DE112016006406T5

DE112016006406T5 - Vorrichtung für dreidimensionale Messung

Info

Publication number: DE112016006406T5
Application number: DE112016006406.3T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Ohyama; Norihiko Sakaida; Ikuo Futamura
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2018-11-15
Also published as: WO2017138178A1; US20190025048A1; TWI622754B; CN108700409A; CN108700409B; JP2017142188A; JP6189984B2; TW201741620A; US10563977B2

Abstract

Es ist eine Vorrichtung für eine dreidimensionale Messung vorgesehen, die konfiguriert ist, um die Messungsgenauigkeit und Ähnliches bei einer dreidimensionalen Messung zu verbessern. Ein Substratinspektionsapparat 10 enthält eine Transporteinrichtung 13, die konfiguriert ist, um eine bedruckte Leiterplatte 1 zu bewegen, eine Erleuchtungseinrichtung 14, die konfiguriert ist, um die bedruckte Leiterplatte 1 mit einem vorbestimmten Licht zu bestrahlen, und eine Kamera 15, die konfiguriert ist, um eine Abbildung der bedruckten Leiterplatte 1, die mit dem vorbestimmten Licht bestrahlt wird, aufzunehmen. Die Kamera 15 enthält ein Abbildungselement, das vorgesehen ist, um in einer vertikalen Richtung verschiebbar zu sein, und ein beidseitig telezentrisches optisches System, das konfiguriert ist, um das Abbildungselement zu veranlassen, eine Abbildung der bedruckten Leiterplatte 1 zu bilden. Der Substratinspektionsapparat 10 führt ein Höhenmessung und Ähnliches einer vorbestimmten Region an der bedruckten Leiterplatte 1 in einem Zustand vor einem Abbilden der vorbestimmten Region aus dem Grund der dreidimensionalen Messung durch und führt eine Höhenanpassung und Ähnliches des Abbildungselements 17 auf Grundlage eines Ergebnisses der Höhenmessung durch.

Description

Technisches Feld
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung für eine dreidimensionale Messung, die konfiguriert ist, um eine dreidimensionale Messung durchzuführen.
Hintergrund
Im Allgemeinen wird, wenn elektronische Komponenten an einer bedruckten Leiterplatte montiert werden sollen, Lötpaste an einem vorbestimmten Elektrodenmuster, das an der bedruckten Leiterplatte vorgesehen ist, gedruckt wird. Die elektronischen Komponenten sind dann an der bedruckten Leiterplatte durch Benutzung des Vorteils der Viskosität der Lötpaste zeitweise befestigt. Die bedruckte Leiterplatte wird nachfolgend in einen Widerströmofen eingelegt und wird einem vorbestimmten Widerströmprozess ausgesetzt, um ein Löten zu erreichen. In der letzten Zeit gab es einen Bedarf, den Druckzustand der Lötpaste in einem Zustand vor einem Einlegen in den Widerströmofen zu betrachten. Eine Vorrichtung für dreidimensionale Messung kann für diese Betrachtung benutzt werden.
Verschiedene kontaktlose Vorrichtungen für dreidimensionale Messungen unter Verwendung von Licht wurden in letzter Zeit vorgeschlagen. Zum Beispiel sind Vorrichtungen für dreidimensionale Messungen, die die Phasenverschiebungsmethode benutzen, bekannt.
Eine bekannte Vorrichtung für dreidimensionale Messungen unter Verwendung der Phasenverschiebungsmethode enthält zum Beispiel einen sich bewegenden Mechanismus, der konfiguriert ist, um ein gemessenes Objekt zu bewegen, eine Strahlungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um das gemessene Objekt mit gestreiften Musterlicht zu bestrahlen, eine Abbildungseinrichtung, die konfiguriert ist, um eine Abbildung des gemessenen Objekts, das mit dem Musterlicht bestrahlt wird, aufzunehmen (wie es z. B. in Patentliteratur 1 beschrieben wird). Die Abbildungseinrichtung weist z. B. eine Linse und ein Abbildungselement auf.
Die Vorrichtung für dreidimensionale Messung erhält eine Mehrzahl von Darstellungsdaten, die verschiedene Lichtintensitätsverteilungen an dem gemessenen Objekt haben, die durch jede vorbestimmte Phase des Musterlichts voneinander verschieden sind, durch ein relatives Bewegen des gemessenen Objekts zu einem Messungskopf, der die Strahlungseinrichtung und die Abbildungseinrichtung aufweist. Die dreidimensionale Messung des gemessenen Objekts wird dann durch die Phasenverschiebungsverfahren auf Grundlage der Mehrzahl von Abbildungsdaten durchgeführt.
Zum Beispiel, wenn vier verschiedene Abbildungsdaten, die erhalten werden, Lichtintensitätsverteilungen an einem gemessenen Objekt haben, die voneinander durch die Phase von 90 Grad beim jeweiligen Musterlicht verschieden sind, werden Leuchtdichtenwerte, die l₀, l₁, l₂ und l₃ der vier verschiedenen Abbildungsdaten an einer vorbestimmten Koordinatenposition an dem gemessenen Objekt durch Ausdrücke (1), (2), (3) und (4) nachstehend gegeben: $I_{0} = α sin θ + β$
$I_{1} = α sin (θ + 90 °) + β = α cos θ + β$
$I_{2} = α sin (θ + 180 °) + β = - α cos θ + β$
$I_{3} = α sin (θ + 270 °) + β = - α cos θ + β$
wobei α eine Verstärkung repräsentiert, β eine Verschiebung repräsentiert und □ eine Phase des Musterlichts repräsentiert.
Ausdruck (5), der nachstehend gegeben ist, wird durch ein Lösen von Ausdrücken (1), (2), (3) und (4) nach der Phase θ hergeleitet: $θ = {tan}^{- 1} {(I_{0} - I_{2}) / (I_{1} - I_{3})}$
Eine Höhe (Z) an jeweiligen Koordinaten (X, Y) an dem gemessenen Objekt kann unter Verwendung der Phase θ, die wie vorstehend beschrieben berechnet wird, auf Grundlage des Prinzips von Triangulation bestimmt werden.
Wenn ein gemessenes Objekt, wie z. B. eine bedruckte Leiterplatte, einen Verzug oder Ähnliches hat, ist dort eine Schwierigkeit beim Platzieren des gesamten gemessenen Objekts innerhalb eines Fokusbereiches. Dies kann verursachen, dass Abbildungsdaten, die teilweise aus dem Fokus sind, erhalten werden, und es ist demnach wahrscheinlich, die Messungsgenauigkeit zu verringern.
Eine in letzter Zeit vorgeschlagene Technik bewegt einen Messungskopf, der eine Strahlungseinrichtung und eine Abbildungseinrichtung aufweist, in einer Höhenrichtung (Z-Achsen-Richtung) und passt diesen an, z. B. , um eine konstante Entfernung zwischen einem gemessenen Objekt und der Abbildungseinrichtung beizubehalten (wie es z. B. in Patentliteratur 2 beschrieben wird).
Zitierliste
Patentliteratur

