JP2016194434A - Inspection system and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査システムおよび検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection system and an inspection method.
めっき処理など各種の処理を行った基板等については、外観検査を行って欠陥の有無を検出する。外観検査は、検査対象の撮影画像の画像処理を行うなどして自動で行われるが、検査結果の確認や欠陥種類を判別するため、目視による検査を改めて行うことが一般的である。特許文献１には、このような目視検査を行うためのシステムの一例が開示されている。 About the board | substrate etc. which performed various processes, such as a plating process, the external appearance inspection is performed and the presence or absence of a defect is detected. The appearance inspection is automatically performed by performing image processing of a photographed image to be inspected, but in general, visual inspection is performed again in order to confirm the inspection result and determine the defect type. Patent Document 1 discloses an example of a system for performing such a visual inspection.
しかしながら、目視による検査を行う場合、作業の疲れによる集中力低下や視力低下が起こり、効率の面で問題があった。また、上記のシステムでは欠陥種類の判別を自動で行うことができなかった。 However, when visual inspection is performed, there is a problem in terms of efficiency due to a decrease in concentration and visual acuity due to work fatigue. In addition, the above system cannot automatically determine the type of defect.
本発明は、欠陥検査を好適に行える検査システムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the inspection system which can perform a defect inspection suitably.
前述した課題を解決するための第１の発明は、検査対象の周囲から検査対象に検査光を照射し、検査対象の法線方向に反射した検査光をエリアカメラで受光してカラー画像を撮影するエリアカメラ撮影部と、前記カラー画像の色情報を用いて検査対象の欠陥検査を行う第１の検査装置と、を備えることを特徴とする検査システムである。 The first invention for solving the above-mentioned problem is to irradiate the inspection object with the inspection light from around the inspection object, and to receive the inspection light reflected in the normal direction of the inspection object with the area camera to shoot a color image An inspection system comprising: an area camera photographing unit that performs inspection, and a first inspection device that performs defect inspection of an inspection object using color information of the color image.
本発明では、エリアカメラを用いて検査対象をカラー画像で撮影することにより、色情報を用いて目視による見えと変わらない条件で自動で欠陥検査ができるようになり、また高解像度の画像を用いて高精度な検査ができる。結果、高効率かつ高精度で欠陥検査を行えるようになり、目視検査の省略により人件費の削減も可能になる。さらに、検査対象の周囲から照明を行うことで、銅板の圧延筋など、品質に影響を与えない程度の微小な凹凸が検査結果に影響を与えるのを抑制し、検査対象の処理ムラや汚れといった欠陥を好適に検査できる。 In the present invention, by using a color image to image an inspection object using an area camera, it becomes possible to automatically inspect defects using color information under conditions that are not different from the visual appearance, and use high-resolution images. High-precision inspection. As a result, defect inspection can be performed with high efficiency and high accuracy, and labor costs can be reduced by omitting visual inspection. Furthermore, by illuminating from the periphery of the inspection target, it is possible to suppress the minute unevenness that does not affect the quality, such as rolling strips on the copper plate, from affecting the inspection result, and to process unevenness and dirt on the inspection target. Defects can be suitably inspected.
前記エリアカメラ撮影部は、前記エリアカメラと、検査対象と前記エリアカメラの間に配置され、ドーム内面から検査対象に向けて検査光を照射するドーム照明と、前記ドーム照明と前記エリアカメラの間に配置され、検査対象の法線方向に沿って検査光を照射する同軸照明と、を有することが望ましい。また前記エリアカメラ撮影部のドーム照明は、前記ドーム内面において検査対象の法線方向に当たる部分に孔を有する
具体的には、例えば上記のような構成を採ることで、検査対象の周囲から好適に照明を行うことができる。
The area camera photographing unit is arranged between the area camera, the inspection object and the area camera, and dome illumination for irradiating inspection light from the inner surface of the dome toward the inspection object, and between the dome illumination and the area camera. And a coaxial illumination that irradiates the inspection light along the normal direction of the inspection object. In addition, the dome illumination of the area camera photographing unit has a hole in a portion corresponding to the normal direction of the inspection object on the inner surface of the dome. Lighting can be performed.
前記第１の検査装置は、前記欠陥検査として、前記カラー画像の色情報を用いて検査対象の欠陥種類を判別することが望ましい。
色情報を用いて欠陥種類を自動で判別することで、各種の欠陥の発生率をプロセス工程へフィードバックするなどして品質向上に寄与できる。
It is desirable that the first inspection apparatus discriminates a defect type to be inspected using color information of the color image as the defect inspection.
By automatically discriminating the defect type using the color information, it is possible to contribute to quality improvement by feeding back the occurrence rate of various defects to the process process.
検査対象の周囲から検査対象に検査光を照射し、検査対象の法線方向に反射した検査光をラインカメラで受光してグレースケール画像を撮影するラインカメラ撮影部と、前記グレースケール画像に基づいて検査対象の欠陥検査を行う第２の検査装置と、を更に備え、前記第２の検査装置は、前記欠陥検査として、前記グレースケール画像を用いて検査対象の欠陥の検出を行うことが望ましい。
ラインカメラによる検査を併用することで、検査効率を向上させることができる。すなわち、ラインカメラはエリアカメラに比べてカメラ分解能が低いが視野が広く、検査対象を搬送しつつ撮影を行って高速で欠陥を検出できる。さらに、ラインカメラ撮影部においても検査対象の周囲から照明を行うことで、品質に影響を与えない程度の微小な凹凸が検査結果に影響を与えるのを抑制できる。
A line camera imaging unit that irradiates the inspection light from around the inspection object, receives the inspection light reflected in the normal direction of the inspection object by the line camera, and shoots a gray scale image, and based on the gray scale image And a second inspection device that inspects the defect to be inspected, and the second inspection device preferably detects the defect to be inspected using the grayscale image as the defect inspection. .
