JP3954602B2 - Automatic pattern inspection system - Google Patents
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Description
本発明は、フィルムキャリアに形成されている回路パターンを撮像カメラによって順次撮像し、回路パターンの欠陥を自動的に検査するパターン自動検査装置に関するものである。 The present invention relates to an automatic pattern inspection apparatus that sequentially images a circuit pattern formed on a film carrier with an imaging camera and automatically inspects a defect in the circuit pattern.
電子部品実装用のフィルムキャリアテープ(以下、TABテープと称する:Tape Automated Bonding)に形成されている回路パターンの欠陥(例えば、太り、断線、ショート、細り等)を自動的に検査するこの種の自動検査装置としては、従来から種々提案されている(例えば、特許文献1〜5参照)。
特許文献1に記載されている自動検査装置は、TABテープに形成されている回路パターンを二台の撮像カメラによって順次撮像して検査するものである。
The automatic inspection apparatus described in
特許文献2に記載されている電子部品検査装置は、オープン検査手段とショート検査手段をTABテープの搬送方向に離間させて配設し、これらの検査手段によってTABテープに形成されている回路パターンの断線と短絡を検査するものである。
In the electronic component inspection apparatus described in
特許文献3に記載されているフィルムキャリアの検査装置は、不良パターン検査装置(CCDカメラ)によってTABテープに形成されている回路パターンの電気的な断線、短絡などの検査を自動的に行い、不良(NG)パターンに対してはマーキング装置によって不良マーキングを施すものである。
The inspection apparatus for film carriers described in
特許文献4に記載されている精密部品の外観検査装置は、発光時間幅がきわめて短い閃光を発する閃光源と固体撮像素子カメラを用いて回路パターンの断線、短絡、曲がり、欠如等を検査するものである。この文献には、発光時間幅が4〜7μms程度の閃光源を用いると、通常の機械的なシャッターに比べて速いシャッター速度(14〜25倍)が得られるため、カメラを停止させる必要がなく移動させながら回路パターンを連続的に撮像することができると記載されている。
The precision part appearance inspection apparatus described in
特許文献5に記載されている半導体検査装置は、被測定物が所定間隔毎に装着されたTABテープを所定ピッチずつ移送させかつ進退させる複数のテープ可動ステージと、各テープ可動ステージの進出時にTABテープの各被測定物に電気的に接触するプローブを複数個備えた複数のプローブコンタクトユニットと、これらのプローブコンタクトユニットを前記テープ可動ステージに対向する位置に移動させるコンタクトブロックとを備え、前記複数のテープ可動ステージを進出させてTABテープを複数のプローブコンタクトユニットに押しつけ、各プローブコンタクトユニットのプローブによって複数の被測定物を同時に電気的に検査するものである。
The semiconductor inspection apparatus described in
特許文献1〜4に記載されている従来のパターン自動検査装置は、TABテープの搬送方向を概略水平方向としているため、検査時間を短縮するために撮像カメラを増設してテープ搬送方向に並設すると、搬送路が長くなって装置が大型化するという問題があった。また、撮像カメラを増加すると、TABテープに長いスパンでテンションを加えることになるので、特に薄膜フィルムからなるTABテープでは大きな張力を付与することが難しくなり、検査対象テープが制約されるという問題が生じる。また、スパンが長くなると、搬送中にTABテープが幅方向に蛇行するという問題も起きる。
In the conventional automatic pattern inspection apparatus described in
特許文献5に記載されている半導体検査装置は、コンタクトブロックの両側にそれぞれ4個ずつ、合計8個のプローブコンタクトユニットを水平面内に配設しているので、装置自体の平面視形状が大きくなり広い設置スペースを必要とするという問題があった。また、装置の小型化を図るためにTABテープを各プローブコンタクトユニットの前後でジグザグに蛇行させているために、TABテープの走行が複雑でテープにテンションを付与するテンションローラの数が増加し、装置の組立、調整作業およびTABテープの装着作業が煩わしいという問題があった。
さらに、各テープ可動ステージをTABテープとともに前進させて被測定物としての回路パターンをプローブに接触させているので、各ステージにおいてTABテープのテンションを一定に揃えることが難しいという問題もあった。
In the semiconductor inspection apparatus described in
Furthermore, since each tape movable stage is moved forward together with the TAB tape and the circuit pattern as the object to be measured is brought into contact with the probe, there is also a problem that it is difficult to make the tension of the TAB tape constant in each stage.
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、搬送路の水平方向の長さを短縮することができ、二台以上の撮像カメラを設置してもテンション機構が簡単でフイルムキャリアテープに長いスパンでテンションを加える必要がなく、また回路パターンのピッチに応じて下降搬送領域と上昇搬送領域のカメラ間のテープ長さを調整することができるようにしたパターン自動検査装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. The object of the present invention is to reduce the horizontal length of the conveyance path and to install two or more imaging cameras. However, the tension mechanism is simple, and it is not necessary to apply tension to the film carrier tape over a long span, and the tape length between the camera in the descending conveyance area and the ascending conveyance area can be adjusted according to the pitch of the circuit pattern. An object of the present invention is to provide an automatic pattern inspection apparatus.
