[發明專利]印刷焊料檢查裝置

有效

• 申請號: 201280008482.4
• 申請日: 2012-02-09
• 公開（公告）號: CN103384812B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 新井健史
• 申請（專利權）人: 名古屋電機工業株式會社
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;B23K1/00;G01B11/24;G01N21/956;H05K3/34;B23K101/42
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種對基板進行照明、拍攝來對印刷在該基板上的焊料進行檢查的印刷焊料檢查裝置。

背景技術

例如，在專利文獻1中公開了以下內容：利用具有面陣相機(area camera)、多層環狀照明以及圖像處理裝置的檢查裝置，能夠對印刷在基板上的焊料進行二維(以下稱為2D)檢查。但是，焊料印刷是指通過設置在被稱為金屬掩模的薄的金屬板上的開口部將糊狀的焊料(膏狀焊料(cream solder))轉印到基板的焊盤上的工序。因此，被印刷在基板上的膏狀焊料通常具有100μm～150μm左右的厚度。為了可靠地掌握這種厚度方向的轉印狀況，當然需要三維(以下稱為3D)測量技術。

然而，3D測量是計量測量對象的高度的技術，不是對構成該高度的材料的差異進行識別，因此具有難以檢測膏狀焊料薄薄地擴散在焊盤上的被稱為“模糊”的印刷不良這種限制。另一方面，2D測量是通過照明色和照明的照射方向的優化來以亮度的差異、顏色的差異、表面狀態的差異對膏狀焊料與焊盤或者膏狀焊料與基板面進行識別的方法，具有能夠抽出薄薄地擴散在焊盤上的膏狀焊料這樣的針對3D測量的補充性。

在專利文獻2中公開了以下內容：利用具有面陣相機、多層環狀照明、狹縫光照明以及圖像處理裝置的檢查裝置，能夠對印刷在基板上的焊料進行2D或3D檢查。另外，在專利文獻3中公開了以下內容：從斜方向照射狹縫光，由設置在正上方的攝像裝置拍攝因基板的凹凸而產生的狹縫光軌跡的凹凸信息，由此能夠對印刷在基板上的焊料進行3D檢查。

專利文獻1：日本特開2003-224353號公報

專利文獻2：日本特開2004-317126號公報

專利文獻3：日本特開2005-207918號公報

發明內容

發明要解決的問題

在上述的專利文獻2、3所記載的印刷焊料檢查裝置中，通過在一個光學系統中安裝2D檢查用的多層環狀照明和3D檢查用的狹縫照明，能夠實施2D檢查和3D檢查這兩方。然而，3D檢查是在照射狹縫光的同時連續掃描檢查對象來進行拍攝的方式，相對于該方式，2D檢查是照射多層環狀照明并拍攝靜止狀態的檢查對象的方式，由于其動作不同，因此很難同時執行。因此，即使采用共用光學系統結構也不得不單獨地實施3D檢查和2D檢查，在實施2D檢查和3D檢查這兩方的情況下，具有必須對作為檢查對象的基板進行兩次檢查這樣的檢查時間方面的問題點。

因此，例如本案申請人提出了如下一種結構的印刷焊料檢查裝置(參照日本特開2009-36736號公報)：如圖15的3D用的照明11a和11b、2D用的照明21a和21b、31a和31b、41a和41b那樣從兩個方向彼此相對地進行照射，并且各個照明光的長軸方向的中心被配置成使攝像用透鏡60和攝像機50的光軸通過一條直線。從這兩個方向照射的目的在于如圖16所示那樣通過進行掃描來照射作為照射對象物的焊料A的整周。然而，嚴格地說，在只從這兩個方向照射的情況下，在焊料A等立體物處產生死角或者照度降至難以進行拍攝的明亮度的位置，產生攝像圖像的缺失，產生拍攝不出焊料的正確形狀的情況。

即，如圖17所示，關于狹縫照明下的焊料照射狀態，在狹縫照明短軸方向上通過使成為相對的一對的線照明進行掃描，能夠在掃描方向上對前后全部進行照射。作為狹縫光的結構，在長軸方向上從寬度短于照射寬度的光源照射照射光，因此照射光產生擴展角度，在焊料A等立體物處，在狹縫照明的長軸方向上產生死角或者照度降至難以進行拍攝的明亮度的位置(除了圖示粗線部分B以外的部分(靠近焊料A的底面的部分))，發生攝像圖像的缺失，有時拍攝不出焊料的正確形狀。也包括由于直接反射的飽和而顏色信息等消失的問題。

另外，該現象在如長方形、橢圓形等那樣縱橫比不同、具有直線或接近直線的長邊的焊料等立體物中顯著，存在根據焊料基板的基板角度不同而檢測出的面積不同的情況。

具體地說，在以如圖18那樣的焊料基板為例的情況下，在圖18的(A)的基板角度旋轉0度和圖18的(B)的基板角度旋轉90度時檢測出的面積是不同的。這是因為圖18的(A)的照射光L的長度方向中心軸a1和焊料A的長方形、橢圓形等的寬度方向的中心軸a2平行的情況與圖18的(B)的照射光L的長度方向中心軸a1和焊料A的長方形、橢圓形等的寬度方向中心軸a2正交的情況相比，明亮度下降的位置(圖示粗線部分b1)變得非常長。此外，圖示的點部分b2是點。