JP4735010B2

JP4735010B2 - Substrate height measurement method

Info

Publication number: JP4735010B2
Application number: JP2005109665A
Authority: JP
Inventors: 一男岡本; 昇東
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2025-04-06
Also published as: JP2006292409A

Description

本発明は、回路基板製造工程において、計測した検査対象基板の3次元画像データおよび2次元画像データ（以下、基板計測画像という。）から、電子部品の実装状態や半田状態の検査を行う基板高さ計測方法に関し、特に、高さ基準となるグランド候補領域の導出と検査領域に対するグランドとのリンク方法に関するものである。 In the circuit board manufacturing process, the present invention relates to a board height for inspecting the mounting state and solder state of electronic components from the measured 3D image data and 2D image data (hereinafter referred to as a board measurement image) of the board to be inspected. More particularly, the present invention relates to a method for deriving a ground candidate area serving as a height reference and linking a ground to an inspection area.

プリント基板に電子部品が実装された後、電子部品の実装状態や半田付け状態等電子部品に関する検査を行う装置として基板外観検査装置がある。 There is a board appearance inspection apparatus as an apparatus for inspecting an electronic component such as a mounting state or a soldering state of the electronic component after the electronic component is mounted on a printed board.

一般的に、基板外観検査装置においてはティーチング工程、検査工程を経て部品検査が行われている。まず検査対象のプリント基板を撮像し、部品検査や半田検査に用いる検査データ(検査領域の位置や検査アルゴリズム、検査パラメータ、グランド設定等)の作成(以下、ティーチング作業という。)を行った後、作成した検査データを基に部品検査や半田検査を行っている。 In general, in a board appearance inspection apparatus, parts inspection is performed through a teaching process and an inspection process. First, after imaging a printed circuit board to be inspected and creating inspection data (inspection area position, inspection algorithm, inspection parameters, ground setting, etc.) used for component inspection and solder inspection (hereinafter referred to as teaching work), Component inspection and solder inspection are performed based on the created inspection data.

ここで、グランドとは高さ基準となる領域のことであり、グランドの高さ情報は検査対象が実装もしくは塗布されている基板面高さ情報として用いる。この為、グランドを設定する領域としては、高さ情報が安定して取得することが出来るパターン面領域が用いられる。 Here, the ground is a region serving as a height reference, and the ground height information is used as substrate surface height information on which an inspection target is mounted or applied. For this reason, a pattern surface area in which height information can be stably acquired is used as the area for setting the ground.

検査対象とグランドとの位置関係および高さ関係を図１・２に示す。図１はグランドを１点設定した図であり、図２はグランドを３点設定した図である。 The positional relationship and height relationship between the inspection object and the ground are shown in FIGS. FIG. 1 is a diagram in which one ground is set, and FIG. 2 is a diagram in which three grounds are set.

図１のようにグランドとして１点しか用いない場合では、推定した基板面高さ（図１の４）と実際の基板面高さとの差異（図１の誤差３）が大きくなる可能性がある。しかしながら、図２のようにグランドを３点用いた場合では、推定した基板面高さ（図２の４）と実際の基板面高さとの差異が小さくなるために、検査を行う時の数値に誤差が少なくなる。このようにグランドは、図２に示すように検査対象を中心として、３点で構成する事が多い(以下グランド三角形)。検査時に必要な情報である検査対象が実装または塗布されている基板面高さ情報を取得するために、グランド三角形により導出される擬似平面の方程式を算出し、検査対象の基板面高さを導出する。 When only one point is used as the ground as shown in FIG. 1, the difference between the estimated board surface height (4 in FIG. 1) and the actual board surface height (error 3 in FIG. 1) may become large. . However, in the case where three grounds are used as shown in FIG. 2, the difference between the estimated board surface height (4 in FIG. 2) and the actual board surface height is small. Error is reduced. As shown in FIG. 2, the ground is often composed of three points (hereinafter referred to as a ground triangle). In order to obtain the board surface height information on which the inspection object is mounted or applied, which is necessary information during inspection, the pseudo-plane equation derived from the ground triangle is calculated, and the substrate surface height to be inspected is derived. To do.

すなわち、図２において、３点のグランド座標GI(X_I,Y_I,Z_I)(I=1〜3)より得られる方程式（数式１）から、検査対象座標での基板面高さを導出する。但し、A,B,Cは平面の方程式（ＡＸ＋ＢＹ＋ＣＺ＋Ｌ＝０）の係数である。導出した方程式より検査対象の座標(X,Y)を代入することにより、基板面高さZを導出することが出来,検査対象の計測高さとの差分を導出することにより、検査対象の高さを導出することが出来る。

That is, in FIG. 2, the substrate surface height at the inspection target coordinates is derived from the equation (Formula 1) obtained from the three ground coordinates GI (X _I , Y _I , Z _I ) (I = 1 to 3). To do. However, A, B, and C are coefficients of a plane equation (AX + BY + CZ + L = 0). By substituting the coordinates (X, Y) of the inspection object from the derived equation, the substrate surface height Z can be derived, and by deriving the difference from the measurement height of the inspection object, the height of the inspection object Can be derived.

以上のように、グランド設定に関して、パターン面領域上に設定することや検査対象に対して３点設定すること等、作業者が手動にて設定する項目が多い。さらには、作業者により設定するグランド位置が異なることから、作業者の設定技術により設定時間や高さ精度が決定される為に、作業者に大きな負担を強いることになる。 As described above, regarding the ground setting, there are many items that are manually set by the operator, such as setting on the pattern surface area and setting three points for the inspection target. Furthermore, since the ground position to be set differs depending on the worker, the setting time and height accuracy are determined by the worker's setting technique, which places a heavy burden on the worker.

そこで、グランド設定方法を自動化する手法が有る。例えば、特許文献１においては、検査対象に対して、複数の方向より取得した計測輝度画像データが、プリント基板上に発生している研磨傷等の凹凸により大きく異なっていることを利用して、検査対象基板のパターン面領域を抽出し、そのパターン面領域を格子状に区切り、格子領域を作成する。作成した格子領域内に含まれるパターン面高さの平均値をグランド候補の高さとして採用し、格子領域の中心に配置する方法や、パターン面領域画像から距離画像を作成し、格子領域内の距離値に応じてグランド候補を設定する方法によりグランド候補を設定する。そして、グランド候補に対して、部品を取り囲むようにグランドを複数点採用することによりグランドの自動設定を実現している。 Therefore, there is a method for automating the ground setting method. For example, in Patent Document 1, using the fact that measured luminance image data acquired from a plurality of directions for inspection objects is greatly different due to unevenness such as polishing scratches occurring on the printed circuit board, A pattern surface area of the substrate to be inspected is extracted, and the pattern surface area is divided into a lattice shape to create a lattice area. The average value of the pattern plane height included in the created grid area is adopted as the height of the ground candidate, and a method of placing it at the center of the grid area, or creating a distance image from the pattern plane area image, A ground candidate is set by a method of setting a ground candidate according to the distance value. For the ground candidates, automatic ground setting is realized by adopting a plurality of grounds so as to surround the component.

