(57)【要約】      （修正有）【課題】半田ボールの機械的な除去をする事なく、加熱中のパッケージの変形を計測するＢＧＡの平坦度計測装置を提供する。【解決手段】計測データ６０ａ−１と計測データ６０ｂ−１とを重ねてボール有り面３次元形状データ１６−１を作成する。ボール無し面３次元形状データ作成部において、半田ボールデータ部分５８−１と５８−２を判断し、プログラム処理によって半田ボールデータ部分５８−１と５８−２を除外してボール無し面３次元形状データ２１−１を作成する。【選択図】図７
2015148481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段とワークセット部を有し、該ワークセット部にセットした、パーケージ平面に多数の半田ボールを有するＢＧＡを前記加熱手段で加熱する加熱ユニットと、
前記パッケージの前記半田ボールを有する半田ボール有り面に向けて計測光を照射する照射部と、
前記半田ボール有り面に照射された前記計測光の反射光を計測して、該半田ボール有り面の表面３次元形状データであるボール有り面３次元形状データを作成するボール有り面３次元形状データ作成部と、
前記ボール有り面３次元形状データから、プログラム処理によって半田ボールデータ部分を除外してボール無し面３次元形状データを作成するボール無し面３次元形状データ作成部と、
を備えてなることを特徴とするＢＧＡの平坦度計測装置。
【請求項２】
前記計測光が縞模様光であることを特徴とする請求項１記載のＢＧＡの平坦度計測装置。
【請求項３】
前記計測光が横列光と縦列光であり、
前記横列光によって横列データが得られ、
前記縦列光によって縦列データが得られ、
前記横列データおよび前記縦列データによって前記ボール有り面３次元形状データが形成され、
前記ボール有り面３次元形状データから前記半田ボールデータ部分を除外して行くために、
（１）前記横列データの横1列毎のデータに対して横列近似線および横列カットレベルを引き、前記横列カットレベルを超えたデータ部分を除外して横列補正データを作成する横列近似補正を行い、
（２）前記横列補正で除外したデータ部分に、最終確定した最終確定横列近似線のデータを入れて横1列のデータを作成し、
（３）全横列データに前記（１）、（２）の処理を行って全横列近似補正データを作成し、
（４）前記縦列データの縦1列毎のデータに対して縦列近似線および縦列カットレベルを引き、前記縦列カットレベルを超えたデータ部分を除外して縦列補正データを作成する縦列近似補正を行い、
（５）前記縦列補正で除外したデータ部分に、最終確定した最終確定縦列近似線のデータを入れて縦1列のデータを作成し、
（６）全縦列データに前記（４）、（５）の処理を行って全縦列近似補正データを作成し、
（７）前記全横列近似補正データと前記全縦列近似補正データによって、前記ボール無し面３次元形状データを作成するようにしたことを特徴とする請求項１、２のいずれか１項に記載のＢＧＡの平坦度計測装置。
【請求項４】
前記半田ボールデータ部分の一部をカットした、半田ボール部位を低くした低山半田ボールデータ部分を作成し、この低山半田ボールデータ部分を除外して行くための、前記横列近似補正および前記縦列近似補正以後の処理を行うようにしたことを特徴とする請求項３記載のＢＧＡの平坦度計測装置。
【請求項５】
前記加熱ユニットをセットする加熱ユニットセット部を有する計測ユニットが設けられ、
前記照射部が前記計測ユニットに設けられ、
前記計測ユニットと前記加熱ユニットは別体とされ、
前記加熱ユニットの前記加熱ユニットセット部へのセットは、取り外し自在形態でセットされるようにしてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＢＧＡの平坦度計測装置。
【請求項６】
ＢＧＡを加熱する加熱工程と、
この加熱工程で加熱中の前記ＢＧＡの半田ボールを有する半田ボール有り面に向けて計測光を照射する計測光照射工程と、
前記半田ボール有り面に照射された前記計測光の反射光を計測して、該半田ボール有り面の表面３次元形状データであるボール有り面３次元形状データを作成するボール有り面３次元形状データ作成工程と、
前記ボール有り面３次元形状データから、プログラム処理によって半田ボールデータ部分を除外して、前記半田ボールデータ部分の無いパッケージの表面３次元形状データであるボール無し面３次元形状データを作成するボール無し面３次元形状データ作成工程と、