Ptl. 1: JP 2012-247375 A
Ptl. 2: JP 2006-516719 A

Zusammenfassung
Technisches Problem
Bei der Konfiguration, die den gesamten Messungskopf in der Höhenrichtung relativ bewegt, wie in der zitierten Patentliteratur 2, wird eine schwere Substanz hinauf und herunter bewegt, ob der Messungskopf selber bewegt wird oder ein Tisch mit dem gemessenen Objekt, das darauf platziert ist, bewegt wird. Dies verursacht Schwierigkeiten beim Tätigen von winzigen Bewegungen und schnellen Bewegungen, und es ist demnach wahrscheinlich, die Messungsgenauigkeit und die Messungsgeschwindigkeit zu verringern. Zusätzlich wird ein großdimensionierter Mechanismus benötigt, um den gesamten Messungskopf oder den gesamten Tisch zu bewegen, und es ist demnach wahrscheinlich, eine Größenausdehnung des Apparats zu verursachen.
Das vorstehende Problem ist nicht charakteristisch für dreidimensionale Messung der Lötpaste oder Ähnlichem, die an der bedruckten Leiterplatte gedruckt ist, aber kann in dem Feld von anderen Vorrichtungen zur dreidimensionalen Messung auftreten. Dieses Problem ist natürlich nicht charakteristisch für das Phasenverschiebungsverfahren.
Unter Einbeziehung der Umstände, die vorstehend beschrieben sind, ist es eine Aufgabe der Offenbarung, eine Vorrichtung zur dreidimensionalen Messung vorzusehen, die die Messungsgenauigkeit und Ähnliches bei dreidimensionalen Messungen verbessert.
Lösung des Problems
Das Folgende beschreibt jeweilig verschiedene Aspekte, die angemessen vorgesehen sind, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen. Funktionen und vorteilhafte Effekte, die charakteristisch vom jeweiligen der Aspekte sind, werden, wenn angemessen, beschrieben.
Aspekt 1. Dort ist eine Vorrichtung für eine dreidimensionale Messung vorgesehen, die aufweist: eine Strahlungseinheit, die konfiguriert ist, um ein gemessenes Objekt (z. B. eine bedruckte Leiterplatte) mit einem vorbestimmten Licht (z. B. ein gestreiftes Musterlicht) zu bestrahlen, eine Abbildungseinheit, die ein Abbildungselement, das vorgesehen ist, um zumindest in einer vertikalen Richtung (Richtung einer optischen Achse) verschiebbar zu sein, enthält und ein beidseitig telezentrisches optisches System, das konfiguriert ist, um das Abbildungselement zu veranlassen, eine Abbildung eines vorbestimmten Bereiches an dem gemessenen Objekt, das mit dem vorbestimmten Element bestrahlt wird, zu bilden, eine sich Bewegungseinheit, die konfiguriert ist, um die Bestrahlungseinheit und die Abbildungseinheit relativ zu dem gemessenen Objekt zu bewegen, eine Abbildungsverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um eine dreidimensionale Messung eines vorbestimmten Messungsobjekts (z. B. Lötpaste) an dem gemessenen Objekt auf Grundlage einer Abbildung, die durch Abbildungseinheit aufgenommen wurde, durchzuführen, eine Messungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Höhe des vorbestimmten Bereiches (z. B. Höhe eines Basissubstrats) in zumindest einem Zustand vor einem Abbilden der vorbestimmten Region an dem gemessenen Objekt unter dem vorbestimmten Licht zu messen, und eine Anpassungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Höhenposition des Abbildungselements auf Grundlage eines Messungsergebnisses der Messungseinheit anzupassen, so dass ein Abstand zwischen der vorbestimmten Region und dem Abbildungselement gleich einer vorbestimmten Entfernung (Entfernung, wie z. B. um die vorbestimmte Region in einem Fokusbereich zu platzieren) beim Darstellen des vorbestimmten Bereiches wird.
Die vorstehende Konfiguration von Aspekt 1 nimmt eine Abbildung eines vorbestimmten Bereiches (Abbildungsbereich) an dem gemessenen Objekt mit einem Anpassen der Höhenposition des Abbildungselements zu der vorbestimmten Region. Dies ermöglicht es, eine fokussierte Abbildung konstant zu erhalten. Als ein Ergebnis ermöglicht, sogar wenn das gemessene Objekt einen Verzug oder Ähnliches hat, diese Konfiguration, dass das gesamte gemessene Objekt innerhalb des Fokusbereichs (d. h., ermöglicht es einer fokussierte Abbildung in Bezug auf gesamte gemessene Objekt erhalten zu werden) und verbessert dabei die Messungsgenauigkeit.
Insbesondere bewegt die Konfiguration von Aspekt 1 nur das Abbildungselement auf und ab, um die feste Entfernung zwischen dem gemessenen Objekt und dem Abbildungselement beizubehalten. Dies erlaubt eine signifikante Verkleinerung des Mechanismus, der bei der Höhenanpassung (Z-Achsen-Richtung) involviert ist, im Vergleich mit der Konfiguration des Stands der Technik. Dies erlaubt auch winzige und schnelle Bewegungen und verbessert demnach signifikant die Messungsgenauigkeit und die Messungsgeschwindigkeit.
Zusätzlich führt diese Konfiguration Höhenanpassung unter Verwendung des beidseitig telezentrischen optischen Systems durch und verringert entsprechend den Effekt der Vergrößerung, die z. B. durch eine Positionsänderung des Abbildungselements in der Höhenrichtung und eine Höhenänderung der Fläche des gemessenen Objekts verursacht wird.
Aspekt 2. Bei der Vorrichtung für eine dreidimensionale Messung, die in Aspekt 1 beschrieben wird, kann die Messungseinheit konfiguriert sein, um eine Neigung der vorbestimmten Region in zumindest einem Zustand, der vor einem Abbilden der vorbestimmten Region an dem gemessenen Objekt unter dem vorbestimmten Licht ist, zu messen. Die Anpassungseinheit kann konfiguriert sein, um eine Neigung (Lage) des Abbildungselements auf Grundlage eines Messungsergebnisses der Messungseinheit anzupassen, so dass die Neigung des Abbildungselements zu der Neigung der vorbestimmten Region beim Abbilden der vorbestimmten Region korrespondiert.
Wenn das gemessene Objekt einen Verzug oder Ähnliches hat und die vorbestimmte Region (Abbildungsregion) an dem gemessenen Objekt geneigt ist, kann dort eine Schwierigkeit beim Platzieren des gesamten Sichtfelds der Abbildungseinheit innerhalb des Fokusbereiches sein. Um dieses Problem zu lösen, wird es normalerweise benötigt, die gesamte Abbildungseinheit (Abbildungseinrichtung) nach dem Verzug oder Ähnlichem des gemessenen Objekts zu neigen und eine Abbildung in dem gesamten Sichtfeld zu fokussieren.
Wenn die gesamte Abbildungseinheit geneigt ist, ist es wahrscheinlich, dass das Sichtfeld der Abbildungseinheit abweicht (aus dem vorbestimmten Bereich). Diese konventionelle Konfiguration steuert die Lage der schweren gesamten Abbildungseinheit. Dies verursacht Schwierigkeiten beim Durchführen von winzigen Bewegungen und schnellen Bewegungen, und es ist wahrscheinlich, die Messungsgenauigkeit und die Messungsgeschwindigkeit zu verringern. Dies benötigt auch einen großdimensionierten Mechanismus, um die gesamte Abbildungseinheit zu bewegen, und es ist wahrscheinlich, eine Größenausdehnung des Apparats zu verursachen.
Die vorstehende Konfiguration von Aspekt 2 auf der anderen Seite nimmt eine Abbildung aus der vorbestimmten Region (Abbildungsregion) an dem gemessenen Objekt mit einem Anpassen der Neigung des Abbildungselements an der vorbestimmten Region auf. Sogar wenn der vorbestimmte Bereich an dem gemessenen Objekt geneigt ist, ermöglicht es diese Konfiguration einer Abbildung, die in dem gesamten Sichtfeld der Abbildungseinheit fokussiert ist, erhalten zu werden. Als ein Ergebnis ermöglicht, sogar wenn das gemessene Objekt einen Verzug oder Ähnliches hat, diese Konfiguration dem gesamten gemessenen Objekt, innerhalb des Fokusbereichs (d. h., ermöglicht es einer fokussierten Abbildung, in Bezug auf das gesamte gemessene Objekt erhalten zu werden) zu sein und verbessert dabei die Messungsgenauigkeit.
Insbesondere führt die Konfiguration von Aspekt 2 die Neigungsanpassung von nur dem Abbildungselement durch. Dies ermöglicht eine signifikante Verkleinerung des Mechanismus, der bei der Neigungsanpassung involviert ist, im Vergleich mit der Konfiguration des Stands der Technik. Dies ermöglicht auch winzige und schnelle Bewegungen und verbessert demnach signifikant die Messungsgenauigkeit und die Messungsgeschwindigkeit.
Zusätzlich führt diese Konfiguration eine Neigungsanpassung unter Verwendung des beidseitig telezentrischen optischen Systems durch und verringert folglich den Effekt der Vergrößerung, der durch z. B. eine Neigung des Abbildungselements verursacht wird.
Aspekt 3. Die Vorrichtung für dreidimensionale Messung, die in Aspekt 2 beschrieben ist, kann außerdem eine Korrektureinheit, die konfiguriert ist, um die Abbildung, die durch die Abbildungseinheit aufgenommen wurde, auf Grundlage eines Betrags von Positionsabweichungen einer Horizontalrichtung von jedem Pixel zu korrigieren, wenn das Abbildungselement geneigt ist, aufweisen.
Wenn das Abbildungselement von einer Referenzlage (horizontale Lage) geneigt ist, ist die Position von jedem Winkel in der Horizontalrichtung abweichend. Dies verursacht eine Abweichung in der Positionsbeziehung zwischen jedem Pixel des Abbildungselements und der korrespondierenden Koordinatenposition an dem gemessenen Objekt. Es ist wahrscheinlich, dass die dreidimensionale Messung auf Grundlage der Abbildung, die in diesem Zustand der Abweichung aufgenommen wird, die Messungsgenauigkeit verringert.
Die vorstehende Konfiguration von Aspekt 3 auf der anderen Seite korrigiert die Abweichung der Abbildungsdaten, die durch die Positionsabweichung von jedem Pixel in der horizontalen Richtung in dem Fall der Neigung des Abbildungselements verursacht wird, durch den softwarebasierten arithmetischen Betrieb und unterdrückt demnach die Verringerung der Messungsgenauigkeit.
Die Konfiguration von Aspekt 3 verwendet das beidseitig telezentrische optische System und verursacht, dass das Abbildungselement das Licht erhält, das parallel zu der optischen Achse ist. Dementsprechend kann durch ein Erhalten des Betrags der Neigung des Abbildungselements der Betrag der horizontalen Abweichung von jedem Pixel nach einem einfachen Berechnungsausdruck genau bestimmt werden. Diese Konfiguration sieht demnach die Korrespondenzbeziehung von jedem Pixel des Abbildungselements zu der Koordinatenposition des gemessenen Objekts vor. Als ein Ergebnis verringert dies die Belastung des Steuerungsprozesses.
Aspekt 4. Bei der Vorrichtung für dreidimensionale Messung, die in einem von Aspekt 1 bis Aspekt 3 beschrieben ist, kann die Bewegungseinheit konfiguriert sein, die Strahlungseinheit und die Abbildungseinheit relativ zu dem gemessenen Objekt entlang einer vorbestimmten Richtung hin und her zu bewegen. Eine Messung der vorbestimmten Region an dem gemessenen Objekt durch die Messungseinheit kann in einem Vorwärtspfad durchgeführt sein, und eine Anpassung der vorbestimmten Region durch die Anpassungseinheit und ein Abbilden unter dem vorbestimmten Licht kann in einem Rückwärtspfad vorgenommen werden.
Die vorstehende Konfiguration von Aspekt 4 kann eine Messung durch die Messungseinheit in dem Fluss einer identischen Richtung (in dem Vorwärtspfad) durchgeführt werden und ein Abbilden unter dem vorbestimmten Licht in dem Fluss einer anderen identischen Richtung (bei dem Rückwärtspfad) in Bezug auf alle Bereiche des gemessenen Objekts durchgeführt werden. Diese Konfiguration verringert die Messungsfehler und Ähnliches, die durch die verschiedenen Bewegungsrichtungen verursacht werden, und verbessert die Messungsgenauigkeit (Positionsgenauigkeit).
Aspekt 5. Bei der Vorrichtung für dreidimensionale Messung, die in einem von Aspekt 1 bis Aspekt 4 beschrieben wird, kann das gemessene Objekt eine bedruckte Leiterplatte mit Lötpaste, die darauf gedruckt ist, oder ein Wafersubstrat mit einem Lötbuckel, der darauf gebildet ist, sein.
Die vorstehende Konfiguration von Aspekt 5 kann z. B. eine dreidimensionale Messung der Lötpaste, die auf die bedruckten Leiterplatte gedruckt ist, oder den Lötbuckel, der an dem Waversubstrat gebildet ist, durchgeführt werden. Diese Konfiguration kann demnach die gute/schlechte Qualität der Lötpaste oder des Lötbuckels auf Grundlage des Messungswertes beim Inspizieren der Lötpaste oder des Lötbuckels bestimmen. Die Konfiguration sieht die Funktion und die vorteilhaften Effekte der jeweiligen Aspekte, die vorstehend beschrieben sind, bei dieser Inspektion vor und stellt die Bestimmung der guten/schlechten Qualität mit hoher Genauigkeit sicher. Als ein Ergebnis verbessert dies die Inspektionsgenauigkeit bei einem Inspektionsapparat für ein Lötbedrucken oder bei einem Inspektionsapparat für einen Lötbuckel.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das einen Substratinspektionsapparat schematisch darstellt.
2 ist eine Teilansicht, die eine bedruckte Leiterplatte darstellt.
3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das eine Kamera darstellt.
4 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das ein Abbildungselement darstellt.
5 ist ein Blockdiagramm, das die schematische Konfiguration eines Substratinspektionsapparats darstellt.
6 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Verzug der bedruckten Leiterplatte und einem Fokusbereich darstellt.
7 ist ein Diagramm, das eine Neigungsanpassung des Abbildungselements darstellt.
8(a) ist ein Diagramm, das das Abbildungselement, das relativ zu einer Bezugslage geneigt ist, darstellt, und 8(b) ist ein Diagramm, das eine Korrektur einer horizontalen Abweichung von Abbildungsdaten darstellt.
9 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Abbildungsbereich der Kamera, der sich mit einem Vergehen von Zeit ändert, und Koordinatenpositionen an der bedruckten Leiterplatte darstellt.
10 ist eine Korrespondenztabelle, die Arten von Strahlungslicht darstellt, die sich mit einem Vergehen von Zeit und Spezifikationen des Strahlungslichts an jeweiligen Koordinatenpositionen an der bedruckten Leiterplatte ändern.
11 ist eine Tabelle, die den Zustand von Positionsanpassungen von Koordinatenpositionen in Bezug auf eine Mehrzahl von Abbildungsdaten schematisch darstellt.
12 ist eine Tabelle, die verschiedene Daten in Bezug auf die jeweiligen Koordinatenpositionen an der bedruckten Leiterplatte schematisch darstellt, die in jeweiligen Kategorien geordnet sind und neu angeordnet sind.