また、公知例として、検査対象を計測した基板計測画像のパターン面領域を抽出し、そのパターン面領域を格子状に区切り、格子領域を作成する。全基板領域の格子点に対して、格子点上にパターン面が存在した時にグランド候補として設定する。そして、グランド候補群に対して、部品を取り囲むようにグランドを複数点採用することによりグランドの自動設定を実現している検査装置が有る。
特開２００３−１７７０１３号公報 Further, as a known example, a pattern surface area of a substrate measurement image obtained by measuring an inspection object is extracted, and the pattern surface area is divided into a lattice shape to create a lattice area. With respect to the lattice points of the entire substrate area, when a pattern surface exists on the lattice points, it is set as a ground candidate. In addition, there is an inspection apparatus that realizes automatic ground setting by adopting a plurality of grounds so as to surround a part for a ground candidate group.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-177013

しかしながら、特許文献１においてはグランド候補を設定するときに、格子領域中央にグランド候補を配置している為に、パターン面領域上にグランドがないことがあり、検査に用いる場合に、高さが安定して取得することが出来なくなる。さらには、グランド候補から検査領域に対してグランドを設定する際にも、検査対象を取り囲むように配置するのみであるので、検査領域からの距離が離れた位置のグランドを採用する場合があり、このときには推定した基板面高さに基板反りの影響が多く含まれているので課題となっている。 However, in Patent Document 1, when a ground candidate is set, since the ground candidate is arranged at the center of the lattice region, there may be no ground on the pattern surface region. It becomes impossible to acquire stably. Furthermore, when setting the ground from the ground candidate to the inspection area, it is only arranged so as to surround the inspection object, and therefore a ground at a position away from the inspection area may be adopted. At this time, the estimated height of the substrate surface is a problem because many of the effects of the substrate warp are included.

さらに、公知例においては、格子間隔にグランドを設定している為に、格子間隔内にパターン面領域が存在した時には、その領域にグランドを設定することが出来ない。このため、検査領域からの距離が離れた位置のグランドを採用したり、グランドとして１点もしくは2点しかリンクしない場合があり、このようなときには、先ほどと同様に、推定した基板面高さの基板反りの影響が多く含まれるので課題となっている。 Further, in the known example, since the ground is set in the lattice interval, when the pattern surface region exists in the lattice interval, the ground cannot be set in the region. For this reason, there is a case where a ground at a position away from the inspection area is adopted or only one or two points are linked as the ground. In such a case, the estimated board surface height is the same as before. This is a problem because it includes many effects of substrate warpage.

以上のような課題に対して、本発明では、検査対象を中心としてグランドを探索することにより、グランド設定精度を向上させ、検査対象の高さ精度を向上することが出来るグランド自動設定方法およびそれを用いた検査データ自動作成方法を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention searches the ground centering on the inspection target, thereby improving the ground setting accuracy and improving the height accuracy of the inspection target, and the same. An object of the present invention is to provide a method for automatically creating inspection data using a computer.

本発明の高さ計測方法は、検査対象基板の表面形状を計測した基板計測画像を取得する工程と、前記基板計測画像からパターン面領域を前記表面形状を計測した結果を用いて抽出する工程と、前記パターン面領域内の部品領域を検査領域として設定する工程と、前記検査領域に対してグランド点を設定する工程と、前記グランド点を用いて基板近似平面を作成する工程と、前記検査領域の前記基板近似平面に対する高さ情報を算出する工程と、を有する高さ計測方法であって、前記グランド点を設定する工程は、前記パターン面領域から前記検査領域と前記表面形状の計測が不安定な領域を除外した領域を所定の数のグランド候補領域に分割し、該分割された領域毎に１点のグランド点を第１の評価関数を用いて決定し、前記決定されたグランド点から３点のグランド点を組合せを変えて選択し、第２の評価関数を用いて前記基板近似平面を作成するための３点のグランド点を決定するものであり、前記３点のグランド点は、該３点のグランド点を頂点とするグランド三角形の内部に検査領域の中心点が含まれるように選択されるものであり、また、前記第１の評価関数は、前記グランド候補領域のエッジからの距離を該領域に含まれる各画素の画素値とし、各画素値の逆数値と、前記検査領域の中心点と各画素の距離に基づいて、グランド点に該当する画素を決定するものであり、また、前記第２の評価関数は、前記グランド三角形と前記検査領域の重複面積と、前記検査領域の中心点と前記選択された各グランド点の距離に基づいて、前記基板近似平面を作成するための３点のグランド点を決定するものである。 The height measurement method of the present invention includes a step of obtaining a substrate measurement image obtained by measuring a surface shape of a substrate to be inspected, a step of extracting a pattern surface region from the substrate measurement image using a result of measuring the surface shape, and , and setting the component regions of the pattern surface area as the inspection region, and setting the ground point to the inspection area, a step of making a substrate approximate plane with the ground point, the inspection a height measurement method and a step of calculating the height information with respect to the substrate approximate plane region, before the step of setting the Kigu land point, the surface shape and the examination region from the pattern surface area dividing the measurement has been excluded unstable region area to the ground candidate region of a predetermined number, the ground point of one point for each said divided area determined using the first evaluation function is the determined Gra The ground point of the 3 points from de point selected by changing the combination, which using the second evaluation function to determine the ground point of the three points for generating said substrate approximate plane, the ground of the three points are those chosen so that the center point of the inside inspection area of the ground triangle whose vertices ground point of the three points are included, also, the first evaluation function, before Kigu lands candidate the pixel value of each pixel included the distance from the edge of the area to the area, and the reciprocal value of each pixel value, based on the distance of the center point and each pixel of the inspection area, a pixel corresponding to the ground point is intended determining, also, the second evaluation function, and the ground triangle and overlapping area of the inspection region, on the basis of the distance of each ground point wherein the selected center point of the inspection area, said substrate three points for creating an approximate plane That determine the land point, which is also of the.