以上の工程を備えてなることを特徴とするＢＧＡの平坦度計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ平面に多数の半田ボールを有するＢＧＡ（Ball Grid Array）の、加熱した場合のパッケージ部分の平坦度の変化を計測するＢＧＡの平坦度計測装置およびＢＧＡの平坦度計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、特許文献１には、パッケージの表面に配置された多数の半田ボールを備えてなるＢＧＡの平坦度の計測方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2012-78248号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１の技術は、ＢＧＡの全ての半田ボールを機械的に削除したボール削除パッケージを作成し、干渉縞（画像）による等高線観察計測方法（モアレ方式）によって、ボール削除パッケージの常温時の常温時反り度を計測し、加熱ピーク温度時のピーク温度時反り度を計測し、常温時から加熱ピーク温度時の反りを計測するという計測方法である。
【０００５】
係る特許文献１の計測方法は、半田ボールを機械的に削除するための手間がかかる、削除作業によるパッケージの変形、削りすぎによる厚みの変化、付傷などの不安があるものであった。
また、半田ボールを機械的に削除したパッケージ（以下「ボール削除パッケージ」という。）の加熱計測であるので、半田ボール有りのパッケージ（以下「ボール有りパッケージ」ともいう。）の変形とは異なる変形の計測になる可能性が大あり、実際のボール有りパッケージの変形を正確に計測しているものとは言えないものであった。
一般的には、干渉縞の照射パターンを撮影するために、ボール削除パッケージに白色塗料などの特殊塗料の塗布を行わなければならないものでもあった。
また、「端子面と捺印面の相関」や「ボール搭載相当のリフロー熱履歴」が必要であった。
【０００６】
しかるに、ＢＧＡを計測する場合、ＪＥＩＴＡ（ＥＩＡＪ）規格（一般社団法人電子情報技術産業協会（Japan Electronics and Information Technology Industries Association））では以下の様に規格されている。
＜JEITA ED-7306より引用＞
*計測個所
JESD22B112：基板底面の端子エリアをボールなしの状態で計測。
JEITA規定骨子：計測個所はボール頂点でなく、基板面とする。端子面を計測することを基本として、相関が実証されている場合に限って反対面（通常は捺印面）からの計測も許容する。
*ボール除去
JESD22B112：
・予めボールなしの場合、ボール搭載相当のリフロー熱履歴が必要。
・ボールを除去して計測する場合、除去の影響を予め確認する。
JEITA規定骨子：
・予めボールなしの場合、ボール搭載相当のリフロー熱履歴が必要。
・ボールを除去して計測する場合、加熱しない機械的な除去を推奨する。
【０００７】
本発明は以上のような従来技術の欠点に鑑み、端子面と捺印面の相関、半田ボール搭載相当のリフロー熱履歴必要とせず、かつ半田ボールの機械的な除去をする事なく、加熱中のパッケージの変形を計測するＢＧＡの平坦度計測装置およびＢＧＡの平坦度計測方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。
＜請求項１記載の発明＞
加熱手段とワークセット部を有し、該ワークセット部にセットした、パーケージ平面に多数の半田ボールを有するＢＧＡを前記加熱手段で加熱する加熱ユニットと、
前記パッケージの前記半田ボールを有する半田ボール有り面に向けて計測光を照射する照射部と、
前記半田ボール有り面に照射された前記計測光の反射光を計測して、該半田ボール有り面の表面３次元形状データであるボール有り面３次元形状データを作成するボール有り面３次元形状データ作成部と、
前記ボール有り面３次元形状データから、プログラム処理によって半田ボールデータ部分を除外してボール無し面３次元形状データを作成するボール無し面３次元形状データ作成部と、
を備えてなることを特徴とするＢＧＡの平坦度計測装置である。
【０００９】
「ＢＧＡ」とはBall Grid Arrayのことであって、ＩＣチップの表面実装タイプのパッケージ方法の一種で、平面のパッケージから小さいボール状の電極が並んでいるタイプのことである。
【００１０】
「３次元」は「３Ｄ」と同義語で使用している。
「計測光」には以下のような計測光および計測方法がある。
ライン状のレーザ光源を検査ワークに照射し、その反射光を高さデータ(プロファイル)として取得する「光切断法」。ワークとの距離は三角測量に基づいて計測（測定）し、検査時にはワークあるいは光源を移動させることで、検査ワーク全体の計測を行い、3次元形状を取得する方法がある。
また、ストライプパターン（縞模様）を投影しワークを面で計測を行い、3次元形状を取得するパターンプロジェクション法がある。
「計測光」および計測方法は以上のものに限定されるものではない。
