JPH0737895B2 - Direct drawing method - Google Patents

Direct drawing method

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JPH0737895B2
JPH0737895B2 JP63316151A JP31615188A JPH0737895B2 JP H0737895 B2 JPH0737895 B2 JP H0737895B2 JP 63316151 A JP63316151 A JP 63316151A JP 31615188 A JP31615188 A JP 31615188A JP H0737895 B2 JPH0737895 B2 JP H0737895B2
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circuit board
line
height sensor
data
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克彦 田口
緑 柳沢
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ジューキ株式会社
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    • H05K2203/162—Testing a finished product, e.g. heat cycle testing of solder joints

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は直接描画方法、更に詳細には光源からの反射光
を受光する高さセンサを用い反射面からの垂直方向の距
離を検出して厚膜回路基板などの回路基板に描画を行な
う直接描画方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a direct drawing method, and more specifically, a height sensor that receives reflected light from a light source is used to detect a vertical distance from a reflecting surface. The present invention relates to a direct drawing method for drawing on a circuit board such as a thick film circuit board.

［従来の技術］ 厚膜回路形成技術は、ハイブリッドICの製造に用いられ
ており、ハイブリッドICは厚膜回路を基板上に形成し、
ディスクリートな回路素子を介して半田付け等によって
実装して形成されている。現在のハイブリッドICは、薄
膜ICと同様に高密度化、多層化が要求されており、この
ため絶縁体を挟んで複数の導体パターンを何層にも積層
する構造となっている。[Prior Art] Thick film circuit formation technology is used in the manufacture of hybrid ICs. Hybrid ICs form thick film circuits on a substrate.
It is formed by being mounted by soldering or the like via a discrete circuit element. Similar to thin-film ICs, current hybrid ICs are required to have higher densities and multi-layers. Therefore, the structure is such that a plurality of conductor patterns are laminated with an insulator interposed therebetween.

このように厚膜回路は、直接描画装置を用いて以下のよ
うに直接描画することにより作られている。In this way, the thick film circuit is made by directly drawing as follows using a direct drawing device.

まず、セラミックなどから成る回路基板をＸおよびＹ方
向に移動されるXYテーブル上の所定位置に位置決めし、
この回路基板に対して導体および絶縁体を形成するペー
ストを吐出するインクノズルをXYテーブルに対して垂直
に配置する。ノズルからのペーストの吐出および吐出停
止、XYテーブルのXY平面における移動をあらかじめ決定
されたプログラムに応じて数値制御することによって、
回路基板上に各種の回路膜を形成するようにしている。
その際、回路基板の凹凸は光学距離センサを備えた高さ
センサによって検出され、ノズルの高さはＺ軸方向に沿
って自動的に制御されている。First, position the circuit board made of ceramic or the like at a predetermined position on the XY table that is moved in the X and Y directions.
Ink nozzles for ejecting paste for forming conductors and insulators are arranged perpendicularly to the XY table on this circuit board. By numerically controlling the ejection of the paste from the nozzle, the ejection stop, and the movement of the XY table on the XY plane according to a predetermined program,
Various circuit films are formed on the circuit board.
At that time, the unevenness of the circuit board is detected by a height sensor provided with an optical distance sensor, and the height of the nozzle is automatically controlled along the Z-axis direction.

このように厚膜回路を形成する場合、回路基板の正確な
高さを測定し、その上で描画を行なわなければならな
い。上述した光学距離センサは、このような基板からの
凹凸の高さを測定するために用いられており、近年容易
に高精度な検出が可能で、しかもコストが安く実現でき
ることでポジション・センシング・デバイスPSD（以下
位置検出素子という）を利用した距離センサが多く使用
されている。When forming a thick film circuit in this manner, it is necessary to measure the accurate height of the circuit board and perform drawing on it. The optical distance sensor described above is used to measure the height of the unevenness from such a substrate, and in recent years, it is possible to easily perform highly accurate detection, and at the same time it can be realized at low cost. A distance sensor using a PSD (hereinafter referred to as a position detection element) is often used.

［発明が解決しようとする課題］ このような光学距離センサにおいて、被測定部にあたる
光は点ではなくガウス分布をするため、任意の狭い距離
データが必要であっても、目的とする場所以外の場所の
影響を受けてしまうという問題がある。このことは位置
検出素子が受光した光の重心の位置を出力することにも
起因している。従って例えば描画装置で、基板上に回路
パターンが形成されており、それをライン上に走査する
ことによって高さを測定する場合、回路基板上から回路
パターンへ至る遷移領域において、光量変化信号が鈍っ
た形状になり、それにより高さ方向の距離の測定が不正
確になるという問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] In such an optical distance sensor, the light hitting the measured portion has a Gaussian distribution instead of a point. There is a problem of being affected by the location. This is because the position detecting element outputs the position of the center of gravity of the received light. Therefore, for example, when a circuit pattern is formed on the substrate with a drawing device and the height is measured by scanning the line on a line, the light amount change signal becomes dull in the transition region from the circuit substrate to the circuit pattern. However, there is a problem that the measurement of the distance in the height direction becomes inaccurate due to the curved shape.

