JP2007085781A - Illuminator for inspecting substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非散乱光を照射する光源装置から検査基板に至る照明光軸上に、検査基板全体に照明光が照射されるように光を収束化又は平行化するフレネルレンズが配されて成る基板検査用照明装置に関する。 In the present invention, a Fresnel lens that converges or collimates light is arranged on an illumination optical axis from a light source device that irradiates non-scattered light to an inspection substrate so that the entire inspection substrate is irradiated with illumination light. The present invention relates to a lighting device for substrate inspection.
液晶ディスプレイパネルや大型プリント配線基板などの製造ラインにおいては、任意の工程終了後に検査工程を設け、基板に点光源照明と面光源照明を切り換えて照射し、その反射光を目視したり、あるいはその像を撮像して画像処理することにより製品検査を行っている。 In production lines such as liquid crystal display panels and large printed wiring boards, an inspection process is provided after the completion of any process, and the substrate is switched between point light source illumination and surface light source illumination, and the reflected light is visually observed or Product inspection is performed by capturing an image and processing the image.
この場合に、点光源照明は検査基板に照射され、塵埃その他のパーティクルなどの異物の付着、ピンホールの有無、オーバーコートの下層の不均一性、下層に形成されたITO(透明電極)の不良の有無などが検査される。
また、点光源光により検査基板表面に回折輝線が生じ、検査基板の光軸に対する傾きを変えながら回折輝線を移動させ、その輝線上で、回路パターンの断線・ショートの有無、レジスト膜の剥がれや除去不良の有無などが検査される。
さらに、面光源照明により、検査基板の表面に形成されたレジスト膜の膜厚のムラや、表層に形成されたITOの不良の有無などが検査される。
In this case, point light source illumination is applied to the inspection substrate, adhesion of foreign matters such as dust and other particles, presence of pinholes, non-uniformity of the lower layer of the overcoat, and defective ITO (transparent electrode) formed on the lower layer The presence or absence of such is inspected.
In addition, diffractive emission lines are generated on the surface of the inspection substrate by the point light source light, and the diffraction emission lines are moved while changing the tilt with respect to the optical axis of the inspection substrate. The presence or absence of defective removal is inspected.
Further, the surface light source illumination inspects the unevenness of the film thickness of the resist film formed on the surface of the inspection substrate, the presence or absence of defects of the ITO formed on the surface layer, and the like.
ところで、従来の基板検査用照明装置は、図4に示すように、光源51から照射された光を収束させ、その焦点位置に置かれた散乱板52を透過させた後、反射鏡53で反射させて平行化用フレネルレンズ54で平行化させた後、収束化用フレネルレンズ55で収束化させ、そのフレネルレンズ55の出射面側に配された液晶散乱板56を透明/不透明に切り換えることにより、点光源照明光/面光源照明光を選択的に検査基板57に照射させるようになっている。
欠陥の有無を発見し易くするためには強い光の方が良く、このため、検査基板57に照射される照明光を発散させずに収束化用フレネルレンズ55で収束させているが、このレンズ55は、当然、検査基板57より相当大きなものとなるため、液晶散乱板56も大型のものが必要になる。
しかし、液晶散乱板56は大型化すればするほどコストが嵩み、またガラス製であるため、割れ易くなるという問題があり、万一割れた場合には、その破片が検査基板57上に落下して製品と成るべき基板57が傷だらけになって廃棄処分しなければならないという無駄を生ずる。
In order to make it easy to detect the presence or absence of defects, strong light is better. For this reason, the illumination light irradiated on the
However, the larger the liquid
なお、図5に示すように、フレネルレンズ61を反射鏡53の近傍に配し、そのフレネルレンズ61で収束化された照明光の光軸上に液晶散乱板56をフレネルレンズ61から離して配することにより、液晶散乱板56を小型化することも試みられている。
しかし、前述したように、基板を検査する際に、検査基板57の光軸に対する傾きを変えながら回折輝線を移動させる必要があるため、そのスペースを確保しようとすると、図4の収束化用フレネルレンズ54の位置に液晶散乱板56を配さなければ成らない。
