JP2004125434A - Appearance examining method and device for electronic circuit component and method of manufacturing electronic circuit component - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路用部品の外観検査方法及び外観検査装置並びに電子回路用部品の製造方法に関し、より詳細には、外観検査の高精度化に適した電子回路用部品の外観検査方法及びそれに用いられる外観検査装置並びに、該外観検査方法にて外観検査が行なわれる工程を有する電子回路用部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やワークステーション（ＷＳ）等のコンピュータの劇的な進歩は勿論のことであるが、カメラやスキャナ等の画像入出力機器、ＣＤやＭＯ等の画像記録装置の進歩に伴い画像処理における処理速度や、処理精度といった処理技術は、目覚しく発展するに至っている。
そのような中、従来、目視検査に頼っていたパッケージ基板や半導体部品等の電子回路用部品の外観検査は、画像処理を用いた自動化へと技術転換がなされようとしている。尚、本明細書における電子回路用部品は、セラミックパッケージ基板やプラスチックパッケージ基板といった周知のパッケージ基板および、ＬＳＩやＩＣチップといった半導体部品、チップキャパシタ、アンテナスイッチモジュール等を含む周知の電子部品を概念として含有する。
【０００３】
上記外観検査に用いられる画像処理の方法としては、モノクロ処理による白黒２値化処理の方法と、カラー画像処理による方法とが種々検討されている。
また、カラー画像処理を用いた外観検査においては、白黒２値化処理を用いた場合に比べて外観上の微妙な色差の識別能力を高めることができる。そのため、構成原料による微妙な色差が表面に発生しやすい電子回路用部品の外観検査においては、カラー画像処理による方法が、特に有用な方法であることが認識されている。
【０００４】
【特許文献１】実開平７−２９６４号公報
【特許文献２】特開平９−１０６４５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、カラー画像処理を用いて電子回路用部品の外観検査を行った場合、白黒２値化処理を用いた場合に比べて、処理精度に関して次のような問題が特に顕在化してしまう。カラー画像は、３次元色空間座標系の独立した３つの座標成分のそれぞれ座標値にて表される。そのため、白黒２値化にて表される白黒の濃淡度に比べて、外観上の微妙な色差の識別能力が高まる訳である。この色差の識別能力の向上により、外観上の良品領域と不良領域との色差が際立つことになるので、該不良領域の抽出精度を高めることが可能となる。しかしながら、この識別能力の向上により、カラー画像処理を行なうために順次製品ごとに取得するそれぞれ検査画像間における色度のばらつき、つまり、製品ごとにその製造工程上にて不可避的に発生してしまう色度のばらつきも、白黒２値化の場合に比べて顕著に表れてしまう。そのため、検査画像と予め設定される基準画像とを用いて製品ごとに順次画像処理した際に、良品領域が不良領域として過剰抽出される不具合の発生や、不良領域の見逃しといった不具合の発生が、電子回路用部品のように大量の製品を順次外観検査として取り扱う必要がある以上、ある程度避け得ない状況となる。この製品ごとに発生する色度のばらつきが製品の品質に関わりがない場合、外観検査方法を工夫することで、該色度のばらつきに起因する検査精度の低下を少なくとも抑制することが求められることになる。
【０００６】
上述のごとくカラー画像処理を用いた外観検査のほうが、白黒２値化処理を用いた場合に比べてその処理精度は高いが、昨今の電子回路用部品の高密度化および高集積化に対応する形で、さらなる外観検査の高精度化を図るためには、上記製品ごとに発生する色度のばらつきに起因した外観検査精度の低下を抑制することは重要な課題とされる。即ち本発明は、電子回路用部品の外観をカラー画像処理を用いて外観検査する際に、その処理精度の向上を可能とする電子回路用部品の外観検査方法及びそれに用いられる外観検査装置並びに、該外観検査方法にて外観検査を行う工程を有する電子回路用部品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記課題を解決するための電子回路用部品の外観検査方法は、
電子回路用部品の検査面からの検査光をカラー受光部にて受光し、該カラー受光部の検知出力に基づいて前記検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成する検査面色情報生成工程と、
該検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データおよび該第一検査面データを自身の３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データのうち少なくとも一方における少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを作成する画像処理データ作成工程と、
該画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち前記画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定する不良領域選定工程とを含むとともに、
前記不良領域選定工程における前記画像処理に用いる前記画像処理データは、前記良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する前記画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとされることを特徴とする。
【０００８】
上記本発明の電子回路用部品の外観検査方法は、その外観検査対象である、電子回路用部品の検査面の外観のカラー画像に対して、画像処理を施すことにより行なうものである。まず、検査面の外観のカラー画像を、検査面からの検査光をカラー受光部で受光することにより得るとともに、該カラー受光部より、そのカラー画像の入力信号に対する検知出力を出力させる。そして、該検知出力に基づいて、検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成させる（検査面色情報生成工程）。該検査面色情報は、検査面内の各位置、つまりは、検査面の外観のカラー画像を区画化した各画素の位置における、３次元色空間座標系をなす独立した３つの座標成分のそれぞれ座標値から構成されるものである。このように、検査面色情報は、検査面内の各位置の位置情報と、その位置におけるカラー画像情報とを含むものである。
【０００９】
上記検査面色情報を生成させた後、該検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データおよび該第一検査面データを自身の３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データのうちの少なくとも一方における、少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを作成する（画像処理データ作成工程）。この第一検査面データは、検査面色情報と同じ３次元色空間座標系からなり、他方、第二検査面データは、第一検査面データとは異なる３次元色空間座標系からなるものである。電子回路用部品の外観を検査する際、検査対象によって有用とされる３次元色空間座標系の座標成分は変化する。そこで、その有用な座標成分に適宜対応する形で、第一検査面データおよび第二検査面データのうちの少なくとも一方における、少なくとも１つの座標成分から画像処理データは構成される。この画像処理データが、画像処理する際の検査画像をなす画像データとされるものである。そして、この画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち画像処理データに対応する良品基準色データとを用いたカラー画像処理にて不良領域を選定する（不良領域選定工程）。該不良領域選定工程を行う際のカラー画像処理は、画像処理データと良品基準色データとのそれぞれ同じ座標成分同士の座標値に対する差分を用いた差分処理や、画像処理データと良品基準色データとのそれぞれ同じ座標成分同士によるパターンマッチング処理など公知の画像処理を適宜採用することにより行なうことができる。なお、良品基準色情報は、検査面内の各位置におけるカラー画像情報の各座標成分に対して、予め設定される良品基準値からなるものである。つまり、外観検査として画像処理する際に適宜選択される３次元色空間座標系のそれぞれ座標成分に対して、良品許容範囲内における所定の基準値を座標値として予め設定させたものである。
【００１０】
ただし、本発明における上記不良領域選定工程における画像処理に用いる画像処理データは、良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとする。つまり、電子回路用部品の所定領域の検査面に対する外観検査をなす画像処理は、その製品ごとについて、毎回、補正画像処理データと良品基準色データとを用いて行なうものとする。このことにより、検査面の画像情報に基づく画像処理データのある座標成分の画像が、製品ごとの不可避的な色度のばらつきに伴い良品基準色データの同座標成分の画像に対して色度のばらつきを有したとしても、本発明に示すように製品ごとに補正画像処理データを作成することで画像処理に与える不良領域の過剰検出等の不具合を効果的に抑制することが可能となる。電子回路用部品を外観検査対象とすることは、必然的に製品ごとに不可避的な色度のばらつきが発生しやすいものを取り扱うことになり、さらに、電子回路用部品においては、その外観検査を順次大量に処理する必要がある。そのため、特に製造工程上において製品品質に関わりなく不可避的に発生する色度のばらつきが検査精度の低下に繋がることは、従来ある程度避けがたい問題であったが、本発明においては、そのような不具合の発生を効果的に抑制することができるので、結果として外観検査における検査精度を確実に高めることが可能となる。