また、本発明の高さ計測方法は、検査対象基板の表面形状を計測した基板計測画像を取得する工程と、前記基板計測画像からパターン面領域を前記検査対象基板のパターン情報を有する基板設計データを用いて抽出する工程と、前記パターン面領域内の部品領域を検査領域として設定する工程と、前記検査領域に対してグランド点を設定する工程と、前記グランド点を用いて基板近似平面を作成する工程と、前記検査領域の前記基板近似平面に対する高さ情報を算出する工程と、を有する高さ計測方法であって、前記グランド点を設定する工程は、前記パターン面領域から前記検査領域と前記表面形状の計測が不安定な領域を除外した領域を所定の数のグランド候補領域に分割し、該分割された領域毎に１点のグランド点を第１の評価関数を用いて決定し、前記決定されたグランド点から３点のグランド点を組合せを変えて選択し、第２の評価関数を用いて前記基板近似平面を作成するための３点のグランド点を決定するものであり、前記３点のグランド点は、該３点のグランド点を頂点とするグランド三角形の内部に検査領域の中心点が含まれるように選択されるものであり、また、前記第１の評価関数は、前記グランド候補領域のエッジからの距離を該領域に含まれる各画素の画素値とし、各画素値の逆数値と、前記検査領域の中心点と各画素の距離に基づいて、グランド点に該当する画素を決定するものであり、また、前記第２の評価関数は、前記グランド三角形と前記検査領域の重複面積と、前記検査領域の中心点と前記選択された各グランド点の距離に基づいて、前記基板近似平面を作成するための３点のグランド点を決定するものである。 The height measurement method of the present invention includes a step of acquiring a substrate measurement image obtained by measuring the surface shape of an inspection target substrate, and a substrate design data having pattern information on the pattern surface area from the substrate measurement image. a step of extracting with a step of setting the component regions of the pattern surface area as the inspection region, and setting the ground point to the inspection area, the substrate approximate plane with the ground point a height measuring method comprising the steps of: creating, a step of calculating height information with respect to the substrate approximation plane of the examination region, a step of setting the pre Kigu land point, the from the pattern surface area an inspection area and area measurement excluding the unstable region of the surface shape is divided into a ground candidate area having a predetermined number of the first evaluation function ground point of one point for each said divided regions Which have determined, the ground point of the three points from the determined ground point selected by changing the combination, determining the ground point of the three points for generating said substrate approximate plane with the second evaluation function , and the ground point of the three points is one is selected as the center point of the inside inspection area of the ground triangle whose vertices ground point of the three points are included, also, the first evaluation function, before the distance from the edge of Kigu land candidate region as the pixel value of each pixel included in the region, and the reciprocal value of each pixel value, based on the distance of the center point and each pixel of the inspection area is intended to determine the pixels corresponding to the ground point, also, the second evaluation function, and the ground triangle and overlapping area of the inspection region, each of the ground point wherein the selected center point of the test area based of the distance, the group That determine the ground point of the three points for creating an approximate plane is also of a.

本発明のグランド自動設定方法およびそれを用いた外観検査装置によれば、高さ基準であるグランドについて自動的に設定することができるので、作業者がグランドを手動入力する必要がなく、さらには作業者間でのグランド設定精度を一定に保つことが出来るので、検査データ作成時間を大幅に短縮し、検査データ作成精度を向上させることが出来る。 According to the automatic ground setting method of the present invention and the visual inspection apparatus using the same, it is possible to automatically set the ground that is the height reference, so that the operator does not need to manually input the ground. Since the ground setting accuracy among workers can be kept constant, the inspection data creation time can be greatly shortened and the inspection data creation accuracy can be improved.

以下、本発明を実施する為の最良の形態を具体的に示した実施の形態について、図面とともに記載する。始めに、グランド自動設定の概要を説明する。次に基板計測画像を用いたグランド候補領域作成方法を説明し、基板設計データを用いたグランド候補領域作成方法を説明する。そして最後にグランド候補領域を用いたグランド自動リンク方法について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments that specifically show the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an outline of automatic ground setting will be described. Next, a ground candidate area creating method using the board measurement image will be described, and a ground candidate area creating method using the board design data will be described. Finally, a ground automatic link method using a ground candidate area will be described.

図３に本発明におけるグランド自動リンク方法のフローチャートを示す。ステップ３００において、検査対象の基板画像を取得し、グランドを配置するグランド候補領域を作成する。この詳細については後に説明する。そして、ステップ３１０において、検査領域を取得し、取得した検査領域の周辺領域を12分割し、各分割領域にてグランド候補を決定する（ステップ３２０）。次にステップ３３０にて、全分割領域のグランド候補を決定した後、後に説明するグランドリンク条件にて検査領域に対してグランドリンクを行う（ステップ３４０）。 FIG. 3 shows a flowchart of the ground automatic link method according to the present invention. In step 300, a substrate image to be inspected is acquired, and a ground candidate region in which a ground is to be arranged is created. Details of this will be described later. Then, in step 310, an inspection region is acquired, and the peripheral region of the acquired inspection region is divided into twelve, and ground candidates are determined in each divided region (step 320). Next, in step 330, ground candidates for all the divided regions are determined, and then the ground link is performed on the inspection region under the ground link condition described later (step 340).

以下、各項目の詳細を説明する。 Details of each item will be described below.

始めに、ステップ３００におけるグランド候補領域の作成について、まず、検査対象基板を計測した基板計測画像を用いて作成する方法を説明し、検査対象基板の設計データを用いて作成する方法を説明する。 First, regarding the creation of the ground candidate region in step 300, first, a method of creating using the substrate measurement image obtained by measuring the inspection target substrate will be described, and a method of generating using the design data of the inspection target substrate will be described.

検査対象基板を計測した基板計測画像を用いてグランド候補領域画像を作成する方法について説明する。図４は基板計測画像を用いたグランドリンク方法を示すフローチャートである。ステップ４００はプリント基板撮像工程、ステップ４１０はパターン面領域抽出工程、ステップ４２０は検査領域読込工程、ステップ４３０はグランド候補領域画像作成工程、ステップ４４０はグランドリンク工程を示す。 A method of creating a ground candidate area image using a board measurement image obtained by measuring a board to be inspected will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a ground link method using a board measurement image. Step 400 is a printed circuit board imaging process, step 410 is a pattern surface area extracting process, step 420 is an inspection area reading process, step 430 is a ground candidate area image creating process, and step 440 is a ground link process.

