その測定点において測定した変位（高さ：例えば、はんだ１ｂの高さ）とレファレンス（この場合は、例えば、測定点における設計上の高さ）との差を出力しても良い。上記では、はんだの面積や体積の例で説明したが、はんだの位置ズレ等の判定も可能である。
【００３６】
判定部１０は、レファレンスに対応する許容値を制御部１２から受けて、比較部９からの出力と比較し、比較部９の出力が、許容値内であれば合格とし、許容値外であれば不良（否）と判定する。
【００３７】
表示部１１は、判定部１０の判定結果を表示する。また、制御部１２からレイアウト情報（例えば、プリント基板のはんだ箇所の配置図）を受けて表示し、レイアウトのどの位置におけるはんだ１ｂが不良（否）であり、合格であるかを識別可能に表示してもよい。また、それらと別に或いは併せて、画像処理部８で生成した画像データに基づく画像を表示させて、どの箇所のはんだ状態が不良であり、合格であるかを識別可能に表示させることもできる。
【００３８】
上記の変位センサ２を用いて被測定物の表面形状を検査すると、単に頂点やフラット部分のならず傾斜部分の形状も含めて良否判定の検査ができる。
【００３９】
［変位センサの他の実施形態］
次に他の変位センサの実施形態について説明する。
【００４０】
図３で、第１の光源ＯＳ１は、例えば、レーザであって、基板１の面に対して垂直方向に光を照射する。つまり第１の光軸は被測定物１の面に垂直である。第２の光源ＯＳ２は、例えば、レーザであって、第１の光軸に対して図１の右方向から（左からでも良い）角度θ３で交叉するように光を照射する。この交叉する位置が測定しようとする基板１の測定点である。第１の光源ＯＳ１から測定点までの第１の照射光路、及び第２の光源ＯＳ２から測定点までの第２の照射光路のそれぞれには、図示しないが、各光源からの光を集光して平行光に変換するコリメータレンズ、更にその平行光を測定点へ集光させる集光レンズを備えても良い（つまり、この場合、測定点は、第１の光源ＯＳ１及び後記の第２の光源ＯＳ２のそれぞれからの光が集光される位置でもある。）。また、第１の光源ＯＳ１と第２の光源ＯＳ２とは、同一波長の場合は、同一光源から分岐して取り出した光であっても良い。
【００４１】
図３で、第１の光源ＯＳ１，第１の受光手段Ｄ１及び第２の受光手段Ｄ２を用いた乱反射による変位測定系は、基板１の面が傾斜を有するときに有効であり、第２の光源ＯＳ２，及び第３の受光手段Ｄ３を用いた正反射による変位測定系は、基板１の面が平坦であるときに有効である。図３では、角度θ３は角度θ１或いは角度θ２より小さいが、角度θ１或いは角度θ２より大きくても良い。
【００４２】
正反射光と散乱反射光の相互干渉を避けるため、第１の光源ＯＳ１，第１の受光手段Ｄ１及び第２の受光手段Ｄ２を用いた乱反射変位測定系の変位測定動作と、第２の光源ＯＳ２，及び第３の受光手段Ｄ３を用いた正反射変位測定系による変位測定動作とは、別々の波長で同時に行うか、或いは同一波長で交互にタイムシェアリングで行う。別々な波長で行う場合は、第１の受光手段Ｄ１及び第２の受光手段Ｄ２と、第３の受光手段Ｄ３とにそれぞれが受光する波長を通過させ、他の波長を遮る光学フィルターを挿入する必要がある。
【００４３】
図３では、さらに、第１の受光手段Ｄ１と測定点との間の第１の乱反射光路、第２の受光手段Ｄ２と測定点との間の第２の乱反射光路、及び第３の受光手段Ｄ３と測定点との間の正反射光路のそれぞれには、測定点から各反射光を集光して平行光に変換するコリメータレンズと、更にその平行光を測定点へ集光して結像させる集光レンズとを備えた集光機能素子Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３を備えている。ここでは「集光機能素子」と言う表現を用いているが、基本的には各反射光（ビーム）を集光して各受光手段へ結像させる機能であり、これと同一機能を単一のレンズ或いは複数のレンズで達成できることから、それら全体を表すための表現である。そして、図３のように、各集光機能素子Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３のそれぞれが配置された光軸を中心として反射光を平行光に変換する位置までの距離をＬ１ｎ、Ｌ２ｎ、Ｌ３ｎとし、各受光手段へ集光させるまでの距離をＬ１ｍ、Ｌ２ｍ及びＬ３ｍとする。集光機能素子Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３が平行光として維持している距離（集光機能素子の長さ）は、各受光素子の測定点に対する位置を決めるのに用いられる。
【００４４】
また、第１の受光手段Ｄ１、第２の受光手段Ｄ２及び第３の受光手段Ｄ３のそれぞれは、上記したように所定長さの受光面を有し、該所定長さ方向における受光位置に応じて光変位情報を検出する位置検出器（ＰＳＤ）が用いられている。そこで、第１の受光手段Ｄ１が第１の散乱光路となす角度α１、第２の受光手段が第２の散乱光路となす角度α２及び第３の受光手段が前記正反射光路となす角度α３とに設定される。これらの角度は、感度調整のために設定される。
【００４５】
本実施形態では、上記第１の受光手段Ｄ１が第１の散乱光路となす角度α１がｔａｎ―１（Ｌ１ｎ／Ｌ１ｍ×ｔａｎθ１）、第２の受光手段Ｄ２が第２の散乱光路となす角度α２がｔａｎ―１（Ｌ２ｎ／Ｌ２ｍ×ｔａｎθ２）、及び第３の受光手段Ｄ３が正反射光路となす角度α３がｔａｎ―１（Ｌ３ｎ／Ｌ３ｍ×ｔａｎ２θ３）になる配置にしていることにより、各受光手段は、その長さ方向における光をセンシングする感度がほぼ同じ感度、つまり受光手段の長さ方向（センシングする素子が配列されている方向）の感度の差を軽減して測定することができる。
【００４６】
これらの基になる原理は、シャインプルークの原理（Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）と呼ばれ、ある像をレンズで被写体面へ写すとき、像の面とレンズの面と被写体の面の３つの面のそれぞれの延長線が同一点で交われば、像の面全体でピントが合うとされているものである。本実施形態では、図２に示すようにこの条件を利用して、３つの受光手段における感度を適切に合わせている。図４において、範囲Ｒが、被測定物１の測定可能な変位範囲を示し、受光手段Ｄ（各受光手段Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を代表する。）の長さ方向の面を示す。範囲Ｒの延長線（この場合は、光源からの光軸と同じ）と、集光機能素子Ｋ（各集光機能素子Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を代表する。）の面の延長線と、受光手段Ｄの面の延長線とが一点で交わるように、配置構成することにより、ピントの合った、つまり、受光手段の長さ方向において（いわば範囲Ｒ全体において）、適切な感度で変位測定ができる。
【００４７】
そして、上記式で、さらに、距離の比Ｌ１ｎ／Ｌ１ｍ、Ｌ２ｎ／Ｌ２ｍ及びＬ３ｎ／Ｌ３ｍが同一値で、第１の角度θ１、第２の角度θ２及び第３の角度２θ３が同一値（θ）であることにより、範囲Ｒに対して角度α１、角度α２及び角度α３も同じ値（α）になり、受光手段間の感度の差も少なくして測定することができる。
【００４８】
なお、上記式で、距離の比Ｌ１ｎ／Ｌ１ｍ、Ｌ２ｎ／Ｌ２ｍ及びＬ３ｎ／Ｌ３ｍが同一値であるか無いかに関わらず、第１の角度θ１、第２の角度θ２及び第３の角度２θ３を同一値（θ）とし、角度α１、角度α２及び角度α３も同一値（α）として配置することにより、受光手段内部ではピントの合うところと合わないところが出るが、受光手段間の感度のバラツキは抑えることができる。なお、本発明における距離や角度は、測定範囲におけるほぼセンターの値で説明している。
【００４９】
以上のように、変位センサ２は、対称な２つの方向の乱反射を利用した乱反射変位測定系を用いていること、その乱反射変位測定系と正反射変位測定系とで分かれており、互いの干渉の無い状態で測定できること、さらに、第１の角度θ１、第２の角度θ２及び第３の角度２θ３が同一値（θ）であるため、各変位計測を同じ感度にすることができるので、被測定物１の反射率に関係無く感度補正無しで、正反射の陰の部分も測定でき、乱反射変位測定系と正反射変位測定系とでの変位測定の差を軽減して、精度の高い測定ができる。
【００５０】
［第２の実施形態］
第２の実施形態における変位センサ２ａを図５に示す。図５（ａ）は変位センサ２ａを上面から見た図で、図５（ｂ）は側面から見た図で、いずれも各素子間の光路を示す図である。図５（ｃ）は、図５（ｂ）の矢視Ａ及び矢視Ｂから見た光路でを示す図である。
【００５１】
第２の実施形態において、図１の第１の実施形態との構成上の主な違いは、第１の実施形態では、変位センサ２の全体を機構的に移動させて主走査を行っていたが、第２の実施形態における変位センサ２ａでは、ポリゴンミラーＰＭの回転を利用して主走査を行う点である。副走査は、第１実施形態と同様、変位センサ２ａ又は基板１の何れか或いは双方を機構的に移動させることで行う。主走査、副走査の走査方向は第１の実施形態と同じである（異なっても良い）。したがって、図１の走査機構４は、第２の実施形態では副走査だけ担当する。同様に、図１の制御部１２は、主走査については、直接に、変位センサ２ａのポリゴンミラーＰＭを制御して主走査を行わせる。その他の構成は、次の説明にある以外、図１と同じである。
