JPH03231105A - 外観検査方法及びその装置 - Google Patents
外観検査方法及びその装置Info
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- JPH03231105A JPH03231105A JP2601690A JP2601690A JPH03231105A JP H03231105 A JPH03231105 A JP H03231105A JP 2601690 A JP2601690 A JP 2601690A JP 2601690 A JP2601690 A JP 2601690A JP H03231105 A JPH03231105 A JP H03231105A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プリント基板等のはんだ付部を検査するはん
だ付部の外観検査方法及びその装置に関する。
だ付部の外観検査方法及びその装置に関する。
従来のはんだ付部の外観検査装置としては、特開昭58
−60593号公報等に示すようなものが知られていた
。この方法ははんだ付部に点状のスポットを照明し、こ
のスポットを走査することによりはんだ付部の光切断線
を抽出するものである。
−60593号公報等に示すようなものが知られていた
。この方法ははんだ付部に点状のスポットを照明し、こ
のスポットを走査することによりはんだ付部の光切断線
を抽出するものである。
この方法により、はんだ表面の状態に係らず、はんだの
断面形状を計測できるのではんだ無し。
断面形状を計測できるのではんだ無し。
はんだ過多等の不良を検査することができる。
また、特開昭61−121022号公報には。
共焦点の光学系を用いて、立体形状を測定できる装置が
紹介されている。この方法は、光束を進行方向に垂直な
平面内でxy力方向走査して検出した光強度信号から2
次元のイメージを作成し、更にZ方向には、試料を載置
したステージを走査し、各(x、y)座標毎に検出した
光強度を最大とするZの値を求め、これにより、2方向
のプロファイルを検出するものである。
紹介されている。この方法は、光束を進行方向に垂直な
平面内でxy力方向走査して検出した光強度信号から2
次元のイメージを作成し、更にZ方向には、試料を載置
したステージを走査し、各(x、y)座標毎に検出した
光強度を最大とするZの値を求め、これにより、2方向
のプロファイルを検出するものである。
前者の従来技術では、はんだ面の断面形状のみ利用して
いるため、はんだ量の計測ができず、はんだ過多、過少
の評価を正確にできないという課題を有していた。
いるため、はんだ量の計測ができず、はんだ過多、過少
の評価を正確にできないという課題を有していた。
また後者の従来技術は、共焦点光学系が高分解能である
ことを利用した顕微鏡であるため、測定範囲が小さいと
いう課題を有していた。またはんだ表面は鏡面に近いた
め、測定面の角度によって反射光が検出器に戻ってこな
くなり、また角度によってはほぼ100%検出器に戻っ
てくる。従って検出器に何桁ものダイナミックレンジが
必要となるという課題を有していた。
ことを利用した顕微鏡であるため、測定範囲が小さいと
いう課題を有していた。またはんだ表面は鏡面に近いた
め、測定面の角度によって反射光が検出器に戻ってこな
くなり、また角度によってはほぼ100%検出器に戻っ
てくる。従って検出器に何桁ものダイナミックレンジが
必要となるという課題を有していた。
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、はんだ付部の
立体形状を求め、はんだ無し、はんだ過多・過少、はん
だ付部のショート等の欠陥を高速度で、且つ高信頼度で
もって検査できるようにしたはんだ付部の外観検査方法
及びその装置を提供することにある。
立体形状を求め、はんだ無し、はんだ過多・過少、はん
だ付部のショート等の欠陥を高速度で、且つ高信頼度で
もって検査できるようにしたはんだ付部の外観検査方法
及びその装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、はんだ付部を有
する基板をステージ上に載置し、直線偏光の微小スポッ
ト光(直線偏光の微小スポットレーザ光)を上記はんだ
付部に対して2次元的に走査しながら対物レンズを通し
て照射し、上記はんだ付部の表面から反射した光の内、
対物レンズを通して結像される正反射光の像を偏光素子
により遮光して散乱光の像を光電変換手段により受光し
て信号として検出し、上記微小スポット光を相対的に高
さ方向に移動させて上記信号が最大となる高さの値Z
(x、y)を2次元的な座標(x、y)に対して求め、
この求められた高さの値Z(x、y)から上記はんだ付
部について検査することを特徴とする。
する基板をステージ上に載置し、直線偏光の微小スポッ
ト光(直線偏光の微小スポットレーザ光)を上記はんだ
付部に対して2次元的に走査しながら対物レンズを通し
て照射し、上記はんだ付部の表面から反射した光の内、
対物レンズを通して結像される正反射光の像を偏光素子
により遮光して散乱光の像を光電変換手段により受光し
て信号として検出し、上記微小スポット光を相対的に高
さ方向に移動させて上記信号が最大となる高さの値Z
(x、y)を2次元的な座標(x、y)に対して求め、
この求められた高さの値Z(x、y)から上記はんだ付
部について検査することを特徴とする。
即ち本発明は、検査対象であるはんだ面は鏡面に近いも
のの、表面には0.01μm”0.5μm程度の微小な
凹凸が存在することに着目し、はんだ表面に直線偏光(
レーザ)光を照射し、検出側に該入射光と同じ方向の偏
光光を遮光する偏光フィルタを設置し、はんだ表面から
発生する正反射光を遮光し、微小な凹凸から生じる散乱
光を選択的に検出してはんだの立体形状を測定するよう
にしたことにある。
のの、表面には0.01μm”0.5μm程度の微小な
凹凸が存在することに着目し、はんだ表面に直線偏光(
レーザ)光を照射し、検出側に該入射光と同じ方向の偏
光光を遮光する偏光フィルタを設置し、はんだ表面から
発生する正反射光を遮光し、微小な凹凸から生じる散乱
光を選択的に検出してはんだの立体形状を測定するよう
にしたことにある。
また、本発明は、はんだ付部を有する基板をステージ上
に載置し、微小スポットのレーザ光を上記はんだ付部に
対して2次元的に走査しながら対物レンズを通して照射
し、上記はんだ付部の表面から反射した光の内、対物レ
ンズを通して結像される正反射光の像を空間フィルタに
より遮光して散乱光の像を光電変換手段により受光して
信号として検出し、上記微小スポットレーザ光を相対的
に高さ方向に移動させて上記信号が最大となる高さの値
Z(x,y)を2次元的な座標(x、y)に対して求め
、この求められた高さの値Z (x、y)から上記はん
だ付部について検査することを特徴とする。
に載置し、微小スポットのレーザ光を上記はんだ付部に
対して2次元的に走査しながら対物レンズを通して照射
し、上記はんだ付部の表面から反射した光の内、対物レ
ンズを通して結像される正反射光の像を空間フィルタに
より遮光して散乱光の像を光電変換手段により受光して
信号として検出し、上記微小スポットレーザ光を相対的
に高さ方向に移動させて上記信号が最大となる高さの値
Z(x,y)を2次元的な座標(x、y)に対して求め
、この求められた高さの値Z (x、y)から上記はん
