專利名稱：印刷焊錫檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印刷焊錫檢查裝置，使光在印刷有檢查對(duì)象物的焊錫的印刷基板上，進(jìn)行偏向掃描，并且測(cè)量位移量，從測(cè)量檢查焊錫等的形狀，特別是涉及一種可以使用多數(shù)道光，一方面有效地進(jìn)行偏向，同時(shí)還能夠進(jìn)行檢查的一種技術(shù)。
背景技術(shù)：
一般在測(cè)量形狀時(shí)，使用的是位移測(cè)量裝置。已知的此種位移測(cè)量裝置是以三角測(cè)量原理為依據(jù)，對(duì)測(cè)量對(duì)象物體的對(duì)象面的位移進(jìn)行測(cè)量(例如，專利文件1)。圖18顯示的是對(duì)專利文件1進(jìn)行變化之后的位移測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)斜視圖。圖18所示的位移測(cè)量裝置大致上由投影光學(xué)系統(tǒng)(光學(xué)掃描系統(tǒng))51與光接收系統(tǒng)55所構(gòu)成。
投影光學(xué)系統(tǒng)51大致由光源52、偏向器53與透鏡54構(gòu)成，以對(duì)測(cè)量對(duì)象物60進(jìn)行照射。光源52是由例如雷射二極管等所構(gòu)成，并對(duì)偏向器53射出光束。偏向器53，在圖18的例子中采用了多角鏡(polygon mirror)。多角鏡在其圓盤狀的周圍具有多數(shù)個(gè)鏡面部53a，藉由它的旋轉(zhuǎn)，使從光源52入射的光束發(fā)生偏向，至少對(duì)包含測(cè)量對(duì)象物60的所要掃描對(duì)象范圍(圖19所示的H)進(jìn)行掃描。在此種多角鏡構(gòu)成的偏向器53中，在一個(gè)鏡面以一個(gè)光束對(duì)掃描對(duì)象范圍進(jìn)行單次單向掃描。透鏡54將被偏向器53做扇形掃描的光束，收斂成平行狀態(tài)。
光接受系統(tǒng)55是由聚光透鏡數(shù)組56、成像透鏡57、光接收組件58(PSD(Position Sensitive Detector))所構(gòu)成。聚光透鏡56是由合成樹脂或玻璃所形成，并且做成將彼此具有相等焦距f1(例如20mm)的多數(shù)個(gè)(圖18顯示出6個(gè))聚光透鏡部56a-56f并列成一列的方式。各聚光透鏡部56a-56f中，與其光軸垂直的面是做成球面狀，測(cè)量光可以沿著光軸周圍被均勻地縮小。
成像透鏡57具有比照射點(diǎn)S的掃描寬度還大的直徑，將來(lái)自聚光透鏡56的光束收斂，并在光接受組件58的光接受面58a上成像。
此種位移測(cè)量裝置利用在偏向器53的X軸方向(主掃描方向)上掃描的光束，得到測(cè)量對(duì)象物60的Z軸方向的位移量。此時(shí)，藉由使測(cè)量臺(tái)61在Y軸方向(副掃描方向)移動(dòng)，可以獲得再X-Y二次元位置的各照射點(diǎn)S的Z軸方向位移量。結(jié)果，得到三次元的距離數(shù)據(jù)，例如，可以測(cè)量被印刷的焊錫的形狀。印刷焊錫檢查裝置從這種測(cè)量的數(shù)據(jù)，把形狀再生，并且與預(yù)先準(zhǔn)備的參考用的形狀數(shù)據(jù)做比較，進(jìn)行好壞的判斷。
接著，在前述傳統(tǒng)的光掃描裝置(投影光學(xué)系統(tǒng)51)中，如圖19A～19C所示，做為偏向器53的多角鏡在它旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，使入射到各鏡面部53a的光束在所要的掃描對(duì)象范圍H進(jìn)行掃描。
專利文件1特開2000-97631號(hào)公報(bào)(段落 - 、圖4)但是，在上述的位移測(cè)量裝置中，以一個(gè)鏡面對(duì)掃描對(duì)象范圍進(jìn)行一次偏向掃描(一次主掃描)是無(wú)法利用在一個(gè)鏡面部53a的所有偏向角(以一個(gè)鏡面旋轉(zhuǎn)可以偏向的角度范圍)。因此，如圖19D、19E所示，在一個(gè)鏡面部53a被偏向掃描的光束會(huì)超出對(duì)象面60a的掃描對(duì)象范圍H之外，被下一個(gè)鏡面部53a所偏向掃描的光束到達(dá)下一個(gè)掃描對(duì)象范圍H內(nèi)為止的間隔便被拉開，故光束掃描會(huì)有變成不連續(xù)的問題。此外，在每個(gè)主掃描中，對(duì)測(cè)量對(duì)象物的下一個(gè)掃描對(duì)象范圍進(jìn)行副掃描，但這會(huì)有必須使副掃描的移動(dòng)速度配合主掃描速度而不得不延遲的問題產(chǎn)生。
作為解決上述問題的一種方法，可以考慮配合偏光方向?qū)⒍嘟晴R的鏡面做窄并配置多個(gè)鏡面的方式。但是，多角鏡在制造上的精密度是有其限制的。而且，為了獲得所要的掃描寬度，多角鏡的多個(gè)鏡面部必須要維持在一定的寬度，若再將其做成多面化，偏向器的大小會(huì)變大，結(jié)果造成裝置的尺寸變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種印刷焊錫檢查裝置，通過有效利用偏向器的偏向角，來(lái)提高掃描的效率，進(jìn)而改善檢查速度。并且，作為謀求偏向器的有效利用而更提高掃描效率的達(dá)成手段，使多數(shù)道光以分別不同的入射角入射到偏向器。例如，如上所述，以一道光且一個(gè)鏡面來(lái)對(duì)預(yù)定的掃描對(duì)象范圍進(jìn)行主掃描時(shí)，只能利用鏡面的50％的時(shí)候，以與上述一道光不同的角度使其它光入射到偏向器，便可以用其它光利用剩下的50％的鏡面，對(duì)掃描對(duì)象范圍進(jìn)行主掃描。此外，在進(jìn)行一次主掃描時(shí)進(jìn)行一次副掃描的話，使得檢查裝置整體上更加有效率。
另一方面，如上述，若力圖使用多數(shù)道光來(lái)增進(jìn)掃描效率的話，此時(shí)因多道光具有的差異性而產(chǎn)生誤差。例如，在一道光的主掃描的測(cè)量值與另一道光的主掃描的測(cè)量值之間會(huì)出現(xiàn)誤差，這將有可能對(duì)印刷焊錫的形狀檢查帶來(lái)不好的影響。
本發(fā)明的另一目的是提供一種技術(shù)，用于維持測(cè)量的精度，并且以多數(shù)光掃描來(lái)改善掃描效率、進(jìn)而達(dá)到改善檢查速度的目的。換言之，本發(fā)明是提供一種技術(shù)，其以多道光來(lái)改善掃描效率，并且防止該些多道光的特性差異對(duì)測(cè)量值所造成的影響。