これを解決するために、光学距離センサの検出範囲を広
くすれば良いが、レンズの収差が問題となり、収差で線
形精度が悪くなるので、測定精度が悪化し、又レンズの
口径を大きくすると、より広範囲の光量変化を拾うこと
になり、上述した欠点が助長されることになる。In order to solve this, it suffices to widen the detection range of the optical distance sensor, but the aberration of the lens becomes a problem, and the linear accuracy deteriorates due to the aberration, so the measurement accuracy deteriorates, and if the aperture of the lens is increased, The light amount change in a wider range is picked up, and the above-mentioned drawbacks are promoted.

特に、この距離の測定の不正確さは、光学距離センサの
測定スポットが、発光軸と反射光軸で作られる面と直角
方向にあたる回路パターンのエッジ部にかかったときに
大きくなる。In particular, the inaccuracy of the measurement of this distance becomes large when the measurement spot of the optical distance sensor hits the edge portion of the circuit pattern which is in the direction perpendicular to the plane formed by the light emission axis and the reflected light axis.

従って本発明はこのような課題を解決するためになされ
たもので、回路基板の距離データを正確に測定でき正確
な回路パターンを描画することが可能な直接描画方法を
提供することを課題とする。Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a direct drawing method capable of accurately measuring distance data of a circuit board and drawing an accurate circuit pattern. .

［課題を解決するための手段］ 上述の課題を解決するため、本発明においては、 照明光源を有し、この照明光源による反射光を受光する
高さセンサを用い反射面からの垂直方向の距離を検出し
て回路基板に描画を行なう直接描画方法において、 高さセンサと回路基板を、高さセンサの回路基板に対し
てそれぞれ傾斜した照明および反射光軸を含む面とほぼ
並行な第１の方向（Ｘ）に相対的に移動させ所定ピッチ
でラインごとに順次走査して回路基板の第１の方向にお
ける距離データを求め、 第１の方向における各ラインの遷移領域における距離デ
ータを高さセンサで得られた当該ラインの光量変化に基
づき補正する第１の補正を行ない、 次に、高さセンサと回路基板を第１の方向とほぼ直交す
る第２の方向（Ｙ）に相対的に移動させ回路基板を所定
ピッチでラインごとに順次走査して回路基板の第２の方
向における距離データを求め、 第２の方向における各ラインの距離データを比較し、所
定値以上の差がある場合にそのラインの距離データを第
１の方向の走査により得られた対応する距離データと置
き換える第２の補正を行ない、第２の方向の走査により
得られた距離データに基づき回路基板に描画を行なう構
成を採用した。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a height sensor that has an illumination light source and receives reflected light from the illumination light source is used In the direct drawing method of detecting the light and drawing on the circuit board, the height sensor and the circuit board are arranged in parallel with a surface including an illumination and a reflection optical axis inclined with respect to the circuit board of the height sensor. The distance data in the first direction of the circuit board is obtained by sequentially moving each line at a predetermined pitch while relatively moving in the direction (X), and the distance data in the transition region of each line in the first direction is measured by the height sensor. The first correction is performed based on the change in the light amount of the line obtained in step 2. Next, the height sensor and the circuit board are relatively moved in the second direction (Y) that is substantially orthogonal to the first direction. Circuit The plate is sequentially scanned line by line to obtain distance data of the circuit board in the second direction, the distance data of each line in the second direction is compared, and if there is a difference of a predetermined value or more, the line is detected. The second correction is performed to replace the distance data of No. 1 with the corresponding distance data obtained by the scanning in the first direction, and drawing is performed on the circuit board based on the distance data obtained by the scanning in the second direction. did.

あるいは、さらに、前記第１の補正を経た前記第１の方
向における各ラインの距離データと、前記第２の補正を
経た前記第２の方向における各ラインの距離データとを
対応する回路基板上の測定点において比較し、この比較
結果に応じて不正な距離データを正常な距離データに置
換する第３の補正を行なう構成を採用した。Alternatively, the distance data of each line in the first direction that has undergone the first correction and the distance data of each line in the second direction that has undergone the second correction further correspond to each other on a circuit board. A configuration is adopted in which comparison is made at the measurement points and, in accordance with the comparison result, incorrect distance data is replaced with normal distance data.

［作用］ 上記構成によれば、 高さセンサの回路基板に対してそれぞれ傾斜した照明お
よび反射光軸を含む面とほぼ並行な第１の方向（Ｘ）に
おける各ラインの遷移領域における距離データを高さセ
ンサで得られた当該ラインの光量変化に基づき補正し、 次に、高さセンサと回路基板を第１の方向とほぼ直交す
る第２の方向（Ｙ）に相対的に移動させて得た距離デー
タを求め、 第２の方向における各ラインの距離データを比較し、所
定値以上の差がある場合にそのラインの距離データを第
１の方向の走査により得られた対応する距離データと置
き換え、第２の方向の走査により得られた距離データに
基づき回路基板に描画を行なうようになっている。[Operation] According to the above configuration, the distance data in the transition region of each line in the first direction (X) substantially parallel to the plane including the illumination and reflected light axes inclined with respect to the circuit board of the height sensor is obtained. Correction is performed based on the light amount change of the line obtained by the height sensor, and then the height sensor and the circuit board are relatively moved in the second direction (Y) substantially orthogonal to the first direction. The distance data of each line in the second direction are compared, and when there is a difference of a predetermined value or more, the distance data of the line is compared with the corresponding distance data obtained by the scanning in the first direction. Substitution is performed and drawing is performed on the circuit board based on the distance data obtained by scanning in the second direction.

