基板検査方法
【課題】 基板に実装された部品を検査する基板検査方法に関わり、より詳細には正確な端子領域を検出して部品の実装状態を検査することのできる基板検査方法を提供する。
【解決手段】印刷回路基板上に形成された部品の端子のチップ位置設定方法は基板上に形成された部品の端子と隣接して形成されたハンダに対して測定された測定高さを設定された基準高さと比較して仮象チップラインを設定することと、端子の長さ方向に沿って端子の幅方向に関する中心ラインを設定することと、仮象チップライン及び中心ラインの交差点から中心ラインによる測定高さを用いて端子のチップ位置を設定することと、を含む。従って、より正確な端子のチップ位置を獲得することができる。
【解決手段】印刷回路基板上に形成された部品の端子のチップ位置設定方法は基板上に形成された部品の端子と隣接して形成されたハンダに対して測定された測定高さを設定された基準高さと比較して仮象チップラインを設定することと、端子の長さ方向に沿って端子の幅方向に関する中心ラインを設定することと、仮象チップライン及び中心ラインの交差点から中心ラインによる測定高さを用いて端子のチップ位置を設定することと、を含む。従って、より正確な端子のチップ位置を獲得することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に実装された部品を検査する基板検査方法に関わり、より詳細には正確な端子領域を検出して部品の実装状態を検査することのできる基板検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電子装置内には少なくとも一つの印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）が備えられ、このような印刷回路基板上にはチップのような素子が含まれる。
【０００３】
一般的に、前記チップのような素子は、ハンダ（ｓｏｌｄｅｒ）を用いて前記印刷回路基板に装着される。このような印刷回路基板に装着された素子の良し悪しを判断するか前記素子と連結されたパッドなどの良し悪しを判断するために、前記チップの端子（ｔｅｒｍｉｎａｌ）とハンダの正確な領域設定が必要である。
【０００４】
従来には前記のような素子の良し悪しを判断するために撮影された２次元画像を用いてきた。しかし、２次元画像の色相は各領域に関して類似であり、２次元画像は照明に敏感であるので、２次元画像から前記端子の領域と前記のハンダの領域とを区別するのは難しく、カメラによるノイズの影響を受けて正確な領域区別ができないという問題点がある。
【０００５】
従って、上述した問題点を防止することのできる端子の検査方法が要請されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明が解決しようとする課題は、端子のチップ位置を正確に獲得して端子領域とハンダ領域をより正確に区分することのできる端子のチップ位置設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の例示的な一実施形態に係る端子のチップ位置設定方法は、端子及び本体からなる部品が実装された基板の高さを測定して、前記の測定された測定高さを予め設定された基準高さと比較することによって仮象チップライン（ｖｉｒｔｕａｌ ｔｉｐ ｌｉｎｅ）を設定することと、前記端子の長さ方向に沿って前記端子の幅方向に関する中心ラインを設定することと、前記仮象チップラインと前記中心ラインとの交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することと、を含む。
【０００８】
例えば、前記基準高さは前記端子のチップ厚さに相当し、前記端子のチップ厚さは、前記基板のキャド（ＣＡＤ）情報または部品情報から獲得しても良い。
【０００９】
前記仮象チップラインは前記基準高さと同一の高さに対応する測定高さに基づいて前記幅方向に延長して設定されるか、前記基準高さより低い高さから使用者によって選択された高さに対応する測定高さに基づいて前記幅方向に延長して設定してもよい。
【００１０】
前記中心ラインを設定することは、前記端子の前記幅方向に第１検索区間を設定することと、前記第１検索区間内で前記端子の前記幅方向に関する高さプロファイルを獲得することと、
前記高さプロファイルを用いて前記端子の前記幅方向に関する前記中心ラインを設定することと、を含んでいてもよい。
【００１１】
前記中心ラインを設定することは、前記端子の幅方向に前記第１検索区間を設定する処理以後に、前記端子の前記長さ方向に第２検索区間を設定することをさらに含み、前記端子の前記幅方向に関する前記高さプロファイルは前記第２検索区間に関して平均化されることによって獲得されてもよい。前記第２検索区間は、ハンダが形成された領域を排除するように前記仮象チップラインより前記部品の本体に向かって所定の距離分だけ離隔された位置を基点と見なすことによって設定してもよい。
【００１２】
前記高さプロファイルを用いて前記端子の前記幅方向に関する前記中心ラインを設定することは、前記高さプロファイルから予め設定された臨界高さ以上のプロファイルを抽出することと、前記抽出されたプロファイルのうち最大の高さを有する地点を前記端子の前記長さ方向に実質的に平行するように延長して前記中心ラインを設定することと、を含んでいてもよい。
【００１３】
一実施形態として、前記仮象チップラインと前記中心ラインとの交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することは、前記交差点から前記中心ラインに沿って前記測定高さの変化を順次に獲得することと、前記測定高さの変化が基準値を超過する場合、前記超過する地点を前記端子のチップ位置に設定することと、を含んでいてもよい。
【００１４】
他の実施形態として、前記仮象チップラインと前記中心ラインとの交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することは、前記交差点に基づいて変化検索区間を設定することと、前記変化検索区間内で前記中心ラインに沿う前記測定高さの変化を獲得することと、前記測定高さの変化が最大となる地点を前記端子のチップ位置に設定することと、を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、基板上に形成された部品の端子のチップライン（ｔｉｐ ｌｉｎｅ）をまず概略的に設定した後、続いて、精巧に修正する二つの処理を遂行することで、前記端子のチップ位置を正確に設定すると同時に、端子のチップ位置の設定のために所要される計算時間を減少させることができる。
【００１６】
また、前記端子のチップ位置の正確な設定によって前記端子の領域を正確に設定することができ、これにより前記端子の良否検査を正確に遂行することができる。
【００１７】
また、高さを基盤とする３次元的データを用いて端子のチップ位置を設定するので、２次元画像を用いて端子領域を確定する場合に比べて各領域の色相によって殆ど影響を受けることが無く、照明にも敏感で無い。このように、より正確で容易に端子のチップ位置を設定することができ、カメラによるノイズの影響も減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による３次元形状の測定方法に使用される例示的な３次元形状測定装置を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施形態による端子のチップ位置の設定方法を示すフローチャートである。
【図３】印刷回路基板上に形成された端子とハンダの一例を示す断面図である。
【図４】図２の端子のチップ位置の設定方法を説明するための平面図である。
【図５】図２において中心ラインを設定する方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図の中心ラインを設定する方法の一例を説明するための平面図である。
【図７】図６において獲得された高さプロファイルの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することできる。ここでは、特定の実施形態を図面に例示し本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解されるべきである。
【００２０】
