CN101398396A - 基板外观检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基板外观检查装置，其不使用高性能的装置，能够得到在搬送路上搬送来的检查对象基板的鲜明的图像，从而进行高精度的微观检查。基板外观检查装置(1)具有：基板搬送路(25)，其使基板(33)沿着恒定方向移动；照明部(13)，其对基板(33)射出照明光；摄像部(15)，其接受从照明部(13)射出并在基板(33)反射后的反射光或者透过基板(33)后的透射光；驱动部(7)，其使照明部(13)和摄像部(15)一体地移动；以及控制部(11)，其对驱动部(7)的驱动进行控制，以使得驱动部(7)使照明部(13)和摄像部(15)沿着与基板(33)的移动方向相同的方向移动。

Description

基板外观检查装置
技术领域
本发明涉及基板外观检查装置。
背景技术
以往，作为对在制造LCD(液晶显示器)等时使用的母玻璃基板(检查对象基板)上产生的缺陷等进行检查的技术，公知有对在搬送路上移动的检查对象基板的图像进行摄像来进行检查的检查装置(参照专利文献1和专利文献2)。
对于专利文献1的检查装置，通过在检查对象基板到达摄影视场内的预定位置之前，求出检查对象基板的位置和到达所需的时间，从而在摄影预定位置对检查对象基板的整体进行摄影来进行微观检查。
并且，对于专利文献2的检查装置，使由线状的摄像元件构成的摄像单元和摄影对象物在正交的方向上移动，根据拍摄到的线状的图像作成整体图像来进行微观检查。
【专利文献1】日本特开平8-313454号公报
【专利文献2】日本特开平10-260139号公报
此处，在包含上述的LCD的FPD(平板显示器)的制造工序/检查工序中的直线排列(in-line)的各种制造装置和检查装置中，期望进一步缩短工序时间、提高检查效率。
但是，在上述的专利文献1和专利文献2的检查装置中，当进一步提高摄像对象基板的搬送速度的情况下，为了得到摄影对象基板的良好的图像，需要灵敏度高的照相机和高速地进行图像信号处理的系统等。
并且，为了将摄影对象基板的图像作为明亮且噪音少的图像获得，需要能够使高灵敏度的明亮照明均匀地照射到摄像范围的照明装置等。
对于这种不便，检查对象基板移动的搬送路的速度越快，并且越追求检查对象基板的微观检查的精度，系统和照明装置所要求的条件越严。
发明内容
本发明就是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种不使用昂贵且高性能的装置，能够以更廉价的结构得到在搬送路上搬送来的检查对象基板的鲜明的图像，且能够高精度地进行微观检查的基板外观检查装置。
为了解决上述课题，本发明采用以下的手段。
本发明提供一种基板外观检查装置，所述基板外观检查装置具有：基板搬送单元，其使检查对象基板沿着恒定方向移动；照明单元，其对所述检查对象基板射出照明光；受光单元，其接受从该照明单元射出并在所述检查对象基板反射后的反射光、或者透过所述检查对象基板后的透射光；移动单元，其使所述照明单元和所述受光单元一体地移动；以及对该移动单元的驱动进行控制的控制单元，该控制单元对所述移动单元的驱动进行控制，以使得所述移动单元使所述照明单元和所述受光单元沿着与所述检查对象基板的移动方向相同的方向移动。
根据本发明，通过照明单元的动作，对通过基板搬送单元的动作而移动的检查对象基板射出照明光，并利用受光单元接受该反射光或透射光。
该情况下，由于通过移动单元的动作使照明单元和受光单元一体地移动，并且，通过控制部的动作使照明单元和受光单元沿着与检查对象基板的移动方向相同的方向移动，因此能够减小照明单元和受光单元相对于检查对象基板的相对速度。
