JP2022135644A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主にプリント基板等の欠陥検査を行う基板外観検査装置に用いる光学系である撮像装置及びこれを用いた検査装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an imaging device that is an optical system used in a board appearance inspection device that mainly inspects printed circuit boards for defects, and an inspection device using the same.
従来、被検査物を撮像して得られた画像に基づいて、被検査物の表面の傷や異物混入の有無などを検査する撮像光学検査装置としては様々な構成が知られている。本出願人は、すでに撮像光学検査装置として、特定の光学系を有する検査装置(例えば、特許文献1参照。)を提案している。 2. Description of the Related Art Conventionally, various configurations are known as imaging optical inspection apparatuses for inspecting the presence or absence of flaws on the surface of an object to be inspected and the presence or absence of foreign matter on the basis of an image obtained by imaging the object. The present applicant has already proposed an inspection apparatus having a specific optical system (see, for example, Patent Document 1) as an imaging optical inspection apparatus.
上記撮像光学検査装置によれば、白色光で撮像された集積画像データによって主に凹凸欠陥を検査することができ、それぞれの単色光で撮像された集積画像データによってカラー印刷のそれぞれの原色成分の欠陥を示すことができる。 According to the imaging optical inspection apparatus, it is possible to inspect mainly uneven defects by the integrated image data imaged with white light, and the primary color components of color printing can be inspected by the integrated image data imaged with monochromatic light. Defects can be shown.
ところで、一般的に検査対象としてプリント基板等の欠陥検査を行う場合、外観検査装置でNGと判定された基板は、その後ベリファイ検査といわれる再検査工程に送られ、最終的なOK/NG判定を行うことが多い。通常、ベリファイ検査では人の目で見た状態に近いカラー画像(RGB画像)を用いて、検査員が目視判定を行う。そのため、本出願人は、例えば、電極の金めっき等のように、その表面状態によって反射特性が変わりカラー画像における明るさが変化する部分において、欠陥の見逃し又は虚報のおそれがあるという課題を見出した。 By the way, in general, when inspecting a printed circuit board or the like as an object to be inspected for defects, a circuit board judged as NG by a visual inspection device is then sent to a re-inspection process called a verify inspection, and a final OK/NG judgment is made. I have a lot to do. Normally, in the verification inspection, an inspector makes a visual judgment using a color image (RGB image) close to what the human eye sees. Therefore, the applicant has found a problem that there is a risk of overlooking a defect or falsely reporting a defect in a portion where the brightness in a color image changes depending on the surface condition, such as the gold plating of the electrode. rice field.
そこで、本発明は、被撮像物の表面状態によらず、欠陥の見逃し又は虚報のおそれを抑制できる画像が得られる撮像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an imaging apparatus capable of obtaining an image capable of suppressing the possibility of missing a defect or misreporting regardless of the surface state of an object to be imaged.
本発明に係る撮像装置は、被撮像物を撮像して画像データを得る撮像部と、被撮像物に白色光を照射し被撮像物からの反射光が正反射光として撮像部に入射する位置に配置された正反射白色光源と、被撮像物にRGBの各光を照射し被撮像物からの反射光が正反射光として撮像部に入射する位置に配置された正反射RGB光源と、被撮像物にRGBの各光を照射し被撮像物からの反射光が拡散反射光として撮像部に入射する位置に配置された拡散反射RGB光源と、を備える照明部と、被撮像物、又は、撮像部及び照明部を搬送し、被撮像物と撮像部との位置を相対的に移動させ、被撮像物上の撮像部の撮像領域を変更する搬送部と、搬送部により撮像部に対して相対的に移動される被撮像物の所定の領域が撮像部の撮像領域内にある時間内に、撮像部が複数回の撮像が可能となるように、搬送部の搬送速度又は撮像部の転送速度を制御する撮像制御部と、照明部の各光源の点灯タイミングを撮像部の撮像タイミングと同期させるように制御する照明制御部と、を備える。 An imaging apparatus according to the present invention includes an imaging unit that captures an image of an object to be imaged and obtains image data; a specular reflection white light source arranged in a regular reflection white light source; an illumination unit provided with a diffuse reflection RGB light source arranged at a position where an object to be imaged is irradiated with each light of RGB and reflected light from the object to be imaged enters the imaging unit as diffusely reflected light, an object to be imaged, or a transport unit that transports the imaging unit and the illumination unit, relatively moves the positions of the object to be imaged and the imaging unit, and changes the imaging area of the imaging unit on the object to be imaged; The conveying speed of the conveying unit or the transfer rate of the imaging unit is set so that the imaging unit can pick up images a plurality of times within the time period in which a predetermined area of the object to be imaged that is relatively moved is within the imaging area of the imaging unit. An imaging control unit that controls speed, and an illumination control unit that controls lighting timing of each light source of the illumination unit to be synchronized with imaging timing of the imaging unit.
