(57)【要約】【課題】セラミック基板の反り検査を安価にかつ高速に行うことが可能な反り検査装置を提供することを目的とする。【解決手段】セラミック基板３を上面に配置する合成樹脂製のベース板２と、セラミック基板３を撮像するＣＣＤカメラ５と、撮像された画像データを処理してセラミック基板３の検査対称箇所の位置決めを行うための２次元領域を検出する画像処理手段６と、この位置決め用の２次元領域を基準としてセラミック基板３の所望の検査対象箇所において予め設定された基準面からの高さを非接触に検出するレーザ変位計４と、この検出した高さデータを処理するとともに画像処理手段６により検出された２次元領域の位置情報の処理を行うデータ処理手段７と、ベース板２を水平方向に移動させる駆動手段１と、データ処理手段７によるデータの処理内容に基づいて駆動手段１の動作を制御する制御手段８とを備えるものである。【選択図】図１
2006317408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に素子及び／又は回路を備える被測定物の反りを検知する反り検査装置であって、上面に前記被測定物が配置されるベース板と、前記被測定物を撮像する撮像手段と、この撮像手段から出力された画像データを処理して前記被測定物の位置決め領域を検出する画像処理手段と、前記位置決め領域を基準として前記被測定物の所望の検査対象位置における予め設定された基準面からの高さを非接触に検出する光学的変位検出手段と、この光学的変位検出手段が検出した高さデータを処理するデータ処理手段とを備え、
前記画像処理手段は、予め基準となる被測定物の位置決め領域の濃度分布スペクトルデータを取得してマスタパターンとして記憶しておき、撮像された被測定物の画像の濃度分布スペクトルデータを入力パターンとして、前記マスタパターンと前記入力パターンの相互相関を求めることにより前記位置決め領域を検出することを特徴とする反り検査装置。
【請求項２】
前記データ処理手段は、既知の反り量を有する較正用被測定物の高さデータを基準として、前記ベース板の摩耗に伴う測定誤差に対する補正処理機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の反り検査装置。
【請求項３】
上面に前記被測定物が配置されるベース板を水平方向に移動させる駆動手段と、この駆動手段の動作を制御する制御手段を備え、この制御手段は、前記撮像手段による前記被測定物の撮像及び前記光学的変位検出手段による前記被測定物の高さ測定を実行可能に前記駆動手段の動作を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の反り検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に素子又は回路が設けられた被測定物の反りを光学的に検知する非接触式の検査装置に係り、特に、セラミック基板の量産品に対して全数検査を安価にかつ高速で行うことが可能な反り検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックは、耐熱性や放熱特性が良く、化学的にも安定で細密なパターンを形成し易いなどの理由から、電子機器部品の回路モジュールを構成する多層化された基板に用いられている。
一般に、セラミック基板は次のような手順により製造される。まず、アルミナなどの原料粉末に有機結合剤を混合した液状スラリーをタンクに投入し、ブレードの隙間から流し出すことによってグリーンシートと呼ばれる薄膜を成形する。次に、グリーンシートにビアホールと呼ばれる層間接続用貫通孔を加工した後、導体ペーストを充填し、さらに、各グリーンシートにそれぞれ配線パターンを印刷する。そして、積層した複数枚のグリーンシートを焼成してセラミック基板を製造する。
【０００３】
上述したグリーンシートの焼成時に、セラミックの不均一な収縮に伴って基板に反りが発生した場合、他の回路基板への実装が困難になるなどの不具合が生じる。従って、セラミック基板の製造においては、良否判別のために、基板の反り検査等を目的とした形状測定が行われる。製品の形状測定は、セラミック基板に限らず、他の製品においても重要であるため、従来、様々な技術が開発されている。
【０００４】
例えば、特許文献１として「コプラナリティ検査装置」という名称で、ＩＣチップの各バンプ間の高さの差を検査するコプラナリティ検査装置に関する発明が開示されている。
【０００５】
以下、図５を参照しながら、特許文献１に開示された発明について説明する。図５は従来技術に係るコプラナリティ検査装置のブロック図である。