上記目的を達成するために第1の発明は、略U字状に屈曲した搬送路を有する検査部と、前記搬送路に沿って電子部品実装用のテープを搬送する搬送手段と、前記検査部において前記テープに形成されている回路パターンを撮像する複数の撮像カメラとを備え、前記撮像カメラは、前記搬送路の下降搬送領域と上昇搬送領域のそれぞれに対して前記テープの搬送方向に離間して少なくとも2つずつ設置され、前記搬送手段は、前記搬送路の折返し部に高さ調整可能に配設され、前記回路パターンのピッチに対応させて前記下降搬送領域の撮像カメラから前記上昇搬送領域の撮像カメラまでのテープ長さを調整するピッチ調整用ローラを備えているものである。 In order to achieve the above object, a first invention includes an inspection unit having a conveyance path bent in a substantially U shape, a conveyance unit that conveys an electronic component mounting tape along the conveyance path, and the inspection unit. A plurality of imaging cameras for imaging a circuit pattern formed on the tape, wherein the imaging cameras are spaced apart from each other in the transport direction of the tape with respect to the descending transport area and the ascending transport area of the transport path. At least two at a time, and the conveying means is arranged at the turn-up portion of the conveying path so that the height can be adjusted, and the ascending conveying area from the imaging camera in the descending conveying area corresponding to the pitch of the circuit pattern. A pitch adjusting roller for adjusting the tape length to the imaging camera is provided.
第2の発明は、テープの幅方向の蛇行を検出する蛇行検出手段と、この蛇行検出手段からの検出信号に基づいてピッチ調整用ローラを前記テープの蛇行方向とは反対方向に移動調整する手段とを設けたものである。 According to a second aspect of the present invention, meandering detecting means for detecting meandering in the width direction of the tape, and means for moving and adjusting the pitch adjusting roller in a direction opposite to the meandering direction of the tape based on a detection signal from the meandering detecting means. Are provided.
第3の発明は、撮像カメラをカメラの光軸がテープの表面と平行になるように配設し、光源からの光を前記テープに導き、該テープからの反射光を前記撮像カメラに導く反射ミラーを備えているものである。 According to a third aspect of the present invention, the imaging camera is arranged so that the optical axis of the camera is parallel to the surface of the tape, the light from the light source is guided to the tape, and the reflected light from the tape is reflected to the imaging camera. It is equipped with a mirror.
本発明においては、U字状に屈曲した搬送路の下降搬送領域と上昇搬送領域を撮像カメラの設置箇所としているので、搬送路の水平方向の長さを短縮でき、装置の小型化を可能にする。また、各搬送領域に2台以上のカメラを設置しているので、検査時間を短縮することができる。 In the present invention, since the descending conveyance area and the ascending conveyance area of the conveyance path bent in a U-shape are used as the installation locations of the imaging camera, the horizontal length of the conveyance path can be shortened and the apparatus can be downsized. To do. In addition, since two or more cameras are installed in each transfer area, the inspection time can be shortened.
テープの幅方向の蛇行を検出しテープが蛇行している場合、ピッチ調整用ローラを蛇行方向とは反対方向に移動調整することにより、テープの幅方向の蛇行を補正することができる。したがって、スパンが長い場合であってもテープを安定した状態で搬送することができる。
ピッチ調整用ローラによって、高さ調整することにより、下降搬送領域の撮像カメラから上昇搬送領域の撮像カメラまでのテープ長さを調整することができるから、ピッチが異なる各種回路パターンを検査することができる。
When the tape meandering in the width direction of the tape is detected, the meandering in the width direction of the tape can be corrected by moving and adjusting the pitch adjusting roller in the direction opposite to the meandering direction. Therefore, even when the span is long, the tape can be transported in a stable state.
By adjusting the height with the pitch adjustment roller, the tape length from the imaging camera in the descending conveyance area to the imaging camera in the ascending conveyance area can be adjusted, so that various circuit patterns with different pitches can be inspected. it can.
撮像カメラをカメラの光軸がテープの表面と平行になるように配設しているので、テープ表面と直交する方向の装置寸法を短縮することができ一層の小型化を可能にする。 Since the imaging camera is arranged so that the optical axis of the camera is parallel to the surface of the tape, the size of the apparatus in the direction orthogonal to the tape surface can be shortened, and further miniaturization is possible.
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明に係るパターン自動検査装置の一実施の形態を示す装置内部の概略構成図、図2はピッチ調整用ローラの調整機構を示す斜視図、図3は検査部の概略斜視図、図4は撮像カメラの位置関係と間隔を示す図、図5は回路パターンを示す図、図6(a)〜(f)は撮像カメラによる回路パターンの撮像を説明するための図、図7はパターン検査のフローチャートである。本実施の形態は、TABテープに形成されている回路パターンの欠陥を自動的に検査し、NGパターンに対してはNGマーキングを施するようにしたパターン自動検査装置に適用した例を示す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram inside the apparatus showing an embodiment of an automatic pattern inspection apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an adjustment mechanism of a pitch adjusting roller, FIG. 3 is a schematic perspective view of an inspection section, 4 is a diagram showing the positional relationship and interval of the imaging camera, FIG. 5 is a diagram showing a circuit pattern, FIGS. 6A to 6F are diagrams for explaining imaging of the circuit pattern by the imaging camera, and FIG. It is a flowchart of a pattern inspection. The present embodiment shows an example in which the present invention is applied to an automatic pattern inspection apparatus that automatically inspects a defect of a circuit pattern formed on a TAB tape and applies NG marking to an NG pattern.