したがって、図4と同程度の大きさの検査基板27に照明光を照射しようとすると、図4と同程度の大きさの液晶散乱板56が必要になるだけでなく、反射鏡53及びフレネルレンズ61が図4に示す光学系に用いたものよりもより大型化し、結局、液晶散乱板56を小型化することはできず、液晶散乱板56が割れたときの問題点も解決できない。
However, as described above, when the substrate is inspected, it is necessary to move the diffraction emission line while changing the inclination of the
Therefore, if the illumination light is to be irradiated onto the inspection substrate 27 having the same size as that of FIG. 4, not only the liquid
さらに、従来は点光源照明を検査基板57全体に照射したときの配光特性(光分布)をフラット化するために光源51の焦点位置に散乱板52を配しているが、散乱板52は配向特性をフラット化する反面、光強度を全体的に低下させるという問題を有する。
そして、光強度の低下を抑えるために、フレネルレンズ55や61の収束角を大きくすれば、その分、各レンズ55及び61は大型化し、光源51として大光量のものを用いれば、設備費、ランニングコストが嵩み、光源51の熱の影響で散乱板52の寿命が短くなる。
また、散乱板52を用いることにより、点光源照明を検査基板57に照射したときの回折輝線がハッキリせず、ぼんやりとして見ずらくなるという問題もあった。
散乱板52を用いないときは照明光の配光特性のピークが急峻になり、液晶散乱板56を透明にして点光源照明を発散させて検査基板57全体に照射したときに、検査基板57上では光軸から離れるにしたがって光強度が著しく低下するため検査基板57の周縁部が暗くなり、検査精度が低下するという問題を生ずる。
Further, conventionally, a
And in order to suppress the fall of light intensity, if the convergence angle of the Fresnel
In addition, by using the
When the
そこで本発明は、液晶散乱板を小型化すると同時に、万一破損してもその破片が検査基板上に落下しないようにし、さらに、明るい回折輝線が得られるようにすることを第一の技術的課題とし、光強度を低下させることなく配光特性を向上させることを第二の技術的課題としている。 Therefore, the first technical aspect of the present invention is to reduce the size of the liquid crystal scattering plate, and at the same time, to prevent a broken piece from falling on the inspection substrate even if it is broken, and to obtain a bright diffraction line. The second technical problem is to improve the light distribution characteristics without reducing the light intensity.
この課題を解決するために、本発明は、照明光として非散乱光を発散させて照射する光源装置から検査基板に至る照明光軸上に、その照明光を検査基板全体に照射するように光を収束化又は平行化するフレネルレンズと、電圧制御により透明と不透明を切り換え、透明時に点光源照明を検査基板に照射させ、不透明時に面光源照明を検査基板に照射させる液晶散乱板を備えて成る基板検査用照明装置において、前記液晶散乱板は、フレネルレンズより光源装置側で、照明光束の断面形状が検査基板と等しいか又は検査基板より大きくなる位置に配され、該液晶散乱板に前記光源装置から照射された非散乱光を入射させることにより、点光源照明となる非散乱光と面光源照明となる散乱光を選択的に照射させる照明光切換手段を備えたことを特徴としている。 In order to solve this problem, the present invention provides light so that the entire inspection substrate is irradiated with the illumination light on the illumination optical axis from the light source device that irradiates and irradiates non-scattered light as illumination light to the inspection substrate. Consists of a Fresnel lens that converges or collimates and a liquid crystal scattering plate that switches between transparent and opaque by voltage control, irradiates the inspection substrate with point light source illumination when transparent, and irradiates the inspection substrate with surface light source illumination when opaque In the substrate inspection illumination device, the liquid crystal scattering plate is disposed on the light source device side from the Fresnel lens at a position where the cross-sectional shape of the illumination light beam is equal to or larger than the inspection substrate, and the light source is disposed on the liquid crystal scattering plate. Illumination light switching means is provided for selectively irradiating non-scattered light as point light source illumination and scattered light as surface light source illumination by making non-scattered light emitted from the apparatus incident. It is set to.