図５に示すように、コプラナリティ検査装置は、ＸＹステージ１１０上に配置された検査対象基板１０１の周囲に照明１０２を配置してバンプ１０３の斜面部を光らせるとともに、カメラ１０４によって検査対象基板１０１を撮像し、レーザ変位計１０９によってバンプ１０３の高さを測定する構成となっている。
カメラ１０４から出力されたアナログ画像データａは、ＡＤ変換手段１０５によりＡＤ変換されて濃淡画像データｂとして出力され、さらに、二値化手段１０６によって二値化画像データｃに変換される。そして、検査位置算出手段１０７は二値化画像データｃから求めたバンプ高さの検査位置データｄとレーザ変位計１０９の計測位置が一致するようにＸＹステージ駆動手段１０８によってＸＹステージ１１０を駆動し、位置合わせ終了信号ｅを出力する。
位置合わせ終了信号ｅが入力された高さ測定手段１１１は、レーザ変位計１０９を用いてバンプ高さを測定し、測定終了信号ｆとバンプ高さデータｇを出力する。測定終了信号ｆが入力されたＸＹステージ駆動手段１０８はラベル数分だけバンプ１０３の高さ測定を行い、全ラベル数分測定が終了すると、全バンプ測定終了信号ｈを出力する。バンプ高さデータｇが順次入力され、全バンプ測定終了信号ｈが入力されたコプラナリティ算出手段１１２は、コプラナリティの計算を行ってコプラナリティｉを出力する。
良不良判定手段１１３は、コプラナリティｉと予め設定されたコプラナリティ良品最大値との比較を行い、コプラナリティｉがコプラナリティ良品最大値よりも大きい場合には不良とし、コプラナリティ良品最大値よりも同じか小さい場合には良品と判定する。
このような構成の「コプラナリティ検査装置」においては、カメラ１０４によって一括撮像された検査対象基板上のバンプ１０３の画像から算出された検査位置のみをレーザ変位計１０９を用いて高さ測定し、コプラナリティを算出するため、バンプ１０３の位置ずれの影響を受けることなく、検査を安価かつ高速に行うことができる。
【０００６】
また、特許文献２には「複数点の変位計を用いたバンプ形状検査装置」という名称で、ＸＹステージの走査回数を少なくして検出時間を短縮することにより検査時間の効率化を図ることが可能なバンプ形状検査装置に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、三角測量方式レーザ変位計を用いてバンプの形状を測定する装置において、変位検出部の方向をＸＹステージの走査方向に対して平行に配置するとともに、ＸＹステージの走査方向に対して直角な方向にバンプの配置誤差とほぼ等しい間隔で、変位検出部を複数個設けたことを特徴とするものである。
このような構成の「バンプ形状検査装置」においては、１つの検出部に、複数の変位計が配置されているため、ＸＹステージによる走査の回数が少なくなり、検出時間が短縮される。
【０００７】
さらに、特許文献３には「コプラナリティの測定方法」という名称で、ＬＳＩ（高集積回路）チップやこれを実装する基板等に形成されたバンプ等のコプラナリティを測定する方法に関する発明が開示されている。
特許文献３に開示された発明は、実装領域における重心及び被測定点の高さに基づいて基準面を求め、この基準面と被測定点との間の距離に基づいてコプラナリティを測定することを特徴とするものである。
このような方法によれば、実装の現実に則したコプラナリティが測定されるとともに、求めたコプラナリティ平面に基づいて半田ボールを調整することによって低接合強度部及び未接合部の発生を確実に防止することができる。また、被測定点の数が多い場合にも、基準面を効率良く算出することができるため、測定時間が短縮される。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１９６６２５号公報
【特許文献２】特開平８−１０５７１９号公報
【特許文献３】特許第２９２９９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の従来技術である特許文献１に開示された発明においては、バンプという凸部に照明を当てて濃淡画像を得た後に濃淡画像を二値化処理するが、これは周囲に比較して凸部が明確であるバンプであれば精度が期待されるものの、一般のセラミック基板に対して用いる場合には画像のコントラストが弱くなり、処理精度が悪くなる。すなわち、画像処理精度が照明の配置等の影響を受け易いという課題があった。
【００１０】
また、特許文献２に開示された発明は、位置決め領域を検出する手段がないため、被測定物の一部を測定する場合には適用できないという課題があった。