【００５２】
図５を基に変位センサ２ａの光学的構成について説明する。第１の受光手段Ｄ１、第２の受光手段Ｄ２、及び第３の受光手段Ｄ３は、第１の実施形態で説明したものと同じ構成で、同じ機能・動作をするが、主走査方向に対して主走査の距離だけ幅（図５（ａ）で紙面の上下方向、図５（ｂ）では、紙面の奥行き方向）を持ってセンシングできる構成にされている。受光レンズＫ１ａと結像レンズＫ１ｂの組み合わせ、受光レンズＫ２ａと結像レンズＫ２ｂとの組み合わせ、及び、受光レンズＫ３ａと結像レンズＫ３ｂの組み合わせは、それぞれ、第１の実施形態における集光機能素子Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を構成するものであり、機能動作も同じである。つまり受光レンズＫ１ａ、Ｋ２ａ、Ｋ３ａで集光した光（反射光）を平行光にし、その平行光を受けた結像レンズＫ１ｂ、Ｋ２ｂ、Ｋ３ｂが各受光手段Ｄ１，Ｄ２、Ｄ３へ結像させる。これらも、各受光手段Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３と同様に主走査方向に対して主走査の距離だけ幅（図５（ａ）で紙面の上下方向、図５（ｂ）では、紙面の奥行き方向）を持って、受光、結像可能な構成にされている。
【００５３】
図５（ａ）（ｂ）において、レーザＯＳＣ１ａ、ハーフミラーＯＳＣ１ｂ、ミラーＯＳＣ１ｃ、ミラーＯＳＣ１ｄ、ポリゴンミラーＰＭ、ミラーＯＳＣ１ｅ、ｆθレンズＯＳＣ１ｆ、及びミラーＯＳＣ１ｇの全体が、第１実施形態の第１の光源ＯＳＣ１に相当する。但し、主走査をポリゴンミラーＰＭで行う点で異なる。また、レーザＯＳＣ１ａ、ハーフミラーＯＳＣ１ｂ、ミラーＯＳＣ２ａ、ミラーＯＳＣ１ｃ、ＰＭ、ミラーＯＳＣ２ｂ、及びｆθレンズＯＳＣ２ｃの全体は、第１実施形態の第２の光源ＯＳＣ２に相当する。図５（ｃ）は、図５（ｂ）の矢視Ａ、Ｂから見た図で、光路方向が変換される様子を示す図である。
【００５４】
次に主として、光路及び主走査について説明する。レーザＯＳＣ１ａから出力された光は、ハーフミラーＯＳＣ１ｂで一部が分岐されてミラーＯＳＣ１ｃ及びミラーＯＳＣ１ｄで反射されてポリゴンミラーＰＭへ入力される。ポリゴンミラーＰＭへ入力された光は、ポリゴンミラーＰＭの回転（図５で右回転）により、ミラーＯＳＣ１ｅへ回転に応じた角度で出射される。ミラーＯＳＣ１ｅは受けた光を受けたときの角度に対して正反射した光路で折返し、ｆθレンズＯＳＣ１ｆへ送る。ｆθレンズＯＳＣ１ｆは、ポリゴンミラーＰＭの回転に応じた角度で入射される光を図５（ｃ）に示すように、回転に応じて広がる角度の光路を一定の間隔で走査方向へ並列に並ぶ光路に変換して、その光路を通してミラーＯＳＣ１ｇへ送る。ミラーＯＳＣ１ｇは、受けた光を垂直方向から測定点へ照射させる。このとき、図５（ｂ）では、ポリゴンミラーＰＭの回転に応じて、測定点は、紙面の手前から奥行き方向へ主走査されることになる。第１の受光手段Ｄ１及び第２の受光手段Ｄ２は、ミラーＯＳＣ１ｇからの照射に対する測定点からの散乱光を受けて変位を測定する。
【００５５】
一方、レーザＯＳＣ１ａから出力された光の内、ハーフミラーＯＳＣ１ｂで分岐された残りの光は、ミラーＯＳＣ２ａで反射されてポリゴンミラーＰＭへ入力される。ポリゴンミラーＰＭへ入力された光は、ポリゴンミラーＰＭの回転により、ｆθレンズＯＳＣ２ｃへ回転に応じた角度で出射される。ｆθレンズＯＳＣ２ｃは、ｆθレンズＯＳＣ１ｆと同様に、ポリゴンミラーＰＭの回転に応じた角度で入射される光を図５（ｃ）に示すように、走査方向へ並列に一定の間隔で並ぶ光路を通して、かつ垂直に対して一定角度θ３を成す斜め上から測定点へ照射させる。このとき、図５（ｂ）では、ポリゴンミラーＰＭの回転に応じて、測定点は、紙面の奥行きから手前へ主走査されることになる（ミラーＯＳＣ１ｇからの垂直な光による走査とは逆方向）。第３の受光手段Ｄ３は、ｆθレンズＯＳＣ２ｃからの照射に対する測定点からの正反射光を受けて変位測定する。
【００５６】
上記のように、ミラーＯＳＣ１ｇからの出力光は上記の散乱反射測定系（第１のセンシング手段）の光源の役割を担い、ｆθレンズＯＳＣ２ｃからの出力光は上記の正反射測定系（第２のセンシング手段）の光源の役割を担う。しかし、両者の光は、照射する測定点は同じであるが、同一ポリゴンミラーＰＭを使用しているため走査方向が逆になる。言い換えれば、散乱反射測定系と正反射測定系とでは、同一の主走査において、同一測定点で走査時間と方向が異なることになる。しかし、これは測定の順序が異なるだけであり、同一測定点を双方で測定する点においては変わりはない。また、走査するときの時間差は短時間であり影響は少ない。また、走査方向が異なることによる照射位置誤差は許容範囲内に抑えることが可能である。
【００５７】
第２の実施形態では、散乱反射測定系と正反射測定系とを同時に実施すると、同一波長のレーザＯＳＣ１ａを用いているためクロストークが生じ、誤差が生じる可能性がある。この場合は、例えば、図５（ａ）でポリゴンミラーＰＭの８角形の一辺をその軸中心から臨む角度をγとすると、ポリゴンミラーＰＭの０〜γ／２の回転の間に正反射測定系で測定し、ポリゴンミラーＰＭの残りのγ／２〜γの回転で、正散乱反射系で測定するように構成することにより、各辺毎に交互測定が行え、クロストークを防止することができる。そのためには、ポリゴンミラーＰＭへの入射角度、位置等を考慮して調整すれば実施できる（不図示）。
【００５８】
第２実施形態の変位センサ２ａを用いた印刷はんだ検査の仕方は、上記第１の実施形態と同様にして行える。また、上記［変位センサの他の実施形態］における形態は、第２の実施形態でも適用可能である。
【００５９】
以上のように、本発明においては、散乱反射変位測定系の光学系と正反射変位測定系の光学系を備えて、レジスト膜の厚さを推定できるので、レジスト下部のパッド面からのはんだ高さを求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態の内、変位センサ及び測定部の機能構成を示す図であって、変位センサと被測定物間を相対的に走査して検査する形態の図である。
【図２】実施形態の内、検査部の機能構成を示す図である。
【図３】図１の変位センサを構成する機能要素の配置を示す図である。
【図４】各受光手段の位置関係を示し、各受光手段の感度を説明するための図である。
【図５】第２の実施形態であって、変位センサ内で光源により光学的走査を行うタイプの実施形態を示す図である。
【図６】図７とともに、レジスト厚さを推定する技術を開示、説明するための図である。
【図７】図６とともに、レジスト厚さを推定する技術を開示、説明するための図である。
【図８】レジスト厚さのバラツキとその影響を説明するための図である。
【図９】理想的なレジスト面を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 基板（プリント板）、 ２，２ａ 変位センサ、 ３ データ処理部、
３ａ，３ｂ 加算器、 ３ｃ 演算部、 ４ 走査機構、 ５ 補正用メモリ、
６ 基礎測定部、７ 測定部、 ８ 画像処理部、 ９ 比較部、 １０ 判定部、
１１ 表示部、１２ 制御部、 １００ 変位測定部、２００ 検査部
Ｄ１ 第１の受光手段、Ｄ２ 第２の受光手段、Ｄ３ 第３の受光手段、
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３ 集光機能素子、
Ｋ１ａ，Ｋ２ａ，Ｋ３ａ 受光レンズ
Ｋ１ｂ，Ｋ２ｂ，Ｋ３ｂ 結像レンズ
Ｌ１ 演算部の出力（散乱反射による変位情報）
Ｌ２ 演算部の出力（正反射による変位情報）
ＯＳＣ１ 第１の光源、 ＯＳＣ２ 第２の光源、
ＯＳ１ａ レーザ、 ＯＳＣ１ｂ ハーフミラー、
ＯＳＣ１ｃ，ＯＳＣ１ｄ，ＯＳＣ１ｅ、ＯＳＣ１ｇ ミラー
ＯＳＣ２ａ，ＯＳＣ２ｂ ミラー
ＯＳＣ１ｆ，ＯＳＣ２ｃ ｆθレンズ
ＰＭ ポリゴンミラー
Ｒ 範囲