Beschreibung von Ausführungsformen
Das Folgende beschreibt eine Ausführungsform in Bezug auf die Zeichnungen. Die Konfiguration einer bedruckten Leiterplatte als ein gemessenes Objekt wird zuerst im Detail beschrieben.
Wie es in 2 gezeigt wird, enthält eine bedruckte Leiterplatte 1 ein Elektrodenmuster 3, das aus Kupferfolie gemacht ist und an einem flachen plattenähnlichen Basissubstrat 2, das z. B. aus einem Glas/Epoxidharz gefertigt ist, vorgesehen ist. Eine Lötpaste 4 ist außerdem an dem vorbestimmten Elektrodenmuster 3 gedruckt. Eine Region, in dem diese Lötpaste 4 gedruckt ist, wird „bedruckter Lötbereich“ genannt. Ein verbleibender Teil, der von dem bedruckten Lötbereich verschieden ist, wird kollektiv „Hintergrundbereich“ genannt. Dieser Hintergrundbereich enthält einen Bereich, in dem das Elektrodenmuster 3 enthüllt ist (wie es durch ein Symbol A gezeigt wird), einen Bereich, in dem das Basissubstrat 2 enthüllt ist (wie es durch ein Symbol B gezeigt wird), einen Bereich, in dem ein widerstehender Film 5 platziert ist, um das Basissubstrat 2 (wie es durch ein Symbol C gezeigt wird) zu ummanteln, und einen Bereich, in dem ein widerstehender Film 5 platziert ist, um das Elektrodenmuster 3 (wie es durch ein Symbol D gezeigt wird) zu umhüllen. Die Fläche der bedruckten Leiterplatte 1 ist mit dem widerstehenden Film 5 umhüllt, um zu verhindern, dass die Lötpaste 4 an einem Teil, der von einem vorbestimmten Verkabelungsteil verschieden ist, montiert ist.
Das Folgende beschreibt einen Substratinspektionsapparat, der mit einer Vorrichtung für dreidimensionale Messung ausgestattet ist, nach dieser Ausführungsform im Detail. 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das einen Substratinspektionsapparat 10 schematisch darstellt.
Der Substratinspektionsapparat 10 enthält eine Transporteinrichtung 13, die als eine Bewegungseinheit dient, die konfiguriert ist, um die bedruckte Leiterplatte 1, eine Erleuchtungseinrichtung 14, die als eine Strahlungseinheit dient, die konfiguriert ist, um die Fläche der bedruckten Leiterplatte 1 quer nach unten mit verschiedenen Lichtern zu bestrahlen, eine Kamera 15, die als eine Abbildungseinheit dient, die konfiguriert ist, um eine Abbildung der bedruckten Leiterplatte 1, die mit den verschiedenen Lichtern bestrahlt wird, aufzunehmen, und eine Steuerungseinrichtung 16, die konfiguriert ist, um verschiedene Steuerungen, z. B. Abbildungsverarbeitung und arithmetische Betriebe in dem Substratinspektionsapparat 10, eine Antriebssteuerung der Transporteinrichtung 13, der Erleuchtungseinrichtung 14 und der Kamera 15 durchzuführen (wie es in 5 gezeigt wird).
Die Transporteinrichtung 13 ist mit einer antreibenden Einheit wie z. B. einem Motor (wird nicht gezeigt) ausgestattet. Der Motor wird durch die Steuerungseinrichtung 16 angetrieben und durch diese gesteuert, um die bedruckte Leiterplatte 1, die an der Transporteinrichtung 13 platziert ist, entlang einer X-Achsen-Richtung (Links-Rechts-Richtung in 1) horizontal zu bewegen.
Beim Messen wird die bedruckte Leiterplatte 1 in einer festen Geschwindigkeit in der X-Achsen-Richtung kontinuierlich bewegt. Dies veranlasst einen Abbildungsbereich (Sichtfeld) W der Kamera 15 in der X-Achsen-Richtung, relativ zu der bedruckten Leiterplatte 1 in einer entgegen gesetzten Richtung (nach links in der X-Achsen-Richtung) bewegt zu werden.
Der Erleuchtungseinrichtung 14 und die Kamera 15 sind miteinander integriert, um einen Messungskopf 12 zu bilden. Der Messungskopf 12 ist vorgesehen, um in einer Y-Achsen-Richtung (Tiefenrichtung in 1), die zu der X-Achsen-Richtung orthogonal ist, durch eine nicht dargestellte antreibende Einheit horizontal bewegbar zu sein.
Beim Beenden einer Messung in einem gesamten Bereich in der X-Achsen-Richtung der bedruckten Leiterplatte 1 in Bezug auf einen vorbestimmten Bereich V in der Y-Achsen-Richtung des bedruckten Schaltkreisbrettes 1 (Abbildungsbereich Sichtfeld) V der Kamera 15 in der Y-Achsen-Richtung, wie es in 3 gezeigt wird) mit einem kontinuierlichen Bewegen der bedruckten Leiterplatte nach rechts in der X-Achsen-Richtung wird die bedruckte Leiterplatte 1 in die entgegengesetzte Richtung (nach links in der X-Achsen-Richtung) bewegt, um zu seiner Initialposition zurückzukehren. Gleichzeitig wird der Messungskopf 12 um einen vorbestimmten Betrag entlang der Y-Achsen-Richtung bewegt. Darauffolgende Messung wird in dem gesamten Bereich in der X-Achsen-Richtung der bedruckten Leiterplatte 1 durchgeführt, während die bedruckte Leiterplatte 1 nach rechts in der X-Achsen-Richtung kontinuierlich bewegt wird, wie bei der vorstehenden Prozedur. Eine Messung in dem gesamten Bereich in der X-Achsen-Richtung der bedruckten Leiterplatte 1 mit darauffolgendem Schalten des Messungskopfes 12 in der Y-Achsen-Richtung erreicht auf diese Weise eine Messung der gesamten Region der bedruckten Leiterplatte 1.
Die Erleuchtungseinrichtung 14 enthält neun Beleuchtungseinheiten (eine erste Beleuchtungseinheit 14A bis zu einer neunten Beleuchtungseinheit 14I). Die erste Beleuchtungseinheit 14A bis zur neunten Beleuchtungseinheit 14I sind jeweilig als Beleuchtungseinheiten bekannt und werden demnach nicht im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Unter ihnen sind die erste Beleuchtungseinheit 14A und die zweite Beleuchtungseinheit 14B konfiguriert, um ein vorbestimmtes Musterlicht zu strahlen. Die erste Beleuchtungseinheit 14A und die zweite Beleuchtungseinheit 14B enthalten z. B. eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, um ein vorbestimmtes Licht zu emittieren, und eine optische Blende aus einem Flüssigkristall, die konfiguriert ist, um das Licht von der Lichtquelle in Musterlicht umzuwandeln.
Das Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, wird zu einer Kondensatorlinse geführt, um zu parallelem Licht umgewandelt zu werden, und wird nachfolgend über die optische Blende aus flüssigem Kristall zu einer Projektionslinse geführt, um als ein gestreiftes Musterlicht gestrahlt zu werden. Unter Verwendung der optischen Blende aus Flüssigkristall ermöglicht eine Erzeugung von Musterlicht, das eine Lichtintensitätsverteilung nahe einer Sinuswelle hat und verstärkt die Messungsauflösungsleistung der dreidimensionalen Messung.
Nach der Ausführungsform hat das gestrahlte Musterlicht Streifen in einer Richtung, die parallel zu der Y-Achsen-Richtung ist, d. h., orthogonal zu der Bewegungsrichtung der bedruckten Leiterplatte 1 (X-Achsen-Richtung). Dies veranlasst die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem Musterlicht, das die gestreifte (sinusförmige) Lichtintensitätsverteilung entlang seiner Bewegungsrichtung hat, bestrahlt zu werden. Nach der Ausführungsform wird dieses Musterlicht als Messungslicht für dreidimensionale Messung von z. B. Lötpaste 4 verwendet.
Das Musterlicht, das von der ersten Beleuchtungseinheit 14A gestrahlt wird, und das Musterlicht, das von der zweiten Beleuchtungseinheit 14B gestrahlt wird, haben verschiedene Leuchtdichtenwerte. Spezifischer ist die Leuchtdichte des Musterlichts der ersten Beleuchtungseinheit 14A auf einem relativ hohen ersten Beleuchtungswert, der zu dem vorstehenden „Hintergrundbereich“, der ein „dunkler Abschnitt“ ist, korrespondiert, eingestellt. Die Leuchtdichte des Musterlichts der zweiten Beleuchtungseinheit 14B ist auf der anderen Seite auf einen zweiten Leuchtdichtenwert, der niedriger als der erste Leuchtdichtenwert ist, der zu dem vorstehenden „bedruckten Lötbereich“, der ein „heller Abschnitt“ ist, korrespondiert, eingestellt.
Die dritte Beleuchtungseinheit 14C und die vierte Beleuchtungseinheit 14D sind konfiguriert, um gleiches rotes Licht, das eine feste Lichtintensität in dem gesamten Bereich hat, zu strahlen. Allerdings wie das Vorstehende ist die dritte Beleuchtungseinheit 14C konfiguriert, um gleiches rotes Licht, das den vorstehenden ersten Leuchtdichtenwert hat, zu strahlen, und die fünfte Beleuchtungseinheit 14D ist konfiguriert, um gleiches rotes Licht, das den vorstehenden zweiten Leuchtdichtenwert hat, zu strahlen.
Das fünfte Beleuchtungselement 14E und das sechste Beleuchtungselement 14F sind konfiguriert, um gleiches grünes Licht, das eine feste Lichtintensität über den gesamten Bereich hat, zu strahlen. Allerdings wie beim Vorstehenden ist die fünfte Beleuchtungseinheit 14E konfiguriert, um gleiches grünes Licht, das den vorstehenden ersten Leuchtdichtenwert hat, zu strahlen, und die sechste Beleuchtungseinheit 14F ist konfiguriert, um gleiches grünes Licht, das den vorstehenden zweiten Leuchtdichtenwert hat, zu strahlen.
Die siebte Beleuchtungseinheit 14G und die achte Beleuchtungseinheit 14H sind konfiguriert, um gleiches blaues Licht, das eine feste Lichtintensität über den gesamten Bereich hat, zu strahlen. Allerdinges wie beim Vorstehenden ist die siebte Beleuchtungseinheit 14G konfiguriert, um gleiches blaues Licht, das den vorstehenden ersten Leuchtdichtenwert hat, zu strahlen, und die achte Beleuchtungseinheit 14H konfiguriert ist, um gleiches blaues Licht, das den vorstehenden zweiten Leuchtdichtenwert hat, zu strahlen.
Die neunte Beleuchtungseinheit 14I ist konfiguriert, um Spaltlicht (flachmaterialähnlicher Laserstrahl) zu strahlen. Nach der Ausführungsform führt dieses Spaltlicht als Messungslicht für Höhenmessungen (Verzugsmessungen) der bedruckten Leiterplatte 1 verwendet.
Unter der ersten Beleuchtungseinheit 14A bis zur neunten Beleuchtungseinheit 14I, die vorstehend beschrieben sind, sind die erste Beleuchtungseinheit 14A bis zur achten Beleuchtungseinheit 14H einer Überwechselsteuerung durch die Steuerungseinrichtung 16 ausgesetzt. Spezifischer ist die Steuerungseinrichtung 16 konfiguriert, um die erste Beleuchtungseinheit 14A bis zur achten Beleuchtungseinheit 14H nach einem Vergehen einer jeweilig vorbestimmten Zeit in einer vorbestimmten Sequenz sequentiell zu wechseln und eines der vorbestimmten Lichter (Musterlicht oder gleiches Licht) in einem vorbestimmten Timing zu strahlen. Die verschiedenen Lichter, die von der ersten Beleuchtungseinheit 14A bis zur achten Beleuchtungseinheit 14H gestrahlt werden, sind in einem vorbestimmten Bereich an einer stromabwärtigen Seite der Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung 13 während einer Messung (im Folgenden wird darauf als ein „erster Abbildungsbereich W1“ verwiesen) von dem Abbildungsbereich W der Kamera 14 in der X-Achsen-Richtung projiziert.
Die neunte Beleuchtungseinheit 14I auf der anderen Seite strahlt kontinuierlich das Spaltlicht ohne eine Unterbrechung während der durchgängigen Bewegung der bedruckten Leiterplatte 1. Dieses Spaltlicht wird in einem vorbestimmten Bereich an einer stromaufwärtigen Seite in der Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung 13 während einer Messung (im Folgenden wird darauf als ein „zweiter Abbildungsbereich W2“ verwiesen) von dem Abbildungsbereich W der Kamera 15 projiziert.
Wie es in 3 gezeigt wird, weist die Kamera 15 z. B. ein Abbildungselement 17 und ein beidseitig telezentrisches optisches System 18 auf. Die Kamera 15 hat eine optische Achse 19, die entlang einer Vertikalrichtung (Z-Achsen-Richtung) eingestellt ist. Nach der Ausführungsform wird ein CCD-Abbildungsfühler als das Abbildungselement 17 verwendet.
Die Kamera 15 ist auch mit Stellgliedern (werden nicht gezeigt) versehen, um jeweilige vier Eckenabschnitte des rechteckigen flachen plattenähnlichen Abbildungselements 17 individuell auf und ab zu bewegen. Diese Konfiguration ermöglicht es dem Abbildungselement 17, in der Vertikalrichtung neu platziert zu werden und ermöglicht der Lage (Neigung) des Abbildungselements 17 angepasst zu werden. Allerdings wird das Abbildungselement 17 im Allgemeinen in einer Referenzlage (horizontale Lage) entlang der horizontalen Richtung erhalten.
Wie es in 4 gezeigt wird, ist das Abbildungselement 17 in zwei Regionen geteilt, eine erste Abbildungsregion K1, die zu dem ersten Abbildungsbereich W1 korrespondierend ist, und eine zweite Abbildungsregion K2, die zu dem zweiten Abbildungsbereich W2 korrespondierend ist. Eine Abbildung in dem ersten Abbildungsbereich W1, der mit dem Musterlicht oder dem gleichen Licht bestrahlt wird, wird in der ersten Abbildungsregion K1 genommen, und eine Abbildung in dem zweiten Abbildungsbereich W2, der mit dem Spaltlicht bestrahlt wird, wird in der zweiten Abbildungsregion K2 genommen.
Das beidseitig telezentrische optische System 18 wird durch eine beidseitig telezentrische Linse, die eine Objektseitenlinse 31, eine Öffnungsblende 32, eine Abbildungsseitenlinse 33 und Ähnliches einstückig enthält, konfiguriert.
Die Objektseitenlinse 31 dient, um Licht zu sammeln, das von der bedruckten Leiterplatte 1 reflektiert wird, und hat eine telezentrische Struktur, um den prinzipiellen Strahl parallel zu der optischen Achse 19 an der Objektseite zu machen.
Die Abbildungsseitenlinse 33 dient, um Licht zu veranlassen, das von der Objektseitenlinse 31 durch die Öffnungsblende 32 übertragen wird, eine Abbildung einer Licht erhaltenden Fläche des Abbildungselements 17 zu bilden, und hat eine telezentrische Struktur, um den prinzipiellen Strahl parallel zu der optischen Achse 19 an der Abbildungsseite zu machen.
Die Öffnungsblende 32 ist in einer Position an einem hinterseitigen Fokuspunkt der Objektsweitenlinse 31 und an einer Position eines Vorderseitenfokuspunkts der Abbildungsseitenlinse 33.
Abbildungsdaten, die durch die Kamera 15 aufgenommen werden, werden in digitale Signale innerhalb der Kamera 15 umgewandelt und werden in der Form der digitalen Signale in die Steuerungseinrichtung 16 eingegeben, um in einer Abbildungsdatenspeichereinrichtung 24, die später beschrieben wird, gespeichert zu werden. Abbildungsverarbeitung, arithmetische Betriebe und Ähnliches, die später beschrieben werden, werden auf Grundlage der Abbildungsdaten durchgeführt.
Das Folgende beschreibt die elektrische Konfiguration der Steuerungseinrichtung 16 im Detail in Bezug auf 5. 5 ist ein Blockdiagramm, das die schematische Konfiguration des Substratinspektionsapparats 10 darstellt.
Wie es in 5 gezeigt wird, enthält die Steuerungseinrichtung 16 z. B. eine CPU und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 21, die konfiguriert ist, um den gesamten Substratinspektionsapparat 10 zu steuern, eine Eingabeeinrichtung 22, die durch eine Tastatur konfiguriert ist, eine Maus, ein Berührungspanel und Ähnliches als die „Eingabeeinheit“, eine Anzeigevorrichtung 23, die als die „Anzeigeeinheit“ konfiguriert ist, die einen Anzeigeschirm, wie z. B. einen CRT bzw. eine Kathodenstrahlröhre oder eine Flüssigkristallanzeige, enthält, eine Abbildungsdatenspeichereinrichtung 24, die konfiguriert ist, um z. B. durch die Kamera 15 genommenen Abbildungsdaten zu speichern, und eine Speicherungseinrichtung 25 für ein arithmetisches Betriebsergebnis, die konfiguriert ist, um Ergebnisse von verschiedenen arithmetischen Betrieben wie z. B. Ergebnisse von dreidimensionalen Messungen, die auf Grundlage der Abbildungsdaten erhalten werden, zu speichern. Diese jeweiligen Einrichtungen 22 bis 25 sind mit der CPU und der Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 21 elektrisch verbunden.
Die Abbildungsdatenspeichereinrichtung 24 enthält einen ersten Datenspeicherungsbereich, der zu der ersten Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 korrespondiert, und einen zweiten Datenspeicherungsbereich, der zu der zweiten Abbildungsregion K2 korrespondiert.
Das Folgende beschreibt im Detail verschiedene Prozesse wie z. B. einen dreidimensionalen Messungsprozess, der durch den Substratinspektionsapparat 10 durchgeführt wird.
Am Start einer Messung in Bezug auf den vorbestimmten Bereich V in der Y-Achsen-Richtung der bedruckten Leiterplatte 1 treibt die Steuerungseinrichtung 16 die Transporteinrichtung an und steuert diese, um die bedruckte Leiterplatte 1 in einer festen Geschwindigkeit kontinuierlich zu bewegen. Die Steuerungseinrichtung 16 treibt außerdem die Erleuchtungseinrichtung 14 und die Kamera 15 im Ansprechen auf ein Signal von einem nicht dargestellten Encoder an, der von der Transporteinrichtung 13 vorgesehen wird.
Jedes Mal, wenn die bedruckte Leiterplatte 1 durch einen vorbestimmten Betrag Δx bewegt wird, d. h., immer wenn eine vorbestimmte Zeit Δt vergeht, wird ein Abbildungsprozess unter Verwendung der Kamera 15 durchgeführt. Nach der Ausführungsform ist der vorbestimmte Betrag Δx auf eine Entfernung, die zu einer Phase π/ 8, bzw. einem ganzzahligen Vielfachen davon (22,5 Grad bzw. einem ganzzahligen Vielfachen davon), des Musterlichts, das von der ersten Beleuchtungseinheit 14A und von der zweiten Beleuchtungseinheit 14B gestrahlt wird, korrespondiert. Der erste Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 ist auf eine Länge, die zu einer Phase 2π bzw. zu einen ganzzahligen Vielfachen davon (360 Grad bzw. einem ganzzahligen Vielfachen davon) des Musterlichts korrespondiert, eingestellt.