為了解決上述課題，依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)，本發(fā)明提出一種印刷焊錫檢查裝置，其具備投射部(3)與受光部(8)。投射部(3)對(duì)橫跨被焊錫印刷的印刷基板的預(yù)定的掃描對(duì)象范圍，射出光并進(jìn)行掃描，受光部(8)接受來(lái)自印刷基板的反射光，印刷焊錫檢查裝置用以檢查該焊錫的印刷狀態(tài)。上述投射部(3)包括光產(chǎn)生部(1)，用以出射M(多數(shù))個(gè)光；偏向器(4)，以不同的入射角接受該些M個(gè)光，使往對(duì)象范圍偏向，依序掃描印刷基板該掃描對(duì)象范圍。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明其中之一實(shí)施形態(tài)，上述偏向器為多角鏡，且沿著偏向器的周圍具有N(多數(shù))角狀鏡面，利用旋轉(zhuǎn)進(jìn)行掃描，并且以每360度/[NM]的不同入射角(β)，接受來(lái)自光產(chǎn)生部的該些光，并且以大致每360度/[2NM]的旋轉(zhuǎn)，依序?qū)呙鑼?duì)象范圍進(jìn)行掃描。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明其中之一實(shí)施形態(tài)，上述印刷焊錫檢查裝置更包括副掃描部(104)，藉由偏向器每旋轉(zhuǎn)大致360度/[2NM](即β/2)，使投射部與該印刷基板相對(duì)于與掃描方向垂直的方向進(jìn)行移動(dòng)，以進(jìn)行副掃描；以及形狀再生部(105)，受光部根據(jù)利用偏光器的主掃描及利用副掃描部的副掃描的時(shí)序而輸出的受光量以及受光位置，并基于根據(jù)受光量與受光位置所輸出的電氣信號(hào)，將印刷基板上的印刷焊錫的形狀進(jìn)行再生。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明其中之一實(shí)施形態(tài)，上述光產(chǎn)生部所射出的該些M道光為相同的偏光方向，且在印刷基板的被掃描的面上，設(shè)成有大致相同的功率。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明其中之一實(shí)施形態(tài)，前述M道光為兩道光，且上述光產(chǎn)生部更包括一個(gè)光源(1a)，用以射出光；偏光分光部(1b)，將來(lái)自光源的光分光成由彼此互相垂直的偏光方向所構(gòu)成的兩道分光；第一偏光板(1d)，接受兩道分光的其中之一，并設(shè)成與另一分光相同的偏光方向；以及第二偏光板(1c)，設(shè)置在光源與偏光分光部之間，在經(jīng)過偏向器而投射的印刷基板的被掃描面上，將第一偏光板所輸出的其中之一的分光及另一分光的功率調(diào)整成實(shí)質(zhì)上為相同。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明其中之一實(shí)施型態(tài)，前述M道光為兩道光，且前述光產(chǎn)生部更包括一個(gè)光源(1a)，用以射出光；偏光分光部(1b)，將來(lái)自光源的光分光成由彼此互相垂直的偏光方向所構(gòu)成的兩道分光；第一偏光板(1d)，接受兩道分光的其中之一，并設(shè)成與另一分光相同的偏光方向；以及第三偏光板(1f)，接受兩道分光的另一道分光，前述兩道分光的其中之一，并且在經(jīng)過偏向器而投射的印刷基板的被掃描面上，將兩道分光的功率調(diào)整成實(shí)質(zhì)上為相同。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明其中之一實(shí)施型態(tài)，前述印刷焊錫檢查裝置更包括形狀再生部(105)，從受光部所輸出的電氣信號(hào)，將印刷焊錫進(jìn)行再生；以及補(bǔ)正部(109)，當(dāng)以偏向器依序投射前述M道光的時(shí)候，為了防止對(duì)M道光的特性差異造成的受光部的受光量的影響，預(yù)先記憶與用來(lái)投射的光相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)正用數(shù)據(jù)，并以投射的光的補(bǔ)正用數(shù)據(jù)，對(duì)從受光部輸入到形狀再生部的電氣信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)正。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明其中之一實(shí)施型態(tài)，印刷焊錫檢查裝置可以更包括形狀再生部(105)，以預(yù)定的臨界值，比較受光部輸出的電氣信號(hào)并進(jìn)行二值化，并從二值化的數(shù)據(jù)，將印刷焊錫的形狀進(jìn)行再生；以及補(bǔ)正部(109)，當(dāng)以偏向器依序投射M道光的時(shí)候，為了防止對(duì)M道光的特性差異造成的受光部的受光量的影響，預(yù)先記憶與用來(lái)投射的光相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)正用數(shù)據(jù)，并以該投射的光的補(bǔ)正用數(shù)據(jù)，對(duì)臨界值進(jìn)行補(bǔ)正。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)槠蚱饕圆煌娜肷浣墙邮芮笆鯩道光，依序進(jìn)行掃描，故掃描速度可以提高M(jìn)倍。
根據(jù)本發(fā)明，為具有N(多數(shù))個(gè)角狀的鏡面的多角鏡，以相異的入射角接受來(lái)自前述光產(chǎn)生部的兩道光，通過以每大致360度/[2NM]的旋轉(zhuǎn)依序進(jìn)行掃描，例如因?yàn)樵诙嘟晴R的偏向器中，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)周期的掃描周期為M倍，故可以加快掃描速度。
根據(jù)本發(fā)明，可以提高主掃描效率，進(jìn)而加快副掃描的移動(dòng)速度，并且可以再生印刷焊錫的形狀，因此最終可以改善印刷焊錫檢查裝置整體的檢查速度。
根據(jù)本發(fā)明，由于前述光產(chǎn)生部射出的M道光為相同的偏光方向，且在前述印刷基板被掃描的面上，設(shè)定為幾乎相同的功率，所以在檢查對(duì)象的印刷焊錫面上，可以防止M道光的特性中的功率與偏向?qū)τ跍y(cè)量的影響，從而達(dá)到測(cè)量的精確度。
根據(jù)本發(fā)明，在當(dāng)M光為兩道光時(shí)，可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，達(dá)成兩道光的同質(zhì)化，來(lái)防止因兩道光的差異給檢查所造成的影響。
根據(jù)本發(fā)明，由于可以利用補(bǔ)正部，來(lái)防止前述M道光的差異對(duì)前述反射光所造成的影響，預(yù)先記憶與投射光相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)正用數(shù)據(jù)，并且以前述補(bǔ)正用數(shù)據(jù)對(duì)輸入到前述形狀再生部的電氣信號(hào)或進(jìn)行二值化時(shí)的臨界值進(jìn)行補(bǔ)正，所以將多道光的特性同質(zhì)化的光學(xué)系統(tǒng)不存在的情況下，也可以防止多數(shù)光的差異所造成的對(duì)于檢查的影響。
如上述說明，利用本發(fā)明的位移測(cè)量裝置，可以判斷出照射在測(cè)量對(duì)象物的兩道光(光束)，并且可以依據(jù)此判斷結(jié)果，以最佳的補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對(duì)每道光束進(jìn)行各種補(bǔ)正。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。