Inspection efficiency can be improved by using inspection with a line camera together. That is, the line camera has a lower camera resolution than the area camera, but has a wide field of view, and can detect defects at high speed by performing imaging while conveying the inspection object. Furthermore, by illuminating from the periphery of the inspection target also in the line camera photographing unit, it is possible to suppress the minute unevenness that does not affect the quality from affecting the inspection result.
また、前記エリアカメラ撮影部は、前記第２の検査装置で検出した欠陥の位置情報を用いて、前記欠陥を含む、検査対象の一部の範囲を撮影することが望ましい。
エリアカメラ撮影部では検査対象全体を撮影する必要はなく、第２の検査装置で検出した欠陥を含む一部の範囲を撮影すればよいので、高解像度での撮影を行っても検査効率が低下しない。
Moreover, it is preferable that the area camera photographing unit photographs a partial range of the inspection target including the defect using position information of the defect detected by the second inspection apparatus.
The area camera imaging unit does not need to image the entire inspection object, and it is only necessary to image a part of the area including the defect detected by the second inspection apparatus. do not do.
検査対象は、所定のパターンのパターン部分を複数有するものであり、前記エリアカメラ撮影部は、検査対象のパターン部分において前記欠陥を含む範囲を撮影するとともに、別のパターン部分において、前記範囲に対応する範囲を撮影することが望ましい。
欠陥を含む範囲の画像と比較するための画像を、検査時に検査対象から撮影して取得することで、事前に正の画像を用意する必要がなく、検査の手間が省ける。
The inspection object has a plurality of pattern parts of a predetermined pattern, and the area camera photographing unit photographs a range including the defect in the pattern part to be inspected and corresponds to the range in another pattern part. It is desirable to take a picture of the range.
By capturing and acquiring an image for comparison with an image in a range including a defect from an inspection target at the time of inspection, it is not necessary to prepare a positive image in advance, and the labor of inspection can be saved.
前記ラインカメラ撮影部は、前記ラインカメラと、検査対象と前記ラインカメラの間に配置され、ドーム内面から検査対象に向けて検査光を照射するドーム照明と、前記ドーム照明と前記ラインカメラの間に配置され、検査対象の法線方向に沿って検査光を照射する同軸照明と、を含む撮影ユニットを有することが望ましい。また前記ラインカメラ撮影部のドーム照明は、前記ドーム内面において検査対象の法線方向に当たる部分に孔を有することが望ましい。
ラインカメラ撮影部の具体的な構成もエリアカメラ撮影部と略同様とでき、これにより検査対象の周囲から好適に照明を行うことができる。
The line camera photographing unit is disposed between the line camera, the inspection object, and the line camera, and dome illumination that irradiates inspection light from the inner surface of the dome toward the inspection object, and between the dome illumination and the line camera. It is desirable to have an imaging unit including a coaxial illumination that is arranged in the vertical direction and irradiates the inspection light along the normal direction of the inspection target. Moreover, it is desirable that the dome illumination of the line camera photographing unit has a hole in a portion of the inner surface of the dome that is in the normal direction of the inspection object.
The specific configuration of the line camera photographing unit can be substantially the same as that of the area camera photographing unit, and accordingly, illumination can be suitably performed from around the inspection object.
前記ラインカメラ撮影部は、複数の前記撮影ユニットを有することが望ましい。少なくともいずれかの前記撮影ユニットは、他の前記撮影ユニットと検査光の色が異なることが望ましい。
これにより、検査対象の複数の領域ごとに、検査に適した照明を行って検査対象を撮影し、欠陥検査が好適に行えるようになる。
The line camera imaging unit preferably includes a plurality of the imaging units. It is desirable that at least one of the imaging units has a different color of inspection light from the other imaging units.
Thereby, illumination suitable for inspection is performed for each of a plurality of regions to be inspected, and the inspection target is photographed, so that defect inspection can be suitably performed.
前記第２の検査装置は、検査対象の複数の領域のそれぞれについて、前記領域を特定するためのマスク画像を用いて欠陥の検出を行うことが望ましい。また、前記第１の検査装置は、前記マスク画像に基づいて、欠陥が検査対象上のどの領域に位置するかを特定することが望ましい。
これにより検査対象の領域ごとの検査を行うことで、各領域の材質等に応じた欠陥検査ができ、誤検知なども抑制できる。また両検査装置で共通のマスク画像を用いることで、検査の手間も省略できる。
It is preferable that the second inspection apparatus detects a defect for each of a plurality of regions to be inspected using a mask image for specifying the region. Further, it is desirable that the first inspection apparatus specifies in which region on the inspection object the defect is located based on the mask image.
Thus, by performing inspection for each region to be inspected, it is possible to perform defect inspection according to the material of each region, and to suppress erroneous detection. Further, by using a mask image common to both inspection apparatuses, the labor of inspection can be omitted.
第２の発明は、エリアカメラ撮影部において、検査対象の周囲から検査対象に検査光を照射し、検査対象の法線方向に反射した検査光をエリアカメラで受光してカラー画像を撮影するステップと、第１の検査装置により、前記カラー画像の色情報を用いて検査対象の欠陥検査を行うステップと、を有することを特徴とする検査方法である。 According to a second aspect of the present invention, in the area camera photographing unit, the inspection light is irradiated from the periphery of the inspection object, and the inspection light reflected in the normal direction of the inspection object is received by the area camera to photograph a color image. And a step of inspecting a defect to be inspected using the color information of the color image by the first inspection apparatus.