だ付部について検査することを特徴とする。
また、本発明は、鏡面に近いはんだ表面の立体形状を測
定することができるように、共焦点光学系を用いた光走
査形顕微鏡のN、A、を限定した(N、A、が0.2以
下)対物レンズを用い、更に2方向に走査して光の集光
位置を変えることができる構成にしたことにある。
定することができるように、共焦点光学系を用いた光走
査形顕微鏡のN、A、を限定した(N、A、が0.2以
下)対物レンズを用い、更に2方向に走査して光の集光
位置を変えることができる構成にしたことにある。
ところで、はんだ試料14のように表面に微小凹凸があ
り、はんだ試料表面から散乱反射された散乱反射光には
直線偏光(S偏光)の10〜20%の成分が90”回転
した方向の偏光成分(P偏光)に変換されている。また
はんだ試料14の表面に微小な凹凸があるため、入射方
向に対して=180°の方向まで散乱する光が存在する
。本発明では、低N、A、の対物レンズを用いて偏光を
利用することにより、正反射光が検出系に入る場合と入
らない場合との両方の光を同時に検出するために検出系
が必要とするダイナミックレンジを3〜4桁減らすこと
ができる。従って、2方向に走査した場合のはんだ試料
の表面が鏡面に近い状態でもはんだ試料から検出される
光の強度を強めることができ、センサから得られる信号
のピーク位置を検査手段は正しく求めることができ、そ
の結果はんだ試料の表面の3次元形状を正しく算出する
ことができる。
り、はんだ試料表面から散乱反射された散乱反射光には
直線偏光(S偏光)の10〜20%の成分が90”回転
した方向の偏光成分(P偏光)に変換されている。また
はんだ試料14の表面に微小な凹凸があるため、入射方
向に対して=180°の方向まで散乱する光が存在する
。本発明では、低N、A、の対物レンズを用いて偏光を
利用することにより、正反射光が検出系に入る場合と入
らない場合との両方の光を同時に検出するために検出系
が必要とするダイナミックレンジを3〜4桁減らすこと
ができる。従って、2方向に走査した場合のはんだ試料
の表面が鏡面に近い状態でもはんだ試料から検出される
光の強度を強めることができ、センサから得られる信号
のピーク位置を検査手段は正しく求めることができ、そ
の結果はんだ試料の表面の3次元形状を正しく算出する
ことができる。
また、正反射光の遮光を、偏光素子によらなくても空間
フィルタによっても実現することができる。
フィルタによっても実現することができる。
またはんだ試料の表面形状を検出する際、はんだ試料の
表面の微小な凹凸から生じる散乱光強度を高くして正反
射光の成分を低くするためには。
表面の微小な凹凸から生じる散乱光強度を高くして正反
射光の成分を低くするためには。
照明光の波長を可視光(700〜400nm)を含め可
視光より短くした方(700nm以下)が望ましい。
視光より短くした方(700nm以下)が望ましい。
〔実施例〕
以下1本発明のはんだ付外観検査方法及びその装置の一
実施例を第1図及び第2図に基いて説明する。即ち、本
発明のはんだ付外観検査方法及びその装置は、大別して
ステージ部10.走査光作成部30、光学系部50、検
出部70.及び検出信号処理部9oから構成される。ス
テージ10は、立体形状のはんだ付部を有する試料14
を載置支持する試料支持台11.該試料支持台11を載
置し、且つx、y、z方向に移動するX−Y−Zステー
ジ12、及びx−y−zステージ12を制御するx−y
−zステージコントローラ13から構成される。x−y
−zステージコントローラ13は、検出信号処理部90
内のマイクロコンピュータ91からの信号によって、予
めプログラムされた試料14の検査箇所を光学系部50
の検査可能エリアに自動的に運ぶ(位置決めする)。走
査光作成部3oは1例えばHe−Neレーザ光1fi3
1゜ビームエキスパンダ32、X走査駆動系(x,走査
訃動源及びその制御装置tり36− X走査ミラー33
、偏光ビームスプリッタ34.Y走査駆動系(Y走査駐
動源及びその制御装!り37.Y走査ミラー35より構
成される。ここで例えばHe−Neレーザ光源31は、
この他にArレーザ光源やHe −Cdレーザ光源等の
ように短波長のレーザ光を8力するものが望ましい。即
ちレーザ光源31として、可視光(700〜400nm
)を含め可視光より短くした波長(700nm以下)の
レーザ光を出射するものが望ましい、しかしながら、本
発明のようにはんだ付部の立体形状を検査する上では、
He −N eレーザ光(633nm)でも十分である
。またビームエキスパンダ32は、光学系部50に特定
の拡がりをもった光束を送るためのものである。この光
束の拡がりは、本発明の思想の核になっている入射光の
N、A、 (Numerical Aperture)
を決定するものである。X走査駆動系36、Y走査駆動
系37、X走査ミラー33゜Y走査ミラー35は、ここ
ではガルバノミラ−を用いているが、必ずしもガルバノ
ミラ−である必要はなく、ポリゴンミラー、ホログラフ
ィックスキャナー、音響光学素子等の他の光走査手段で
あってもよい。また走査範囲を大きくして視野を大きく
するために、Y走査ミラー35をX方向に長いものを用
いている。これも他の走査方向により短くすることが可
能である。また第2図に示したように、走査ミラー38
をX走査駆動系36で回転走査し、更にこの系をY走査
駆動系37で回転走査する構成でもよい、この方法は、
X走査駆動系36の高い再現精度が要求される。逆に言
うと。
実施例を第1図及び第2図に基いて説明する。即ち、本
発明のはんだ付外観検査方法及びその装置は、大別して
ステージ部10.走査光作成部30、光学系部50、検
出部70.及び検出信号処理部9oから構成される。ス
テージ10は、立体形状のはんだ付部を有する試料14
を載置支持する試料支持台11.該試料支持台11を載
置し、且つx、y、z方向に移動するX−Y−Zステー
ジ12、及びx−y−zステージ12を制御するx−y
−zステージコントローラ13から構成される。x−y
−zステージコントローラ13は、検出信号処理部90
内のマイクロコンピュータ91からの信号によって、予
めプログラムされた試料14の検査箇所を光学系部50
の検査可能エリアに自動的に運ぶ(位置決めする)。走
査光作成部3oは1例えばHe−Neレーザ光1fi3
1゜ビームエキスパンダ32、X走査駆動系(x,走査
訃動源及びその制御装置tり36− X走査ミラー33
、偏光ビームスプリッタ34.Y走査駆動系(Y走査駐
動源及びその制御装!り37.Y走査ミラー35より構
成される。ここで例えばHe−Neレーザ光源31は、
この他にArレーザ光源やHe −Cdレーザ光源等の
ように短波長のレーザ光を8力するものが望ましい。即
ちレーザ光源31として、可視光(700〜400nm
)を含め可視光より短くした波長(700nm以下)の
レーザ光を出射するものが望ましい、しかしながら、本
発明のようにはんだ付部の立体形状を検査する上では、
He −N eレーザ光(633nm)でも十分である
。またビームエキスパンダ32は、光学系部50に特定
の拡がりをもった光束を送るためのものである。この光
束の拡がりは、本発明の思想の核になっている入射光の
N、A、 (Numerical Aperture)
を決定するものである。X走査駆動系36、Y走査駆動
系37、X走査ミラー33゜Y走査ミラー35は、ここ
ではガルバノミラ−を用いているが、必ずしもガルバノ