圖1為實(shí)施例1的功能方塊圖。
圖2是用來(lái)說明投光部的兩道光束的光學(xué)特性的差異性所造成對(duì)于檢查裝置的影響的說明圖。
圖3為實(shí)施例2的功能方塊圖。
圖4為實(shí)施例2的光產(chǎn)生部的變化例示意圖。
圖5為實(shí)施例2的光產(chǎn)生部的變化例示意圖。
圖6為實(shí)施例2的光產(chǎn)生部的變化例示意圖。
圖7為說明實(shí)施例3的補(bǔ)正的說明圖。
圖8A為說明在實(shí)施例3的掃描光束的檢測(cè)方法的說明圖。
圖8B為說明在實(shí)施例3的掃描光束的檢測(cè)方法的說明圖。
圖9A為說明在實(shí)施例3中，識(shí)別光束的時(shí)序信號(hào)的產(chǎn)生方法的說明圖。
圖9B為說明在實(shí)施例3中，識(shí)別光束的時(shí)序信號(hào)的另一種產(chǎn)生方法的說明圖。
圖10為本發(fā)明圖1的實(shí)施例的其它例的示意圖，用以說明一連串的動(dòng)作。
圖11為說明圖10的兩道光束的掃描并且說明兩道光的檢測(cè)的說明圖。
圖12為用來(lái)說明圖10的兩道光束的掃描的說明圖。
圖13為用來(lái)說明圖10的兩道光束的掃描的說明圖。
圖14為用來(lái)說明圖10的兩道光束的掃描的說明圖。
圖15為用來(lái)說明圖10的兩道光束的掃描的說明圖。
圖16為用來(lái)說明圖10的兩道光束的掃描的說明圖。
圖17為用來(lái)說明圖10的兩道光束的掃描的說明圖。
圖18是傳統(tǒng)技術(shù)的投光部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖19為說明利用圖18的投光部的掃描的說明圖。
1光源2繞射組件1光產(chǎn)生部1a光源1aa、1bbLD光源 1b分光部1ba分光裝置(手段)1bb反射鏡1c可變裝置(手段) 1d偏光裝置(手段)1e準(zhǔn)直透鏡 1ea、1eb準(zhǔn)直透鏡1fλ/2波長(zhǎng)板 2照射部
2a半反射鏡2b反射鏡3投射部 4偏向器5收斂透鏡(fθ透鏡)6聚光透鏡數(shù)組6a聚光透鏡部 7成像透鏡8受光部 9辨識(shí)用反射鏡9a檢測(cè)用反射鏡9b刃件10印刷基板100測(cè)量控制部101主掃描控制部 102反射鏡驅(qū)動(dòng)部103副掃描控制部 104副掃描部105形狀再生部 105a數(shù)據(jù)變換部106判斷部 107掃描光檢測(cè)部107a受光裝置(手段)107aa、107bb受光檢測(cè)部108補(bǔ)正部 108a記憶裝置(手段)109顯示部51投影光學(xué)系統(tǒng)52光源53偏向器 53a鏡面部54透鏡55光接收系統(tǒng)56聚光透鏡數(shù)組56a-56f聚光透鏡部57成像透鏡58光接收組件58a接受面 60對(duì)象物60a對(duì)象面具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的印刷焊錫檢查裝置其具體實(shí)施方式

、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
本發(fā)明為一種技術(shù)，其使用多數(shù)個(gè)光(以下，稱為光或光束者均為相同的物)，使偏向器的掃描效率更好，以達(dá)到增進(jìn)印刷焊錫的檢查速度的提升。首先，在實(shí)施例1中，說明此發(fā)明的結(jié)構(gòu)。接著，以實(shí)施例2、3，說明防止多數(shù)個(gè)光的光學(xué)特性差異所造成的對(duì)于測(cè)量值的不良影響的技術(shù)。在實(shí)施例1所說明的技術(shù)是一種謀求在測(cè)量前多數(shù)個(gè)光的光學(xué)特性的一致性。實(shí)施例2所說明的技術(shù)是在測(cè)量多數(shù)個(gè)光的光學(xué)特性的不同處后，來(lái)進(jìn)行測(cè)量之后的電氣性補(bǔ)正。
實(shí)施例1圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)(包含實(shí)施例3的結(jié)構(gòu))的功能示意圖。圖中的粗線是表示光路徑的線。實(shí)際上，光是光束，但在圖1中，為了明了光路徑，單純地以單一線條來(lái)表示。
在圖1中，投射部3是由光產(chǎn)生部1、照射部2、偏向器4與收斂透鏡(也稱為fθ透鏡)5等所構(gòu)成。圖1的光產(chǎn)生部1顯示出射出兩道光的例子。在此例子的光產(chǎn)生部1中，光源1a被架構(gòu)成包含一個(gè)雷射半導(dǎo)體(LD)并輸出一道光，接收此光的分光部1b將此光分成兩道光。分光部1b包括半反射鏡與反射鏡。半反射鏡使一部分光通過并且反射另一部分光，反射鏡更進(jìn)一步反射被反射的另一部分光(光束A)。在發(fā)出多個(gè)M道光時(shí)，分光部1b也需要這么多的數(shù)目，或者也可以排列M個(gè)光源。
照射部2在反射鏡2a、2b處接收來(lái)自光產(chǎn)生部1的兩道光，光束A與光束B以彼此大致成角度β的角度，入射到偏向器4。在此例中，偏向器4是在N角形的邊上配置N個(gè)鏡面，并被旋轉(zhuǎn)支撐的多角鏡。角度β大約為360度/N。
接著說明光束A與光束B的入射角、多角鏡及與其旋轉(zhuǎn)角的關(guān)系。當(dāng)偏向器4位于圖1的實(shí)線的旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，光束A在偏向器4的鏡面的端部附近被反射，反射的光束A(1)會(huì)在主掃描的終點(diǎn)位置(在圖1的收斂透鏡5的下段)，最后被投射到做為掃描對(duì)象范圍H內(nèi)的檢查對(duì)象的印刷基板10的一側(cè)。此時(shí)，光束B在偏向鏡4的鏡面的中央附近反射，反射的光束B(1)會(huì)在主掃描的起點(diǎn)位置(在圖1的收斂透鏡5的上段)，最后被投射到掃描對(duì)象范圍的印刷基板10的另一側(cè)。反射鏡以360度/2N的角度沿著圖1的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，即偏向器4旋轉(zhuǎn)到圖1虛線的位置時(shí)，光束A在偏向器4的鏡面的中央附近被反射，反射的光束A(2)(虛線)會(huì)在主掃描的起點(diǎn)位置(在圖1的收斂透鏡5的上段)，最后被投射到掃描對(duì)象范圍的印刷基板10的另一側(cè)。此時(shí)，光束B在偏向鏡4的鏡面的端部附近被反射，反射的光束B(2)(虛線)會(huì)在主掃描的終點(diǎn)位置(在圖1的收斂透鏡5的下段)，最后被投射到掃描對(duì)象范圍H的印刷基板10的一側(cè)。在圖1的偏向器4從實(shí)線位置運(yùn)行到虛線位置之間，從光束B(1)到光束B(2)在主掃描方向進(jìn)行掃描，以掃描位在掃描對(duì)象范圍的印刷基板。在此之間，光束A(1)到光束A(2)是對(duì)掃描對(duì)象范圍外進(jìn)行掃描。當(dāng)偏向器4的旋轉(zhuǎn)從圖1的虛線位置再旋轉(zhuǎn)β/2時(shí)，此次從光束A(2)到光束A(1)，對(duì)掃描對(duì)象范圍H進(jìn)行掃描，光束B(2)到光束B(1)，則在掃描對(duì)象范圍H以外。上述光束B(1)～B(2)間的偏向角與光束A(2)～A(1)間的偏向角大約為β。如上所述，可以β/2，即偏向鏡4的鏡面相對(duì)于中心軸占有的角度β的一半，進(jìn)行一次主掃描。換言之，由于以一個(gè)鏡面進(jìn)行2次主掃描，因此效率很高。