第１、第２などの用語は多用な構成要素を説明するのに使用されることがあるが、前記構成要素は前記用語によって限定解釈されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみとして使用される。例えば、本発明の権利範囲を外れることなく第１構成要素を第２構成要素ということができ、類似に第２構成要素も第１構成要素ということができる。
【００２１】
本出願において使用した用語は単なる特定の実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に示さない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを意味し、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないこととして理解されるべきである。
【００２２】
特別に定義しない限り、技術的、科学的用語を含んでここで使用される全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有する。
【００２３】
一般的に使用される辞書に定義されている用語と同じ用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的またも過度に形式的な意味に解釈されない。
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好適な一実施形態をより詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施形態による３次元形状測定方法に使用される例示的な３次元形状測定装置を示す概念図である。
【００２６】
図１を参照すると、本実施例による３次元形状測定方法に使用される３次元形状測定装置は測定ステージ部１００、画像撮影部２００、第１及び第２照明部３００、４００を含む第１照明ユニット、第２照明ユニット４５０、画像獲得部５００、モジュール制御部６００及び中央制御部７００を含んでいてもよい。
【００２７】
前記測定ステージ部１００は測定対象物１０を支持するステージ部１１０及び前記ステージ１１０を移送させる移送ユニット１２０を含んでいてもよい。本実施例において、前記ステージ１１０によって前記測定対象物１０が前記画像撮影部２００と前記第１照明部３００及び第２照明部４００に対して移動することにより、前記測定対象物１０での測定位置が変更してもよい。
【００２８】
前記画像撮影部２００は前記ステージ１１０の上部に配置され、前記測定対象物１０から反射された光の印加を受け前記測定対象物１０に対する画像を測定する。即ち、前記画像撮影部２００は前記第１照明部３００及び第２照明部４００から出射され前記測定対象物１０から反射された光の印加を受けて、前記測定対象物１０の平面画像を撮影する。
【００２９】
前記画像撮影部２００はカメラ２１０、結像レンズ２２０、フィルタ２３０及び円形ランプ２４０を含んでいてもよい。前記カメラ２１０は前記測定対象物１０から反射される光の印加を受け前記測定対象物１０の平面画像を撮影し、一例でＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラのうちいずれか一つを採用することもできる。前記結像レンズ２２０は前記カメラ２１０の下部に配置され、前記測定対象物１０から反射される光を前記カメラ２１０で結像させる。前記フィルタ２３０は前記結像レンズ２２０の下部に配置され、前記測定対象物１０から反射される光を濾過させ前記結像レンズ２２０に提供する。、前記フィルタ２３０は、その一例において、周波数フィルタ、カラーフィルタ及び光強度調節フィルタのうちいずれか一つを含んでもよい。前記ランプ２４０は前記フィルタ２３０の下部に円形状に配置され、前記測定対象物１０の２次元形状のような特異画像を撮影するために前記測定対象物１０に光を提供することができる。
【００３０】
前記第１照明部３００は、例えば、前記画像撮影部２００の右側に前記測定対象物１０を支持する前記ステージ１１０に対して傾斜して配置してもよい。前記第１照明部３００は第１照明ユニット３１０、第１格子ユニット３２０、第１格子移送ユニット３３０及び第１集光レンズ３４０を含んでいてもよい。前記第１照明ユニット３１０は照明源と少なくとも一つのレンズとを備え、光を発生させることもできる。前記第１格子ユニット３２０は前記第１照明ユニット３１０の下部に配置され前記第１照明ユニット３１０から発生された光を格子柄パターンを有する第１格子パターン光に変更させる。前記第１格子移送ユニット３３０は前記第１格子ユニット３２０と連結され前記第１格子ユニット３２０を移送させ、一例で、ＰＺＴ（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ）移送ユニットや微細直線移送ユニットのうちいずれか一つを採用しても良い。前記第１集光レンズ３４０は前記第１格子ユニット３２０の下部に配置され、前記第１格子ユニット３２０から出射された前記第１格子パターン光を前記測定対象物１０に集光させる。
【００３１】
前記第２照明部４００は、例えば、前記画像撮影部２００の左側に前記測定対象物１０を支持する前記ステージ１１０に対して傾斜して配置してもよい。前記第２照明部４００は第２照明ユニット４１０、第２格子ユニット４２０、第２格子移送ユニット４３０及び第２集光レンズ４４０を含んでいてもよい。前記第２照明部４００は上述した前記第１照明部３００と実質的に同一であるので、重複される詳細な説明は省略する。
【００３２】
前記第１格子移送ユニット３３０が前記第１格子ユニット３２０をＮ回順次に動かし、前記第１照明部３００が前記測定対象物１０にＮ個の第１格子パターン光を照射する時、前記画像撮影部２００は前記測定対象物１０から反射された前記Ｎ個の第１格子パターン光の印加を順次に受けてＮ個の第１パターン画像を撮影することができる。また、前記第２格子移送ユニット４３０が前記第２格子ユニット４２０をＮ回順次に動かし、前記第２照明部４００が前記測定対象物１０にＮ個の第２格子パターン光を照射する時、前記画像撮影部２００は前記測定対象物１０から反射された前記Ｎ個の第２格子パターン光の印加を順次に受けＮ個の第２パターン画像を撮影するようにしても良い。ここで、前記“Ｎ”は自然数で、その一例として、３または４であってもよい。
【００３３】
一方、本実施例においては前記第１及び第２格子パターン光を発生させる照明装置として前記第１照明部３００、第２照明部４００のみを説明したが、これとは異なり前記照明部の個数は３個以上であってもよい。即ち、前記測定対象物１０に照射される格子パターン光が多様な方向から照射され、多様な種類のパターン画像が撮影されることもあり得る。例えば、３個の照明部が前記画像撮影部２００を中心に正三角形形態に配置される場合、３個の格子パターン光が互いに異なる方向から前記測定対象物１０に照射され、４個の照明部が前記画像撮影部２００を中心に正四角形形態で配置される場合、４個の格子パターン光が互いに異なる方向から前記測定対象物１０に照射されてもよい。また、前記第１照明ユニットは８個の照明部を含み、この場合８個の方向から格子パターン光を前記測定対象物１０に照射して画像を撮影することができる。
【００３４】
前記第２照明ユニット４５０は前記測定対象物１０の２次元的画像を獲得するための光を前記測定対象物１０に照射する。一実施形態として、前記第２照明ユニット４５０は赤色照明４５２、緑色照明４５４、及び青色照明４５６を含んでいてもよい。例えば、前記赤色照明４５２、前記緑色照明４５４及び前記青色照明４５６は前記測定対象物１０の上部で円形に配置され前記測定対象物１０にそれぞれ赤色光、緑色光及び青色光を照射することができ、図１に示されたようにそれぞれ高さが異なるように形成されてもよい。
【００３５】
前記画像獲得部５００は前記画像撮影部２００のカメラ２１０と電気的に連結され、前記カメラ２１０から前記第１照明ユニットによるパターン画像を獲得して保存する。また、前記画像獲得部５００は前記カメラ２１０から前記第２照明ユニット４５０による２次元的画像を獲得して保存する。例えば、前記画像獲得部５００は前記カメラ２１０で撮影された前記Ｎ個の第１パターン画像及び前記Ｎ個の第２パターン画像の印加を受けてこれらの画像を保存するイメージシステムを含む。
【００３６】