本発明に係る撮像装置によれば、めっきの表面状態によらず、欠陥の見逃し又は虚報のおそれを抑制できる画像が得られる。 According to the imaging apparatus of the present invention, an image can be obtained that can suppress the possibility of overlooking defects or misreporting, regardless of the surface state of the plating.
第1の態様に係る撮像装置は、被撮像物を撮像して画像データを得る撮像部と、被撮像物に白色光を照射し被撮像物からの反射光が正反射光として撮像部に入射する位置に配置された正反射白色光源と、被撮像物にRGBの各光を照射し被撮像物からの反射光が正反射光として撮像部に入射する位置に配置された正反射RGB光源と、被撮像物にRGBの各光を照射し被撮像物からの反射光が拡散反射光として撮像部に入射する位置に配置された拡散反射RGB光源と、を備える照明部と、被撮像物、又は、撮像部及び照明部を搬送し、被撮像物と撮像部との位置を相対的に移動させ、被撮像物上の撮像部の撮像領域を変更する搬送部と、搬送部により撮像部に対して相対的に移動される被撮像物の所定の領域が撮像部の撮像領域内にある時間内に、撮像部が複数回の撮像が可能となるように、搬送部の搬送速度又は撮像部の転送速度を制御する撮像制御部と、照明部の各光源の点灯タイミングを撮像部の撮像タイミングと同期させるように制御する照明制御部と、を備える。 An image capturing apparatus according to a first aspect includes an image capturing unit that captures an image of an object and obtains image data, and an image capturing unit that irradiates the object with white light and reflects light from the object that enters the image capturing unit as regular reflected light. and a regular reflection RGB light source arranged at a position where the object to be imaged is irradiated with each light of RGB and the reflected light from the object to be imaged enters the imaging unit as regular reflection light. , a diffuse reflection RGB light source arranged at a position where the object to be imaged is irradiated with each light of RGB and the reflected light from the object to be imaged enters the imaging unit as diffusely reflected light; the object to be imaged; Alternatively, a transport unit that transports the imaging unit and the illumination unit, relatively moves the positions of the object to be imaged and the imaging unit, and changes the imaging area of the imaging unit on the object to be imaged; The conveying speed of the conveying unit or the imaging unit so that the imaging unit can take multiple images within the time when the predetermined area of the object to be imaged that is moved relatively to the imaging unit is within the imaging area of the imaging unit and an illumination control unit configured to synchronize the lighting timing of each light source of the illumination unit with the imaging timing of the imaging unit.
第2の態様に係る撮像装置は、上記第1の態様において、撮像部から得られた画像データに基づき、正反射白色光源による画像データを集積した正反射白色画像データと、正反射RGB光源及び拡散反射RGB光源による画像データを集積したRGB画像データとを作成する画像処理部をさらに備えてもよい。 In the imaging device according to the second aspect, in the above-described first aspect, based on the image data obtained from the imaging unit, specular reflection white image data obtained by accumulating image data from a specular reflection white light source, specular reflection RGB light sources, and An image processing unit that creates RGB image data by accumulating image data from diffuse reflection RGB light sources may be further provided.