【００１１】
上記した補正画像処理データの作成は、画像処理データおよび良品基準色データのそれぞれ同一座標成分を表すデータ同士を、その座標値の大きさを基に比較処理することによりなされる。この比較処理を行う際、座標成分を表すデータのうち全座標値からなるデータ群、つまり検査面の全領域に対応するデータ群を用いて行ってもよいし、座標成分を表すデータのうち一部の座標値からなるデータ群、つまり検査面の所定の部分領域に対応するデータ群を用いて行ってもよい。このように、検査面の全領域または所定の部分領域に対応するデータ群を適宜使用して比較処理がなされる。また、比較処理を、例えば、座標成分を表すデータのうち一部の座標値からなる第一データ群と、該第一データ群を除く座標値から適宜選択される第二データ群とを個別に比較することにより行うといったように、検査面の所定領域に各自対応する複数のデータ群を用いた個別の比較処理にて補正画像処理データを作成してもよい。
【００１２】
上記した画像処理データおよび良品基準色データのそれぞれ同一座標成分を表すデータ同士を、その座標値の大きさを基に比較処理する方法としては、それぞれの平均値、中央値、最頻値や加重平均値を代表値として用いた方法、または、良品基準色データ側の座標成分の大きさを基に設定されるしきい値を代表値にしたハイパス、ローパス、バンドパスなどのフィルタ処理を画像処理データ側の座標成分に対して施す方法や、さらにはフーリエ変換を組み入れた方法など、公知の統計学的な比較補正処理の方法を適宜選択して用いればよい。このように、画像処理データおよび良品基準色データのそれぞれ同一座標成分の座標値に基づく大きさを比較処理した後、該比較処理結果に基づいて画像処理データにおけるそれぞれ座標成分の座標値の大きさを補正処理することにより補正画像処理データが作成されることになる。
【００１３】
次に、本発明における補正画像処理データの作成は、良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータのうち検査面における所定の部分領域に対応するデータ群に基づく基準代表値と、該座標成分に対応する画像処理データのそれぞれ座標成分を表すデータのうち前記部分領域に対応するデータ群に基づく比較代表値とを用いた補正処理にて行うことを特徴とする。
【００１４】
上述のように補正画像処理データの作成は、画像処理データおよび良品基準色データのそれぞれ同一座標成分を表すデータ同士を、それぞれの座標値を基に比較処理することによりなされる。この比較処理は、製品ごとに発生する色度のばらつきを、良品基準色データに基づいてある意味平滑化する処理にあたる。そのため、この目的においては、比較処理を、各々画像処理と良品基準色データとのそれぞれ同一座標成分を表すデータのうち検査面における所定の部分領域に対応するデータ群に基づく、各々比較代表値と基準代表値とを用いた処理とすることで十分に対応できる。なぜなら、製品自体の検査面領域における色度のばらつきを平滑化するのが目的ではなく、製品ごとの検査面領域における色度のばらつきを平滑化させることが目的であるからである。また、このように比較処理を、座標成分を表すデータのうち一部分のデータ群を用いて行うものとすることで、その比較処理の処理時間を短縮化することができ、ひいては、該比較処理結果に基づいて画像処理データにおけるそれぞれ座標成分の座標値の大きさを補正処理することにより作成する補正画像処理データの作成時間も短縮化することができる。電子回路用部品の外観検査においては、大量の製品を順次効率よく処理することも作業上重要とされるので、補正画像処理データの作成時間の短縮化をなすことは有用であると言える。
【００１５】
さらに、上記した比較処理に用いる基準代表値および比較代表値は、それぞれ検査面における所定の部分領域をなすデータ群の平均値、中央値および最頻値のうちのいずれかとするのが望ましい。比較処理自体は、上述したように製品ごとの色度のばらつきを平滑化するのが目的であるので、ある特定の座標値に重みを付けたり、異常値の発生に気を配る形でフィルタ処理を施すなどといった処理を煩雑化することなく、基礎的な統計量を比較する際に一般的に用いる平均値、中央値および最頻値のいずれかを用いれば十分であると言える。その結果、処理自体も煩雑とならず簡便に比較処理を行うことが可能となる。また、検査面における所定の部分領域をなすデータ群の分布が概ね左右対称となるものであれば、特には、平均値を用いて比較処理を行なうのが望ましい。なぜなら、データ群の分布が概ね左右対称となれば、平均値と中央値および最頻値との値は同等と見なしうるものとなり、処理を最も簡便に行えるものが平均値であるからである。
【００１６】
上記した基準代表値および比較代表値を用いた比較処理としては、例えば、基準代表値と比較代表値との差分値などを取る方法を採用すればよく、その後、該差分値を、比較処理の対象となった座標成分を表すデータの全座標値または一部の座標値に対して例えば加えたり引いたりすることで、画像処理データの補正処理がなされることになる。
【００１７】
ここまでに、本発明においては、少なくとも補正画像処理データを用いた画像処理を行なうことで、その不良領域を選定する選定精度が効果的に高まることについて述べてきた。そこで、次に、画像処理にて用いられる３次元色空間座標系について述べる。第一としては、公知の３次元色空間座標系であれば、特に限定されるものではないが、その中においても、第一検査画像データは、光の三原色である赤Ｒ、緑Ｇおよび青Ｂを座標成分とするＲＧＢ座標系とするのが好適である。なぜなら、外観をカラー撮像するためのカラー受光部としては、ＣＣＤカメラが多く用いられており、その検知出力の信号は、ＲＧＢ座標系に対応したものとされるからである。このように、第一検査画像データを、ＲＧＢ座標系からなるものとすることで、カラー受光部からの検知出力データに基づいて検査面色情報を生成し、第一検査画像データを作成する工程過程において座標変換する必要がなく、外観検査の処理時間を短縮化することが可能となる。次に、第一検査面データを座標変換することにより作成される第二検査面データは、色相Ｈ、彩度Ｓおよび明度Ｉを座標成分とするＨＳＩ座標系とするのが好適である。なぜなら、電子回路用部品の良品基準値からなる良品基準色情報は、目視により得られた判定基準を基に設定する必要があり、ＨＳＩ座標系が、人の色感覚に近いものとされるからである。つまりは、第二検査面データを、ＨＳＩ座標系とすることで、その良品基準値とされる良品基準色情報の判定基準がより精度よく設定されることになり、ひいては、外観検査の処理精度を高めることが可能となる。
【００１８】
勿論、第一検査面データおよび第二検査面データは、上述の３次元色空間座標系に限定されるわけではなく、例えば、ＲＧＢ座標系およびＨＳＩ座標系は、それぞれ独立した３つの座標成分からなるが、該座標成分に従属する座標成分を加えた、４つ以上の座標成分よりなるものとすることも可能である。このように、第一検査面データおよび第二検査面データをなす３次元色空間座標系は、第一には、外観検査処理において、必要とされる処理精度および処理時間を考慮して、適宜公知のものから選択されればよい。
【００１９】
次に、上述してきたような電子回路用部品の外観検査方法を行なうための外観装置について述べる。そこで、本発明の電子回路用部品の外観検査装置は、
電子回路用部品の検査面を撮像するカラー受光部と、
該カラー受光部の検知出力に基づいて検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成する検査面情報生成手段と、
該検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データおよび該第一検査面データを自身の３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データのうち少なくとも一方における少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを作成する画像処理データ作成手段と、
該画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定する不良領域選定手段とを備えてなるとともに、
不良候補領域選定手段における画像処理に用いられる画像処理データは、良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとされることを特徴とする。
【００２０】
まず、カラー受光部にて電子回路用部品の検査面のカラー画像を撮像し、その検査面の各位置それぞれに対応した各画素にてカラー画像の入力信号を検知するとともに、各画素におけるカラー画像を表す３次元色空間座標系の３つの座標成分それぞれに対応する検知出力の信号を、カラー受光部より出力させる。次に、出力されたアナログ信号に基づいて、検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分それぞれに対応する３つの座標値よりなる検査面色情報を、デジタル信号として生成する検査面情報生成手段は、パーソナルコンピューター（ＰＣ）などのコンピューターに具備させることができる。そして、該検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データおよび該第一検査面データを自身の３次元色空間座標系とは異なる３次元座標系に座標変換させた第二検査面データのうち少なくなくとも一方における少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを作成する画像処理データ作成手段もまたＰＣなどのコンピューターに具備させることができる。そして、該画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定する不良領域選定手段は、上記同様にＰＣなどのコンピューターに具備させることができる。ただし、不良領域選定手段における画像処理に用いられる画像処理データは、良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータ、つまり、上述した補正画像処理データとされる。この補正画像処理データを作成するための手段も、コンピューターに具備させることができる。このような手段を具備した本発明の外観検査装置を用いることで、上述したような電子回路用部品の外観検査方法を行なうことができる。