Ein Prozess eines Anpassens der Höhe und der Neigung des Abbildungselements 17 nach der Höhe und der Neigung eines vorbestimmten Bereiches an der Leiterplatte 1, die ein Objekt eines nächsten Abbildungsprozesses ist, wird zwischen einer Beendigung eines jetzigen Abbildungsprozesses und einem Start des nächsten Abbildungsprozesses durchgeführt. Die Details dieses Anpassungsprozesses des Abbildungselements 17 werden später beschrieben.
Abbildungsdaten, die durch die Kamera 15 (der ersten Abbildungsregion K1 und der zweiten Abbildungsregion K2 des Abbildungselements 17) nach einem Vergehen von jeder vorbestimmten Zeit Δt genommen werden, werden mitunter zu der Abbildungsdatenspeichereinrichtung 24 (dem ersten Datenspeicherbereich und dem zweiten Datenspeicherbereich) übertragen und in diesen gespeichert.
Spezifischer wird jedes Mal, wenn die bedruckte Leiterplatte 1 um den vorbestimmten Betrag Δx bewegt wird, d. h., immer, wenn die vorbestimmte Zeit Δt vergeht, das Licht, das von der ersten Beleuchtungseinrichtung 14A bis zur achten Beleuchtungseinrichtung 14H strahlt, in einer vorbestimmten Sequenz gewechselt, so dass eines der Lichter in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 projiziert wird. Eine Abbildung dieses projizierten Lichts wird durch die Kamera 15 (der ersten Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17) genommen und wird in der Abbildungsdatenspeichereinrichtung 24 (dem ersten Datenspeicherbereich) gespeichert.
Gleichzeitig wird das Spaltlicht, das von der neunten Beleuchtungseinrichtung 14I strahlt, in den zweiten Abbildungsbereich W2 der Kamera 15 projiziert. Eine Abbildung diese projizierten Lichts wird durch die Kamera 15 (der zweiten Abbildungsregion K2 des Abbildungselements 17) genommen und wird in der Datenabbildungsspeichereinrichtung 24 (dem Datenspeicherbereich) gespeichert.
Wenn das Abbildungselement 17 allerdings durch den Anpassungsprozess des Abbildungselements 17 geneigt ist, werden Abbildungsdaten allerdings, die durch die Kamera 15 (der ersten Abbildungsregion K1 und der zweiten Abbildungsregion K2 des Abbildungselements 17) aufgenommen werden, einem vorbestimmten Korrekturprozess ausgesetzt, und korrigierte Abbildungsdaten werden in der Abbildungsdatenspeichereinrichtung 24 (dem ersten Datenspeicherbereich und dem zweiten Datenspeicherbereich) gespeichert. Die Details dieses Korrekturprozesses von Abbildungsdaten werden später beschrieben.
Die Steuerungseinrichtung 16 führt angemessen eine dreidimensionale Messung durch die Phasenverschiebungsverfahren oder eine Messung unter Verwendung einer Leuchtdichtenabbildung durch, auf Grundlage der Abbildungsdaten, die in dem ersten Datenspeicherbereich der Abbildungsdatenspeichereinrichtung 24 (Abbildungsdaten des ersten Abbildungsbereiches W1) gespeichert sind, und führt eine Höhenmessung (Verzugsmessung) der bedruckten Leiterplatte 1 auf Grundlage der Abbildungsdaten, die in dem zweiten Datenspeicherbereich der Abbildungsdatenspeichereinrichtung 24 (Abbildungsdaten des zweiten Abbildungsbereiches W2) gespeichert sind, aus.
Die Höhenmessung (Verzugsmessung) der bedruckten Leiterplatte 1 wird als Erstes beschrieben. Die Höhenmessung wird durch ein bekanntes Lichtteilbereichverfahren unter Verwendung des Spaltlichts durchgeführt und wird jedes Mal, wenn Abbildungsdaten neu in den zweiten Datenspeicherbereich der Abbildungsdatenspeichereinrichtung 24 gespeichert werden, durchgeführt (d. h., immer, wenn die vorbestimmte Zeit Δt vergeht).
Die Steuerungseinrichtung 16 berechnet einen Betrag der Abweichung zwischen der Position des Spaltlichts, das an die bedruckte Leiterplatte 1 projiziert wird und einer vorbestimmten Referenzposition (z. B. eine projizierte Position des Spaltlichts, wenn die bedruckte Leiterplatte keinen Verzug hat) auf Grundlage der Abbildungsdaten, die in dem zweiten Datenspeicherbereich der Abbildungsdatenspeichereinrichtung 24 gespeichert werden. Wenn die Höhenposition in einer vorbestimmten Koordinatenposition der bedruckten Leiterplatte 1 von einer Referenzhöhenposition verschieden ist, ist die Position des Spaltlichts, das in den zweiten Abbildungsbereich W2 der Kamera 15 projiziert ist, in der X-Achsen-Richtung abweichend.
Die Steuerungseinrichtung 16 berechnet nachfolgend einen Betrag der Abweichung in der Z-Achsen-Richtung (Höhenrichtung) der Höhenposition einer Referenzhöhenposition in jeder Koordinatenposition der bedruckten Leiterplatte 1 auf Grundlage des Prinzips von Triangulation und speichert die berechneten Werte der Abweichung als relative Höhendaten an der Koordinatenposition an der bedruckten Leiterplatte 1 in die Speicherungseinrichtung 25 für arithmetische Betriebsergebnisse.
Auf diese Weise wird jedes Mal, wenn die bedruckte Leiterplatte 1 um den vorbestimmten Betrag Δx bewegt wird, die projizierte Position des Spaltlichts relativ bewegt und Höhendaten an den jeweiligen Koordinatenpositionen an der bedruckten Leiterplatte 1 werden sequentiell gespeichert.
Die Neigung eines vorbestimmten Bereiches an der bedruckten Leiterplatte 1 kann auch durch ein Bestimmen der Höhendaten an den jeweiligen Koordinatenpositionen an der bedruckten Leiterplatte 1 berechnet werden. Nach der Ausführungsform wird die Messungseinheit demnach durch die Funktion der neunten Beleuchtungseinheit 14I, die konfiguriert ist, um das Spaltlicht zu strahlen, die Kamera 15 (der zweiten Abbildungsregion K2 des Abbildungselements 17), die konfiguriert ist, um eine Abbildung des Spaltlichts aufzunehmen, die Abbildungsdatenspeichervorrichtung 24 (zweiter Datenspeicherbereich), die konfiguriert ist, um die genommenen Abbildungsdaten zu speichern, und die Steuerungseinrichtung 16, die konfiguriert ist, um eine Höhenmessung (die eine Neigungsmessung enthält) der bedruckten Leiterplatte 1 durchzuführen, implementiert.
Das Folgende beschreibt im Detail den Anpassungsprozess des Abbildungselements 17, der zwischen der Beendigung eines jetzigen Abbildungsprozesses und einem Start eines nächsten Abbildungsprozesses durchgeführt wird.
Die Steuerungseinrichtung 16 extrahiert zuerst Höhendaten an jeder Koordinatenposition in einer vorbestimmten Region der bedruckten Leiterplatte, die ein Objekt eines nachfolgenden Abbildungsprozesses (einer vorbestimmten Region einer bedruckten Leiterplatte 1, die in dem Abbildungsbereich W an einem nächsten Abbildungstiming lokalisiert ist) auf Grundlage des Ergebnisses der Höhenmessung, die vorstehend beschrieben ist (Höhendaten an jeder Koordinatenposition an der bedruckten Leiterplatte 1).
Die Steuerungseinrichtung 16 passt nachfolgend die Höhenposition des Abbildungselements 17 an, so dass sich eine Höhendifferenz zwischen der Höhe in einer vorbestimmten Koordinatenposition einer bedruckten Leiterplatte, die sich mit der optischen Achse 19 der Kamera 15 an einem nächsten Abbildungstiming schneidet, und der Höhe einer Zentrumsposition des Abbildungselements 17 gleich einem eingestellten Wert, der im Vorhinein bestimmt wird (vorbestimmter Abstand) (wie es in 6 gezeigt wird), wird. 6 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Verzug der bedruckten Leiterplatte 1 und einem Fokusbereich darstellt. Nach der Ausführungsform wird der eingestellte Wert bestimmt, so dass die Zentrumsposition des Abbildungselements 17 in der Mitte einer oberen Grenze Ga des Fokusbereichs und einer unteren Grenze Gb des Fokusbereichs relativ zu der bedruckten Leiterplatte 1 lokalisiert ist.
Die Steuerungseinrichtung 16 passt dann die Neigung des Abbildungselements 17 an, so dass die Neigung des Abbildungselements 17 zu der Neigung der vorbestimmten Region an der bedruckten Leiterplatte 1, die das Ziel des nächsten Abbildungsprozesses ist, korrespondiert (wie es in 7 gezeigt wird). Spezifischer wird die Neigung des Abbildungselements 17 angepasst, so dass eine Höhendifferenz zwischen der Höhe an jeder Koordinatenposition in der vorbestimmten Region an der bedruckten Leiterplatte und die Höhe von jedem Pixel des Abbildungselements 17, die zu der Koordinatenposition korrespondiert, gleich dem vorstehenden eingestellten Wert, der im Vorhinein bestimmt wird, wird.
Nach einem Vervollständigen der Höhenanpassung und der Neigungsanpassung wird ein Abbildungsprozess in Bezug auf den vorbestimmten Bereich an dem bedruckten Schaltkreisbrett 1 an einem vorbestimmten Timing durchgeführt. Nach dieser Ausführungsform ist die Anpassungseinheit durch die Funktionen der Stellglieder die konfiguriert sind, um das Abbildungselement 17 neu zu platzieren, und die Steuerungseinrichtung 16, die konfiguriert ist, um die Stellglieder zu steuern, implementiert und führt die Höhenanpassung und die Neigungsanpassung durch.
Der Korrekturprozess der Abbildungsdaten, der bei der Neigungsanpassung des Abbildungselements 17 durchgeführt wird, wird im Detail beschrieben. Insbesondere konkretisiert, wenn das Abbildungselement 17 geneigt ist, der konkrete Prozess eine Abweichung von Abbildungsdaten, die durch die Positionsabweichung von jedem Pixel nach horizontalen Richtungen (Abweichung einer Positionsbeziehung zwischen jedem Abbildungselement 17 und der korrespondierenden Koordinatenposition an der bedruckten Leiterplatte 1) verursacht wird. Nach der Ausführungsform wird die Korrektureinheit durch die Funktion dieses Korrekturprozesses implementiert.
Zum Beispiel, wie es in den 8(a) und 8(b) gezeigt wird, wenn das Abbildungselement 17 in der Referenzeinstellung (horizontale Einstellung) durch
relativ zu der Y-Achsen-Richtung mit einem mittleren Abschnitt 17a in der X-Achsen-Richtung als dem axialen Zentrum geneigt ist, kann ein Betrag von horizontaler Abweichung x1 an einem Ende in der X-Achsen-Richtung durch den Ausdruck (A), der nachstehend gegeben ist, hergeleitet werden: $X_{1} = Z_{1} tan (γ / 2)$
wobei Z1 eine Höhendifferenz zwischen einem Ende in der X-Achsen-Richtung und dem mittleren Abschnitt 17a (eine Hälfte einer Höhendifferenz zwischen jeweiligen Enden in der X-Achsen-Richtung) benennt.
Zum Beispiel, wenn γ = 1 Grad und Z₁ = 0,5 mm (die Höhendifferenz zwischen den jeweiligen Enden in der X-Achsen-Richtung = 1mm) sind, tan (γ/ 2 = 0,0087), so dass ein Pixel an einem Ende in der X-Achsen-Richtung den gleichen Betrag von horizontaler Abweichung X₁ = 4 µm hat.
Dieser Betrag von horizontaler Abweichung kann durch Berechnung jederzeit bestimmt werden oder kann auf Grundlage einer nummerischen Tabelle oder Tabellendaten, die im Vorhinein vorbereitet sind und eine Korrespondenzbeziehung zwischen dem Abbildungselement 17 und dem Neigungswinkel anzeigen, bestimmt werden. Der Betriebsausdruck, der zum Berechnen des Betrags von horizontaler Abweichung X₁ verwendet wird, ist nicht auf den Ausdruck (A), der vorstehend gegeben ist, begrenzt, aber kann ein anderer Betriebsausdruck sein.
Das Folgende beschreibt im Detail eine Beziehung zwischen den Lichtern, die von der ersten Beleuchtungseinheit 14A bis zur achten Beleuchtungseinheit 14H der Erleuchtungseinrichtung 14 gestrahlt werden, und der bedruckten Leiterplatte 1, die in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 (der ersten Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17) abgebildet wird.
9 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15, der sich mit einem Vergehen von Zeit relativ bewegt, und Koordinatenpositionen einer bedruckten Leiterplatte 1 darstellt. 10 ist eine Korrespondenztabelle, die Arten von gestrahltem Licht, die mit einem Vergehen von Zeit und Spezifikationen des Strahlungslichts (z. B. der Phase des Musterlichts und der Farbe des gleichen Lichts) an jeweiligen Koordinatenpositionen an der bedruckten Leiterplatte 1 darstellen.
Wie es in 9 und 10 dargestellt wird, wird an einem vorbestimmten Abbildungstiming t1 die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem Musterlicht des ersten Leuchtdichtenwertes von der ersten Beleuchtungseinheit 14A bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P1 bis P17 in seiner Bewegungsrichtung (X-Achsen-Richtung) der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert.
Mit anderen Worten wird an dem Abbildungstiming t1 des Bereiches der Koordinaten P1 bis P17 an der Fläche der bedruckten Leiterplatte 1, die mit dem Musterlicht des ersten Leuchtdichtenwertes bestrahlt wird, durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet. Spezifischer werden Abbildungsdaten der bedruckten Leiterplatte 1, die mit dem Musterlicht bestrahlt wird, durch ein Verschieben der Phase des Musterlichts durch jede „22,5 Grad“ von jeder der Koordinaten P1 bis P17, z. B. „0 Grad“ an der Koordinate P17, „22,5 Grad“ an der Koordinate P16, „45 Grad“ an der Koordinate P15, ... „360 Grad“ an der Koordinate P1, erhalten.
An einem Abbildungstiming t2 nach einem Vergehen einer vorbestimmten Zeit Δt seit der Abbildungszeit t1 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem roten gleichen Licht des ersten Leuchtdichtenwertes von der dritten Beleuchtungseinheit 14C bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P2 bis P18 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 gebildet. Ein Symbol „r“ an jeder Koordinatenposition in 10 zeigt an, dass das Licht, dass an der Position gestrahlt wird, das „rote gleiche Licht des ersten Leuchtdichtenwertes“ ist.
An einem Abbildungstiming t3 nach dem Vergehen einer vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t2 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem Musterlicht des zweiten Leuchtdichtenwertes von der zweiten Beleuchtungseinheit 14B bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P3 bis P19 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet.
An einem Abbildungstiming t4 nacheinem Vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t3 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem roten gleichen Licht des zweiten Leuchtdichtenwertes von der vierten Beleuchtungseinheit 14D bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P4 bis P20 der bedruckten Leiterplatte korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich P 1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet. Ein Symbol „r“ in jeder Koordinatenposition in 10 zeigt an, dass das Licht, das an die Position gestrahlt wird, das „rote gleiche Licht des zweiten Leuchtdichtenwertes“ ist.
An einem Abbildungstiming t5 nach einem Vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t4 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit der Musterlicht des ersten Leuchtdichtenwertes von der ersten Beleuchtungseinheit 14A bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P5 bis P21 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet.
An einem Abbildungstiming t6 nach einem Vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t5 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem grünen gleichen Licht des ersten Leuchtdichtenwertes von der fünften Beleuchtungseinheit 14E bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P6 bis P22 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet. Ein Symbol „g“ an jeder Koordinatenposition in 10 zeigt an, dass das Licht, das in der Position gestrahlt wird, das „grüne gleiche Licht des ersten Leuchtdichtenwertes“ ist.
An einem Abbildungstiming t7 nach einem Vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t6 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem Musterlicht des zweiten Leuchtdichtenwertes von der zweiten Beleuchtungseinheit 14B bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P7 bis P23 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet.
An einem Abbildungstiming t8 nach einem vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t7 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem grünen gleichen licht des zweiten Leuchtdichtenwertes von der sechsten Beleuchtungseinheit 14 bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P8 bis P24 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet. Ein Symbol „g“ an jeder Koordinatenposition in 10 zeigt an, dass das Licht, das zu der Position gestrahlt wird, das „grüne gleiche Licht des zweiten Leuchtdichtenwertes“ ist.
An einem Abbildungstiming t9 nach einem Vergehen der vorbestimmten Zeit □t seit dem Abbildungstiming t8 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem Musterlicht des ersten Leuchtdichtenwertes von der ersten Beleuchtungseinheit 14A bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P9 bis P25 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich P1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch den ersten Abbildungsregion K1 des Abbildungselements abgebildet.
In einem Abbildungstiming t10 nach einem Vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t9 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem blauen gleichen Licht des ersten Leuchtdichtenwertes von der siebten Beleuchtungseinheit 14G bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P10 bis P26 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet. Ein Symbol „b“ in jeder Koordinatenposition 10 zeigt an, dass das Licht, das zur Position gestrahlt wird, das „blaue gleiche Licht des ersten Leuchtdichtenwertes“ ist.
An einem Abbildungstiming t11 nach einem Vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t10 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem Musterlicht des zweiten Leuchtdichtenwertes von der zweiten Beleuchtungseinheit 14B bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P11 bis P27 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet.