第3の態様に係る撮像装置は、上記第1又は第2の態様において、照明制御部によって、正反射RGB光源と拡散反射RGB光源とを同じタイミングで点灯させ、画像処理部によって、正反射RGB光源と拡散反射RGB光源が同時に照射された状態で撮像された画像データを集積したRGB画像データを作成してもよい。 In the imaging device according to the third aspect, in the above first or second aspect, the illumination control unit turns on the regular reflection RGB light source and the diffuse reflection RGB light source at the same timing, and the image processing unit turns on the regular reflection RGB light source. RGB image data may be created by accumulating image data captured in a state in which the light source and the diffuse reflection RGB light source are illuminated at the same time.
第4の態様に係る撮像装置は、上記第1から第3のいずれかの態様において、正反射白色光源と前記正反射RGB光源とは一台の照明装置で構成されてもよい。 According to a fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the specularly reflected white light source and the specularly reflected RGB light source may be configured by one lighting device.
第5の態様に係る検査装置は、上記第1から第4のいずれかの態様に係る撮像装置と、撮像装置において得られた正反射白色画像データと、正反射RGB光源及び拡散反射RGB光源による画像データを集積したRGB画像データとに基づいて、被撮像物の表面状態を検査する検査部と、を備える。 An inspection apparatus according to a fifth aspect includes the imaging apparatus according to any one of the first to fourth aspects, regular reflection white image data obtained by the imaging apparatus, regular reflection RGB light sources, and diffuse reflection RGB light sources. an inspection unit that inspects the surface state of the object to be imaged based on the RGB image data obtained by accumulating the image data.
以下、実施の形態に係る撮像装置及びこの撮像装置を用いた検査装置について、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。 An imaging apparatus according to an embodiment and an inspection apparatus using the imaging apparatus will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the substantially same member in drawing.
(実施の形態1)
<撮像装置>
図1は、実施の形態1に係る撮像装置10の構成を示す概略図である。図2は、実施の形態1に係る撮像装置10の構成及びこの撮像装置10を含む検査装置20の構成を示すブロック図である。
実施の形態1に係る撮像装置10は、被撮像物1を撮像する撮像部3と、被撮像物1を搬送する搬送部2と、被撮像物1を照射する照明部4a~4gと、撮像制御部5と、照明制御部6、画像処理部7と、同期信号発生部8と、を備える。照明部4a~4gは、正反射白色光源4aと、正反射RGB光源4b、4c、4dと、拡散反射RGB光源4e、4f、4gと、を備える。ここでRGB光源とは、典型的には色の三原色である赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の単色光をそれぞれ発光する3つの光源を組み合わせたものであり、RGB各色の発光素子ごとに点灯制御が可能な光源である。しかしこれに限らず、同様の照明条件を実現可能なものであればよい。
この撮像装置10では、RGB光源が正反射RGB光源4b、4c、4dと、拡散反射RGB光源4e、4f、4gと、を有する。そこで、これらを合わせた画像とすることで、めっきの表面状態が鏡面に近い状態で正反射光が強い場合も、表面状態が拡散面で拡散反射光が強い場合もそれぞれ画像を得ることができる。また、段差等の凹凸欠陥はRGB光源によるカラー画像では検出しにくく、白色光源によるモノクロ画像によるほうが検出しやすい。さらに、白色光源であっても、段差は拡散反射光源ではほとんど検出できず、正反射光源でなければ検出できない。この撮像装置10では、正反射白色光源4aを有するので、パターンの段差やレジスト上の段差などの凹凸欠陥を高精度に検出できる。