前記モジュール制御部６００は前記測定ステージ部１００、前記画像撮影部２００、前記第１照明部３００及び前記第２照明部４００に電気的に連結され、これらを制御する。前記モジュール制御部６００は例えば、照明コントローラ、格子コントローラ及びステージコントローラを含むこともできる。前記照明コントローラは前記第１照明ユニット３１０、第２照明ユニット４１０をそれぞれ制御して光を発生させ、前記格子コントローラは前記第１格子移送ユニット３３０、第２格子移送ユニット４３０をそれぞれ制御して前記第１及び第２格子ユニット３２０、４２０を移動させる。前記ステージコントローラは前記ステージ移送ユニット１２０を制御して前記ステージ１１０を上下左右に移動させることができる。
【００３７】
前記中央制御部７００は前記画像獲得部５００及び前記モジュール制御部６００と電気的に連結され、これらをそれぞれ制御する。具体的に、前記中央制御部７００は前記画像獲得部５００のイメージシステムから前記Ｎ個の第１パターン画像及び前記Ｎ個の第２パターン画像の印加を受け、これを処理して前記測定対象物の３次元形状を測定するように構成することもできる。また、前記中央制御部７００は前記モジュール制御部６００の照明コントローラ、格子コントローラ及びステージコントローラをそれぞれ制御することができる。このように、前記中央制御部はイメージ処理ボード、制御ボード及びインターフェースボードを含んでいてもよい。
【００３８】
以下、前記のような３次元形状測定装置を用いて前記測定対象物１０として使用された印刷回路基板に搭載された部品の端子を検査する方法をより詳細に説明する。
【００３９】
図２は本発明の一実施形態による端子のチップ位置設定方法を示すフローチャートであり、図３は印刷回路基板上に形成された端子とハンダの一例を示す側断面図であり、図４は図２の端子のチップ位置設定方法を説明するための平面図である。
【００４０】
図２乃至図４を参照すると、本発明の一実施形態による端子を検査するために、まず、端子及び本体を含む部品９００が実装された基板５０の高さを測定して測定された測定高さを予め設定された基準高さＲＨと比較して仮象チップラインＶＴＬを設定する（Ｓ１１０）。例えば、基板５０上に形成された部品９００の端子９１０及び前記端子と隣接して形成されたハンダ９２０に対して測定された測定高さを予め設定された基準高さＲＨと比較して仮象チップラインＶＴＬを設定する。
【００４１】
本段階においては、前記端子９１０のチップ位置ＴＬを概略的に設定し、前記仮象チップラインＶＴＬが前記概略的なチップ位置ＴＬに該当する。
【００４２】
一実施形態として、前記測定高さは図１に説明された３次元形状測定装置と同じ測定装備を用いて測定してもよい。
【００４３】
前記基準高さＲＨは概略的に前記端子９１０のチップが位置すると予想される地点に該当する高さで、例えば、前記基準高さＲＨは前記端子９１０のチップ高さＴＴと実質的に同一に設定してもよい。前記端子９１０のチップ厚さＴＴは前記基板５０の基礎的な設計情報、例えば、キャド情報または部品情報から獲得することもできる。
【００４４】
一実施形態として、前記測定高さと前記基準高さＲＨとの比較は、図３の左側から右側の方向に増加される前記測定高さを前記基準高さＲＨと比較することで遂行しても良い。前記測定高さを獲得することにおいて、前記端子９１０の幅方向ＷＤの中心と予想されるライン（ｌｉｎｅ）に基づいて断面を形成し、前記断面に対するハンダ９２０の測定高さを測定することによって前記測定高さを獲得することもできる。前記端子９１０の幅方向ＷＤの中心になると予想されるラインは前記基板５０の基礎的な設計情報、例えば、キャド情報または部品情報から獲得できる。
【００４５】
前記端子９１０のチップは、その下に形成されるハンダ９２０によって若干上昇して位置してもよい。従って、一例で、前記基準高さＲＨが前記端子９１０のチップ厚さＴＴと同一に設定される場合、前記測定高さが前記基準高さＲＨと同一の地点は前記端子９１０のチップが位置する地点とほぼ同程度になってもよい。従って、前記仮象チップラインＶＴＬは、前記基準高さＲＨと同一の高さに対応する特定の測定高さに基づいて、前記端子９１０の幅方向ＷＤに延長して設定できる。
【００４６】
これとは異なり、前記仮象チップラインＶＴＬは、前記基準高さＲＨより低い高さから使用者によって選択された使用者高さｕＨに対応する測定高さに基づいて前記端子９１０の幅方向に延長して設定できる。その一例として、前記基準高さＲＨが前記端子９１０のチップ厚さＴＴと同一に設定される場合、前記使用者高さｕＨが前記基準高さＲＨより低い高さで選択されるので、高さに余裕を持って前記測定高さを検索することもできる。これにより、後述される段階で、前記基準高さＲＨより低い高さから選択された前記使用者高さｕＨを基点と見なすことによって、検索区間選択における誤謬無しで前記チップの位置を検索することもできる。
【００４７】
続いて、前記端子９１０の長さ方向ＬＤに沿って前記端子９１０の幅方向ＷＤに関する中心ラインＣＬを設定する（Ｓ１２０）。
【００４８】
以下、図面を参照して、前記中心ラインＣＬを設定する方法の一例をより詳細に説明する。
【００４９】
図５は図２で中心ラインを設定する方法の一例を示すフローチャートであり、図６は図５の中心ラインを設定する方法の一例を説明するための平面図であり、図７は図６で獲得された高さプロファイルの一例を示すグラフである。
【００５０】
図５乃至図７を参照すると、前記中心ラインＣＬを設定するために、まず、前記端子９１０の幅方向ＷＤに第１検索区間ＳＳ１を設定する（Ｓ１２２）。
【００５１】
前記第１検索区間ＳＳ１は前記中心ラインＣＬを設定するための区間に相当するので、前記端子９１０の幅を全部含むように設定してもよい。
【００５２】
続いて、前記端子９１０の長さ方向ＬＤに第２検索区間ＳＳ２を設定する（Ｓ１２４）。
【００５３】
前記第２検索区間ＳＳ２は前記中心ラインＣＬを設定するのに十分なデータを確保することのできる前記端子９１０の所定領域を含むように設定してもよい。一実施形態として、前記第２検索区間ＳＳ２は前記仮象チップラインＶＴＬを基点とみなすことによって前記部品の本体に向かって設定してもよい。
【００５４】
次に、前記第１検索区間ＳＳ１内で前記端子９１０の幅方向ＷＤに対する高さプロファイルを獲得する（Ｓ１２６）。
【００５５】
前記端子９１０の幅方向ＷＤに関する前記高さプロファイルは前記第２検索区間ＳＳ２に対して平均化されて獲得される。前記第１検索区間ＳＳ１における高さの変化を示すプロファイルは前記第２検索区間ＳＳ２の位置によってそれぞれ多少相異する形態を示してもよい。また、ノイズによって前記高さの変化を示すプロファイルには、誤差が発生してもよい。従って、前記端子９１０の幅方向ＷＤに関する前記高さプロファイルは、前記第２検索区間ＳＳ２に関して平均化して獲得され、それによって前記第２検索区間ＳＳ２の多様な位置を全部考慮しながらもノイズの影響を最小化することができる。前記高さプロファイルは一例として図７に示されたように曲線形態で示すこともでき、最大高さを有する地点ＭＰを前記中心ラインＣＬに対応する点として見做すこともできる。
【００５６】
一方、ハンダ９２０が非対称的に形成された場合、前記高さプロファイルも非対称的に形成されることがあるので、ハンダ９２０が形成された部分またはハンダ９２０が形成されると予測される部分は、前記第２検索区間ＳＳ２から排除させることもできる。例えば、前記第２検索区間ＳＳ２を設定する処理Ｓ１２４において、前記仮象チップラインＶＴＬより前記部品本体に向かって所定の距離分だけ離隔された位置を基点とみなすことによって、前記第２検索区間ＳＳ２は、設定することができる。従って、ハンダ９２０が非対称的に形成されるために発生する前記中心ラインＣＬ設定の誤謬は、防止することができる。
【００５７】
続いて、前記高さプロファイルを用いて前記端子９１０の幅方向ＷＤに関する前記中心ラインＣＬを設定する（Ｓ１２８）。
【００５８】
前記高さプロファイルを用いて前記端子９１０の幅方向ＷＤに関する前記中心ラインＣＬを設定するために、前記最大高さを有する地点ＭＰを前記端子９１０の長さ方向ＷＤと実質的に平行するように延長して前記中心ラインＣＬを設定することができる。
【００５９】
一実施形態として、ノイズを除去しデータ処理速度を向上させるために事前に臨界高さ（Ｈｃｒｉｔ）を設定して、前記高さプロファイルのうち前記臨界高さ以上のプロファイルをまず抽出する。次いで、前記抽出された高さプロファイルのうち最大高さを有する地点ＭＰを前記端子９１０の長さ方向ＷＤに平行するように延長して前記中心ラインＣＬを設定することもできる。