ステップ４００のプリント基板の撮像工程においては、検査対象の2次元情報や3次元情報を取得するため、レーザ光源を用いた方法により説明する。図５はレーザ光源を用いた三角測量の原理図である。レーザ光源Lより垂直入射された入射光６は検査対象２がない場合、点線の光路を辿り位置X₁で受光され、検査対象２がある場合は実線の光路を辿り位置X₂で受光されるものとする。この時、受光位置X₁、X₂の位置検出を行い、その位置から三角測量法を用いて高さHを導出することができる。受光位置X₁、受光位置X₂の位置検出に用いられる半導体光センサとしてPSD（POSITION SENSITIVE DETECTOR）がある。このセンサは入力スポット光の位置に比例したアナログ信号を出力する位置検出デバイスである。このPSDからの出力信号IAとIBより、計測位置(X、Y)における反射光量を示す輝度値B(X、Y)と対象物の高さH(X、Y)が、数式２、数式３より求められる。
Ｂ（Ｘ、Ｙ）＝ＩＡ（Ｘ、Ｙ）＋ＩＢ（Ｘ、Ｙ）・・・（数式２）
Ｈ（Ｘ、Ｙ）＝ＩＡ（Ｘ、Ｙ）／（（ＩＡ（Ｘ，Ｙ）＋（ＩＢ（Ｘ、Ｙ））・・（数式３）
上記方法を電子基板全面に行うことにより、前記電子基板全体の計測データである表面形状データ(以下高さ画像)及び輝度データ(以下輝度画像)を作成する。 In the printed circuit board imaging process in step 400, a method using a laser light source will be described in order to acquire two-dimensional information and three-dimensional information of an inspection target. FIG. 5 is a principle diagram of triangulation using a laser light source. The incident light 6 perpendicularly incident from the laser light source L follows the dotted optical path when the inspection object 2 does not exist, and is received at the position X _{1. When the} inspection object 2 exists, the incident light 6 follows the solid optical path and is received at the position X _2. Shall. At this time, the positions of the light receiving positions X ₁ and X ₂ are detected, and the height H can be derived from the positions using the triangulation method. There is a PSD (POSITION SENSITIVE DETECTOR) as a semiconductor optical sensor used for detecting the positions of the light receiving position X ₁ and the light receiving position X ₂ . This sensor is a position detection device that outputs an analog signal proportional to the position of the input spot light. From the output signals IA and IB from the PSD, the luminance value B (X, Y) indicating the amount of reflected light at the measurement position (X, Y) and the height H (X, Y) of the object are expressed by Equations 2 and 3. More demanded.
B (X, Y) = IA (X, Y) + IB (X, Y) (Expression 2)
H (X, Y) = IA (X, Y) / ((IA (X, Y) + (IB (X, Y))) (Equation 3)
By performing the above method on the entire surface of the electronic substrate, surface shape data (hereinafter, height image) and luminance data (hereinafter, luminance image), which are measurement data of the entire electronic substrate, are created.

次に、ステップ４１０において、計測した基板計測画像から基板パターン面を抽出し、パターン面高さ画像を作成する。ここで、パターン面とは銅箔により形成されており、プリント基板上において部品間を接続する配線領域および部品ランド領域等の高さが安定して測定できる領域を示す。 Next, in step 410, a substrate pattern surface is extracted from the measured substrate measurement image to create a pattern surface height image. Here, the pattern surface is formed of copper foil, and indicates a region where the height such as a wiring region and a component land region for connecting components can be stably measured on a printed board.

図６は、計測した基板画像からパターン面を抽出する過程を示した図である。
まず、計測装置より得られる高さ画像(図６(A))と輝度画像(図６(B))に対して2値化閾値を導出し、2値化画像を作成する。高さ画像については、パターン面の高さは実装部品よりも低い為に、閾値よりも小さい画素値を残す(図６(C))。輝度画像については、パターン面は銅箔面であり、実装部品よりも輝度が高い為に、閾値より大きい画素値を残す(図６(D))。そして、各々の2値化画像の論理積よりパターン面高さ画像を作成する(図６(E))。 FIG. 6 is a diagram illustrating a process of extracting a pattern surface from the measured substrate image.
First, a binarization threshold value is derived for a height image (FIG. 6A) and a luminance image (FIG. 6B) obtained from the measurement device, and a binarized image is created. With respect to the height image, since the height of the pattern surface is lower than that of the mounted component, a pixel value smaller than the threshold value is left (FIG. 6C). For the luminance image, the pattern surface is a copper foil surface, and the luminance is higher than that of the mounted component, so that a pixel value larger than the threshold is left (FIG. 6D). Then, a pattern surface height image is created from the logical product of the respective binarized images (FIG. 6 (E)).

ここで、2値化処理方法における閾値として、大津の2値化等の自動閾値決定方法により得られる閾値や固定閾値が挙げられる。さらに、輝度画像について閾値よりも小さい画素値を残し、高さ画像については閾値よりも大きい画素値を残し、それらの論理積の否定からもパターン面高さ画像は得られる。 Here, examples of the threshold value in the binarization processing method include a threshold value and a fixed threshold value obtained by an automatic threshold value determination method such as binarization of Otsu. Further, the pixel value smaller than the threshold value is left for the luminance image, the pixel value larger than the threshold value is left for the height image, and the pattern surface height image can be obtained by negating the logical product of them.

次にステップ４２０において検査領域を取得する。取得方法としては、CAMデータより取得する方法と基板計測画像より取得する方法がある。CAMデータより取得する方法においては、検査対象に関するCAMデータより部品位置データ、部品形状データを取得し、部品領域を検査領域として取得する。 Next, in step 420, an inspection area is acquired. As acquisition methods, there are a method of acquiring from CAM data and a method of acquiring from a substrate measurement image. In the method of acquiring from the CAM data, the part position data and the part shape data are acquired from the CAM data relating to the inspection object, and the part area is acquired as the inspection area.

基板計測画像より取得する方法においては特許文献２（特開２００４−３４０８３２：回路基板の外観検査方法および回路基板の外観検査装置）の基板計測画像を用いた検査データ作成方法における部品領域取得方法により取得する。すなわち、基板計測画像よりパターン面領域画像を作成し、作成したパターン面領域画像より基板近似面画像を作成する。そして、基板高さ計測画像と基板近似面画像とのサブトラクションにより相対部品高さ画像を作成し、複数の高さ閾値を用いて部品領域を取得する。最後に取得した部品領域を検査領域として取得する。 In the method of acquiring from the board measurement image, the component area acquisition method in the inspection data creation method using the board measurement image of Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-340832: Circuit board appearance inspection method and circuit board appearance inspection apparatus) is used. get. That is, a pattern surface region image is created from the substrate measurement image, and a substrate approximate surface image is created from the created pattern surface region image. Then, a relative part height image is created by subtraction of the board height measurement image and the board approximate surface image, and a part region is acquired using a plurality of height thresholds. The last acquired component area is acquired as an inspection area.

次にステップ４３０において、ステップ４１０にて作成したパターン面領域に対してステップ４２０により取得した検査領域をマスク処理することにより、グランド候補領域画像を作成する。 Next, in step 430, a ground candidate region image is created by masking the inspection region acquired in step 420 with respect to the pattern surface region created in step 410.