【００１１】
さらに、特許文献３に開示された発明は、ＣＣＤカメラによる撮像データに従って、実装領域における重心及び被測定点の高さに基づいて基準面を求めるため、ステージの位置決めのアルゴリズムが複雑になる。従って、量産品の全数検査を行う場合などには、検査時間が長くなるという課題があった。
【００１２】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、セラミック基板の反り検査を安価にかつ高速に行うことが可能な反り検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である反り検査装置は、基板上に素子及び／又は回路を備える被測定物の反りを検知する反り検査装置であって、上面に被測定物が配置されるベース板と、被測定物を撮像する撮像手段と、この撮像手段から出力された画像データを処理して被測定物の位置決め領域を検出する画像処理手段と、位置決め領域を基準として被測定物の所望の検査対象位置における予め設定された基準面からの高さを非接触に検出する光学的変位検出手段と、この光学的変位検出手段が検出した高さデータを処理するデータ処理手段とを備え、画像処理手段は、予め基準となる被測定物の位置決め領域の濃度分布スペクトルデータを取得してマスタパターンとして記憶しておき、撮像された被測定物の画像の濃度分布スペクトルデータを入力パターンとして、マスタパターンと入力パターンの相互相関を求めることにより位置決め領域を検出することを特徴とするものである。
なお、本願においてスペクトルとは、広義のスペクトルとして用いるものであり、複雑な情報や信号をその成分に分解し、成分ごとの大小に従って配列したものを意味している。そのスペクトルの配列は１次元でも多次元でもよい。ここでは、例えば２次元の画素平面において、それぞれの画素（ピクセル）に対応して画像濃度のデータが配列されているような場合が該当する。また、マスタパターンは、被測定物の基準となるもののスペクトルデータであり、入力パターンは撮像される側のスペクトルデータであり、これらの相互相関の強度が高いときに、マスタパターンと入力パターンの配列が一致している、すなわち位置決め領域が入力パターン側（撮像された被測定物側）で検出できるというものである。
相互相関には、例えば、基準となる画素毎の画像の濃淡の強度のスカラー量及び撮像される側の濃淡の強度のスカラー量を、その平均値を０としてそれぞれ＋と−に分布するようにしておき、画素位置をずらしながら双方の強度のスカラー量の積を取って最も高い値が得られるように相関強度を演算するような場合や、隣接する画素間で濃淡の強度の差をベクトルとして捉えて、同様に画素位置をずらしながらその内積を取って最も高い値が得られるようにして相関強度を演算する場合などがある。
請求項１に記載された反り検査装置においては、撮像された画像の一部に注目して、予め記憶され基準となる他の画像と順次比較して相互相関を取るため、定量的な位置決め評価がなされると同時に、画像全体を処理する場合に比べて高い精度で、かつ高速に検査対象箇所が検出される。また、位置決め領域の検出精度は、マスタパターンや入力パターンのコントラストに影響されない。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の反り検査装置において、データ処理手段は、既知の反り量を有する較正用被測定物の高さデータを基準として、ベース板の摩耗に伴う測定誤差に対する補正処理機能を備えていることを特徴とするものである。
このような反り検査装置によれば、請求項１記載の発明の作用に加えて、ベース板が磨耗した場合でも、その摩耗分を含めた反り量が演算されるという作用を有する。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の反り検査装置において、上面に被測定物が配置されるベース板を水平方向に移動させる駆動手段と、この駆動手段の動作を制御する制御手段を備え、この制御手段は、撮像手段による被測定物の撮像及び光学的変位検出手段による被測定物の高さ測定を実行可能に駆動手段の動作を制御することを特徴とするものである。