前述のように、高さセンサの回路基板に対してそれぞれ
傾斜した照明おび反射光軸を含む面とほぼ並行な第１の
方向に走査を行なう場合には、この方向とほぼ直角に横
たわる回路パターンのエッジで測定誤差が大きくなる
が、このエッジにおける遷移領域の距離データを高さセ
ンサで得られた当該ラインの光量変化に基づき補正する
ことにより、測定精度を向上させることができる。As described above, when scanning is performed in the first direction substantially parallel to the plane including the illumination and reflected optical axes that are inclined with respect to the circuit board of the height sensor, the circuit pattern lying substantially at right angles to this direction. Although the measurement error increases at the edge of, the measurement accuracy can be improved by correcting the distance data of the transition region at this edge based on the change in the light amount of the line obtained by the height sensor.

さらに、第２の方向における各ラインの距離データを比
較し、所定値以上の差がある場合にそのラインの距離デ
ータを第１の方向の走査により得られた対応する距離デ
ータと置き換え、第２の方向の走査により得られた距離
データに基づき回路基板に描画を行なうことにより、第
２の方向における各ラインの距離データの処理において
も、回路パターンのエッジにおける遷移領域で発生し得
る誤差を補正できる。Further, the distance data of each line in the second direction is compared, and if there is a difference of a predetermined value or more, the distance data of that line is replaced with the corresponding distance data obtained by scanning in the first direction, By drawing on the circuit board based on the distance data obtained by scanning in the direction of, the error that may occur in the transition area at the edge of the circuit pattern is corrected even in the processing of the distance data of each line in the second direction. it can.

上記構成に加え、さらに第１および第２の方向の走査で
それぞれ得られるデータを対応する測定点ごとに比較し
て行なう第３の補正を行なうことにより、ノイズや各方
向の距離データの補正で発生しうる不正なデータなども
補正することができ、より測定精度を向上することがで
きる。In addition to the above configuration, by performing a third correction performed by comparing data obtained by scanning in the first and second directions for each corresponding measurement point, noise and distance data in each direction can be corrected. Incorrect data that may occur can be corrected, and the measurement accuracy can be further improved.

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細を説明
する。[Examples] Hereinafter, details of the present invention will be described based on Examples shown in the drawings.

第１図には、本発明方法が用いられる直接描画装置が、
また第２図には第１図の装置の制御系の構成が図示され
ている。FIG. 1 shows a direct drawing apparatus in which the method of the present invention is used.
2 shows the configuration of the control system of the apparatus shown in FIG.

第１図、第２図において符号１はセラミックなどから成
る回路基板で、ＸおよびＹ方向に移動されるXYテーブル
２上の所定位置に位置決めされる。この基板１に対して
導体および絶縁体を形成するペースト3aを吐出するイン
クペン４のノズル３はXYテーブル２に対して垂直に配置
され、XY平面に垂直なＺ軸方向にモータ５を介して移動
される。また、このXYテーブル２には光量基準片８が配
置される。In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 is a circuit board made of ceramic or the like, which is positioned at a predetermined position on the XY table 2 which is moved in the X and Y directions. The nozzle 3 of the ink pen 4 for ejecting the paste 3a forming the conductor and the insulator on the substrate 1 is arranged perpendicularly to the XY table 2 and moved via the motor 5 in the Z-axis direction perpendicular to the XY plane. To be done. A light amount reference piece 8 is arranged on the XY table 2.

ノズル３からのペースト3aの吐出および吐出停止、XYテ
ーブル２のXY平面における移動をあらかじめ決定された
プログラムに応じて数値制御することによって、回路基
板１上に各種の回路膜を形成することができる。その
際、回路基板１の凹凸は上述した光学距離センサに対応
する高さセンサ６によって検出され、ノズル３の高さは
Ｚ軸方向に沿ってモータ５を介して自動的に制御され
る。Various circuit films can be formed on the circuit board 1 by numerically controlling the discharge of the paste 3a from the nozzle 3 and the stop of the discharge, and the movement of the XY table 2 on the XY plane according to a predetermined program. . At that time, the unevenness of the circuit board 1 is detected by the height sensor 6 corresponding to the above-described optical distance sensor, and the height of the nozzle 3 is automatically controlled via the motor 5 along the Z-axis direction.