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等を表面実装するためのプリント板上にクリーム状はんだが印刷されたときのはんだの形成状態を測定し、検査する印刷はんだ検査方法及びその装置に関する。特に、プリント板には、はんだが印刷される予定の箇所（以下、「はんだ箇所」と言う。）であって回路パターン（パッド）が顕わにされ、部品が取り付け可能なパッド部と、回路パターンの上に半透明なレジストが塗布されたレジスト部（はんだが印刷されない部分）があるが、この発明は、実際に印刷されたはんだの高さをパッド面（回路パターン面）からの高さとして測定できる技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷はんだ検査装置としては、プリント板（以下、はんだが印刷されたプリント板を単に「基板」と言い、はんだが印刷されていないプリント板を「未印刷基板」と言う。）の表面をレーザ光等で照射し、基板の表面からの反射光を受光するセンサを有し、そのセンサにより測定（三角測量）した結果として得られた測定値、例えば、基板上の印刷されたはんだ箇所の変位（高さを含む）或いは輝度（基板から反射した光の量、受光量（光の強さ）を含む。）の測定値を基に、判定の基準となる基準データとを比較して判定している（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１では、例えば図８に示すようなはんだ箇所の周辺の部分の平均高さを求めて、そのレジスト１ａ部分の平均高さを基準としてはんだ高さを測定している。特許文献１の技術では、はんだ箇所の周辺のレジスト１ａ部分の平均高さを求めるにあたっては、レジスト１ａ部分とはんだ箇所との間に隙間があるので、その部分を除いたレジスト１ａ部分の平均高さを求めて、これを基準としている。
【０００４】
ところで、最近は、はんだを印刷している分野からは、印刷されたはんだ量を正確に知りたい、そのために、はんだを印刷する箇所であるパッド１ｃの面からその上に実際に印刷されたはんだ高さを測定したいという要望が、多くなってきた。そうすると、特許文献１の技術では、そのまま適用できない。
【０００５】
そこで、特許文献２に示すように、予め未印刷基板で測定された各部の高さと、実際にはんだ１ｂが印刷された基板を測定して得られた各部の高さとから、パッド１ｃの面からのはんだ高さを測定する技術を提供されている。
そして特許文献２では、レジスト１ａ面を仲介して、次のようにして求める。
はんだ高さ＝（レジスト１ａ面からのはんだ高さ）＋（パッド１ｃ面からのレジスト１ａ面高さ）＝パッド１ｃ面からのはんだ高さ
したがって、この場合、レジスト１ａ面の高さが測定されて利用されているが、計算上、最終的にうち消すのでレジスト１ａ面の絶対高さの影響を抑えて測定可能である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２８５９７号公報
【特許文献２】特願２００６−１５９７０２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、レジスト１ａ面は塗布の仕方により、例えば、図９（Ａ）のようにそのはんだ箇所との境の端部では、一様に塗布されない傾向がある。図９（Ａ）は紙面の右から左へかけてレジスト１ａが塗布された場合であり、右側のレジスト１ａ端部が薄く、左側のレジスト１ａ端部が厚く盛り上がっている。図９（Ｃ）は、理想的な塗布が行われた場合である。図９（Ｂ）では、レジスト１ａの端部周辺の厚さ（高さ）の平均値（図９（Ｂ）の点線）が、はんだ箇所を挟んだレジスト１ａ面端部の右側と左側とで、異なる値を示すことが分かる。
【０００８】
各基板におけるレジスト１ａの塗布の状態が一定して図９（Ｃ）のような形状を形成でき、かつ維持できれば良いが、基板によってこれが変動しやすいと、特許文献２でも誤差になりやすい。それは、特許文献２の場合は、未印刷基板で、予め上記式の「パッド１ｃ面からのレジスト１ａ高さ」を測定し記憶しておいて、各はんだ箇所毎の測定の都度その記憶した値を求めるため、「パッド１ｃ面からのレジスト１ａ高さ」は各基板において一定でなければならない。つまり、図９（Ｂ）のように安定しない場合は、レジスト１ａの端部の高さが基板毎に変動すると誤差要因になりかねない。
【０００９】
一方で、発明者は、半透明なレジスト１ａの厚さを求められないかを調査・検討してみた。先ず、図７（Ａ）のようにレジスト１ａの面に斜めに光を入射させ、その正反射光を取り込んで、ある基準位置に対する（はんだが印刷された状態でも基準となるような位置が好ましい）変位Ｌ２を測定する。次に図７（Ｂ）に示すように垂直方向からレジスト１ａ面に光を入射させ、その入射光軸に対して対称に散乱する散乱反射光を取り込んで、ある基準位置に対する変位Ｌ１を測定する。このとき、散乱反射光には、レジスト１ａを透過してレジスト１ａの下部の銅箔等の回路パターン面（パッド面）で散乱反射する光と、レジスト１ａ表面で散乱反射する光の双方が含まれている可能性がある。これらの測定値、及びそれらの差δＬ＝Ｌ２−Ｌ１をプロットすると図７（Ｃ）のようになる。なお、以下の説明において「位置」「基準位置」とは基板の上の高さ方向の位置を言う。
【００１０】
したがって、差δＬ等とレジスト１ａの厚さとの相関が、変位Ｌ２，変位Ｌ１が変動しても安定に得られれば、差δＬに対応してレジスト１ａの厚さが求められることが分かった。実際、変位Ｌ２が連続した滑らかな形状であれば、差δＬ等とレジスト１ａの厚さとの相関のあるデータが得られた。それを模式的に示したのが図６である。上記のように相関が取れれば、差δＬとレジスト１ａ厚さとの関係からパッド面の位置を求めるための補正値Ｌｓ（レジスト１ａの厚さ相当）を経験的に求められる。それを表したのが図６（Ａ）である。図６（Ｂ）は、測定して得られたδＬを基に図６（Ａ）を参照して得た補正値Ｌｓを用いてパッド面１ｃ（回路パターン面）の推定位置＝Ｌ２―Ｌｓを求めることを示す図である。したがって、レジスト１ａの下にあるパッド面の位置が推定できるので、パッド面からのはんだの高さを測定できる。
【００１１】
本発明の目的は、パッドの回路パターンがレジスト面下にある場合のレジスト面の変位を正反射光と乱反射光のそれぞれで測定し、その両者の相関関係を基にレジスト下のパッド面の位置を推定し、その位置からのはんだ高さ（変位）を求める印刷はんだ検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、プリント板の表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受けて第１の変位を測定するための第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を測定して第２の変位を測定するための第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）を準備する段階と、前記変位センサで前記測定点を前記プリント板のレジスト面として前記第２の変位と第１の変位を測定し、それらの差と該レジストの厚さとの関係を表す関数値をメモリに記憶しておく初期段階と、表面のパッド面にはんだが印刷された被測定プリント板を受けて、該被測定プリント板のレジスト面及び該パッド面上のはんだ面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める測定段階と、該測定段階で前記レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出段階と、前記測定段階で測定された前記はんだ面における第１の変位又は第２の変位によりはんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求める変位算出段階とを備えた。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、表面にはんだが印刷されたパッド面とレジスト面を有する被測定プリント板の該表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受ける第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を受ける第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）と、前記第１のセンシング手段の出力から散乱光に基づく第１の変位、及び前記第２のセンシング手段の出力から正反射光に基づく第２の変位を算出するデータ処理部（３）と、該第１の変位又は該第２の変位により、該はんだ面の変位を求める測定部（７）とを備えたプリント板検査装置であって、予め、前記レジスト面における第２の変位と第１の変位との差と、前記レジストの厚さとの関係を表す関数値を記憶するメモリ（５）と、検査時に、前記被測定プリント板のレジスト面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める基礎測定部（６）と、前記レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出部（６ａ）と、を備え、前記測定部は、前記レジスト面の位置からのはんだ面の変位を前記関数値で補正することにより、該はんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求める構成とした。