本発明の基板検査用照明装置によれば、照明光は光源装置からフレネルレンズに向って発散して照射されるので、液晶散乱板をフレネルレンズより光源装置側に設けられた液晶散乱板は、フレネルレンズから離れれば離れるほど小型化される。
このとき、液晶散乱板は、照明光束の断面形状が検査基板と等しいか又は検査基板より大きい位置に配されているので、液晶散乱板を検査基板と等しい大きさまで小型化することができる。
液晶散乱板の大きさとして検査基板の大きさが確保されていれば、液晶散乱板を不透明にして面光源照明としたときでもその像が検査基板全体に写り込むので、検査基板の一部にのみ液晶散乱板の像が写り込むことによる照明光のムラが生じることもない。
また、液晶散乱板をフレネルレンズより光源装置側に配しているので、フレネルレンズの上方に液晶散乱板をレイアウトすることができ、したがって、万一液晶散乱板が割れたときでも、液晶散乱板より大きいフレネルレンズの上に破片が落ちるので、検査基板に直接落下することを防止できる。
According to the substrate inspection illumination device of the present invention, since the illumination light is emitted from the light source device toward the Fresnel lens, the liquid crystal scattering plate provided on the light source device side from the Fresnel lens is The further away from the Fresnel lens, the smaller the size.
At this time, since the cross-sectional shape of the illumination light beam is equal to or larger than the inspection substrate, the liquid crystal scattering plate can be downsized to the same size as the inspection substrate.
If the size of the inspection board is secured as the size of the liquid crystal scattering plate, even if the liquid crystal scattering plate is made opaque and the surface light source illumination is used, the image will be reflected on the entire inspection board, so it will be part of the inspection board. Only when the image of the liquid crystal scattering plate is reflected, unevenness of illumination light does not occur.
In addition, since the liquid crystal scattering plate is arranged on the light source device side from the Fresnel lens, the liquid crystal scattering plate can be laid out above the Fresnel lens, so even if the liquid crystal scattering plate breaks, the liquid crystal scattering plate Since debris falls on the larger Fresnel lens, it can be prevented from falling directly on the inspection substrate.
さらに、液晶散乱板には光源装置から照射された非散乱光が入射され、液晶散乱板を透明にして点光源照明としたときは、その非散乱光が検査基板に直接照射されるので、検査基板にはシャープな虹色の回折輝線が生じ、表面に付着した異物などが見え易くなる。
また、液晶散乱板を不透明にして面光源照明としたときでも、元の光強度が高いので、光量がダウンすることなく、したがって、フレネルレンズの収束角を大きくする必要がないので、同じサイズの検査基板に照明光を照射するのであれば、フレネルレンズも小型化できる。
この場合に、光源装置の光出射部に、照明光束を検査基板の形状に整形すると共に、光分布を均一化させる均一化整形レンズ装置を装着すれば、非散乱光を照射させたときの検査基板上における光強度分布がフラットになるので、光軸から離れた周縁部の照度が低下せず、見難くならないという効果もある。
Furthermore, non-scattered light emitted from the light source device is incident on the liquid crystal scattering plate. When the liquid crystal scattering plate is made transparent and used as point light source illumination, the non-scattered light is directly irradiated onto the inspection substrate, so that inspection is performed. A sharp rainbow-colored diffractive emission line is generated on the substrate, so that foreign matters attached to the surface can be easily seen.
In addition, even when the liquid crystal scattering plate is made opaque and used as a surface light source illumination, the original light intensity is high, so the amount of light does not decrease, and therefore it is not necessary to increase the convergence angle of the Fresnel lens. If the inspection substrate is irradiated with illumination light, the Fresnel lens can be reduced in size.
In this case, if the illumination light beam is shaped into the shape of the inspection substrate at the light emitting part of the light source device and a uniform shaping lens device that makes the light distribution uniform is mounted, the inspection when irradiated with non-scattered light Since the light intensity distribution on the substrate is flat, there is an effect that the illuminance at the peripheral edge away from the optical axis does not decrease and is difficult to see.
さらに、均一化整形レンズ装置に照射角可変のズーム機構を備えておけば、照明装置の組み立ての際に、フレネルレンズの大きさに応じて自由に照射角を調整できるので、一種類の均一化整形レンズ装置があれば、フレネルレンズなどの仕様に応じて設計変更したり、フレネルレンズに至るまでの照射距離を変更する必要もない。 Furthermore, if the uniform shaping lens device is equipped with a zoom mechanism with variable illumination angle, the illumination angle can be freely adjusted according to the size of the Fresnel lens when assembling the illumination device, so one type of homogenization is possible. If there is a shaping lens device, it is not necessary to change the design according to the specifications of the Fresnel lens or to change the irradiation distance to the Fresnel lens.