【００１１】
＜請求項２記載の発明＞
前記計測光が縞模様光であることを特徴とする請求項１記載のＢＧＡの平坦度計測装置である。
【００１２】
＜請求項３記載の発明＞
前記計測光が横列光と縦列光であり、
前記横列光によって横列データが得られ、
前記縦列光によって縦列データが得られ、
前記横列データおよび前記縦列データによって前記ボール有り面３次元形状データが形成され、
前記ボール有り面３次元形状データから前記半田ボールデータ部分を除外して行くために、
（１）前記横列データの横1列毎のデータに対して横列近似線および横列カットレベルを引いて、前記横列カットレベルを超えたデータ部分を除外して横列補正データを作成する横列近似補正を行い、
（２）前記横列補正で除外したデータ部分に、最終確定した最終確定横列近似線のデータを入れて横1列のデータを作成し、
（３）全横列データに前記（１）、（２）の処理を行って全横列近似補正データを作成し、
（４）前記縦列データの縦1列毎のデータに対して縦列近似線および縦列カットレベルを引いて、前記縦列カットレベルを超えたデータ部分を除外して縦列補正データを作成する縦列近似補正を行い、
（５）前記縦列補正で除外したデータ部分に、最終確定した最終確定縦列近似線のデータを入れて縦1列のデータを作成し、
（６）全縦列データに前記（４）、（５）の処理を行って全縦列近似補正データを作成し、
（７）前記全横列近似補正データと前記全縦列近似補正データによって、前記ボール無し面３次元形状データを作成するようにしたことを特徴とする請求項１、２のいずれか１項に記載のＢＧＡの平坦度計測装置である。
【００１３】
＜請求項４記載の発明＞
前記半田ボールデータ部分の一部をカットした、半田ボール部位を低くした低山半田ボールデータ部分を作成し、この低山半田ボールデータ部分を除外して行くための、前記横列近似補正および前記縦列近似補正以後の処理を行うようにしたことを特徴とする請求項３記載のＢＧＡの平坦度計測装置である。
【００１４】
＜請求項５記載の発明＞
前記加熱ユニットをセットする加熱ユニットセット部を有する計測ユニットが設けられ、
前記照射部が前記計測ユニットに設けられ、
前記計測ユニットと前記加熱ユニットは別体とされ、
前記加熱ユニットの前記加熱ユニットセット部へのセットは、取り外し自在形態でセットされるようにしてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＢＧＡの平坦度計測装置である。
【００１５】
＜請求項６記載の発明＞
ＢＧＡを加熱する加熱工程と、
この加熱工程で加熱中の前記ＢＧＡの半田ボールを有する半田ボール有り面に向けて計測光を照射する計測光照射工程と、
前記半田ボール有り面に照射された前記計測光の反射光を計測して、該半田ボール有り面の表面３次元形状データであるボール有り面３次元形状データを作成するボール有り面３次元形状データ作成工程と、
前記ボール有り面３次元形状データから、プログラム処理によって半田ボールデータ部分を除外して、前記半田ボールデータ部分の無いパッケージの表面３次元形状データであるボール無し面３次元形状データを作成するボール無し面３次元形状データ作成工程と、
以上の工程を備えてなることを特徴とするＢＧＡの平坦度計測方法である。
【発明の効果】
【００１６】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
＜請求項１記載の発明の効果＞
ＢＧＡを半田ボールを有した状態で加熱しながら計測して取得したボール有り面３次元形状データから、プログラム処理によって半田ボールデータ部分を除外して、該半田ボールデータ部分の無いパッケージの表面３次元形状データであるボール無し面３次元形状データを作成するものであるので、半田ボールをパッケージから機械的に削り取る作業が必要なく、ボール搭載相当のリフロー熱履歴の取得、予めボール除去の影響の確認などが必要なく、半田ボール有状態でのパッケージの正確な変形を計測できるという効果を奏する。
【００１７】
＜請求項２記載の発明の効果＞
請求項１記載の発明と同様な効果を奏するとともに、計測光が縞模様を投影する縞模様光であるので、ボール有り面全体を面で一瞬に計測するので、例えば、１秒間に面計測を１回から数回あるいはそれ以上の速さで計測ができるという効果を奏する。
よって、例えば、一秒間に一回以上のワークの変化を計測しデータ化し表示することができる。すなわち、リアルタイムなワーク（ＢＧＡ）の変化を取得し出力可能とする。
【００１８】
＜請求項３記載の発明の効果＞
請求項１、２のいずれか１項に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、近似補正によってノイズを除外し、計測データをノイズの少ない高精度のものにできるという効果を奏する。