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、プリント板の表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受ける第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を受ける第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）と、前記第１のセンシング手段の出力から散乱光に基づく第１の変位、及び前記第２のセンシング手段の出力から正反射光に基づく第２の変位を算出するデータ処理部（３）と、予め、第２の変位と第１の変位との差と前記レジストの厚さとの関係を表す関数値を記憶するメモリ（５）と、表面のパッド面にはんだが印刷された被測定プリント板を受けて、該被測定プリント板のレジスト面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める基礎測定部（６）と、該レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出部（６ａ）と、前記被測定プリント板の前記はんだ面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位又は前記第２の変位を求め、該はんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求める測定部（７）と、を備えた。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記第１のセンシング手段は、前記プリント板の測定点を垂直方向から照射する第１の光源（ＯＳ１）と、該第１の光源の第１の光軸に対して第１の角度θ１で形成される第１の散乱光路上に配置された第１の受光手段（Ｄ１）と、該第１の光軸に対して該第１の散乱光路と反対側に第２の角度θ２で形成される第２の散乱光路上に配置された第２の受光手段（Ｄ２）とを備え、前記第１の変位は、前記第１の受光手段の出力と前記第２の受光手段の出力との和を基に求められ、また、前記第２のセンシング手段は、該第１の光軸に対して斜めの角度θ３で前記測定点を照射する第２の光源（ＯＳ２）と、該測定点にて該第２の光源の第２の光軸に対して第３の角度２θ３で形成される正反射光路上に配置された第３の受光手段（Ｄ３）とを備え、前記第２の変位は、該第３の受光手段の出力から求められる構成とした。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記変位センサにおいて、前記第１の受光手段、前記第２の受光手段及び前記第３の受光手段のそれぞれは、所定長さの受光面を有し、該所定長さ方向における受光位置に応じて光変位情報を検出する位置検出器であって、前記第１の光軸、前記第２の光源の光軸、前記第１の散乱光路、前記第２の散乱光路及び正反射光路を含む平面内で、前記所定長さ方向を該平面に沿うように配置され、さらに前記第１の角度θ１、前記第２の角度θ２と前記第３の角度２θ３は同一になるよう構成され、かつ前記第１の受光手段が前記第１の散乱光路となす角度（α１）、第２の受光手段が前記第２の散乱光路となす角度（α２）及び第３の受光手段が前記正反射光路となす角度（α３）が同一になるように構成される。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１、２又は３に記載の発明は、レジスト面で三角測量における正反射光による変位測定と、レジスト面で垂直から照射したときの互いに相反する方向への散乱反射光による変位測定とを行って、それらの測定値から、パッド面の位置を求め、はんだ面の高さ（変位）を正反射光もしくは散乱反射光を用いて測定し、はんだが印刷されたパッド面からのはんだ面の高さを求めることができる。
請求項５記載の発明は、正反射光、２つの散乱反射光の各受光感度を同じくして測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る印刷はんだ検査装置の第１の実施形態を図を用いて説明する。図１は第１の実施形態の内、変位センサ及び測定部の機能構成を示す図であって、変位センサと被測定物間を相対的に走査して検査する形態の図である。図２は実施形態の内、検査部の機能構成を示す図である。図３は、図１の変位センサを構成する機能要素の配置を示す図である。図４は、各受光手段の位置関係を示し、各受光手段の感度を説明するための図である。図５は、第２の実施形態であって、変位センサ内で光源により光学的走査を行うタイプの実施形態を示す図である。
【００１９】
［第１の実施形態の構成］
図１を用いて、変位センサ２を用いた変位測定を行う変位測定部１００の機能構成について説明する。
【００２０】
図１及び図３で変位センサ２は、一枚の板状の基板あるいは平板上の基台（以下、「基台」と言う。不図示）に、第１の光源ＯＳ１と、第１の受光手段Ｄ１と、第２の受光手段Ｄ２と、第２の光源ＯＳ２と、第３の受光手段Ｄ３と、を互いの位置関係を固定して、一体的に１筐体を成すように形成されている。第１の光源ＯＳ１は基板１の表面の測定点（対象位置）を垂直方向から第１光軸に沿って光（以下、光のビームであるが「光」と称する。）を照射する位置にある。第１の受光手段Ｄ１は測定点にて該第１の光軸に対して第１の角度θ１で形成される第１の散乱光路上に配置されている。第２の受光手段Ｄ２は、第１の光軸に対して第１の散乱光路と反対側に第２の角度θ２で形成される第２の散乱光路上に配置されている（以上が「第１のセンシング手段」）。光源ＯＳ２は、第１の光軸に対して斜めの角度θ３を成す第２の光軸の光で測定点を照射する。そして第３の受光手段Ｄ３は、測定点にて第２の光源の第２の光軸に対して第３の角度２θ３で形成される正反射光路上に配置されている（以上が、「第２のセンシング手段」）。
【００２１】
また、第１の受光手段Ｄ１、第２の受光手段Ｄ２及び第３の受光手段Ｄ３のそれぞれは、所定長さの受光面を有し、該所定長さ方向における受光位置に応じて光変位情報を検出する位置検出器（ＰＳＤ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が用いられている。ＰＳＤは、長さ方向に光検出素子が配置され、その長さ方向の両端からの位置を示す情報としてそれらの各端部からその位置に応じた電気量である出力Ａ、出力Ｂが出力されるとその変位情報は（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）で示される。また、変位情報の出力に併せて、第１の受光手段Ｄ１、第２の受光手段Ｄ２、及び第３の受光手段Ｄ３は、測定点からの反射光量を測定して光量情報を出力する。ＰＳＤは、測定点の変位により受光位置が変わり、その受光位置に応じた電気量を出力する素子、つまり変位を電気量に表して出力する素子である。ＰＳＤの代わりに、フォトダイオード・アレイやＣＣＤ等で直接、受光位置を変位位置として出力する構成としても良い。
【００２２】
図１に示す位置の変位センサ２は、図１の各光学素子の配列方向に直交する方向（紙面の奥行方向）に要素間の位置関係を保持したまま、基板１に対してセンサ全体を移動して走査することにより、基板１の広い範囲に亘ってその表面の変位を測定できる構造にされている。
【００２３】
図１で、走査機構４は、モータ等の駆動源及びベルト等の駆動機構を有し、基板１、もしくは変位センサ２、或いはそれらの双方を相対的に移動させることにより、走査させる。図１において変位センサ２を、第１の受光手段Ｄ１等の各要素が配列された配列方向と直交する方向（図１の紙面に直交する奥行き方向）へ主走査させながら変位測定をさせ、１主走査を終了すると、次に配列方向（図１の紙面に平行な方向）に移動（副走査）して、位置を変えて主走査して変位測定を行う。この動作を繰り返すことにより、基板１の、所望範囲についての変位測定を行わせる。なお、走査方向は一例であり、他の方向であっても良い。
【００２４】
補正用メモリ５は、多くの基板１を検査する前に、予めレジスト１ａの厚さを求めるための補正値を記憶する。この補正値は、上記変位センサ２を用いて上記「解決しようとする課題」で開示したように、操作者は、検査しようとする基板１の代表的なものについて、レジスト１ａ面を第１のセンシング手段で散乱反射変位測定を行い、また、第２のセンシング手段でレジスト１ａ表面の変位を正反射変位測定で行って、それらの測定値の差δＬと実際のレジスト１ａの厚さとの関係を示す関数値Ｌｓを求める。関数値Ｌｓは、補正に利用されるので、以下、補正値Ｌｓとして説明する。この取得した補正値Ｌｓを取得して、差δＬからそれに該当する補正値Ｌｓが読み出せるように補正用メモリ５に記憶させる。これは、後記する基礎測定部６を使って、本実施形態でもできるし、外部でδＬと補正値Ｌｓを取得して、補正用メモリ５に記憶させても良い。ただし、前者の方が、この補正値Ｌｓの取得と、検査のための測定と同じ変位センサ２を使用して行えるので信頼度が良い。
【００２５】
制御部１２は、パネル等（不図示）からの指示により例えば、はんだが印刷されたプリント基板の所望測定範囲の指示を受け、その所望範囲についての走査指示を走査機構４へ送って上記のように走査させる。走査にあたっては、第１の光源ＯＳ１と第２の光源ＯＳ２が同一波長の光源を利用した場合は、基板（被測定物）１上の同一の走査位置（測定点）で第１の光源ＯＳ１と第２の光源ＯＳ２を交互に切り替える構成とする。異なる波長の光源を利用した場合は、必ずしも切り替える必要はなく、同時に出力させる構成としても良い。