【００２１】
ここまでに、本発明の電子回路用部品の外観検査方法および外観検査装置について述べた。次に、このような外観検査方法により、電子回路用部品の外観検査を行なう外観検査工程を有する本発明の電子回路用部品の製造方法について述べる。まず、配線パターンを基板上に形成させる工程にて、電子回路用部品の素子機能に応じた配線パターンが形成される。このような配線パターンが形成された基板表面上の外観に対して、異物の付着、変色、クラック、表面の剥がれ等の不良領域を外観検査する必要がある。そこで、この配線パターンが形成された基板表面上の検査面に対する外観検査を、上記したような外観検査方法を用いた判定工程にて行なう。該判定工程においては、まず、上記した外観検査方法と同様の方法を用いて、検査面における不良領域の選定を行なう。そして、さらに、選定された不良領域に対応する配線パターンの各部位における面積、長さ等の形状をそれぞれ評価することで、最終的な良否判定を行なう。このような作業工程にて基板表面上の検査面の外観に対する判定工程を行なうことで、その外観検査の処理精度を向上させることできる。その結果、製造される電子回路用部品を製品とする際の信頼性とともにその品質を高いものとすることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明を行なう。
図１は、本発明の電子回路用部品の外観検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。外観検査装置１００は、電子回路用部品１を載置するステージ２０を具備してなる。また、ステージ２０は、移動制御装置５０からの電力により、電子回路用部品１の位置決め及び搬送を、自動的に行なうことができる。外観検査装置１００は、その他に、光源３０からの光を電子回路用部品１の検査面上に照明させるための照明装置４０、カラー受光部２および画像処理装置１１などを含んだ構成とされる。カラー受光部２は、外観検査対象となる電子回路用部品１の検査面の外観のカラー画像を撮像し、その検査面の各位置それぞれに対応した各画素にてカラー画像の入力信号を検知するとともに、各画素におけるカラー画像を表す３次元色空間座標系の３つの座標成分それぞれに対応する検知出力の信号を画像処理装置１１に出力する機能を持つ。次に、画像処理装置１１は、図３に示すように、演算処理等の機能をなすＣＰＵ１３、データを記憶する機能をなすメモリ１４、データを保管および蓄積する機能をなすハードディスク１５、カラー受光部２から出力される、カラー画像を表す３次元色空間座標系の３つの座標成分それぞれに対応する検知出力の信号を取り込むとともに、そのアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換させる機能を持つ画像取込ボード１６、および、取込画像や処理状態等を表示するモニター１２などを有してなる。このような画像処理装置１１により、画像データの作成、画像処理等を行なうことができる。なお、図１および図３における画像処理装置１１の形態は、パーソナルコンピューター（ＰＣ）を主体としたものとなっているが、ＰＣの代わりにワークステーションなど汎用コンピューターを使用することもできる。また、画像取込および処理機能を特化させた画像処理装置を、コンピューターに外部接続させる形態にて機能させることもできる。さらに、ハードディスク１５を、ここでは補助記憶装置として位置づけているが、この補助記憶装置としてのハードディスクをＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどのリム−バル記憶媒体、または、ＬＡＮなどで接続された外部の記憶媒体に置き換えることもできる。一方、メモリ１４は、画像データの記憶ならびに画像処理、演算処理等に用いられるが、これらメモリ１４の機能をハードディスク１５にてなすことも勿論可能である。
【００２３】
次に、図１、図２および図３を併用して本発明の外観検査方法について説明を行う。図２は外観検査方法の一作業手順を示すものである。ステージ２０に載置された電子回路用部品１の検査面に対して、光源３０からの光を照明装置４０を介して照射し、電子回路用部品１の検査面の外観のカラー画像をカラー受光部２にて撮像するとともに、その検査面の各位置に対応する各画素における、カラー画像を表す３次元色空間座標系の３つの座標成分それぞれに対応する検知出力の信号を画像処理装置１１に出力する。そして、画像処理装置１１の画像取込ボード１６にて、入力された検知出力の信号を、Ａ／Ｄ変換するとともに、デジタル信号としての検査面色情報を生成する。この検査面色情報は、検査面の各位置、つまりは、検査面の外観のカラー画像を区画化した各画素の位置における、３次元色空間座標系の独立した３つの座標成分それぞれに対応した３つの色空間座標値から構成されるものである。このように、検査面色情報は、検査面の各位置の位置情報と、その各位置におけるカラー画像情報とを含むものである。この作業がステップ１の検査面色情報生成工程にあたる。そして、生成された検査面色情報は、画像取込ボード１６を介して、検査面のカラー画像の情報として画像処理装置１１に取り込まれることになる。
【００２４】
ステップ１にて画像処理装置１１に入力された検査画色情報を、画像処理装置１１のメモリ１４に第一検査画像として保管しておく。そして、予めメモリ１４に読み込ませておいた基準画像と比較し、第一検査画像において位置ズレがある場合は、そのズレ量を画像処理装置１１にて計算する。その後、該ズレ量を基に第一検査画像の位置補正を行い、第一検査面データとしてメモリ１４に保管する。この作業がステップ２にあたる。
【００２５】
次に、第一検査面データとは異なる３次元色空間座標系のデータを必要とする場合、ステップ２にてメモリ１４に保管した第一検査面データを、自身の３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に、ＣＰＵ１３およびメモリ１４を用いた演算処理にて座標変換するとともに、その処理結果を第二検査面データとしてメモリ１４に保管する。そして、これら第一検査面データおよび第二検査面データのうち少なくとも一方における少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを画像処理装置１１を用いて作成するとともに、メモリ１４に保管する。この作業が、ステップ３の画像処理データ作成工程にあたる。また、第一検査面データおよび第二検査面データのうち少なくとも一方を構成する検査面の各位置におけるカラー画像情報の各座標成分それぞれに対して、良品許容範囲内の良品基準値を予め設定させておくとともに、これら良品基準値からなる良品基準色情報を予めメモリ１４に読み込ませておく。そして、良品基準色情報のうち画像処理データの各座標成分に対応する良品基準色データをメモリ１４に保管しておく。さらに、この良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさを、ＣＰＵ１３およびメモリ１４を用いた演算処理にて補正処理するとともに、この補正処理にて作成したデータを補正画像処理データとしてメモリ１４に保管しておく。この作業がステップ４の補正画像処理データ作成にあたる。
【００２６】
そして、画像処理データの各座標成分を表すデータと、該座標成分に対応する良品基準色データの各座標成分を表すデータとを用いて、それらを差分処理することによる画像処理や、パターンマッチングすることによる画像処理などの公知の画像処理を、画像処理装置１１にて行う。この画像処理にて抽出されたデータに対応する検査面内の各位置の集合を、不良領域とする。この作業が、ステップ５の不良領域選定工程にあたる。また、ここで抽出されたデータは、画像抽出データとしてメモリ１４に保管しておく。
【００２７】
ステップ５の不良領域選定工程における画像処理は、画像処理データと良品基準色データとを用いて行われるが、例えば、差分処理を行なう座標成分とパターンマッチングを行う座標成分とを分けた形で個別に種類の異なる画像処理を施すものとしてもよい。その場合、それぞれの画像処理にて個別にデータ抽出がなされるが、それら抽出したデータを合わせたものに対応する検査面の各位置の集合が不良領域とされる。
【００２８】
次に、ステップ５の作業の後、選定された不良領域に対応するメモリ１４に保管しておいて画像抽出データを用いて、電子回路用部品１の検査面内において不良領域とされた各部位それぞれの面積、長さを画像処理装置１１にて解析を行い、形状評価データを作成する。該形状評価データから、電子回路用部品１の検査面内に形成された配線パターンの各部位ごとに設定されたしきい値を超えるものが抽出された場合、その電子回路用部品１を不良と判定する。この作業が、ステップ５の形状評価による良否判定にあたる。なお、ここでは、ステップ４における画像処理にて抽出されたデータをまとめて抽出データとしたが、例えば、画像処理される座標成分ごとの抽出データを個別に抽出データとしてメモリ１４に保管させるとともに、それら抽出データを個別に用いて、上記同様の方法にて形状評価による良否判定を行うことも可能である。
【００２９】
上記の作業手順には記載していないが、良品基準色情報を構成する各座標成分がなす良品基準画像は、予め、ステップ２の位置補正にて用いた基準画像と比較することにより、位置補正がなされたものである。また、当然であるが、電子回路用部品１において外観検査の対象とされない領域には、予めマスク処理が施されてなる。さて、上記の作業手順により、電子回路用部品１の外観検査が行なわれるが、この作業手順は一例にすぎない。ステップ２の位置補正や、画像処理装置１１におけるデータの作成、演算処理および解析の方法・手順は、公知のものが適用可能である。
【００３０】
次に、第一検査面データや第二検査面データに用いられる３次元色空間座標系の具体例や、ステップ３における補正処理の具体例などを合わせて、以下に本発明の外観検査方法の実施例について説明を行う。