このような反り検査装置によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、光学的変位検出手段及び撮像手段と被測定物とのそれぞれの相対位置の調整が駆動手段の動作のみによって実現されるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の反り検査装置においては、被測定物の反りの検査を高速に、かつ高精度に行うことが可能である。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の反り検査装置においては、請求項１記載の発明の効果に加えて、同一の被測定物を繰り返し多数測定するような場合でも、高い測定精度を維持することができる。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の反り検査装置によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、ベース板の位置決めを高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係る反り検査装置の実施例について図１乃至図４を用いて説明する。
【実施例】
【００２０】
図１は本発明の実施の形態に係る反り検査装置の構成図である。
図１に示すように、本実施例の反り検査装置は、合成樹脂製のベース板２上面に配置されたセラミック基板３の反り量を、光学的変位検出手段としてレーザ変位計４を用いて検出する装置である。
画像処理によって特定されるセラミック基板３の検査対象箇所に対して、レーザ変位計４からレーザ光を照射して予め設定された基準面からの高さを測定し、この高さから後述する方法により反り量を検出するものである。この予め設定された基準面とは、例えばベース板２上面でもよいし、水平な仮想平面でもよい。
検査対象箇所の特定は、ＣＣＤカメラ５と画像処理手段６を用いて行なわれる。予め基準となるセラミック基板の位置決め領域の濃度分布スペクトルデータを取得しておき、これをマスタパターンとする。一方、測定対象であるセラミック基板３をＣＣＤカメラ５で撮像し、画像処理手段６では、得られた画像データの濃度分布スペクトルデータを入力パターンとしてマスタパターンとの相互相関を取り、セラミック基板３の検査対象箇所の位置決めを行うための２次元領域が検出される。検出された２次元領域は上述のレーザ変位計４の測定時の基準として用いられる。データ処理手段７はレーザ変位計４が検出した高さデータを処理するとともに画像処理手段６によって検出された上記２次元領域の位置情報の処理を行う。そして、この処理内容に基づいて制御手段８は駆動手段１の動作を制御し、ベース板２を水平方向に移動させる。
【００２１】
駆動手段１は制御手段８の指令を受けて動作するリニアモータ（図示せず）と、このリニアモータの駆動により水平方向に移動自在に設置されたリニアステージ（図示せず）とから構成され、リニアステージの上面にはベース板２が設置されている。そして、制御手段８は、ＣＣＤカメラ５及びレーザ変位計４によるセラミック基板３の撮像及び高さ測定を実行可能に駆動手段１の動作を制御している。
【００２２】
このように構成された反り検査装置においては、駆動手段１を用いてベース板２を水平方向に移動させることにより、所望の検査対象箇所におけるセラミック基板３のレーザ変位計４を用いた高さ測定が可能となる。
なお、レーザ変位計４自体がレーザ光を走査させる構造を備えている場合や、撮像範囲が狭く、ＣＣＤカメラ５とセラミック基板３との相対位置を変化させる必要がない場合など、レーザ変位計４及びＣＣＤカメラ５のいずれか一方とセラミック基板３との相対位置の調整のみを行えば良い場合には、駆動手段１によってベース板２に配置されたセラミック基板３を移動させる代わりに、レーザ変位計４若しくはＣＣＤカメラ５を移動させる構造とすることもできる。
【００２３】
次に、本実施例の反り検査装置の動作について説明する。
図２は本発明の実施の形態に係る反り検査装置の動作手順を示すフローチャートである。なお、図１で説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
図２に示すように、ステップＳ１でＣＣＤカメラ５によって撮像されたセラミック基板３の画像データは画像処理手段６に送られ、ステップＳ２で画像処理手段６はこの画像データから濃度分布スペクトルデータ（以下、入力パターンという。）を取り込む。
ステップＳ３において、画像処理手段６は予め記憶している濃度分布スペクトルデータ（以下、マスタパターンという。）と入力パターンとの相互相関を求めることにより検査対称箇所の位置決めを行うための２次元領域を検出し、その結果をデータ処理手段７に送る。データ処理手段７はステップＳ４で、検出されたこの２次元領域の位置情報を基にしてレーザ変位計４とセラミック基板３との相対位置の調整量を算出する。この調整量に応じて、ステップＳ５では、制御手段８が駆動手段１を駆動して、ベース板２を水平方向に移動させる。これにより、ベース板２上に配置されたセラミック基板３とレーザ変位計４との相対位置が調整される。