なお、画像処理部7は必須のものではない。また、撮像制御部5によって、同期信号発生部の機能を兼ねてもよい。
(Embodiment 1)
<Imaging device>
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an
The
In this
Note that the
以下に、この撮像装置10を構成する各部材について説明する。
Each member constituting the
<被撮像物>
被撮像物1は、例えば、プリント基板であり、例えば、銅の上に金めっき等のめっきを有するプリント基板である。
<Object to be imaged>
The
<搬送部>
搬送部2は、例えば、被撮像物1を一方向に搬送するものであってもよい。搬送部2としては、例えば、汎用の単軸ロボットによる搬送ステージを用いればよい。搬送部2によって被撮像物1を搬送し、被撮像物1と撮像部3との位置を相対的に移動させ、被撮像物1上の撮像部3の撮像領域を変更する。
なお、この撮像装置10において、搬送部2は被撮像部を搬送するものでなくてもよい。例えば、撮像部及び照明部を一体的な撮像ユニットとして構成し、これを搬送部2によって被撮像物1に対して一方向に搬送して被撮像物の全体を撮像することができる。この場合にも被撮像物1と撮像部3との位置を相対的に移動させ、被撮像物1上の撮像部3の撮像領域を変更することができる。
<Conveyor>
The
In addition, in the
<撮像部>
撮像部3は、被撮像物を撮像して画像データを得るためのCCD、CMOS等の撮像素子3aを有する。また、撮像部3は、ラインセンサあるいはエリアセンサのいずれであってもよい。搬送方向に沿って高速に走査するために、ラインセンサを用いてもよい。ラインセンサは単一のモノクロラインセンサであってもよい。撮像部3は、図1では水平面から83°の角度、法線とのなす角では7°とほぼ法線方向であり、非常に高角度に配置されているが、このような場合に限られない。
なお、図2では、レンズ3bを撮像部3とは分離して示しているが、これは、単に略真上から撮像している撮像状態を示すために便宜的にレンズ3bを撮像部3から分離して示しているにすぎない。なお、レンズ3bは、撮像部3に含まれてもよい。また、図2では撮像部3と後段の画像処理部7等を分離して示すいわゆるヘッド分離型として示しているが、一体型であってもよい。後段の撮像制御部5、画像処理部7等は、制御部としてまとまっていてもよい。
また、画像信号を低階調化して外部に出力する出力手段を備えてもよい。
<Imaging unit>
The
In FIG. 2, the
Further, an output means may be provided for outputting the image signal to the outside after reducing the gradation.
<照明部>
照明部4a~4gとしては、正反射白色光源4aと、正反射RGB光源4b、4c、4dと、拡散反射RGB光源4e、4f、4gと、を備える。正反射白色光源4aは、被撮像物1に白色光を照射し被撮像物1からの反射光が正反射光として撮像部3に入射する位置に配置されている。正反射RGB光源4b、4c、4dは、被撮像物1にRGBの各光を照射し被撮像物1からの反射光が正反射光として撮像部3に入射する位置に配置されている。したがって、正反射RGB光源4b、4c、4dは、正反射白色光源4aと実質的に同方向から照射するように配置されている。そのため、正反射白色光源4aと正反射RGB光源4b、4c、4dとは一台の照明装置で構成されてもよい。また、正反射RGB光源4b、4c、4dは、正反射R光源4bと、正反射G光源4cと、正反射B光源4dと、からなる。拡散反射RGB光源4e、4f、4gは、被撮像物1にRGBの各光を照射し被撮像物1からの反射光が拡散反射光として撮像部3に入射する位置に配置されている。拡散反射RGB光源4e、4f、4gは、拡散反射R光源4eと、拡散反射G光源4fと、拡散反射B光源4gと、からなる。したがって、照明部4a~4gは、7チャンネルの光源を有している。
<Lighting section>
The
また、正反射白色光源4a及び正反射RGB光源4b、4c、4dは、図1では水平面から83°の角度、法線とのなす角では7°とほぼ法線方向であり、非常に高角度に配置されている。高角度に配置することで、低角度の場合に比べて反射光がより明るくなるので、欠陥を検出しやすくなる。なお、配置はこのような高角度の場合に限られない。一方、拡散反射RGB光源4e、4f、4gは、図1では水平面から62°の角度、法線とのなす角では28°に配置されている。一般的に拡散反射光源は水平面から45°、法線からも45°の角度で配置されることが多いが、正反射光源が高角度に配置されているので、拡散反射光源による画像が正反射光による反射光に比べて暗くなりすぎないように通常の45°よりもやや高角度に配置している。なお、配置はこのような場合に限られない。
なお、正反射RGB光源4b、4c、4dは、入射方向と被撮像物1の面の法線とのなす入射角が拡散反射RGB光源4e、4f、4gの入射角より小さい、つまり、より高角度に配置している。
また、拡散反射RGB光源4e、4f、4gは、図1では正反射白色光源4a及び正反射RGB光源4b、4c、4dと逆側に配置されているが、これに限られず、同じ側に配置してもよい。図1では物理的な衝突を避けるために、正反射白色光源4a及び正反射RGB光源4b、4c、4dと、拡散反射RGB光源4e、4f、4gとは、それぞれ逆側に配置している。