【００６０】
一方、前記中心ラインＣＬの代わりに、前記端子９１０の幅方向ＷＤに関して所定比率で分割した分割ラインを活用してもよい。この場合、後述される処理において獲得されるチップ位置を幅方向に前記所定比率で拡張して、後述される実際のチップラインを獲得することができる。即ち、前記中心ラインＣＬは、前記分割ラインの一例であって、前記端子９１０の幅方向ＷＤを１：１で分割した分割ラインに該当することもあり得る。
【００６１】
再度、図２乃至図４を参照すると、次に、前記仮象チップラインＶＴＬと前記中心ラインＣＬとの交差点ＩＰから前記中心ラインＣＬに沿う前記測定高さを用いて前記端子９１０のチップ位置を設定する（Ｓ１３０）。
【００６２】
本段階において、以前の処理Ｓ１１０、Ｓ１２０で設定された前記仮象チップラインＶＴＬ及び前記中心ラインＣＬの交差点ＩＰを基点と見なすことによって、精密に前記端子９１０のチップ位置ＴＬが設定される。即ち、前記交差点IＰから前記中心ラインＣＬに沿って前記測定高さを精密にチェックして急激な変化を有する地点を見付けることで、前記端子９１０のチップ位置ＴＬを獲得することができる。
【００６３】
一実施形態として、より精密に前記端子９１０のチップ位置ＴＬを設定するために、まず、前記交差点ＩＰから前記中心ラインに沿って前記測定高さの変化を順次に獲得する。次に、前記測定高さの変化が基準値を超過する場合、前記超過する地点を前記端子９１０のチップ位置ＴＬに設定する。前記基準値は、高さの変化が急激に発生する地点を見付けるのに十分な値として設定できる。前記測定高さの変化は、例えば、高さ値自体の変化、高さの変化率、高さの微分計数などになってもよい。
【００６４】
他の実施形態として、より精密に前記端子９１０のチップ位置を設定するために、まず、前記交差点ＩＰに基づいて変化検索区間を設定する。前記変化検索区間は、前記端子９１０のチップ位置ＴＬが必ず含まれる程度の十分な区間を選択することもできる。続いて、前記変化検索区間内で前記中心ラインＣＬに沿う前記測定高さの変化を獲得する。次に、前記測定高さの変化が最大となる地点を前記端子９１０のチップ位置ＴＬとして設定する。前記測定高さの変化は、例えば、高さ値自体の変化、高さの変化率、高さの微分計数などになってもよい。
【００６５】
一方、前記のように端子９１０のチップ位置ＴＬを設定した後には、前記チップ位置ＴＬを前記端子９１０の幅方向に拡張して、実際のチップラインを獲得することができる。この際、前記端子９１０のチップ位置ＴＬを設定するために前記中心ラインＣＬの代わりに前記端子９１０の幅方向ＷＤに対して所定比率で分割した分割ラインを活用する場合、前記の実際のチップラインを獲得するための前記の幅方向ＷＤの拡張比率は、前記分割比率に対応される。
【００６６】
以上のように前記端子９１０のチップ位置ＴＬまたはチップラインが設定されると、前記チップ位置ＴＬまたはチップラインに基づいて前記端子９１０の領域を正確に設定することができる。従って、前記設定された端子９１０の領域に対して部品実装の良否を検査することができる。
【００６７】
前記のような本発明によると、基板上に形成された部品の端子のチップラインをまず概略的に設定した後、続いて、精巧に修正する二つの処理を遂行することで、前記の端子のチップ位置を正確に設定するとともに、前記の端子のチップ位置を設定するために所要される計算時間を減少させることができる。
【００６８】
また、前記端子のチップ位置の正確な設定によって前記端子の領域を正確に設定することができ、これにより前記端子の良否検査を正確に遂行することができる。
【００６９】
また、高さに基づいた３次元的データを用いて端子のチップ位置を設定するので、本発明の方法は、２次元画像を用いて端子領域を確定する場合に比べて各領域の色相によって殆ど影響を受けることは無く、また、照明にも敏感ではないので、より正確で容易に端子のチップ位置を設定することができ、カメラによるノイズの影響も減少させることができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 測定対象物
１００ 測定ステージ部
２００ 画像撮影部
３００ 第１照明部
４００ 第２照明部
４５０ 第２照明ユニット
５００ 画像獲得部
６００ モジュール制御部
７００ 中央制御部
９００ 印刷回路基板
９１０ 端子
９２０ ハンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に実装された部品を検査する基板検査方法に関わり、より詳細には正確な端子領域を検出して部品の実装状態を検査することのできる基板検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電子装置内には少なくとも一つの印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）が備えられ、このような印刷回路基板上にはチップのような素子が含まれる。
【０００３】
一般的に、前記チップのような素子は、ハンダ（ｓｏｌｄｅｒ）を用いて前記印刷回路基板に装着される。このような印刷回路基板に装着された素子の良し悪しを判断するか前記素子と連結されたパッドなどの良し悪しを判断するために、前記チップの端子（ｔｅｒｍｉｎａｌ）とハンダの正確な領域設定が必要である。
【０００４】
従来には前記のような素子の良し悪しを判断するために撮影された２次元画像を用いてきた。しかし、２次元画像の色相は各領域に関して類似であり、２次元画像は照明に敏感であるので、２次元画像から前記端子の領域と前記のハンダの領域とを区別するのは難しく、カメラによるノイズの影響を受けて正確な領域区別ができないという問題点がある。
【０００５】
従って、上述した問題点を防止することのできる端子の検査方法が要請されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明が解決しようとする課題は、端子のチップ位置を正確に獲得して端子領域とハンダ領域をより正確に区分することのできる端子のチップ位置設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の例示的な一実施形態に係る端子のチップ位置設定方法は、端子及び本体からなる部品が実装された基板の高さを測定して、前記の測定された測定高さを予め設定された基準高さと比較することによって仮象チップライン（ｖｉｒｔｕａｌ ｔｉｐ ｌｉｎｅ）を設定することと、前記端子の長さ方向に沿って前記端子の幅方向に関する中心ラインを設定することと、前記仮象チップラインと前記中心ラインとの交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することと、を含む。
【０００８】
例えば、前記基準高さは前記端子のチップ厚さに相当し、前記端子のチップ厚さは、前記基板のキャド（ＣＡＤ）情報または部品情報から獲得しても良い。
【０００９】
前記仮象チップラインは前記基準高さと同一の高さに対応する測定高さに基づいて前記幅方向に延長して設定されるか、前記基準高さより低い高さから使用者によって選択された高さに対応する測定高さに基づいて前記幅方向に延長して設定してもよい。
【００１０】
前記中心ラインを設定することは、前記端子の前記幅方向に第１検索区間を設定することと、前記第１検索区間内で前記端子の前記幅方向に関する高さプロファイルを獲得することと、
前記高さプロファイルを用いて前記端子の前記幅方向に関する前記中心ラインを設定することと、を含んでいてもよい。
【００１１】
前記中心ラインを設定することは、前記端子の幅方向に前記第１検索区間を設定する処理以後に、前記端子の前記長さ方向に第２検索区間を設定することをさらに含み、前記端子の前記幅方向に関する前記高さプロファイルは前記第２検索区間に関して平均化されることによって獲得されてもよい。前記第２検索区間は、ハンダが形成された領域を排除するように前記仮象チップラインより前記部品の本体に向かって所定の距離分だけ離隔された位置を基点と見なすことによって設定してもよい。
【００１２】
前記高さプロファイルを用いて前記端子の前記幅方向に関する前記中心ラインを設定することは、前記高さプロファイルから予め設定された臨界高さ以上のプロファイルを抽出することと、前記抽出されたプロファイルのうち最大の高さを有する地点を前記端子の前記長さ方向に実質的に平行するように延長して前記中心ラインを設定することと、を含んでいてもよい。