本例では、液晶散乱板を小型化すると同時に、万一破損してもその破片が検査基板上に落下しないようにし、さらに、明るい回折輝線が得られるようにするという目的を達成するために、液晶散乱板を、フレネルレンズより光源装置側で、照明光束の断面形状が検査基板と等しいか又は検査基板より大きい位置に配し、液晶散乱板に光源装置から照射された非散乱光を入射させることにより、点光源照明となる非散乱光と面光源照明となる散乱光を選択的に照射させるようにした。 In this example, in order to reduce the size of the liquid crystal scattering plate, at the same time, in order to achieve the purpose of preventing a broken piece from falling on the inspection substrate even if it is broken, and obtaining a bright diffraction line. The liquid crystal scattering plate is placed on the light source device side from the Fresnel lens at a position where the cross-sectional shape of the illumination light beam is equal to or larger than the inspection substrate, and the non-scattered light irradiated from the light source device is incident on the liquid crystal scattering plate. As a result, non-scattered light serving as point light source illumination and scattered light serving as surface light source illumination were selectively irradiated.
図1は本発明に係る基板検査用照明装置の一例を示す説明図、図2は均一化整形レンズを示す説明図、図3は照射角を拡大したときの光線図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing an example of an illumination apparatus for substrate inspection according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing a uniform shaping lens, and FIG. 3 is a light ray diagram when an irradiation angle is enlarged.
図1に示す基板検査用照明装置1は、一辺が1m前後あるいはそれ以上のハイブリッド液晶ディスプレイパネルや大型プリント配線基板などの大型基板の検査に用いるもので、非散乱光を発散させて照射する光源装置2から検査基板に至る照明光軸X上に、照明光を収束化又は平行化するフレネルレンズ3と、検査基板Kに照射される照明光を点光源照明と面光源照明に切り換える液晶散乱板4を備えている。
A substrate inspection illumination device 1 shown in FIG. 1 is used for inspecting a large substrate such as a hybrid liquid crystal display panel or a large printed wiring substrate having a side of about 1 m or more, and is a light source that radiates and emits non-scattered light. A Fresnel lens 3 that converges or collimates the illumination light on the illumination optical axis X from the
光源装置2は、図2に示すように、非散乱光を発するハロゲンランプ、メタルハライドランプなどの高圧放電灯を用いた光源5と、その光を集光させる楕円反射鏡6と、集光された光を案内するライトガイド7と、その光出射端に配されてライトガイド7に接続される均一化整形レンズ装置8を備えている。
均一化整形レンズ装置8は、検査基板Kと縦横比の等しい方形断面を有する角柱状のロッドインテグレータ9と、そのロッドインテグレータ9から出射された照明光の照射角度を可変調整するバリフォーカルレンズ10とを備えている。
ロッドインテグレータ9に光が入射されると、内部で全反射を繰り返し、出射端では光分布が均一される。本例のロッドインテグレータ9は、非散乱光の検査基板K上におけるユニフォーミティが70〜100%になるように設計されている。
ユニフォーミティUは、照明光を照射したときの最大光量Pmaxと最小光量Pminから、次式で定義される。
U={1−(Pmax−Pmin)/(Pmax+Pmin)}×100(%)
最大光量Pmaxと最小光量Pminが等しければユニフォーミティは100%であり理想的な光源といえるが、現実には光分布の強弱を避けることはできない。
しかし、ユニフォーミティが70%未満に低下すると、非散乱光を検査基板Kに照射させたときに、光軸上の明るさと周縁部の明るさの差が大きくなり過ぎ、目視による場合も画像処理による場合も検査精度が低下するのに対し、70%以上であればそのような問題が生じなかったため、ユニフォーミティU≧70%としている。
As shown in FIG. 2, the
The uniformizing
When light is incident on the
The uniformity U is defined by the following equation from the maximum light amount Pmax and the minimum light amount Pmin when the illumination light is irradiated.
U = {1− (Pmax−Pmin) / (Pmax + Pmin)} × 100 (%)
If the maximum light quantity Pmax and the minimum light quantity Pmin are equal, the uniformity is 100%, which can be said to be an ideal light source, but in reality, the intensity of the light distribution cannot be avoided.
However, if the uniformity is reduced to less than 70%, the difference between the brightness on the optical axis and the brightness of the peripheral portion becomes too large when non-scattered light is irradiated onto the inspection substrate K, and image processing is also performed when visually observed. In the case of the above, the inspection accuracy is lowered, but such a problem does not occur if it is 70% or more. Therefore, uniformity U ≧ 70%.