【００３１】
（実施例） カラー受光部２として、光の三原色（赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ）別に、カラー画像を取り込めるものを用いる。例えば、ＣＣＤ型の３板式カラーラインセンサカメラなどを用いる。このようなラインセンサカメラ２を用いて、図４に示すように、電子回路用部品１を載置したステージ２０をカメラスキャン方向とは垂直方向とされるＸ方向に移動させることにより、電子回路用部品１の検査面の外観のカラー画像を、Ｒ、Ｇ、Ｂ別に検査面色情報として画像処理装置１１に取り込む。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ別の各取り込み画像は、図４に示すように、画素を最小単位として構成され、各画素の大きさは、使用するラインセンサカメラ２の種類やレンズの種類により決まる分解能にて規定される。一方、Ｒ、Ｇ、Ｂ別にラインセンサカメラ２より画像処理装置１１に出力される検知出力の出力値を表す輝度の大きさは、画像処理装置１１にて、例えば、０〜２５５の１バイトのデジタル値に変換される。このようにして、検査面の各位置にそれぞれが対応した各画素の位置における、Ｒ、Ｇ、Ｂ座標成分それぞれに対応した座標値から構成される検査面色情報を、画像処理装置１１に取り込む。また、該検査面色情報は、検査面の各位置の位置情報と、その各位置におけるＲＧＢ座標系にて表されるカラー画像情報とを含むものとされる。
【００３２】
次に、画像処理装置１１に入力された検査面色情報を、画像処理装置１１のメモリ１４に第一検査画像として保管しておく。そして、予めメモリ１４に読み込ませておいた基準画像と比較し、第一検査画像において位置ズレがある場合は、そのズレ量を画像処理装置１１に計算する。その後、該ズレ量を基に第一検査画像の位置補正を行ない、第一検査面データとしてメモリ１４に保管する。
【００３３】
第一検査面データとは異なる３次元色空間座標系（本実施例ではＨＳＩ系）のデータを必要とする場合、上記位置補正を行なった後、メモリ１４に保管された第一検査面データを、自身のＲＧＢ座標系とは異なるＨＳＩ座標系に、ＣＰＵ１３およびメモリ１４を用いた演算処理にて座標変換するとともに、その処理結果を第二検査面データとしてメモリ１４に保管する。ここで、第一検査面データは、カラー画像情報として、Ｒ、Ｇ、Ｂ座標成分の３つの座標成分を有し、他方、第二検査面データは、Ｈ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｉ（明度）座標成分の３つの座標成分を有するものとされる。また、色相Ｈは、色合いを表すものであり、図５（ａ）に示すように、周方向に対してＲ（赤）、Ｙ（黄）、Ｇ（緑）、Ｃ（シアン）、Ｂ（青）、Ｍ（マゼンダ）が規定され、その中心に対する角度により色合いが定義されるものである。そこで、該色合いを示す０〜３６０度の範囲からなる角度を、０〜２５５（１バイト）の値に割り充てたものを、Ｈ座標成分の座標値とする。例えば、Ｒを０とすると、Ｇが８５、Ｂが１７０となり、２５５で再びＲとなる。次に、図５（ｂ）のＨＳＩ座標系に示すように、色の鮮やかさを表す彩度Ｓは、中心からの長さにて定義されるものである。そこで、その長さを、０〜２５５（１バイト）の値に割り充てたものを、Ｓ座標成分の座標値とする。最後に、色の明るさを表す明度Ｉは、中心軸上の位置で定義されるものである。そこで、その位置を、０〜２５５（１バイト）の値に割り充てたものを、Ｉ座標成分の座標値とする。
【００３４】
上記のようにそれぞれの座標成分の座標値が規定された、第一検査面データおよび第二検査面データのうち少なくとも一方における少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを画像処理装置１１を用いて作成するとともに、メモリ１４に保管する。また、第一検査面データおよび第二検査面データのうち少なくとも一方を構成する検査面の各位置におけるカラー画像情報の各座標成分それぞれに対して、良品許容範囲内の良品基準値を予め設定させておくとともに、これら良品基準値からなる良品基準色情報を予めメモリ１４に読み込ませておく。そして、上記第一検査画像の位置補正に用いた基準画像を基に、良品基準色情報は位置補正がなされたものとされる。勿論、該良品基準色情報を基準画像として用いることもできる。次に、良品基準色情報のうち画像処理データの各座標成分に対応する良品基準色データをメモリ１４に保管しておく。そして、良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータにおいて、検査面の所定の部分領域に対応するデータ群のそれぞれ座標値の基準代表値を求める。この基準代表値は、例えば、平均値、中央値や最頻値などのいずれかとする。このように求めた基準代表値と同様にして、画像処理データのそれぞれ座標成分を表すデータにおいても、基準代表値を求めたのと同一の検査面の所定の部分領域に対応するデータ群のそれぞれ座標値の比較代表値を求める。そして、求めた基準代表値と比較代表値との差分値を取るとともに、該差分値を、画像処理データのそれぞれ座標成分を表すデータのバックグランドの底上げまたは底下げの形で、例えば、該データをなす全座標値に加えるまたは減ずる補正処理を行なう。そして、その処理結果を、補正画像処理データとしてメモリ１４に保管する。
【００３５】
そして、補正画像処理データを作成した後、補正画像処理データと良品基準色データとの同一座標成分をなすデータ同士の差分処理やパターンマッチングなどの画像処理を行うことで、不良領域の選定を行う。そして、この選定結果に基づいて、形状評価による最終的な電子回路用部品の良否判定を行う。
【００３６】
上記のように補正画像処理データを用いた画像処理を行うことで、製品ごとに発生する不可避的な色度のばらつきを効果的に平滑化することが可能となり、ひいては、電子回路用部品の外観検査の検査精度を高めることができる。但し、本実施例は、あくまで例示であるので、請求項の記載に基づく技術的範囲を逸脱しない限り、種々の変形ないし改良を付加することができる。例えば、補正画像処理データの作成を、検査面の全領域に対応するデータを用いて求めた基準代表値および比較代表値を基に行ってもよいし、検査面の領域を所定複数の領域に分割するとともに個別にそれぞれ基準代表値および比較代表値を求め、それに応じて座標成分のデータをなすそれぞれ座標値を個別に補正する方法にて行ってもよい。
【００３７】
上述してきた本発明の外観検査方法を用いることで、電子回路用部品の検査面に対して行なわれる外観検査の検査精度を高めることが可能となる。また、電子回路用部品の素子機能に応じた配線パターンが基板上に形成された、該基板上の外観に対して、異物の付着、変色、クラック、表面の剥がれ等を外観検査する判定工程を有する電子回路用部品の製造方法においても、該判定工程を本発明の外観検査方法と同様な方法を用いて行なうことで、その外観に対する検査精度を向上させることができる。
【００３８】
尚、上述した本発明に係わる実施形態および実施例は、あくまで一例であって、電子回路用部品の検査面の外観検査において、製品ごとに補正画像処理データを作成するとともに、該補正画像処理データを用いて画像処理を行なう概念のものは、本発明の概念に内包されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外観検査装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】本発明の外観検査方法の一作業手順を示す概略工程図。
【図３】本発明の外観検査装置の要部の概略構成図。
【図４】本発明の外観検査方法を説明するための模式図。
【図５】本発明の外観検査方法に用いられる３次元色空間座標系を説明するための模式図。
【符号の説明】
１ 電子回路用部品
２ カラー受光部（ラインセンサカメラ）
１１ 画像処理装置
１００ 外観検査装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting the appearance of electronic circuit components and a method of manufacturing an electronic circuit component, and more particularly, to a method and apparatus for inspecting the appearance of electronic circuit components suitable for improving the accuracy of appearance inspection. The present invention relates to an appearance inspection apparatus to be used and a method for manufacturing an electronic circuit component having a step of performing an appearance inspection by the appearance inspection method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, not only dramatic progress in computers such as personal computers (PCs) and workstations (WS), but also image input / output devices such as cameras and scanners, and image recording devices such as CDs and MOs have progressed. Accordingly, processing techniques such as processing speed and processing accuracy in image processing have been remarkably developed.