【００１３】
一実施形態として、前記仮象チップラインと前記中心ラインとの交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することは、前記交差点から前記中心ラインに沿って前記測定高さの変化を順次に獲得することと、前記測定高さの変化が基準値を超過する場合、前記超過する地点を前記端子のチップ位置に設定することと、を含んでいてもよい。
【００１４】
他の実施形態として、前記仮象チップラインと前記中心ラインとの交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することは、前記交差点に基づいて変化検索区間を設定することと、前記変化検索区間内で前記中心ラインに沿う前記測定高さの変化を獲得することと、前記測定高さの変化が最大となる地点を前記端子のチップ位置に設定することと、を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、基板上に形成された部品の端子のチップライン（ｔｉｐ ｌｉｎｅ）をまず概略的に設定した後、続いて、精巧に修正する二つの処理を遂行することで、前記端子のチップ位置を正確に設定すると同時に、端子のチップ位置の設定のために所要される計算時間を減少させることができる。
【００１６】
また、前記端子のチップ位置の正確な設定によって前記端子の領域を正確に設定することができ、これにより前記端子の良否検査を正確に遂行することができる。
【００１７】
また、高さを基盤とする３次元的データを用いて端子のチップ位置を設定するので、２次元画像を用いて端子領域を確定する場合に比べて各領域の色相によって殆ど影響を受けることが無く、照明にも敏感で無い。このように、より正確で容易に端子のチップ位置を設定することができ、カメラによるノイズの影響も減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による３次元形状の測定方法に使用される例示的な３次元形状測定装置を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施形態による端子のチップ位置の設定方法を示すフローチャートである。
【図３】印刷回路基板上に形成された端子とハンダの一例を示す断面図である。
【図４】図２の端子のチップ位置の設定方法を説明するための平面図である。
【図５】図２において中心ラインを設定する方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図の中心ラインを設定する方法の一例を説明するための平面図である。
【図７】図６において獲得された高さプロファイルの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することできる。ここでは、特定の実施形態を図面に例示し本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解されるべきである。
【００２０】
第１、第２などの用語は多用な構成要素を説明するのに使用されることがあるが、前記構成要素は前記用語によって限定解釈されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみとして使用される。例えば、本発明の権利範囲を外れることなく第１構成要素を第２構成要素ということができ、類似に第２構成要素も第１構成要素ということができる。
【００２１】
本出願において使用した用語は単なる特定の実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に示さない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを意味し、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないこととして理解されるべきである。
【００２２】
特別に定義しない限り、技術的、科学的用語を含んでここで使用される全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有する。
【００２３】
一般的に使用される辞書に定義されている用語と同じ用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的またも過度に形式的な意味に解釈されない。
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好適な一実施形態をより詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施形態による３次元形状測定方法に使用される例示的な３次元形状測定装置を示す概念図である。
【００２６】
図１を参照すると、本実施例による３次元形状測定方法に使用される３次元形状測定装置は測定ステージ部１００、画像撮影部２００、第１及び第２照明部３００、４００を含む第１照明ユニット、第２照明ユニット４５０、画像獲得部５００、モジュール制御部６００及び中央制御部７００を含んでいてもよい。
【００２７】
前記測定ステージ部１００は測定対象物１０を支持するステージ部１１０及び前記ステージ１１０を移送させる移送ユニット１２０を含んでいてもよい。本実施例において、前記ステージ１１０によって前記測定対象物１０が前記画像撮影部２００と前記第１照明部３００及び第２照明部４００に対して移動することにより、前記測定対象物１０での測定位置が変更してもよい。
【００２８】
前記画像撮影部２００は前記ステージ１１０の上部に配置され、前記測定対象物１０から反射された光の印加を受け前記測定対象物１０に対する画像を測定する。即ち、前記画像撮影部２００は前記第１照明部３００及び第２照明部４００から出射され前記測定対象物１０から反射された光の印加を受けて、前記測定対象物１０の平面画像を撮影する。
【００２９】
前記画像撮影部２００はカメラ２１０、結像レンズ２２０、フィルタ２３０及び円形ランプ２４０を含んでいてもよい。前記カメラ２１０は前記測定対象物１０から反射される光の印加を受け前記測定対象物１０の平面画像を撮影し、一例でＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラのうちいずれか一つを採用することもできる。前記結像レンズ２２０は前記カメラ２１０の下部に配置され、前記測定対象物１０から反射される光を前記カメラ２１０で結像させる。前記フィルタ２３０は前記結像レンズ２２０の下部に配置され、前記測定対象物１０から反射される光を濾過させ前記結像レンズ２２０に提供する。、前記フィルタ２３０は、その一例において、周波数フィルタ、カラーフィルタ及び光強度調節フィルタのうちいずれか一つを含んでもよい。前記ランプ２４０は前記フィルタ２３０の下部に円形状に配置され、前記測定対象物１０の２次元形状のような特異画像を撮影するために前記測定対象物１０に光を提供することができる。
【００３０】
前記第１照明部３００は、例えば、前記画像撮影部２００の右側に前記測定対象物１０を支持する前記ステージ１１０に対して傾斜して配置してもよい。前記第１照明部３００は第１照明ユニット３１０、第１格子ユニット３２０、第１格子移送ユニット３３０及び第１集光レンズ３４０を含んでいてもよい。前記第１照明ユニット３１０は照明源と少なくとも一つのレンズとを備え、光を発生させることもできる。前記第１格子ユニット３２０は前記第１照明ユニット３１０の下部に配置され前記第１照明ユニット３１０から発生された光を格子柄パターンを有する第１格子パターン光に変更させる。前記第１格子移送ユニット３３０は前記第１格子ユニット３２０と連結され前記第１格子ユニット３２０を移送させ、一例で、ＰＺＴ（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ）移送ユニットや微細直線移送ユニットのうちいずれか一つを採用しても良い。前記第１集光レンズ３４０は前記第１格子ユニット３２０の下部に配置され、前記第１格子ユニット３２０から出射された前記第１格子パターン光を前記測定対象物１０に集光させる。
【００３１】