【００２６】
また制御部１２は、基礎測定部６に基礎測定を行わせてレジスト１ａの厚さを求めさせて、パッド１ｃの位置を推定させる。また、測定部７に対してパッド１ｃ位置からはんだ１ｂ表面の高さを測定させる。詳細は後記する。
【００２７】
データ処理部３は、加算器３ａ、加算器３ｂ、及び演算部３ｃを有し、各受光手段からの出力を基に測定点における変位（データ）を算出している。加算器３ａは、第１の受光手段Ｄ１の出力Ａ１と第２の受光手段Ｄ２の出力Ａ２を受けてそれらを加算し、その結果Ａｘ＝Ａ１＋Ａ２を出力する。加算器３ｂは、第１の受光手段Ｄ１の出力Ｂ１と第２の受光手段Ｄ２の出力Ｂ２を受けてそれらを加算し、その結果Ｂｘ＝Ｂ１＋Ｂ２を出力する。演算部３ｃは、それらを基に乱反射による変位情報である出力Ｌ１＝（Ａｘ−Ｂｘ）／（Ａｘ＋Ｂｘ）を求める。または／及び、演算部３ｃは、第３の受光手段Ｄ３からの出力を受けて正反射による変位情報である出力Ｌ２＝（Ａ３−Ｂ３）／（Ａ３＋Ｂ３）を求める。
【００２８】
このとき、演算部３ｃの出力Ｌ１及びＬ２は、次に説明するように基礎測定部６や測定部７からの指示により、利用される態様が異なる。
【００２９】
制御部１２は、レジスト１ａの厚さを測定するとき、つまり、パッド１ｃ面の位置を推定するときは基礎測定を基礎測定部６に対して行わせ、はんだ１ｂの高さを測定するときは測定部７に行わせる。詳しくは下記（１）及び（２）で説明する。なお、はんだ１ｂ面における測定か、レジスト１ａ面における測定かは、レジスト１ａ面とはんだ１ｂ面で反射光量が異なるので、各受光手段からの光量情報に基づいて、反射量が大のときはレジスト１ａ面、少ないときははんだ１ｂ面と判定して測定を切り替えられる。又、予め、設計に基づいて変位センサ位置を走査させるので、その設計情報に基づく位置情報からどちらの測定を行うかを判定することもできる。判定に応じてスイッチＳ１を基礎測定部６側、又は測定部７側に切り替える。
【００３０】
（１）基礎測定
基礎測定部６は、測定点がレジスト１ａであるときの、演算部３ｃから、正反射に基づく測定値である上記の出力Ｌ２と、散乱反射光による測定値である上記の出力Ｌ１Ｒ（以下、レジスト１ａ面における上記Ｌ１、Ｌ２をＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒで示す。）とを受けて、それらの差δＬを求めるそして、補正用メモリ５にアクセスして、図６（Ａ）に示すようなデータからδＬに該当する補正値Ｌｓを求める。つまりレジスト１ａの厚さ相当の値を求める。そして、この補正値Ｌｓを測定部７へ送る。
【００３１】
（２）測定
測定部７は、レジスト１ａ面からはんだ１ｂ面までの変位（高さ）Ｌ１Ｈ、Ｌ２Ｈ（以下、はんだ１ｂ面における上記Ｌ１、Ｌ２をＬ１Ｈ、Ｌ２Ｈで示す。）を測定する。そのとき、第１の受光手段Ｄ１、第２の受光手段Ｄ２及び第３の受光手段Ｄ３それぞれから光量情報を受けており、演算部３ｃからは出力Ｌ１Ｈと出力Ｌ２Ｈの内、散乱反射変位測定系（ＯＳ１―Ｄ１，Ｄ２系統）による光量と正反射変位測定系（ＯＳ２―Ｄ３系統）による光量の大きさを比較し、光量の大きい方の変位測定系で測定した変位情報（出力Ｌ１Ｈ，出力Ｌ２Ｈのいずれか）を選択的に受領する。そして、測定部７は、受領した変位情報に基礎測定部６から受けた補正値Ｌｓで補正して、パッド１ｃ面からのはんだ１ｂ面の高さ（変位）情報Ｌとして、Ｌ＝Ｌ１Ｈ＋Ｌｓ、もしくはＬ＝Ｌ２Ｈ＋Ｌｓを図２の画像処理部８へ出力する。
上記の（１）基礎測定（２）測定は、同一位置（高さ）を基準として測定しているが、（２）の測定を（１）の基礎測定で求めた補正値Ｌｓ分だけ、下位の位置を基準として測定することにより、直接に高さ（変位）情報Ｌを得ることができる。
【００３２】
なお、散乱反射変位測定系による光量と正反射変位測定系による光量のうち大きい方の出力Ｌ１Ｈ又は出力Ｌ２Ｈを選択しているのは、例えば、基板１上の凸状のはんだ１ｂの形状があった場合に、第２の光源ＯＳ２の斜めの第２の光軸では該凸の側壁うちその光軸が当たる側の側壁は測定できるかもしれないが、その反対側の側壁からは正反射光を受光できない恐れがある。そのときは、第１及び第２の受光手段Ｄ１，Ｄ２の出力を基にした変位情報が使える。つまり、より光量の高い方の変位情報を利用して、より確かな変位情報を得るためである。なお、基板１上の形状が滑らかな平面であるときは、正反射変位測定系による測定で十分である。
【００３３】
さらに、上記のように（１）基礎測定、（２）測定なる順序で説明したが、測定の順序は必ずしもこれに限らない。例えば、レジスト１ａ面及びはんだ１ｂ面の区別無く走査して、その走査位置毎に出力Ｌ１，Ｌ２を求めて記憶しておき、次に上記（１）示した演算処理をして補正値Ｌｓだけを求める。次に上記（２）に示した演算処理により補正して、パッド１ｃ面からのはんだ高さを求めるようにしても良い。
【００３４】
図２は、主に検査部２００の機能構成を示す。その図２で画像処理部８は、制御部１２から基板１のレイアウト情報（配置図）と走査して測定しているときの位置情報とを受け、測定部７からその位置情報における高さ（変位）Ｌを受けて、レイアウト上に変位に応じてはんだ１ｂの量的な形状を表す立体画像を形成することにより、画像として再現出力する。
【００３５】
例えば、画像処理部８は、測定部７の出力Ｌと、制御部１２からの基板１の測定点（測定点の座標）とから測定したエリア（測定点の集合領域：例えば、プリント基板上に印刷されたクリームはんだ１ｂ面）における面積（例えば、はんだ印刷された面積）や体積（例えば、はんだ量）を表す画像データを生成する。比較部９は、制御部１２からそのエリアにおける、設計値等をレファレンス（面積や体積）として受けて、画像データとレファレンスとの差を演算し出力する。なお、画像データに変換することなく、その測定点において測定した変位（高さ：例えば、はんだ１ｂの高さ）とレファレンス（この場合は、例えば、測定点における設計上の高さ）との差を出力しても良い。上記では、はんだの面積や体積の例で説明したが、はんだの位置ズレ等の判定も可能である。
【００３６】
判定部１０は、レファレンスに対応する許容値を制御部１２から受けて、比較部９からの出力と比較し、比較部９の出力が、許容値内であれば合格とし、許容値外であれば不良（否）と判定する。
【００３７】
表示部１１は、判定部１０の判定結果を表示する。また、制御部１２からレイアウト情報（例えば、プリント基板のはんだ箇所の配置図）を受けて表示し、レイアウトのどの位置におけるはんだ１ｂが不良（否）であり、合格であるかを識別可能に表示してもよい。また、それらと別に或いは併せて、画像処理部８で生成した画像データに基づく画像を表示させて、どの箇所のはんだ状態が不良であり、合格であるかを識別可能に表示させることもできる。
【００３８】
上記の変位センサ２を用いて被測定物の表面形状を検査すると、単に頂点やフラット部分のならず傾斜部分の形状も含めて良否判定の検査ができる。
【００３９】
［変位センサの他の実施形態］
次に他の変位センサの実施形態について説明する。
【００４０】
図３で、第１の光源ＯＳ１は、例えば、レーザであって、基板１の面に対して垂直方向に光を照射する。つまり第１の光軸は被測定物１の面に垂直である。第２の光源ＯＳ２は、例えば、レーザであって、第１の光軸に対して図１の右方向から（左からでも良い）角度θ３で交叉するように光を照射する。この交叉する位置が測定しようとする基板１の測定点である。第１の光源ＯＳ１から測定点までの第１の照射光路、及び第２の光源ＯＳ２から測定点までの第２の照射光路のそれぞれには、図示しないが、各光源からの光を集光して平行光に変換するコリメータレンズ、更にその平行光を測定点へ集光させる集光レンズを備えても良い（つまり、この場合、測定点は、第１の光源ＯＳ１及び後記の第２の光源ＯＳ２のそれぞれからの光が集光される位置でもある。）。また、第１の光源ＯＳ１と第２の光源ＯＳ２とは、同一波長の場合は、同一光源から分岐して取り出した光であっても良い。
【００４１】
図３で、第１の光源ＯＳ１，第１の受光手段Ｄ１及び第２の受光手段Ｄ２を用いた乱反射による変位測定系は、基板１の面が傾斜を有するときに有効であり、第２の光源ＯＳ２，及び第３の受光手段Ｄ３を用いた正反射による変位測定系は、基板１の面が平坦であるときに有効である。図３では、角度θ３は角度θ１或いは角度θ２より小さいが、角度θ１或いは角度θ２より大きくても良い。
【００４２】
正反射光と散乱反射光の相互干渉を避けるため、第１の光源ＯＳ１，第１の受光手段Ｄ１及び第２の受光手段Ｄ２を用いた乱反射変位測定系の変位測定動作と、第２の光源ＯＳ２，及び第３の受光手段Ｄ３を用いた正反射変位測定系による変位測定動作とは、別々の波長で同時に行うか、或いは同一波長で交互にタイムシェアリングで行う。別々な波長で行う場合は、第１の受光手段Ｄ１及び第２の受光手段Ｄ２と、第３の受光手段Ｄ３とにそれぞれが受光する波長を通過させ、他の波長を遮る光学フィルターを挿入する必要がある。