【００１９】
＜請求項４記載の発明の効果＞
請求項３記載の発明と同様な効果を奏するとともに、半田ボールデータ部分の一部をカットした低山半田ボールデータ部分に近似補正をかける事で、半田ボールデータ部分に引っ張られ山反りないし谷反りになる傾向を無くす事ができるので、計測データをノイズの少ない高精度のものにできるという効果を奏する。
また、パッケージ部分のデータ量より半田ボール部分のデータ量が多くなり、半田ボール部分に近似線が引かれてしまうような場合でも、半田ボール部分のデータ量をパッケージ部分のデータ量より少なくい低山半田ボールデータ部分とすることにより、半田ボール部分に近似線が引かれないようにすることができ、よって、高精度の計測データにできるという効果を奏する。
【００２０】
＜請求項５記載の発明の効果＞
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、加熱ユニットと照射部を有する計測ユニットがそれぞれ独立して、取り外し自在形態としているので、加熱ユニットを外して、ＢＧＡ以外のワークの形状計測装置としても使用できるという効果を奏する。
【００２１】
＜請求項６記載の発明の効果＞
請求項１記載の発明と同様な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１の全体構成図。
【図２】本発明の実施例１の計測ヘッドと加熱ユニットの構成図。
【図３】本発明の実施例１のブロック図。
【図４】本発明の実施例１の加熱ユニット外観斜視図。
【図５】本発明の実施例１のフローチャート。
【図６】本発明の実施例１の計測光のＢＧＡへの投影状態を示す部分拡大斜視図。
【図７】本発明の実施例１の半田ボールデータ部分の除外処理イメージ図。
【図８】本発明の実施例１の１回目の近似補正を示す図。
【図９】本発明の実施例１の２回目の近似補正を示す図。
【図１０】本発明の実施例１の３回目の近似補正を示す図。
【図１１】本発明の実施例１の最終補正を示す図。
【図１２】本発明の実施例１の半田ボールデータ部分の一部カット方法を示す図。
【図１３】本発明の実施例１の半田ボールデータ部分の一部カット方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態である実施例について説明する。但し、本発明をこれら実施例のみに限定する趣旨のものではない。また、後述する実施例の説明に当って、前述した実施例の同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【実施例１】
【００２４】
図１〜図１３に示す本発明の実施例1において、ＢＧＡの平坦度計測装置１は次のような構成となっている。（図１参照）
筐体がコの字形態の計測ユニット２と、加熱ユニット３と、制御部４とを備えている。
計測ユニット２には加熱ユニット３を取り外し自在形態でセットする、加熱ユニットセット部５が設けられている。加熱ユニットセット部５には加熱ユニット３の底部に設けられた突起６（凹みでもよい）が嵌って動かないようにする突起嵌り穴７（突起でもよい）が設けられている。
【００２５】
また、計測ユニット２には、計測ヘッド１４と計測コントローラ１８が内設されている。（図１参照）
計測ヘッド１４には（図２参照）、横向きの縞模様計測光である横列光８ａ−１〜８ａ−ｎ、縦向きの縞模様計測光である縦列光８ｂ−１〜８ｂ−ｎ（ストライプパターン＝縞模様）を照射する照射部８ａ、８ｂと、ワークであるＢＧＡ９のパッケージ１０の半田ボール１１を有する半田ボール有り面１２に向けて照射された、横列光８ａ−１〜８ａ−ｎ、縦列光８ｂ−１〜８ｂ−ｎの反射光３０から、半田ボール有り面１２の３次元計測をする３次元計測部１３を有する受光部３１とが内蔵されている。
計測コントローラ１８には（図３参照）、３次元計測部１３の計測データ１５から、半田ボール有り面１２の表面３次元形状データであるボール有り面３次元形状データ１６を作成するボール有り面３次元形状データ作成部１７を有している。
横列光８ａ−１〜８ａ−ｎ、縦列光８ｂ−１〜８ｂ−ｎの光源３２ａ、３２ｂは、異なる光色の二つのＬＥＤからなっている。（図２参照）
【００２６】
横列光８ａ−１〜８ａ−ｎとは、横列光８ａ−１と横列光８ａ−２は計測光の種類が異なる意味である。例えば、横列光８ａ−１の照射線の太さと横列光８ａ−２の照射線の太さは異なるなどである。よって、ｎ種類の照射線の種類があるという意味である。このことは計測光縦列光８ｂ−１〜８ｂ−ｎについても同様である。
また、計測光の照射計測は、一列毎に所定の位相分ずらしながら複数回撮影計測する。
【００２７】