図1〜図6において、全体を符号1で示すパターン自動検査装置は、床面2上に設置された装置本体3を備えている。パターン自動検査装置1による検査可能なTABテープ4の幅は35〜160mm程度、テープ厚さは30〜125μm程度である。回路パターン5の検査項目は、太り、断線、ショート、細り、ピッチずれ、突起、欠け、リード曲がり、ピンホール、導線間比率、最小パターン幅、最小ギャップ幅等である。
In FIG. 1 to FIG. 6, an automatic pattern inspection apparatus generally indicated by
前記装置本体3は、左右方向に長い箱型に形成されており、内部がTABテープ4の搬送方向に沿って6つのセクション、すなわち巻出しランナー部A、検査部B、バッファー部C、ベリファイ部D、NGマーキング部Eおよび巻取りランナー部Fに分かれている。また、装置本体3の内部には装置全体をコンピュータ制御する図示を省略した制御部が組み込まれている。
The apparatus
前記TABテープ4は、ポリイミド製の半透明なフィルムからなり、表面側に同一形状からなる多数の微細な回路パターン5が所定のピッチで長手方向に多数形成されている。また、この回路パターン5は1列の場合もあるが、TABテープ4の幅方向にも複数列(図3では4列、図5では3列)形成される場合もある。このような回路パターン5は、テープの表面に銅箔を接着剤で接着し、これをエッチング処理することにより形成したものである。回路パターン5の厚さは10〜30μm、幅はボンディングするインナーリード線部で10〜50μm程度である。そして、TABテープ4の左右両側および幅方向に隣り合う回路パターン5,5間には、パーフォレーション6(図3では両側のパーフォレーション6のみを示す)が形成されている。
The
前記巻出しランナー部Aには、TABテープ4を検査部Bに供給する巻出し装置10が設けられている。巻出し装置10は、前記TABテープ4がその表面(回路パターン形成面)を上にして巻回された巻出しリール11と、この巻出しリール11から巻出されたTABテープ4の弛み部4Aの弛み量を検出する弛み検出センサ12と、複数個の送りローラ13a〜13c等を備えている。TABテープ4の弛み部4Aは、2つの送りローラ13a,13b間のU字状に弛んだテープ部分である。なお、TABテープ4は、搬送開始から終了まで表裏面が装置の前後方向と平行な状態で搬送される。
The unwinding runner part A is provided with an
前記弛み検出センサ12は、TABテープ4の弛み部4Aを挟んでその両側にそれぞれ対向するように高さ方向に所定の間隔をおいて4つずつ配設された光電センサ13a〜13dおよび反射板14a〜14dとを備えている。弛み検出センサ12によって弛み部4Aの下端を検出すると、その検出信号は制御部に送られる。制御部では、弛み検出センサ12からの検出信号に基づいて図示を省略したテープ駆動用モータを駆動し、弛み部4Aの最下端が常時最下段の光線センサ13aと最上段の光電センサ13dとの間に位置するようにTABテープ4を巻出す。
The
前記検査部Bは、TABテープ4に形成されている回路パターン5を自動的に撮像するセクションであって、TABテープ4の搬送路21と、この搬送路21に沿ってTABテープ4を搬送する搬送手段22と、TABテープ4の回路パターン5を自動的に撮像するパターン撮像装置23と、前記パターン撮像装置23をX軸、Y軸およびZ軸方向に移動調整するテーブル装置51と、TABテープ4のテープ幅方向の反りを矯正する第1、第2の反り矯正機構52A,52B等が設けられている。
The inspection section B is a section that automatically images the
前記搬送路21は、正面視略U字状に屈曲した搬送路に形成することにより、TABテープ4を鉛直下方に搬送する下降搬送領域21Aと、TABテープ4を上方に搬送する上昇搬送領域21Bと、前記下降搬送領域21Aと上昇搬送領域21Bとの接続部を形成しTABテープ4を上方に折返す折返し部21Cとで構成されている。
The
前記搬送手段22は、前記下降搬送領域21Aの最上位置に配設されたテンションスプロケット25と、同じく前記上昇搬送領域21Bの最上位置に配設されたドライブスプロケット26と、前記折返し部21Cに配設されたピッチ調整用ローラ27と、前記テープ駆動用モータ等で構成されている。ここで、下降搬送領域21Aとは、テンションスプロケット25とピッチ調整用ローラ27との間の略垂直な搬送路部分である。また、上昇搬送領域21Bとは、ピッチ調整用ローラ27とドライブスプロケット26との間の略垂直な搬送路部分である。
The conveying means 22 is disposed in the
前記テンションスプロケット25はトルクモータを内蔵しており、これによりTABテープ4の搬送方向(図1の矢印28方向)とは反対方向のトルクが付与されることにより、TABテープ4に所定のテンションを付与している。
The
前記ドライブスプロケット26は、図示を省略した駆動用モータによってテープ搬送方向に間欠的に駆動するように構成されている。
The
前記ピッチ調整用ローラ27は、図2に示す調整機構30によって上下方向(Z方向)および前後方向(Y方向)に移動調整可能に設けられている。前記調整機構30は、ピッチ調整用ローラ27の軸31を保持する軸受部材32と、この軸受部材32を上下および前後方向に移動させるZ方向駆動用モータ34、Y方向駆動用モータ35等を備えている。ピッチ調整用ローラ27は、軸31の先端部に回転自在に取付けられており、下面側に前記TABテープ4が略半周にわたって添接されている。
The
前記Z方向駆動用モータ34は、縦方向に長いケース36の上面に下向きに取付けられており、その出力軸にねじ棒37が取付けられている。ねじ棒37は、前記ケース36内に収納されており、前記軸受部材32の一側面に突設したナット38が螺合している。ナット38は、ケース36に回転を防止されて上下動自在に挿入されている。したがって、Z方向駆動用モータ34の駆動によってねじ棒37を回転させることにより、ナット38および軸受部材32はねじ棒37に沿って上昇または下降し、これによってピッチ調整用ローラ27の高さが調整される。ピッチ調整用ローラ27の高さの調整範囲は最大で150mm程度である。
The Z-
