发明名称 计测装置
摘要 本发明的课题在于提供一种计测装置,该计测装置即使在基板发生翘曲等的情况下,仍不进行物理性的矫正,可进行更加正确的计测。三维计测装置1系具备有三维计测用照射机构5、可藉由 Z轴移动机构9而上下移动的CCD照相机6、主控制机构7。在各个拍摄区域中之拍摄和计测之前,为在规定之拍摄区域中,测定对于预定的基准高度位置之高度方向的偏移量,在该偏移量在预定的允许范围内之情况下,为保持相对高度关系的状态而进行在该区域中之计测用的拍摄,当转移到下一拍摄区域时,仅以偏移量来补偿相对高度关系。在偏移量不在允许范围内之情况下,藉由仅以偏移量支量额来补偿相对高度关系、进行计测用的拍摄。
申请公布号 TWI228023 申请公布日期 2005.02.11
申请号 TW092134122 申请日期 2003.12.04
申请人 CKD股份有限公司 发明人 二村伊久雄;石垣裕之;多贺僚治
分类号 H05K3/00;G01B11/24 主分类号 H05K3/00
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;何秋远 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种计测装置,包括: 计测用照射机构,为可对设置于基板上的计测对象 ,照射规定之光; 拍摄机构,为分别在多个拍摄区域中,可拍摄上述 规定之光照射的计测对象; 计测机构,为依据至少藉由上述拍摄机构拍摄的影 像资料,进行有关于上述计测对象之二维计测或三 维计测; 其特征在于:其设置有: 移动机构,为可调整上述基板和上述拍摄机构间之 相对高度关系; 1偏移量计测机构,为在各拍摄区域中之上述拍摄 和计测之前,于规定的拍摄区域中,测定相对预定 的基准高度位置的高度方向的偏移量; 判断机构,为判断藉由上述偏移量计测机构计测的 高度方向的偏移量是否在预定的允许范围内; 且构成如下:在以上述判断机构,判定上述偏移量 在预定允许范围内之情况下,保持上述基板和上述 拍摄机构间之相对高度关系的状态,进行在该规定 的拍摄区域的上述计测用的拍摄,当转移到下一拍 摄区域时,控制上述移动机构而仅以上述偏移量来 补偿上述相对高度关系; 在以上述判断机构判定上述偏移量不在上述允许 范围内之情况下,以控制上述移动机构而仅以上述 偏移量来补偿上述相对高度关系,然后,在该规定 的拍摄区域中进行上述计测用的拍摄。 2.一种计测装置,包括: 计测用照射机构,为可对设置于基板上的计测对象 ,照射规定之光;拍摄机构,为在多个拍摄区域中,可 拍摄以上述规定之光所照射的计测对象; 计测机构,为依据至少藉由上述拍摄机构拍摄的影 像资料,进行有关于上述计测对象之二维计测或三 维计测; 其特征在于:其设置有: Z轴方向移动机构,为可调整上述基板和上述拍摄 机构间之相对高度关系; XY轴方向移动机构,为可调整应切换拍摄区域之上 述基板与拍摄机构之间的相对位置关系; 偏移量计测机构,为在各个拍摄区域的上述拍摄和 计测之前,在各拍摄区域中,测定相对预定的基准 高度位置之高度方向的偏移量; 判断机构,为判断藉由上述偏移量计测机构所测定 之高度方向的偏移量是否在预定的允许范围内; 控制机构,为在第1拍摄区域中,当藉由上述判断机 构判定上述偏移量为在上述允许范围内之情况下, 保持上述基板和上述拍摄机构间之相对高度关系, 允许在该第1拍摄区域中之计测用的拍摄,当控制 上述XY轴方向移动机构而将拍摄区域切换到第2拍 摄区域时,控制上述Z轴方向移动机构,且仅以上述 偏移量来补偿上述相对高度关系; 在第1拍摄区域中,当藉由上述判断机构判定上述 偏移量不在上述允许范围内之情况下,控制上述Z 轴方向移动机构,而仅以上述偏移量补偿上述相对 高度关系,然后,允许在该第1拍摄区域中之上述计 测用的拍摄。 