照射部８ａ、８ｂからは交互に縞模様計測光が照射され（図３参照）、それぞれが３次元計測部１３で計測されて行く。横列光８ａ−１と縦列光８ｂ−１は向きが違うだけの同じ縞模様計測光である。
横列光８ａ−１＋縦列光８ｂ−１の計測データで第１のボール有り面３次元形状データが作成され、横列光８ａ−２＋縦列光８ｂ−２で第２のボール有り面３次元形状データが作成され、横列光８ａ−３＋縦列光８ｂ−３で第３のボール有り面３次元形状データが作成され、横列光８ａ−ｎ＋縦列光８ｂ−ｎで第ｎのボール有り面３次元形状データが作成され、第１〜第ｎのボール有り面３次元形状データに計測時間および推定ワーク温度が付与されたボール有り面３次元形状データ１６が作成される。
第１のボール有り面３次元形状データ〜第ｎのボール有り面３次元形状データのいずれか一つのデータのみで、ボール有り面３次元形状データ１６とする場合もある。
【００２８】
本実施例１の試作装置においては、計測ヘッド１４および計測コントローラ１８は、株式会社キーエンスの画像処理システムＸＧ−８０００シリーズ（計測ヘッドはＸＲ−Ｓｅｒｉｅｓ、ＸＲ−ＨＴ４０ＭあるいはＸＲ−ＨＴ１５Ｍ）を使用している。
撮像素子はモノクロＣＭＯＳ撮像素子、シャッター速度は５０μｓ〜２００ｍｓ、データ間隔（Ｘ、Ｙ）は９．５μｍ（ＸＲ−ＨＴ１５Ｍ）、１８．５μｍ（ＸＲ−ＨＴ４０Ｍ）である。
これら計測ヘッドは、ＢＧＡの半田ボールの有無、ボールピッチの計測、高さの計測を含む一括３次元計測（＝一括３次元検査）を、リアルタイムで計測する。
配列指定領域は、最大１万点までの計測箇所（検査箇所）を一度に指定、計測が可能であり、高さ面積の多点同時計測を行うことができる。
【００２９】
計測コントローラ１８を用いず、直接ＰＣ（制御部４に相当）に接続して使用できる、ＸＲ−ＨＴ４０ＭＤあるいはＸＲ−ＨＴ１５ＭＤを計測ヘッド１４として使用するのもよい。
この場合の、ボール有り面３次元形状データ作成部１７は計測ヘッド１４側に設けるか、制御部４側に設ける。
【００３０】
制御部４には（図３参照）、ボール有り面３次元形状データ１６からプログラム処理によって半田ボールデータ部分２０を除外して、該半田ボールデータ部分２０の無いパッケージ１０の表面３次元形状データであるボール無し面３次元形状データ２１を作成するボール無し面３次元形状データ作成部２２が設けられている。
また、制御部４には、加熱ユニット３内の温度制御を行う加熱ユニット制御部２３と、予め取得してある加熱手順データを保存している加熱室制御データ保存部２５と、計測ヘッド１４の設定、加熱ユニット３の設定および各種データの出力の設定を行う設定指示部２６が設けられている。
ボール有り面３次元形状データ１６、ボール無し面３次元形状データ２１、温度データなどの各種データは、出力部２７に統合され設定部２８の指示に基づいた出力がなされるようになっている。
各種設定指示はモニタ２４の画面を通じて行われる。
【００３１】
加熱ユニット３は（図２、図３、図４参照）、中央上部が凹み部３５となっている筐体３６と、該筐体３６の左右に内設された熱風供給部３７ａ、３７ｂ、熱風排気部３８ａ、３８ｂと、熱風供給部３７ａ、３７ｂからの熱風４７ａ、４７ｂが供給される加熱室３９と、この加熱室３９の中央に設けられた、ＢＧＡ９を載置セットするセラミック製のワークセット部４０を有している。
【００３２】
加熱室３９は（図２、図４参照）、セラミック製のベース４１の中央にワークセット部４０が設けられている。
ベース４１の左側にヒータからなる加熱手段４２ａを有する熱風供給部３７ａと、その下に熱風排気部３８ａが配置されている。
ベース４１の右側にヒータからなる加熱手段４２ｂを有する熱風供給部３７ｂと、その下に熱風排気部３８ｂが配置されている。
加熱手段４２ａ、４２ｂおよび送風機（図示せず）は、あるいはそのいずれか一方は加熱ユニット制御部２３によって、加熱室３９の温度が所定の温度になるように制御されている。
【００３３】
加熱室３９の天井壁は二層耐熱透明ガラス４３となっていて、前後壁も二層耐熱透明ガラス壁となっている。
二層耐熱透明ガラス４３は加熱室３９を上部から塞ぐセラミック製の天井板４４に組み込まれている。
天井板４４の左右には、指で自在に回し操作するつまみ付ねじ４５ａ、４５ｂが設けられている。つまみ付ねじ４５ａ、４５ｂは筐体３６に設けられた雌ねじ４６ａ、４６ｂに螺合させて締め付けることで、二層耐熱透明ガラス４３を有する天井板４４を固定し、加熱室３９の天井を密封する。
つまみ付ねじ４５ａ、４５ｂを緩め雌ねじ４６ａ、４６ｂとの螺合を解除すると、天井板４４を加熱室３９の天井から取り外すことができ、この取り外し状態でＢＧＡ９のワークセット部４０への載置セットおよび取り除きを行う。
【００３４】
加熱室３９には該加熱室３９内の温度を検出する温度センサ４８が設けられている。
温度センサ４８と加熱手段４２ａ、４２ｂは加熱ユニット制御部２３に接続されている。