此外，在上面的說明中，對(duì)角度的說明是以“大約”、“大致”來(lái)表現(xiàn)的，這是因?yàn)?，?shí)際的角度取決于主掃描與下一個(gè)主掃描之間需要有副掃描、對(duì)于掃描對(duì)象范圍H需要進(jìn)行充分的掃描等因素。圖1的掃描對(duì)象范圍H為至少包含檢查對(duì)象物的范圍。一般來(lái)說在范圍上是包含整個(gè)印刷基板10。印刷基板偏大，當(dāng)印刷焊錫是配置在印刷基板的其中一部分時(shí)，其印刷焊錫將包含在掃描對(duì)象范圍H之內(nèi)，而印刷基板的一部分則位于范圍之外。
上面是以兩道光束來(lái)說明，但是也可以使用M道光束，并以每360度/NM進(jìn)行一次主掃描。在此情況下，需要將彼此相鄰M道光束間的入射角度差設(shè)定為大約是360度/NM的兩倍的角度，并且將這些光束的入射位置做成等間隔的位置而入射，使得一道光束入射到一個(gè)鏡面在掃描方向被分割成M個(gè)的各個(gè)區(qū)域。
收斂透鏡5是由fθ透鏡構(gòu)成，將通過偏向鏡4進(jìn)行扇形掃描的光束A、B轉(zhuǎn)換成平行光束，投射到印刷基板上。
副掃描部104，當(dāng)前述偏向器4每進(jìn)行一次主掃描時(shí)，若是多角鏡的話，每次旋轉(zhuǎn)大約β/2角度，藉由使投射部3與檢查對(duì)象的印刷基板10間的關(guān)系相對(duì)于與主掃描方向垂直的方向進(jìn)行移動(dòng)，在下一次移動(dòng)主掃描的場(chǎng)所。為了若容易辨認(rèn)，圖1的副掃描部104設(shè)置在印刷基板10的地方，此時(shí)的副掃描，在印刷基板10加以固定后，構(gòu)成投射部3與受光部8等感應(yīng)器關(guān)系為一體化，并將其移動(dòng)來(lái)進(jìn)行。此外，副掃描部104支撐印刷基板10，可以在前述偏向器4每進(jìn)行一次掃描時(shí)，沿著與藉由偏向器4進(jìn)行主掃描的方向相垂直的方向進(jìn)行移動(dòng)。
聚光透鏡6是將具有彼此等焦距的多數(shù)個(gè)小透鏡配置在主掃描方向上，此小透鏡的與光軸垂直的面是做成球面狀，使來(lái)自印刷基板10的反射光在光軸周圍均勻地縮小，入射到成像透鏡7。成像透鏡7使影像成像在受光部8的受光面。
受光部8為位置感應(yīng)偵測(cè)器(position sensitive detector，PSD)，檢測(cè)出來(lái)自印刷基板10的反射光的成像位置及其光量(功率，或也被稱強(qiáng)度)。檢測(cè)所得的光量(受光量)是做為電器信號(hào)輸出，此電器信號(hào)具有對(duì)應(yīng)在該位置的受光量大小(也有把受光量或電器信號(hào)總稱為測(cè)量值)。
形狀再生部105以數(shù)據(jù)變換部105a，藉由與預(yù)定的林界值做比較，將受光部8所得到的模擬電氣信號(hào)進(jìn)行二值化(“0、1”或“L、H”)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字的信號(hào)。接著，從該些二值化的值擷取出焊錫區(qū)域，求取關(guān)于印刷基板10上的印刷焊錫形狀的面積與體積等。此外，印刷基板10上的構(gòu)造部分區(qū)分成例如焊錫部分、阻抗部分、焊墊部分等。
另外，在前述數(shù)據(jù)變換部105a的二值化處理是依據(jù)來(lái)自受光部8的受光量(功率)，為了區(qū)分受光量少的焊錫場(chǎng)所和電阻間隙以及受光量多的電阻與配線圖案，以具有某一臨界值(記憶做為參數(shù))來(lái)進(jìn)行二值化。
因?yàn)槎祷粩X取出的焊錫場(chǎng)所和電阻間隙，依據(jù)來(lái)自受光部8的位移量，以基準(zhǔn)的位移量做為辨識(shí)點(diǎn)，移除在此辨識(shí)點(diǎn)以下的位移量少的電阻間隙，僅擷取出辨識(shí)點(diǎn)以上的焊錫的區(qū)域。
此形狀再生部105求取利用上述二值化的數(shù)值所求得的在上述電阻與配線圖案的區(qū)域的位移量的平均值，做為高度的基準(zhǔn)值。接著，形狀再生部105從在上述焊錫區(qū)域的位移量與高度的基準(zhǔn)值的差值，求得焊錫的高度，再?gòu)拇烁叨扰c只有焊錫的區(qū)域(面積)，計(jì)算出焊錫的體積。
判斷部106將表示焊錫所在的位置的焊錫量的面積與體積等的數(shù)據(jù)預(yù)先記憶做為參考，并且與形狀再生部105計(jì)算出的在相同焊錫場(chǎng)所上的面積與體積作比較，進(jìn)行好壞的判斷。
測(cè)量控制部100對(duì)整體進(jìn)行統(tǒng)一性的管理控制，藉此主掃描控制部101對(duì)反射鏡驅(qū)動(dòng)部102以預(yù)定的時(shí)序做控制。反射鏡驅(qū)動(dòng)部102由馬達(dá)構(gòu)成，使偏向器旋轉(zhuǎn)。副掃描控制部103在每次偏向器4旋轉(zhuǎn)β/2，把時(shí)序信號(hào)傳送給副掃描部104，使印刷基板10移動(dòng)，并進(jìn)行副掃描。顯示部109是用來(lái)進(jìn)行操作、輸入、測(cè)量值的視覺確認(rèn)等。
辨識(shí)用反射鏡9、掃描光檢測(cè)部107與補(bǔ)正部108是用來(lái)進(jìn)行補(bǔ)正，以消除因?yàn)楣馐鳤與光束B的光學(xué)特性差異所造成的對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。因?yàn)闀?huì)在實(shí)施例3中詳細(xì)描述，在此省略他們的說明。
依據(jù)本發(fā)明，在投射部3中，因?yàn)橐云蜱R4每旋轉(zhuǎn)角度β/2來(lái)進(jìn)行2次主掃描，副掃描部104的副掃描的移動(dòng)速度將提高兩倍，整體而言可以達(dá)成高速的檢查。例如，實(shí)際產(chǎn)品上，偏向器4為15角形且具有15面鏡面的裝置，一個(gè)光源且鏡面的利用效率為43％的效率者可以達(dá)到86％。
接著，使用圖12至圖17，來(lái)說明在投射部3的關(guān)于一連串的主掃描動(dòng)作。在這些圖中，與圖1是不同的，其利用半反射鏡2a與反射鏡2b，做出光束A與光束B。在圖12中，被半反射鏡2aA入射到偏向器(多角鏡)4的光束A是在與掃描對(duì)象的對(duì)象面10a有關(guān)的掃描對(duì)象范圍H內(nèi)。此外，被反射鏡2b入射到偏向器(多角鏡)4的光束B被偏離到掃描對(duì)象范圍H外。在此情形，光束A的反射光被成像在受光部8的受光面8a。