因此，与使检查对象基板或者照明单元和受光单元中的任一个停止进行摄像的情况相比，能够遍及检查对象基板的整个面得到高分辨率的图像，能够对检查对象基板良好地进行微观检查。由此，例如即使延长摄影单元的曝光时间，也能够无抖动地对反射光或者透射光进行拍摄，并且，能够得到鲜明的图像。并且，能够一边搬送检查对象基板一边进行微观检查，从而能够有效地利用搬送检查对象基板所需的时间，能够缩短生产节拍时间。
在上述发明中，所述基板搬送单元也可以使所述检查对象基板以恒定的速度移动。
通过这样构成，容易得到抖动少的鲜明的图像，能够提高微观检查的精度。
并且，在上述发明中，所述基板外观检查装置也可以具有：检查单元，其一体地构成所述照明单元和所述受光单元；以及引导单元，其沿着所述检查对象基板的搬送方向平行地设置，对所述检查单元的移动进行引导。
通过这样构成，能够利用检查单元稳定照明单元与受光单元的位置关系，能够利用受光单元高精度地接受来自照明单元的照明光。并且，由于照明单元和受光单元由引导单元沿着检查对象基板的搬送方向进行引导，因此能够容易且准确地使照明单元和受光单元与检查对象基板在同一方向上移动。
并且，也可以在上述发明中，所述照明单元为直线照明光源，所述受光单元可以为直线传感器。
通过这样构成，仅通过利用直线照明光源对检查对象基板照射与检查对象基板的移动方向正交的线状的照明光、并利用直线传感器接受该线状的照明光，从而即使不在检查对象基板的搬送方向的宽度方向上扫描照明单元和受光单元，也能够遍及整个面高效地对搬送中的检查对象基板进行摄像。
并且，在上述发明中，所述基板外观检查装置也可以还具有对所述检查对象基板的搬送速度进行检测的速度检测单元，所述控制单元根据由所述速度检测单元检测到的所述检查对象基板的搬送速度来对所述移动单元进行控制。
通过这样构成，即使检查对象基板的搬送速度变化，也能够利用速度检测单元对其搬送速度进行检测，从而通过控制单元的动作变更照明单元和摄像单元的移动速度，因此能够任意地控制照明单元和受光单元相对于检查对象基板的相对速度。由此，即使降低检查对象基板的搬送速度，也能够根据摄像单元的摄像条件和检查对象基板的缺陷的大小对相对速度进行调节，能够有效地缩短生产节拍时间。
并且，在上述发明中，所述控制单元也可以对所述照明单元和所述受光单元相对于所述检查对象基板的相对速度进行控制，以使其成为比所述检查对象基板的搬送速度低的恒定速度。
通过这样构成，由于通过控制单元的动作始终将照明单元和受光单元相对于检查对象基板的相对速度维持在恒定速度，因此即使检查对象基板的搬送速度变化，也能够得到鲜明的图像。
并且，在上述发明中，所述照明单元和所述受光单元的移动速度也可以被设定为比所述检查对象基板的搬送速度低的速度。
通过这样构成，与使照明单元和受光单元停止来对检查对象基板进行微观检查的情况相比，即使降低受光单元的性能也能够得到鲜明的图像。
并且，在上述发明中，所述照明单元和所述受光单元的移动速度也可以被设定为比所述检查对象基板的搬送速度高的速度。
通过这样构成，一旦使照明单元和所述受光单元通过而对检查对象基板进行检查之后，通过使照明单元和受光单元变更为高速并移动至检查对象基板的前方，从而能够再次对同一检查对象基板进行摄像。由此，能够利用高灵敏度的摄像条件重新对例如在第一次摄像中检测到缺陷的检查对象基板进行摄像，能够更高精度地进行缺陷部分的检查。
并且，在上述发明中，所述照明单元和所述受光单元的移动速度也可以被设定为与所述检查对象基板的搬送速度相同的速度。
通过这样构成，能够在使检查对象基板相对于照明单元和受光单元相对静止的状态下进行摄像。因此，即使不使用高性能的受光单元也能够更精密地对检查对象基板的欲检查的部位进行检查。
并且，在上述发明中，所述受光单元也可以是具有二维摄像元件的照相机。
通过这样构成，能够获得检查对象基板的二维图像，能够更迅速地在广范围内进行检查对象基板的微观检查。