ミラ−である必要はなく、ポリゴンミラー、ホログラフ
ィックスキャナー、音響光学素子等の他の光走査手段で
あってもよい。また走査範囲を大きくして視野を大きく
するために、Y走査ミラー35をX方向に長いものを用
いている。これも他の走査方向により短くすることが可
能である。また第2図に示したように、走査ミラー38
をX走査駆動系36で回転走査し、更にこの系をY走査
駆動系37で回転走査する構成でもよい、この方法は、
X走査駆動系36の高い再現精度が要求される。逆に言
うと。
第1図に示した方法は、CCDリニアセンサによリX座
標が決まるため、X走査駆動系36に、高い再現精度が
要求されないという利点を有する。
標が決まるため、X走査駆動系36に、高い再現精度が
要求されないという利点を有する。
光学系部50は、集光レンズ51、フィールドレンズ5
2、対物レンズ53、Z方向走査レンズ54、及び2方
向走査レンズ54をZ方向に移動走査させるZ方向走査
駆動系55により構成される。
2、対物レンズ53、Z方向走査レンズ54、及び2方
向走査レンズ54をZ方向に移動走査させるZ方向走査
駆動系55により構成される。
走査光作成部3oによりX、Y方向に走査された光は、
集光レンズ51によりフィールドレンズ52上に集光さ
れる。この像が、対物レンズ53及び2方向走査レンズ
54により、はんだ試料14付近に結像される。
集光レンズ51によりフィールドレンズ52上に集光さ
れる。この像が、対物レンズ53及び2方向走査レンズ
54により、はんだ試料14付近に結像される。
ここで、対物レンズ53と2方向走査レンズ54の間の
光束は、平行光束となるように設計されている。これに
より、Z方向走査レンズ54から試料付近の集光点まで
の距離りは常に一定に保たれている。即ち、2方向走査
レンズ54をZ方向に走査することにより、はんだ試料
14と集光点とのZ方向の相対位置を走査(移動)する
ことができる。
光束は、平行光束となるように設計されている。これに
より、Z方向走査レンズ54から試料付近の集光点まで
の距離りは常に一定に保たれている。即ち、2方向走査
レンズ54をZ方向に走査することにより、はんだ試料
14と集光点とのZ方向の相対位置を走査(移動)する
ことができる。
しかしながら、Z方向の走査は、必ずしもこのZ方向走
査レンズ54を用いる必要はなく、対物レンズ53とZ
方向走査レンズ54を一つのレンズとして固定してしま
い、Z方向の走査(移動)は、x−y−zステージ12
のZステージを用いても良い。
査レンズ54を用いる必要はなく、対物レンズ53とZ
方向走査レンズ54を一つのレンズとして固定してしま
い、Z方向の走査(移動)は、x−y−zステージ12
のZステージを用いても良い。
上記集光レンズ51及びフィールドレンズ52は、必要
な観察視野を得るためのものである。しかし、視野を十
分数れるのであれば、集光レンズ51及びフィールドレ
ンズ52を用いずに、直接対物レンズ53に入射させて
もよいことは明らかである。
な観察視野を得るためのものである。しかし、視野を十
分数れるのであれば、集光レンズ51及びフィールドレ
ンズ52を用いずに、直接対物レンズ53に入射させて
もよいことは明らかである。
検出部70は、結像レンズ71、−次元リニアセンサ7
2より構成される。ここで、結像レンズ71は、Z方向
走査レンズ54、対物レンズ53、フィールドレンズ5
2.集光レンズ51と組み合わされ、試料付近の集光位
置と検出器(−次元リニアセンサ)72の受光面とは共
役な関係、即ち結像関係になっている。即ち上記光学系
は共焦点光学系を形成している。そして−次元リニアセ
ンサ72は、X走査ミラー33の走査に合わせた向きに
配置されている。ところで、第2図に示すように、X走
査ミラー35を同一の走査ミラー38で行う場合には、
−次元リニアセンサ72に代えてピンホール73と検出
!j!74を用いる。
2より構成される。ここで、結像レンズ71は、Z方向
走査レンズ54、対物レンズ53、フィールドレンズ5
2.集光レンズ51と組み合わされ、試料付近の集光位
置と検出器(−次元リニアセンサ)72の受光面とは共
役な関係、即ち結像関係になっている。即ち上記光学系
は共焦点光学系を形成している。そして−次元リニアセ
ンサ72は、X走査ミラー33の走査に合わせた向きに
配置されている。ところで、第2図に示すように、X走
査ミラー35を同一の走査ミラー38で行う場合には、
−次元リニアセンサ72に代えてピンホール73と検出
!j!74を用いる。
更に、上記偏光ビームスプリッタ34により、はんだ試
料14から戻ってくる光と、偏光ビームスプリッタ34
で反射して一次元リニアセンサ72に入る光との干渉を
抑える効果を有する。
料14から戻ってくる光と、偏光ビームスプリッタ34
で反射して一次元リニアセンサ72に入る光との干渉を
抑える効果を有する。
検出信号処理部9oは、マイクロコンピュータ91、通
常のメモリ等で形成された検出信号記憶手段92.比較
器93、及びZ座標記憶手段74等から構成される。
常のメモリ等で形成された検出信号記憶手段92.比較
器93、及びZ座標記憶手段74等から構成される。
上記検出信号記憶手段92は、光束のX、Y走査に合わ
せて、それぞれのx、yの座標に対応して一次元リニア
センサ72より検出される信号の値を記憶すると共に比
較器93から出力される値に更新して記憶するフレーム
メモリである。上記比較器93は、Z方向の走査(移動
)のたびに各XeY座標毎に、−次元リニアセンサ72
より検出されるそれぞれの検出信号と、上記検出信号記
憶手段92に記憶された同じX+3’座標に対応した信
号の値とを比較し、大きい方の値を出力し、上記検出信
号記憶手段92の値を書き換えると同時にそのときのZ
(x、y)座標をZ座標記憶手段94に出力する。これ
により、検出信号が最大となるZ(x、y)座標が、そ
れぞれのXt’j座標毎に、上記Z座標記憶手段94に
記憶される。従って、該2座標記憶手段94に−Xt’
/座標毎、記憶されたZ(x、y)座標は、そのままは
んだ試料14の3次元プロファイルを示すことになる。
せて、それぞれのx、yの座標に対応して一次元リニア
センサ72より検出される信号の値を記憶すると共に比
較器93から出力される値に更新して記憶するフレーム
メモリである。上記比較器93は、Z方向の走査(移動
)のたびに各XeY座標毎に、−次元リニアセンサ72
より検出されるそれぞれの検出信号と、上記検出信号記
憶手段92に記憶された同じX+3’座標に対応した信
号の値とを比較し、大きい方の値を出力し、上記検出信
号記憶手段92の値を書き換えると同時にそのときのZ
(x、y)座標をZ座標記憶手段94に出力する。これ
により、検出信号が最大となるZ(x、y)座標が、そ
れぞれのXt’j座標毎に、上記Z座標記憶手段94に
記憶される。従って、該2座標記憶手段94に−Xt’
/座標毎、記憶されたZ(x、y)座標は、そのままは
んだ試料14の3次元プロファイルを示すことになる。
そこで、予めプログラムされたX、Y座標の位置のZ(
x、y)座標を次式のように、積分すれば、それが体積
V、即ちはんだ付部のはんだ量になる。
x、y)座標を次式のように、積分すれば、それが体積
V、即ちはんだ付部のはんだ量になる。
V = fJ Z (x、y)dxdy以上本発明は、
はんだ付部の表面に微小な凹凸があることを利用してい
る。そのため、この微小な凹凸が多い方が、高い精度で