An einem Abbildungstiming t12 nach einem Vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t11 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem blauen gleichen Licht des zweiten Leuchtdichtenwertes von der achten Beleuchtungseinheit 14H bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P12 bis P28 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet Ein Symbol „b“ an jeder Koordinatenposition in 10 zeigt an, dass das Licht, das zu der Position gestrahlt wird, das „blaue gleiche Licht des zweiten Leuchtdichtenwertes“ ist.
An einem Abbildungstiming t13 nach einem Vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t12 wird die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem Musterlicht des ersten Leuchtdichtenwertes von der ersten Beleuchtungseinheit 14A bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P13 bis P29 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert, dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet.
An einem Abbildungstiming t14 nach einem Vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t13 wird kein Licht von ersten Beleuchtungseinheit 14A bis zur achten Beleuchtungseinheit 14H gestrahlt. Der Abbildungsprozess durch die Kamera 15 wird allerdings normal durchgeführt, um eine Abbildung des Spaltlichts, das durch die neunte Beleuchtungseinheit 14I gestrahlt wird, zu nehmen.
An einem Abbildungstiming t15 nach einem Vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t14 wird eine bedruckte Leiterplatte 1 mit dem Musterlicht des zweiten Leuchtdichtenwertes von der zweiten Beleuchtungseinheit 14B bestrahlt. In diesem Moment ist ein Bereich, der zu den Koordinaten P15 bis P31 der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, in dem ersten Abbildungsbereich W1 der Kamera 15 lokalisiert, und dieser Bereich wird durch die erste Abbildungsregion K1 des Abbildungselements 17 abgebildet.
An einem Abbildungstiming t16 nach einem Vergehen der vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t15 wird kein Licht von der ersten Beleuchtungseinheit 14A bis zur achten Beleuchtungseinheit 14H gestrahlt. Der Abbildungsprozess durch die Kamera 15 wird allerdings normal ausgeführt, um eine Abbildung des Spaltlichts, das von der neunten Beleuchtungseinheit 14I gestrahlt wird, aufzunehmen.
An einem Abbildungstiming nach einem Vergehen einer vorbestimmten Zeit Δt seit dem Abbildungstiming t16 wird ein Prozess, der dem Prozess an dem Abbildungstiming t1, der vorstehend beschrieben ist, ähnlich ist, durchgeführt. Folglich werden Prozesse, die den Prozessen an den Abbildungstimings t1 bis t16 ähnlich sind, wiederholt durchgeführt.
Nachdem alle Daten in Bezug auf eine vorbestimmte Koordinatenposition (z. B. Koordinate P17) der bedruckten Leiterplatte 1 in der vorstehenden Weise erhalten werden, wird ein Positionsanpassungsprozess durchgeführt, um die Koordinatenpositionen der jeweiligen Abbildungsdaten durchgeführt (anpassen der Koordinatensysteme der jeweiligen Abbildungsdaten) (wie es in 11 gezeigt wird). 11 ist eine Tabelle, die den Zustand von Positionsanpassung der Koordinatenpositionen in Bezug auf eine Mehrzahl von Abbildungsdaten, die zu den Abbildungstimings t1 bis t16 erhalten werden, schematisch darstellt.
Verschiedene Daten in Bezug auf identische Koordinatenpositionen unter der Mehrzahl von Abbildungsdaten werden für jede Koordinatenposition gesammelt, werden in jeweiligen voreingestellten Gruppen (Kategorien) organisiert, und werden in der Speichereinrichtung 25 für arithmetische Betriebsergebnisse gespeichert (wie es in 25 gezeigt wird). 12 ist eine Tabelle, die verschiedene Daten in Bezug auf die jeweiligen Koordinatenpositionen der bedruckten Leiterplatte 1 schematisch darstellt, wie es in 11 gezeigt wird, die in den jeweiligen voreingestellten Gruppen organisiert sind und neu angeordnet werden. 12 stellt nur Datenteile in Bezug auf die Koordinate P17 der bedruckten Leiterplatte 1 dar.
Nach der Ausführungsform werden verschiedene Daten klassifiziert und in vier Gruppendaten in Bezug auf die Koordinatenposition der bedruckten Leiterplatte gespeichert: Erste Gruppendaten, die durch ein Abbilden unter dem Musterlicht des ersten Leuchtdichtenwertes erhalten werden und die vier verschiedenen Daten, bei denen die Phasen der Musterlichts jeweils um 90 Grad verschoben sind, aufweisen, zweite Gruppendaten, die durch ein Abbilden unter dem Musterlicht des zweiten Leuchtdichtenwertes erhalten werden und die vier verschiedene Daten, die die Phasen des Musterlichts um jeweils 90 Grad verschoben haben, aufweisen, dritte Gruppendaten, die durch ein Abbilden unter den gleichen Lichtern der jeweiligen Farbkomponenten, rot, grün und blau des ersten Leuchtdichtenwertes erhalten werden und die Leuchtdichtendaten von drei Farbkomponenten aufweisen, und vierte Gruppendaten, die durch ein Abbilden unter den gleichen Lichtern der jeweiligen Farbkomponenten, rot, grün und blau des zweiten Leuchtdichtenwertes erhalten werden und die Leuchtdichtendaten von drei Farbkomponenten aufweisen.
Die Steuerungseinrichtung 16 führt folglich verschiedene Prozesse, die zu den jeweiligen Gruppen korrespondieren, auf Grundlage der jeweiligen Gruppendaten, die vorstehend beschrieben sind, aus.
Spezifischer führt die Steuerungseinrichtung 16 dreidimensionale Messungen an jeder Koordinate durch das bekannte Phasenverschiebungsverfahren, das beim Hintergrund beschrieben ist, auf Grundlage der ersten Gruppendaten aus. Dreidimensionale Daten der gesamten bedruckten Leiterplatte 1 (im Folgenden wird darauf als „erste dreidimensionale Daten“ verwiesen) werden durch ein Wiederholen dieses Prozesses in Bezug auf die jeweiligen Koordinaten berechnet und speichert diese in der Speichereinrichtung 25 für arithmetische Betriebsergebnisse.
Die Steuerungseinrichtung 16 führt auch dreidimensionale Messungen an jeder Koordinate durch das bekannte Phasenverschiebungsverfahren auf Grundlage der zweiten Gruppendaten durch. Dreidimensionale Daten der gesamten bedruckten Leiterplatte 1 (im Folgenden wird darauf als „zweite dreidimensionale Daten“ verwiesen) werden durch ein Wiederholen dieses Prozesses in Bezug auf die jeweiligen Koordinaten berechnet und speichert diese in der Speichereinrichtung 25 des arithmetischen Betriebsergebnisses.
Nach der Ausführungsform ist die Abbildungsverarbeitungseinheit (dreidimensionale Messungseinheit) durch die Funktion eines Berechnens der dreidimensionalen Daten der bedruckten Leiterplatte 1 durch das Phasenverschiebungsverfahren implementiert.
Die Steuerungseinrichtung 16 erzeugt auch Farbabbildungsdaten der gesamten bedruckten Leiterplatte 1, die die jeweiligen Farbkomponenten, rot, grün und blau (Im Folgenden wird darauf als „erste Farbabbildungsdaten“ verwiesen) haben, auf Grundlage der dritten Gruppendaten und speichert diese in der Speichereinrichtung 25 für arithmetische Betriebsergebnisse.
Die Steuerungseinrichtung 16 erzeugt ähnlich Farbabbildungsdaten der gesamten bedruckten Leiterplatte 1, die die jeweiligen Farbkomponenten, rot, grün und blau (im Folgenden wird darauf als „zweite Farbabbildungsdaten“ verwiesen) haben, auf Grundlage der vierten Gruppendaten und speichert diese in der Speichereinrichtung 25 des arithmetischen Betriebsergebnisses.
Die Steuerungseinrichtung 16 unterscheidet nachfolgend die Farbinformation der jeweiligen Pixel der vorstehenden jeweiligen Farbabbildungsdaten und extrahiert jeweilige Messungsobjektbereiche. Zum Beispiel extrahiert die Steuerungseinrichtung 16 einen Bereich von „weißen“ Pixeln von den zweiten Farbabbildungsdaten als einen bedruckten Lötbereich, extrahiert einen Bereich von „roten“ Pixeln von den ersten Farbabbildungsdaten als einen Elektrobodenbereich (Hintergrundbereich), in dem das Elektrodenmuster 3 umhüllt ist, und extrahiert einen Bereich von „grünen“ Pixeln als einen Substratbereich (Hintergrundbereich), in dem das Basissubstrat 2 oder der wiederstehende Film 5 enthüllt sind.
Die Steuerungseinrichtung 16 bestimmt dann die gute/schlechte Qualität des gedruckten Zustands der Lötpaste 4 auf Grundlage der Messungsergebnisse, die wie vorstehend beschrieben erhalten wurden. Spezifischer erfasst die Steuerungseinrichtung 16 einen Druckbereich der Lötpaste 4, der durch eine vorbestimmte Länge oder mehr höher als eine Höhenbezugsfläche ist, und berechnet ein Volumen einer Position in dem erfassten Bereich. Die Steuerungseinrichtung 16 vergleicht folglich das berechnete Volumen mit einem voreingestellten Bezugswert und bestimmt die gute/schlechte Qualität des gedruckten Zustands der Lötpaste 4 auf Grundlage einer Bestimmung, ob das Ergebnis dieses Vergleichs innerhalb eines erlaubbaren Bereichs ist.
Zu diesem Bestimmungsprozess nutzt die Ausführungsform den Wert der ersten dreidimensionalen Daten in Bezug auf den bedruckten Lötbereich, der von den zweiten Farbabbildungsdaten extrahiert wurde, und nutzt den Wert der zweiten dreidimensionalen Daten in Bezug auf den Hintergrundbereich, der als die Höhenbezugsfläche dient.
Wie es vorstehend im Detail beschrieben ist, strahlt, aus dem Grund der dreidimensionalen Messung, das Phasenverschiebungsverfahren, die Konfiguration der Ausführungsform, die sich kontinuierlich bewegende bedruckte Leiterplatte 1 mit dem Musterlicht, das die gestreifte Lichtintensitätsverteilung hat, und nimmt eine Darstellung der bedruckten Leiterplatte 1 mit der Kamera 15 jedes Mal vor, wenn die bedruckte Leiterplatte 1, die mit dem Musterlicht bestrahlt wird, um den vorbestimmten Betrag bewegt wird. Diese Konfiguration erhält vier verschiedene Abbildungsdaten, die die Phasen des strahlenden Musterlichts, die jeweils durch 90 Grad verschoben sind, haben. Dreidimensionale Messungen von z. B. der Lötpaste 4 werden dann auf Grundlage der Abbildungsdaten durchgeführt.
Die Konfiguration der Ausführungsform nimmt Abbildungen mit einem Anpassen der Höhenposition und der Neigung des Verbindungselements 17, das zu dem vorbestimmten Bereich (Abbildungsbereich) an der bedruckten Leiterplatte 1 korrespondiert, auf und ermöglicht dabei fokussierte Abbildungen, konstant genommen zu werden. Als ein Ergebnis ermöglicht, sogar, wenn die bedruckte Leiterplatte 1 einen Verzug oder Ähnliches hat, diese Konfiguration der gesamten Leiterplatte 1, in dem Fokusbereich (d. h., ermöglicht einer fokussierten Abbildung, in Bezug auf die gesamte bedruckte Leiterplatte 1 erhalten zu werden) platziert zu werden, und verbessert dabei die Messungsgenauigkeit.
Insbesondere führt die Konfiguration der Ausführungsform die Höhenanpassung mit der Neigungsanpassung durch ein Neuplatzieren von nur dem Abbildungselement 17 durch. Dies erreicht ein signifikantes Verkleinern des Mechanismus, der in der Höhenanpassung und der Neigungsanpassung involviert ist. Diese Konfiguration erlaubt auch winzige und schnelle Bewegungen und verbessert demnach signifikant die Messungsgenauigkeit und die Messungsgeschwindigkeit.
Zusätzlich führt die Konfiguration der Ausführungsform die Höhenanpassung und die Neigungsanpassung durch ein Nutzen des beidseitig telezentrischen optischen Systems durch. Dies verringert den Effekt der Vergrößerung, der z. B. durch eine Positionsänderung des Verbindungselements 17 und eine Höhenänderung der Fläche der bedruckten Leiterplatte 1 verursacht wird.
Außerdem korrigiert die Konfiguration der Ausführungsform die Abweichung der Abbildungsdaten, die durch die Positionsabweichung von jedem Pixel in der Horizontalrichtung in dem Fall der Neigung des Abbildungselements 17 verursacht wird, durch den softwarebasierten arithmetischen Betrieb und unterdrückt demnach die Verringerung der Messungsgenauigkeit.
Insbesondere verwendet die Konfiguration der Ausführungsform das beidseitig telezentrische optische System 18 und veranlasst das Abbildungselement 17, Licht, das parallel zu der optischen Achse 19 ist, zu erhalten. Folglich kann durch ein Erhalten des Betrags der Neigung des Abbildungselements 17 der Betrag von horizontaler Abweichung von jedem Pixel nach einem einfachen Berechnungsausdruck genau bestimmt werden. Diese Konfiguration stellt bereits die Korrespondenzbeziehung von jedem Pixel des Abbildungselements 17 zu der Koordinatenposition der bedruckten Leiterplatte 1 bereit. Als ein Ergebnis verringert dies die Belastung des Steuerungsprozesses.
Die Konfiguration der Ausführungsform nimmt eine Abbildung des zweiten Abbildungsbereiches W2, der durch das Spaltlicht bestrahlt wird, durch die zweite Abbildungsregion K2, die an der stromaufwärtigen Seite (linke Seite in 1) in der X-Achsen-Richtung der Kamera 15 (Abbildungselement 17) lokalisiert ist, und führt eine Höhenmessung (Verzugsmessung) der bedruckten Leiterplatte 1 durch, während die bedruckte Leiterplatte 1 kontinuierlich bewegt wird. Die Konfiguration der Ausführungsform nimmt auch eine Abbildung des ersten Abbildungsbereiches W1, der mit dem Musterlicht bestrahlt wird, durch die erste Abbildungsregion K1, die an der stromabwärtigen Seite (rechte Seite in 1) in der X-Achsen-Richtung lokalisiert ist, und führt dreidimensionale Messungen der Lötpaste 4 oder Ähnlichem durch.
Diese Konfiguration erlaubt folglich ein Abbilden aus dem Grund der dreidimensionalen Messung von Lötpaste 4 oder Ähnlichem mit einem Anpassen des Abbildungselements 17 in den Fokusbereich, während die bedruckte Leiterplatte 1 kontinuierlich bewegt wird. Dies verbessert die Messungseffizienz. Außerdem ermöglicht die Konfiguration der Ausführungsform eine dreidimensionale Messung der gesamten bedruckten Leiterplatte 1, um durch eine kontinuierliches Bewegen der bedruckten Leiterplatte 1 nur in einer Richtung ohne ein Voraussetzen von Hin-und-Her-Bewegung der bedruckten Leiterplatte 1 durchzuführen, nach der Beziehung zwischen der Breite der bedruckten Leiterplatte 1 und des Abbildungsbereichs der Kamera 15 in der Y-Achsen-Richtung. Außerdem ermöglicht die Konfiguration der Ausführungsform beides, Abbilden zur Höhenmessung (Verzugsmessung) der bedruckten Leiterplatte 1 und Abbilden zur dreidimensionalen Messung der Lötpaste 4 oder Ähnlichem, gleichzeitig durchgeführt zu werden. Dies vereinfacht den Abbildungsprozess.
Die Konfiguration der Ausführungsform führt eine Höhenmessung (Verzugsmessung) der bedruckten Leiterplatte 1 und Dreidimensionalmessung der Lötpaste 4 oder Ähnlichem auf Grundlage der Abbildungsdaten, die durch die einzelne Kamera 15 (identisches optisches System) erhalten wird. Diese Konfiguration verbessert die Positionsgenauigkeit (d. h., fasst die Abbildungsdaten in der Einheit von Pixeln bereits zusammen und verwendet die Abbildungsdaten in einem identischen Koordinatensystem) und erreicht ein Verkleinern und eine Vereinfachung des Apparats im Vergleich mit einer Konfiguration, die mit einer Mehrzahl von Abbildungsmechanismen (Kameras) separat versehen ist.
Nach der Ausführungsform werden mehrere Abbildungsprozesse unter dem Musterlicht des zweiten Leuchtdichtenwertes aus dem Grund der dreidimensionalen Messung durch das Phasenverschiebungsverfahren und Abbildungsprozesse unter dem Musterlicht der jeweiligen Farbkomponenten des ersten Leuchtdichtenwertes und des zweiten Leuchtdichtenwertes aus dem Grund eines Erhaltens der Leuchtdichtenabbildungsdaten zwischen mehreren Abbildungsprozessen unter dem Musterlicht des ersten Leuchtdichtenwertes aus dem Grund der dreidimensionalen Messung durch das Phasenverschiebungsverfahren durchgeführt.
Diese Konfiguration ermöglicht folglich Abbildungsdaten, die für eine von der dreidimensionalen Messung verschiedene Anwendung benutzt werden, separat zu erhalten, zusätzlich zu Abbildungsdaten, die für die dreidimensionale Messung ohne ein Erstrecken der Zeitperiode, die benötigt wird, um all die Abbildungsdaten, die für die dreidimensionale Messung durch das Phasenverschiebungsverfahren nötig sind, zu erhalten, benutzt werden.
Als ein Ergebnis ermöglicht diese Konfiguration eine Kombination einer Mehrzahl von verschiedenen Typen von Messungen und verbessert die Messungsgenauigkeit mit einem Unterdrücken einer Verringerung der Messungseffizienz bei der dreidimensionalen Messung durch das Phasenverschiebungsverfahren.
Diese Konfiguration ändert die Leuchtdichte des gestrahlten Lichts und führt separat ein Abbilden mit dem Leuchtdichtenwert, der für den bedruckten Lötbereich (heller Bereich) passend ist, und ein Abbilden mit dem Leuchtdichtenwert, der für den Hintergrundbereich (dunkler Abschnitt) passend ist, durch. Dies unterdrückt das Auftreten von verschiedenen Problemen aufgrund des Unterschieds bei der Helligkeit von jeweiligen Positionen an der bedruckten Leiterplatte 1.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die Beschreibung der vorstehenden Ausführungsform beschränkt, aber kann z. B. durch nachstehend beschriebene Konfiguration implementiert werden. Die vorliegende Offenbarung kann auch durch Anwendung und Modifikation, die von den nachstehend beschriebenen verschieden sind, natürlich implementiert werden.