加熱ユニット制御部２３は加熱室３９の温度が設定された所定の温度になるように、加熱室制御データ４９に基づいて加熱手段４２ａ、４２ｂを制御するようになっている。
【００３５】
加熱室制御データ４９は以下のようにして取得する。
予めＢＧＡ９を実際のリフロー炉における、ＢＧＡ９の温度変化を該ＢＧＡ９に直接ワーク温度検知センサをつけて計測して取得した実炉加熱データを、実炉加熱データ保存部５２に保存しておく。
ワーク温度検知センサを直接つけたＢＧＡ９をワークセット部４０にセットする。
熱風供給部３７ａ、３７ｂから熱風４７ａ、４７ｂを加熱室３９に供給する。
ワークセット部４０上のＢＧＡ９の温度変化が前記実炉加熱データと同じ変化となるように加熱手段４２ａ、４２ｂを制御し、そのときの温度センサ４８で計測した室温の制御データが加熱室制御データ４９として加熱室制御データ保存部２５に保存される。
すなわち、温度センサ４８の計測した加熱室の温度とワーク温度検知センサで計測したＢＧＡ９のワーク温度とが関連づけられたデータが加熱室制御データ４９であり、加熱室の温度Ａ℃時のワーク温度Ａ’℃が推定ワーク温度として、ボール有り面３次元形状データ１６に計測時間とともに付与される。
【００３６】
以後の直接ワーク温度検知センサをつけないＢＧＡ９の加熱計測（本計測）は、加熱室制御データ４９と温度センサ４８の計測温度データとによる、加熱室３９の温度管理となる。
ＢＧＡ９の加熱計測（本計測）においては、例えば、温度センサ４８の計測した加熱室の温度が２００℃のときは、ＢＧＡ９の温度は加熱室制御データ４９に基づいて１９０℃（推定ワーク温度）と推定して加熱制御が行われる。
【００３７】
計測ヘッド１４から照射する横列光８ａ−１〜８ａ−ｎ、縦列光８ｂ−１〜８ｂ−ｎをいずれのものにするか、何種類にするか、１秒間の照射回数および計測回数を何回にするかは、設定部２８で設定できるようになっている。
【００３８】
図６は、ＢＧＡ９の半田ボール有り面１２の一部（上図）と、半田ボール有り面１２に横列縞模様である横列光８ａ−１を照射した状態（中図）と、縦列縞模様である縦列光８ｂ−１を照射した状態（下図）を示している。半田ボールは半田ボール１１−１、半田ボール１１−２としている。
このように、横列光８ａ−１〜８ａ−ｎと縦列光８ｂ−１〜８ｂ−ｎとは交互に照射され、重なって照射はしない。
【００３９】
図７は、図６の照射された計測光を計測した計測データとその後のデータ処理をイメージ化したものである。
３次元計測部１３において、照射された横列光８ａ−１の計測データである横列データ６０ａ−１（図７−（ａ）図）と、照射された縦列光８ｂ−１の計測データである縦列データ６０ｂ−１（図７−（ｂ）図）が作成される。
計測コントローラ１８において、横列データ６０ａ−１と縦列データ６０ｂ−１とを重ねてボール有り面３次元形状データ１６−１（（図７−（ｃ）図））を作成する。
ボール無し面３次元形状データ作成部２２において、半田ボールデータ部分５８−１と５８−２を判断し、プログラム処理によって半田ボールデータ部分５８−１と５８−２を除外（消去）して、ボール無し面３次元形状データ２１−１（図７−（ｄ）図）を作成する。
【００４０】
横列データ６０ａ−１の横列半田ボールデータ部分を特定して該横列半田ボールデータ部分を除外した、横列ボール無し３次元形状データを作成し、
縦列データ６０ｂ−１の縦列半田ボールデータ部分を特定して該縦列半田ボールデータ部分を除外した、縦列ボール無し３次元形状データを作成し、
横列ボール無し３次元形状データと縦列ボール無し３次元形状データとによって、ボール無し面３次元形状データ２１−１を作成するようにするのもよい。
【００４１】
ＢＧＡ９の加熱変形の計測は次のようなものである。
加熱室３９の加熱と同時あるいは加熱直前から横列光８ａ−１〜８ａ−ｎ、縦列光８ｂ−１〜８ｂ−ｎの照射を行い、３次元計測を行い所定の時間毎（計測時間）のボール有り面３次元形状データ１６がボール有り面３次元形状データ作成部１７で作成され、計測時間５９と推定ワーク温度５７が付与されたボール有り面３次元形状データ１６がボール有り面３次元形状データ保存部５５に保存されて行く。
計測時間５９毎の加熱室３９の加熱室温度５６が温度センサ４８で検出され、加熱室温度５６のときの推定ワーク温度５７が特定され、ボール有り面３次元形状データ保存部５５にボール有り面３次元形状データ１６と関連づけられて保存（付与されて保存）される。
ボール有り面３次元形状データ１６はボール無し面３次元形状データ作成部２２で、半田ボールデータ部分５８−１〜５８−ｎの判断がされ、プログラム処理によって半田ボールデータ部分５８−１〜５８ｎが除外されたボール無し面３次元形状データ２１が作成され、ボール無し面３次元形状データ２１はボール無し面３次元形状データ保存部５４に保存される。