In FIG. 1, the specular reflection
Note that the regular reflection
In addition, the diffuse reflection
照明部4a~4gは、7つのチャンネルを適宜切り替えて異なる照明条件で被撮像物1を照射できる。また、7つのチャンネルのうち複数のチャンネルを同時に点灯して照射してもよい。例えば、正反射RGB光源4b、4c、4dと拡散反射RGB光源4e、4f、4gとを同じタイミングで点灯して照射してもよい。この場合には、正反射RGB光源4b、4c、4d及び拡散反射RGB光源4e、4f、4gによる画像データを集積したRGB画像データを取得することができる。
なお、照明部は、上記7つのチャンネルに限られない。さらに複数のチャンネルを設けてもよい。
The
Note that the illumination unit is not limited to the seven channels described above. Furthermore, a plurality of channels may be provided.
<撮像制御部>
撮像制御部5によって、搬送部2により搬送される被撮像物1の所定の領域が撮像部3の撮像領域内にある時間内に、撮像部3によって複数回の撮像ができるように、つまり、撮像部3から複数回のデータ転送が可能となるように、搬送部2の搬送速度又は撮像部3の転送速度を制御する。
<Imaging control unit>
The image
<照明制御部>
照明制御部6によって、照明部の各光源4a~4gの点灯タイミングを撮像部3の撮像タイミングと同期させる、つまり、データ転送と同期させるように制御する。照明制御部6によって、上記同期信号に基づいて各光源4a~4gを順次切り替える。なお、スイッチング撮像における照明条件の制御は、複数の照明を順次切り替えることだけに限られず、例えば、2つ以上の照明を組み合わせて同時に照射してもよく、また、1つの照明を、波長や明るさを切り替えながら複数回照射してもよい。
なお、照明制御部6は、撮像制御部5又は同期信号発生部8のいずれに設けられていてもよい。また、これらと機能を兼ねていてもよい。あるいは、別体として設けられていてもよい。
<Lighting controller>
The
Note that the
<同期信号発生部>
同期信号発生手段8は、特開2012-42297号公報に記載のように、撮像部3と、照明制御部6と、に同期信号を送り、各光源4a~4gによる照明条件の切り替えと、撮像のタイミングと、を同期させる、いわゆるスイッチング撮像方式で駆動させることができる。また、撮像の終了後、次の照明条件への切り替えと、1つ前の照明条件によって撮像された画像信号についての出力とを、同期させる。したがって、各光源4a~4gの切り替えと、1つ前の照明条件に対応する出力とを同期させることとなる。
なお、同期信号発生部8は、撮像制御部5又は照明制御部6のいずれに設けられていてもよい。また、これらと機能を兼ねていてもよい。あるいは、別体として設けられていてもよい。
<Synchronization signal generator>
Synchronization signal generation means 8, as described in JP-A-2012-42297, sends a synchronization signal to the
Note that the
<画像処理部>
画像処理部7は、撮像部3から転送された画像データに基づき、正反射白色光源4aによる画像データを集積した正反射白色画像データを作成する。また、正反射RGB光源4a、4b、4c及び拡散反射RGB光源4e、4f、4gによる画像データを集積したRGB画像データを作成する。
<Image processing section>
Based on the image data transferred from the
<撮像方法>
図3は、実施の形態1に係る撮像装置において、mmax個の照明を順次切り替えて撮像を行うスイッチング撮像において、画像データを得る撮像方法のフローチャートである。
(1)初期設定として、n=1、m=1に設定する(S01)。
(2)nライン目の撮像を開始する(S02)。
(3)m番目の照明を点灯する(S03)。
(4)露光して撮像し、画像信号を得る(S04)。
(5)m番目の照明を消灯する(S05)。
(6)m番目の照明に対応する画像信号を出力する(S06)。
(7)照明の番号mがmmaxか否か判断(S07)し、mmaxである場合には照明の番号mを1にリセット(S08)し、mmaxでない場合にはmをインクリメント(m=m+1)(S09)し、ステップS03に戻る。なお、照明の番号mのリセット(S08)は、この段階で行う場合に限られない。例えば、nライン目の撮像を開始する(S02)際に同時に照明の番号mをリセットしてもよい。
(8)照明の番号mを1にリセットした後、ラインの番号nがnmaxであるか判断(S10)し、nmaxである場合には撮像を終了する。ラインの番号nがnmaxでない場合、nをインクリメント(n=n+1)(S11)し、ステップS02に戻る。
以上によって、mmax個の照明を順次切り替えて撮像を行うスイッチング撮像において、照明ごとに対応する画像データを得ることができる。
<Imaging method>
FIG. 3 is a flowchart of an imaging method for obtaining image data in switching imaging in which imaging is performed by sequentially switching m max illuminations in the imaging apparatus according to