第２図には高さセンサに用いられる位置検出素子11並び
に高さセンサ６が図示されている。同図においてレーザ
ーダイオード等の光源12から出たレーザ光が集光レンズ
13、偏光フィルタ15を介して回路基板１に照射され、そ
の回路基板からの反射光が、偏光フィルタ16、集光レン
ズ14を介して位置検出素子11上に集光される。FIG. 2 shows the position detecting element 11 and the height sensor 6 used for the height sensor. In the figure, the laser light emitted from the light source 12 such as a laser diode is a condenser lens.
The circuit board 1 is irradiated with light 13 through the polarization filter 15, and the reflected light from the circuit board is condensed on the position detection element 11 through the polarization filter 16 and the condenser lens 14.

位置検出素子11は、レーザ光がどこに結像されるかに従
って、その両端から得られる電流i1、i2に異なる電流を
発生させるものである。例えば回路基板１のパターンに
レーザ光が照射された場合は、位置検出素子11の略中央
点にレーザ光が集光された場合両端の電流値i1、i2が等
しくなり、又基板１と異なる面（高さ）で反射された場
合にはそれぞれ結像点が異なり、それに従って電流値i
1、i2に差が発生し、基板１からの垂直方向、即ち高さ
方向の距離を計るようにしたものである。この場合、Ｚ
方向における距離は（i1−i2）／（i1＋i2）に比例し、
又位置検出素子11が受ける光量は（i1＋i2）に比例する
値となることが知られており、それぞれ演算部18、17に
おいて距離データ並びに光量データが求められる。The position detection element 11 generates different currents i1 and i2 obtained from both ends of the position detection element 11 depending on where the laser beam is imaged. For example, when the pattern of the circuit board 1 is irradiated with laser light, the current values i1 and i2 at both ends are the same when the laser light is focused on the substantially central point of the position detection element 11, and the surface is different from the board 1. When reflected at (height), the image formation points are different and the current value i
A difference occurs between 1 and i2, and the distance from the substrate 1 in the vertical direction, that is, the height direction is measured. In this case, Z
The distance in the direction is proportional to (i1-i2) / (i1 + i2),
Further, it is known that the amount of light received by the position detecting element 11 has a value proportional to (i1 + i2), and the distance data and the amount of light data are obtained by the calculation units 18 and 17, respectively.

第２図において符号９はXYテーブル２をXY方向に移動さ
せるためのモータを制御するモータコントローラドライ
バである。モータコントローラドライバ９はマイクロプ
ロセッサなどから成るCPU10によって制御される。ま
た、ノズル３の高さも、CPU10によって制御されるモー
タコントローラドライバ９により調節される。In FIG. 2, reference numeral 9 is a motor controller driver that controls a motor for moving the XY table 2 in the XY directions. The motor controller driver 9 is controlled by a CPU 10 including a microprocessor. The height of the nozzle 3 is also adjusted by the motor controller driver 9 controlled by the CPU 10.

又ノズル３の膜形成位置における回路基板１からの高さ
は、高さセンサ６によって検出される。この高さセンサ
は、上述したように位置検出素子11を有し、更にレーザ
ーダイオード等の光源12並びにこの光源を回路基板１上
に集光させる集光レンズ13、回路基板１で反射された光
を位置検出素子11上に集光させる集光レンズ14から構成
され、集光レンズ13、14と回路基板１の反射点とを結ぶ
光軸にそれぞれ偏光フィルタ15、16が配置される。これ
らの両方の偏光フィルタの偏光特性は同一の方向に選ら
ばれる。The height of the nozzle 3 from the circuit board 1 at the film forming position is detected by the height sensor 6. This height sensor has the position detecting element 11 as described above, and further includes a light source 12 such as a laser diode, a condenser lens 13 for condensing the light source on the circuit board 1, and a light reflected by the circuit board 1. Is formed on the position detection element 11, and polarizing filters 15 and 16 are arranged on the optical axes connecting the condenser lenses 13 and 14 and the reflection point of the circuit board 1, respectively. The polarization characteristics of both these polarization filters are chosen in the same direction.

上述したように位置検出素子11の両端からは電流i1、i2
が得られ、これらの電流値から演算部17、18を介して
（i1＋i2）に比例する光量データ、並びに（i1−i2）／
（i1＋i2）に比例する距離データがそれぞれ得られ。As described above, the currents i1 and i2 are applied from both ends of the position detection element 11.
From these current values, the light amount data proportional to (i1 + i2) and (i1−i2) /
Distance data proportional to (i1 + i2) is obtained.

これらのデータはI/O部19を介してCPU10に入力され、そ
こで、後述するよように光量データによる距離データの
補正が行なわれる。These data are input to the CPU 10 via the I / O unit 19, and the distance data is corrected by the light amount data as described later.