次に、ステップ４３０において、検査対象基板の設計データを用いてグランド候補領域画像を作成する方法について説明する。図７は基板設計データを用いたグランドリンク方法を示すフローチャートである。図７において、ステップ７００は基板設計データ読込工程、ステップ７１０は基板設計画像作成工程、ステップ７２０は検査領域取得工程、ステップ７３０はグランド候補領域画像の作成工程、ステップ７４０はグランドリンク工程を示す。 Next, a method for creating a ground candidate region image using the design data of the inspection target board in step 430 will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a ground link method using board design data. In FIG. 7, step 700 shows a board design data reading process, step 710 shows a board design image creation process, step 720 shows an inspection area acquisition process, step 730 shows a ground candidate area image creation process, and step 740 shows a ground link process.

ステップ７００の基板設計データ読込工程において、部品マウンタ装置などより部品位置データと部品形状データを取得し、基板設計時のＣＡＤ情報より基板設計データを取得する。取得方法としては、各々の情報記憶装置より、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、等のメディア媒体を介して取得する方法やＵＳＢメモリやＬＡＮ回線、外付けＨＤＤ等の外部装置より取得する方法がある。 In the board design data reading process in step 700, the part position data and the part shape data are obtained from a part mounter or the like, and the board design data is obtained from CAD information at the time of board design. As an acquisition method, the information is acquired from each information storage device through a media medium such as a flexible disk, CD-ROM, DVD-ROM, or from an external device such as a USB memory, a LAN line, or an external HDD. There is a way.

ステップ７１０では、ステップ７００にて読込んだ基板設計データから基板設計画像を作成する。基板設計データの例として、ガーバフォーマットにて記述されている基板設計データがある。ガーバ―フォーマットとは、プリント基板のパターンを描画するプロッタ制御コードの一つであり、EIA標準RS-274Dによって規格化されている。このRS-274D規格では、プロッタの描画座標、描画に使用するペン、ペン動作、等が記述されている。ガーバ―フォーマットにて記述している基板設計データとしては、部品面・半田面(又は表面・裏面等)毎に、パターン面、シルク面、レジスト面等の領域が数値として記述されている。これらの数値より、パターン面、シルク面、レジスト面より構成される基板設計画像を作成する。図８にパターン面、シルク面、レジスト面の関係を示す。パターン面とは、プリント基板上の配線パターンを表した領域(図８の８００))である。レジスト面とは、レジストレスの領域を示し、配線パターンに半田が付着しないように保護する為や配線パターンの防腐処理の為に塗布される領域(レジスト領域)以外の領域(図８の８１０)である。シルク面とは、部品名称や基板名称等、基板上に記された文字・記号の領域(図８の８２０)である。 In step 710, a board design image is created from the board design data read in step 700. As an example of the board design data, there is board design data described in a Gerber format. The Gerber format is one of plotter control codes for drawing a pattern on a printed circuit board, and is standardized by EIA standard RS-274D. In the RS-274D standard, plotting coordinates of a plotter, a pen used for drawing, a pen operation, and the like are described. As the board design data described in the gerber format, areas such as a pattern surface, a silk surface, and a resist surface are described as numerical values for each component surface / solder surface (or front surface / back surface). From these numerical values, a substrate design image composed of a pattern surface, a silk surface, and a resist surface is created. FIG. 8 shows the relationship between the pattern surface, silk surface, and resist surface. The pattern surface is a region (800 in FIG. 8) representing a wiring pattern on the printed circuit board. The resist surface indicates a resist-less region, and a region other than a region (resist region) applied for the purpose of protecting the wiring pattern from being attached with solder or preserving the wiring pattern (810 in FIG. 8). It is. The silk surface is a character / symbol region (820 in FIG. 8) written on the substrate, such as a component name or a substrate name.

次にステップ７２０においては検査領域を取得する。ステップ700により取得したCAMデータより部品位置データおよび部品形状データを取得し、部品領域を検査領域として取得する。 Next, in step 720, an inspection area is acquired. Component position data and component shape data are acquired from the CAM data acquired in step 700, and the component region is acquired as an inspection region.

ステップ７３０では、ステップ７１０より取得したパターン面領域に対して、ランド領域およびシルク領域と検査領域を除いた領域を作成し、グランド候補領域画像を生成する。ランド領域は、実装部品とプリント基板が接合する領域であり、プリント基板上ではレジストが塗布されていない配線パターンであるので、パターン面とレジスト面の論理積より算出される。このことから、パターン面とレジスト面との論理積の否定からランド領域を除くパターン面を抽出し、その領域に対してシルク領域と検査領域をマスク処理することによりグランド候補領域画像を作成する。 In step 730, a region excluding the land region, the silk region, and the inspection region is created for the pattern surface region acquired in step 710, and a ground candidate region image is generated. The land area is an area where the mounting component and the printed board are joined. Since the land area is a wiring pattern on which no resist is applied on the printed board, the land area is calculated from the logical product of the pattern surface and the resist surface. From this, a pattern surface excluding the land region is extracted from the negation of the logical product of the pattern surface and the resist surface, and the silk region and the inspection region are masked with respect to that region, thereby creating a ground candidate region image.

図７に示すように、高さ計測方法における検査対象基板のパターン面を抽出する機能として、検査対象基板のパターン情報を有する基板設計データを取得する機能と、基板設計データからパターン面領域抽出する機能を有することにより、基板設計データを用いて検査領域を基準にグランドを設定することが出来るので、検査対象を計測した基板計測画像を用いなくてもグランド設定を行うことが出来る。 As shown in FIG. 7, as a function of extracting the pattern surface of the inspection target substrate in the height measuring method, a function of acquiring substrate design data having pattern information of the inspection target substrate, and extracting a pattern surface region from the substrate design data By having the function, the ground can be set based on the inspection area using the board design data, so that the ground can be set without using the board measurement image obtained by measuring the inspection object.

次に、ステップ４３０におけるグランド候補領域画像を用いた本発明のグランド自動リンク方法を示す。図３は、グランド候補領域画像から、対象部品周辺のグランドをリンクするフローチャートを示した図である。図９は部品領域周辺の分割領域設定図であり、図９の３０は検査対象部品、３１は検査領域、３２はグランド候補領域、３３はグランドを示す。 Next, the grand automatic link method of the present invention using the ground candidate area image in step 430 will be described. FIG. 3 is a diagram showing a flowchart for linking the ground around the target component from the ground candidate area image. FIG. 9 is a division area setting diagram around the component area. In FIG. 9, reference numeral 30 denotes an inspection target part, 31 denotes an inspection area, 32 denotes a ground candidate area, and 33 denotes a ground.