ステップＳ６では、レーザ変位計４がセラミック基板３の検査対象箇所における予め設定された基準面からの高さを測定し、結果をデータ処理手段７に送る。なお、レーザ変位計４のレーザ光の走査は、制御手段８が駆動手段１を駆動してベース板２を水平移動させることにより実現している。
データ処理手段７は、レーザ変位計４により測定された上記高さデータに対してステップＳ７において、ベース板２の磨耗に起因する測定誤差分を補正した後、ステップＳ８でセラミック基板３の反り量を算出し、ステップＳ９で、この反り量を基にしてセラミック基板３の良否判定を行う。
【００２４】
このような構成の反り検査装置においては、セラミック基板３の繰り返し測定によって、例えば、合成樹脂製のベース板２が磨耗した場合でも、測定精度が低下しない。
【００２５】
図２のステップＳ３における検査対称箇所の位置決め用２次元領域の検出について、図３を用いて説明する。
図３（ａ）はマスタパターンの画像と、入力パターンの部分画像を示す図であり、（ｂ）はマスタパターンの濃度分布図であり、（ｃ）はマスタパターンの濃度分布の断面図であり、（ｄ）は相互相関係数を説明するための概念図である。なお、図１で説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
図３（ａ）に示すように、画像処理手段６は上述した２次元領域を検出するために、ＣＣＤカメラ５によって撮像されたセラミック基板３の画像から入力パターンの画像Ｂ（ｘ，ｙ）を取り込み、この入力パターンの画像Ｂ（ｘ，ｙ）と、予め記憶しているマスタパターンの画像Ｐ（ｘ，ｙ）との比較を行う。ここで、Ｂ（ｘ，ｙ）及びＰ（ｘ，ｙ）は各画像の座標（ｘ，ｙ）（ｘ1≦ｘ≦ｘm，ｙ1≦ｙ≦ｙn）における濃度を表し、ｍ×ｎで示される領域はＭ×Ｎで示される領域の一部を表している。
【００２６】
入力パターンの画像Ｂ（ｘ，ｙ）とマスタパターンの画像Ｐ（ｘ，ｙ）との比較は、相互相関係数を求めることにより行う。
まず、図３（ｂ）に示すように、マスタパターンの画像Ｐ（ｘ，ｙ）の濃度分布が表されるとすると、ｙ＝ｙjの位置における断面は、図３（ｃ）のように表される。
次に、図３（ｃ）において、ｐavを式（１）のように定義すると、ｐavはマスタパターンの平均濃度を表す。
【００２７】
【数１】
2006317408.tif 000003
【００２８】
次に、Δｐijを式（２）のように定義すると、Δｐijはｘ＝ｘi及びｙ＝ｙjの位置におけるマスタパターンの平均濃度からのずれを表す。
Δｐij＝ｐij−ｐav  ・・・・（２）
このとき、Δｐijはｉ＝１及びｊ＝１からｉ＝ｍ及びｊ＝ｎまで計算して並べると、マスタパターンの稜線の形状として表される。この形状をベクトルに見立てて、式（３）のようにＰで表す。  
Ｐ＝（Δｐ11  Δｐ12・・・・Δｐmn）T  ・・・・（３）
【００２９】
一方、入力パターンの画像Ｂ（ｘ，ｙ）について、ｂavは式(４）のように定義すると、ｂavは入力パターンの平均濃度を表す。
【００３０】
【数２】
2006317408.tif 000004
【００３１】
Δｂijを式(５）のように定義すると、Δｂijはｘ＝ｘi及びｙ＝ｙjの位置における入力パターンの平均濃度からのずれを表す。
Δｂij＝ｂij−ｂav・・・・（５）
Δｂijはｉ＝１及びｊ＝１からｉ＝ｍ及びｊ＝ｎまで計算して並べると、入力パターンの稜線の形状として表される。マスタパターンの場合と同様に、この入力パターンの稜線の形状をベクトルに見立てて、式（６）のようにＢで表す。
Ｂ＝（Δｂ11  Δｂ12・・・・Δｂmn）T  ・・・・（６）
【００３２】
ここで、Ｐ及びＢは、（ｍ×ｎ）次元上のベクトルであるが、２次元の場合を例にとってＰとＢの類似度の評価方法について説明する。
図３（ｄ）に示すように、ＰとＢのなす角θが０に近いほど、ＰとＢの類似度は高い。従って、式（７）に示すようにＰとＢの内積を計算することにより、ＰとＢの類似度を評価することができる。
ｃｏｓθ＝ＰTＢ／（‖Ｐ‖・‖Ｂ‖）・・・・（７）
ここで、ＰT及びＰTＢはそれぞれＰの転置及びＰとＢの内積であり、‖Ｐ‖及び‖Ｂ‖はそれぞれＰ及びＢのノルム（矢の長さ）である。また、ｃｏｓθは相互相関係数と呼ばれ、その値が１に近いほど、ＰとＢの類似度が高いことを示している。
【００３３】