Under such circumstances, the visual inspection of electronic circuit components such as package substrates and semiconductor components, which has conventionally relied on visual inspection, is about to undergo a technical shift to automation using image processing. Note that the electronic circuit component in this specification is a concept of a well-known package substrate such as a ceramic package substrate or a plastic package substrate, a well-known electronic component including a semiconductor component such as an LSI or an IC chip, a chip capacitor, an antenna switch module, and the like. contains.
[0003]
As an image processing method used for the appearance inspection, various methods have been studied, including a method of monochrome binarization processing by monochrome processing and a method of color image processing.
Further, in the appearance inspection using the color image processing, the discriminating ability of the subtle color difference in the appearance can be enhanced as compared with the case where the black and white binarization processing is used. For this reason, it is recognized that a method using color image processing is a particularly useful method in the appearance inspection of electronic circuit components in which subtle color differences due to constituent materials are likely to occur on the surface.
[0004]
[Patent Document 1] Japanese Utility Model Publication No. Hei 7-2964
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-106459
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, when the appearance inspection of the electronic circuit component is performed by using the color image processing, the following problems are particularly apparent regarding the processing accuracy as compared with the case of using the black and white binarization processing. A color image is represented by coordinate values of three independent coordinate components of a three-dimensional color space coordinate system. For this reason, the ability to discriminate subtle color differences in appearance is enhanced as compared with the black and white shading represented by black and white binarization. Since the color difference between the non-defective area and the defective area in appearance becomes conspicuous by the improvement of the color difference discriminating ability, the extraction accuracy of the defective area can be improved. However, due to the improvement of the discriminating ability, the chromaticity varies between the inspection images sequentially obtained for each product in order to perform the color image processing, that is, inevitably occurs in the manufacturing process for each product. Variations in chromaticity also appear more remarkably than in the case of black and white binarization. Therefore, when image processing is sequentially performed for each product using an inspection image and a preset reference image, the occurrence of a defect that a non-defective region is excessively extracted as a defective region, and the occurrence of a defect such as oversight of a defective region, Since it is necessary to sequentially handle a large number of products, such as electronic circuit components, as an appearance inspection, the situation is inevitable to some extent. If the variation in chromaticity that occurs for each product is not related to the quality of the product, it is required that the appearance inspection method be devised to at least suppress the decrease in inspection accuracy due to the variation in chromaticity. become.
[0006]
As described above, the appearance inspection using the color image processing has higher processing accuracy than the case using the black and white binarization processing, but corresponds to the recent high density and high integration of electronic circuit components. In order to further improve the accuracy of the appearance inspection, it is important to suppress a decrease in the appearance inspection accuracy due to the chromaticity variation occurring for each product. That is, the present invention provides an appearance inspection method for an electronic circuit component and an appearance inspection apparatus used for the same, when the appearance of the electronic circuit component is inspected using color image processing, and the processing accuracy can be improved. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an electronic circuit component having a step of performing a visual inspection by the visual inspection method.
[0007]
[Means for Solving the Problems and Functions / Effects]
An electronic circuit component appearance inspection method for solving the above-mentioned problem is as follows.
Inspection light from the inspection surface of the electronic circuit component is received by the color light receiving unit, and based on the detection output of the color light receiving unit, three color components of the three-dimensional color space coordinate system at each position on the inspection surface are used. An inspection surface color information generating step of generating inspection surface color information
First inspection surface data representing three coordinate components of the inspection surface color information, and a second inspection surface obtained by performing coordinate conversion of the first inspection surface data to a three-dimensional color space coordinate system different from its own three-dimensional color space coordinate system. An image processing data creating step of creating image processing data consisting of at least one coordinate component in at least one of the data;
The image processing data, and a defective area selecting step of selecting a defective area by image processing using non-defective standard color data corresponding to the image processing data among preset non-defective standard color information,
The image processing data used for the image processing in the defective area selecting step is the coordinate component of the image processing data corresponding to the coordinate component according to the size of data representing the coordinate component of the non-defective reference color data. Is the corrected image processing data which is the data subjected to the correction processing.
[0008]
The electronic circuit component appearance inspection method of the present invention is performed by performing image processing on a color image of the appearance of the inspection surface of the electronic circuit component to be inspected. First, a color image of the appearance of the inspection surface is obtained by receiving inspection light from the inspection surface by the color light receiving unit, and the color light receiving unit outputs a detection output corresponding to an input signal of the color image. Then, based on the detection output, inspection surface color information including three coordinate components of a three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface is generated (inspection surface color information generation step). The inspection surface color information includes coordinates of three independent coordinate components forming a three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface, that is, at the position of each pixel that partitions the color image of the appearance of the inspection surface. It is composed of values. As described above, the inspection surface color information includes the position information of each position on the inspection surface and the color image information at that position.
[0009]
After the inspection surface color information is generated, first inspection surface data representing three coordinate components of the inspection surface color information and three-dimensional color space coordinates different from its own three-dimensional color space coordinate system. Image processing data including at least one coordinate component in at least one of the second inspection plane data that has been coordinate-converted into a system is generated (image processing data generation step). The first inspection surface data has the same three-dimensional color space coordinate system as the inspection surface color information, while the second inspection surface data has the three-dimensional color space coordinate system different from the first inspection surface data. . When inspecting the appearance of an electronic circuit component, the coordinate components of a three-dimensional color space coordinate system that is useful depending on the inspection object changes. Therefore, the image processing data is composed of at least one coordinate component of at least one of the first inspection plane data and the second inspection plane data in a form appropriately corresponding to the useful coordinate component. The image processing data is used as image data forming an inspection image when performing image processing. Then, a defective area is selected by color image processing using the image processing data and non-defective standard color data corresponding to the image processing data among the predetermined non-defective standard color information (defective area selecting step). The color image processing at the time of performing the defective area selecting step includes a difference process using a difference between the coordinate values of the same coordinate components of the image processing data and the non-defective reference color data, and a difference processing between the image processing data and the non-defective reference color data. Can be performed by appropriately adopting known image processing such as pattern matching processing using the same coordinate components. The non-defective reference color information includes a non-defective reference value preset for each coordinate component of the color image information at each position on the inspection surface. In other words, for each coordinate component of the three-dimensional color space coordinate system that is appropriately selected when performing image processing as a visual inspection, a predetermined reference value within a non-defective product allowable range is set in advance as a coordinate value.