また、バリフォーカルレンズ10は、二つのレンズ10A及び10Bを同軸的に配した複合式レンズとなっており、夫々のレンズ10A及び10Bを移動させることにより照射角度を可変調整できるので、検査基板Kの大きさ、フレネルレンズ3や液晶散乱板4の仕様が異なる場合でも、光源装置2をその仕様に従って設計し直すことなく同じものを使用することができる。
例えば、図1の基板検査用照明装置1において照射角度が約25°であった場合において、図3に示すように1辺の長さが約1.8倍の検査基板Kを検査するための基板検査用照明装置11においては、検査基板Kの大きさに応じてフレネルレンズ12や液晶散乱板13も大きなものが用いられているため、同じ照射角度では検査基板K全体に光を照射させることができない。
この場合、従来の光源装置ではフレネルレンズ3までの距離を長くせざるを得ないため、光強度の減衰が著しいが、本例では、バリフォーカルレンズ10により照射角度を約25°から例えば約45°に広げることにより最適な照射角度に設定することができる。
このように、フレネルレンズ3までの距離を一定に維持したまま照射角度を調整できるので、光強度の減衰が少なく、仕様が異なる照明装置1,11を設計するたびごとに光源装置2を設計し直す面倒もない。
The
For example, when the irradiation angle is about 25 ° in the board inspection illumination device 1 of FIG. 1, the length of one side is about 1.8 times as shown in FIG. In the board
In this case, since the distance to the Fresnel lens 3 must be increased in the conventional light source device, the light intensity is significantly attenuated. In this example, the irradiation angle is about 25 ° to about 45 ° by the
Thus, since the irradiation angle can be adjusted while maintaining the distance to the Fresnel lens 3 constant, the
そして、光源装置2から出射された照明光は、図1に示すように、反射鏡14で反射されて照明光軸Xに沿って進行し、その光軸X上に配されたフレネルレンズ3により収束化又は平行化されて検査基板Kの全面に照射されるようになっている。
そして、フレネルレンズ3の光源装置2側には、検査基板Kに照射する照明光を液晶散乱板4で点光源照明と面光源照明に切り換える照明光切換手段15が配されている。
液晶散乱板4は、検査基板Kと等しいか又は大きく、且つ、フレネルレンズ3より小さな形状に形成され、フレネルレンズ3より光源装置2側で、且つ、照明光束の断面形状が検査基板Kと等しいか又は検査基板Kより大きくなる位置hに配されている。
As shown in FIG. 1, the illumination light emitted from the
Further, illumination light switching means 15 that switches the illumination light applied to the inspection substrate K to the point light source illumination and the surface light source illumination by the liquid crystal scattering plate 4 is disposed on the
The liquid crystal scattering plate 4 is formed in a shape equal to or larger than the inspection substrate K and smaller than the Fresnel lens 3, is closer to the
照明光切換手段15は電圧制御により、液晶散乱板4を透明と不透明(乳白色)に切り換え、透明時には光源装置2から照射される照明光をそのまま透過させることにより非散乱光による点光源照明を検査基板Kに照射させることができ、不透明時には照明光を該液晶散乱板4で散乱させることにより散乱光による面光源照明を検査基板Kに照射させることができるようになっている。
The illumination light switching means 15 switches the liquid crystal scattering plate 4 between transparent and opaque (milky white) by voltage control, and inspects point light source illumination by non-scattered light by transmitting the illumination light emitted from the
なお、照明光束は光源装置2からフレネルレンズ3に至るまで拡がるので、液晶散乱板4をフレネルレンズ3より光源装置2側に設けることにより、その大きさをフレネルレンズ3より小さく設計することができる。
また、液晶散乱板4は検査基板Kと等しい大きさが確保されているので、液晶散乱板4を不透明にして面光源照明としたときでもその像が検査基板K全体をカバーするので、検査基板K上に照明光のムラが生じない。
Since the illumination light beam spreads from the
Further, since the liquid crystal scattering plate 4 has a size equal to that of the inspection substrate K, the image covers the entire inspection substrate K even when the liquid crystal scattering plate 4 is made opaque and the surface light source illumination is used. Irregularity of illumination light does not occur on K.