【００４３】
図３では、さらに、第１の受光手段Ｄ１と測定点との間の第１の乱反射光路、第２の受光手段Ｄ２と測定点との間の第２の乱反射光路、及び第３の受光手段Ｄ３と測定点との間の正反射光路のそれぞれには、測定点から各反射光を集光して平行光に変換するコリメータレンズと、更にその平行光を測定点へ集光して結像させる集光レンズとを備えた集光機能素子Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３を備えている。ここでは「集光機能素子」と言う表現を用いているが、基本的には各反射光（ビーム）を集光して各受光手段へ結像させる機能であり、これと同一機能を単一のレンズ或いは複数のレンズで達成できることから、それら全体を表すための表現である。そして、図３のように、各集光機能素子Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３のそれぞれが配置された光軸を中心として反射光を平行光に変換する位置までの距離をＬ１ｎ、Ｌ２ｎ、Ｌ３ｎとし、各受光手段へ集光させるまでの距離をＬ１ｍ、Ｌ２ｍ及びＬ３ｍとする。集光機能素子Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３が平行光として維持している距離（集光機能素子の長さ）は、各受光素子の測定点に対する位置を決めるのに用いられる。
【００４４】
また、第１の受光手段Ｄ１、第２の受光手段Ｄ２及び第３の受光手段Ｄ３のそれぞれは、上記したように所定長さの受光面を有し、該所定長さ方向における受光位置に応じて光変位情報を検出する位置検出器（ＰＳＤ）が用いられている。そこで、第１の受光手段Ｄ１が第１の散乱光路となす角度α１、第２の受光手段が第２の散乱光路となす角度α２及び第３の受光手段が前記正反射光路となす角度α３とに設定される。これらの角度は、感度調整のために設定される。
【００４５】
本実施形態では、上記第１の受光手段Ｄ１が第１の散乱光路となす角度α１がｔａｎ―１（Ｌ１ｎ／Ｌ１ｍ×ｔａｎθ１）、第２の受光手段Ｄ２が第２の散乱光路となす角度α２がｔａｎ―１（Ｌ２ｎ／Ｌ２ｍ×ｔａｎθ２）、及び第３の受光手段Ｄ３が正反射光路となす角度α３がｔａｎ―１（Ｌ３ｎ／Ｌ３ｍ×ｔａｎ２θ３）になる配置にしていることにより、各受光手段は、その長さ方向における光をセンシングする感度がほぼ同じ感度、つまり受光手段の長さ方向（センシングする素子が配列されている方向）の感度の差を軽減して測定することができる。
【００４６】
これらの基になる原理は、シャインプルークの原理（Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）と呼ばれ、ある像をレンズで被写体面へ写すとき、像の面とレンズの面と被写体の面の３つの面のそれぞれの延長線が同一点で交われば、像の面全体でピントが合うとされているものである。本実施形態では、図２に示すようにこの条件を利用して、３つの受光手段における感度を適切に合わせている。図４において、範囲Ｒが、被測定物１の測定可能な変位範囲を示し、受光手段Ｄ（各受光手段Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を代表する。）の長さ方向の面を示す。範囲Ｒの延長線（この場合は、光源からの光軸と同じ）と、集光機能素子Ｋ（各集光機能素子Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を代表する。）の面の延長線と、受光手段Ｄの面の延長線とが一点で交わるように、配置構成することにより、ピントの合った、つまり、受光手段の長さ方向において（いわば範囲Ｒ全体において）、適切な感度で変位測定ができる。
【００４７】
そして、上記式で、さらに、距離の比Ｌ１ｎ／Ｌ１ｍ、Ｌ２ｎ／Ｌ２ｍ及びＬ３ｎ／Ｌ３ｍが同一値で、第１の角度θ１、第２の角度θ２及び第３の角度２θ３が同一値（θ）であることにより、範囲Ｒに対して角度α１、角度α２及び角度α３も同じ値（α）になり、受光手段間の感度の差も少なくして測定することができる。
【００４８】
なお、上記式で、距離の比Ｌ１ｎ／Ｌ１ｍ、Ｌ２ｎ／Ｌ２ｍ及びＬ３ｎ／Ｌ３ｍが同一値であるか無いかに関わらず、第１の角度θ１、第２の角度θ２及び第３の角度２θ３を同一値（θ）とし、角度α１、角度α２及び角度α３も同一値（α）として配置することにより、受光手段内部ではピントの合うところと合わないところが出るが、受光手段間の感度のバラツキは抑えることができる。なお、本発明における距離や角度は、測定範囲におけるほぼセンターの値で説明している。
【００４９】
以上のように、変位センサ２は、対称な２つの方向の乱反射を利用した乱反射変位測定系を用いていること、その乱反射変位測定系と正反射変位測定系とで分かれており、互いの干渉の無い状態で測定できること、さらに、第１の角度θ１、第２の角度θ２及び第３の角度２θ３が同一値（θ）であるため、各変位計測を同じ感度にすることができるので、被測定物１の反射率に関係無く感度補正無しで、正反射の陰の部分も測定でき、乱反射変位測定系と正反射変位測定系とでの変位測定の差を軽減して、精度の高い測定ができる。
【００５０】
［第２の実施形態］
第２の実施形態における変位センサ２ａを図５に示す。図５（ａ）は変位センサ２ａを上面から見た図で、図５（ｂ）は側面から見た図で、いずれも各素子間の光路を示す図である。図５（ｃ）は、図５（ｂ）の矢視Ａ及び矢視Ｂから見た光路でを示す図である。
【００５１】
第２の実施形態において、図１の第１の実施形態との構成上の主な違いは、第１の実施形態では、変位センサ２の全体を機構的に移動させて主走査を行っていたが、第２の実施形態における変位センサ２ａでは、ポリゴンミラーＰＭの回転を利用して主走査を行う点である。副走査は、第１実施形態と同様、変位センサ２ａ又は基板１の何れか或いは双方を機構的に移動させることで行う。主走査、副走査の走査方向は第１の実施形態と同じである（異なっても良い）。したがって、図１の走査機構４は、第２の実施形態では副走査だけ担当する。同様に、図１の制御部１２は、主走査については、直接に、変位センサ２ａのポリゴンミラーＰＭを制御して主走査を行わせる。その他の構成は、次の説明にある以外、図１と同じである。
【００５２】
図５を基に変位センサ２ａの光学的構成について説明する。第１の受光手段Ｄ１、第２の受光手段Ｄ２、及び第３の受光手段Ｄ３は、第１の実施形態で説明したものと同じ構成で、同じ機能・動作をするが、主走査方向に対して主走査の距離だけ幅（図５（ａ）で紙面の上下方向、図５（ｂ）では、紙面の奥行き方向）を持ってセンシングできる構成にされている。受光レンズＫ１ａと結像レンズＫ１ｂの組み合わせ、受光レンズＫ２ａと結像レンズＫ２ｂとの組み合わせ、及び、受光レンズＫ３ａと結像レンズＫ３ｂの組み合わせは、それぞれ、第１の実施形態における集光機能素子Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を構成するものであり、機能動作も同じである。つまり受光レンズＫ１ａ、Ｋ２ａ、Ｋ３ａで集光した光（反射光）を平行光にし、その平行光を受けた結像レンズＫ１ｂ、Ｋ２ｂ、Ｋ３ｂが各受光手段Ｄ１，Ｄ２、Ｄ３へ結像させる。これらも、各受光手段Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３と同様に主走査方向に対して主走査の距離だけ幅（図５（ａ）で紙面の上下方向、図５（ｂ）では、紙面の奥行き方向）を持って、受光、結像可能な構成にされている。
【００５３】
図５（ａ）（ｂ）において、レーザＯＳＣ１ａ、ハーフミラーＯＳＣ１ｂ、ミラーＯＳＣ１ｃ、ミラーＯＳＣ１ｄ、ポリゴンミラーＰＭ、ミラーＯＳＣ１ｅ、ｆθレンズＯＳＣ１ｆ、及びミラーＯＳＣ１ｇの全体が、第１実施形態の第１の光源ＯＳＣ１に相当する。但し、主走査をポリゴンミラーＰＭで行う点で異なる。また、レーザＯＳＣ１ａ、ハーフミラーＯＳＣ１ｂ、ミラーＯＳＣ２ａ、ミラーＯＳＣ１ｃ、ＰＭ、ミラーＯＳＣ２ｂ、及びｆθレンズＯＳＣ２ｃの全体は、第１実施形態の第２の光源ＯＳＣ２に相当する。図５（ｃ）は、図５（ｂ）の矢視Ａ、Ｂから見た図で、光路方向が変換される様子を示す図である。
【００５４】
次に主として、光路及び主走査について説明する。レーザＯＳＣ１ａから出力された光は、ハーフミラーＯＳＣ１ｂで一部が分岐されてミラーＯＳＣ１ｃ及びミラーＯＳＣ１ｄで反射されてポリゴンミラーＰＭへ入力される。ポリゴンミラーＰＭへ入力された光は、ポリゴンミラーＰＭの回転（図５で右回転）により、ミラーＯＳＣ１ｅへ回転に応じた角度で出射される。ミラーＯＳＣ１ｅは受けた光を受けたときの角度に対して正反射した光路で折返し、ｆθレンズＯＳＣ１ｆへ送る。ｆθレンズＯＳＣ１ｆは、ポリゴンミラーＰＭの回転に応じた角度で入射される光を図５（ｃ）に示すように、回転に応じて広がる角度の光路を一定の間隔で走査方向へ並列に並ぶ光路に変換して、その光路を通してミラーＯＳＣ１ｇへ送る。ミラーＯＳＣ１ｇは、受けた光を垂直方向から測定点へ照射させる。このとき、図５（ｂ）では、ポリゴンミラーＰＭの回転に応じて、測定点は、紙面の手前から奥行き方向へ主走査されることになる。第１の受光手段Ｄ１及び第２の受光手段Ｄ２は、ミラーＯＳＣ１ｇからの照射に対する測定点からの散乱光を受けて変位を測定する。