【００４２】
ボール無し面３次元形状データ２１とその詳細なデータは、例えば０．１秒ごと、０．２秒ごと、０．３秒ごと、０．４秒ごと、０．５秒ごと、０．６秒ごと、０．７秒ごと、０．８秒ごと、０．９秒ごとあるいは１秒ごとの変化が計測保存され、モニタ２４でその変化を可視的にも数字的にも詳細にみることができるようになっている。
【００４３】
次にプログラム処理により半田ボールデータ部分５８−１〜５８−ｎを除外して行く補正方法について、図８〜図１１により説明する。
（１）ノイズのある横列データ６０ａ−１の横1列分の１回目生データに対して、１回目の横列近似線および１回目の横列カットレベルを引き、１回目の横列カットレベルを超えたデータ部分を除外（消去）して１回目の横列補正データ（補正生データ１）を作成する１回目の横列近似補正を行い（図８）、
（２）１回目の横列補正データ（補正生データ１）に対して２回目の横列近似線および２回目の横列カットレベルを引き、２回目の横列カットレベルを超えたデータ部分を除外して２回目の横列補正データ（補正生データ２）を作成する２回目の横列近似補正を行い（図９）、
（３）２回目の横列補正データ（補正生データ２）に対して３回目の横列近似線および３回目の横列カットレベルを引き、３回目の横列カットレベルを超えたデータ部分を除外して３回目の横列補正データ（補正生データ３）を作成する３回目の横列近似補正を行い（図１０）、
（４）１回目の横列補正〜３回目の横列補正で除外したデータ部分に、最終確定した最終確定横列近似線のデータを入れ（データ数４，６，８，１０，１２，１４の箇所の値（１０）が該当）、横1列のデータを作成し（図１１）、
（５）全横列に前記（１）〜（４）の処理を行って全横列近似補正データを作成し、
（６）縦列データ６０ｂ−１の縦1列毎のデータに対して１回目の縦列近似線および１回目の縦列カットレベルを作成し、１回目の縦列カットレベルを超えたデータ部分を除外して１回目の縦列補正データを作成する１回目の縦列近似補正を行い、
（７）１回目の縦列補正データに対して２回目の縦列近似線および２回目の縦列カットレベルを作成し、２回目の縦列カットレベルを超えたデータ部分を除外して２回目の縦列補正データを作成する２回目の縦列近似補正を行い、
（８）２回目の縦列補正データに対して３回目の縦列近似線および３回目の縦列カットレベルを作成し、３回目の縦列カットレベルを超えたデータ部分を除外して３回目の縦列補正データを作成する３回目の縦列近似補正を行い、
（９）１回目の縦列補正〜３回目の縦列補正で除外したデータ部分に、最終確定した最終確定縦列近似線のデータを入れ、縦1列のデータを作成し、
（１０）全縦列に前記（６）〜（９）の処理を行って全縦列近似補正データを作成し、
（１１）前記全横列近似補正データと前記全縦列近似補正データによって、ボール無し面３次元形状データ２１−１を作成する。
以上のようにノイズをカットし、ボール無し面３次元形状データの傾向を求める処理を行う。
近似補正し処理の回数は任意であり、一回でよい場合もあるし、複数回に及ぶ場合もある。
【００４４】
ボール有り面３次元形状データを補正し、半田ボールデータ部分のみを除外（カット）する補正順序Ａについて説明する。
１：ボール有り面３次元形状データ読込
２：２乗平面補正
３：近似補正カットレベル0.05mm
４：平均処理（隣接9個の平均）
近似補正はXY方向にかけることで、半田ボールデータ部分の影響を押さえ、全体の反り傾向を見る事ができる。ライン毎の傾きによって筋が惹かれたようになることがあるが、平均処理を行うことで回避する。
【００４５】
ボール有り面３次元形状データを補正し、半田ボールデータ部分を除外する補正順序Ｂについて説明する。
１：ボール有り面３次元形状データ読込
２：２乗平面補正
３：レベルカット  （0.1〜-0.14の50％でカット）
４：平均処理
５：近似補正カットレベル0.05mm
６：平均処理  （隣接9個の平均）
【００４６】
半田ボールデータ部分に引っ張られ、近似線の極性が変わってしまう場合（ボールなしデータ部分は凹反り、ボール部分は凸反りなど）は、半田ボールデータ部分の一部をカットし近似補正を行う様にする。
具体的には、レベルカットを使用し、半田ボールデータ部分の一部をカットして低山半田ボールデータ部分を引き、この低山半田ボールデータ部分に近似補正をかける事で、半田ボールデータ部分に引っ張られ山反りになる傾向を無くす。よって、半田ボールデータ部分を出来るだけ切り取った状態での低山半田ボールデータ部分で補正を行う。
１：半田ボールの直径を入力する。
２：半田ボールデータ部分の高さ（直径）50％のエッジを検出する（図１２（ａ）図）。（立ち上り〜立下りエッジ）