[0010]
However, the image processing data used for the image processing in the defective area selection step in the present invention is adjusted according to the size of the data representing the coordinate components of the non-defective reference color data, and the coordinates of the image processing data corresponding to the coordinate components are adjusted. It is assumed that the size of the component is corrected image processing data that is data that has been subjected to correction processing. In other words, the image processing for performing the appearance inspection on the inspection surface of the predetermined area of the electronic circuit component is performed for each product by using the corrected image processing data and the non-defective reference color data. As a result, the image of a certain coordinate component of the image processing data based on the image information of the inspection surface is changed in chromaticity with respect to the image of the same coordinate component of the non-defective reference color data due to the inevitable chromaticity variation of each product. Even if there is a variation, as described in the present invention, by creating corrected image processing data for each product, it is possible to effectively suppress problems such as excessive detection of a defective area given to image processing. To make electronic circuit components subject to visual inspection, it is inevitable to handle components that tend to cause unavoidable chromaticity variations for each product. It is necessary to process a large amount sequentially. For this reason, in particular, in the manufacturing process, the chromaticity variation inevitably occurring irrespective of product quality leads to a decrease in inspection accuracy, which has been a problem inevitable to some extent in the past. Since the occurrence of defects can be effectively suppressed, as a result, the inspection accuracy in the appearance inspection can be reliably increased.
[0011]
The above-described corrected image processing data is created by comparing data representing the same coordinate components of the image processing data and the non-defective reference color data with each other based on the magnitude of the coordinate values. When performing this comparison processing, a data group consisting of all coordinate values of data representing coordinate components, that is, a data group corresponding to the entire area of the inspection surface may be used, or one of data representing coordinate components may be used. This may be performed using a data group consisting of the coordinate values of the parts, that is, a data group corresponding to a predetermined partial area of the inspection surface. As described above, the comparison process is performed by appropriately using the data group corresponding to the entire area or the predetermined partial area of the inspection surface. In addition, for example, the comparison process is performed by separately dividing a first data group consisting of some coordinate values of data representing coordinate components and a second data group appropriately selected from coordinate values excluding the first data group. The corrected image processing data may be created by individual comparison processing using a plurality of data groups each corresponding to a predetermined area of the inspection surface, such as by performing comparison.
[0012]
As a method of comparing data representing the same coordinate components of the above-described image processing data and non-defective reference color data with each other based on the magnitude of the coordinate values, the average value, the median value, the mode value, and the weighting are used. Image processing using high-pass, low-pass, band-pass, or other filter processing using the average value as a representative value, or a threshold value set as a representative value based on the magnitude of the coordinate component on the non-defective reference color data side A known statistical comparison / correction method such as a method applied to the coordinate component on the data side or a method incorporating a Fourier transform may be appropriately selected and used. As described above, after comparing the sizes based on the coordinate values of the same coordinate components of the image processing data and the non-defective reference color data, the magnitudes of the coordinate values of the respective coordinate components in the image processing data are determined based on the comparison processing results. Is subjected to the correction processing, corrected image processing data is created.
[0013]
Next, the generation of the corrected image processing data according to the present invention includes, in the data representing the coordinate components of the non-defective reference color data, a reference representative value based on a data group corresponding to a predetermined partial area on the inspection surface, The correction is performed by using a comparison representative value based on a data group corresponding to the partial region among data representing coordinate components of corresponding image processing data.
[0014]
As described above, the corrected image processing data is created by comparing data representing the same coordinate components of the image processing data and the non-defective reference color data with each other based on the respective coordinate values. This comparison process is a process of smoothing the chromaticity variation occurring for each product in a sense based on the non-defective reference color data. For this purpose, for this purpose, the comparison process is performed based on a data group corresponding to a predetermined partial area on the inspection surface among the data representing the same coordinate components of the image processing and the non-defective reference color data. The processing using the reference representative value can sufficiently cope with this. This is because the purpose is not to smooth the chromaticity variation in the inspection surface region of the product itself, but to smooth the chromaticity variation in the inspection surface region for each product. In addition, by performing the comparison processing using a partial data group of the data representing the coordinate components, the processing time of the comparison processing can be reduced, and as a result, the comparison processing result can be reduced. The time required to create corrected image processing data created by performing correction processing on the magnitudes of the coordinate values of the respective coordinate components in the image processing data based on the image processing data can also be reduced. In the visual inspection of electronic circuit components, it is also important to sequentially and efficiently process a large number of products, and thus it can be said that it is useful to shorten the time required to generate corrected image processing data.
[0015]
Further, it is desirable that the reference representative value and the comparative representative value used in the above-described comparison processing be any one of the average value, the median value, and the mode value of a data group forming a predetermined partial area on the inspection surface. As described above, the comparison process itself is intended to smooth the variation in chromaticity of each product as described above. Therefore, a weight is assigned to a specific coordinate value, and a filter process is performed in a form that pays attention to occurrence of an abnormal value. It can be said that it is sufficient to use any one of the average value, median value, and mode value generally used when comparing basic statistics without complicating the processing such as performing the calculation. As a result, the comparison process can be easily performed without complicating the process. In addition, if the distribution of the data group forming the predetermined partial area on the inspection surface is substantially symmetrical, it is particularly preferable to perform the comparison processing using the average value. This is because, when the distribution of the data group is substantially symmetrical, the average value, the median value, and the mode value can be regarded as equivalent, and the average value is the one that can be most easily processed.
[0016]
As the comparison process using the reference representative value and the comparison representative value, for example, a method of taking a difference value between the reference representative value and the comparison representative value may be adopted, and then, the difference value is used for the comparison process. By adding or subtracting, for example, all or some of the coordinate values of the data representing the target coordinate components, the image processing data is corrected.
[0017]
Up to this point, in the present invention, it has been described that by performing image processing using at least the corrected image processing data, the selection accuracy for selecting the defective area is effectively increased. Therefore, next, a three-dimensional color space coordinate system used in image processing will be described. First, as long as it is a known three-dimensional color space coordinate system, there is no particular limitation. Among them, the first inspection image data includes three primary colors of light, red R, green G, and blue. It is preferable to use an RGB coordinate system in which B is a coordinate component. This is because a CCD camera is often used as a color light receiving unit for taking a color image of the external appearance, and a signal of a detection output thereof corresponds to an RGB coordinate system. As described above, the first inspection image data is composed of the RGB coordinate system, so that the inspection surface color information is generated based on the detection output data from the color light receiving unit, and the first inspection image data is created. It is not necessary to perform coordinate conversion in the above, and the processing time of the appearance inspection can be reduced. Next, it is preferable that the second inspection surface data created by performing coordinate conversion on the first inspection surface data be an HSI coordinate system having hue H, saturation S, and lightness I as coordinate components. This is because the non-defective reference color information including the non-defective reference value of the electronic circuit component needs to be set on the basis of the determination criterion obtained by visual observation, and the HSI coordinate system is close to the color sensation of a human. It is. In other words, by using the second inspection surface data in the HSI coordinate system, the criterion for determining the non-defective reference color information, which is regarded as the non-defective reference value, is set with higher accuracy. Can be increased.
[0018]
Of course, the first inspection plane data and the second inspection plane data are not limited to the three-dimensional color space coordinate system described above. For example, the RGB coordinate system and the HSI coordinate system use three independent coordinate components. However, it is also possible to include four or more coordinate components in which the coordinate components dependent on the coordinate components are added. As described above, first, the three-dimensional color space coordinate system forming the first inspection plane data and the second inspection plane data is appropriately determined in consideration of processing accuracy and processing time required in the appearance inspection processing. What is necessary is just to select from well-known things.