前記Y方向駆動用モータ35は、前後方向に長いケース39の後面に水平に取付けられており、その出力軸にねじ棒40が取付けられている。ケース39は、装置本体側に固定されている。ねじ棒40は、前記ケース39内に収納されており、前記ケース36の一側面に突設したナット41が螺合している。ナット41は、ケース39に回転を防止されて前後移動自在に挿入されている。したがって、Y方向駆動用モータ35の駆動によってねじ棒40を回転させることにより、ナット41がねじ棒40に沿って前進または後退するため、ケースおよび軸受部材32もナット41と一体に前進または後退し、これによってピッチ調整用ローラ27の前後方向の位置が調整される。なお、ピッチ調整用ローラ27とY方向駆動用モータ35は、TABテープ4の幅方向の蛇行を補正する手段を構成している。
The Y-
前記パターン撮像装置23は、検査時間を短縮するために、前記搬送路21の下降搬送領域21Aと、上昇搬送領域21Bにそれぞれ2台ずつ配設された合計4台の撮像カメラ55A〜55Dで構成されている。これらの撮像カメラ55A〜55DはCCDカメラからなり、下降搬送領域21Aの上下方向に所定の間隔をおいて配設されている。また、これらの撮像カメラ55A〜55Dは、カメラの光軸が水平でかつTABテープ4の回路パターン5が形成されている表面と平行になるようにそれぞれ配設されている。また、各撮像装置55A〜55は、外付けされる付属の光学部品としての光源56、反射ミラー57、全方位型照明装置58、光ファイバ59等をそれぞれ備えている。
The
前記光源56は、前記検査部Bの上部に配設されており、撮像カメラ55A〜55Dによる回路パターン5の撮像時にその光が光ファイバ59によって各撮像カメラ55A〜55Dの全方位型照明装置58に導かれる。
The
前記全方位型照明装置58は、内面が半球状の拡散面を形成し、図1に示すようにTABテープ4の表面に近接してそれぞれ配設されている。光ファイバー59から全方位型照明装置58に導かれる光源56からの光は、その拡散面で反射して拡散されることにより拡散間接光となってTABテープ4のパターン5を照射する。そして、この拡散反射光はTABテープ4で反射した後、再び全方位型照明装置58内に戻り、その拡散面の中心から偏心した位置に形成されているスリットから全方位型照明装置58の外部に出射すると、反射ミラー57で反射して各撮像カメラ55A〜55Dに導かれ、その受光素子(CCD)によって受光されることにより回路パターン5の撮像が行なわれる。なお、このような全方位型照明装置58は、例えば上記した特許文献1に開示されているように従来から知られているため、これ以上の詳細な構造についての説明は省略する。
The
前記反射ミラー57は、各撮像カメラ55A〜55Dの後方にカメラの光軸と略45°傾斜してそれぞれ配設されている。
The
前記パターン撮像装置23が搭載されている前記テーブル装置51は、固定ベース61上に配設されたY軸テーブル62と、このY軸テーブル62上に配設された第1、第2のテーブル機構51A,51Bとで構成されている。固定ベース61は、搬送路21の下方に位置し装置本体側に固定されている。Y軸テーブル62は、固定ベース61の上方に下降搬送領域21Aと上昇搬送領域21Bを横断して配設され、第1、第2のテーブル機構51A,51Bの共通部品を構成している。また、Y軸テーブル62は、前記固定ベース61上に図示を省略したリニアガイドに沿って前後方向に移動自在に配設されており、パターン撮像装置23による回路パターン5の撮像時にY軸用モータ64によって前後方向に往復移動するように構成されている。Y軸用モータ64の出力軸にはねじ棒65が取付けられており、このねじ棒65には前記Y軸テーブル62の下面中央に設けたナット66が螺合している。また、Y軸テーブル62の前端面中央部には、TABテープ4の走行とピッチ調整用ローラ27の上下および前後方向の移動調整を可能にする凹部68が形成され、上面後端部には前記第1、第2のテーブル機構51A,51Bが設置されている。
The
前記第1のテーブル機構51Aは、下降搬送領域21Aに配設されている2台の撮像カメラ55A,55Bの高さ調整、焦点距離の調整等を行い、撮像時にこれらの撮像カメラ55A,55Bを回路パターン5に沿って移動させるもので、前記Y軸テーブル62の上面左端部で下降搬送領域21Aの後方に位置するように設置されたZブロック71Aを備えている。
The
前記Zブロック71Aの前方には、第1、第2のS軸テーブル72A,72Bが上下方向に離間して配設されている。上方側の第1のS軸テーブル72Aは、Z軸用モータ73によって上下方向に移動調整される。Z軸用モータ73は、前記ブロック71A上に下向きに固定されており、その出力軸に設けたねじ棒74に第1のS軸テーブル72Aの背面に突設したナット75が螺合している。
In front of the
前記第1のS軸テーブル72Aには、第1のカメラ取付部材79を左右方向(X方向)に移動調整するためのX軸用モータ80と、第2のS軸テーブル72Bを上下方向に移動調整するためのS軸用モータ85が取付けられている。X軸用モータ80は、第1のS軸テーブル72Aの左端に横向きに取付けられており、その出力軸に設けたねじ棒82に第1のカメラ取付部材79の背面に突設したナット83が螺合している。前記第1のカメラ取付部材79には、上方側の撮像カメラ55Aと、その反射ミラー57および全方位型照明装置58が取付けられている。
In the first S-axis table 72A, an X-axis motor 80 for moving and adjusting the first
前記第2のS軸テーブル72Bは、前記第1のS軸テーブル72Aの下方に配設されており、前記S軸用モータ85によって高さ調整されるように構成されている。S軸用モータ85は、第1のS軸テーブル72Aの背面側に下向きに取付けられており、その出力軸に設けたねじ棒86に第2のS軸テーブル72Bの背面に突設したナット87が螺合している。第2のS軸テーブル72Bの前面側には、第2のカメラ取付部材88が固定されている。第2のカメラ取付部材88は、第1のカメラ取付部材79に対してリニアガイド90を介して上下動自在に連結されており、前面側に前記撮像カメラ55Bと、その反射ミラー57および全方位型照明装置58が取付けられている。
The second S-axis table 72B is disposed below the first S-axis table 72A, and is configured to be adjusted in height by the S-