式（７）において、マスタパターン又は入力パターンの画像のコントラストが強い場合、すなわち濃淡の差が大きい場合にはＰやＢのノルムが大きくなり、画像のコントラストが弱い場合、すなわち濃淡の差が小さい場合にはＰやＢのノルムが小さくなる。しかし、いずれの場合であっても、式（７）の右辺はＰとＢの内積をそれぞれのノルムで割って正規化しているため、左辺の相互相関係数にはＰ及びＢのノルムの影響が含まれない。すなわち、このような方法によれば、類似度の評価に際してマスタパターン及び入力パターンの画像のコントラストの強弱を考慮する必要がない。
また、撮像された画像の一部に注目して、予め記憶している２次元領域の画像と順次比較していくため、画像全体を処理する場合に比べ高い精度で、かつ高速に検査対象箇所が検出されるという作用を有する。
【００３４】
次に、レーザ変位計４による測定及びデータ処理手段７による測定データの処理について、図４を用いて説明する。
図４（ａ）はレーザ変位計を用いてセラミック基板の高さを測定した一例である。なお、図１で説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。また、レーザ変位計４の測定においては、任意の高さの面を基準面（高さが０の面）として設定できる。本実施例では、ベース板２の上面が基準面に設定されている。
セラミック基板３上の検査対象箇所はタングステンメタライズの上にニッケル／金めっきが施されているため、数μｍオーダーの凹凸を形成している。従って、レーザ変位計４によってその形状を測定すると、図４（ａ）にスキャン取込データとして実線で示すような測定結果が得られる。
このようにして得られた検査対象箇所であるＡ〜Ｄの４点の測定データに対して、レーザ変位計４は著しく値の異なる特異データを排除した後、破線で示すような平均化を行う。そして、その結果を各点の高さデータとしてデータ処理手段７に送る。
【００３５】
次に、測定データの補正について説明する。
図４（ｂ）は測定データの補正方法を説明するための模式図である。なお、図１で説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
ベース板２の表面形状が磨耗により変化すると、レーザ変位計４により測定したセラミック基板３の高さデータに誤差が発生する。そこで、以下の手順でこの測定誤差を補正する。
【００３６】
図４（ｂ）において、まず、表面形状が破線で示されるベース板２上に配置した既知の反り量を有する較正用セラミック基板３ａの検査対象箇所の高さをレーザ変位計４を用いて測定し、データ処理手段７に予め記憶させておく。ここで、検査対象箇所をＡ及びＢの２点とすると、較正用セラミック基板３ａの各点における高さはそれぞれｈA1及びｈB1となる。なお、較正用セラミック基板３ａは反り量が既知であれば良く、例えば、反り量が０であっても良い。
次に、ベース板２の表面が磨耗により実線で示す形状に変化したとすると、Ａ及びＢにおける高さはそれぞれｈA2及びｈB2となる。従って、図４（ｂ）に示すように、Ａ及びＢにおける高さデータの補正量ΔｈA及びΔｈBは式（８）及び式（９）により求めることができる。
ΔｈA＝ｈA2−ｈA1    ・・・・（８）
ΔｈB＝ｈB2−ｈB1    ・・・・（９）
そして、測定対象のセラミック基板３のＡ及びＢにおける高さデータから補正量ΔｈA及びΔｈBをそれぞれ減ずることにより、データの補正を行う。
【００３７】
以上説明したように、磨耗等によりベース板２の表面に凹凸が形成されることにより、ベース板２上に配置されたセラミック基板３の姿勢が変化した場合、その変化量が測定誤差となって現れる。
そこで、この測定誤差を補正するために、本実施の形態において示されるような較正用セラミック基板３ａを用いずとも、基準となるベース板２の磨耗による表面の凹凸形状を詳細に測定しておき、この測定値をそのまま補正値として採用する方法が考えられる。しかし、このようにして測定されたベース板２の表面形状データの中にはセラミック基板３の姿勢に影響を与えないような微小な凹凸が含まれている。例えば、被測定対象のセラミック基板３よりも小規模の凹凸であれば、そのような凹凸の上にセラミック基板３を載置させた場合でも、凹凸の影響はほとんどないため、この凹凸の測定値を補正に用いない方がかえって精度が維持されることが多い。
また、詳細に上面の凹凸形状を測定してもセラミック基板３上に設定された測定対象箇所に対応するベース板２上の位置を特定することは容易ではなく、位置決めの処理が必要となり効率的でもない。
これに対し、本実施例の方法によれば、測定誤差に影響を与えないような微小な凹凸は補正データから除外されるとともに、セラミック基板３上に設定された測定対象箇所とベース板２上の位置との対応を考慮する必要がない。従って、ベース板２の表面の凹凸形状を詳細に測定する方法に比べて、補正データの精度が高いだけでなく、作業効率も良いのである。