検査をすることができる。そこで、はんだ付けの処理直
後に、酸素ガスを送り、はんだ付は表面を酸化させ、酸
化膜による表面の凹凸を増してはんだ検査をしやすくす
ることができる。このようにはんだ表面を酸化させるこ
とによって微小な凹凸が増してはんだ表面が鏡面状態か
らくすんできて散乱光が生じやすくなる。
はんだ付部の表面に微小な凹凸があることを利用してい
る。そのため、この微小な凹凸が多い方が、高い精度で
検査をすることができる。そこで、はんだ付けの処理直
後に、酸素ガスを送り、はんだ付は表面を酸化させ、酸
化膜による表面の凹凸を増してはんだ検査をしやすくす
ることができる。このようにはんだ表面を酸化させるこ
とによって微小な凹凸が増してはんだ表面が鏡面状態か
らくすんできて散乱光が生じやすくなる。
また、はんだの表面の酸化を促進させる方法として、上
記はんだに酸化剤を混入させる方法がある。このように
はんだに酸化剤を混入させることによってはんだ表面を
酸化しやすくして微小な凹凸を形成し、散乱光を生じや
すくすることができる。
記はんだに酸化剤を混入させる方法がある。このように
はんだに酸化剤を混入させることによってはんだ表面を
酸化しやすくして微小な凹凸を形成し、散乱光を生じや
すくすることができる。
次に上記実施例の作用・動作について具体的に説明する
。即ち、はんだ試料14をステージ部10に載置する。
。即ち、はんだ試料14をステージ部10に載置する。
この際、予め設計データ等に基いて作成され、且つ入力
されたプログラムによりマイクロコンピュータ91は指
令をX−Y−Zステージコントローラ13に与え、x−
y−zステージコントローラ13はステージ10を制御
してはんだ試料14をプログラムされたX+’/l z
位置(各はんだ試料14毎の位置)に動かす、そしてマ
イクロコンピュータ91は駆動指令をX走査駆動系36
とX走査駆動系37とに与え、X走査駆動系36はX走
査ミラー33を回動させ、X走査駆動系37はY走査ミ
ラー35を回動させる。−方例えばHe −N eレー
ザ光源31から発振されたHe−Neレーザビームは、
ビームエキスパンダ32で特定の拡がりをもった光束(
ビーム)に変換されてX走査ミラー33でX方向に走査
され、特定方向に直線偏光したレーザビームだけが偏光
ビームスプリッタ34を通過してY走査ミラー35でY
方向に走査され、光学系部50に入射する。
されたプログラムによりマイクロコンピュータ91は指
令をX−Y−Zステージコントローラ13に与え、x−
y−zステージコントローラ13はステージ10を制御
してはんだ試料14をプログラムされたX+’/l z
位置(各はんだ試料14毎の位置)に動かす、そしてマ
イクロコンピュータ91は駆動指令をX走査駆動系36
とX走査駆動系37とに与え、X走査駆動系36はX走
査ミラー33を回動させ、X走査駆動系37はY走査ミ
ラー35を回動させる。−方例えばHe −N eレー
ザ光源31から発振されたHe−Neレーザビームは、
ビームエキスパンダ32で特定の拡がりをもった光束(
ビーム)に変換されてX走査ミラー33でX方向に走査
され、特定方向に直線偏光したレーザビームだけが偏光
ビームスプリッタ34を通過してY走査ミラー35でY
方向に走査され、光学系部50に入射する。
入射された直線偏光(例えばS偏光)されたレーザビー
ムが集光レンズ51により゛フィールドレンズ52上に
集光され、この像が対物レンズ53及び2方向走査(移
動)レンズ54によりはんだ試料14付近に結像される
。ここで、対物レンズ53とZ方向走査(移動)レンズ
54との間の直線偏光レーザ光束(ビーム)は、平行光
束になるように形成されているので、2方向走査(移動
)レンズ54からはんだ試料14上の集光点までの距離
しは常に一定に保たれている。そしてはんだ試料14の
表面から発生する正反射光と散乱反射光とが生じる。し
かし、正反射光は上記照射集光された直線偏光(例えば
S偏光)として戻っていき。
ムが集光レンズ51により゛フィールドレンズ52上に
集光され、この像が対物レンズ53及び2方向走査(移
動)レンズ54によりはんだ試料14付近に結像される
。ここで、対物レンズ53とZ方向走査(移動)レンズ
54との間の直線偏光レーザ光束(ビーム)は、平行光
束になるように形成されているので、2方向走査(移動
)レンズ54からはんだ試料14上の集光点までの距離
しは常に一定に保たれている。そしてはんだ試料14の
表面から発生する正反射光と散乱反射光とが生じる。し
かし、正反射光は上記照射集光された直線偏光(例えば
S偏光)として戻っていき。
散乱反射光は上記直線偏光成分(例えばS偏光)と該直
線偏光に対して直角な偏光成分(例えばP偏光)を有し
て戻っていく。従って、はんだ試料の表面で反射して戻
る光の像はフィールドレンズ52上に結像され、集光レ
ンズ51を通してY走査ミラー35で反射走査され、偏
光ビームスプリンタ34により正反射光であるS偏光は
遮光され、散乱反射光に含まれるP偏光のみが反射され
て検出部70に入射し、結像レンズ71により一次元リ
ニアセンサ72上に結像され、−次元リニアセンサ72
により光像が受光され、−次元リニアセンサ72から信
号が検出される。
線偏光に対して直角な偏光成分(例えばP偏光)を有し
て戻っていく。従って、はんだ試料の表面で反射して戻
る光の像はフィールドレンズ52上に結像され、集光レ
ンズ51を通してY走査ミラー35で反射走査され、偏
光ビームスプリンタ34により正反射光であるS偏光は
遮光され、散乱反射光に含まれるP偏光のみが反射され
て検出部70に入射し、結像レンズ71により一次元リ
ニアセンサ72上に結像され、−次元リニアセンサ72
により光像が受光され、−次元リニアセンサ72から信
号が検出される。
はんだ試料14からの反射光を検出し、検出信号記憶手
段92に記憶する。
段92に記憶する。
更に、2方向走査駆動系55により、集光点をZ方向に
1ステツプ走査し、上記のX、Y走査をする。このとき
、検出信号と、既に記憶されている検出信号とを比較器
93により比較し、大きな方の値を検出信号記憶手段9
2に記憶し、同時にその時の2の値Z(x+y)をZ座
標記憶手段94に記憶する。
1ステツプ走査し、上記のX、Y走査をする。このとき
、検出信号と、既に記憶されている検出信号とを比較器
93により比較し、大きな方の値を検出信号記憶手段9
2に記憶し、同時にその時の2の値Z(x+y)をZ座
標記憶手段94に記憶する。
以下、この動作を2を1ステツプずつ走査しながら繰り
返す。こうして作られた3次元形状から所定欠陥のはん
だ量を積分により算出する。
返す。こうして作られた3次元形状から所定欠陥のはん
だ量を積分により算出する。
上記走査光作成部30及び光学系部5oに形成された共
焦点光学系を用いた光走査形顕微鏡部は、照明光束の開
口数(N、A、:NumericaI Apertu
re)によって焦点深度が決定される。焦点位置からは
んだ試料面が正負のいずれの方向でも遠ざかった場合に
は、検出信号が弱くなる。従って、はんだ試料14と光
焦点位置を相対的にZ方向に走査(移動)して検出信号
が最大となる位置のZ座標を検出信号処理部90におい
て検出すれば、はんだの表面の2座l1z(x、y)と
なる0本発明のようにはんだ材部の検査では、Xyy方
向に10μm程度2方向に、数μm程度の分解能があれ
ば良く、また検査対象の大きさから数m〜数Loin程
度の視野が必要となる。