本発明により、欠陥検査を好適に行える検査システムを提供することができる。 According to the present invention, an inspection system capable of suitably performing defect inspection can be provided.
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（１．検査システム１の概略構成）
図１は本発明の実施形態に係る検査システム１の概略構成を示す図である。図１に示す検査システム１は、ラインカメラ検査部１００とエリアカメラ検査部２００を有し、これらの検査部で検査対象１０の検査を行うものである。
(1. Schematic configuration of inspection system 1)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an inspection system 1 according to an embodiment of the present invention. The inspection system 1 shown in FIG. 1 includes a line
ラインカメラ検査部１００は、ラインカメラ撮影部２、検査装置３（第２の検査装置）等から構成される。エリアカメラ検査部２００は、エリアカメラ撮影部５、検査装置６（第１の検査装置）等から構成される。
The line
（２．検査対象１０）
図２（ａ）は本実施形態に係る検査対象１０を示す図である。図２（ａ）に示す検査対象１０は、銅板等の基材の表面にパターンを形成したパターン部分１０ａが、基材上に複数面付けされたものである。図の例では、パターン部分１０ａが縦２×横３の計６面面付けされている。
(2. Inspection object 10)
FIG. 2A is a diagram showing the
図２（ｂ）は、図２（ａ）の線ａ−ａに沿ったパターン部分１０ａの鉛直方向断面を見たものである。本実施形態では、パターン部分１０ａにおいて、基材上に亜鉛めっきを施しためっき領域１２、基材のハーフエッチングを行ったハーフエッチング領域１３、及びめっき処理やハーフエッチング処理が行われていない基材そのものの領域である素材領域１１によるパターンが形成されているものとする。
FIG. 2B is a view of a vertical section of the
また図２（ａ）の例では、左上のパターン部分１０ａにおいて、素材領域１１の欠陥１１１とハーフエッチング領域１３の欠陥１３１が存在し、その右隣のパターン部分１０ａにおいて、めっき領域１２の欠陥１２１が存在するものとする。
In the example of FIG. 2A, the
これらの欠陥としては、例えば素材領域１１であれば洗浄後のレジスト残り等があり、めっき領域１２であればめっき欠けなどがある。またハーフエッチング領域１３であれば過度なエッチングによる薄厚化等がある。ただし、欠陥としては他にも検査対象１０の汚れや処理ムラ等があり、上記したものに限ることはない。
Examples of these defects include residual resist after cleaning in the case of the
（３．ラインカメラ検査部１００）
前記したように、ラインカメラ検査部１００は、ラインカメラ撮影部２、検査装置３等から構成される。
(3. Line camera inspection unit 100)
As described above, the line
ラインカメラ撮影部２は、検査装置３の制御によりラインカメラで検査対象１０を撮影するものである。図３はラインカメラ撮影部２を示す図である。ラインカメラ撮影部２は、３つの撮影ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃから構成され、搬送装置２５によって矢印Ａに示す方向に搬送される検査対象１０の撮影を順次行う。
The line
撮影ユニット２０ａでは、ラインカメラ２１、同軸照明２２、ドーム照明２３が検査対象１０の表面側に設けられる。撮影ユニット２０ａでは、同軸照明２２及びドーム照明２３を用いて検査対象１０の周囲から検査対象１０の表面に検査光２６を照射し、検査対象１０の表面の法線方向に反射した検査光２６をラインカメラ２１で受光して検査対象１０の撮影を行う。
In the
ラインカメラ２１は、ライン状に配列した複数の受光素子の各々で検査光を受光するものであり、ラインカメラ２１の長手方向（受光素子の配列方向）を検査対象１０の搬送方向と平面上直交する方向に合わせて配置される。本実施形態では、ラインカメラ２１によりグレースケール画像による撮影が行われる。
The
同軸照明２２は、検査対象１０の表面の法線方向（同軸方向）に沿って検査光２６を照射するものである。同軸照明２２では、光源２２１から出射した白色の検査光２６がハーフミラー２２２によって反射され、検査対象１０の表面の法線方向に沿って検査対象１０へと照射される。
The
ドーム照明２３は、ドーム内面から白色の検査光２６を検査対象１０に向けて照射するものである。ドーム照明２３は検査対象１０とラインカメラ２１の間に配置されており、さらにドーム照明２３とラインカメラ２１の間には同軸照明２２が配置される。ドーム照明２３のドーム内面の頂部には孔２３１が設けられる。この部分は検査対象１０の表面の法線方向に対応しており、孔２３１を介して同軸照明２２からの検査光２６を通すことができるようになっている。
The
撮影ユニット２０ａは、特に検査対象１０の素材領域１１を検査するために用いられ、上記の同軸照明２２とドーム照明２３を併用することで、検査対象１０の周囲から検査対象１０に検査光２６を照射できる。
The
撮影ユニット２０ｂも撮影ユニット２０ａと同様のラインカメラ２１、同軸照明２２、ドーム照明２３の構成を有するが、青色の検査光を用いる点で異なる。撮影ユニット２０ｂは特に検査対象１０のめっき領域１２を検査するために用いられ、めっき層での反射率が高い青色の検査光を用いることで欠陥が検出しやすくなる。
The photographing
撮影ユニット２０ｃでは、検査対象１０の裏面を検査するため、撮影ユニット２０ａと同様のラインカメラ２１、同軸照明２２、ドーム照明２３の構成が検査対象１０の裏面側に設けられる。なお、この裏面の検査については裏面の撮影画像から既知の種々の方法により行うことができ、詳細な説明は省略する。
In the