また、液晶散乱板4はフレネルレンズ3より光源装置2側に配しているので、フレネルレンズ3の上方に液晶散乱板4をレイアウトすることができ、したがって、万一液晶散乱板4が割れたときでも、その液晶散乱板4より大きいフレネルレンズ3で破片が受け止められ、検査基板Kに破片が落ち難く、したがってキズもつき難い。
Further, since the liquid crystal scattering plate 4 is arranged on the
以上が本発明の一例構成であって、次にその作用を説明する。
検査基板Kが基板検査用照明装置1の下まで搬送されてくると、その検査目的に応じて、照明光切換手段15により点光源照明及び面光源照明を選択する。
点光源照明による検査を行う場合は、光源装置2を点灯させた状態で液晶散乱板4を透明にすれば、光源装置2からの非散乱光が反射鏡14で反射されて液晶散乱板4をそのまま透過してフレネルレンズ3まで発散して進行し、フレネルレンズ3で収束化されて検査基板Kに照射される。
このとき、点光源照明として非散乱光がライトガイド7から出射されて、均一化整形レンズ装置8のロッドインテグレータ9及びバリフォーカルレンズ10により所定の照射角度で発散されて、検査基板Kの全体に照射され、これにより、検査基板K上の塵埃その他のパーティクルなどの異物の付着の有無、ピンホールの有無、オーバーコートの下層の不均一性、さらには下層に形成されたITO(透明電極)の不良の有無などを検査することができる。
The above is an example configuration of the present invention, and its operation will be described next.
When the inspection substrate K is transported to the bottom of the substrate inspection illumination device 1, the illumination light switching means 15 selects point light source illumination and surface light source illumination according to the inspection purpose.
When performing inspection by point light source illumination, if the liquid crystal scattering plate 4 is made transparent with the
At this time, non-scattered light is emitted from the
なお、非散乱光の点光源照明を発散照射させたときに、照明光束の周縁部を遮光することなく、ロッドインテグレータ9により検査基板Kの形状に整形しているので、光の無駄がない。
また、ロッドインテグレータ9により光分布が均一化されて検査基板K上における光強度分布がフラットになるので、光軸Xから離れた周縁部の照度が低下せず、見難くならないという効果もある。
Note that when the point light source illumination of non-scattered light is diverged and irradiated, the peripheral portion of the illumination light beam is shaped into the shape of the inspection substrate K by the
Further, since the light distribution is made uniform by the
また、光源装置2から照射された非散乱光が検査基板Kに直接照射されるので、検査基板Kにはシャープな虹色の回折輝線が生じ、その輝線上で認識し易くなり、検査基板Kの照明光軸Xに対する傾きを変えながら回折輝線を移動させることにより、検査基板Kの全体について、例えば、回路パターンの断線・ショートの有無、レジスト膜の剥がれや除去不良の有無などの異常を精度良く検査することができる。
Further, since the non-scattered light emitted from the
面光源照明による検査を行う場合は、光源装置2を点灯させた状態で液晶散乱板4を不透明(乳白色)にすれば、光源装置2からの非散乱光が反射鏡14で反射されて液晶散乱板4で散乱され、これが散乱光となってフレネルレンズ3に入射され検査基板Kに均一に照射され、これによって、検査基板Kの表面に形成されたレジスト膜の膜厚のムラや、表層に形成されたITOの不良の有無などが検査される。
When performing inspection by surface light source illumination, if the liquid crystal scattering plate 4 is made opaque (milky white) while the
このとき、液晶散乱板4は、フレネルレンズ3の光源装置2側に配されているので、フレネルレンズ3から離せば離すほど小型化することができる。
また、液晶散乱板4は、照明光束の断面形状が検査基板Kと等しいかまたは検査基板Kより大きくなる位置に配されているので、検査基板Kと等しい大きさまで小型化することができる。
すなわち、液晶散乱板4は検査基板Kの大きさが確保され、液晶散乱板4を不透明にして面光源照明としたときでも、液晶散乱板4の像が検査基板Kの全体に均一に写り込むこととなり、検査基板Kの一部にのみ液晶散乱板4が写り込むことがなく、したがって検査基板K上で照明光のムラを生じることもない。
At this time, since the liquid crystal scattering plate 4 is disposed on the
Further, since the liquid crystal scattering plate 4 is arranged at a position where the cross-sectional shape of the illumination light beam is equal to or larger than the inspection substrate K, the liquid crystal scattering plate 4 can be downsized to the same size as the inspection substrate K.