接著，如圖13所示，藉由使偏向器4慢慢地(角度β/2)旋轉(zhuǎn)，光束A對(duì)掃描對(duì)象范圍H內(nèi)進(jìn)行主掃描。此時(shí)，通過偏向器4，光束B從掃描對(duì)象范圍H偏離且擴(kuò)散。亦即，光束A的反射光連續(xù)地被成像在受光部8的受光面8a上。
接著，如圖14所示，當(dāng)偏向器4的旋轉(zhuǎn)角度大致接近角度β/2時(shí)，光束A會(huì)在掃描對(duì)象范圍H進(jìn)行主掃描，但是透過偏向器4，光束B會(huì)被照射到接近對(duì)象范圍H的位置。
此外，在圖12，在掃描對(duì)象范圍H的外側(cè)，配置在光束B所照射的光路上的檢測(cè)用反射鏡9，使光束B的照射光反射并且往掃描檢測(cè)部107照射。掃描檢測(cè)部107檢測(cè)出光束B位在對(duì)象范圍H的外側(cè)，并且從該時(shí)間點(diǎn)可以知道光束B的主掃描位置。
接著，如圖15所示，藉由偏向器4旋轉(zhuǎn)β/2以上的角度，光束A從掃描對(duì)象范圍H偏離。接著，副掃描部104使對(duì)象面10a朝與主掃描方向垂直的方向移動(dòng)。光束B對(duì)新的掃描對(duì)象范圍H進(jìn)行主掃描。接著，光束B的反射光被成像在受光部8的受光面8a。
接著，如圖16所示，藉由將偏向器4再旋轉(zhuǎn)(β/2+Δα＜β)的角度，以光束B對(duì)掃描對(duì)象范圍H進(jìn)行主掃描。此時(shí)，光束A從掃描對(duì)象范圍H偏離并且擴(kuò)散。
接著，如圖17所示，在偏向器4的旋轉(zhuǎn)角度接近β為止，光束B更近一步地對(duì)掃描對(duì)象范圍H進(jìn)行主掃描。光束A則照射到接近對(duì)象范圍H的位置。
此外，在圖15中，在掃描對(duì)象范圍H的外側(cè)，光束A的照射光被檢測(cè)用反射鏡9反射，往掃描檢測(cè)部107照射。藉此，檢測(cè)出光束A位在對(duì)象范圍H的外側(cè)，并且可以從該時(shí)間點(diǎn)起的經(jīng)過時(shí)間知道光束A的主掃描位置。接著，隨著偏向器4的旋轉(zhuǎn)，反復(fù)上述圖12至圖17的動(dòng)作(反復(fù)進(jìn)行主掃描與副掃描)。
在上述的投射部3，以照射部2的半反射鏡2a與反射鏡2b，射出入射角差異約為β的兩道光束A與光束B，以偏向器4把光束A、光束B分別偏向，在所要的掃描對(duì)象范圍H進(jìn)行掃描，以收斂透鏡5將掃描的光束A與光束B轉(zhuǎn)換成平行光束。藉此，在偏向器4造成的一次掃描的偏項(xiàng)動(dòng)作中，其中的光束A(B)被偏離到掃描對(duì)象范圍H的時(shí)候，另一個(gè)光束B(A)則在掃描對(duì)象范圍H內(nèi)做掃描。因此，可以將偏向器4的偏向角有效地利用在掃描上。
圖10是配合圖1的實(shí)際裝配所表現(xiàn)出來(lái)的結(jié)構(gòu)例。照射裝置(手段)2與圖12的東西相同。從照射裝置2所射出的兩道照射光以相異的兩個(gè)入射角被偏向器4射出。各照射光分別被偏向器4彎曲，以預(yù)定的頻度(strock)進(jìn)行掃描。掃描的照射光束入射到收斂透鏡5，成為平行移動(dòng)的光束，在對(duì)象面10a上形成照射點(diǎn)S。照射光在每個(gè)照射點(diǎn)S上反射或散射，其反射光與散射光(測(cè)量光)入射到受光部8側(cè)。
照射點(diǎn)S進(jìn)行掃描，且移動(dòng)到與位在聚光透鏡數(shù)組6的一端的聚光透鏡部6a相對(duì)的位置。來(lái)自照射點(diǎn)S的測(cè)量光藉由聚光透鏡6a成為大致上平行的光束并收斂。收斂的測(cè)量光以具有相對(duì)于成像透鏡7的光軸的角度的狀態(tài)，入射到成像透鏡7。
成像透鏡7改變?nèi)肷涞骄酃馔哥R部6a的測(cè)量光的方向，使測(cè)量光成像在受光面8a的掃描寬度方向的一端的位置。來(lái)自照射點(diǎn)的測(cè)量光，從側(cè)面(圖10中的X方向)來(lái)看，也被聚光透鏡6a收斂成大致平行，且被成像透鏡部7成像在受光部8的受光面8a上。
因此，在受光部8的受光面8a上，點(diǎn)狀的像K(成像點(diǎn))形成在正確地對(duì)應(yīng)到照射點(diǎn)S的高度的位置上，對(duì)應(yīng)該位置的電氣信號(hào)(電流)從電極輸出。接著，利用通過上述偏向器4對(duì)印刷基板10上的照射點(diǎn)S進(jìn)行掃描，受光部8的受光面8a上所成像的像K的位置會(huì)對(duì)應(yīng)印刷基板10的高度而改變。
如上述，當(dāng)照射點(diǎn)S在與聚光透鏡6a相對(duì)的范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，受光面8a上的像K的位置會(huì)從受光面8a的主掃描寬度W的一側(cè)端移動(dòng)到另一側(cè)端。
接著，隨著印刷基板10上的照射點(diǎn)S的掃描，當(dāng)照射點(diǎn)S沿著高度(Z)方向移動(dòng)，受光部8的受光面8a上的像K會(huì)偏離，并輸出對(duì)應(yīng)其位置的電氣信號(hào)。接著，從該電氣信號(hào)，檢測(cè)出離照射點(diǎn)S的基準(zhǔn)面的高度，并判斷與與動(dòng)前照射點(diǎn)S的高度間的差。這是以形狀再生部105進(jìn)行處理。
如上述的方式，可以利用在X軸方向(主掃描方向)進(jìn)行掃描的光束獲得印刷基板10的Z軸方向的位移量。此外，藉由副掃描部104讓投射部3與受光部8等的感應(yīng)器部分相對(duì)于支撐印刷基板10的測(cè)量臺(tái)61且沿著Y軸方向移動(dòng)，可以獲得X-Y-Z的三維距離數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)以形狀再生部105產(chǎn)生。
實(shí)施例1的多道光束的影響在此，當(dāng)投射部3以兩道光束來(lái)測(cè)量同一個(gè)印刷基板10的形狀時(shí)，因?yàn)閮傻拦馐墓鈱W(xué)特性的差異被表現(xiàn)在測(cè)量值中，會(huì)有對(duì)形狀好壞判斷造成影響的問題。圖2A、2B是通過他的兩道光束A和B模型化地表現(xiàn)出利用該兩道光束測(cè)量的印刷基板10的影響，會(huì)對(duì)印刷基板10上的電阻部分、焊錫部分與邊框部分(mat)等的辨識(shí)有何影響。圖2A與2B分別表示以光束A、B所測(cè)量的數(shù)據(jù)，任一圖的橫軸均分別表示在受光部8所接受的受光量(功率)，縱軸表示在相同受光量的度數(shù)。此數(shù)據(jù)例如是可以用來(lái)辨識(shí)焊錫場(chǎng)所、電阻場(chǎng)所與焊墊場(chǎng)所的數(shù)據(jù)。
在圖2A、2B中，焊錫場(chǎng)所、電阻場(chǎng)所、焊墊的各部分位置出現(xiàn)偏移，其主要理由是光束A與光束B的功率有所不同以及偏光的不同所致。特別是前者，將會(huì)導(dǎo)致橫軸位置的直接偏移。而后者，圖2的以受光量(強(qiáng)度)-度數(shù)所示的波形形狀中出現(xiàn)差異，結(jié)果便導(dǎo)致偏差。因此，在上述形狀再生部105，如圖2所示，即便設(shè)置焊錫與電阻的辨識(shí)點(diǎn)XA來(lái)進(jìn)行區(qū)別，力圖擷取出焊錫場(chǎng)所，光束A能夠辨識(shí)，而光束B卻無(wú)法辨識(shí)。圖2是只對(duì)光束A或光束B進(jìn)行簡(jiǎn)化說明。而實(shí)際上，如上所述，光束A與光束B在每進(jìn)行一次交互副掃描時(shí)，進(jìn)行一次主掃描，再將其合成，使用于檢查中，因此會(huì)成為更復(fù)雜的問題。