前記撮像カメラ55Aの高さ調整は、Z軸用モータ73の駆動によって行われる。すなわち、Z軸用モータ73の駆動によってねじ棒74を回転させると、ナット75がねじ棒74に沿って上下動するため、第1のS軸テーブル72Aおよび第1のカメラ取付部材79も上下動し、撮像カメラ55Aの高さが調整される。このとき、第2のS軸テーブル72Bおよび第2のカメラ取付部材88も第1のS軸テーブル72Aおよび第1のカメラ取付部材79と一体に上下動する。
The height adjustment of the imaging camera 55 </ b> A is performed by driving the Z-
2つの撮像カメラ55A,55Bの間隔a(図4)は、S軸用モータ85の駆動によって調整される。すなわち、S軸用モータ85の駆動によってねじ棒86を回転させると、ナット87がねじ棒86に沿って上下動するため、第2のS軸テーブル72B、第2のカメラ取付部材88および撮像カメラ55Bも上下動し、撮像カメラ55Aと55Bとの間隔aが調整される。この場合、撮像カメラ55A,55Bの間隔aをTABテープ4に形成されている回路パターン5のピッチP(図5)の5倍に設定しておくと、撮像時にテープ長手方向に5×ピッチPだけ離れた2つの回路パターン5を2台の撮像カメラ55A,55Bによって同時に撮像することができる。また、例えば1回の撮像時の各撮像カメラ55A,55Bのテープ搬送方向の移動(撮像)距離を5×ピッチP(=a=b)に設定し、TABテープ4の送り量を(a+b)×2に設定しておくと、各撮像カメラ55A,55Bそれぞれによって、テープア搬送方向に5つ、テープ幅方向に3つ、合計15の回路パターン5を撮像することができる。
The distance a (FIG. 4) between the two
撮像カメラ55A,55Bの焦点距離の調整は、X軸用モータ80によって第1のカメラ取付部材79を左右方向に移動調整することにより行われる。このとき、第2のカメラ取付部材88も第1のカメラ取付部材79と一体に移動するため、2台の撮像カメラ55A,55Bの焦点距離の調整が同時に行われる。
The focal lengths of the
前記第2のテーブル機構51Bは、上昇搬送領域21Bに配設されている2台の撮像カメラ55C,55Dの間隔dの調整、焦点距離の調整等を行い、撮像時に前記撮像カメラ55C,55Dを回路パターン5に沿って移動させるものである。そして、この第2のテーブル機構51Bは、前記第1のテーブル機構51Aと同一構造で、第1のテーブル機構51Aと搬送路21を挟んで左右対称的に配設されている点が異なるだけであるため、その説明は省略する。なお、各撮像カメラ55C,55Dによる撮像時のテープ搬送方向の移動(撮像)距離c,dは、前記撮像カメラ55A,55Bと同様に、5×ピッチP(a=b=c=d)に設定される。
The
TABテープ4は通常テープの幅方向に湾曲することが多いので、撮像時には平らな面が形成されるように矯正して回路パターン5を撮像カメラ55A〜55Dの焦点と一致させる必要がある。このため、前記搬送路21の下降搬送領域21Aと上昇搬送領域21Bの間の空間は、TABテープ5の反りを矯正するアパチャゲート部95を形成しており、このアパチャゲート部95に前記第1、第2の反り矯正機構52A,52Bが背中合わせに配設されている。第1の反り矯正機構52Aは、下降搬送領域21Aを走行するTABテープ4の反りを矯正するもので、TABテープ4を挟んで下降搬送領域21A側の撮像カメラ55A,55Bと対向する高さ位置に配設されており、回路パターン5の撮像時にTABフィルム4をプレートに押しつけて反りを矯正する手段(図示せず)と、撮像が終了するとTABテープ4をプレートから離間させる手段((図示せず)等を備えている。
Since the
同様に、第2の反り矯正機構52Bは、上昇搬送領域21Bを走行するTABテープ4の反りを矯正するもので、第1の反り矯正機構52Aと同一構造であって上昇搬送領域21B側の2台の撮像カメラ55C,55DとTABテープ4を挟んで対向する高さ位置に配設されている。なお、このような第1、第2の反り矯正機構52A,52Bは、例えば上記した特許文献1に開示されているように従来公知であるため、これ以上の詳細な構造についての説明は省略する。
Similarly, the second
TABテープ4は、下降搬送領域21Aと上昇搬送領域21Bのスパン長さが長くなればなるほど幅方向(図2のY方向)に蛇行して撮像カメラ55A〜55Dによる撮像に悪影響を及ぼす。このため、検査部Bには、さらにTABテープ4の幅方向の蛇行を検出する蛇行検出手段100(図1)が設けられている。蛇行検出検出手段100は、TABテープ4の一側縁を常時検出しており、その検出信号が制御部に送られる。制御部では、蛇行検出手段100からの検出信号によってTABテープ4が幅方向に蛇行しているか否かを判定し、蛇行している場合は図2に示したY方向駆動用モータ35を駆動することにより蛇行を補正するようにしている。すなわち、TABテープ4が装置前方側に蛇行している場合はY方向駆動用モータ35の駆動によってケース36、軸受部材32およびピッチ調整用ローラ27を装置後方側に移動させ、反対に装置後方側に蛇行している場合はケース36、軸受部材32およびピッチ調整用ローラ27を装置前方側に移動させることにより、TABテープ4の蛇行を取り除くようにしている。
The
図1において、前記バッファー部Cには、左右一対の案内ローラ110、111と、これらの案内ローラ110,111間のTABテープ4上に載置されることにより、TABテープ4を自重によってU字状に垂下させるバッファーローラ112が設けられている。バッファーローラー112は、ガイド113の上端と下端との間を上下動自在に設けられている。
In FIG. 1, in the buffer part C, a pair of left and
前記ベリファイ部DとNGマーキング部E間の搬送路124も、前記検査部Bの搬送路21と同様に略U字状に形成されることにより、下降搬送領域124Aと、上昇搬送領域124Bおよび折返し部124Cとで構成されている。TABテープ4を搬送路124に沿って搬送する搬送手段125は、前記検査部Bの搬送手段22と同様にテンションススプロケット126と、ドライブスプロケット127と、ピッチ調整用ローラ128等で構成されている。ピッチ調整用ローラ128は、図2に示した調整機構30と同一の調整機構によって上下および前後方向に移動調整されるように設けられている。
Similarly to the