前記第２照明部４００は、例えば、前記画像撮影部２００の左側に前記測定対象物１０を支持する前記ステージ１１０に対して傾斜して配置してもよい。前記第２照明部４００は第２照明ユニット４１０、第２格子ユニット４２０、第２格子移送ユニット４３０及び第２集光レンズ４４０を含んでいてもよい。前記第２照明部４００は上述した前記第１照明部３００と実質的に同一であるので、重複される詳細な説明は省略する。
【００３２】
前記第１格子移送ユニット３３０が前記第１格子ユニット３２０をＮ回順次に動かし、前記第１照明部３００が前記測定対象物１０にＮ個の第１格子パターン光を照射する時、前記画像撮影部２００は前記測定対象物１０から反射された前記Ｎ個の第１格子パターン光の印加を順次に受けてＮ個の第１パターン画像を撮影することができる。また、前記第２格子移送ユニット４３０が前記第２格子ユニット４２０をＮ回順次に動かし、前記第２照明部４００が前記測定対象物１０にＮ個の第２格子パターン光を照射する時、前記画像撮影部２００は前記測定対象物１０から反射された前記Ｎ個の第２格子パターン光の印加を順次に受けＮ個の第２パターン画像を撮影するようにしても良い。ここで、前記“Ｎ”は自然数で、その一例として、３または４であってもよい。
【００３３】
一方、本実施例においては前記第１及び第２格子パターン光を発生させる照明装置として前記第１照明部３００、第２照明部４００のみを説明したが、これとは異なり前記照明部の個数は３個以上であってもよい。即ち、前記測定対象物１０に照射される格子パターン光が多様な方向から照射され、多様な種類のパターン画像が撮影されることもあり得る。例えば、３個の照明部が前記画像撮影部２００を中心に正三角形形態に配置される場合、３個の格子パターン光が互いに異なる方向から前記測定対象物１０に照射され、４個の照明部が前記画像撮影部２００を中心に正四角形形態で配置される場合、４個の格子パターン光が互いに異なる方向から前記測定対象物１０に照射されてもよい。また、前記第１照明ユニットは８個の照明部を含み、この場合８個の方向から格子パターン光を前記測定対象物１０に照射して画像を撮影することができる。
【００３４】
前記第２照明ユニット４５０は前記測定対象物１０の２次元的画像を獲得するための光を前記測定対象物１０に照射する。一実施形態として、前記第２照明ユニット４５０は赤色照明４５２、緑色照明４５４、及び青色照明４５６を含んでいてもよい。例えば、前記赤色照明４５２、前記緑色照明４５４及び前記青色照明４５６は前記測定対象物１０の上部で円形に配置され前記測定対象物１０にそれぞれ赤色光、緑色光及び青色光を照射することができ、図１に示されたようにそれぞれ高さが異なるように形成されてもよい。
【００３５】
前記画像獲得部５００は前記画像撮影部２００のカメラ２１０と電気的に連結され、前記カメラ２１０から前記第１照明ユニットによるパターン画像を獲得して保存する。また、前記画像獲得部５００は前記カメラ２１０から前記第２照明ユニット４５０による２次元的画像を獲得して保存する。例えば、前記画像獲得部５００は前記カメラ２１０で撮影された前記Ｎ個の第１パターン画像及び前記Ｎ個の第２パターン画像の印加を受けてこれらの画像を保存するイメージシステムを含む。
【００３６】
前記モジュール制御部６００は前記測定ステージ部１００、前記画像撮影部２００、前記第１照明部３００及び前記第２照明部４００に電気的に連結され、これらを制御する。前記モジュール制御部６００は例えば、照明コントローラ、格子コントローラ及びステージコントローラを含むこともできる。前記照明コントローラは前記第１照明ユニット３１０、第２照明ユニット４１０をそれぞれ制御して光を発生させ、前記格子コントローラは前記第１格子移送ユニット３３０、第２格子移送ユニット４３０をそれぞれ制御して前記第１及び第２格子ユニット３２０、４２０を移動させる。前記ステージコントローラは前記ステージ移送ユニット１２０を制御して前記ステージ１１０を上下左右に移動させることができる。
【００３７】
前記中央制御部７００は前記画像獲得部５００及び前記モジュール制御部６００と電気的に連結され、これらをそれぞれ制御する。具体的に、前記中央制御部７００は前記画像獲得部５００のイメージシステムから前記Ｎ個の第１パターン画像及び前記Ｎ個の第２パターン画像の印加を受け、これを処理して前記測定対象物の３次元形状を測定するように構成することもできる。また、前記中央制御部７００は前記モジュール制御部６００の照明コントローラ、格子コントローラ及びステージコントローラをそれぞれ制御することができる。このように、前記中央制御部はイメージ処理ボード、制御ボード及びインターフェースボードを含んでいてもよい。
【００３８】
以下、前記のような３次元形状測定装置を用いて前記測定対象物１０として使用された印刷回路基板に搭載された部品の端子を検査する方法をより詳細に説明する。
【００３９】
図２は本発明の一実施形態による端子のチップ位置設定方法を示すフローチャートであり、図３は印刷回路基板上に形成された端子とハンダの一例を示す側断面図であり、図４は図２の端子のチップ位置設定方法を説明するための平面図である。
【００４０】
図２乃至図４を参照すると、本発明の一実施形態による端子を検査するために、まず、端子及び本体を含む部品９００が実装された基板５０の高さを測定して測定された測定高さを予め設定された基準高さＲＨと比較して仮象チップラインＶＴＬを設定する（Ｓ１１０）。例えば、基板５０上に形成された部品９００の端子９１０及び前記端子と隣接して形成されたハンダ９２０に対して測定された測定高さを予め設定された基準高さＲＨと比較して仮象チップラインＶＴＬを設定する。
【００４１】
本段階においては、前記端子９１０のチップ位置ＴＬを概略的に設定し、前記仮象チップラインＶＴＬが前記概略的なチップ位置ＴＬに該当する。
【００４２】
一実施形態として、前記測定高さは図１に説明された３次元形状測定装置と同じ測定装備を用いて測定してもよい。
【００４３】
前記基準高さＲＨは概略的に前記端子９１０のチップが位置すると予想される地点に該当する高さで、例えば、前記基準高さＲＨは前記端子９１０のチップ高さＴＴと実質的に同一に設定してもよい。前記端子９１０のチップ厚さＴＴは前記基板５０の基礎的な設計情報、例えば、キャド情報または部品情報から獲得することもできる。
【００４４】
一実施形態として、前記測定高さと前記基準高さＲＨとの比較は、図３の左側から右側の方向に増加される前記測定高さを前記基準高さＲＨと比較することで遂行しても良い。前記測定高さを獲得することにおいて、前記端子９１０の幅方向ＷＤの中心と予想されるライン（ｌｉｎｅ）に基づいて断面を形成し、前記断面に対するハンダ９２０の測定高さを測定することによって前記測定高さを獲得することもできる。前記端子９１０の幅方向ＷＤの中心になると予想されるラインは前記基板５０の基礎的な設計情報、例えば、キャド情報または部品情報から獲得できる。
【００４５】
前記端子９１０のチップは、その下に形成されるハンダ９２０によって若干上昇して位置してもよい。従って、一例で、前記基準高さＲＨが前記端子９１０のチップ厚さＴＴと同一に設定される場合、前記測定高さが前記基準高さＲＨと同一の地点は前記端子９１０のチップが位置する地点とほぼ同程度になってもよい。従って、前記仮象チップラインＶＴＬは、前記基準高さＲＨと同一の高さに対応する特定の測定高さに基づいて、前記端子９１０の幅方向ＷＤに延長して設定できる。
【００４６】
これとは異なり、前記仮象チップラインＶＴＬは、前記基準高さＲＨより低い高さから使用者によって選択された使用者高さｕＨに対応する測定高さに基づいて前記端子９１０の幅方向に延長して設定できる。その一例として、前記基準高さＲＨが前記端子９１０のチップ厚さＴＴと同一に設定される場合、前記使用者高さｕＨが前記基準高さＲＨより低い高さで選択されるので、高さに余裕を持って前記測定高さを検索することもできる。これにより、後述される段階で、前記基準高さＲＨより低い高さから選択された前記使用者高さｕＨを基点と見なすことによって、検索区間選択における誤謬無しで前記チップの位置を検索することもできる。
【００４７】
続いて、前記端子９１０の長さ方向ＬＤに沿って前記端子９１０の幅方向ＷＤに関する中心ラインＣＬを設定する（Ｓ１２０）。
【００４８】
以下、図面を参照して、前記中心ラインＣＬを設定する方法の一例をより詳細に説明する。
【００４９】
図５は図２で中心ラインを設定する方法の一例を示すフローチャートであり、図６は図５の中心ラインを設定する方法の一例を説明するための平面図であり、図７は図６で獲得された高さプロファイルの一例を示すグラフである。