為了防止兩道光束的光學(xué)特性差異對(duì)于檢查所造成的影響，下面實(shí)施例2與實(shí)施例3中說明的技術(shù)。
實(shí)施例2實(shí)施例2的架構(gòu)為，上述兩道光例如光束A與光束B的光學(xué)特性差異力圖在投射部3，特別是光產(chǎn)生部1予以取消。特別是，在此，作為對(duì)象的光學(xué)特性為功率與偏光。圖3顯示實(shí)施例2的整體結(jié)構(gòu)；與圖1不同主要部件為在光產(chǎn)生部1具備將光束A與光束B設(shè)成相同偏光的偏光裝置(手段)1d，以及將光束A與光束B的功率調(diào)整成在印刷基板10的表面上為相同的可變裝置(手段)1c(包含偏光功能)。使用圖4來(lái)詳細(xì)說明此架構(gòu)。圖5、6為其變化例。
在圖4中，LD光源1a的光束設(shè)定成功率為a，且僅具有垂直的偏光成分中的P偏光或S偏光。來(lái)自LD光源1a的光束被準(zhǔn)直透鏡1e轉(zhuǎn)換成平行光?？勺冄b置1c為1/2波長(zhǎng)板(以下稱λ/2波長(zhǎng)板1c)，將只有P成分或S成分的光束轉(zhuǎn)換成具有P成分與S成分兩者的光束。分光裝置(手段)1ba為偏光光分離器，使P成分通過并且反射S成分。通過的P成分，以偏光裝置1d(在此也是λ/2波長(zhǎng)板，以下稱λ/2波長(zhǎng)板1d)轉(zhuǎn)換成S成分。藉由這種架構(gòu)，當(dāng)通過λ/2波長(zhǎng)板1c時(shí)的S成分與P成份的功率比S/P為r時(shí)，通過(反射)分光裝置1ba后的光束A與B的功率是以下式來(lái)表示。
光束A(S成分)r×a/(1+r)光束B(以λ/2波長(zhǎng)板1d轉(zhuǎn)換P成分的S成分)(1-q)×a/(1+r)其中q為λ/2波長(zhǎng)板1d的損失。
在這樣的架構(gòu)中，進(jìn)行下面的調(diào)整。使λ/2波長(zhǎng)板1d旋轉(zhuǎn)，將分光裝置1ba的輸出后的P成分調(diào)整成只有S成分。這個(gè)調(diào)整為測(cè)量從λ/2波長(zhǎng)板1d反射的P成分的功率，旋轉(zhuǎn)到該值為0。之后，使λ/2波長(zhǎng)板1c旋轉(zhuǎn)，可改變比率r，放置功率計(jì)取代印刷基板10，把光束A與光束B的功率調(diào)整成相同。也就是說，調(diào)整成r＝1-q。
此外，在上述的印刷基板10的位置，將光束A與光束B調(diào)整成相同功率的理由是會(huì)有因?yàn)榇嬖谕局械姆瓷溏R1bb、偏向器4、收斂透鏡5等的偏光特性所造成的損失，且為將此因素考慮進(jìn)去的一種調(diào)整方法。
圖5是圖4的變化例，即拿掉位于圖4分光裝置1ba前的λ/2波長(zhǎng)板1c，并將λ/2波長(zhǎng)板1f設(shè)置在分光裝置1ba后的光束A側(cè)。此時(shí)，分光裝置1ba與偏光無(wú)關(guān)，只進(jìn)行單純分光，例如可以是半反射鏡。
在圖5的情形，以λ/2波長(zhǎng)板1 f與λ/2波長(zhǎng)板1d，將分別從分光裝置1ba所接受的光束A與光束B，分別轉(zhuǎn)換成S偏光。此時(shí)，任何一個(gè)功率較低的一方，例如是光束B的話，使λ/2波長(zhǎng)板1d，把整個(gè)光束B轉(zhuǎn)換成S偏光。之后，使λ/2波長(zhǎng)板1f旋轉(zhuǎn)，在印刷基板10的位置測(cè)量光束A的功率，并將其調(diào)整到與光束B相同的功率。因此，λ/2波長(zhǎng)板1f利用將從分光裝置1ba接受的光束的一部分做為P偏光反射、損失，來(lái)調(diào)整功率。
圖6為表示具有兩個(gè)LD光源1aa、1bb的圖例。分別來(lái)自LD光源1aa、1bb的光，分別被準(zhǔn)直透鏡1ea、1eb轉(zhuǎn)換成平行光，再利用λ/2波長(zhǎng)板1d、1g轉(zhuǎn)換成S偏光，輸出做為光束A、B。如圖4所示，若功率較小的一方為光束B的話，功率的調(diào)整是使λ/2波長(zhǎng)板1d旋轉(zhuǎn)，把整個(gè)光束B設(shè)成S偏光，使λ/2波長(zhǎng)板1g旋轉(zhuǎn)，在印刷基板10的位置測(cè)量光束A的功率，并將其調(diào)整成與光束B相同的功率。
根據(jù)上述方法，可以減少兩道光束的功率與偏光上的差異，由此可以減少在受光部8上的測(cè)量值的差異。因此，如在上述圖2所說明一般，對(duì)印刷基板10的各部分的辨識(shí)，或者是對(duì)在形狀再生部105的面積、體積的計(jì)算誤差的影響，均可以防止。
實(shí)施例3如上所述，以兩道光掃描時(shí)，因?yàn)樗麄兊墓鈱W(xué)特性的差異所造成的影響，在測(cè)量上也可能會(huì)有差異。在實(shí)施例3中，投射部3是直接用圖1的結(jié)構(gòu)，來(lái)說明在測(cè)量側(cè)補(bǔ)正兩道光的光學(xué)特性差異造成的影響的技術(shù)。其構(gòu)成是在圖1的結(jié)構(gòu)中，辨識(shí)用反射鏡9、掃描光檢測(cè)部107、補(bǔ)正108部利用波形再生部105(包含數(shù)據(jù)變換部105a)，例如，架構(gòu)成用來(lái)對(duì)受到光束A與光束B的光學(xué)特性差異所造成的影響的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)正。
此外，本申請(qǐng)人在提出申請(qǐng)中的日本專利申請(qǐng)案特愿2003-195006也做補(bǔ)正，但是此情形的補(bǔ)正為兩道光束的光路徑差異所造成的補(bǔ)正。本發(fā)明的情形為因兩道光具有的特性而引起的補(bǔ)正。
使用圖1來(lái)說明補(bǔ)正的概要，之后在詳細(xì)說明各部分。圖1的辨識(shí)用反射鏡9是用來(lái)區(qū)分主掃描光的兩道光的任何一個(gè)，并且配置在主掃描從掃描對(duì)象范圍偏離的位置上，將至少任一方的光反射到掃描光檢測(cè)部107。掃描光檢測(cè)部107接受來(lái)自辨識(shí)用反射鏡9的反射光，并且將其二值化，例如產(chǎn)生將光束A的掃描期間設(shè)為H且光束B的掃描期間設(shè)為L(zhǎng)的脈沖信號(hào)。接著，補(bǔ)正部108接受來(lái)自掃描光檢測(cè)部107的信號(hào)，對(duì)應(yīng)主掃描光的光束A或光束B，對(duì)數(shù)據(jù)變換器105a，補(bǔ)正從受光部8接受的電氣信號(hào)，或者補(bǔ)正在上述數(shù)據(jù)變換器105a進(jìn)行二值化時(shí)使用的臨界值，使得在形狀再生部108的處理結(jié)果，不會(huì)產(chǎn)生光束A與光束B造成的差異。