前記ベリファイ部Dは、パターン撮像装置23によって撮像され、不良品と判断された回路パターン5の画像をベリファイ顕微鏡120で観察し、回路パターン5が良品であるか否か、ゴミが付着しているか否か等を判断(ベリファイ検査)するセクションであり、前記下降搬送領域124Aを挟んで対向するように配設されたベリファイ用顕微鏡120および反り矯正装置121と、CRTなどの表示装置、入力装置等で構成されている。ベリファイ検査によって回路パターン5が良品(OK)であるか不良品(NG)であるかが判断されると、その結果は制御部に送られ記憶部に一時記憶される。
The verify unit D observes an image of the
前記NGマーキング部Eは、制御部から送られてくるNG信号によってNGの回路パターンに対してインキ、パンチングなどによってマーキングを施すセクションであり、前記上昇搬送領域124Bを挟んで対向するように配設されたマーキング装置130および略垂直な作業面を有するステージ131等で構成されている。
The NG marking section E is a section for marking an NG circuit pattern by ink, punching, or the like by an NG signal sent from the control section, and is arranged so as to face the rising
前記巻取りランナー部Fには、回路パターン5の検査が終了したTABテープ4を巻取る巻取りリール140と、複数個の搬送ローラ141と、TABテープ4の弛み量を検出する弛み検出センサ142が設けられている。弛み検出手段142は、巻出し部Aの弛み検出センサ12と同一であるため、その詳細についての説明は省略する。
The winding runner portion F includes a winding
次に、上記構造からなるパターン自動検査装置1の動作を図7に示すフローチャートに基づいて説明する。
先ず、制御部に検査対象であるフィルムテープの品種データを登録する(ステップ200)。登録する品種データは、TABテープ4の幅、回路パターン5のピッチP、テープ幅方向のパターン数等である。
Next, the operation of the automatic
First, the type data of the film tape to be inspected is registered in the control unit (step 200). The product data to be registered includes the width of the
次に、被検査対象であるTABテープ4が巻回された繰出しリール11を巻出しランナー部Aにセットし、TABテープ4の先端部を引き出して検査部B、バッファー部C、ベリファイ部D、NGステーションEおよび巻取りランナー部Fに導き、巻取りリール140に固定する(ステップ201)。TABテープ4の繰出しリール11から巻出される始端部分は、回路パターン5が形成されていない余長部分である。
Next, the
品種データの入力で回路パターン5のピッチ等の情報を得た制御部は次のような撮像動作を設定する。
この場合、一回の撮像において、各撮像カメラ55A〜55Dが搬送方向に隣り合う複数の回路パターン5をそれぞれ撮像するように設定する。ここで、TABテープ4の幅方向のパターン5の並びを「行」で表す。例えば、撮像カメラ55Aと55Bの間隔aと、撮像カメラ55Cと55Dの間隔dをa=d=5×ピッチP、TABテープ4の一回の送り量を(a+b)×2とし、一回の撮像時に各撮像カメラ55A〜55DをZ方向に5×ピッチP(=a=b=c=d)、Y方向に回路パターン5の3行分移動させることにより、各カメラによって撮像される回路パターン5の数をそれぞれテープ搬送方向に5つ、テープ幅方向に3つ、合計15とする。したがって、撮像時における各撮像カメラ55A〜55Dの撮像エリアは全て等しい。なお、図5において、B1 は撮像カメラ55Bの一回目の撮像エリアを示す。
The control unit that has obtained information such as the pitch of the
In this case, it is set so that each of the
テーブル装置51による撮像カメラ55A〜55Dの調整に際しては、先ず、第1のテーブル機構51Aによって下降搬送領域21A側の2台の撮像カメラ55A,55Bについて行う。手順としては、先ずZ軸用モータ73を駆動して第1のS軸テーブル72Aを上下動させ、撮像カメラ55Aを所定の高さ位置に調整する。
When the
次に、S軸用モータ85を駆動して第2のS軸テーブル72B、カメラ取付部材88および撮像カメラ55Bを上下動させ、撮像カメラ55Aとの間隔aを調整する。次いで、Y軸用モータ64を駆動してY軸テーブル62を前後方向に移動調整し、撮像カメラ5Aと55Bを回路パターン5の撮像可能な位置に移動させ撮像視野を調整する。そして、X軸用モータ80を駆動して第1のS軸テーブル72Aを左右方向に移動調整し、2台の撮像カメラ55A,55Bの焦点距離を調整する。撮像カメラ55C,55Dの調整は、前記撮像カメラ55A,55Bの調整と同様に行われるため、その説明を省略する。そして、調整機構30によってピッチ調整用ローラ27を上下動させ、撮像カメラ55Bの撮像終了時の高さ位置から撮像カメラ55Dの撮像開始時の高さ位置までの距離(テープ長さ)e(図4)を調整する。
Next, the S-
撮像時における各撮像カメラ55A〜55DのZ方向の移動は、撮像カメラ55A,55Bが下方に同期して移動し、撮像カメラ55C,55Dが上方に同じく同期して移動するものとする。撮像カメラ55Bの撮像終了時の高さ位置から撮像カメラ55Dの撮像開始時の高さ位置までのテープ長さeは、(a+b)×偶数倍(例えば、4倍)に設定される。
As for the movement in the Z direction of each of the
制御部による撮像動作の設定が終了すると、スタートボタンをONにする。スタートボタンをONにすると、テープ駆動用モータが駆動してTABテープ4を巻出しリール11から間欠的に巻出し(ステップ203、ステップ204)、パターン撮像装置23による回路パターン5の撮像を開始させる(ステップ205、ステップ206)。