焦点光学系を用いた光走査形顕微鏡部は、照明光束の開
口数(N、A、:NumericaI Apertu
re)によって焦点深度が決定される。焦点位置からは
んだ試料面が正負のいずれの方向でも遠ざかった場合に
は、検出信号が弱くなる。従って、はんだ試料14と光
焦点位置を相対的にZ方向に走査(移動)して検出信号
が最大となる位置のZ座標を検出信号処理部90におい
て検出すれば、はんだの表面の2座l1z(x、y)と
なる0本発明のようにはんだ材部の検査では、Xyy方
向に10μm程度2方向に、数μm程度の分解能があれ
ば良く、また検査対象の大きさから数m〜数Loin程
度の視野が必要となる。
この視野と分解能を得るために、対物レンズ53として
顕微鏡用の対物レンズではなく、フィルム転写用のレン
ズを用いている。具体的には、例えば波長λ=633
nmのHe−Neレーザを用い5対物レンズ53として
N、A、=0.15のレンズを用いた場合の焦点深度Δ
Zは次の式(1)で算出できる。
顕微鏡用の対物レンズではなく、フィルム転写用のレン
ズを用いている。具体的には、例えば波長λ=633
nmのHe−Neレーザを用い5対物レンズ53として
N、A、=0.15のレンズを用いた場合の焦点深度Δ
Zは次の式(1)で算出できる。
ΔZ=0.5X(λハ、A、)2:8.9(u+)
(1)次に、はんだ表面が鏡面に近いために、正反射
光が検出器に入ってくる場合と、入って来ない場合で、
何桁ものダイナミックレンジが必要になるという課題を
解決するための、He −N eレーザ光源31.ビー
ムエキスパンダ32、及び偏光ビームスプリッタ34か
らなる偏光照明と、2方向走査レンズ54.対物レンズ
53.フィールドレンズ52、集光レンズ51、偏光ビ
ームスプリッタ34.結像レンズ71.及び−次元リニ
アセンサ72よりなる偏光検出系との作用について説明
する。即ち、照明された表面が理想的な鏡面の場合、そ
の反射光は入射・射出角度と、材料の屈折率により決定
される方向に偏光して反射する。
(1)次に、はんだ表面が鏡面に近いために、正反射
光が検出器に入ってくる場合と、入って来ない場合で、
何桁ものダイナミックレンジが必要になるという課題を
解決するための、He −N eレーザ光源31.ビー
ムエキスパンダ32、及び偏光ビームスプリッタ34か
らなる偏光照明と、2方向走査レンズ54.対物レンズ
53.フィールドレンズ52、集光レンズ51、偏光ビ
ームスプリッタ34.結像レンズ71.及び−次元リニ
アセンサ72よりなる偏光検出系との作用について説明
する。即ち、照明された表面が理想的な鏡面の場合、そ
の反射光は入射・射出角度と、材料の屈折率により決定
される方向に偏光して反射する。
これの偏光角を、上記の例について計算してみる。入射
角θi、入射面と入射光束の偏光面のなす角をαi、は
んだの屈折率をnsとしたとき、反射光束の偏光面と入
射面とのなす角α。は以下の(2)式で算出できる。
角θi、入射面と入射光束の偏光面のなす角をαi、は
んだの屈折率をnsとしたとき、反射光束の偏光面と入
射面とのなす角α。は以下の(2)式で算出できる。
S = sin a i・(−sin (θi−θi’
)/5in(θi+θ1l)p =cos a i+(
tan(θi−θi’)/1an(θi+θ1j)n
sinθi’ = sinθ1 tanαo ” S / p ・ ・ ・ ・ (2) そこで対物レンズ53がN、A、=0.15の場合、正
反射光がレンズ内に戻ってくるθjの最大値は8.6°
である。このときはんだの屈折率を4.0として α。−αiは、αj=45°のとき最大となり、α。−
αi=0.32”となる。この角度変化は、以下の式(
3)に示される成分だけ偏光が乱される。
)/5in(θi+θ1l)p =cos a i+(
tan(θi−θi’)/1an(θi+θ1j)n
sinθi’ = sinθ1 tanαo ” S / p ・ ・ ・ ・ (2) そこで対物レンズ53がN、A、=0.15の場合、正
反射光がレンズ内に戻ってくるθjの最大値は8.6°
である。このときはんだの屈折率を4.0として α。−αiは、αj=45°のとき最大となり、α。−
αi=0.32”となる。この角度変化は、以下の式(
3)に示される成分だけ偏光が乱される。
5in(α。−αi)#0.0055 ・ ・ ・ ・
(3)即ち、偏光が乱される成分ははずか0.5%で
ある。この事実に着目すると、検出光学系側に偏光フィ
ルタ34を設置すると、正反射光の99゜5%まで遮光
することができる。ここで、式(2)において、θiが
例えば60’の場合。
(3)即ち、偏光が乱される成分ははずか0.5%で
ある。この事実に着目すると、検出光学系側に偏光フィ
ルタ34を設置すると、正反射光の99゜5%まで遮光
することができる。ここで、式(2)において、θiが
例えば60’の場合。
α。−α1=20@
sin (α0−α1)=0.34
となり、偏光フィルタを入れても、正反射光の66%し
か遮光できないことを考えると、本発明が照明光学系の
N、A、も考慮に入れた特殊な条件(上記の関係から対
物レンズ53として視野を拡大して対物レンズ53のN
、A、を0.2程度以下にした。)のときに成立するも
のであることがわかる。即ち、はんだ試料14のように
表面に微小凹凸があり、実験によるとはんだ試料表面か
ら散乱反射された散乱反射光には直線偏光(S偏光)の
10〜20%の成分が90”回転した方向の偏光成分(
P偏光)に変換されている。またはんだ試料14の表面
に微小な凹凸があるため、入射方向に対して一180°
の方向まで散乱する光が存在する。(E、1lolf他
:Pr1nciples of 0ptics pp9
50−962参照) 以上前記実施例のように、偏光を利用した場合、はんだ
試料14の表面で反射した正反射光が検出部70に入る
場合と入らない場合とのダイナミックレンジを3〜4桁
減らすことができる。従って、2方向に走査した場合の
はんだ試料14の表面から検出される光の強度を強める
ことができ、センサ72から得られる信号のピーク位置
を比較手段93は正しく求めることができ、その結果メ
モリ94ははんだ試料14の表面の3次元形状を正しく
算出することができる。
か遮光できないことを考えると、本発明が照明光学系の
N、A、も考慮に入れた特殊な条件(上記の関係から対
物レンズ53として視野を拡大して対物レンズ53のN
、A、を0.2程度以下にした。)のときに成立するも
のであることがわかる。即ち、はんだ試料14のように
表面に微小凹凸があり、実験によるとはんだ試料表面か
ら散乱反射された散乱反射光には直線偏光(S偏光)の
10〜20%の成分が90”回転した方向の偏光成分(
P偏光)に変換されている。またはんだ試料14の表面
に微小な凹凸があるため、入射方向に対して一180°
の方向まで散乱する光が存在する。(E、1lolf他
:Pr1nciples of 0ptics pp9
50−962参照) 以上前記実施例のように、偏光を利用した場合、はんだ
試料14の表面で反射した正反射光が検出部70に入る
場合と入らない場合とのダイナミックレンジを3〜4桁
減らすことができる。従って、2方向に走査した場合の
はんだ試料14の表面から検出される光の強度を強める
ことができ、センサ72から得られる信号のピーク位置
を比較手段93は正しく求めることができ、その結果メ
モリ94ははんだ試料14の表面の3次元形状を正しく
算出することができる。