根据本发明能够起到下述效果：不必使用高性能的装置，就能够得到在搬送路上搬送来的检查对象基板的鲜明的图像，从而进行高精度的微观检查。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的移动检查装置的概略结构图。
图2是示出图1的移动检查装置的控制部周围的框图。
图3是示出图1的移动检查装置的检查装置单元的移动和基板的搬送的关系的图。
图4是示出本发明的第一实施方式的变形例的移动检查装置的检查装置单元的移动和基板的搬送的关系的图。
图5是示出本发明的第一实施方式的变形例的移动检查装置的照明部和摄像部的位置关系的图。
图6是示出具有输送机的基板搬送路的图。
图7是示出具有浮起板的基板搬送路的图。
符号说明
1：基板外观检查装置；7：驱动部(移动单元)；11：控制部(控制单元)；13：照明部(照明单元)；15：摄像部(受光单元)；25：基板搬送路(基板搬送单元)；33：基板(检查对象基板)。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图对本发明的第一实施方式的基板外观检查装置进行说明。
本实施方式的基板外观检查装置1是用于对在例如图6所示的具有由多个辊21构成的输送机23的基板搬送路(基板搬送单元)25上、或者在图7所示的具备具有多个喷出孔27的浮起板29的基板搬送路31上搬送来的制造FPD的母玻璃基板(检查对象基板。以下称为“基板”。)33的整个面进行摄像来进行微观检查的装置。
如图1和图2所示，基板外观检查装置1具有：连接制造基板33的制造装置之间的基板搬送路25；检查装置单元(检查单元)3，其对以预定的搬送速度在该基板搬送路25上搬送来的基板33的表面的外观进行检查；导向件(引导单元)5，其用于搭载该检查装置单元3，例如由直线导向件或者滚柱导向件构成；驱动部(移动单元)7，其使检查装置单元3沿着该导向件5在基板搬送路25的搬送方向上移动，例如由直线电动机等直线驱动机构构成；速度检测部(速度检测单元)9，其对基板33的搬送速度进行检测；以及控制部(控制单元)11，其对驱动部7进行控制。
检查装置单元3具有：照明部(照明单元)13，其产生照射至基板33的表面的照明光；以及摄像部(受光单元)15，其对从该照明部13产生并由基板33的表面反射后的反射光进行摄影。
照明部13例如是照射与基板33的搬送方向正交的线状的照明光的直线照明光源。照明部13在基板搬送路25的上方设置成与后述的摄像部15成为预定的位置关系，且配置成照明光的光轴相对于基板33的表面倾斜预定的倾斜角度。
摄像部15例如由具有一维排列的多个像素的直线传感器构成，但是，除此之外，也可以是具有二维排列的例如CCD或CMOS等受光元件的二维传感器照相机。摄像部15以位于基板搬送路25的上方的方式进行设置，并配置成多个像素的光轴相对于基板搬送路25上的基板33的表面倾斜预定的倾斜角度，并使其光轴与由照明部13产生的照明范围的中心一致。
照明部13和摄像部15的位置关系是如下的位置关系：相对于基板33的面上的垂线，配置成照明光的入射角和摄像部15所拍摄的反射光的反射角相同来对干涉光进行拍摄的位置关系，或者配置成入射角和反射角不同来对散射光、衍射光进行拍摄的位置关系。由此，摄像部15依次获得在基板搬送路25上搬送的基板33的线扫描(line scan)图像。
导向件5沿着基板搬送路25的搬送方向平行地设置有一对。检查装置单元3通过驱动部7的驱动力在一对导向件5上行走，来自照明部13的照明光穿过各导向件5之间照射至基板33，来自基板33的表面的反射光通过贯通孔5a被摄像部15拍摄。
驱动部7由直线电动机构成，所述直线电动机具有：设在支承检查装置单元3的主体部上的构成直线电动机的可动电磁铁的未图示的滑动件；和构成驱动滑动件行走的固定电磁铁的导向件5。通过沿着导轨依次驱动导向件5侧的固定电磁铁，从而能够借助检查装置单元3侧的可动电磁铁与固定电磁铁的作用，使检查装置单元3沿着导向件以任意的速度行走。