[0019]
Next, an appearance apparatus for performing the method for inspecting the appearance of electronic circuit components as described above will be described. Therefore, the appearance inspection device for electronic circuit components of the present invention is:
A color light receiving section for imaging an inspection surface of an electronic circuit component,
Inspection surface information generating means for generating inspection surface color information comprising three coordinate components of a three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface based on the detection output of the color light receiving unit;
First inspection surface data representing three coordinate components of the inspection surface color information, and a second inspection surface obtained by performing coordinate conversion of the first inspection surface data to a three-dimensional color space coordinate system different from its own three-dimensional color space coordinate system. Image processing data creating means for creating image processing data consisting of at least one coordinate component in at least one of the data;
The image processing data, and a defective area selecting means for selecting a defective area by image processing using non-defective reference color data corresponding to the image processing data among the preset non-defective reference color information, and
The image processing data used for the image processing in the defect candidate area selecting means is determined according to the size of the data representing the respective coordinate components of the non-defective reference color data, and the size of the respective coordinate components of the image processing data corresponding to the coordinate components. Is corrected image processing data that is data subjected to the correction processing.
[0020]
First, the color light receiving unit captures a color image of the inspection surface of the electronic circuit component, detects the input signal of the color image at each pixel corresponding to each position of the inspection surface, and detects the color image at each pixel. The detection signal corresponding to each of the three coordinate components of the three-dimensional color space coordinate system is output from the color light receiving unit. Next, based on the output analog signal, test plane color information including three coordinate values corresponding to three coordinate components of the three-dimensional color space coordinate system at each position on the test plane is generated as a digital signal. The inspection surface information generating means can be provided in a computer such as a personal computer (PC). Then, first inspection surface data representing three coordinate components of the inspection surface color information and a second inspection surface obtained by performing coordinate conversion of the first inspection surface data to a three-dimensional coordinate system different from its own three-dimensional color space coordinate system. Image processing data generating means for generating image processing data composed of at least one coordinate component of at least one of the data can also be provided in a computer such as a PC. Then, the defective area selecting means for selecting a defective area by image processing using the image processing data and the non-defective reference color data corresponding to the image processing data among the non-defective reference color information set in advance, as described above, It can be provided in a computer such as a PC. However, the image processing data used for the image processing in the defective area selecting means is adjusted according to the size of the data representing each coordinate component of the non-defective reference color data, and the size of each coordinate component of the image processing data corresponding to the coordinate component. Is corrected data, that is, the corrected image processing data described above. Means for creating the corrected image processing data can also be provided in the computer. By using the appearance inspection apparatus of the present invention provided with such means, it is possible to perform the above-described appearance inspection method for electronic circuit components.
[0021]
The method and apparatus for inspecting the appearance of electronic circuit components according to the present invention have been described above. Next, a method for manufacturing an electronic circuit component of the present invention having an appearance inspection step of performing an appearance inspection of an electronic circuit component by such an appearance inspection method will be described. First, in a step of forming a wiring pattern on a substrate, a wiring pattern corresponding to an element function of an electronic circuit component is formed. With respect to the appearance on the substrate surface on which such a wiring pattern is formed, it is necessary to inspect the appearance of defective areas such as adhesion of foreign matter, discoloration, cracks, and peeling of the surface. Therefore, the appearance inspection for the inspection surface on the substrate surface on which the wiring pattern is formed is performed in the determination step using the above-described appearance inspection method. In the determination step, first, a defective area on the inspection surface is selected using a method similar to the above-described appearance inspection method. Further, the final pass / fail judgment is made by evaluating the shape such as the area and length in each part of the wiring pattern corresponding to the selected defective area. By performing the determination step for the appearance of the inspection surface on the substrate surface in such a work process, the processing accuracy of the appearance inspection can be improved. As a result, it is possible to improve the quality of the manufactured electronic circuit component as well as the reliability of the product.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an electronic circuit component appearance inspection apparatus according to the present invention. The visual inspection device 100 includes a stage 20 on which the electronic circuit component 1 is placed. In addition, the stage 20 can automatically perform positioning and transport of the electronic circuit component 1 using electric power from the movement control device 50. In addition, the visual inspection device 100 includes an illumination device 40 for illuminating light from the light source 30 on the inspection surface of the electronic circuit component 1, the color light receiving unit 2, the image processing device 11, and the like. . The color light receiving unit 2 captures a color image of the appearance of the inspection surface of the electronic circuit component 1 to be inspected, and detects an input signal of the color image at each pixel corresponding to each position on the inspection surface. In addition, the image processing device 11 has a function of outputting a detection output signal corresponding to each of three coordinate components of a three-dimensional color space coordinate system representing a color image at each pixel to the image processing device 11. Next, as shown in FIG. 3, the image processing apparatus 11 includes a
[0023]
Next, the appearance inspection method of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. FIG. 2 shows one operation procedure of the appearance inspection method. The inspection surface of the electronic circuit component 1 mounted on the stage 20 is irradiated with light from the light source 30 via the illumination device 40 to receive a color image of the appearance of the inspection surface of the electronic circuit component 1 in color. The imaging unit 11 captures an image, and outputs a detection output signal corresponding to each of three coordinate components of a three-dimensional color space coordinate system representing a color image at each pixel corresponding to each position on the inspection surface to the image processing apparatus 11. Output. Then, the
[0024]
The inspection image color information input to the image processing device 11 in step 1 is stored in the
[0025]
Next, when data in a three-dimensional color space coordinate system different from the first inspection plane data is required, the first inspection plane data stored in the
[0026]
Then, using the data representing each coordinate component of the image processing data and the data representing each coordinate component of the non-defective reference color data corresponding to the coordinate component, image processing or pattern matching is performed by subjecting them to differential processing. The known image processing such as the resulting image processing is performed by the image processing apparatus 11. A set of positions on the inspection plane corresponding to the data extracted by this image processing is defined as a defective area. This operation corresponds to a defective area selection step of Step 5. The data extracted here is stored in the
[0027]
The image processing in the defective area selection step of step 5 is performed using the image processing data and the non-defective reference color data. For example, the coordinate components for performing the difference processing and the coordinate components for performing the pattern matching are separated. May be subjected to different types of image processing. In this case, data is individually extracted in each image processing, and a set of positions on the inspection surface corresponding to a combination of the extracted data is regarded as a defective area.
[0028]
Next, after the operation of step 5, each part determined as a defective area in the inspection surface of the electronic circuit component 1 is stored in the
[0029]
Although not described in the above operation procedure, the non-defective reference image formed by each coordinate component constituting the non-defective reference color information is subjected to position correction by comparing in advance with the reference image used in the position correction in Step 2. Was made. In addition, as a matter of course, a region that is not to be subjected to the appearance inspection in the electronic circuit component 1 is subjected to mask processing in advance. By the way, the appearance inspection of the electronic circuit component 1 is performed according to the above operation procedure, but this operation procedure is only an example. Known methods can be applied to the position correction in step 2 and the method and procedure for creating, calculating, and analyzing data in the image processing apparatus 11.
[0030]
Next, a specific example of the three-dimensional color space coordinate system used for the first inspection plane data and the second inspection plane data, a specific example of the correction processing in step 3, and the like will be described together with the appearance inspection method of the present invention. An example will be described.