高さセンサ６は、回路基板１がXYテーブル２によりXY方
向に移動するので、回路基板１と相対的に移動すること
から、回路基板１をライン状に走査することとなる。従
って高さセンサ６から得られる光量データ並びに距離デ
ータは順次メモリ20の距離データマップの格納部20aに
格納される。また、このメモリには、描画データ格納部
20bが設けられており、そこに格納された描画データがC
PU10に取り入れられ、そこでXYテーブル２の移動デー
タ、並びにインクペン４を上下させるモータ５の制御デ
ータを処理し、これらデータをモータコントローラドラ
イバ９に入力して、インクペン４を所定の高さに調節し
ながらノズル３を介して回路基板１上にペーストを吐出
し、描画を行なっていく。Since the height sensor 6 moves relative to the circuit board 1 because the circuit board 1 moves in the XY direction by the XY table 2, the height sensor 6 scans the circuit board 1 linearly. Therefore, the light amount data and the distance data obtained from the height sensor 6 are sequentially stored in the distance data map storage unit 20a of the memory 20. In addition, this memory has a drawing data storage
20b is provided, and the drawing data stored there is C
The movement data of the XY table 2 and the control data of the motor 5 for moving the ink pen 4 up and down are processed therein and inputted to the motor controller driver 9 to adjust the ink pen 4 to a predetermined height. Meanwhile, the paste is discharged onto the circuit board 1 through the nozzles 3 to perform drawing.

次にこのように構成された装置の動作を説明する。Next, the operation of the apparatus thus configured will be described.

まず測定にあたっては、CPU10は、第３図のステップS1
に図示したように、XYテーブル２を駆動し、高さセンサ
６のスポットが光量基準片８に照射されるように移動さ
せる。続いてステップS2で示したように基準片８の光量
データを高さセンサ６により取得し、それをメモリ20に
格納する。続いてCPU10はXYテーブル２をＸ方向に駆動
し、１ライン分の距離データ並びに光量データを取得す
る（ステップS3）。First, for measurement, the CPU 10 executes step S1 in FIG.
As shown in FIG. 2, the XY table 2 is driven and moved so that the light amount reference piece 8 is irradiated with the spot of the height sensor 6. Subsequently, as shown in step S2, the light amount data of the reference piece 8 is acquired by the height sensor 6 and stored in the memory 20. Subsequently, the CPU 10 drives the XY table 2 in the X direction to obtain distance data and light amount data for one line (step S3).

この場合、上述したような位置検出素子を用いた場合、
第４図（Ａ）、（Ｂ）に図示したように高さセンサ６の
測定スポット6aが発光軸6bと反射光軸6cで作られる面と
直角方向にあたる回路基板上のパターン1aのエッジ部に
かかったとき、距離データは、その誤差が大きくなる。
すなわち、第４図（Ｂ）に図示したように、走査方向を
Ｘとして、前端のエッジ部1bのときはセンサ出力7aは、
正の方向に大きくなりすぎ、また、後端のエッジ部1cに
達したときは、センサ出力7bは、負の方向に大きなデー
タとなる。In this case, when using the position detecting element as described above,
As shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), the measurement spot 6a of the height sensor 6 is at the edge portion of the pattern 1a on the circuit board, which is perpendicular to the surface formed by the light emitting axis 6b and the reflected light axis 6c. When applied, the error in the distance data becomes large.
That is, as shown in FIG. 4B, when the scanning direction is X, the sensor output 7a at the front edge portion 1b is
When the value becomes too large in the positive direction and reaches the trailing edge portion 1c, the sensor output 7b becomes large data in the negative direction.

従って、第５図（Ａ）に図示したように高さセンサ６の
発光軸6bと受光軸6cで形成される面と平行な方向Ｘに沿
って回路基板１をＡの方向に所定のピッチでずらし各ラ
インA1、A2、…Anに沿って順次走査して所定クロックで
サンプリングしたデータを連続させると、第５図（Ｂ）
に図示したような距離データが得られる。同図から明ら
かなように、回路パターン1aの前端および後端部のエッ
ジのところでデータ誤差が大きくなっていることが理解
できる。Therefore, as shown in FIG. 5A, the circuit board 1 is arranged at a predetermined pitch in the direction A along the direction X parallel to the surface formed by the light emitting axis 6b and the light receiving axis 6c of the height sensor 6. When the data sequentially sampled at the predetermined clocks by sequentially scanning the shifted lines A1, A2, ... An are continuous, FIG.
The distance data as shown in FIG. As is clear from the figure, it can be understood that the data error is large at the edges of the front end and the rear end of the circuit pattern 1a.

この不正データは、以下のようにして補正することがで
きる。This illegal data can be corrected as follows.

一般的に回路基板１はセラミックで構成されるので、ア
ルミナに特有な反射率を有し、又回路パターンは、例え
ば、抵抗の場合黒色になるので、その反射率並びに高さ
方向の距離データは異なることになる。この時の高さセ
ンサ６から得られる光量データが第７図の中段に図示さ
れており、回路基板から抵抗に至る遷移領域において、
光量は急激な変化を示すことになる。尚図中Ｌで示した
ものは基準偏光量に所定の規定値を加算した値に相当す
る光量データである。Since the circuit board 1 is generally made of ceramic, it has a reflectance peculiar to alumina, and since the circuit pattern is black in the case of a resistor, the reflectance and the distance data in the height direction are It will be different. Light quantity data obtained from the height sensor 6 at this time is shown in the middle of FIG. 7, and in the transition region from the circuit board to the resistance,
The amount of light will show a sudden change. In addition, what is shown by L in the drawing is light amount data corresponding to a value obtained by adding a predetermined specified value to the reference polarization amount.