3.如申请专利范围第2项之计测装置,其中在上述第 1拍摄区域中,当以上述判断机构判定上述偏移量 不在上述允许范围内之情况下,控制上述Z轴方向 移动机构,而仅以上述偏移量来补偿上述相对高度 关系,然后,允许在该第1拍摄区域中之上述计测用 的拍摄,当控制上述XY轴方向移动机构而将拍摄区 域切换到第2拍摄区域时,保持上述相对高度关系 。 4.如申请专利范围第1至3中任一项之计测装置,其 中在上述各个拍摄区域中之上述拍摄和计测之前, 设置抽取计测对象的计测对象抽取机构。 5.如申请专利范围第4项之计测装置,其中上述基板 为印刷基板;上述计测对象为设置于印刷基板的铜 箔上的膏状焊料;上述计测对象抽取机构系为,将 来自可在上述印刷基板上进行蓝色、或是以此为 基准之波长带域之光照射的抽取用照射机构之光, 照射在上述印刷基板,依据以上述拍摄机构拍摄所 得之影像资料而抽取上述膏状焊料之区域。 6.如申请专利范围第4项之计测装置,其中上述基板 为印刷基板;上述计测对象为设置于印刷基板的铜 箔上的膏状焊料;上述计测对象抽取机构系为,将 可同时进行在上述印刷基板上以红色或是以其为 基准之波长带域的小入射角之光照射、以及蓝色 或是以其为基准之波长带域的大入射角之光照射 的抽取用照射机构之光,照射在上述印刷基板,基 于以上述拍摄机构拍摄而得之影像资料来抽取上 述膏状焊料之区域。 7.如申请专利范围第4项之计测装置,其中上述偏移 量计测机构系为,将来自补偿用照射机构而对于上 述基板面倾斜照射之规定之光,基于以上述拍摄装 置所拍摄而得的影像资料,按照三角测量的原理而 对基准高度之偏移量进行运算。 8.如申请专利范围第7项之计测装置,其中从上述补 偿用照射机构照射的规定之光为线光。 9.如申请专利范围第4项之计测装置,其中上述偏移 量计测机构系为,将来自补偿用照射机构而对于上 述基板面倾斜照射之规定的线光,依据以上述拍摄 机构所拍摄而得之影像资料,按照三角测量的原理 而对基准高度之偏移量进行运算;上述规定的线光 系为其波长带域不同于在以上述计测对象抽取机 构而抽取计测对象时所照射之光的波长带域之光 。 10.如申请专利范围第5项之计测装置,其中上述偏 移量计测机构系为,将来自补偿用照射机构而对于 上述基板面倾斜照射之规定的线光,依据以上述拍 摄机构所拍摄而得之影像资料,按照三角测量的原 理而对基准高度之偏移量进行运算;上述规定的线 光系为不同于来自上述抽取用照射机构的照射光, 而为绿色或以该颜色为基准之波长带域的光。 11.如申请专利范围第4项之计测装置,其中上述基 板为印刷基板;上述计测对象为设置于印刷基板之 铜箔上的膏状焊料;上述计测对象抽取机构系为, 将来自可进行将规定的波长带域之光照射至上述 印刷基板上的抽取用照射机构之光,照射至上述印 刷基板,基于以上述拍摄机构进行拍摄而得之影像 资料来抽取膏状焊料之区域; 再者,上述偏移量计测机构系为,将来自补偿用照 射机构而对于上述基板面倾斜照射之规定的线光, 依据以上述拍摄机构所拍摄而得之影像资料,按照 三角测量的原理而对基准高度之偏移量进行运算; 上述规定的线光系为,其波长带域不同于由上述抽 取用照射机构照射之光的波长带域之光。 12.