撮影ユニット２０ｃでは、さらに、検査対象１０の表面側に照明２４が設けられる。照明２４は検査対象１０の表面の法線方向に沿って検査対象１０に白色の検査光２８を照射する。撮影ユニット２０ｃでは、検査対象１０を透過した検査光２８をラインカメラ２１で受光して撮影を行うことができ、この撮影画像から検査対象１０のハーフエッチング領域１３を検査することができる。例えばハーフエッチング領域１３に過度なエッチングにより薄厚化した欠陥があると、透過する検査光２８の量が多くなる。
In the
検査装置３は、ラインカメラ撮影部２を制御して検査対象１０の撮影をグレースケール画像にて行い、このグレースケール画像に基づいて検査対象１０の欠陥検査を行うものである。
The inspection device 3 controls the line
図４は検査装置３のハードウェア構成を示す図である。図４に示すように、検査装置３は、例えば制御部３１、記憶部３２、入力部３３、表示部３４、通信部３５等をバス３６により接続して構成されたコンピュータにより実現できる。但しこれに限ることなく、適宜様々な構成をとることができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating a hardware configuration of the inspection apparatus 3. As shown in FIG. 4, the inspection device 3 can be realized by a computer configured by connecting a
制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成される。ＣＰＵは、記憶部３２、ＲＯＭなどの記録媒体に格納された検査装置３の処理に係るプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行する。ＲＯＭは不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳなどのプログラム、データなどを恒久的に保持している。ＲＡＭは揮発性メモリであり、記憶部３２、ＲＯＭなどからロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部３１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
The
記憶部３２は例えばハードディスクドライブであり、制御部３１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳなどが格納される。これらのプログラムやデータは、制御部３１により必要に応じて読み出され、ＲＡＭに移して実行される。
The
入力部３３はデータの入力を行い、例えばキーボード、マウスなどのポインティングデバイス、テンキーなどの入力装置を有する。
表示部３４は、液晶パネルなどのディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示機能を実現するための論理回路（ビデオアダプタ等）を有する。
The
The
通信部３５は、ネットワーク等を介した通信を媒介する通信インタフェースであり、他の装置との間で通信を行う。
バス３６は、各部間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
The
The
（４．エリアカメラ検査部２００）
前記したように、エリアカメラ検査部２００は、エリアカメラ撮影部５、検査装置６等から構成される。
(4. Area camera inspection unit 200)
As described above, the area
エリアカメラ撮影部５は、検査装置６の制御によりエリアカメラで検査対象１０を撮影するものである。図５（ａ）はエリアカメラ撮影部５を示す図である。エリアカメラ撮影部５では、エリアカメラ５１、同軸照明５２、ドーム照明５３が検査対象１０の表面側に設けられ、これにより検査ステージ５５上の検査対象１０の表面の撮影を行う。
The area
エリアカメラ撮影部５では、同軸照明５２及びドーム照明５３を用いて検査対象１０の周囲から検査対象１０の表面に検査光５６を照射し、検査対象１０の表面の法線方向に反射した検査光５６をエリアカメラ５１で受光して検査対象１０の撮影を行う。
In the area
エリアカメラ５１は、面状に配列した複数の受光素子の各々で検査光を受光するものであり、本実施形態ではカラー画像による撮影が行われる。
The
同軸照明５２は前記した撮影ユニット２０ａの同軸照明２２（図３参照）と同様であり、光源５２１から出射した白色の検査光５６をハーフミラー５２２によって反射し、検査対象１０の表面の法線方向に沿って検査対象１０へと照射するものである。
The
ドーム照明５３も前記した撮影ユニット２０ａのドーム照明２３（図３参照）と同様の構成となっており、ドーム内面から白色の検査光５６を検査対象１０に向けて照射する。ドーム照明５３が検査対象１０とエリアカメラ５１の間に配置され、ドーム照明５３とエリアカメラ５１の間に同軸照明５２が配置される点も同様である。ドーム照明５３のドーム内面において、検査対象１０の表面の法線方向に対応する部分である頂部には孔５３１が設けられ、孔５３１を介して同軸照明５２からの検査光５６を通すことができる。
The
図５（ｂ）は検査ステージ５５を上から見た図である。検査ステージ５５は、平面上直交する二軸方向（矢印Ｂ、Ｃ参照）のそれぞれに沿って検査対象１０を搬送可能な二軸搬送装置である。
FIG. 5B is a view of the
検査装置６は、エリアカメラ撮影部５を制御して検査対象１０の撮影をカラー画像にて行い、このカラー画像の色情報を用いて検査対象１０の欠陥検査を行うものである。
The
検査装置６は、検査装置３と同様、制御部、記憶部、入力部、表示部、通信部等をバスにより接続して構成されたコンピュータにより実現できる。但しこれに限ることなく、適宜様々な構成をとることができる。
As with the inspection apparatus 3, the
（５．検査対象１０の検査方法）
次に、図６〜図１１を参照して検査システム１による検査対象１０の検査方法について説明する。
(5. Inspection method of inspection object 10)
Next, an inspection method for the
（５−１．検査方法の概略）
まず図６を参照して検査方法の概略について説明する。図６は検査方法の概略を示すフローチャートである。
(5-1. Outline of inspection method)
First, an outline of the inspection method will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an outline of the inspection method.