速度检测装置9对在基板搬送路25上搬送的基板33的速度进行检测，并将检测到的基板33的基板速度信号输出至控制部11。
对这样构成的本实施方式的基板外观检查装置1的作用进行说明。
为了利用本实施方式的基板外观检查装置1对在基板搬送路25上搬送的基板33进行检查，首先，将检查装置单元3配置在基板搬送路25的基板搬入侧附近。
接着，通过速度检测装置9的动作，在基板33到达基板外观检查装置1的下方之前对基板搬送路25上的基板33的搬送速度进行检测，并将基板速度信号输出至控制部11。
如图3所示，当基板33位于基板外观检查装置1的下方时，控制部11对驱动部7进行控制，以使检查装置单元3向与基板33的移动方向相同的方向行走。此时，以使检查装置单元3的移动速度SS(SS>0)比基板33的搬送速度S(S>0)小的方式对驱动部7进行控制。
由此，检查装置单元3以相对速度T1(T1＝S—SS)沿着基板33的搬送方向对移动中的基板33进行扫描。即，相对速度T1与检查装置单元3相对于基板33的扫描速度相当。另外，图中的标号A示出基板33上的检测位置。
通过降低检查装置单元3相对于基板33的相对速度，即，通过将其控制为相对速度T1，能够根据摄像部15的摄像条件来调节检查装置单元3相对于基板33的相对速度T1。
在通过检查装置单元3检测到基板33上的缺陷时，为了进一步以高分辨率拍摄该缺陷，使检查装置单元3的移动速度比基板33的移动速度高，从而使检查装置单元3返回到缺陷的检测开始位置。此时，控制部11根据检测到缺陷的位置和基板33的搬送速度等数据，求出检测装置单元3的检查点到达搬送中的基板33的缺陷位置的速度和时间，以使检查装置单元3的检查点位于比缺陷稍微靠搬送方向的前方的方式使检查装置单元3移动。然后，控制部11对检查装置单元3的移动速度进行调节，以使检查装置单元3相对于基板33的相对速度比最初设定的相对速度慢。
其结果是，利用摄像部15以比基板33的搬送速度慢的相对速度T1依次获得线扫描图像，由此能够遍及基板33的整个面得到高分辨率的图像，能够对基板33良好地进行微观检查。并且，由于不需要为了获得高分辨率的图像而降低基板33的搬送速度，因此不会降低检查工序中的检查效率。并且，在检测到缺陷时，根据摄像条件，进一步减慢检查装置单元3相对于基板33的相对速度T1，由此能够提高摄像部15的分辨率，能够良好地拍摄微小的缺陷。
如以上说明的那样，根据本实施方式的基板外观检查装置1，由于能够根据摄像部15的摄像条件任意地调节检查装置单元3相对于基板33的相对速度，所以例如即使延长作为摄像部15的摄像条件的曝光时间(或者减慢快门速度)，也能够通过对检查装置单元3的移动速度进行调节，以成为适合于曝光时间(或者快门速度)的相对速度，从而能够无抖动地对在基板33的表面反射的反射光进行拍摄。
并且，通过利用控制部11变更检查装置单元3的速度，从而能够任意地控制检查装置单元3相对于基板33的相对速度。因此，通过根据摄像部15的摄像条件和缺陷的大小调节相对速度，从而不会降低基板33的搬送速度，就能够得到基板33表面的鲜明的图像而进行高精度的检查。
另外，本实施方式能够进行如下的变形。
例如，在本实施方式中，为了使检查装置单元3相对于基板33的相对速度(扫描速度)变小，控制部11以比基板33的搬送速度小的移动速度对检查装置单元3进行驱动，但是也可以使检查装置单元3的移动速度比基板33的搬送速度高，由此使相对于基板33的扫描方向反向。
并且，在本实施方式中，使检查装置单元3的移动方向为与基板33的移动方向相同的方向，但是，根据基板33的搬送速度，在基板33的搬送速度为低速的情况下，也可以使检查装置单元3的移动方向向基板33的移动方向的反方向移动，从而相对于基板33的扫描方向相反。这种情况下，由于与检查装置单元3的速度相比能够减小检查装置单元3的移动范围，因此能够进一步缩短导向件5的长度。