圖11顯示辨識(shí)用反射鏡9的例子。在圖11，辨識(shí)用反射鏡9是由檢測(cè)用反射鏡9a與刃件(knife edge)9b所構(gòu)成。如圖11A所示，檢測(cè)用反射鏡9a配置在最為單向掃描的各光束的終點(diǎn)側(cè)的上述掃描對(duì)象范圍H的外側(cè)。從掃描對(duì)象范圍H偏離到外側(cè)的光束在檢測(cè)用反射鏡9a被折回，并照射到被配置在波形整形用的刃件9b前面的掃描光檢測(cè)部107(具有光二極管)。藉由設(shè)置刃件9b，可以將變換成電氣信號(hào)時(shí)的信號(hào)波形(以下稱為時(shí)序信號(hào))做成陡峭。藉此，檢測(cè)到各光束位在掃描對(duì)象范圍H的外側(cè)，在對(duì)應(yīng)該時(shí)序信號(hào)的時(shí)間位置，可以知道掃描已結(jié)束的各光束。此外，如圖11B所示，檢測(cè)用反射鏡9a不限定在終點(diǎn)側(cè)，也可以設(shè)置在起點(diǎn)側(cè)。在此情形，各光束在掃描對(duì)象范圍H前被偵測(cè)到。也就是說，從時(shí)序信號(hào)可以知道開始掃描的各光束。
圖8A、8B與圖9A、9B是為了更詳細(xì)說明各光束的偵測(cè)的圖。被偏向器4偏光時(shí)的各光束位置為如圖8A所示，稍微錯(cuò)開掃描方向(偏移)，此光被檢測(cè)用反射鏡9a反射，并以掃描光檢測(cè)部107內(nèi)的受光裝置(手段)107a檢測(cè)出，以放大裝置(手段)107b放大。圖8B顯示出此時(shí)出入檢側(cè)用反射鏡9a的各光束的樣態(tài)(圖8A中以一點(diǎn)鎖線圍起來(lái)的部分)。
在圖8B中，顯示出因?yàn)楣馐鳤與光束B的照射位置所造成的差異，被檢測(cè)用反射鏡9a反射，做為由受光裝置107a受光的光區(qū)域，存在只有光束A的區(qū)域F1、光束A、B的區(qū)域F2以及只有光束B的區(qū)域。
在此，受光裝置107a具有兩個(gè)受光面。此兩個(gè)受光面是由接受來(lái)自只有光束A的區(qū)域F1的光束A的受光檢測(cè)部107aa(未繪出)以及接受來(lái)自光束A、B的區(qū)域F2的光束A、B的受光檢測(cè)部107bb(未繪出)所構(gòu)成。此組合并不局限于上述情形，也可以是檢測(cè)區(qū)域F1、F2與F3中任意兩組的光。
掃描光檢測(cè)部107更產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)，其可以從受光檢測(cè)部107aa與受光檢測(cè)部107bb的輸出辨識(shí)出是光束A的主掃描或是光束B的主掃描。圖9A顯示以掃描光檢測(cè)部107接受并判斷依據(jù)來(lái)自受光檢測(cè)部107aa的光束A的時(shí)序信號(hào)與依據(jù)來(lái)自受光檢測(cè)部107bb的光束B的時(shí)序信號(hào)的結(jié)果，也就是說顯示掃描的各個(gè)光束的辨識(shí)結(jié)果。圖9B顯示使用光束A(區(qū)域F1)與光束A、B(區(qū)域F2)判斷時(shí)的判斷結(jié)果。在上述任何一個(gè)例子中，判斷結(jié)果的時(shí)序信號(hào)顯示H電平且為光束B，以及顯示L電平且為光束A。圖9A、9B的判斷結(jié)果可使用由各種邏輯組件構(gòu)成的邏輯電路來(lái)產(chǎn)生來(lái)自受光檢測(cè)部107aa與受光檢測(cè)部107bb的各頻率信號(hào)。
補(bǔ)正部108接受掃描光掃描部107的輸出，對(duì)形狀再生部105進(jìn)行對(duì)于光束A的測(cè)量值的補(bǔ)正、對(duì)光束B的測(cè)量值的補(bǔ)正指示。此時(shí)，不需要一定要對(duì)兩者都指示，在最小限度上，也可以指示對(duì)其中一方的光束的補(bǔ)正。補(bǔ)正就是把一方的光束的測(cè)量值去配合另一方的光束的測(cè)量值。因此，補(bǔ)正部108具有記憶裝置(手段)108a，預(yù)先記憶補(bǔ)正所需要的補(bǔ)正數(shù)據(jù)(圖7)。
補(bǔ)正手段108進(jìn)行補(bǔ)正指示的主要內(nèi)容有下面的內(nèi)容。在上述中，是記載為“補(bǔ)正測(cè)量值”，但是以臨界值進(jìn)行二值化的值也包含在測(cè)量值中。
補(bǔ)正受光部8接受的受光量的增益、偏移量(offset)。
圖7顯示補(bǔ)正電路的例子。
例如，當(dāng)光束A的受光量小于光束B的受光量時(shí)，補(bǔ)正裝置108在上述時(shí)序信號(hào)為L(zhǎng)電平的時(shí)間帶，使數(shù)據(jù)變換部105a，在數(shù)據(jù)變換前，依據(jù)與光束B側(cè)的電氣信號(hào)的增益相比的受光量的差，把光束A時(shí)的電氣信號(hào)的放大器L的增益放大。也就是說，在圖7中，根據(jù)時(shí)序信號(hào)的L電平，經(jīng)過開關(guān)B(L側(cè))，基于補(bǔ)正增益可變值A(chǔ)來(lái)改變阻抗R，以提高增益。
此外，在光束A的受光量的分布和與光束B的受光量相比的受光量分布相比，往受光量多的一方移動(dòng)的情形時(shí)，在圖9B的時(shí)序信號(hào)為L(zhǎng)電平的時(shí)間帶，在放大器L的輸入端，以上述偏移的偏移量，把光束A側(cè)的電氣信號(hào)的大小往下偏移。也就是說，在圖7，根據(jù)時(shí)序信號(hào)的L電平，經(jīng)過開關(guān)A(L側(cè))，把補(bǔ)正偏移量的值A(chǔ)給放大器L，把電氣信號(hào)偏移。上述補(bǔ)正所需要的增益(圖2的補(bǔ)正偏移量值A(chǔ)、B)、偏移量(圖7的補(bǔ)正增益值A(chǔ)、B)因?yàn)榭梢酝ㄟ^在圖1中放置做為基準(zhǔn)的印刷基板，以取代印刷基板10，來(lái)進(jìn)行校正而預(yù)先知道，故可以利用記憶在記憶裝置108a的方式達(dá)成，使得基于校正時(shí)的值以上述的時(shí)序信號(hào)讀出的方式。此外，也可以進(jìn)行上述增益補(bǔ)正與偏移量補(bǔ)正兩著的補(bǔ)正。
補(bǔ)正數(shù)據(jù)變換時(shí)的二值化的臨界值。
在數(shù)據(jù)變化部105a的上述數(shù)據(jù)變換的二值化一般是利用比較器，把對(duì)應(yīng)來(lái)自受光部8的受光量大小的電氣信號(hào)與臨界值進(jìn)行比較。但是，由于光束A與光束B的光學(xué)特性，尤其其中的工率與偏光，受光部8的受光量在光束A與光束B的情形時(shí)是不相同的，在不相上下時(shí)，以相同臨界值來(lái)做二值化時(shí)，會(huì)有一方被二值化，另一方可能不會(huì)被二值化的情形。因此，依據(jù)之后在判斷部106的判斷結(jié)果，可能會(huì)有錯(cuò)誤判斷。故補(bǔ)正是需要的。此補(bǔ)正的方法是與以圖7說明的偏移量相同，故省略說明。此外，在二值化的情形，圖7的放大器L是做為前述的比較器來(lái)進(jìn)行動(dòng)作。把阻抗R設(shè)成無(wú)限大，放大器L的增益設(shè)定成最大。