本実施形態では、まずラインカメラ検査部１００で検査対象１０の欠陥検査を行う（Ｓ１）。Ｓ１では、欠陥検査として、検査対象１０の欠陥の検出が行われる。
In the present embodiment, the line
Ｓ１の欠陥検査では、実際の良品、不良品を分ける基準に比べて厳しい基準を用いて欠陥の検出を行う。従って、Ｓ１で欠陥が無いとされれば検査対象１０は良品であるが、Ｓ１において、実際に不良品となる欠陥（真の欠陥）ではないにも関わらず欠陥有りとされる場合も存在する。
In the defect inspection in S1, defects are detected using criteria that are stricter than the criteria for dividing actual good products and defective products. Therefore, if there is no defect in S1, the
フローチャートの説明に戻る。Ｓ１の欠陥検査で欠陥無しとされた場合（Ｓ２；ＮＯ）、検査対象１０を良品とし、検査装置３等によって検査対象１０が良品である旨が記録される（Ｓ３）。
Return to the description of the flowchart. When it is determined that there is no defect in the defect inspection in S1 (S2; NO), the
一方、Ｓ１の欠陥検査で欠陥有りとされた場合（Ｓ２；ＹＥＳ）、エリアカメラ検査部２００にて二次的な欠陥検査を行う（Ｓ４）。Ｓ４では、欠陥検査として、欠陥が真の欠陥であるか否かの判定と、真の欠陥について欠陥種類の判別が行われる。
On the other hand, when it is determined that there is a defect in the defect inspection in S1 (S2; YES), the area
Ｓ４の欠陥検査で真の欠陥が無いとされた場合（Ｓ５；ＮＯ）、検査対象１０を良品とし、検査装置６等によって検査対象１０が良品である旨が記録される（Ｓ６）。
When it is determined that there is no true defect in the defect inspection in S4 (S5; NO), the
一方、Ｓ４の欠陥検査で真の欠陥が有るとされた場合（Ｓ５；ＹＥＳ）、検査対象１０を不良品とし、検査装置６等によって検査対象１０が不良品である旨と真の欠陥の欠陥種類が記録される（Ｓ７）。
On the other hand, when it is determined that there is a true defect in the defect inspection of S4 (S5; YES), the
（５−２．検査装置３での欠陥検査）
次に、前記したＳ１における検査装置３での欠陥検査の流れについて説明する。図７は検査装置３での欠陥検査の流れを示すフローチャートである。図の各ステップは検査装置３の制御部３１により実行される。
(5-2. Defect inspection with inspection device 3)
Next, the flow of defect inspection in the inspection apparatus 3 in S1 described above will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a flow of defect inspection in the inspection apparatus 3. Each step in the figure is executed by the
Ｓ１では、まず、検査装置３がラインカメラ撮影部２を制御し、ラインカメラ撮影部２で検査対象１０をグレースケール画像にて撮影する（Ｓ１１）。前記したように、ラインカメラ撮影部２では、検査対象１０を搬送装置２５で搬送しつつ、撮影ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞれで検査対象１０の撮影が行われる。撮影画像は各撮影ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃのラインカメラ２１から検査装置３に送信され、検査装置３は撮影画像を受信する。
In S1, first, the inspection device 3 controls the line
次に、検査装置３は、検査対象１０の撮影画像と正の画像から差分画像を作成する（Ｓ１２）。
Next, the inspection apparatus 3 creates a difference image from the captured image of the
ここで、本実施形態では撮影ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃでの撮影画像のそれぞれから、検査対象１０の素材領域１１、めっき領域１２、ハーフエッチング領域１３の欠陥検出を個々に行うものとする。そのため、撮影画像においてこれらの領域を個別に特定するためのマスク画像を用いる。
Here, in this embodiment, the defect detection of the
図８は上記のマスク画像の例を示すものである。マスク画像３０１は撮影ユニット２０ａでの撮影画像から素材領域１１のみを特定するためのものであり、素材領域１１を除く部分が黒で表現されている。
FIG. 8 shows an example of the mask image. The
同様に、マスク画像３０２は撮影ユニット２０ｂでの撮影画像からめっき領域１２のみを特定するためのものであり、めっき領域１２を除く部分が黒で表現されている。マスク画像３０３は撮影ユニット２０ｃでの撮影画像からハーフエッチング領域１３のみを特定するためのものであり、ハーフエッチング領域１３を除く部分が黒で表現されている。
Similarly, the
Ｓ１２では、例えば、撮影ユニット２０ａでの撮影画像にマスク画像３０１を重畳することで、素材領域１１の画素は撮影画像のままとし他の画素は黒の画素とした画像を作成する。そして、この画像を、当該画像についての正の画像（素材領域１１に欠陥が無い場合の画像）と比較し、対応する画素の画素値の差をとって差分画像を作成する。
In S12, for example, the
同様に、撮影ユニット２０ｂでの撮影画像にマスク画像３０２を重畳することで、めっき領域１２の画素は撮影画像のままとし他の画素は黒の画素とした画像を作成し、この画像と、当該画像についての正の画像（めっき領域１２に欠陥が無い場合の画像）との差分画像を作成する。
Similarly, by superimposing the
撮影ユニット２０ｃでの撮影画像についても、マスク画像３０３を重畳することで、ハーフエッチング領域１３の画素は撮影画像のままとし他の画素は黒の画素とした画像を作成し、この画像と、当該画像についての正の画像（ハーフエッチング領域１３に欠陥が無い場合の画像）との差分画像を作成する。
Also for the captured image of the
図９はこれらの差分画像を模式的に示した例である。撮影ユニット２０ａでの撮影画像から得た差分画像４０１では、パターン部分１０ａの素材領域１１の欠陥１１１の部分に、正常部分との輝度差が生じる。この例では欠陥１１１が高輝度の部分として現れている。
FIG. 9 is an example schematically showing these difference images. In the
同様に、撮影ユニット２０ｂでの撮影画像から得た差分画像４０２では、パターン部分１０ａのめっき領域１２の欠陥１２１の部分に輝度差が生じ、撮影ユニット２０ｃでの撮影画像から得た差分画像４０３では、パターン部分１０ａのハーフエッチング領域１３の欠陥１３１の部分に輝度差が生じる。
Similarly, in the
検査装置３は、これらの差分画像を所定の閾値で二値化して（Ｓ１３）欠陥部分を抽出し、これに基づいて欠陥の検出を行う（Ｓ１４）。検査装置３は、検出した欠陥について、その位置情報や面積、各種の特徴量等を欠陥情報として記憶部３２に記録する。
The inspection apparatus 3 binarizes these difference images with a predetermined threshold (S13), extracts a defect portion, and detects a defect based on this (S14). The inspection apparatus 3 records the position information, area, various feature amounts, and the like of the detected defect in the
なお、Ｓ１４における欠陥の検出基準は様々に定めることができ、例えば欠陥部分の面積が所定の基準値を超える場合に欠陥であると判定するが、これに限定されることはない。 The defect detection criteria in S14 can be variously determined. For example, the defect is determined to be a defect when the area of the defect portion exceeds a predetermined reference value, but is not limited thereto.