例えば、0.1〜-0.14の50％でカットとし、0.12以上のデータをカットする。半田ボールデータ部分径が約0.2mmであるので、約半分をカットしている事となる。
３：エッジ内から頂点を検出する（図１２（ｂ）図）。
４：頂点から半田ボールデータ部分の直径＋１０％を検出する（図１２（ｃ）図）。
５：直径＋１０％間を直線補間する（図１２（ｄ）図）。
６：近似補正かける。
７：面平均をかける。
【００４７】
データ間引きが必要である。
または、３次元センサにてビニング処理を行う必要がある。
ビニングなしデータ数  ：２０４８×２０４８
ビニングありデータ数  ：１０２４×１０２４
ビニング処理とは、CCDのチップ上で隣り合う素子（ピクセル）のいくつかをひとまとめにすることにより受光面積を仮想的に大きくして信号を増幅検出する機能である。感度は基本的にCCDの面積に比例するので、ビニング時はビニング2（2×2）ならば4倍、ビニング4（4×4）ならば16倍の感度となる。また、ビニングをかけるとその度合いに応じて解像度が下がるが、ファイル容量が小さくなって扱いやすくなるというメリットがある。
【００４８】
前記では、頂点から半田ボールデータ部分の直径＋１０％を検出し、直径＋１０％間を直線補間するようにしている。
状況によっては、頂点から半田ボールデータ部分の直径−１０％を検出し、直径−１０％間を直線補間するようにして、半田ボールデータ部分同士の間隔を広くする補正も有効である。
【００４９】
その技術的思想は、頂点から半田ボールデータ部分の直径のプラス％を検出し、この直径プラス％間を直線補間するようにする、あるいは、頂点から半田ボールデータ部分の直径のマイナス％を検出し、この直径マイナス％間を直線補間するようにするところにある。
「プラス％」、「マイナス％」の適正値は任意であり、最適値はＢＧＡの半田ボールの大きさ、高さ、間隔、解像度等によって決められるものである。
【００５０】
図１３（ａ）図に示すように、ＢＧＡの半田ボール面が小さいくかつその間隔が狭い場合、パッケージ部分のデータ量より半田ボールデータ部分のデータ量が多くなり、半田ボールデータ部分に近似線（非目標近似線）が引かれてしまい、目標近似線に近似線が惹かれない可能性が考えられる。
【００５１】
図１３（ｂ）、（ｃ）図に示すような対応策を行う。
すなわち、半田ボールデータ部分の一部をカットして低山半田ボールデータ部分を作成した後、近似補正を行う。ボール有の場合は、近似線が半田ボールデータ部分に引っ張られるので、パッケージデータ部分の反り補正を行う。
１：最小２乗平面補正で全体の傾きを補正する（図１３（ｂ）図）。
２：半田ボールデータ部分をカットし、近似線が極力パッケージに近付く様にする（図１３（ｃ）図）。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、ＢＧＡを製造、使用する産業で利用される。
【符号の説明】
【００５３】
１：ＢＧＡの平坦度計測装置、
２：計測ユニット、
３：加熱ユニット、
４：制御部、
５：加熱ユニットセット部、
６：突起、
７：突起嵌り穴、
８ａ、８ｂ：照射部、
８ａ−１〜８ａ−ｎ：横列光、
８ｂ−１〜８ｂ−ｎ：縦列光、
９：ＢＧＡ、
１０：パッケージ、
１１、１１−１、１１−２：半田ボール、
１２：半田ボール有り面、
１３：３次元計測部、
１４：計測ヘッド、
１５：計測データ、
１６、１６−１：ボール有り面３次元形状データ、
１７：ボール有り面３次元形状データ作成部、
１８：計測コントローラ、
２０：半田ボールデータ部分、
２１、２１−１：ボール無し面３次元形状データ、
２２：ボール無し面３次元形状データ作成部、
２３：加熱ユニット制御部、
２４：モニタ、
２５：加熱室制御データ保存部、
２６：設定指示部、
２７：出力部、
２８：設定部、
３０：反射光、
３１：受光部、
３２ａ、３２ｂ：光源、
３５：凹み部、
３６：筐体、
３７ａ、３７ｂ：熱風供給部、
３８ａ、３８ｂ：熱風排気部、
３９：加熱室、
４０：ワークセット部、
４１：ベース、
４２ａ、４２ｂ：加熱手段、
４３：二層耐熱透明ガラス、
４４：天井板、
４５ａ、４５ｂ：つまみ付ねじ、
４６ａ、４６ｂ：雌ねじ、
４７ａ、４７ｂ：熱風、
４８：温度センサ、
４９：加熱室制御データ、
５２：実炉加熱データ保存部、
５４：ボール無し面３次元形状データ保存部、
５５：ボール有り面３次元形状データ保存部、
５６：加熱室温度、
５７：推定ワーク温度、
５８−１〜５８ｎ：半田ボールデータ部分。
５９：計測時間、
６０ａ−１：横列データ、
６０ｂ−１：縦列データ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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