ステップ３００において、先に示したように基板計測画像もしくは基板設計画像よりグランド候補領域を導出し、グランド候補領域の距離画像を作成する。ここでグランド候補領域の距離画像とは、エッジの端からの距離を画素値として表した画像であり、図１０にその詳細を示す。図１０は図９において領域３５を拡大した図であり、点線４０はグランド候補領域のエッジを示す。この領域に対して、そのエッジ４０からの距離が画素値であり、地点４１ではエッジからの距離が２画素目である為画素値は２，地点４２ではエッジからの距離が３画素目である為画素値が３となる。 In step 300, a ground candidate area is derived from the board measurement image or the board design image as described above, and a distance image of the ground candidate area is created. Here, the distance image of the ground candidate region is an image representing the distance from the edge as a pixel value, and FIG. 10 shows the details thereof. FIG. 10 is an enlarged view of the area 35 in FIG. 9, and a dotted line 40 indicates the edge of the ground candidate area. For this region, the distance from the edge 40 is the pixel value, and at point 41, the distance from the edge is the second pixel, so the pixel value is 2, and at point 42, the distance from the edge is the third pixel. Therefore, the pixel value is 3.

次に、ステップ３１０において、対象とする部品領域周辺を図９の点線枠のように１２分割する。部品周辺領域の分割方法としては、検査領域中心を原点として４象現に分割し、さらに各象現内に含まれる検査領域の頂点を原点としてさらに４象現に分割し、検査領域を含まない３象現を用いることにより12分割の領域を作成する。分割領域の大きさについては、検査対象基板領域内に収まるように設定し、検査領域を基準として設定する方法や固定値を割り当てる方法がある。 Next, in step 310, the area around the target component area is divided into twelve as shown by the dotted frame in FIG. As a method for dividing the component peripheral area, the quadrant is divided into four quadrants using the center of the inspection area as the origin, and further divided into four quadrants using the vertex of the inspection area included in each quadrant as the origin, and three quadrants that do not include the inspection area. By using the present, a 12-divided area is created. Regarding the size of the divided area, there are a method of setting the size of the divided area so as to be within the inspection target substrate area, a method of setting with the inspection area as a reference, and a method of assigning a fixed value.

そして、ステップ３２０において、各分割領域に対して、部品領域中心からの距離およびグランド候補領域の距離画像の画素値に基づく評価関数の値が最小となる位置にグランド候補を１個設定する。評価関数を数式４に示す。 In step 320, one ground candidate is set for each divided region at a position where the value of the evaluation function based on the distance from the center of the component region and the pixel value of the distance image of the ground candidate region is minimized. The evaluation function is shown in Formula 4.

ここで、J(X、Y)は評価値、VALUEはグランド候補領域の距離画像の画素値、 (X、Y)はそのときの座標値、(XG、YG)は部品領域中心座標、α、βは任意の重みとする。また、評価関数にて部品中心と評価対象画素との距離を用いているが、部品領域の端からの距離でも同様の結果を得ることができる。以上の処理を、全ての分割領域に対して行い、各分割領域にて１個ずつのグランド候補を導出する（ステップ３３０）。グランド候補領域がない分割領域については、その分割領域に対するグランド候補を０個とする。

Here, J (X, Y) is the evaluation value, VALUE is the pixel value of the distance image of the ground candidate region, (X, Y) is the coordinate value at that time, (XG, YG) is the component region center coordinate, α, β is an arbitrary weight. Further, although the distance between the component center and the evaluation target pixel is used in the evaluation function, the same result can be obtained even with the distance from the end of the component region. The above processing is performed for all the divided areas, and one ground candidate is derived in each divided area (step 330). For a divided area having no ground candidate area, the number of ground candidates for the divided area is zero.

ステップ３４０において、導出した各グランド候補に対して、グランド条件のもとにグランドリンクを行う。グランドリンク方法を図１１から図１４を用いて説明する。図１１はグランドリンク方法を示すフローチャートであり、図１２はグランドと部品領域中心との位置関係を示した概略図である。図１３はグランドにより構成される三角形と部品領域との重複面積を示す概略図であり、図１４はグランドと部品中心との距離を示す概略図である。 In step 340, a ground link is performed for each derived ground candidate under the ground condition. The ground link method will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing the ground link method, and FIG. 12 is a schematic diagram showing the positional relationship between the ground and the center of the component area. FIG. 13 is a schematic diagram showing an overlapping area between a triangle constituted by a ground and a component region, and FIG. 14 is a schematic diagram showing a distance between the ground and a component center.

ステップ１１００より前工程にて取得したグランド候補群から３点選択する。そして、ステップ１１１０において、該３点のグランド点を頂点とする三角形（以下グランド三角形）の内部に部品領域中心を含んでいるか確認する（図１２）。ここでは、各グランドと検査領域中心との外積を算出し、３つの外積が同じ方向（同一符号）となった場合に、グランド三角形内部に部品領域中心を含んでいると判断する。グランド三角形内部に部品領域中心を含まない場合は、新たにグランド候補の選択を行い、部品領域中心を含む場合は次の工程へ移る。 Three points are selected from the ground candidate group acquired in the process before step 1100. Then, in step 1110, check contains therein parts region center of the triangle shall be the vertices ground point of the three points (below ground triangles) (Figure 12). Here, the outer product of each ground and the center of the inspection area is calculated, and when the three outer products are in the same direction (same sign), it is determined that the part area center is included inside the ground triangle. If the part triangle center is not included in the ground triangle, a new ground candidate is selected. If the part triangle center is included, the process proceeds to the next step.

ステップ１１２０において、グランド三角形と部品領域との重複面積を算出し（図１３）、ステップ１１３０において部品領域中心と各選択グランドとの距離和を算出する（図１４）。最後にステップ１１４０において、数式５に示すような評価関数の評価値を算出する。 In step 1120, an overlapping area between the ground triangle and the component region is calculated (FIG. 13), and in step 1130, a sum of distances between the component region center and each selected ground is calculated (FIG. 14). Finally, in step 1140, the evaluation value of the evaluation function as shown in Equation 5 is calculated.

ここで、Iは評価関数、Aはグランド三角形と部品領域が重複していない領域（図１２の斜線部）の面積、Ａは部品領域の面積、ＲI(I=1〜3)は図１４に示す各グランドとの距離である。

Here, I is the evaluation function, A is the area of the area where the ground triangle and the component area do not overlap (shaded area in FIG. 12), A is the area of the component area, and RI (I = 1 to 3) is shown in FIG. It is the distance to each ground shown.

ステップ１１５０において、数式２の評価関数が最小となるグランドの組を記憶する。すなわち、この評価関数により、部品領域中心を含み、部品領域中心からの距離和が小さくかつグランド三角形と部品領域との重複面積が多いグランド候補がグランドとして選出することができる。 In step 1150, the ground set that minimizes the evaluation function of Equation 2 is stored. That is, with this evaluation function, ground candidates that include the part region center, have a small sum of distances from the part region center, and have a large overlapping area between the ground triangle and the part region can be selected as the ground.