接著，再回到圖2來(lái)說明。圖2是為了說明，以單一光束A或光束B來(lái)測(cè)量的例子，焊錫與電阻的辨識(shí)點(diǎn)偏移了XA-XB。實(shí)際上，在每次進(jìn)行主掃描、副掃描時(shí)，光束A與光束B是交互被測(cè)量，在將其總結(jié)以求取形狀。但是，如上所述，在形狀再生部105的輸入時(shí)間點(diǎn)，對(duì)應(yīng)圖9B的時(shí)序信號(hào)，若是相同的對(duì)象的話，因?yàn)檠a(bǔ)正成使光束A與光束B的分別受光量(依據(jù)此的電氣信號(hào)的大小)沒有差別，且因?yàn)楹稿a與電阻的辨識(shí)點(diǎn)可以成為XA＝XB，故可以防止錯(cuò)誤判斷。也就是說，之后在計(jì)算焊錫場(chǎng)所的面積、體積(形狀)方面可以防止電阻相關(guān)的數(shù)據(jù)混入焊錫場(chǎng)所的數(shù)據(jù)，而做出錯(cuò)誤的計(jì)算。
權(quán)利要求
1.一種印刷焊錫檢查裝置，具備投射部(3)與受光部(8)，前述投射部(3)對(duì)橫跨被焊錫印刷的印刷基板的預(yù)定的掃描對(duì)象范圍，射出光并進(jìn)行掃描，前述受光部(8)接受來(lái)自前述印刷焊錫檢查裝置用以檢查前述焊錫的印刷狀態(tài)，其特征在于前述投射部(3)還包括光產(chǎn)生部(1)，出射M(多數(shù))個(gè)光；偏向器(4)，以不同的入射角接受前述M個(gè)光，使往前述對(duì)象范圍偏向，依序掃描前述印刷基板的前述掃描對(duì)象范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷焊錫檢查裝置，其特征在于其中所述的偏向器為多角鏡，沿著前述偏向器的周圍具有N(多數(shù))角狀鏡面，利用旋轉(zhuǎn)進(jìn)行掃描，并且以每360度/[NM]的不同入射角(β)，接受來(lái)自前述光產(chǎn)生部的前述光，并且以實(shí)質(zhì)上每360度/[2NM]的旋轉(zhuǎn)，依序掃描前述掃描對(duì)象范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的印刷焊錫檢查裝置，其特征在于還包括副掃描部(104)，藉由前述偏向器每旋轉(zhuǎn)大致360度/[2NM](即β/2)，使前述投射部與前述印刷基板相對(duì)于與前述掃描方向垂直的方向進(jìn)行移動(dòng)，以進(jìn)行副掃描；以及形狀再生部(105)，前述受光部根據(jù)利用前述偏光器的主掃描及利用前述副掃描部的副掃描的時(shí)序而輸出的受光量以及受光位置，并基于根據(jù)前述受光量與前述受光位置將前述印刷基板上的印刷焊錫的形狀進(jìn)行再生。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的印刷焊錫檢查裝置，其特征在于前述光產(chǎn)生部所射出的前述M道光為相同的偏光方向，且在前述印刷基板的被掃描的面上，設(shè)成有實(shí)質(zhì)上相同的功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的印刷焊錫檢查裝置，其特征在于前述M道光為兩道光，前述光產(chǎn)生部還包括一個(gè)光源(1a)，用以射出光；偏光分光部(1b)，將來(lái)自前述光源的光分光成由彼此互相垂直的偏光方向所構(gòu)成的兩道分光；第一偏光板(1d)，接受前述兩道分光的其中之一，并設(shè)成與另一分光相同的偏光方向；以及第二偏光板(1c)，設(shè)置在前述光源與前述偏光分光部之間，在經(jīng)過前述偏向器而投射的前述印刷基板的被掃描面上，將前述第一偏光板所輸出的其中之一的分光及另一分光的功率調(diào)整成實(shí)質(zhì)上為相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的印刷焊錫檢查裝置，其特征在于前述M道光為兩道光，前述光產(chǎn)生部更包括一個(gè)光源(1a)，用以射出光；偏光分光部(1b)，將來(lái)自前述光源的光分光成由彼此互相垂直的偏光方向所構(gòu)成的兩道分光；第一偏光板(1d)，接受前述兩道分光的其中之一，并設(shè)成與另一分光相同的偏光方向；以及第三偏光板(1f)，接受兩道分光的另一道分光，前述分光的其中之一，并且在經(jīng)過前述偏向器而投射的前述印刷基板的被掃描面上，前述兩道分光的功率調(diào)整成實(shí)質(zhì)上為相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的印刷焊錫檢查裝置，其特征在于還包括形狀再生部(105)，從前述受光部所輸出的電氣信號(hào)，將印刷焊錫進(jìn)行再生；以及補(bǔ)正部(109)，當(dāng)以前述偏向器依序投射前述M道光的時(shí)候，為了防止對(duì)前述M道光的特性差異造成的受光部的受光量的影響，預(yù)先記憶與用來(lái)投射的光相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)正用數(shù)據(jù)，并以前述投射的光的前述補(bǔ)正用數(shù)據(jù)，對(duì)從前述受光部輸入到前述形狀再生部的電氣信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)正。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的印刷焊錫檢查裝置，其特征在于還包括形狀再生部(105)，以預(yù)定的臨界值，比較前述受光部輸出的電氣信號(hào)并進(jìn)行二值化，從二值化的數(shù)據(jù)，將印刷焊錫的形狀進(jìn)行再生；以及補(bǔ)正部(109)，當(dāng)以前述偏向器依序投射前述M道光的時(shí)候，為了防止對(duì)前述M道光的特性差異造成的受光部的受光量的影響，預(yù)先記憶與用來(lái)投射的光相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)正用數(shù)據(jù)，并以前述投射的光的前述補(bǔ)正用數(shù)據(jù)，對(duì)前述臨界值進(jìn)行補(bǔ)正。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種印刷焊錫檢查裝置，其使用兩道光掃描印刷基板，以提升掃描效率。另一方面，防止兩道光的光學(xué)特性差異所造成的對(duì)于測(cè)量值的影響。橫跨焊錫被印刷的印刷基板上的掃描對(duì)象范圍，利用偏向器，以相異的預(yù)定入射光接受光束A與光束B的兩道光，并將其偏向到前述對(duì)象范圍方向，將光射出以進(jìn)行掃描。此時(shí)，利用可變手段1c，可以將光束A與光束B的偏光與功率調(diào)整成相同。
文檔編號(hào)B41F33/14GK1661362SQ2005100095
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2005年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者益田紀(jì)彥, 田下貴久, 菅井雅也 申請(qǐng)人:安立株式會(huì)社