またはんだ試料14の表面形状を検出する際、はんだ試
料14の表面の微小な凹凸から生じる散乱光強度を高く
して正反射光の成分を低くするためには、照明光の波長
を短く(可視光より波長を短<700nm以下)して散
乱光強度を高くした方が望ましい、これは前記式(2)
及び(EJolf他:Pr1nciples of 0
ptics pp950−962)から明らかである。
料14の表面の微小な凹凸から生じる散乱光強度を高く
して正反射光の成分を低くするためには、照明光の波長
を短く(可視光より波長を短<700nm以下)して散
乱光強度を高くした方が望ましい、これは前記式(2)
及び(EJolf他:Pr1nciples of 0
ptics pp950−962)から明らかである。
次に前記のようにして検出されたはんだ試料14の3次
元形状から、はんだ検査をするアルゴリズムの1例を第
5図乃至第7図を用いて説明する。
元形状から、はんだ検査をするアルゴリズムの1例を第
5図乃至第7図を用いて説明する。
第5図ははんだ試料14の斜視図である。正常部121
、はんだ少量部122、はんだ多量部123、はんだ不
良部124が存在する。第6図は第5図の側面図である
。ウィンドウ125.126.127.128及び切り
出し線129,130.131,132を重ねて示しで
ある。第7図(a)は正常部121の断面図、同図(b
)ははんだ少量部122の断面図、同図(c)ははんだ
多量部123の断面図、同図(d)ははんだ不良部12
4の断面図である。また、第8図は切り呂し線129.
130.131.132部の本発明による検出結果であ
る。第9図は第8図の微分値である。これは閾値133
により良否を判定することができる。
、はんだ少量部122、はんだ多量部123、はんだ不
良部124が存在する。第6図は第5図の側面図である
。ウィンドウ125.126.127.128及び切り
出し線129,130.131,132を重ねて示しで
ある。第7図(a)は正常部121の断面図、同図(b
)ははんだ少量部122の断面図、同図(c)ははんだ
多量部123の断面図、同図(d)ははんだ不良部12
4の断面図である。また、第8図は切り呂し線129.
130.131.132部の本発明による検出結果であ
る。第9図は第8図の微分値である。これは閾値133
により良否を判定することができる。
第5図に示したはんだ試料14を検査する場合を考える
。マイクロコンピュータ91には、予めプリント基板の
設計データから検査すべきはんだ付部の位置がプログラ
ムされている。
。マイクロコンピュータ91には、予めプリント基板の
設計データから検査すべきはんだ付部の位置がプログラ
ムされている。
このプログラムに従って、メモリ94上に生成された3
次元形状の所定の位置に、ウィンド125〜128を設
けて、ウィンド内の体積をzmz(x、y)を積分する
ことによって算出する。
次元形状の所定の位置に、ウィンド125〜128を設
けて、ウィンド内の体積をzmz(x、y)を積分する
ことによって算出する。
この値が所定の範囲にあれば、良品とする。更にウィン
ド内の切り出し線129〜132の形状を求めて、その
微分値が第8図(b)、(c)。
ド内の切り出し線129〜132の形状を求めて、その
微分値が第8図(b)、(c)。
(d)のように不連続に変わっている場合を不良とし、
同図(a)に示すように、滑らかに変化している場合を
良品とする。
同図(a)に示すように、滑らかに変化している場合を
良品とする。
第3図に本発明の第3の実施例を示す。第1の実施例は
正反射光を偏光板により遮光したのに対し、第3の実施
例は正反射光を積極的に取り込んでいる。即ち第3図に
示したように1球面ミラー56をその中心が集光点57
に一致するように設定し、はんだ試料14の表面上の対
物レンズ58による集光点57から対物レンズ58に入
射しない方向に射出した光束を球面ミラー56で集光点
57に向かって反射させて対物レンズ58の視野内に戻
す構成とした。この構成により、はんだ試料14の表面
の向きに対するダイナミックレンジを緩和した。即ち、
はんだ試料14の表面の向きに影響されることなく、乱
反射した光の殆ど全てが対物レンズ58の視野内に入り
込み、はんだ試料表面の3次元形状を高感度で検出する
ことができる。ここで集光点57は、固定してはんだ試
料14を有する配線基板をした試料支持台11をX・Y
−Zステージ12を駆動制御して走査(移動)させる必
要がある。従ってX走査駆動rfX36、Y走査駆動系
37.Z走査駆動系55を省くことができる。また対物
レンズ53とZ方向走査レンズ54は1合せて対物レン
ズ58とすることができる。この方法は、はんだ試料1
4を有する配線基板を載せた試料支持台11をx−y−
zステージ12を駆動制御して走査するため、このx−
Y・2ステージ12として大きく、且つ高精度のものが
要求される。
正反射光を偏光板により遮光したのに対し、第3の実施
例は正反射光を積極的に取り込んでいる。即ち第3図に
示したように1球面ミラー56をその中心が集光点57
に一致するように設定し、はんだ試料14の表面上の対
物レンズ58による集光点57から対物レンズ58に入
射しない方向に射出した光束を球面ミラー56で集光点
57に向かって反射させて対物レンズ58の視野内に戻
す構成とした。この構成により、はんだ試料14の表面
の向きに対するダイナミックレンジを緩和した。即ち、
はんだ試料14の表面の向きに影響されることなく、乱
反射した光の殆ど全てが対物レンズ58の視野内に入り
込み、はんだ試料表面の3次元形状を高感度で検出する
ことができる。ここで集光点57は、固定してはんだ試
料14を有する配線基板をした試料支持台11をX・Y
−Zステージ12を駆動制御して走査(移動)させる必
要がある。従ってX走査駆動rfX36、Y走査駆動系
37.Z走査駆動系55を省くことができる。また対物
レンズ53とZ方向走査レンズ54は1合せて対物レン
ズ58とすることができる。この方法は、はんだ試料1
4を有する配線基板を載せた試料支持台11をx−y−
zステージ12を駆動制御して走査するため、このx−
Y・2ステージ12として大きく、且つ高精度のものが
要求される。
第4図に本発明の第4の実施例を示す。即ち、第4の実
施例は、第1及び第2の実施例に示す偏光素子(偏光ビ
ームスプリンタ34)の代わりに正反射光を空間フィル
タ59によって遮光するものである。これにより、はん
だ試料表面上の集光点からの散乱反射光の像がセンサ(
検出器)74によって検出され、第1図及び第2図に示
した装置と同様な作用効果を有する。即ち例えばHe−
Neレーザ光源31より射出したレーザ光は、ビームエ
キスパンダ32によりビーム径が拡大されて対物レンズ
53とZ方向走査レンズ54との間に設置されたミラー
(空間フィルタの役目もする。
施例は、第1及び第2の実施例に示す偏光素子(偏光ビ
ームスプリンタ34)の代わりに正反射光を空間フィル
タ59によって遮光するものである。これにより、はん
だ試料表面上の集光点からの散乱反射光の像がセンサ(
検出器)74によって検出され、第1図及び第2図に示
した装置と同様な作用効果を有する。即ち例えばHe−
Neレーザ光源31より射出したレーザ光は、ビームエ
キスパンダ32によりビーム径が拡大されて対物レンズ
53とZ方向走査レンズ54との間に設置されたミラー
(空間フィルタの役目もする。
)59により反射して、Z走査駆動系55で走査駆動さ