(a) Nach der vorstehenden Ausführungsform ist die dreidimensionale Messungsvorrichtung in dem Substratinspektionsapparat 10 vorhanden, der konfiguriert ist, um die dreidimensionale Messung der Lötpaste 4, die an der bedruckten Leiterplatte 1 gedruckt und auf dieser gebildet ist, durchzuführen. Dies ist allerdings nicht einschränkend. Zum Beispiel kann die dreidimensionale Messungsvorrichtung in einer Konfiguration eines Durchführens von dreidimensionaler Messung von anderen Objekten wie z. B. einem Lötbuckel, der an einem Substrat oder einer elektronischen Komponente, die an einem Substrat montiert ist, bedruckt ist.
(b) Nach der vorstehenden Ausführungsform haben vier verschiedene Abbildungsdaten die Phasen jeder um 90 Grad bei der dreidimensionalen Messung durch das Phasenverschiebungsverfahren verschoben. Die Anzahl der Male in der Phasenverschiebung und der Betrag der Phasenverschiebung sind nicht auf die der vorstehenden Ausführungsform beschränkt. Eine andere Anzahl von Malen von Phasenverschiebungen und ein anderer Betrag der Phasenverschiebungen kann bei der dreidimensionalen Messung durch das Phasenverschiebungsverfahren verwendet werden.