【００５５】
一方、レーザＯＳＣ１ａから出力された光の内、ハーフミラーＯＳＣ１ｂで分岐された残りの光は、ミラーＯＳＣ２ａで反射されてポリゴンミラーＰＭへ入力される。ポリゴンミラーＰＭへ入力された光は、ポリゴンミラーＰＭの回転により、ｆθレンズＯＳＣ２ｃへ回転に応じた角度で出射される。ｆθレンズＯＳＣ２ｃは、ｆθレンズＯＳＣ１ｆと同様に、ポリゴンミラーＰＭの回転に応じた角度で入射される光を図５（ｃ）に示すように、走査方向へ並列に一定の間隔で並ぶ光路を通して、かつ垂直に対して一定角度θ３を成す斜め上から測定点へ照射させる。このとき、図５（ｂ）では、ポリゴンミラーＰＭの回転に応じて、測定点は、紙面の奥行きから手前へ主走査されることになる（ミラーＯＳＣ１ｇからの垂直な光による走査とは逆方向）。第３の受光手段Ｄ３は、ｆθレンズＯＳＣ２ｃからの照射に対する測定点からの正反射光を受けて変位測定する。
【００５６】
上記のように、ミラーＯＳＣ１ｇからの出力光は上記の散乱反射測定系（第１のセンシング手段）の光源の役割を担い、ｆθレンズＯＳＣ２ｃからの出力光は上記の正反射測定系（第２のセンシング手段）の光源の役割を担う。しかし、両者の光は、照射する測定点は同じであるが、同一ポリゴンミラーＰＭを使用しているため走査方向が逆になる。言い換えれば、散乱反射測定系と正反射測定系とでは、同一の主走査において、同一測定点で走査時間と方向が異なることになる。しかし、これは測定の順序が異なるだけであり、同一測定点を双方で測定する点においては変わりはない。また、走査するときの時間差は短時間であり影響は少ない。また、走査方向が異なることによる照射位置誤差は許容範囲内に抑えることが可能である。
【００５７】
第２の実施形態では、散乱反射測定系と正反射測定系とを同時に実施すると、同一波長のレーザＯＳＣ１ａを用いているためクロストークが生じ、誤差が生じる可能性がある。この場合は、例えば、図５（ａ）でポリゴンミラーＰＭの８角形の一辺をその軸中心から臨む角度をγとすると、ポリゴンミラーＰＭの０〜γ／２の回転の間に正反射測定系で測定し、ポリゴンミラーＰＭの残りのγ／２〜γの回転で、正散乱反射系で測定するように構成することにより、各辺毎に交互測定が行え、クロストークを防止することができる。そのためには、ポリゴンミラーＰＭへの入射角度、位置等を考慮して調整すれば実施できる（不図示）。
【００５８】
第２実施形態の変位センサ２ａを用いた印刷はんだ検査の仕方は、上記第１の実施形態と同様にして行える。また、上記［変位センサの他の実施形態］における形態は、第２の実施形態でも適用可能である。
【００５９】
以上のように、本発明においては、散乱反射変位測定系の光学系と正反射変位測定系の光学系を備えて、レジスト膜の厚さを推定できるので、レジスト下部のパッド面からのはんだ高さを求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態の内、変位センサ及び測定部の機能構成を示す図であって、変位センサと被測定物間を相対的に走査して検査する形態の図である。
【図２】実施形態の内、検査部の機能構成を示す図である。
【図３】図１の変位センサを構成する機能要素の配置を示す図である。
【図４】各受光手段の位置関係を示し、各受光手段の感度を説明するための図である。
【図５】第２の実施形態であって、変位センサ内で光源により光学的走査を行うタイプの実施形態を示す図である。
【図６】図７とともに、レジスト厚さを推定する技術を開示、説明するための図である。
【図７】図６とともに、レジスト厚さを推定する技術を開示、説明するための図である。
【図８】レジスト厚さのバラツキとその影響を説明するための図である。
【図９】理想的なレジスト面を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 基板（プリント板）、 ２，２ａ 変位センサ、 ３ データ処理部、
３ａ，３ｂ 加算器、 ３ｃ 演算部、 ４ 走査機構、 ５ 補正用メモリ、
６ 基礎測定部、７ 測定部、 ８ 画像処理部、 ９ 比較部、 １０ 判定部、
１１ 表示部、１２ 制御部、 １００ 変位測定部、２００ 検査部
Ｄ１ 第１の受光手段、Ｄ２ 第２の受光手段、Ｄ３ 第３の受光手段、
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３ 集光機能素子、
Ｋ１ａ，Ｋ２ａ，Ｋ３ａ 受光レンズ
Ｋ１ｂ，Ｋ２ｂ，Ｋ３ｂ 結像レンズ
Ｌ１ 演算部の出力（散乱反射による変位情報）
Ｌ２ 演算部の出力（正反射による変位情報）
ＯＳＣ１ 第１の光源、 ＯＳＣ２ 第２の光源、
ＯＳ１ａ レーザ、 ＯＳＣ１ｂ ハーフミラー、
ＯＳＣ１ｃ，ＯＳＣ１ｄ，ＯＳＣ１ｅ、ＯＳＣ１ｇ ミラー
ＯＳＣ２ａ，ＯＳＣ２ｂ ミラー
ＯＳＣ１ｆ，ＯＳＣ２ｃ ｆθレンズ
ＰＭ ポリゴンミラー
Ｒ 範囲
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント板の表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受けて第１の変位を測定するための第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を測定して第２の変位を測定するための第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）を準備する段階と、
前記変位センサで前記測定点を前記プリント板のレジスト面として前記第２の変位と第１の変位を測定し、それらの差と該レジストの厚さとの関係を表す関数値をメモリに記憶しておく初期段階と、
表面のパッド面にはんだが印刷された被測定プリント板を受けて、該被測定プリント板のレジスト面及び該パッド面上のはんだ面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める測定段階と、
該測定段階で前記レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出段階と、
前記測定段階で測定された前記はんだ面における第１の変位又は第２の変位によりはんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求める変位算出段階と、を備えたことを特徴とする印刷はんだ検査方法。
【請求項２】
表面にはんだが印刷されたパッド面とレジスト面を有する被測定プリント板の該表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受ける第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を受ける第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）と、前記第１のセンシング手段の出力から散乱光に基づく第１の変位、及び前記第２のセンシング手段の出力から正反射光に基づく第２の変位を算出するデータ処理部（３）と、該第１の変位又は該第２の変位により、該はんだ面の変位を求める測定部（７）とを備えた印刷はんだ検査装置であって、
予め、前記レジスト面における第２の変位と第１の変位との差と、前記レジストの厚さとの関係を表す関数値を記憶するメモリ（５）と、
検査時に、前記被測定プリント板のレジスト面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める基礎測定部（６）と、
前記レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出部（６ａ）と、を備え
前記測定部は、前記レジスト面の位置からのはんだ面の変位を前記関数値で補正することにより、該はんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求めることを特徴とする印刷はんだ検査装置。
【請求項３】
プリント板の表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受ける第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を受ける第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）と、
前記第１のセンシング手段の出力から散乱光に基づく第１の変位、及び前記第２のセンシング手段の出力から正反射光に基づく第２の変位を算出するデータ処理部（３）と、
予め、第２の変位と第１の変位との差と前記レジストの厚さとの関係を表す関数値を記憶するメモリ（５）と、
