実装技術9月号2012年特別編集版 page 32/44

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341.100円硬貨　図3 に、100 円硬貨の一部を計測した結果を示す。100円硬貨の表面は鏡面反射であり、表面が凹凸している傾斜部分は、正反射成分は反射角が異なるため光強度が弱いが、CIOS 光学系により正反射成分の....

341.100円硬貨　図3 に、100 円硬貨の一部を計測した結果を示す。100円硬貨の表面は鏡面反射であり、表面が凹凸している傾斜部分は、正反射成分は反射角が異なるため光強度が弱いが、CIOS 光学系により正反射成分の反射光を抑えて、拡散反射光の成分を受光しているため、計測できていることがわかる。2.クリームはんだ（印刷後）　図4 は印刷後のクリームはんだを計測した結果の一部を鳥瞰図で表した結果である。図4（a）は印刷されたはんだペースト画像で、下部四角枠の部分の測定結果を図４（b）、（ｃ）に拡大表示する。図4（b）はCIOS 光学系を使用しない時の計測画像である。レジスト面からの強い正反射光成分を受光素子が飽和しないよう、光源強度を下げたため、はんだペーストからの反射光が弱くなりS/N が悪化し、ペースト部の計測値にばらつきが出ている。一方、図4（c）はCIOS 光学系を使用した場合の結果で、レジスト面からの強すぎる正反射光成分が抑えられているため、レジスト面、はんだペースト面からの反射光強度のバランスがとれ、安定した計測ができている。3.表面実装用半導体パッケージ　BGA パッケージ表面（端子面）の反りを計測した結果を図5 に示す。図5（a）は常温での反り、図5（b）はリフロー温度での反り形状である。計測画像の撮像に要する時間は0.23秒と短時間であるため、鉛フリー化によるリフロープロファイルの急峻な温度変化に対しても、正しく計測できる。なお、本計測においては、はんだボールがない状態で測定しているが、CIOS 光学系では、はんだボールが搭載されている状態でも計測できる。つまり、パッケージの反りと同時に、端子の高さやコプラナリティも同時に測定することが可能である。4.ハードディスクプラッタ　図6 にハードディスクプラッタの表面形状を計測した結果を示す。アルミニウム製の旧世代ハードディスクのため、大きな反りを示していることがわかる。ハードディスクプラッタのように鏡面性の高い表面をもつ形状計測には光干渉計測が適しているが、反りが大きいため、光の半波長を越えると位相とびを起こし、位相接続のための処理が増え、計測時間が長くなる。また、段差がある物体は位相を接続する方向を間違える可能性がある。反射型位相シフトモアレ法では、等高線縞間隔は、格子のピッチと光線の入射角、反射角を変更することで自由に変更が可能なため、位相とびを起こす高さ計測範囲を広くすることができ、位相接続す図3　100円硬貨の形状る必要がない。図4　はんだペーストの計測結果（a）はんだペースト画像（白枠部分を計測） （b）CIOS 光学系を使用しない場合の結果（C）CIOS 光学系を使用した場合の結果