この遷移領域（回路パターンのエッジ部）に達した場合
に上述したように高さセンサの距離データは、レーザ光
スポットが実際には点状ではなくガウス分布状になり、
広がりを持つ領域となるので第７図の上段Ｘ、Ｙに図示
したように距離データが不正確になる。このため第３図
のステップS4において一ラインのデータにつき、基準片
光量＋規定値を横切る点Ｐを中心に前後するΔＰの所定
距離の範囲に渡って距離データを除去する。When reaching this transition region (edge part of the circuit pattern), as described above, the distance data of the height sensor shows that the laser light spot actually has a Gaussian distribution shape instead of a point shape.
Since the area has a spread, the distance data becomes inaccurate as shown in the upper part of X and Y in FIG. Therefore, in step S4 of FIG. 3, the distance data is removed from the data of one line over a range of a predetermined distance of ΔP that is forward and backward around the point P that crosses the reference single-side light amount + the specified value.

続いてステップS5で図示したように除去された部分のデ
ータを所定距離離れたところの距離データでそれぞれ置
き換えるようにし、距離データを引き延ばす。即ちP1の
部分の領域における距離データは時点t1において得られ
る距離データに置き換えられ、またP2の領域における距
離データは時点t2において得られる距離データで置き換
えられる。このようにして、光量変化による距離データ
補正が行なわれた１ライン分の、所定クロックでサンプ
リングされたデータがメモリ20の格納部20aに格納され
る（第３図のステップS6）。Subsequently, as shown in step S5, the data of the removed portion is replaced with the distance data at a predetermined distance, and the distance data is extended. That is, the distance data in the area P1 is replaced with the distance data obtained at time t1, and the distance data in the area P2 is replaced with the distance data obtained at time t2. In this way, the data sampled at the predetermined clock for one line, which has been subjected to the distance data correction due to the change in the light quantity, is stored in the storage section 20a of the memory 20 (step S6 in FIG. 3).

続いて、ステップS7において他にも測定すべきライン
（A1、A2、…An）があるかどうかが判断され、回路基板
１の所定領域にわたってステップS3からステップS6に行
なった動作を繰り返す。Subsequently, in step S7, it is determined whether or not there are other lines (A1, A2, ... An) to be measured, and the operations performed in steps S3 to S6 are repeated over a predetermined area of the circuit board 1.

続いて、本発明によれば、第６図（Ａ）に図示したよう
に回路基板１をＸとほぼ直交する方向Ｙに沿って移動さ
せる。このとき、第５図と同様にＢ方向に所定ピッチず
らしてラインB1、B2、…Bnに沿ってそれぞれ走査し、所
定クロックで距離データをサンプリングし、そのデータ
を連続させると第６図（Ｂ）に図示したようなデータが
得られる。Then, according to the present invention, the circuit board 1 is moved along the direction Y substantially orthogonal to X as shown in FIG. 6 (A). At this time, as in the case of FIG. 5, scanning is performed along the lines B1, B2, ... Bn with a predetermined pitch shift in the B direction, the distance data is sampled at a predetermined clock, and the data is made continuous. The data shown in () are obtained.

このようなデータを得るため、CPU10は、XYテーブル２
をＹ方向に移動し、１ラインの距離データを取得する
（ステップS8）。続いて、ステップS9において、次のラ
インの距離データを取得する。このような距離データの
取得において、正しい距離データが得られるライン（例
えば、B2、B3）と、走査ラインが回路パターンのエッジ
部にかかり、不正な距離データが得られるライン（例え
ば、B1）が存在する。To obtain such data, the CPU 10 uses the XY table 2
Is moved in the Y direction, and distance data for one line is acquired (step S8). Then, in step S9, the distance data of the next line is acquired. In the acquisition of such distance data, there are a line (for example, B2, B3) from which correct distance data is obtained, and a line (for example, B1) at which the scanning line is applied to the edge part of the circuit pattern and incorrect distance data is obtained. Exists.

距離データが正しいか、あるいは不正であるかは、前後
のラインの距離データを比較し、距離データがあらかじ
め設定された既定値より大きいかあるいは小さいかを調
べることにより識別できるので、ステップS10で前回得
られた１ライン分の距離データと今回得られた距離デー
タを比較する。Whether the distance data is correct or incorrect can be identified by comparing the distance data of the lines before and after and checking whether the distance data is larger or smaller than a preset default value. The obtained distance data for one line is compared with the distance data obtained this time.

その比較の結果、距離データの差が既定値以上の場合
は、今回のデータを捨て、その代りにステップS6で得ら
れたデータで置き換える。すなわち、例えばラインB1の
各サンプリングした回路パターンの所定点における距離
データを、その所定点に対応した、A1、A2、…Anのライ
ンの走査により得られた距離データで置き換える。As a result of the comparison, if the difference in the distance data is equal to or larger than the predetermined value, the current data is discarded and replaced with the data obtained in step S6 instead. That is, for example, the distance data at a predetermined point of each sampled circuit pattern on the line B1 is replaced with the distance data obtained by scanning the lines A1, A2, ... An corresponding to the predetermined point.