れるZ方向走査レンズ54を介してはんだ試料14の表
面上に集光する。ここで、He−Neレーザ31、ビー
ムエキスパンダ32.ミラー59、対物レンズ53.及
びZ方向走査レンズ54を2次元的(x,方向、及びY
方向)に固定した場合、x−y−zステージ12をX方
向、及びY方向に走査しても良いことは明らかである。
れるZ方向走査レンズ54を介してはんだ試料14の表
面上に集光する。ここで、He−Neレーザ31、ビー
ムエキスパンダ32.ミラー59、対物レンズ53.及
びZ方向走査レンズ54を2次元的(x,方向、及びY
方向)に固定した場合、x−y−zステージ12をX方
向、及びY方向に走査しても良いことは明らかである。
また、検出系70は、第2図に示す実施例と同様に、ピ
ンホール73、及びセンサ74を用いている。このセン
サ74は一次元リニアセンサである必要もないことは明
らかである。
ンホール73、及びセンサ74を用いている。このセン
サ74は一次元リニアセンサである必要もないことは明
らかである。
本発明によれば、基板上のはんだ付部の外観検査におい
て、低N、A、の対物レンズを用いた共焦点光学系を有
する顕微鏡で、正反射光を偏光素子または空間フィルタ
により遮光して鏡面に近いはんだ試料表面の立体形状を
計測するようにしたので、はんだ量を算出でき、信頼性
の高く、且つ高速度ではんだ付部について検査すること
ができる効果を奏する。
て、低N、A、の対物レンズを用いた共焦点光学系を有
する顕微鏡で、正反射光を偏光素子または空間フィルタ
により遮光して鏡面に近いはんだ試料表面の立体形状を
計測するようにしたので、はんだ量を算出でき、信頼性
の高く、且つ高速度ではんだ付部について検査すること
ができる効果を奏する。
第1図は本発明のはんだ付部の外観検査装置の一実施例
を示した構成図、第2図は本発明のはんだ付部の外観検
査装置の第2の実施例を示した構成図、第3図は本発明
のはんだ付部の外観検査装置の第3の実施例を示した構
成図、第4図は本発明のはんだ付部の外観検査装置の第
3の実施例を示した構成図、第5図は本発明に係るはん
だ試料を示した斜視図、第6図は第5図の平面図、第7
図は本発明に係るはんだ試料を示した側面図、第8図は
第7図に示すはんだ試料を本発明により算出された形状
信号波形を示す図、第9図は第8図に示す形状信号を微
分して得られる微分信号波形を示す図である。 10・・・ステージ部 11・・・試料支持台12
−X −Y −Zステージ l 3−X −Y −ZX
チーシコントローラ 14・・はんだ試料 30・・・走査光作成部31
・・レーザ光源 32・・・ビームエキスパンダ3
3・・・X走査ミラー 34・・・偏光ビームスプリ
ッタ 35・・・Y走査ミラー 50・・・光学系部51・
集光レンズ 52・・・フィールドレンズ53・・
・対物レンズ 54・・・2方向走査レンズ7o・
・検出部 71・・・結像レンズ72・・・−
次元リニアセンサ 90・・・検出信号処理部 91・・・マイクロコンビ
ュータ 享 2 r力 第 聞 Gり 第 (b) 乙 (C) (d)
を示した構成図、第2図は本発明のはんだ付部の外観検
査装置の第2の実施例を示した構成図、第3図は本発明
のはんだ付部の外観検査装置の第3の実施例を示した構
成図、第4図は本発明のはんだ付部の外観検査装置の第
3の実施例を示した構成図、第5図は本発明に係るはん
だ試料を示した斜視図、第6図は第5図の平面図、第7
図は本発明に係るはんだ試料を示した側面図、第8図は
第7図に示すはんだ試料を本発明により算出された形状
信号波形を示す図、第9図は第8図に示す形状信号を微
分して得られる微分信号波形を示す図である。 10・・・ステージ部 11・・・試料支持台12
−X −Y −Zステージ l 3−X −Y −ZX
チーシコントローラ 14・・はんだ試料 30・・・走査光作成部31
・・レーザ光源 32・・・ビームエキスパンダ3
3・・・X走査ミラー 34・・・偏光ビームスプリ
ッタ 35・・・Y走査ミラー 50・・・光学系部51・
集光レンズ 52・・・フィールドレンズ53・・
・対物レンズ 54・・・2方向走査レンズ7o・
・検出部 71・・・結像レンズ72・・・−
次元リニアセンサ 90・・・検出信号処理部 91・・・マイクロコンビ
ュータ 享 2 r力 第 聞 Gり 第 (b) 乙 (C) (d)
Claims (18)
- 1.はんだ付部を有する基板をステージ上に載置し、直
線偏光の微小スポット光を上記はんだ付部に対して2次
元的に走査しながら対物レンズを通して照射し、上記は
んだ付部の表面から反射した光の内、対物レンズを通し
て結像される正反射光の像を偏光素子により遮光して散
乱光の像を光電変換手段により受光して信号として検出
し、上記微小スポット光を相対的に高さ方向に移動させ
て上記信号が最大となる高さの値Z(x,y)を2次元
的な座標(x,y)に対して求め、この求められた高さ
の値Z(x,y)から上記はんだ付部について検査する
ことを特徴とするはんだ付部の外観検査方法。 - 2.上記対物レンズのN.A.を0.2以下にしたこと
を特徴とする請求項1記載のはんだ付部の外観検査方法
。 - 3.更に球面反射鏡により上記はんだ付部の表面から反
射した光の内、上記対物レンズの視野より拡がった光を
上記照射集光点に反射させることを特徴とする請求項1
記載のはんだ付部の外観検査方法。 - 4.上記照射光は可視光より波長を短くしたレーザ光で
あることを特徴とする請求項1記載のはんだ付部の外観
検査方法。 - 5.はんだ付部を有する基板をステージ上に載置し、微
小スポットのレーザ光を上記はんだ付部に対して2次元
的に走査しながら対物レンズを通して照射し、上記はん
だ付部の表面から反射した光の内、対物レンズを通して
結像される正反射光の像を空間フィルタにより遮光して
散乱光の像を光電変換手段により受光して信号として検
出し、上記微小スポットレーザ光を相対的に高さ方向に
移動させて上記信号が最大となる高さの値Z(x,y)
を2次元的な座標(x,y)に対して求め、この求めら
れた高さの値Z(x,y)から上記はんだ付部について
検査することを特徴とするはんだ付部の外観検査方法。 - 6.上記対物レンズのN.A.を0.2以下にしたこと
を特徴とする請求項5記載のはんだ付部の外観検査方法
。 - 7.更に球面反射鏡により上記はんだ付部の表面から反
射した光の内、上記対物レンズの視野より拡がった光を
上記照射集光点に反射させることを特徴とする請求項5
記載のはんだ付部の外観検査方法。 - 8.上記照射光は可視光より波長を短くしたレーザ光で
あることを特徴とする請求項5記載のはんだ付部の外観
検査方法。 - 9.はんだ付部を有する基板を載置して位置決めするス
テージと、直線偏光の微小スポット光を上記はんだ付部
に対して2次元的に走査しながら対物レンズを通して照
射する照射手段と、上記はんだ付部の表面から反射した
光の内、対物レンズを通して結像される正反射光像を偏
光素子により遮光して散乱光像を光電変換手段により受
光して信号として検出する検出手段と、上記微小スポッ
ト光を相対的に高さ方向に移動させる移動手段と、該移
動手段によって微小スポット光を相対的に高さ方向に移
動させて上記検出手段から検出される信号が最大となる
高さの値Z(x,y)を2次元的な座標(x,y)に対
して求める高さ検出手段と、該高さ検出手段によって求
められた高さの値Z(x,y)から上記はんだ付部につ