【００３８】
次に、測定データの補正量を算出した例を表１に示す。検査対象箇所はＡ〜Ｇの７点であり、ｈ1及びｈ2はともに較正用セラミック基板３ａの各点における高さデータである。ただし、ｈ1はデータ処理手段７に予め記憶させている高さデータであり、ｈ2はｈ1の測定後、別の日に測定した高さデータ（５回測定した平均値）である。
例えば、この表に従って量産品の高さデータを補正すると、Ａにおいてはその高さデータに２μｍを加え、Ｆにおいてはその高さデータから３．７μｍを減ずることとなる。
【００３９】
【表１】
2006317408.tif 000005
【００４０】
さらに、反りの検出について説明する。
図４（ｃ）は反り量の算出方法を説明するための模式図である。なお、図１で説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
図４（ｃ）において、セラミック基板３の検査対象箇所であるＣにおける高さ（レーザ変位計４による測定値）をｈとすると、反り量ｗはｈ−ｔにより求めることができる。図ではセラミック基板３の反りを強調して示しているが、実際にはｈ及びｗの値は小さい。また、同一の検査対象箇所におけるセラミック基板３の厚さのばらつきは、反り量ｗに比べて十分小さいため、ｔはセラミック基板３の厚さと略等しいと考えて良い。すなわち、高さデータｈからその検査対象箇所におけるセラミック基板３の厚さを減ずることにより、反り量を求めることができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施例の反り検査装置は、セラミック基板の反りの検査を高速に高精度に行うことが可能である。また、レーザ変位計により測定されたセラミック基板の高さデータから反り量を求めるため、３次元測定器のような大型で高価な装置を必要としない。さらに、ベース板の磨耗量に伴う測定誤差を補正する機能を備えているため、量産品の全数検査など同一部品を繰り返し多数測定する場合でも、高い測定精度を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上説明したように、本発明の請求項１乃至請求項３に記載された発明は、セラミック以外の基板に関しても適用可能であり、量産品の全数検査などにおいて基板の反り量の検査を安価にかつ高速で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態に係る反り検査装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る反り検査装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）はマスタパターンの画像と、入力パターンの画像の部分画像を示す図であり、（ｂ）はマスタパターンの濃度分布図であり、（ｃ）はマスタパターンの濃度分布の断面図であり、（ｄ）は相互相関係数を説明するための概念図である。
【図４】（ａ）はレーザ変位計を用いてセラミック基板の高さを測定した一例であり、（ｂ）は測定データの補正方法を説明するための模式図であり、（ｃ）は反り量の算出方法を説明するための模式図である。
【図５】従来技術に係るコプラナリティ検査装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…駆動手段  ２…ベース板  ３…セラミック基板  ３ａ…較正用セラミック基板  ４…レーザ変位計  ５…ＣＣＤカメラ  ６…画像処理手段  ７…データ処理手段  ８…制御手段  １０１…検査対象基板  １０２…照明  １０３…バンプ  １０４…カメラ  １０５…ＡＤ変換手段  １０６…二値化手段  １０７… 検査位置算出手段  １０８…ＸＹステージ駆動手段  １０９…レーザ変位計  １１０…ＸＹステージ  １１１…高さ測定手段  １１２…コプラナリティ算出手段  １１３…良不良判定手段  ａ…アナログ画像データ  ｂ…濃淡画像データ  ｃ…二値化画像データ  ｄ…検査位置データ  ｅ…位置合わせ終了信号  ｆ…測定終了信号  ｇ…バンプ高さデータ  ｈ…全バンプ測定終了信号  ｉ…コプラナリティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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