以上の工程を全てのグランド候補に対して行い、評価関数が最小となるグランド組をグランドとして設定する。 The above process is performed on all the ground candidates, and a ground set having the smallest evaluation function is set as the ground.

このようにして選択された3点のグランド点で形成される平面が基板近似平面となる基準グランド面となり、この基準グランド面が、計測される基板上の実装部品の高さ測定の基準平面となる。 A plane formed by the three ground points selected in this way is a reference ground plane that is a board approximate plane, and this reference ground plane is a reference plane for measuring the height of the mounted component on the board to be measured. Become.

以上のように、基板計測画像または基板設計データからパターン領域を抽出し、抽出したパターン領域に対してグランド候補領域画像を作成し、検査対象部品に対してグランド設定およびグランドリンクを行うことにより、グランド自動リンクを行うことが出来る。 As described above, by extracting the pattern area from the board measurement image or board design data, creating a ground candidate area image for the extracted pattern area, by performing the ground setting and the ground link for the inspection target component, Automatic ground link can be performed.

なお、上記実施例にて検査対象を部品として説明したが、検査対象を半田としても同様にグランドリンクを行うことが出来る。すなわち、基板計測画像または基板設計データからパターン領域を抽出し、抽出したパターン領域に対してグランド候補領域画像を作成し、検査対象半田に対してグランド設定およびグランドリンクを行うことにより、グランド自動リンクを行うことが出来る。 In the above-described embodiment, the inspection target is described as a component, but the ground link can be similarly performed even when the inspection target is solder. In other words, a pattern area is extracted from the board measurement image or board design data, a ground candidate area image is created for the extracted pattern area, and ground setting and ground linking are performed on the solder to be inspected, thereby automatically connecting the ground. Can be done.

本発明のグランド自動設定方法によれば、高さ基準であるグランドについて自動的に設定することができるので作業者がグランドを手動入力する必要のない為、作業者間での設定精度と高さ計測精度の統一を図ることが出来、検査データ作成時間を大幅に短縮することが出来る。 According to the automatic ground setting method of the present invention, since it is possible to automatically set the ground as the height reference, it is not necessary for the operator to manually input the ground. Measurement accuracy can be unified, and inspection data creation time can be greatly reduced.

高さ計測におけるグランドと検査対象との１点リンクの場合のグランド設定を説明するための図The figure for demonstrating the ground setting in the case of the one point link of the ground and inspection object in height measurement 高さ計測におけるグランドと検査対象との３点リンクの場合のグランド設定を説明するための図The figure for demonstrating the ground setting in the case of the three-point link of the ground and inspection object in height measurement 本発明の実施例１における高さ計測方法のグランド自動リンク方法のフローチャートFlowchart of automatic ground link method of height measurement method in embodiment 1 of the present invention 本発明の実施例１における高さ計測方法の基板計測画像を用いたグランドリンク方法のフローチャートThe flowchart of the ground link method using the board | substrate measurement image of the height measurement method in Example 1 of this invention. 高さ計測における三角測量の原理を説明するための図Diagram for explaining the principle of triangulation in height measurement 高さ計測方法の基板計測画像を用いた検査データ自動作成方法におけるパターン面高さ画像作成を説明するための図Diagram for explaining pattern surface height creation in inspection data automatic creation method using board measurement image of height measurement method 本発明の実施例１における高さ計測方法の基板設計データを用いたグランドリンク方法のフローチャートFlowchart of ground link method using board design data of height measurement method in embodiment 1 of the present invention 高さ計測方法の基板設計情報を用いて作図される基板設計画像を説明するための図The figure for explaining the board design image drawn using the board design information of the height measurement method 本発明の実施例１における高さ計測方法の検査領域周辺分割方法を説明するための図The figure for demonstrating the inspection area periphery division | segmentation method of the height measurement method in Example 1 of this invention 高さ計測方法のグランドリンクにおけるグランド候補領域の距離画像を説明するための図The figure for explaining the distance image of the ground candidate area in the ground link of the height measurement method 本発明の実施例１における高さ計測方法のグランドリンク条件を用いたリンク方法のフローチャートThe flowchart of the link method using the ground link condition of the height measurement method in Example 1 of this invention. 本発明の実施例１における高さ計測方法の基板計測画像を用いた検査データ自動作成方法のグランドリンク条件（グランドリンク三角形と部品領域中心）を説明するための図The figure for demonstrating the ground link conditions (Ground link triangle and component area center) of the inspection data automatic creation method using the board | substrate measurement image of the height measurement method in Example 1 of this invention. 本発明の実施例１における高さ計測方法の基板計測画像を用いた検査データ自動作成方法のグランドリンク条件（重複面積）を説明するための図The figure for demonstrating the ground link conditions (overlapping area) of the test | inspection data automatic creation method using the board | substrate measurement image of the height measurement method in Example 1 of this invention. 本発明の実施例１における高さ計測方法の基板計測画像を用いた検査データ自動作成方法のグランドリンク条件（領域中心からの距離）を説明するための図The figure for demonstrating the ground link conditions (distance from the center of an area | region) of the inspection data automatic creation method using the board | substrate measurement image of the height measurement method in Example 1 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１グランド
２検査対象
３誤差
４擬似平面
５受光部
６入射光
７反射光
８結像レンズ
１１パターン面
１２リード
１３電子部品
２０基板表面
３０対象部品
３１部品領域
３２パターン面
３３グランド候補
３４検査領域中心
３５領域A
４０エッジ
４１距離値２の地点
４２距離値３の地点
５１部品領域
５２グランド候補点
５３グランド三角形と重複しない領域
８００パターン面
８１０レジスト面
８２０シルク面
８３０基板領域
L レーザ光源
H 対象物の高さ
R1(X 、 Y 、 Z) 対象物がある状態での反射位置
R2(X 、 Y 、 Z + H) 対象物がない状態での反射位置
IA 、 IB 受光部分からの出力信号
X₁、 X₂受光位置
OＧ（X,Y,Z）検査対象座標
G1（X1,Y1,Z1）、G2（X2,Y2,Z2）、G3（X3,Y3,Z3）各グランド候補座標
R1(X1、Y1)、R2(X2、Y2)、R3(X3、Y3) 各グランド候補と部品中心との距離
O(XG、YG) 部品領域中心 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground 2 Inspection object 3 Error 4 Pseudo plane 5 Light receiving part 6 Incident light 7 Reflected light 8 Imaging lens 11 Pattern surface 12 Lead 13 Electronic component 20 Substrate surface 30 Target component 31 Component region 32 Pattern surface 33 Ground candidate 34 Center of inspection region 35 Area A
40 Edge 41 Point of distance value 2 42 Point of distance value 3 51 Component region 52 Ground candidate point 53 Region not overlapping with ground triangle 800 Pattern surface 810 Resist surface 820 Silk surface 830 Substrate region
L Laser light source
H Height of the object
R1 (X, Y, Z) Reflection position with the target
R2 (X, Y, Z + H) Reflection position without an object
Output signal from IA, IB light receiving part
X ₁ , X ₂ light receiving position
OG (X, Y, Z) Inspection target coordinates
G1 (X1, Y1, Z1), G2 (X2, Y2, Z2), G3 (X3, Y3, Z3) Each ground candidate coordinate
R1 (X1, Y1), R2 (X2, Y2), R3 (X3, Y3) Distance between each ground candidate and component center
O (XG, YG) Part area center