またＳ１４では、検査対象１０が実際の欠陥を有するにも関わらず欠陥無しと判定してしまうリスクを避けるため、欠陥検出時の基準値を、前記したように実際の良品、不良品の判定基準よりも厳しくなるようにしておく。そのため、Ｓ１４で欠陥が無いとされれば実際にも検査対象１０は良品であるが、欠陥有りと判定された検査対象１０の中に、実際には欠陥の無い検査対象１０が混じっている可能性がある。
In S14, in order to avoid the risk of determining that there is no defect even though the
（５−３．検査装置６での欠陥検査）
次に、前記したＳ４における検査装置６での欠陥検査の流れについて説明する。図１０は検査装置６での欠陥検査の流れを示すフローチャートである。図の各ステップは検査装置６の制御部により実行される。
(5-3. Defect inspection with inspection device 6)
Next, the flow of defect inspection in the
Ｓ４では、まず検査装置６が、ラインカメラ検査部１００の検査装置３から、検査装置３にて検出された欠陥の位置情報とマスク画像等を受信して取得する（Ｓ４１）。
In S4, first, the
次に、検査装置６はエリアカメラ撮影部５を制御し、エリアカメラ撮影部５で検査対象１０をカラー画像にて撮影する（Ｓ４２）。
Next, the
ここでは、検査対象１０を検査ステージ５５上で移動させつつ、パターン部分１０ａの欠陥を含む範囲（以下、欠陥範囲という）と、当該パターン部分１０ａとは別の、欠陥の無いパターン部分１０ａにおいて上記欠陥範囲と対応する範囲（以下、比較範囲という）の撮影を行う。欠陥の無いパターン部分１０ａがどの位置かについての情報は、例えばＳ４１で検査装置３から検査装置６へと送信しておくことができる。
Here, the
図１１は検査対象１０上の欠陥範囲と比較範囲の例を示す図である。本実施形態では、素材領域１１の欠陥１１１について、左上のパターン部分１０ａの欠陥１１１を含む欠陥範囲Ａが撮影されるとともに、欠陥の無いパターン部分１０ａにおいて、上記欠陥範囲Ａの位置に対応する比較範囲Ａ’の撮影を行う。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a defect range and a comparison range on the
同様に、めっき領域１２の欠陥１２１について、中上のパターン部分１０ａの欠陥１２１を含む欠陥範囲Ｂが撮影されるとともに、欠陥の無いパターン部分１０ａにおいて、上記欠陥範囲Ｂの位置に対応する比較範囲Ｂ’の撮影を行う。ハーフエッチング領域１３の欠陥１３１についても、左上のパターン部分１０ａの欠陥１３１を含む欠陥範囲Ｃを撮影するとともに、欠陥の無いパターン部分１０ａにおいて、上記欠陥範囲Ｃの位置に対応する比較範囲Ｃ’の撮影を行う。
Similarly, the defect range B including the
これらの欠陥範囲、比較範囲の撮影画像はエリアカメラ５１から検査装置６に送信され、検査装置６は撮影画像を受信する。なお、図１１の例では、比較範囲の撮影を行う欠陥の無いパターン部分１０ａを、欠陥を有するパターン部分１０ａの下に隣接するパターン部分１０ａとしているが、これに限ることはない。
The captured images in the defect range and the comparison range are transmitted from the
フローチャートの説明に戻る。検査装置６は、各欠陥について、欠陥範囲と比較範囲の撮影画像を比較して対応する画素の画素値の差をとるなどして、欠陥範囲と比較範囲の撮影画像から差分画像を作成する（Ｓ４３）。
Return to the description of the flowchart. The
検査装置６は、差分画像を所定の閾値で二値化するなどして改めて欠陥部分を抽出し、欠陥の色情報（ＲＧＢ値やＨＳＶ値等）と面積を取得する（Ｓ４４）。抽出した欠陥部分（欠陥１１１）の画像の例を図１２（ａ）に示す。欠陥の色情報としては、例えば前記した欠陥範囲の撮影画像や差分画像において、欠陥部分に対応する範囲の各画素の色情報の平均値などとできるが、これに限ることはない。
The
その後、検査装置６は、欠陥が検査対象１０上のどの領域に位置するかを、マスク画像に基づいて作成した領域画像を用いて特定する（Ｓ４５）。
Thereafter, the
領域画像５００の例を図１３（ａ）に示す。この領域画像５００は前記したマスク画像３０１、３０２、３０３から作成されたものであり、素材領域１１とハーフエッチング領域１３が特定される。まためっき領域１２については、素材領域１１との間の所定幅の境界部１２ａとその内部１２ｂとを別領域として特定している。これらの領域は色分けして表される。
An example of the
Ｓ４５では、例えば図１２（ｂ）に示すように欠陥１１１の画像圧縮を行い、前記したラインカメラ撮影部２での撮影画像と解像度を合わせる。そして、図１３（ｂ）に示すように、欠陥１１１の位置を、Ｓ４１で取得した位置情報に基づいて領域画像５００上にマッチングすることで、欠陥１１１がどの領域のものかを改めて特定できる。図の例では、欠陥１１１が素材領域１１の欠陥であると特定される。
In S45, for example, as shown in FIG. 12B, the image of the
そして、検査装置６は、欠陥が真の欠陥であるか否かを判定するとともに、真の欠陥については、色情報を用いて欠陥種類を判別する（Ｓ４６）。
Then, the
本実施形態では、欠陥が真の欠陥であるか否かの判定を、欠陥の面積を当該欠陥が位置する領域ごとの基準値と比較して行うことができる。例えば欠陥１１１の場合であれば、Ｓ４４で得た欠陥１１１の面積を、素材領域１１について予め定められた基準値と比較し、基準値を上回っていれば、欠陥１１１が真の欠陥であるとする。
In the present embodiment, it is possible to determine whether or not a defect is a true defect by comparing the area of the defect with a reference value for each region where the defect is located. For example, in the case of the
また、真の欠陥の欠陥種類の判別は、色情報を用いて行う。欠陥種類としては、めっき欠けやレジスト残り、ムラ、汚れなどがあり、例えば色情報により、素材領域１１の欠陥１１１が黄みがかっていれば「レジスト残り」などと判別できる。
Also, the defect type of the true defect is determined using the color information. Defect types include missing plating, remaining resist, unevenness, and dirt. For example, if the
具体的な手法としては、例えば「素材領域１１」において欠陥種類が「レジスト残り」であれば色情報が「Ｒ、Ｇの値が１８０〜２００かつＢの値が５０以下」であるなどと、領域ごとに複数の欠陥種類と色情報の値を予め紐付け、判別情報として設定しておく。そして、Ｓ４４で取得した欠陥の色情報を、当該欠陥が位置する領域の判別情報と比較して、色情報が一致する欠陥種類や色情報が最も近い欠陥種類を当該欠陥の欠陥種類と判別できる。このように、欠陥種類についても、領域ごとの基準を用いて判別ができる。
As a specific method, for example, if the defect type is “resist remaining” in the “