[0031]
(Embodiment) As the color light receiving section 2, one capable of capturing a color image for each of the three primary colors of light (red R, green G, and blue B) is used. For example, a CCD type three-plate color line sensor camera or the like is used. By using such a line sensor camera 2, as shown in FIG. 4, the stage 20 on which the electronic circuit component 1 is mounted is moved in the X direction perpendicular to the camera scan direction. A color image of the appearance of the inspection surface of the component 1 is taken into the image processing device 11 as inspection surface color information for each of R, G, and B. Each captured image for each of R, G, and B is configured with a pixel as a minimum unit as shown in FIG. 4, and the size of each pixel is determined by the type of the line sensor camera 2 and the type of the lens used. It is defined by the resolution. On the other hand, the magnitude of the luminance representing the output value of the detection output that is output from the line sensor camera 2 to the image processing device 11 for each of R, G, and B is, for example, 1 byte of 0 to 255 in the image processing device 11. Converted to digital value. In this way, the inspection surface color information including the coordinate values corresponding to the R, G, and B coordinate components at the position of each pixel corresponding to each position of the inspection surface is taken into the image processing device 11. In addition, the inspection surface color information includes position information of each position on the inspection surface and color image information expressed in the RGB coordinate system at each position.
[0032]
Next, the inspection surface color information input to the image processing apparatus 11 is stored in the
[0033]
When data of a three-dimensional color space coordinate system (HSI system in this embodiment) different from the first inspection plane data is required, the first inspection plane data stored in the
[0034]
Using the image processing device 11, image processing data including at least one coordinate component in at least one of the first inspection plane data and the second inspection plane data, in which the coordinate values of the respective coordinate components are defined as described above, It is created and stored in the
[0035]
After creating the corrected image processing data, a defective area is selected by performing image processing such as difference processing or pattern matching between data forming the same coordinate component between the corrected image processing data and the non-defective reference color data. . Then, based on the selection result, a final pass / fail judgment of the electronic circuit component is performed by shape evaluation.
[0036]
By performing the image processing using the corrected image processing data as described above, it is possible to effectively smooth the unavoidable chromaticity variations that occur for each product, and, consequently, the external appearance of electronic circuit components. The inspection accuracy of the inspection can be improved. However, since this embodiment is merely an example, various modifications or improvements can be added without departing from the technical scope based on the description of the claims. For example, the correction image processing data may be created based on a reference representative value and a comparative representative value obtained using data corresponding to the entire area of the inspection surface, or the inspection surface area may be divided into a plurality of predetermined areas. The method may be performed by dividing and separately obtaining the reference representative value and the comparative representative value, and individually correcting the coordinate values forming the data of the coordinate components accordingly.
[0037]
By using the appearance inspection method of the present invention described above, it is possible to increase the inspection accuracy of the appearance inspection performed on the inspection surface of the electronic circuit component. In addition, a determination step of performing an external appearance inspection on the appearance of the substrate on which a wiring pattern corresponding to the element function of the electronic circuit component is formed on a substrate, such as adhesion of foreign matter, discoloration, cracks, and peeling of the surface. Also in the method for manufacturing an electronic circuit component having the same, by performing the determination step using the same method as the appearance inspection method of the present invention, the inspection accuracy for the appearance can be improved.
[0038]
The above-described embodiments and examples according to the present invention are merely examples. In the appearance inspection of the inspection surface of the electronic circuit component, corrected image processing data is created for each product, and the corrected image processing data is generated. The concept of performing image processing using is included in the concept of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a visual inspection device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic process diagram showing one operation procedure of the appearance inspection method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a main part of the visual inspection device of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view for explaining the appearance inspection method of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a three-dimensional color space coordinate system used in the appearance inspection method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Electronic circuit components
2 Color receiver (line sensor camera)
11 Image processing device
100 Appearance inspection device
Claims (7)
電子回路用部品の検査面からの検査光をカラー受光部にて受光し、該カラー受光部の検知出力に基づいて前記検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成する検査面色情報生成工程と、
該検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データおよび該第一検査面データを自身の３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データのうち少なくとも一方における少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを作成する画像処理データ作成工程と、
該画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち前記画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定する不良領域選定工程とを含むとともに、
前記不良領域選定工程における前記画像処理に用いる前記画像処理データは、前記良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する前記画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとされることを特徴とする電子回路用部品の外観検査方法。An appearance inspection method for electronic circuit components,
Inspection light from the inspection surface of the electronic circuit component is received by the color light receiving unit, and based on the detection output of the color light receiving unit, three color components of the three-dimensional color space coordinate system at each position on the inspection surface are used. An inspection surface color information generating step of generating inspection surface color information
First inspection surface data representing three coordinate components of the inspection surface color information, and a second inspection surface obtained by performing coordinate conversion of the first inspection surface data to a three-dimensional color space coordinate system different from its own three-dimensional color space coordinate system. An image processing data creating step of creating image processing data consisting of at least one coordinate component in at least one of the data;
The image processing data, and a defective area selecting step of selecting a defective area by image processing using non-defective standard color data corresponding to the image processing data among preset non-defective standard color information,
The image processing data used for the image processing in the defective area selecting step is the coordinate component of the image processing data corresponding to the coordinate component according to the size of data representing the coordinate component of the non-defective reference color data. Wherein the size of the electronic circuit component is corrected image processing data that is data subjected to the correction processing.
電子回路用部品の検査面を撮像するカラー受光部と、
該カラー受光部の検知出力に基づいて前記検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成する検査面情報生成手段と、
該検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データおよび該第一検査面データを自身の３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データのうち少なくとも一方における少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを作成する画像処理データ作成手段と、
該画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち前記画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定する不良領域選定手段とを備えてなるとともに、
前記不良候補領域選定手段における前記画像処理に用いられる前記画像処理データは、前記良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する前記画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとされることを特徴とする電子回路用部品の外観検査装置。An appearance inspection device used for the appearance inspection of electronic circuit components,
A color light receiving section for imaging an inspection surface of an electronic circuit component,
Inspection surface information generating means for generating inspection surface color information consisting of three coordinate components of a three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface based on the detection output of the color light receiving unit;
First inspection surface data representing three coordinate components of the inspection surface color information, and a second inspection surface obtained by performing coordinate conversion of the first inspection surface data to a three-dimensional color space coordinate system different from its own three-dimensional color space coordinate system. Image processing data creating means for creating image processing data consisting of at least one coordinate component in at least one of the data;
A defect area selecting means for selecting a defective area by image processing using the image processing data and non-defective reference color data corresponding to the image processing data among preset non-defective reference color information; ,
The image processing data used for the image processing in the defective candidate area selecting means is the same as the non-defective reference color data, in accordance with the size of the data representing the coordinate components, and the image processing data corresponding to the coordinate components. An appearance inspection apparatus for an electronic circuit component, wherein the magnitude of a coordinate component is corrected image processing data that is data obtained by performing a correction process.
該配線パターンが形成された基板上の検査面からの検査光をカラー受光部にて受光し、該カラー受光部の検知出力に基づいて前記検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成し、該検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データおよび該第一検査面データを自身の３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データのうち少なくとも一方における少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを作成し、該画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち前記画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定し、この選定された不良領域に基づいて配線パターンの良否判定を行なう判定工程とを含むとともに、
前記判定工程における前記不良領域を選定するために行なう前記画像処理に用いられる前記画像処理データは、前記良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する前記画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとされることを特徴とする電子回路用部品の製造方法。Forming a wiring pattern on the substrate;
Inspection light from an inspection surface on the substrate on which the wiring pattern is formed is received by a color light receiving unit, and a three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface is detected based on a detection output of the color light receiving unit. Inspection plane color information composed of three coordinate components is generated, and first inspection plane data representing the three coordinate components of the inspection plane color information and the first inspection plane data are converted into a three-dimensional image that is different from its own three-dimensional color space coordinate system. Create image processing data consisting of at least one coordinate component in at least one of the second inspection plane data that has been coordinate-transformed to the color space coordinate system, and generate the image processing data and the non-defective reference color information in the preset non-defective standard color information. Determining a defective area by image processing using non-defective reference color data corresponding to the image processing data, and determining whether the wiring pattern is good or bad based on the selected defective area. Together,
The image processing data used in the image processing performed to select the defective area in the determination step corresponds to the coordinate component according to the size of data representing the coordinate component of each of the non-defective reference color data. A method of manufacturing a component for an electronic circuit, wherein the size of each coordinate component of the image processing data is corrected image processing data that is data obtained by performing a correction process.
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