[发明专利]三维测量装置以及三维测量方法

说明书

提供能够实现测量精度的提高等的三维测量装置以及三维测量方法。基板检查装置(10)包括具有照射装置(13)、投影装置(14)以及相机(15)的测量头(12)，首先，从照射装置(13)向印刷基板(1)上的检查范围照射狭缝光，测量该检查范围的高度。接着，基于该检查范围的高度求出该检查范围所包含的各焊膏的测量基准面的高度，并且确定在对焦状态下拍摄各焊膏的高度方向整个区域所需的需要对焦范围。接着，基于各焊膏的需要对焦范围和相机(15)的景深进行测量头(12)的高度位置和在该高度位置作为测量对象的焊膏的关联。然后，使测量头(12)相对于在此确定的规定的高度位置依次移动，对在该高度位置作为测量对象的焊膏(5)执行焊料测量。

技术领域

本发明涉及用于进行印刷基板等的三维测量的三维测量装置以及三维测量方法。

背景技术

通常，在印刷基板上安装电子部件的情况下，首先在配置于印刷基板上的规定的电极图案上印刷焊膏。接着，基于该焊膏的粘性，在印刷基板上临时固定电子部件。之后，将所述印刷基板引导至回流炉，经过规定的回流工序，来进行焊接。近来，需要在向回流炉引导的前一阶段检查焊膏的印刷状态，在该检查时有时使用三维测量装置。

以往，提出了各种对规定的图案光进行投影来进行三维测量的三维测量装置。其中，公知有利用了相移法的三维测量装置。

利用相移法的三维测量装置具备：投影装置，其从斜上方对印刷基板上的规定的检查范围投影具有条纹状的光强度分布的图案光(以下，称为“条纹图案”)；以及拍摄装置，其对该条纹图案的所投影的检查范围进行拍摄。

在该结构下，使投影到印刷基板上的规定的检查范围的条纹图案的相位按照多组(例如4组)移位，并且在相位不同的各条纹图案下进行拍摄，获取与该检查范围涉及的多组图像数据。然后，基于这些多个图像数据，通过相移法进行该检查范围的三维测量。

然而，在印刷基板存在翘曲等的情况下，一部分的检查范围难以收进于拍摄装置的景深内，获取了不对焦的图像数据，因此有可能导致测量精度降低。

对此，近年来，还考虑如下技术：在开始该检查范围所涉及的测量之前，使测量头向高度方向移动来进行调整，以使一体地具备投影装置和拍摄装置的测量头与印刷基板上的规定的检查范围的距离处于规定范围内(例如，参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-198129号公报；

专利文献2：日本特表2014-504721号公报。

发明内容

以往，由于拍摄元件的像素数少而拍摄装置的视野狭窄、印刷于印刷基板的焊膏的高度也仅是运算电路用的低的高度，因此在开始印刷基板上的规定的检查范围涉及的测量之前，若将测量头高度调整1次，则之后不进行高度调整，就能够针对该一个检查范围(拍摄视野)内的所有的焊膏来完成测量。

但是，近年来，拍摄元件的像素数大幅增加，如果是相同的分辨率，则能够进行大范围的拍摄，因此即使在一个检查范围内，也容易受到印刷基板的翘曲等的影响。

并且，由于焊料印刷用金属掩模的半蚀刻技术或分配方式的焊料涂敷技术等的发展，除了运算电路用的高度低的焊膏之外，电源电路、动力电路用的高度高的焊膏被印刷等的车载用的印刷基板等也随着汽车的电动化而增加，有时在一个检查范围内的焊膏的高度会产生较大的差异。

其结果是，有可能难以将一个检查范围内的所有焊膏(从位于最低位置的焊膏到位于最高位置的焊膏的高度范围)收进在拍摄装置的景深内。

即，在一次完成一个检查范围内的全部焊膏的测量的现有结构中，对于一个检查范围内的全部焊膏无法获取对焦的图像数据，测量精度有可能降低。