(1) Initial settings are set to n=1 and m=1 (S01).
(2) Start imaging the n-th line (S02).
(3) Turn on the m-th illumination (S03).
(4) Exposure and imaging to obtain an image signal (S04).
(5) Turn off the m-th illumination (S05).
(6) Output an image signal corresponding to the m-th illumination (S06).
(7) Determine whether or not the lighting number m is m max (S07). If m max , reset the lighting number m to 1 (S08). If not m max , increment m (m =m+1) (S09) and returns to step S03. Note that the resetting of the lighting number m (S08) is not limited to being performed at this stage. For example, the illumination number m may be reset at the same time as the imaging of the n-th line is started (S02).
(8) After resetting the illumination number m to 1, it is determined whether the line number n is n max (S10), and if it is n max , the imaging is terminated. If the line number n is not n max , n is incremented (n=n+1) (S11) and the process returns to step S02.
As described above, image data corresponding to each illumination can be obtained in switching imaging in which imaging is performed by sequentially switching m max illuminations.
<検査装置>
検査装置20は、上記撮像装置10と、検査部12とを備える。検査部12によって、撮像装置10において得られた正反射白色画像データと、正反射RGB光源4b、4c、4d及び拡散反射RGB光源4e、4f、4gによる画像データを集積したRGB画像データとに基づいて、被撮像物1の表面状態を検査する。検査部12は、例えば、画像データについてパターンマッチングの手法を用いて被撮像物1の形状、模様、色彩等を検査してもよい。また、種々の画像処理フィルタを用いて被撮像物1の欠陥を抽出してもよい。なお、複数の画像の組み合わせは上記のRGB全ての画像の組み合わせに限定されない。例えば、R画像のみ、G画像のみ等の組み合わせを用いてもよい。
<Inspection device>
The
検査部12では、得られた画像データに基づいて被撮像物1の検査を行う。例えば、欠陥検査では合格品(OK品)と色の見え方が異なる欠陥を検出する場合と、凹凸欠陥を検出する場合のおよそ2種類の検査がある。
The
一つ目の、合格品(OK品)と色の見え方が異なる欠陥としては、例えば、PAD形状、キズ、異物、金パッド上の銅見え(金めっきの金が欠けて下地の銅が見えている)などの欠陥がある。これらの欠陥は、カラー画像で検査することで目視検査と同等の条件で検出できる。この検査装置20においては、カラー画像としては、正反射RGB光源4b、4c、4dによる画像データと、拡散反射RGB光源4e、4f、4gによる画像データとがある。金めっき等のめっきの表面が鏡面に近い場合には正反射光が強くなり拡散反射光が弱くなる。これに対して、めっきの表面が拡散面の場合には正反射光が弱くなり拡散反射光が強くなる。実施の形態1に係る撮像装置及び検査装置によれば、めっきの表面が鏡面でも拡散面でもどちらの状態でも、正反射RGB光源4b、4c、4dによる画像データと、拡散反射RGB光源4e、4f、4gによる画像データとを集積することで、全方位からの照明である、いわゆるドーム照明のような効果が得られ、十分な明るさのカラー画像が得られる。これによって、めっきの表面状態による欠陥の見逃し又は虚報のおそれを抑制でき、欠陥検出の精度を向上させることができる。
The first defect that looks different in color from the accepted product (OK product) is, for example, PAD shape, scratches, foreign matter, visible copper on the gold pad (gold plated gold is missing and the underlying copper is visible) There are defects such as These defects can be detected under conditions equivalent to visual inspection by inspecting with a color image. In this