このようにして補正した距離データをメモリ20の格納部
20aに格納し（ステップS13）。他にも第６図に示す方向
Ｙに測定すべきラインがあれば、ステップS9からステッ
プS13を繰り返す（ステップS14）。The distance data corrected in this way is stored in the storage unit of the memory 20.
Stored in 20a (step S13). If there is another line to be measured in the direction Y shown in FIG. 6, steps S9 to S13 are repeated (step S14).

続いてステップS15において全てのラインの走査が終る
とメモリ20bに格納された描画データと、ステップS13で
Ｙ方向の各ライン走査で得られ、上述したような処理に
より補正したメモリ20aに格納された高さデータを基にX
Yテーブル及びペン上下モータ５を上下して描画し、ノ
ズル３からペースト3aを吐出し、所定の描画を行なう。Subsequently, when the scanning of all the lines is completed in step S15, the drawing data stored in the memory 20b and the drawing data obtained in each line scanning in the Y direction in step S13 are stored in the memory 20a corrected by the above-described processing. X based on height data
The Y table and the pen up / down motor 5 are moved up and down for drawing, and the paste 3a is discharged from the nozzle 3 to perform a predetermined drawing.

以上説明した実施例において、ＸとＹの方向の走査によ
り求められた回路基板の各サンプリング点における距離
データをさらに比較することにより、不正な距離データ
を正常な距離データで置き換え、距離データに重畳され
たノイズを除去し、また、前述のＸおよびＹ方向のそれ
ぞれ補正で新たに生じる得る不正データを補正すること
ができるので、正確な距離データを求めることが可能に
なる。In the above-described embodiment, the distance data at each sampling point of the circuit board obtained by scanning in the X and Y directions is further compared to replace the incorrect distance data with the normal distance data and superimpose it on the distance data. Since the generated noise can be removed and incorrect data that can be newly generated by the above-described correction in each of the X and Y directions can be corrected, accurate distance data can be obtained.

また、本発明は、空気圧によってペーストを吐出させる
タイプの直接描画装置への適用に限定されるものではな
く、モータによってピストンを押圧してペーストを吐出
させるタイプのものにも適用できるものである。Further, the present invention is not limited to the application to the direct drawing apparatus of the type that discharges the paste by air pressure, but can also be applied to the type that the piston is pressed by the motor to discharge the paste.

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、高さセンサの回
路基板に対してそれぞれ傾斜した照明および反射光軸を
含む面とほぼ並行な第１の方向に走査を行なう場合に
は、この方向とほぼ直角に横たわる回路パターンのエッ
ジで生じる測定誤差を、このエッジにおける遷移領域の
距離データを高さセンサで得られた当該ラインの光量変
化に基づき補正することにより、測定精度を向上させる
ことができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when the scanning is performed in the first direction substantially parallel to the plane including the illumination and reflected optical axes that are inclined with respect to the circuit board of the height sensor. The measurement accuracy is corrected by correcting the measurement error that occurs at the edge of the circuit pattern lying almost at right angles to this direction, by correcting the distance data of the transition area at this edge based on the change in the light intensity of the line obtained by the height sensor. Can be improved.

さらに、第２の方向における各ラインの距離データを比
較し、所定値以上の差がある場合にそのラインの距離デ
ータを第１の方向の走査により得られた対応する距離デ
ータと置き換え、第２の方向の走査により得られた距離
データに基づき回路基板に描画を行なうことにより、第
２の方向における各ラインの距離データの処理において
も、回路パターンのエッジにおける遷移領域で発生し得
る誤差を補正できる。Further, the distance data of each line in the second direction is compared, and if there is a difference of a predetermined value or more, the distance data of that line is replaced with the corresponding distance data obtained by scanning in the first direction, By drawing on the circuit board based on the distance data obtained by scanning in the direction of, the error that may occur in the transition area at the edge of the circuit pattern is corrected even in the processing of the distance data of each line in the second direction. it can.

したがって、本発明によれば、高さセンサの回路基板に
対してそれぞれ傾斜した照明および反射光軸を含む面と
ほぼ並行な第１の方向とほぼ直角に横たわる回路パター
ンのエッジで生じる測定誤差を、第１および第２の方向
に関して第１および第２の補正により補正することがで
き、測定精度を大きく向上でき、距離データの不正によ
り生じるパターンの断線、ノズルと回路基板の衝突など
を防止し、正確な直接描画制御が可能となる。Therefore, according to the present invention, the measurement error caused at the edge of the circuit pattern lying substantially at right angles to the first direction substantially parallel to the plane including the illumination and reflected optical axes respectively inclined with respect to the circuit board of the height sensor is eliminated. , The first and second directions can be corrected by the first and second corrections, the measurement accuracy can be greatly improved, and the pattern disconnection and the collision between the nozzle and the circuit board caused by the incorrect distance data can be prevented. Accurate direct drawing control is possible.