When the setting of the imaging operation by the control unit is completed, the start button is turned on. When the start button is turned on, the tape driving motor is driven to intermittently unwind the
TABテープ4は、検査部Bに搬送されて最初の回路パターン5が撮像カメラ55Bを通過して5×ピッチPだけ下方に移動すると停止し、この停止した状態で撮像カメラによる回路パターン5の撮像が行なわれる。最初の撮像時には、撮像カメラ55A,55BがZ方向およびY方向に同期して移動されることにより、図6(a)に示すように、撮像カメラ55Aが撮像エリアA1 の回路パターン5を撮像し、撮像カメラ55Bが撮像エリアB1 の回路パターン5を撮像し、その画像が制御部に送られる。そして、1回目の撮像が終了すると、撮像カメラ55A,55Bは元の高さ位置に移動復帰する。このとき、撮像カメラ55C,55Dは回路パターン5を撮像しないため停止している。
The
1回目の撮像が終了すると、TABテープ4を(a+b)×2だけ搬送(1回目の搬送)して停止させる。2回目の撮像は、図6(b)に示すように、撮像カメラ55Aが撮像エリアA2 の回路パターン5を撮像し、撮像カメラ55Bが撮像エリアB2 の回路パターン5を撮像し、その画像が制御部に送られる。このときも撮像カメラ55C,55Dは回路パターンを撮像しないため停止している。撮像エリアA1 と撮像エリアB2 との間には、2つの未撮像エリアが存在する。
When the first imaging is completed, the
2回目の撮像が終了すると、TABテープ4を(a+b)×2だけ搬送(2回目の搬送)して停止させる。3回目の撮像は、図6(c)に示すように、撮像カメラ55Aが撮像エリアA3 の回路パターン5を撮像し、撮像カメラ55Bが撮像エリアB3 の回路パターン5を撮像し、その画像が制御部に送られる。このときも撮像カメラ55C,55Dは回路パターンを撮像しないため停止している。撮像エリアA2 と撮像エリアB3 との間には、2つの未撮像エリアが存在する。
When the second imaging is completed, the
3回目の撮像が終了すると、TABテープ4を(a+b)×2だけ搬送(3回目の搬送)して停止させる。4回目の撮像は、図6(d)に示すように、撮像カメラ55Aが撮像エリアA4 の回路パターン5を撮像し、撮像カメラ55Bが撮像エリアB4 の回路パターン5を撮像し、その画像が制御部に送られる。また、TABテープ4の3回目の搬送においては、撮像エリアA1 と撮像エリアB2 との間の2つの未撮像エリア(C1 ,D1 )が撮像カメラ55Cと55Dの位置に移動するため、これらの撮像カメラ55C,55DもZ方向およびY方向に同期して移動し撮像エリアC1 ,D1 をそれぞれ撮像すると、その画像が制御部に送られる。
When the third imaging is finished, the
4回目の撮像が終了すると、TABテープ4を(a+b)×2だけ搬送(4回目の搬送)して停止させる。5回目の撮像は、図6(e)に示すように、撮像カメラ55Aが撮像エリアA5 の回路パターン5を撮像し、撮像カメラ55Bが撮像エリアB5 の回路パターン5を撮像し、その画像が制御部に送られる。また、TABテープ4の4回目の搬送においては、撮像エリアA2 と撮像エリアB3 との間の2つの未撮像エリア(C2 ,D2 )が撮像カメラ55Cと55Dの位置に移動するため、これらの撮像カメラ55C,55Dが撮像エリアC2 ,D2 をそれぞれ撮像すると、その画像が制御部に送られる。
When the fourth imaging is completed, the
5回目の撮像が終了すると、TABテープ4を(a+b)×2だけ搬送(4回目の搬送)して停止させる。6回目の撮像は、図6(f)に示すように、撮像カメラ55Aが撮像エリアA6 の回路パターン5を撮像し、撮像カメラ55Bが撮像エリアB6 の回路パターン5を撮像し、その画像が制御部に送られる。また、TABテープ4の5回目の搬送においては、撮像エリアA3 と撮像エリアB4 との間の2つの未撮像エリア(C3 ,D3 )が撮像カメラ55Cと55Dの位置に移動するため、これらの撮像カメラ55C,55Dが撮像エリアC3 ,D3 をそれぞれ撮像すると、その画像が制御部に送られる。以下、同様にして回路パターン5の撮像が繰り返し行われる。
When the fifth imaging is completed, the
検査部Bを通過したTABテープ4は、バッファー部Cを通ってベリファイ部Dに送られると(ステップ207)、パターン撮像装置23によって撮像され、不良品と判断された回路パターン5の画像をベリファイ顕微鏡120で観察し、回路パターン5が良品であるか否か、ゴミが付着しているか否か等を判断する。そして、ベリファイ検査によって回路パターン5が良品(OK)であるか不良品(NG)であるかが判断されると、その結果は制御部に送られ記憶部に一時記憶される。
When the
このようにして回路パターン5のベリファイ検査が終了し、不良品と確認された回路パターンについては、NGマーキング部Eにおいてマーキング装置130により穴開けされる(ステップ208)。NGマーキング部Eを通過したTABテープ4は、巻取りランナー部Fに搬送され巻取りリール140に巻取られる(ステップ209、ステップ210)。そして、パターン自動検査装置1によるパターン検査が終了してTABテープ4が巻取りリール140に巻き取られると、この巻取りリール140を巻取りランナー部Fから取出し、次工程に搬送する(ステップ211)。
In this way, the verification inspection of the
このように本発明に係るパターン自動検査装置1においては、検査部Bの搬送路21をU字状に屈曲させ、4台の撮像カメラ55A〜55Dを搬送路21の下降搬送領域21Aと上昇搬送領域21Bにそれれぞれ2台ずつ配設し、TABテープ4の送り量を(a+b)×2としたので、3回目の送り以降は1回の撮像で各撮像カメラ55A〜55Dそれぞれにより、テープ搬送方向に5列、テープ幅方向に3行、合計15個の回路パターン5を同時に撮像することができ、検査時間を大幅に短縮することができる。また、搬送路21をU字状に屈曲させているので、4台の撮像カメラ55A〜55Dを用いているにもかかわらず搬送路を水平方向に直線状に設けた従来装置に比べて装置を小型化することができる。