That is, the size of the inspection substrate K is secured in the liquid crystal scattering plate 4, and the image of the liquid crystal scattering plate 4 is uniformly reflected on the entire inspection substrate K even when the liquid crystal scattering plate 4 is made opaque and used as surface light source illumination. In other words, the liquid crystal scattering plate 4 does not appear only on a part of the inspection substrate K, and therefore unevenness of illumination light does not occur on the inspection substrate K.
また、液晶散乱板を不透明にして面光源照明としたときでも、元の光強度が高いので、光量がダウンすることなく、したがって、フレネルレンズの収束角を大きくする必要がないので、同じサイズの検査基板に照明光を照射するのであれば、フレネルレンズも小型化できる。 In addition, even when the liquid crystal scattering plate is made opaque and used as a surface light source illumination, the original light intensity is high, so the amount of light does not decrease, and therefore it is not necessary to increase the convergence angle of the Fresnel lens. If the inspection substrate is irradiated with illumination light, the Fresnel lens can be reduced in size.
さらに、点光源照明・面光源照明のいずれの照明で検査する場合も、液晶散乱板4はフレネルレンズ3より光源装置2側に配されているので、フレネルレンズ3の上方に液晶散乱板4をレイアウトすることができ、したがって、万一、液晶散乱板4が割れたときでも、液晶散乱板4より大きいフレネルレンズ3の上に破片が落ちるので、検査基板Kに直接落下する被害を防止することができる。
Further, when inspecting with either point light source illumination or surface light source illumination, since the liquid crystal scattering plate 4 is arranged on the
さらに、均一化整形レンズ装置8に照射角可変のバリフォーカルレンズを備えておけば、照明装置1の設計の際に、フレネルレンズ3の大きさに応じて自由に照射角を調整できるので、そのフレネルレンズ3などの仕様に応じて光源装置2を新たに設計したり、フレネルレンズ3に至るまでの照射距離を変更する必要もない。
Furthermore, if the uniform
なお、上述の説明では、均一化整形レンズ装置8としてロッドインテグレータを用いた場合について説明したが、フライアイレンズを用いても同様である。
In the above description, the case where the rod integrator is used as the uniformizing and shaping
以上述べたように、本発明は、液晶ディスプレイパネルや大型プリント配線基板などの基板を検査する際に、その基板に対し照明光として点光源照明と面光源照明を切り換えて照射する用途に適用することができる。 As described above, when inspecting a substrate such as a liquid crystal display panel or a large printed wiring board, the present invention is applied to an application in which point light source illumination and surface light source illumination are switched and irradiated as illumination light to the substrate. be able to.
1 基板検査用照明装置
2 光源装置
X 照明光軸
3 フレネルレンズ
K 検査基板
4 液晶散乱板
8 均一化整形レンズ装置
15 照明光切換手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate
Claims (5)
前記液晶散乱板は、フレネルレンズより光源装置側で、照明光束の断面形状が検査基板と等しいか又は検査基板より大きくなる位置に配され、
該液晶散乱板に前記光源装置から照射された非散乱光を入射させることにより、点光源照明となる非散乱光と面光源照明となる散乱光を検査基板に選択的に照射させる照明光切換手段を備えたことを特徴とする基板検査用照明装置。 A Fresnel lens that converges or collimates the light so that the illumination light is irradiated on the entire inspection substrate on the illumination optical axis from the light source device that irradiates and irradiates non-scattered light as illumination light, and a voltage In the illumination device for substrate inspection comprising a liquid crystal scattering plate that switches between transparent and opaque by control, irradiates the inspection substrate with point light source illumination when transparent, and irradiates the inspection substrate with surface light source illumination when opaque.
The liquid crystal scattering plate is disposed on the light source device side from the Fresnel lens at a position where the cross-sectional shape of the illumination light beam is equal to or larger than the inspection substrate,
Illumination light switching means for selectively irradiating the inspection substrate with non-scattered light that becomes point light source illumination and scattered light that becomes surface light source illumination by making the non-scattered light emitted from the light source device incident on the liquid crystal scattering plate A board inspection illumination device comprising:
4. The illumination device for substrate inspection according to claim 3, wherein the uniformizing lens device includes a varifocal lens having a variable irradiation angle.
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