また、さらに第１および第２の方向の走査でそれぞれ得
られるデータを対応する測定点ごとに比較して行なう第
３の補正を行なえば、ノズルや、各方向の距離データの
補正で発生しうる不正なデータなども補正することがで
き、より測定精度を向上することができる。Further, if the third correction is performed by comparing the data obtained by the scanning in the first and the data obtained in the second direction for each corresponding measurement point, it can be generated by the correction of the nozzle and the distance data in each direction. Incorrect data can be corrected and the measurement accuracy can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は、本発明方法が適用される直接描画装置の構成
を示した斜視図、第２図は第１図の制御系の構成を示し
たブロック図、第３図は、制御の流れを説明するフロー
チャート図、第４図（Ａ）、（Ｂ）は、距離データ取得
の状態を示した斜視図、及び距離データを示した説明
図、第５図（Ａ）、（Ｂ）は第１の方向における走査
と、それにより得られる距離データを示した斜視図、第
６図（Ａ）、（Ｂ）は第１の方向と直交する第２の方向
における走査と、それにより得られる距離データを示し
た斜視図、第７図は、距離データ、光量データ並びに補
正後の距離データを示した特性図である。 １……回路基板、1a……回路パターン ２……XYテーブル、３……ノズル ６……高さセンサ、10……CPU 20……メモリFIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a direct drawing apparatus to which the method of the present invention is applied, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of FIG. 1, and FIG. 3 shows the flow of control. 4A and 4B are a perspective view showing a state of distance data acquisition, and an explanatory diagram showing distance data, and FIGS. 5A and 5B are first diagrams. Is a perspective view showing the scanning in the direction of and the distance data obtained thereby, FIGS. 6A and 6B are the scanning in the second direction orthogonal to the first direction and the distance data obtained thereby. FIG. 7 is a characteristic diagram showing distance data, light amount data, and corrected distance data. 1 ... Circuit board, 1a ... Circuit pattern 2 ... XY table, 3 ... Nozzle 6 ... Height sensor, 10 ... CPU 20 ... Memory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】照明光源を有し、この照明光源による反射
光を受光する高さセンサを用い反射面からの垂直方向の
距離を検出して回路基板に描画を行なう直接描画方法に
おいて、 高さセンサと回路基板を、高さセンサの回路基板に対し
てそれぞれ傾斜した照明および反射光軸を含む面とほぼ
並行な第１の方向（Ｘ）に相対的に移動させ所定ピッチ
でラインごとに順次走査して回路基板の第１の方向にお
ける距離データを求め、 第１の方向における各ラインの遷移領域における距離デ
ータを高さセンサで得られた当該ラインの光量変化に基
づき補正する第１の補正を行ない、 次に、高さセンサと回路基板を第１の方向とほぼ直交す
る第２の方向（Ｙ）に相対的に移動させ回路基板を所定
ピッチでラインごとに順次走査して回路基板の第２の方
向における距離データを求め、 第２の方向における各ラインの距離データを比較し、所
定値以上の差がある場合にそのラインの距離データを第
１の方向の走査により得られた対応する距離データと置
き換える第２の補正を行ない、第２の方向の走査により
得られた距離データに基づき回路基板に描画を行なうこ
とを特徴とする直接描画方法。1. A direct drawing method for carrying out drawing on a circuit board by detecting a vertical distance from a reflecting surface by using a height sensor having an illumination light source and receiving reflected light from the illumination light source, The sensor and the circuit board are relatively moved in a first direction (X) substantially parallel to the plane including the illumination and reflected optical axes that are inclined with respect to the circuit board of the height sensor, and are sequentially moved line by line at a predetermined pitch. First correction for obtaining distance data in the first direction of the circuit board by scanning and correcting distance data in the transition region of each line in the first direction based on the change in the light amount of the line obtained by the height sensor Next, the height sensor and the circuit board are relatively moved in a second direction (Y) that is substantially orthogonal to the first direction, and the circuit board is sequentially scanned line by line at a predetermined pitch. Second direction The distance data of each line in the second direction is compared, and when there is a difference of a predetermined value or more, the distance data of that line is compared with the corresponding distance data obtained by scanning in the first direction. A direct drawing method characterized in that a second correction for replacement is performed, and drawing is performed on a circuit board based on distance data obtained by scanning in the second direction. 【請求項２】前記第１の補正を経た前記第１の方向にお
ける各ラインの距離データと、前記第２の補正を経た前
記第２の方向における各ラインの距離データとを対応す
る回路基板上の測定点において比較し、この比較結果に
応じて不正な距離データを正常な距離データに置換する
第３の補正を行なうことを特徴とする請求項１に記載の
直接描画方法。2. A circuit board on which distance data of each line in the first direction after the first correction and distance data of each line in the second direction after the second correction correspond to each other. 3. The direct drawing method according to claim 1, wherein the third correction is performed by comparing the measurement points of 1) and replacing the incorrect distance data with the normal distance data according to the comparison result.
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