Claims

検査対象基板の表面形状を計測した基板計測画像を取得する工程と、
前記基板計測画像からパターン面領域を前記表面形状を計測した結果を用いて抽出する工程と、
前記パターン面領域内の部品領域を検査領域として設定する工程と、
前記検査領域に対してグランド点を設定する工程と、
前記グランド点を用いて基板近似平面を作成する工程と、
前記検査領域の前記基板近似平面に対する高さ情報を算出する工程と、
を有する高さ計測方法であって、
前記グランド点を設定する工程は、
前記パターン面領域から前記検査領域と前記表面形状の計測が不安定な領域を除外した領域を所定の数のグランド候補領域に分割し、該分割された領域毎に１点のグランド点を第１の評価関数を用いて決定し、
前記決定されたグランド点から３点のグランド点を組合せを変えて選択し、第２の評価関数を用いて前記基板近似平面を作成するための３点のグランド点を決定するものであり、
前記３点のグランド点は、該３点のグランド点を頂点とするグランド三角形の内部に検査領域の中心点が含まれるように選択されるものであり、
また、前記第１の評価関数は、前記グランド候補領域のエッジからの距離を該領域に含まれる各画素の画素値とし、各画素値の逆数値と、前記検査領域の中心点と各画素の距離に基づいて、グランド点に該当する画素を決定するものであり、また、前記第２の評価関数は、前記グランド三角形と前記検査領域の重複面積と、前記検査領域の中心点と前記選択された各グランド点の距離に基づいて、前記基板近似平面を作成するための３点のグランド点を決定するものである、
高さ計測方法。 A step of acquiring a substrate measurement image obtained by measuring the surface shape of the substrate to be inspected;
Extracting a pattern surface region from the substrate measurement image using a result of measuring the surface shape ; and
Setting a component region in the pattern surface region as an inspection region;
A step of setting a ground point relative to the examination region,
Creating a substrate approximation plane using the ground point ;
And calculating height information with respect to the substrate approximation plane of the inspection area,
A high measurement method having,
Step of setting before Kigu land point,
A region obtained by excluding the inspection region and the region in which measurement of the surface shape is unstable from the pattern surface region is divided into a predetermined number of ground candidate regions, and one ground point is defined for each of the divided regions. Using the evaluation function of
Select by changing the combination of ground points 3 points from the ground point the determined, which determines the ground point of the three points for generating said substrate approximate plane with the second evaluation function,
The three ground points are selected so that the center point of the inspection area is included in the ground triangle having the three ground points as vertices,
In addition, the first evaluation function, the pixel value of each pixel included the distance from the edge of the front Kigu land candidate area to the area, and the reciprocal value of the respective pixel values, each of the center points of the inspection region based on the distance of the pixel is intended to determine the pixels corresponding to the ground point, also, the second evaluation function, and the ground triangle and overlapping area of the inspection region, and the center point of the test area based on the distance of each ground point said selected, which determines the ground point of the three points for generating said substrate approximate plane,
Height measurement method.

検査対象基板の表面形状を計測した基板計測画像を取得する工程と、
前記基板計測画像からパターン面領域を前記検査対象基板のパターン情報を有する基板設計データを用いて抽出する工程と、
前記パターン面領域内の部品領域を検査領域として設定する工程と、
前記検査領域に対してグランド点を設定する工程と、
前記グランド点を用いて基板近似平面を作成する工程と、
前記検査領域の前記基板近似平面に対する高さ情報を算出する工程と、
を有する高さ計測方法であって、
前記グランド点を設定する工程は、
前記パターン面領域から前記検査領域と前記表面形状の計測が不安定な領域を除外した領域を所定の数のグランド候補領域に分割し、該分割された領域毎に１点のグランド点を第１の評価関数を用いて決定し、
前記決定されたグランド点から３点のグランド点を組合せを変えて選択し、第２の評価関数を用いて前記基板近似平面を作成するための３点のグランド点を決定するものであり、
前記３点のグランド点は、該３点のグランド点を頂点とするグランド三角形の内部に検査領域の中心点が含まれるように選択されるものであり、
また、前記第１の評価関数は、前記グランド候補領域のエッジからの距離を該領域に含まれる各画素の画素値とし、各画素値の逆数値と、前記検査領域の中心点と各画素の距離に基づいて、グランド点に該当する画素を決定するものであり、また、前記第２の評価関数は、前記グランド三角形と前記検査領域の重複面積と、前記検査領域の中心点と前記選択された各グランド点の距離に基づいて、前記基板近似平面を作成するための３点のグランド点を決定するものである、
高さ計測方法。 A step of acquiring a substrate measurement image obtained by measuring the surface shape of the substrate to be inspected;
Extracting a pattern surface region from the substrate measurement image using substrate design data having pattern information of the inspection target substrate ;
Setting a component region in the pattern surface region as an inspection region;
A step of setting a ground point relative to the examination region,
Creating a substrate approximation plane using the ground point ;
And calculating height information with respect to the substrate approximation plane of the inspection area,
A height measurement method having,
Step of setting before Kigu land point,
A region obtained by excluding the inspection region and the region in which measurement of the surface shape is unstable from the pattern surface region is divided into a predetermined number of ground candidate regions, and one ground point is defined for each of the divided regions. Using the evaluation function of
Select by changing the combination of ground points 3 points from the ground point the determined, which determines the ground point of the three points for generating said substrate approximate plane with the second evaluation function,
The three ground points are selected so that the center point of the inspection area is included in the ground triangle having the three ground points as vertices,
In addition, the first evaluation function, the pixel value of each pixel included the distance from the edge of the front Kigu land candidate area to the area, and the reciprocal value of the respective pixel values, each of the center points of the inspection region based on the distance of the pixel is intended to determine the pixels corresponding to the ground point, also, the second evaluation function, and the ground triangle and overlapping area of the inspection region, and the center point of the test area based on the distance of each ground point said selected, which determines the ground point of the three points for generating said substrate approximate plane,
Height measurement method.