As described above, in the automatic
また、搬送路21をU字状に屈曲させているので、下降搬送領域21Aと上昇搬送領域21BにおけるTABテープ4のスパンが長くならず、テンション機構が簡単で、装置の組立、調整作業を容易に行うことができ、所定のテンションをTABテープ4に付与することができる。
Further, since the
また、カメラの光軸がTABテープ4の表面と平行で装置の前後方向と一致するように撮像カメラ55A〜55Dを配設し、TABテープ4で反射した反射光を反射ミラー57によって各撮像カメラに導くようにしているので、装置の左右方向の長さを一層短縮することができ、この点からも装置の小型化を実現することができる。
Further, the
また、回路パターン5のピッチPに応じて下降搬送領域21Aの撮像カメラ55Bから上昇搬送領域21Bの撮像カメラ55Dまでのテープ長さe(図4)を調整するピッチ調整用ローラ27を備えているので、回路パターンのピッチPが異なる各種のTABテープのパターン検査を行うことができる。
Further, a
さらに、本発明はTABテープ4の蛇行を検出する蛇行検出手段100を備え、その検出信号によってピッチ調整ローラ27をTABテープ4の蛇行方向とは反対方向に移動調整するようにしているので、TABテープ4の蛇行を確実に補正することができ、TABテープ4を安定した状態で搬送することができる。
Further, the present invention is provided with meandering detecting
なお、上記した実施の形態においては、4台の撮像カメラ55A〜55Dを用いてTABテープ4の回路パターン5を撮像する例について説明したが、これに限らず2台以上であればよい。例えば撮像カメラを6台とし、下降搬送領域21Aと上昇搬送領域21Bにそれぞれ3台ずつ配設してもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
本発明に係るパターン自動検査装置は、TABテープ4の回路パターン5の検査に特定されるものではなく、LCD、ASIC、μBGA、CSP等の被検査物のパターン検査にも用いることができる。
The automatic pattern inspection apparatus according to the present invention is not limited to the inspection of the
1…パターン自動検査装置、4…TABテープ、5…回路パターン、21…搬送路、21A…下降搬送領域、21B…上昇搬送領域、21C…折返し部、22…搬送手段、23…パターン撮像装置、26…テンションスプロケット、27…ドライブスプロケット、27…ピッチ調整用ローラ、30…調整機構、55A〜55D…撮像カメラ、57…反射ミラー、100…蛇行検出手段、B…検査部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記撮像カメラは、前記搬送路の下降搬送領域と上昇搬送領域のそれぞれに対して前記テープの走行方向に離間して少なくとも2つずつ設置され、
前記搬送手段は、前記搬送路の折返し部に高さ調整可能に配設され、前記回路パターンのピッチに対応させて前記下降搬送領域の撮像カメラから前記上昇搬送領域の撮像カメラまでのテープ長さを調整するピッチ調整用ローラを備えていることを特徴とするパターン自動検査装置。 An inspection unit having a conveyance path bent in a substantially U shape, a conveyance unit that conveys a tape for mounting electronic components along the conveyance path, and an image of a circuit pattern formed on the tape in the inspection unit A plurality of imaging cameras,
The imaging cameras are installed at least two apart from each other in the traveling direction of the tape with respect to each of the descending conveyance area and the ascending conveyance area of the conveyance path,
The transport means is disposed at the turn-up portion of the transport path so that the height can be adjusted, and the tape length from the imaging camera in the descending transport area to the imaging camera in the ascending transport area corresponding to the pitch of the circuit pattern An automatic pattern inspection apparatus comprising a pitch adjusting roller for adjusting the pitch.
An imaging camera is disposed so that the optical axis of the camera is parallel to the surface of the tape, and includes an optical component that guides light from a light source to the tape and guides reflected light from the tape to the imaging camera. The automatic pattern inspection apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that:
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