【００５０】
図５乃至図７を参照すると、前記中心ラインＣＬを設定するために、まず、前記端子９１０の幅方向ＷＤに第１検索区間ＳＳ１を設定する（Ｓ１２２）。
【００５１】
前記第１検索区間ＳＳ１は前記中心ラインＣＬを設定するための区間に相当するので、前記端子９１０の幅を全部含むように設定してもよい。
【００５２】
続いて、前記端子９１０の長さ方向ＬＤに第２検索区間ＳＳ２を設定する（Ｓ１２４）。
【００５３】
前記第２検索区間ＳＳ２は前記中心ラインＣＬを設定するのに十分なデータを確保することのできる前記端子９１０の所定領域を含むように設定してもよい。一実施形態として、前記第２検索区間ＳＳ２は前記仮象チップラインＶＴＬを基点とみなすことによって前記部品の本体に向かって設定してもよい。
【００５４】
次に、前記第１検索区間ＳＳ１内で前記端子９１０の幅方向ＷＤに対する高さプロファイルを獲得する（Ｓ１２６）。
【００５５】
前記端子９１０の幅方向ＷＤに関する前記高さプロファイルは前記第２検索区間ＳＳ２に対して平均化されて獲得される。前記第１検索区間ＳＳ１における高さの変化を示すプロファイルは前記第２検索区間ＳＳ２の位置によってそれぞれ多少相異する形態を示してもよい。また、ノイズによって前記高さの変化を示すプロファイルには、誤差が発生してもよい。従って、前記端子９１０の幅方向ＷＤに関する前記高さプロファイルは、前記第２検索区間ＳＳ２に関して平均化して獲得され、それによって前記第２検索区間ＳＳ２の多様な位置を全部考慮しながらもノイズの影響を最小化することができる。前記高さプロファイルは一例として図７に示されたように曲線形態で示すこともでき、最大高さを有する地点ＭＰを前記中心ラインＣＬに対応する点として見做すこともできる。
【００５６】
一方、ハンダ９２０が非対称的に形成された場合、前記高さプロファイルも非対称的に形成されることがあるので、ハンダ９２０が形成された部分またはハンダ９２０が形成されると予測される部分は、前記第２検索区間ＳＳ２から排除させることもできる。例えば、前記第２検索区間ＳＳ２を設定する処理Ｓ１２４において、前記仮象チップラインＶＴＬより前記部品本体に向かって所定の距離分だけ離隔された位置を基点とみなすことによって、前記第２検索区間ＳＳ２は、設定することができる。従って、ハンダ９２０が非対称的に形成されるために発生する前記中心ラインＣＬ設定の誤謬は、防止することができる。
【００５７】
続いて、前記高さプロファイルを用いて前記端子９１０の幅方向ＷＤに関する前記中心ラインＣＬを設定する（Ｓ１２８）。
【００５８】
前記高さプロファイルを用いて前記端子９１０の幅方向ＷＤに関する前記中心ラインＣＬを設定するために、前記最大高さを有する地点ＭＰを前記端子９１０の長さ方向ＷＤと実質的に平行するように延長して前記中心ラインＣＬを設定することができる。
【００５９】
一実施形態として、ノイズを除去しデータ処理速度を向上させるために事前に臨界高さ（Ｈｃｒｉｔ）を設定して、前記高さプロファイルのうち前記臨界高さ以上のプロファイルをまず抽出する。次いで、前記抽出された高さプロファイルのうち最大高さを有する地点ＭＰを前記端子９１０の長さ方向ＷＤに平行するように延長して前記中心ラインＣＬを設定することもできる。
【００６０】
一方、前記中心ラインＣＬの代わりに、前記端子９１０の幅方向ＷＤに関して所定比率で分割した分割ラインを活用してもよい。この場合、後述される処理において獲得されるチップ位置を幅方向に前記所定比率で拡張して、後述される実際のチップラインを獲得することができる。即ち、前記中心ラインＣＬは、前記分割ラインの一例であって、前記端子９１０の幅方向ＷＤを１：１で分割した分割ラインに該当することもあり得る。
【００６１】
再度、図２乃至図４を参照すると、次に、前記仮象チップラインＶＴＬと前記中心ラインＣＬとの交差点ＩＰから前記中心ラインＣＬに沿う前記測定高さを用いて前記端子９１０のチップ位置を設定する（Ｓ１３０）。
【００６２】
本段階において、以前の処理Ｓ１１０、Ｓ１２０で設定された前記仮象チップラインＶＴＬ及び前記中心ラインＣＬの交差点ＩＰを基点と見なすことによって、精密に前記端子９１０のチップ位置ＴＬが設定される。即ち、前記交差点IＰから前記中心ラインＣＬに沿って前記測定高さを精密にチェックして急激な変化を有する地点を見付けることで、前記端子９１０のチップ位置ＴＬを獲得することができる。
【００６３】
一実施形態として、より精密に前記端子９１０のチップ位置ＴＬを設定するために、まず、前記交差点ＩＰから前記中心ラインに沿って前記測定高さの変化を順次に獲得する。次に、前記測定高さの変化が基準値を超過する場合、前記超過する地点を前記端子９１０のチップ位置ＴＬに設定する。前記基準値は、高さの変化が急激に発生する地点を見付けるのに十分な値として設定できる。前記測定高さの変化は、例えば、高さ値自体の変化、高さの変化率、高さの微分計数などになってもよい。
【００６４】
他の実施形態として、より精密に前記端子９１０のチップ位置を設定するために、まず、前記交差点ＩＰに基づいて変化検索区間を設定する。前記変化検索区間は、前記端子９１０のチップ位置ＴＬが必ず含まれる程度の十分な区間を選択することもできる。続いて、前記変化検索区間内で前記中心ラインＣＬに沿う前記測定高さの変化を獲得する。次に、前記測定高さの変化が最大となる地点を前記端子９１０のチップ位置ＴＬとして設定する。前記測定高さの変化は、例えば、高さ値自体の変化、高さの変化率、高さの微分計数などになってもよい。
【００６５】
一方、前記のように端子９１０のチップ位置ＴＬを設定した後には、前記チップ位置ＴＬを前記端子９１０の幅方向に拡張して、実際のチップラインを獲得することができる。この際、前記端子９１０のチップ位置ＴＬを設定するために前記中心ラインＣＬの代わりに前記端子９１０の幅方向ＷＤに対して所定比率で分割した分割ラインを活用する場合、前記の実際のチップラインを獲得するための前記の幅方向ＷＤの拡張比率は、前記分割比率に対応される。
【００６６】
以上のように前記端子９１０のチップ位置ＴＬまたはチップラインが設定されると、前記チップ位置ＴＬまたはチップラインに基づいて前記端子９１０の領域を正確に設定することができる。従って、前記設定された端子９１０の領域に対して部品実装の良否を検査することができる。
【００６７】
前記のような本発明によると、基板上に形成された部品の端子のチップラインをまず概略的に設定した後、続いて、精巧に修正する二つの処理を遂行することで、前記の端子のチップ位置を正確に設定するとともに、前記の端子のチップ位置を設定するために所要される計算時間を減少させることができる。
【００６８】
また、前記端子のチップ位置の正確な設定によって前記端子の領域を正確に設定することができ、これにより前記端子の良否検査を正確に遂行することができる。
【００６９】
また、高さに基づいた３次元的データを用いて端子のチップ位置を設定するので、本発明の方法は、２次元画像を用いて端子領域を確定する場合に比べて各領域の色相によって殆ど影響を受けることは無く、また、照明にも敏感ではないので、より正確で容易に端子のチップ位置を設定することができ、カメラによるノイズの影響も減少させることができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 測定対象物
１００ 測定ステージ部
２００ 画像撮影部
３００ 第１照明部
４００ 第２照明部
４５０ 第２照明ユニット
５００ 画像獲得部
６００ モジュール制御部
７００ 中央制御部
９００ 印刷回路基板
９１０ 端子
９２０ ハンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子及び本体からなる部品が実装された基板の高さを測定して前記の測定された測定高さを予め設定された基準高さと比較して仮象チップラインを設定することと、
前記端子の長さ方向に沿って前記端子の幅方向に関する中心ラインを設定することと、
前記仮象チップラインと前記中心ラインのと交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することと、
を含むことを特徴とする端子のチップ位置設定方法。
【請求項２】
前記基準高さは前記端子のチップ厚さであることを特徴とする請求項１記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項３】