いて検査する検査手段とを備えたことを特徴とするはん
だ付部の外観検査装置。 - 10.上記照射手段及び検出手段の対物レンズのN.A
.を0.2以下にして形成したことを特徴とする請求項
9記載のはんだ付部の外観検査装置。 - 11.更に上記はんだ付部の表面から反射した光の内、
上記対物レンズの視野より拡がった光を上記照射集光点
に反射させる球面反射鏡を備えたことを特徴とする請求
項9記載のはんだ付部の外観検査装置。 - 12.上記照射手段として、上記照射光を可視光より波
長を短くしたレーザ光で形成したことを特徴とする請求
項9記載のはんだ付部の外観検査装置。 - 13.上記検査手段として、設計データに基いてウイン
ドを設定し、該ウインド内について検査するように構成
したことを特徴とする請求項9記載のはんだ付部の外観
検査装置。 - 14.はんだ付部を有する基板を載置して位置決めする
ステージと、微小スポットレーザ光を上記はんだ付部に
対して2次元的に走査しながら対物レンズを通して照射
する照射手段と、上記はんだ付部の表面から反射した光
の内、対物レンズを通して正反射光像を空間フィルタに
より遮光して散乱光像を光電変換手段により受光して信
号として検出する検出手段と、上記微小スポットレーザ
光を相対的に高さ方向に移動させる移動手段と、該移動
手段によって微小スポットレーザ光を相対的に高さ方向
に移動させて上記検出手段から検出される信号が最大と
なる高さの値Z(x,y)を2次元的な座標(x,y)
に対して求める高さ検出手段と、該高さ検出手段によっ
て求められた高さの値Z(x,y)から上記はんだ付部
について検査する検査手段とを備えたことを特徴とする
はんだ付部の外観検査装置。 - 15.上記照射手段及び検出手段の対物レンズのN.A
.を0.2以下にして形成したことを特徴とする請求項
14記載のはんだ付部の外観検査装置。 - 16.更に上記はんだ付部の表面から反射した光の内、
上記対物レンズの視野より拡がった光を上記照射集光点
に反射させる球面反射鏡を備えたことを特徴とする請求
項14記載のはんだ付部の外観検査装置。 - 17.上記照射手段として、上記照射光を可視光より波
長を短くしたレーザ光で形成したことを特徴とする請求
項14記載のはんだ付部の外観検査装置。 - 18.上記検査手段として、設計データに基いてウイン
ドを設定し、該ウインド内について検査するように構成
したことを特徴とする請求項14記載のはんだ付部の外
観検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02601690A JP3251276B2 (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 外観検査方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02601690A JP3251276B2 (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 外観検査方法及びその装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001107932A Division JP3314781B2 (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | はんだ付部の外観検査方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03231105A true JPH03231105A (ja) | 1991-10-15 |
JP3251276B2 JP3251276B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=12181900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02601690A Expired - Fee Related JP3251276B2 (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 外観検査方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3251276B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09113236A (ja) * | 1995-10-16 | 1997-05-02 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 三次元計測方法および表示方法、ならびに三次元計測装置 |
JPH09289373A (ja) * | 1996-04-22 | 1997-11-04 | Shimu:Kk | 半田付外観検査装置 |
JP2007285839A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Mitsutoyo Corp | 光学装置、および、光学式変位測定器 |
US7525668B2 (en) | 2005-04-14 | 2009-04-28 | Panasonic Corporation | Apparatus and method for appearance inspection |
CN111474173A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-31 | 山东省地质矿产勘查开发局第一地质大队 | 岩石中透明矿物突起等级的确定方法、***及应用 |
-
1990
- 1990-02-07 JP JP02601690A patent/JP3251276B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09113236A (ja) * | 1995-10-16 | 1997-05-02 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 三次元計測方法および表示方法、ならびに三次元計測装置 |
JPH09289373A (ja) * | 1996-04-22 | 1997-11-04 | Shimu:Kk | 半田付外観検査装置 |
US7525668B2 (en) | 2005-04-14 | 2009-04-28 | Panasonic Corporation | Apparatus and method for appearance inspection |
JP2007285839A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Mitsutoyo Corp | 光学装置、および、光学式変位測定器 |
CN111474173A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-31 | 山东省地质矿产勘查开发局第一地质大队 | 岩石中透明矿物突起等级的确定方法、***及应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3251276B2 (ja) | 2002-01-28 |
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