并且，如图4所示，也可以以使检查装置单元3的移动速度SS与基板33的搬送速度S相同(SS＝S)的方式对驱动部7进行控制。该情况下，作为摄像部15采用前述的使用二维传感器的照相机等的情况是有效的，能够以相对静止的状态获得基板33的预定区域。另外，在以预定时间追踪从得到的图像检测到的缺陷的状态下，能够在监视器上持续显示为静态图像。
并且，由于在将检查装置单元3的移动速度调整为与基板33的搬送速度相同的情况下，基板33上的检测位置A始终被检查装置单元3捕捉，所以能够在与基板33静止的情况相同的条件下对基板33的表面进行摄像。因此，能够延长摄像部15的摄像时间，并且，不会产生图像的图像抖动，能够以高精度且高分辨率对基板33的表面的欲进行检查的缺陷部位进行摄像，能够进行更精密的检查。
并且，例如在本实施方式中，作为摄像部15采用直线传感器，但是也可以如上所述采用使用CCD等二维摄像元件的照相机。在该情况下，期望在基板搬送路的宽度方向上排列多个照相机，并使各照相机在搬送方向上一体地移动。
并且，例如在本实施方式中，将检查装置单元3设在基板33的上方，但是也可以代替于此，将检查装置单元3设在基板33的下方。
并且，例如在本实施方式中，摄像部15对在基板33的表面反射的反射光进行拍摄，但是也可以代替于此，如图5所示，以摄像部15位于基板33的下方的方式配置摄像部15，利用摄像部15对透过基板33后的透射光进行拍摄。

Claims (10)

1、一种基板外观检查装置，所述基板外观检查装置具有：
基板搬送单元，其使检查对象基板沿着恒定方向移动；
照明单元，其对所述检查对象基板射出照明光；
受光单元，其接受从该照明单元射出并在所述检查对象基板反射后的反射光、或者透过所述检查对象基板后的透射光；
移动单元，其使所述照明单元和所述受光单元一体地移动；以及
对该移动单元的驱动进行控制的控制单元，
该控制单元对所述移动单元的驱动进行控制，以使得所述移动单元使所述照明单元和所述受光单元沿着与所述检查对象基板的移动方向相同的方向移动。
2、根据权利要求1所述的基板外观检查装置，其中，
所述基板搬送单元使所述检查对象基板以恒定的速度移动。
3、根据权利要求1或2所述的基板外观检查装置，其中，所述基板外观检查装置具有：
检查单元，其一体地构成所述照明单元和所述受光单元；以及
引导单元，其沿着所述检查对象基板的搬送方向平行地设置，对所述检查单元的移动进行引导。
4、根据权利要求1所述的基板外观检查装置，其中，
所述照明单元为直线照明光源，所述受光单元为直线传感器。
5、根据权利要求1所述的基板外观检查装置，其中，
所述基板外观检查装置还具有对所述检查对象基板的搬送速度进行检测的速度检测单元，
所述控制单元根据由所述速度检测单元检测到的所述检查对象基板的搬送速度来对所述移动单元进行控制。
6、根据权利要求1或5所述的基板外观检查装置，其中，
所述控制单元对所述照明单元和所述受光单元相对于所述检查对象基板的相对速度进行控制，以使其成为比所述检查对象基板的搬送速度低的恒定速度。
7、根据权利要求6所述的基板外观检查装置，其中，
所述照明单元和所述受光单元的移动速度被设定为比所述检查对象基板的搬送速度低的速度。
8、根据权利要求1或5所述的基板外观检查装置，其中，
所述照明单元和所述受光单元的移动速度被设定为比所述检查对象基板的搬送速度高的速度。
9、根据权利要求1或5所述的基板外观检查装置，其中，
所述照明单元和所述受光单元的移动速度被设定为与所述检查对象基板的搬送速度相同的速度。
10、根据权利要求1所述的基板外观检查装置，其中，
所述受光单元为具有二维摄像元件的照相机。
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