二つ目の、凹凸欠陥としては、パターン段差、PAD凹凸、レジスト下の異物(異物による段差)、キズや異物(による凹凸)などがある。なお、パターンの段差はそれ自体では欠陥とならない場合もあるが、異物等の存在などの条件で欠陥となる場合がある。これらの欠陥は、カラー画像では見にくいが、正反射白色光源による画像データであれば、凹凸における角度や反射率の違いで検出できる。実施の形態1に係る撮像装置及び検査装置によれば、正反射白色光源4aによる画像データによって凹凸欠陥を検出できる。
The second irregularity defect includes pattern steps, PAD irregularities, foreign matter under the resist (steps caused by foreign matter), scratches and foreign matter (irregularities caused by foreign matter), and the like. Incidentally, although the step of the pattern itself may not be a defect, it may become a defect under conditions such as the presence of foreign matter. These defects are difficult to see in a color image, but can be detected from the difference in angles and reflectances of unevenness in image data from a regular reflection white light source. According to the imaging device and the inspection device according to the first embodiment, uneven defects can be detected from image data from the regular reflection
図4は、実施例1に係る撮像装置によって撮像された基板の表面状態のRGB光源による画像及び白色光源による画像を示す概略図である。
図4において、OSPとは水溶性プリフラックスである。正反射RGB光源4b、4c、4dによる画像データと、拡散反射RGB光源4e、4f、4gによる画像データとを集積したカラー画像において、OSPはオレンジ色であった。また、金パッドは、金色であった。金パッド上の銅見えも金色の中に銅色がのぞいていた。なお、図4に示されるように、カラー画像では、パターンの段差、金パッド凸凹、レジスト上の段差はいずれも検出しにくいことがわかる。
一方、正反射白色光源4aによるモノクロ画像では、OSPが灰色となり、金パッドは白色となる。これに対して、パターンの段差、レジスト上の段差は、やや暗い画像ながら、模式図に示したような縞状構造や濃淡を有する島状段差の存在がわかる。また、金パッド上の銅は周囲の白色の中に黒く見えている。金パッドの凹凸も周囲の白色の中に凹凸部分が黒く映っている。
4A and 4B are schematic diagrams showing an image of the surface state of the substrate captured by the image capturing apparatus according to the first embodiment with RGB light sources and an image with a white light source.
In FIG. 4, OSP is water-soluble preflux. OSP was orange in a color image obtained by accumulating image data from specular reflection
On the other hand, in a monochrome image produced by the regular reflection
この撮像装置及びこれを備えた検査装置によれば、正反射白色光源4aと、正反射RGB光源4b、4c、4dと、拡散反射RGB光源4e、4f、4gと、を備える。これによって、金めっき等のめっきの表面状態によらず、欠陥を検出することができる。
According to this imaging device and the inspection device having the same, it is provided with a regular reflection
なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び/又は実施例のうちの任意の実施の形態及び/又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び/又は実施例が有する効果を奏することができる。 It should be noted that the present disclosure includes appropriate combinations of any of the various embodiments and / or examples described above, and each embodiment and / or The effects of the embodiment can be obtained.