Zum Beispiel kann eine modifizierte Konfiguration drei verschiedene Abbildungsdaten, die die Phasen um 120 Grad (oder 90 Grad) verschoben haben, erhalten und dreidimensionale Messungen durchführen. Eine andere modifizierte Konfiguration kann zwei verschiedene Abbildungsdaten, die die Phasen um 180 Grad (oder 90 Grad) verschoben haben, erhalten und dreidimensionale Messungen durchführen.

(c) Die Konfiguration (Bewegungseinheit) von einem relativen Bewegen des Messungskopfes 12 (die Beleuchtungseinrichtung 14 und die Kamera 15) und der bedruckten Leiterplatte 1 ist nicht auf die der vorstehenden Ausführungsform begrenzt.

Zum Beispiel bewegt, nach der vorstehenden Ausführungsform bei der Beendigung der Messung des gesamten Bereiches in der X-Achsen-Richtung in Bezug auf den vorbestimmten Bereich V in der Y-Achsen-Richtung der bedruckten Leiterplatte mit einem kontinuierlichen Bewegen der bedruckten Leiterplatte 1 nach rechts in der X-Achsenrichtung durch die Transporteinrichtung 13, die Konfiguration der vorstehenden Ausführungsform die bedruckte Leiterplatte 1 in der entgegen gesetzten Richtung (nach links in der X-Achsen-Richtung), um die bedruckte Leiterplatte 1 in ihre anfängliche Position zurückzubringen, und bewegt den Messungskopf 12 um den vorbestimmten Betrag entlang der Y-Achsen-Richtung. Die Konfiguration der vorstehenden Ausführungsform führt dann nachmals eine Messung des gesamten Bereiches in der X-Achsen-Richtung der bedruckten Leiterplatte 1 mit einem kontinuierlichen Bewegen der bedruckten Leiterplatte 1 nach rechts in der X-Achsen-Richtung durch.
Diese Konfiguration ist allerdings nicht einschränkend. Eine modifizierte Konfiguration kann den Messungskopf 12 befestigen, um unbeweglich zu sein, und kann mit einer Stufe, an der die bedruckte Leiterplatte 1 platziert ist, mit einer antreibenden Einheit versehen sein, die die Stufe in beide Richtungen, X-Achse-Richtung und Y-Achsen-Richtung, bewegt, um den Messungskopf 12 und die bedruckte Leiterplatte 1 relativ zu bewegen.
Eine andere modifizierte Konfiguration kann im Gegensatz dazu die bedruckte Leiterplatte 1 befestigen, um unbeweglich zu sein, und kann mit dem Messungskopf 12, der in beide Richtungen, X-Achsen-Richtung und Y-Achsen-Richtung, bewegbar ist, versehen sein, um den Messungskopf 12 und die bedruckte Leiterplatte 1 relativ zu bewegen.
Eine andere modifizierte Konfiguration kann verschiedene Messungen ohne relatives Bewegen, aber ein Stoppen des Messungskopfes 12 und der bedruckten Leiterplatte 1 durchführen. Zum Beispiel kann diese modifizierte Konfiguration die bedruckte Leiterplatte 1 diskontinuierlich bewegen und bei vorbestimmten Bereichen der bedruckten Leiterplatte 1 den Abbildungsbereich der Kamera 15 sequentiell stoppen, um verschiedene Messungen durchzuführen.

(d) Die Konfiguration, die sich auf die Strahlungseinheit bezieht, z. B. die Arten von Licht, die von den jeweiligen Beleuchtungseinheiten gestrahlt werden, ist nicht auf die Erleuchtungseinrichtung 14 der vorstehenden Ausführungsform begrenzt.

Zum Beispiel ist die Konfiguration der vorstehenden Ausführungsform mit der Mehrzahl von Beleuchtungseinheiten für gleiches Licht, die das gleiche Licht ausstrahlen, z. B. die dritte Beleuchtungseinheit 14C als auch die erste Beleuchtungseinheit 14A und die zweite Beleuchtungseinheit 14B versehen, die das Musterlicht strahlen. Diese Konfiguration ist allerdings nicht einschränkend, eine modifizierte Konfiguration kann mit nur der ersten Beleuchtungseinheit 14A und der zweiten Beleuchtungseinheit 14B versehen sein, um nur die Abbildungsdaten, die für die dreidimensionale Messung durch das Phasenverschiebungsverfahren benötigt werden, erhalten werden. Die modifizierte Konfiguration kann mit nur einer der Beleuchtungseinheiten, erste Beleuchtungseinheit 14A und zweite Beleuchtungseinheit 14B, vorgesehen sein.

(e) Die Konfiguration der vorstehenden Ausführungsform bestrahlt die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem Spaltlicht von einer neunten Beleuchtungseinheit 14I und führt eine Höhenmessung (die die Neigungsmessung enthält) der bedruckten Leiterplatte 1 durch das bekannte Lichtteilbereichverfahren auf Grundlage der Abbildungsdaten, die durch ein Abbilden des Spaltlichts mit der Kamera 15 erhalten werden, durch.

Die Konfiguration, die bei der Höhenmessung in der bedruckten Leiterplatte 1 involviert ist, ist allerdings nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel kann eine andere Messungstechnik, die von dem Lichtteilbereichverfahren verschieden ist, zur Höhenmessung eingesetzt werden, z. B. Bestrahlung eines Laserpointers von der neunten Beleuchtungseinheit 14I oder Bestrahlung von Musterlicht, das einen breiteren Zyklus von Streifen als das Musterlicht, das von der ersten Beleuchtungseinheit 14A oder Ähnlichem (d. h. das Musterlicht für dreidimensionale Messung der Lötpaste 4 oder Ähnlichem) gestrahlt wird, hat. Um die Messungseffizienz nicht zu verringern, ist es allerdings bevorzugt, eine Messungstechnik, die die Höhe relativ leicht bestimmt, während eines kontinuierlichen Bewegens der bedruckten Leiterplatte 1 in einer hohen Geschwindigkeit, wie z. B. das Lichtteilbereichverfahren zu verwenden.