前記端子のチップ厚さは、前記基板のＣＡＤ情報または部品情報から獲得されることを特徴とする請求項２記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項４】
前記仮象チップラインは前記基準高さと同一の高さに対応する測定高さに基づいて前記幅方向に延長して設定されるか、又は前記基準高さより低い高さから使用者によって選択された高さに対応する測定高さに基づいて前記幅方向に延長して設定されることを特徴とする請求項１記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項５】
前記中心ラインを設定することは、
前記端子の前記幅方向に第１検索区間を設定することと、
前記第１検索区間内で前記端子の前記幅方向に関する高さプロファイルを獲得することと、
前記高いプロファイルを用いて前記端子の前記幅方向に関する前記中心ラインを設定することと、を含むことを特徴とする端子のチップ位置設定方法。
【請求項６】
前記中心ラインを設定することは、
前記端子の幅方向に前記第１検索区間を設定する処理以後に、前記端子の前記長さ方向に第２検索区間を設定することをさらに含み、
前記端子の前記幅方向に関する前記高さプロファイルは前記第２検索区間に対して平均化されて獲得されることを特徴とする請求項５記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項７】
前記第２検索区間はハンダが形成された領域を排除するように前記仮象チップラインより前記部品の本体に向かって所定の距離分だけ離隔された位置を基点と見なすことによって設定されることを特徴とする請求項６記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項８】
前記高さプロファイルを用いて前記端子の前記幅方向に関する前記中心ラインを設定することは、
前記高さプロファイルから予め設定された臨界高さ以上のプロファイルを抽出することと、
前記抽出されたプロファイルのうち最大の高さを有する地点を前記端子の前記長さ方向に平行するように実質的に延長して前記中心ラインを設定することと、を含むことを特徴とする請求項５記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項９】
前記仮象チップラインと前記中心ラインとの交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することは、
前記交差点から前記中心ラインに沿って前記測定高さの変化を順次に獲得することと、
前記測定高さの変化が基準値を超過する場合、前記超過する地点を前記端子のチップ位置として設定することと、を含むことを特徴とする請求項１記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項１０】
前記仮象チップラインと前記中心ラインとの交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することは、
前記交差点に基づいて変化検索区間を設定することと、
前記変化検索区間内で前記中心ラインに沿う前記測定高さの変化を獲得することと、
前記測定高さの変化が最大となる地点を前記端子のチップ位置に設定することと、を含むことを特徴とする請求項１記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項１】
端子及び本体からなる部品が実装された基板の高さを測定して前記の測定された測定高さを予め設定された基準高さと比較して仮象チップラインを設定することと、
前記端子の長さ方向に沿って前記端子の幅方向に関する中心ラインを設定することと、
前記仮象チップラインと前記中心ラインのと交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することと、
を含むことを特徴とする端子のチップ位置設定方法。
【請求項２】
前記基準高さは前記端子のチップ厚さであることを特徴とする請求項１記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項３】
前記端子のチップ厚さは、前記基板のＣＡＤ情報または部品情報から獲得されることを特徴とする請求項２記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項４】
前記仮象チップラインは前記基準高さと同一の高さに対応する測定高さに基づいて前記幅方向に延長して設定されるか、又は前記基準高さより低い高さから使用者によって選択された高さに対応する測定高さに基づいて前記幅方向に延長して設定されることを特徴とする請求項１記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項５】
前記中心ラインを設定することは、
前記端子の前記幅方向に第１検索区間を設定することと、
前記第１検索区間内で前記端子の前記幅方向に関する高さプロファイルを獲得することと、
前記高いプロファイルを用いて前記端子の前記幅方向に関する前記中心ラインを設定することと、を含むことを特徴とする端子のチップ位置設定方法。
【請求項６】
前記中心ラインを設定することは、
前記端子の幅方向に前記第１検索区間を設定する処理以後に、前記端子の前記長さ方向に第２検索区間を設定することをさらに含み、
前記端子の前記幅方向に関する前記高さプロファイルは前記第２検索区間に対して平均化されて獲得されることを特徴とする請求項５記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項７】
前記第２検索区間はハンダが形成された領域を排除するように前記仮象チップラインより前記部品の本体に向かって所定の距離分だけ離隔された位置を基点と見なすことによって設定されることを特徴とする請求項６記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項８】
前記高さプロファイルを用いて前記端子の前記幅方向に関する前記中心ラインを設定することは、
前記高さプロファイルから予め設定された臨界高さ以上のプロファイルを抽出することと、
前記抽出されたプロファイルのうち最大の高さを有する地点を前記端子の前記長さ方向に平行するように実質的に延長して前記中心ラインを設定することと、を含むことを特徴とする請求項５記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項９】
前記仮象チップラインと前記中心ラインとの交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することは、
前記交差点から前記中心ラインに沿って前記測定高さの変化を順次に獲得することと、
前記測定高さの変化が基準値を超過する場合、前記超過する地点を前記端子のチップ位置として設定することと、を含むことを特徴とする請求項１記載の端子のチップ位置設定方法。
【請求項１０】
前記仮象チップラインと前記中心ラインとの交差点から前記中心ラインに沿う前記測定高さを用いて前記端子のチップ位置を設定することは、
前記交差点に基づいて変化検索区間を設定することと、
前記変化検索区間内で前記中心ラインに沿う前記測定高さの変化を獲得することと、
前記測定高さの変化が最大となる地点を前記端子のチップ位置に設定することと、を含むことを特徴とする請求項１記載の端子のチップ位置設定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０８１３０（Ｐ２０１２−１０８１３０Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４９７７２（Ｐ２０１１−２４９７７２）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（５０６４１４７４９）コー・ヤング・テクノロジー・インコーポレーテッド (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（５０６４１４７４９）コー・ヤング・テクノロジー・インコーポレーテッド (37)
【Ｆターム（参考）】
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