如申请专利范围第4项之计测装置,其中上述基 板为印刷基板;上述计测对象为设置于印刷基板的 铜箔上的膏状焊料;上述计测对象抽取机构系为, 将来自可同时进行在上述印刷基板上之第1波长带 域的小入射角中之光照射、以及不同于该第1波长 带域之第2波长带域大入射角中之光照射的抽取用 照射机构之光,照射至上述印刷基板,依据以上述 拍摄装置所拍摄而得之影像资料来抽取上述膏状 焊料之区域; 再者,上述偏移量计测机构系为,将来自补偿用照 射装置而对上述基板面倾斜照射之规定的线光,依 据以上述拍摄装置所拍摄而得之影像资料,按照三 角测量的原理而运算对于基准高度之偏移量;上述 规定的线光为不同于由上述抽取用照射机构照射 之光的第1、第2波长带域的第3波长带域之光。 13.如申请专利范围第11项之计测装置,其中在同时 照射来自上述补偿用照射机构的规定之光、以及 来自上述抽取用照射机构的光后,藉由上述拍摄机 构进行拍摄。 14.一种计测装置,包括: 计测用照射机构,为对设置于基板上的计测对象可 照射规定之光; 补偿用照射机构,为可对上述基板面倾斜地照射不 同于上述计测用照射机构之光的规定之波长带域 的图型光; 拍摄机构,为在多数之各个拍摄区域中分别可拍摄 使光同时照射上述规定之光以及图型光的计测对 象; 计测机构,为依据以上述拍摄机构所拍摄之规定之 光的影像资料,至少进行有关上述计测对象之二维 计测和三维计测中之任一方; 偏移量运算机构,为依据以上述拍摄机构所拍摄而 得之上述图型光的影像资料,运算对于基准高度的 偏移量。 15.一种计测装置,包括: 计测用照射机构,为对设置于基板上的计测对象可 照射规定之光; 拍摄机构,为在多个拍摄区域中,可拍摄以上述规 定之光所照射的计测对象; 计测机构,为至少依据以上述拍摄机构所拍摄之影 像资料,进行有关上述计测对象之二维计测和三维 计测中之至少一方; 其特征在于:该计测装置设置有: 偏移量运算机构,为在各个拍摄区域中之上述拍摄 以及计测之前,在规定的拍摄区域中,由可照射规 定之波长带域之图型光的补偿用照射机构,将其图 型光对于上述基板面倾斜地照射,将其照射面依据 以上述拍摄机构所拍摄而得之影像资料,运算对于 基准高度之偏移量; 计测对象抽取机构,为在上述各个拍摄区域中之上 述拍摄以及计测之前,将来自可在基板上进行照射 与上述规定之波长带域不同之波长带域之光照射 的抽取用照射机构之光,照射在上述基板,依据以 上述拍摄机构所拍摄而得之影像资料来抽取上述 计测对象之区域; 在同时照射来自上述补偿用照射机构之图型光、 以及来自上述抽取用照射机构之光后,以上述拍摄 机构进行拍摄。 16.一种计测装置,包括: 计测用照射机构,为对于设置在印刷基板之铜箔上 的膏状焊料可照射规定之光; 拍摄机构,为分别在多个拍摄区域中,可拍摄上述 规定之光照射的计测对象; 计测机构,为至少依据以上述拍摄机构所拍摄之影 像资料,进行有关上述计测对象之二维计测和三维 计测中之至少一方; 其特征在于:该计测装置设置有: 偏移量运算机构,为在各个拍摄区域中之上述拍摄 以及计测之前,在规定的拍摄区域中,由可照射规 定之波长带域之图型光的补偿用照射机构,将该图 型光对于上述印刷基板面倾斜照射,将其照射面基 于以上述拍摄机构所拍摄而得之影像资料,按照三 角测量的原理而运算对于基准高度之偏移量; 计测对象抽取机构,为在各个拍摄区域中之上述拍 摄以及计测之前,将来自可在上述印刷基板上进行 与上述规定之波长带域不同的波长带域之光照射 的抽取用照射机构之光,照射在上述印刷基板上, 依据以上述拍摄机构所拍摄而得之影像资料而抽 取上述膏状焊料之区域; 以同时照射来自上述补偿用照射机构之图型光、 以及来自上述抽取用照射机构之光后,藉由上述拍 摄机构进行拍摄。 