表面のパッド面にはんだが印刷された被測定プリント板を受けて、該被測定プリント板のレジスト面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める基礎測定部（６）と、
該レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出部（６ａ）と、
前記被測定プリント板の前記はんだ面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位又は前記第２の変位を求め、該はんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求める測定部（７）と、を備えたことを特徴とする印刷はんだ検査装置。
【請求項４】
前記第１のセンシング手段は、前記プリント板の測定点を垂直方向から照射する第１の光源（ＯＳ１）と、該第１の光源の第１の光軸に対して第１の角度θ１で形成される第１の散乱光路上に配置された第１の受光手段（Ｄ１）と、該第１の光軸に対して該第１の散乱光路と反対側に第２の角度θ２で形成される第２の散乱光路上に配置された第２の受光手段（Ｄ２）とを備え、前記第１の変位は、前記第１の受光手段の出力と前記第２の受光手段の出力との和を基に求められ、また、
前記第２のセンシング手段は、該第１の光軸に対して斜めの角度θ３で前記測定点を照射する第２の光源（ＯＳ２）と、該測定点にて該第２の光源の第２の光軸に対して第３の角度２θ３で形成される正反射光路上に配置された第３の受光手段（Ｄ３）とを備え、前記第２の変位は、該第３の受光手段の出力から求められることを特徴とする請求項２又は３の印刷はんだ検査装置。
【請求項５】
前記変位センサにおいて、前記第１の受光手段、前記第２の受光手段及び前記第３の受光手段のそれぞれは、所定長さの受光面を有し、該所定長さ方向における受光位置に応じて光変位情報を検出する位置検出器であって、前記第１の光軸、前記第２の光源の光軸、前記第１の散乱光路、前記第２の散乱光路及び正反射光路を含む平面内で、前記所定長さ方向を該平面に沿うように配置され、
さらに前記第１の角度θ１、前記第２の角度θ２と前記第３の角度２θ３は同一になるよう構成され、かつ前記第１の受光手段が前記第１の散乱光路となす角度（α１）、第２の受光手段が前記第２の散乱光路となす角度（α２）及び第３の受光手段が前記正反射光路となす角度（α３）が同一になるように構成されることを特徴とする請求項４記載の印刷はんだ検査装置。
【請求項１】
プリント板の表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受けて第１の変位を測定するための第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を測定して第２の変位を測定するための第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）を準備する段階と、
前記変位センサで前記測定点を前記プリント板のレジスト面として前記第２の変位と第１の変位を測定し、それらの差と該レジストの厚さとの関係を表す関数値をメモリに記憶しておく初期段階と、
表面のパッド面にはんだが印刷された被測定プリント板を受けて、該被測定プリント板のレジスト面及び該パッド面上のはんだ面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める測定段階と、
該測定段階で前記レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出段階と、
前記測定段階で測定された前記はんだ面における第１の変位又は第２の変位によりはんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求める変位算出段階と、を備えたことを特徴とする印刷はんだ検査方法。
【請求項２】
表面にはんだが印刷されたパッド面とレジスト面を有する被測定プリント板の該表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受ける第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を受ける第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）と、前記第１のセンシング手段の出力から散乱光に基づく第１の変位、及び前記第２のセンシング手段の出力から正反射光に基づく第２の変位を算出するデータ処理部（３）と、該第１の変位又は該第２の変位により、該はんだ面の変位を求める測定部（７）とを備えた印刷はんだ検査装置であって、
予め、前記レジスト面における第２の変位と第１の変位との差と、前記レジストの厚さとの関係を表す関数値を記憶するメモリ（５）と、
検査時に、前記被測定プリント板のレジスト面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める基礎測定部（６）と、
前記レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出部（６ａ）と、を備え
前記測定部は、前記レジスト面の位置からのはんだ面の変位を前記関数値で補正することにより、該はんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求めることを特徴とする印刷はんだ検査装置。
【請求項３】
プリント板の表面の測定点に垂直に光を照射し、該測定点からの散乱光を受ける第１のセンシング手段（ＯＳ１，Ｄ１，Ｄ２）と、前記同じ測定点を前記垂直に対し所定角度斜めの角度で照射し該測定点で正反射した反射光を受ける第２のセンシング手段（ＯＳ２，Ｄ３）とを含む変位センサ（２）と、
前記第１のセンシング手段の出力から散乱光に基づく第１の変位、及び前記第２のセンシング手段の出力から正反射光に基づく第２の変位を算出するデータ処理部（３）と、
予め、第２の変位と第１の変位との差と前記レジストの厚さとの関係を表す関数値を記憶するメモリ（５）と、
表面のパッド面にはんだが印刷された被測定プリント板を受けて、該被測定プリント板のレジスト面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位と前記第２の変位を求める基礎測定部（６）と、
該レジスト面で求められた該第１の変位と該第２の変位との差を基に前記メモリを参照して対応する関数値を求め、該第２の変位から前記関数値を減算して、前記パッド面の位置を求める基準位置算出部（６ａ）と、
前記被測定プリント板の前記はんだ面を前記測定点として前記変位センサにより前記第１の変位又は前記第２の変位を求め、該はんだ面の変位を該パッド面の位置からの変位として求める測定部（７）と、を備えたことを特徴とする印刷はんだ検査装置。
【請求項４】
前記第１のセンシング手段は、前記プリント板の測定点を垂直方向から照射する第１の光源（ＯＳ１）と、該第１の光源の第１の光軸に対して第１の角度θ１で形成される第１の散乱光路上に配置された第１の受光手段（Ｄ１）と、該第１の光軸に対して該第１の散乱光路と反対側に第２の角度θ２で形成される第２の散乱光路上に配置された第２の受光手段（Ｄ２）とを備え、前記第１の変位は、前記第１の受光手段の出力と前記第２の受光手段の出力との和を基に求められ、また、
前記第２のセンシング手段は、該第１の光軸に対して斜めの角度θ３で前記測定点を照射する第２の光源（ＯＳ２）と、該測定点にて該第２の光源の第２の光軸に対して第３の角度２θ３で形成される正反射光路上に配置された第３の受光手段（Ｄ３）とを備え、前記第２の変位は、該第３の受光手段の出力から求められることを特徴とする請求項２又は３の印刷はんだ検査装置。
【請求項５】
前記変位センサにおいて、前記第１の受光手段、前記第２の受光手段及び前記第３の受光手段のそれぞれは、所定長さの受光面を有し、該所定長さ方向における受光位置に応じて光変位情報を検出する位置検出器であって、前記第１の光軸、前記第２の光源の光軸、前記第１の散乱光路、前記第２の散乱光路及び正反射光路を含む平面内で、前記所定長さ方向を該平面に沿うように配置され、
さらに前記第１の角度θ１、前記第２の角度θ２と前記第３の角度２θ３は同一になるよう構成され、かつ前記第１の受光手段が前記第１の散乱光路となす角度（α１）、第２の受光手段が前記第２の散乱光路となす角度（α２）及び第３の受光手段が前記正反射光路となす角度（α３）が同一になるように構成されることを特徴とする請求項４記載の印刷はんだ検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１０９４５０（Ｐ２００９−１０９４５０Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８４７６８（Ｐ２００７−２８４７６８）
【出願日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
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