(f) Die Konfiguration der vorstehenden Ausführungsformen bestrahlt die bedruckte Leiterplatte 1 mit dem gestreiften Musterlichtern von der ersten Beleuchtungseinheit 14A und der zweiten Beleuchtungseinheit 14B und führt eine dreidimensionale Messung der Lötpaste 4 oder Ähnlichem durch das Phasenverschiebungsverfahren durch. Diese Konfiguration ist allerdings nicht einschränkend. Eine Modifikation kann ein anders dreidimensionales Messungsverfahren, z. B. ein Raumcodeverfahren oder ein Moireverfahren, verwenden. Es ist allerdings bevorzugter, ein Messungsverfahren einer hohen Messungsgenauigkeit, z. B. Phasenverschiebungsverfahren, zur Messung eines kleinen Messungsobjekts wie z. B. der Lötpaste 4 zu verwenden.
(g) Die Konfiguration der vorstehenden Ausführungsform führt eine Höhenmessung der bedruckten Leiterplatte durch ein Verursachen des zweiten Abbildungsbereiches K2, der an der stromaufwärtigen Seite (linke Seite in 1) in der X-Achsen-Richtung der Kamera 15 (das Abbildungselement 17) lokalisiert ist, um eine Abbildung des zweiten Abbildungsbereiches W2, der mit dem Spaltlicht bestrahlt wird, durch, während eines kontinuierlichen Bewegens der bedruckten Leiterplatte 1. Die Konfiguration der vorstehenden Ausführungsform führt auch eine dreidimensionale Messung der Lötpaste 4 oder Ähnlichem durch ein Veranlassen des ersten Abbildungsbereiches K1, der an der stromabwärtigen Seite (rechte Seite in 1) in der X-Achsen-Richtung lokalisiert ist, um eine Abbildung des ersten Abbildungsbereiches W1, das mit dem Musterlicht bestrahlt wird, zu nehmen, durch.

Diese Konfiguration ist allerdings nicht einschränkend. Eine andere Konfiguration kann angewendet werden, um eine Höhenmessung eines vorbestimmten Bereiches der bedruckten Leiterplatte 1 in zumindest einem Zustand vor dem Abbilden des vorbestimmten Bereichs aus dem Grund der dreidimensionalen Messung durch das Phasenverschiebungsverfahren durchzuführen.
Zum Beispiel kann während eines Hin-und-Her-Bewegens der bedruckten Leiterplatte 1 eine modifizierte Konfiguration eine Höhenmessung (Verzugsmessung) der bedruckten Leiterplatte 1 bei einer hohen Geschwindigkeit durch Strahlung von nur dem Spaltlicht in seinem Vorwärtspfad durchführen, und kann ein Abbilden in seinem Rückwärtspfad aus dem Grund der dreidimensionalen Messung der Lötpaste 4 mit einem Anpassen des Abbildungselements 17 an den Fokusbereich auf Grundlage des Ergebnisses der Höhenmessung durchführen.
Eine andere modifizierte Konfiguration kann eine Bestrahlungseinheit und eine Abbildungseinheit, die für die Höhenmessung der bedruckten Leiterplatte 1 verwendet wird, separat von der Bestrahlungseinheit und der Abbildungseinheit (die Erleuchtungseinrichtung 14 und die Kamera 15) vorsehen, die für die dreidimensionale Messung durch das Phasenverschiebungsverfahren benutzt werden.

(h) Obwohl es nicht in der vorstehenden Ausführungsform spezifische beschrieben wird, kann eine Höhenmessung (Verzugsmessung) bei der bedruckten Leiterplatte 1 die Höhen des Basissubstrats 2 und des Elektrodenmusters 3 der bedruckten Leiterplatte 1 messen oder kann die Höhe der bedruckten Leiterplatte 1, die die Lötpaste 4 enthält, messen.

Es wird allerdings mehr bevorzugt, nicht nur die Höhen des Basissubstrats 2 und des Elektrodenmusters 3 an der bedruckten Leiterplatte 1 zu messen, aber auch die Höhe der gesamten bedruckten Leiterplatte 1, die die Lötpaste 4 enthält. Dies ermöglicht eine nachfolgende Anpassung des Abbildungselements 17 unter Einbeziehung der oberen Grenze GA des Fokusbereichs.

Die Konfiguration der vorstehenden Ausführungsform berechnet den Betrag von Abweichungen in der Z-Achsen-Richtung (Höhenrichtung) in der Referenzhöhenposition an jeder Koordinatenposition der bedruckten Leiterplatte 1 und speichert den berechneten Betrag der Abweichung als relative Höhendaten von jeder Koordinatenposition der bedruckten Leiterplatte 1 in die Speichereinrichtung 25 für arithmetische Betriebsergebnisse.

Diese Konfiguration ist allerdings nicht einschränkend. Eine modifizierte Konfiguration der Höhenmessung der bedruckten Leiterplatte 1 kann die absolute Höhe der Leiterplatte 1 messen. Eine andere modifizierte Konfiguration einer Höhenmessung der bedruckten Leiterplatte 1 kann die relative Höhe der bedruckten Leiterplatte 1 zu einer vorbestimmten Referenz (z. B. dem beidseitig telezentrischen optischen System 18 der Kamera 15) messen.

(j) Wenn eine Höhenmessung (Verzugsmessung) der bedruckten Leiterplatte 1 der Auflösung bei einer vorbestimmten Auflösungsleistung erlaubt ist, kann dies als Information zum Identifizieren des Grades bei der dreidimensionalen Messung der Lötpaste 4 oder Ähnlichem verwendet werden. Dies ermöglicht eine Ausdehnung des dynamischen Bereiches der Höhe bei der dreidimensionalen Messung.
(k) Die Konfiguration der vorstehenden Ausführungsform ist mit den Stellgliedern versehen, die die jeweiligen vier Eckabschnitte des Abbildungselements 17 individuell auf und ab bewegen. Die Konfiguration eines Ausführens einer Höhenanpassung und Neigungsanpassung des Abbildungselements 17 ist allerdings nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiels kann eine Modifikation mit einem Mechanismus, der eine Neigungsanpassung durch ein Rotieren des Abbildungselements 17 um eine vorbestimmte Rotationsachse durchführt, und mit einem Mechanismus, der eine Höhenanpassung durch ein Auf-und-Ab-Bewegen des Mechanismus durchführt, versehen sein.

Der Vorgang der Höhenanpassung und Neigungsanpassung ist nicht auf den der vorstehenden Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel führt die vorstehende Ausführungsform eine Höhenanpassung und Neigungsanpassung erfolgreich durch. Eine Modifikation kann allerdings eine Höhenanpassung und eine Neigungsanpassung gleichzeitig durchführen.
Eine andere Modifikation kann eine Neigungsanpassung nicht durchführen, kann aber nur Höhenanpassung durchführen, um das Abbildungselement 17 in dem Fokusbereich während eines Beibehaltens der Referenzlage zu platzieren.
(L) Die vorstehend Ausführungsform verwendet einen CCD-Abbildungssensor als das Abbildungselement 17 der Kamera 15. Das Abbildungselement 17 ist allerdings nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, aber kann zum Beispiel ein CMOS-Abbildungssensor sein.
Die Konfiguration der vorstehenden Ausführungsform ist mit der ersten Abbildungsregion K1 und der zweiten Abbildungsregion K2 durch ein Trennen des Bereiches von einem Abbildungselement 17 versehen. Diese Konfiguration ist allerdings nicht einschränkend. Zum Beispiel kann eine modifizierte Konfiguration eine Mehrzahl von Abbildungselementen, die an einer Leiterplatte vorgesehen sind, zu der ersten Abbildungsregion K1 und der zweiten Abbildungsregion K2 jeweilig verteilen. Zumindest eine einzelne Kamera 15 (identisches optisches System) sieht ähnliche Funktionen und vorteilhafte Effekte zu den Funktionen und den vorteilhaften Effekten der vorstehenden Ausführungsform vor.
(M) Nach der vorstehenden Ausführungsform werden Farbabbildungsdaten (Leuchtdichtenabbildungsdaten) für den Prozess eines Extrahierens von verschiedenen Messungsobjektbereichen verwendet. Die Farbabbildungsdaten können für andere Anwendungen anstatt oder zusätzlich zu dieser Anwendung verwendet werden. Zum Beispiel kann eine modifizierte Konfiguration Farbabbildungsdaten zu dreidimensionalen Daten, die durch die dreidimensionale Messung erhalten werden, kartieren. Diese modifizierte Konfiguration ermöglicht es, das Licht und den Schatten eines gemessenen Objekts auszudrücken und dabei die Textzufuhr der dreidimensionalen Abbildung zu verbessern. Als ein Ergebnis ermöglicht dies, die Form des gemessenen Objekts schnell und einfach zu erkennen und verringert signifikant die Zeit, die für den Prüfbetrieb benötigt wird.
Bezugszeichenliste

1: Bedruckte Leiterplatte
4: Lötpaste
10: Substratinspektionsapparat
13: Transporteinrichtung
14: Erleuchtungseinrichtung
14A - 14I: Beleuchtungseinheit
15: Kamera
16: Steuerungseinrichtung
17: Abbildungselement
18: Beidseitig telezentrisches System
24: Speichereinrichtung für Abbildungsdaten
31: Linse auf Objektseite
32: Öffnungsblende
33: Linse auf Abbildungsseite,
GA: obere Grenze des Fokusbereichs,
GB: untere Grenze des Fokusbereichs,
K1: erste Abbildungsregion,
K2: zweite Abbildungsregion,
W: Abbildungsbereich,
W1: erster Abbildungsbereich,
W2: zweiter Abbildungsbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2012247375 A [0010]
JP 2006516719 A [0010]

Claims

Vorrichtung für eine dreidimensionale Messung, die aufweist: Eine Bestrahlungseinheit, die konfiguriert ist, um ein gemessenes Objekt mit einem vorbestimmten Licht zu bestrahlen, eine Abbildungseinheit, die ein Abbildungselement, das vorgesehen ist, um zumindest in einer Vertikalrichtung verschiebbar zu sein, und ein beidseitig telezentrisches optisches System, das konfiguriert ist, um das Abbildungselement zu veranlassen, eine Abbildung einer vorbestimmten Region des gemessenen Objekts, die mit dem vorbestimmten Element bestrahlt wird, zu bilden, enthält, eine Bewegungseinheit, die konfiguriert ist, um die Bestrahlungseinheit und die Abbildungseinheit relativ zu dem gemessenen Objekt zu bewegen, eine Abbildungsverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um eine dreidimensionale Messung eines vorbestimmten Messungsobjekts an dem gemessenen Objekt auf Grundlage einer Abbildung, die durch die Abbildungseinheit aufgenommen wird, durchzuführen, eine Messungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Höhe der vorbestimmten Region in zumindest einem Zustand vor einem Abbilden der vorbestimmten Region an dem gemessenen Objekts unter dem vorbestimmten Licht zu messen, und eine Anpassungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Höhenposition des Abbildungselements auf Grundlage eines Messungsergebnisses der Messungseinheit anzupassen, so dass ein Intervall zwischen der vorbestimmten Region und dem Abbildungselement gleich einer vorbestimmten Entfernung beim Abbilden der vorbestimmten Region ist.
Vorrichtung für eine dreidimensionale Messung nach Anspruch 1, wobei die Messungseinheit konfiguriert ist, um eine Neigung der vorbestimmten Region in zumindest einem Zustand vor einem Abbilden der vorbestimmten Region an dem gemessenen Objekt unter dem vorbestimmten Licht zu messen, und die Anpassungseinheit konfiguriert ist, um eine Neigung des Abbildungselements auf Grundlage eines Messungsergebnisses der Messungseinheit anzupassen, so dass die Neigung des Abbildungselements zu der Neigung der vorbestimmten Region beim Abbilden der vorbestimmten Region korrespondiert.
Vorrichtung für eine dreidimensionale Messung nach Anspruch 2, die außerdem aufweist: eine Korrektureinheit, die konfiguriert ist, um die Abbildung, die durch die Abbildungseinheit aufgenommen wurde, auf Grundlage eines Betrags einer Positionsabweichung in einer horizontalen Richtung von jedem Pixel zu korrigieren, wenn das Abbildungselement geneigt ist.
Vorrichtung für eine dreidimensionale Messung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bewegungseinheit konfiguriert ist, um die Bestrahlungseinheit und die Abbildungseinheit relativ zu dem gemessenen Objekt entlang einer vorbestimmten Richtung hin und her zu bewegen, wobei eine Messung der vorbestimmten Region an dem gemessenen Objekt durch die Messungseinheit in einem Vorwärtspfad durchgeführt wird, und eine Anpassung der vorbestimmten Region durch die Anpassungseinheit und ein Abbilden unter dem vorbestimmten Licht in einem Rückwärtspfad durchgeführt wird.
Vorrichtung für eine dreidimensionale Messung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das gemessene Objekt eine bedruckte Leiterplatte mit Lötpaste, die darauf gedruckt ist, oder ein Wafersubstrat mit einem Lötbuckel, der darauf gebildet ist, ist.