17.一种计测装置,包括: 计测用照射机构,为对于设置在印刷基板之铜箔上 的膏状焊料可照射规定之光; 拍摄机构,为分别在多个拍摄区域中,可拍摄上述 规定之光照射的计测对象; 计测机构,为至少依据以上述拍摄机构所拍摄之影 像资料,进行有关上述计测对象之二维计测和三维 计测中之至少一方; 其特征在于:该计测装置设置有: 偏移量运算机构,为在各个拍摄区域中之上述拍摄 以及计测之前,在规定的拍摄区域中,将第3波长带 域之图型光由可照射之补偿用照射装置,将该图型 光对于上述印刷基板面倾斜照射,将其照射面依据 以上述拍摄机构所拍摄而得之影像资料,按照三角 测量的原理而演算对于基准高度之偏移量; 计测对象抽取机构,为在上述各个拍摄区域中之上 述拍摄以及计测之前,将来自可同时进行在上述印 刷基板上之与上述第3波长带区域不同之第1波长 带域的小入射角中之光照射、以及与上述第3以及 第1波长带域不同之第2波长带域的大入射角中之 光照射的抽取用照射机构之光,照射在上述印刷基 板,依据以上述拍摄机构所拍摄而得之影像资料而 抽取上述膏状焊料之区域; 同时照射来自上述补偿用照射机构之图型光、以 及来自上述抽取用照射机构之光,藉由上述拍摄机 构进行拍摄。 18.一种计测装置,包括: 计测用照射机构,为对于设置在印刷基板之铜箔上 的膏状焊料可照射规定之光; 拍摄机构,为分别在多个拍摄区域中,可拍摄上述 规定之光照射的计测对象; 计测机构,为至少依据以上述拍摄机构所拍摄之影 像资料,进行有关上述计测对象之二维计测和三维 计测中之至少一方; 其特征在于:该计测装置设置有: 偏移量运算机构,为在各个拍摄区域中之上述拍摄 以及计测之前,在规定的拍摄区域中,由可照射绿 色或是以其为基准之图型光的补偿用照射装置,将 该图型光对于上述印刷基板面倾斜照射,将其照射 面依据以上述拍摄机构所拍摄而得之影像资料,按 照三角测量的原理而对于基准高度之偏移量进行 运算; 计测对象抽取机构,为在上述各个拍摄区域中之前 述拍摄以及计测之前,将来自可同时进行在上述印 刷基板上之红色或是以其为基准之波长带域的小 入射角中之光照射、以及蓝色或是以其为基准之 波长区域之大射入角中之光照射的抽取用照射装 置之光,照射在上述印刷基板,依据以上述拍摄机 构所拍摄而得之影像资料来抽取上述膏状焊料之 区域;同时照射来自上述补偿用照射机构之图型光 、以及来自上述抽取用照射机构之光,以藉由上述 拍摄机构进行拍摄。 19.如申请专利范围第14至18项中任一项之计测装置 ,其中依据上述偏移量运算机构之运算结果,调整 上述基板和上述拍摄机构间之相对高度关系的方 式所构成。 20.如申请专利范围第14至18项中任一项之计测装置 ,其中由上述补偿用照射机构照射之图型光系为线 光。 图式简单说明: 第1图为以示意方式表示一个实施例的计测装置的 概略立体图。 第2图为表示焊料抽取用照射机构和Z轴补偿用照 射机构等的配置组成的示意图。 第3图为用于说明偏移量计算时的概念的示意图。 第4图为说明主控制机构等的电气组成的方块图。 第5(a)图、第5(b)图均为表示用于说明实施例的作 用效果的每个检查区域的影像资料等的示意图。
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