Ｓ４７において、各欠陥が真の欠陥ではない、すなわち検査対象１０に真の欠陥が存在しないとされると、図６で説明したＳ５；ＮＯ→Ｓ６への流れとなり、Ｓ６にて検査対象１０が良品である旨が記録される。
In S47, if each defect is not a true defect, that is, if there is no true defect in the
一方、真の欠陥が存在する場合には、図６で説明したＳ５；ＹＥＳ→Ｓ７への流れとなり、検査対象１０が不良品である旨と、真の欠陥について判別された欠陥種類が記録される。
On the other hand, if there is a true defect, the flow goes to S5; YES → S7 described in FIG. 6 to record that the
以上説明したように、本実施形態によれば、エリアカメラ検査部２００にてエリアカメラ５１を用いて検査対象１０をカラー画像で撮影することにより、色情報を用いて目視による見えと変わらない条件で自動で欠陥検査ができるようになり、また高解像度の画像を用いて高精度な検査ができる。結果、高効率かつ高精度で欠陥検査を行えるようになり、目視検査の省略により人件費の削減も可能になる。
As described above, according to the present embodiment, the area
さらに、欠陥検査として、カラー画像の色情報を用いて検査対象の欠陥種類を判別することで、各種の欠陥の発生率をプロセス工程へフィードバックするなどして品質向上に寄与できる。 Further, as defect inspection, by determining the type of defect to be inspected using color information of a color image, it is possible to contribute to quality improvement by feeding back the occurrence rate of various defects to the process process.
また、前記したラインカメラ検査部１００でのラインカメラ２１による検査を併用することで、検査効率を向上させることができる。すなわち、ラインカメラ２１はエリアカメラ５１に比べてカメラ分解能が低いが視野が広く、検査対象１０を搬送しつつ撮影を行って高速で欠陥を検出できる。エリアカメラ撮影部５では検査対象１０全体を撮影する必要はなく、検査装置３で検出した欠陥を含む一部の範囲を撮影すればよいので、高解像度での撮影を行っても検査効率が低下しない。
Moreover, inspection efficiency can be improved by using together the test | inspection by the
また検査時には、エリアカメラ撮影部５において、検査対象１０の欠陥範囲と併せて前記した比較範囲を撮影して取得し、これらを比較して差分画像を作成するので、事前に正の画像を用意する必要がなく、検査対象１０の種類が変わるごとに正の画像を作成する必要もないので検査の手間が省ける。
At the time of inspection, the area
さらに、ラインカメラ撮影部２やエリアカメラ撮影部５としては、前記したカメラ、同軸照明、ドーム照明などの構成により検査対象１０の周囲から照明を行うことで、銅板の圧延筋など、製品に影響を与えない程度の微小な凹凸が検査結果に影響を与えるのを抑制し、検査対象１０上のムラや汚れといった欠陥を好適に検査できる。
Further, as the line
さらに、ラインカメラ撮影部２は、複数の撮影ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃを有し、各撮影ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃでは白色や青色などの異なる色の検査光を用いるので、素材領域１１やめっき領域１２など検査対象１０の複数の領域ごとに、検査に適した照明を行って検査対象１０を撮影し、欠陥検査が好適に行えるようになる。
Further, the line
さらに本実施形態では、検査装置３において、検査対象１０の複数の領域のそれぞれについて、領域を特定するマスク画像を用いて欠陥の検出を行い、検査装置６では、マスク画像に基づいて欠陥が検査対象１０のどの領域に位置するかを特定する。これにより検査対象１０の領域ごとの検査を行うことで、各領域の材質別に判定基準を設定するなどして材質等に応じた欠陥検査ができる。また、例えばめっき領域１２の欠陥検査にハーフエッチング領域１３の欠陥が影響を与えるといったこともなく、誤検知なども抑制できる。また欠陥種類の判別も容易になる。さらに、両検査装置３、６で共通のマスク画像を用いることで、それぞれの検査装置３、６でマスク画像を作成する必要もなく、検査の手間も省略できる。
Furthermore, in this embodiment, the inspection apparatus 3 detects a defect for each of a plurality of areas of the
しかしながら、本発明は上記説明した実施形態に限らない。例えばＳ１における欠陥検査は、ラインカメラ撮影部２での撮影画像から欠陥が検出できればよく、前記した方法に限ることはない。Ｓ４における欠陥検査も同様、エリアカメラ撮影部５で撮影したカラー画像の色情報を用いて欠陥検査を行えばよく、前記した方法に限らない。例えば真の欠陥であるか否かの判定を色情報を用いて行うことも可能であるし、欠陥種類の判別を欠陥の面積を用いて行うこともできる。
However, the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the defect inspection in S <b> 1 is not limited to the above-described method as long as the defect can be detected from the image captured by the line
また検査対象１０も上記したものに限らない。例えば検査対象１０の基材は樹脂等であってもよく、これらの基材にめっきやハーフエッチング以外の処理が施されたものであってもよい。
The
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
１；検査システム
２；ラインカメラ撮影部
３、６；検査装置
５；エリアカメラ撮影部
１０；検査対象
１０ａ；パターン部分
１１；素材領域
１２；めっき領域
１２ａ；境界部
１２ｂ；内部
１３；ハーフエッチング領域
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ；撮影ユニット
２１；ラインカメラ
２２、５２；同軸照明
２３、５３；ドーム照明
２４；照明
２５；搬送装置
２６、２８、５６；検査光
５１；エリアカメラ
５５；検査ステージ
１００；ラインカメラ検査部
１１１、１２１、１３１；欠陥
２００；エリアカメラ検査部
２２１、５２１；光源
２２２、５２２；ハーフミラー
２３１、５３１；孔
３０１、３０２、３０３；マスク画像
４０１、４０２、４０３；差分画像
５００；領域画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1;
Claims (14)
前記カラー画像の色情報を用いて検査対象の欠陥検査を行う第１の検査装置と、