本発明に係る撮像装置及びこれを用いた検査装置によれば、被撮像物である金めっき等のめっきの表面状態によらず欠陥を検出することができる。 According to the imaging apparatus and the inspection apparatus using the imaging apparatus according to the present invention, defects can be detected regardless of the surface state of plating such as gold plating, which is an object to be imaged.
1 被撮像物
2 搬送部
3 撮像部
3a 撮像素子
3b レンズ
4a 正反射白色光源
4b 正反射R光源
4c 正反射G光源
4d 正反射B光源
4e 拡散反射R光源
4f 拡散反射G光源
4g 拡散反射B光源
5 撮像制御手段
6 照明制御手段
7 画像処理部
8 同期信号発生手段
10 撮像装置
12 検査部
20 検査装置
1 Object to be imaged 2 Conveying
Claims (5)
前記被撮像物に白色光を照射し前記被撮像物からの反射光が正反射光として前記撮像部に入射する位置に配置された正反射白色光源と、前記被撮像物にRGBの各光を照射し前記被撮像物からの反射光が正反射光として前記撮像部に入射する位置に配置された正反射RGB光源と、前記被撮像物にRGBの各光を照射し前記被撮像物からの反射光が拡散反射光として前記撮像部に入射する位置に配置された拡散反射RGB光源と、を備える照明部と、
前記被撮像物、又は、前記撮像部及び前記照明部を搬送し、前記被撮像物と前記撮像部との位置を相対的に移動させ、前記被撮像物上の前記撮像部の撮像領域を変更する搬送部と、
前記搬送部により前記撮像部に対して相対的に移動される前記被撮像物の所定の領域が前記撮像部の撮像領域内にある時間内に、前記撮像部が複数回の撮像が可能となるように、前記搬送部の搬送速度又は前記撮像部の転送速度を制御する撮像制御部と、
前記照明部の前記各光源の点灯タイミングを前記撮像部の撮像タイミングと同期させるように制御する照明制御部と、
を備える、撮像装置。 an imaging unit that captures an image of an object to obtain image data;
a regular reflection white light source disposed at a position where the object to be imaged is irradiated with white light and reflected light from the object to be imaged enters the imaging unit as specularly reflected light; a specular reflection RGB light source disposed at a position where reflected light from the object to be imaged enters the imaging unit as specularly reflected light; an illumination unit including a diffuse reflection RGB light source arranged at a position where reflected light enters the imaging unit as diffuse reflection light;
Transporting the object to be imaged or the imaging unit and the illumination unit, relatively moving the positions of the object to be imaged and the imaging unit, and changing the imaging area of the imaging unit on the object to be imaged a conveying unit that
The imaging unit is capable of imaging a plurality of times within a time period in which the predetermined area of the object to be imaged that is relatively moved with respect to the imaging unit by the transport unit is within the imaging area of the imaging unit. an imaging control unit that controls the transport speed of the transport unit or the transfer speed of the imaging unit;
a lighting control unit that controls lighting timing of each of the light sources of the lighting unit to be synchronized with imaging timing of the imaging unit;
An imaging device comprising:
前記画像処理部によって、前記正反射RGB光源と前記拡散反射RGB光源が同時に照射された状態で撮像された画像データを集積したRGB画像データを作成する、請求項2に記載の撮像装置。 lighting the specular reflection RGB light source and the diffuse reflection RGB light source at the same timing by the lighting control unit;
3. The imaging apparatus according to claim 2, wherein said image processing unit creates RGB image data by accumulating image data captured in a state in which said regular reflection RGB light source and said diffuse reflection RGB light source are illuminated at the same time.
前記撮像装置において得られた前記正反射白色画像データと、前記正反射RGB光源及び前記拡散反射RGB光源による画像データを集積した前記RGB画像データとに基づいて、前記被撮像物の表面状態を検査する検査部と、
を備えた、検査装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 4;
Inspecting the surface condition of the object to be imaged based on the specular reflection white image data obtained by the imaging device and the RGB image data obtained by integrating image data from the specular reflection RGB light source and the diffuse reflection RGB light source. an inspection department that
inspection equipment.
Priority Applications (1)
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2021
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