を備えることを特徴とする検査システム。 An area camera photographing unit that irradiates the inspection light from around the inspection object, receives the inspection light reflected in the normal direction of the inspection object by the area camera, and shoots a color image;
A first inspection apparatus for inspecting a defect to be inspected using color information of the color image;
An inspection system comprising:
前記エリアカメラと、
検査対象と前記エリアカメラの間に配置され、ドーム内面から検査対象に向けて検査光を照射するドーム照明と、
前記ドーム照明と前記エリアカメラの間に配置され、検査対象の法線方向に沿って検査光を照射する同軸照明と、
を有することを特徴とする請求項１記載の検査システム。 The area camera photographing unit
The area camera;
A dome illumination which is arranged between the inspection object and the area camera and irradiates the inspection light from the inner surface of the dome toward the inspection object;
Coaxial illumination that is arranged between the dome illumination and the area camera and irradiates inspection light along the normal direction of the inspection object;
The inspection system according to claim 1, further comprising:
前記グレースケール画像に基づいて検査対象の欠陥検査を行う第２の検査装置と、
を更に備え、
前記第２の検査装置は、前記欠陥検査として、前記グレースケール画像を用いて検査対象の欠陥の検出を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の検査システム。 A line camera photographing unit that irradiates the inspection light from around the inspection object, receives the inspection light reflected in the normal direction of the inspection object by the line camera, and shoots a grayscale image;
A second inspection apparatus for inspecting a defect to be inspected based on the gray scale image;
Further comprising
5. The inspection system according to claim 1, wherein the second inspection apparatus detects a defect to be inspected using the gray scale image as the defect inspection. 6.
前記エリアカメラ撮影部は、検査対象のパターン部分において前記欠陥を含む範囲を撮影するとともに、別のパターン部分において、前記範囲に対応する範囲を撮影することを特徴とする請求項６記載の検査システム。 The inspection object has a plurality of pattern portions of a predetermined pattern,
The inspection system according to claim 6, wherein the area camera imaging unit images a range including the defect in a pattern portion to be inspected, and images a range corresponding to the range in another pattern portion. .
前記ラインカメラと、
検査対象と前記ラインカメラの間に配置され、ドーム内面から検査対象に向けて検査光を照射するドーム照明と、
前記ドーム照明と前記ラインカメラの間に配置され、検査対象の法線方向に沿って検査光を照射する同軸照明と、
を含む撮影ユニットを有することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の検査システム。 The line camera photographing unit
The line camera;
Dome illumination that is arranged between the inspection object and the line camera and irradiates the inspection light from the inner surface of the dome toward the inspection object;
Coaxial illumination that is arranged between the dome illumination and the line camera and irradiates inspection light along the normal direction of the inspection target;
The inspection system according to any one of claims 5 to 7, further comprising an imaging unit including:
第１の検査装置により、前記カラー画像の色情報を用いて検査対象の欠陥検査を行うステップと、
を有することを特徴とする検査方法。 In the area camera photographing unit, irradiating the inspection light from around the inspection object, receiving the inspection light reflected in the normal direction of the inspection object by the area camera, and photographing a color image;
Performing a defect inspection of an inspection object using color information of the color image by a first inspection apparatus;
An inspection method characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2015
- 2015-03-31 JP JP2015073821A patent/JP2016194434A/en active Pending
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