JP2007327957A - 自動光学検査システムのティーチング方法及び自動光学検査システムの検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント回路基板ユニットを光学検査する自動光学検査システムのティーチング方法及び自動光学検査システムの検査方法を提供する。
【解決手段】同一なパターンのプリント回路基板ユニットを連続的に光学検査する自動光学検査システムのティーチング方法において、プリント回路基板ユニットに対するマスタデータを準備し、マスタデータを複数の細部検査領域に分割して登録し、分割された複数の細部検査領域のパターン成分を判別する基準データを登録することを特徴とする自動光学検査システムのティーチング方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動光学検査システムのティーチング方法及び自動光学検査システムの検査方法に関し、さらに詳細には、プリント回路基板ユニットのマスタデータを均一な大きさで分割して、複数の細部検査領域を登録する自動光学検査システムのティーチング方法及び自動光学検査システムの検査方法に関する。

半導体デバイスが小型化、軽量化するに伴って、フィルム（ｆｉｌｍ）、テープ（ｔａｐｅ）タイプなどのフレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）が多く使われている。フレキシブルプリント回路基板には、例えば、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｂｏｎｄｉｎｇ）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）などがあり、液晶表示装置のドライバ集積回路、メモリなどのプリント回路基板として使われる。

フレキシブルプリント回路基板１０は、図７に示すように、回路パターンが形成されたユニット１２が連続的に形成されるフィルム及びテープ形状で備えられる。フレキシブルプリント回路基板１０には、検査の際の移送のために、上下の両端にインデックスホール１４を一定間隔で備えられる。インデックスホール（以下、ＩＰホールと称する）１４は、ＰＦホール（ＰｅｒＦｏｒａｔｉｏｎ ｈｏｌｅ）またはＩＰホール（Ｉｎｄｅｘ Ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ ｈｏｌｅ）がかみ合って備えられる。それぞれの隣接するＩＰホール１４とＩＰホール１４との間隔１６は、業界共通規格の４．７５ｍｍであって、隣接するＩＰホール１４とＩＰホール１４との間隔１６を、１ピッチ（ピッチ）と定義する。

業界では製品を作る時、使用目的によってピッチの大きさを決めて、一つのユニット（製品）の大きさを決める。例えば、６ピッチを一つのユニットとしたら、フィルム上にＩＰホールの６ピッチ大きさ毎に一つのユニットが形成され、この大きさのユニットの中に様々な回路パターンが形成される。この後、このようなＩＰホールを基準に、完成品が作製されるまでこのＩＰホールとかみ合って回る鋸歯形の装置でフィルムを移送し、検査時にＩＰホールの６ピッチを一つのユニットとして検査し、該当ユニットの良否を判別する。

一般的に、フレキシブルプリント回路基板１０の外観を検査するために、自動光学検査システム２を利用する。半導体デバイス製造用フレキシブルプリント回路基板の生産業社では、プリント回路基板の回路パターンが良好であるか否かの検査過程が非常に重要である。例えば、プリント回路基板のパターン内で合線、短絡、突起及び陥没などの各種の欠陷が発生すると、プリント回路基板が使用できなくなるので、生産性及び品質管理において効果的な検査が重要な要因になる。

自動光学検査システムを利用して連続するフレキシブルプリント回路基板を光学検査する場合、検査の前に検査環境情報を設定するティーチング（Ｔｅａｃｈｉｎｇ）作業が行なわれる。ティーチング作業とは、検査対象物の検査領域や検査規格を設定するなど、検査環境を設定する諸般の作業を意味する。例えば、ティーチング作業は、検査するパターンの空間などを含む検査領域、またはプリント回路基板ユニットの良否を判別するための基準データなどを含む検査規格を設定する。自動光学検査システムは、設定された検査領域単位で検査して、設計規格とどの程度のデータ差があるかによって、良否を判別する。

図８及び図９に示すように、既存の自動光学検査システム２は、一つのユニット１２を製品の大きさ単位で光学検査するが、もし製品の大きさがカメラ６の視野より大きい場合には、製品を分割して検査する。例えば、カメラ６のレンズ視野が２５ｍｍである場合、１回の最大撮像範囲で５ピッチまで検査ができる。しかし、検査対象物が６ピッチ以上の製品大きさを持つユニット１２である場合、制御部４は、２回の分割検査で各イメージデータ１６（図９中、右側）及び１８（図９中、左側）を獲得するように、ティーチング作業をする。この時、カメラ６は、１回に３ピッチ（すなわち、３ＩＰ）の大きさ８で検査するので、２ピッチが重複されて効率が悪化する問題があった。

他の例として、もし一つのユニット１２を最大視野で撮像する場合、１回目に５ピッチを撮像し、２回目に次の５ピッチを撮像すると、２回目の一番目のピッチは有効であるが、残りの４ピッチに対するイメージデータは次のユニットに対するイメージデータであって、これは次のユニットの撮像時にまた一番目のピッチから撮像するので、不要になる。（図９参照）

また、図９に示すように、ティーチング作業時に一つの製品領域を２回に分割して各検査環境を設定することで、２回に分割された前半部１６（図９中、右側）及び後半部１８（図９中、左側）に対するデータを別途に保存及び管理しなければならない。その結果、ティーチング作業及び検査の時に制御部４のメモリ使用量の増加、ティーチング作業時間の増加、ティーチング作業及び検査速度の低下をもたらす。

本発明は、上述の課題を解決するためのものであって、その目的は、フレキシブルプリント回路基板の外観検査を効果的に行うため、自動光学検査システムにおけるティーチング方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、フレキシブルプリント回路基板の外観検査を効果的に行うため、自動光学検査システムにおけるティーチング方法を適用した検査方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、フレキシブルプリント回路基板の外観検査をする自動光学検査システムで、フレキシブルプリント回路基板の大きさ及び種類に関わらず、均一な大きさで分割してティーチング方法及び検査する方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために本発明の一実施の形態によれば、自動光学検査システムのティーチング方法は、プリント回路基板ユニットのマスタデータを均一な大きさで分割して、複数の細部検査領域を登録することに特徴がある。このようなティーチング方法によれば、プリント回路基板ユニットの大きさに関係なく迅速なティーチング作業ができる。

上記の目的を達成するための本発明の一実施の形態によれば、同一なパターンのプリント回路基板ユニットを連続的に光学検査する自動光学検査システムのティーチング方法において、プリント回路基板ユニットに対するマスタデータを準備し、マスタデータを複数の細部検査領域に分割して登録し、分割された細部検査領域のパターン成分を判別する基準データを登録する。

本発明の望ましい実施の形態においては、マスタデータは、均一な大きさで分割される。

本発明の望ましい実施の形態においては、細部検査領域の各々を識別する認識情報を登録する。

本発明の望ましい実施の形態においては、認識情報には、細部検査領域に対応して相違する文字、記号及び図形のうち何れか一つが認識マークとして設定及び保存される。

本発明の望ましい実施の形態においては、認識マークは、細部検査領域内部の相違する位置に各々備えられる。

本発明の望ましい実施の形態においては、認識情報には、認識マークの位置情報がさらに設定及び保存される。

本発明の望ましい実施の形態においては、プリント回路基板ユニットは、インデックスホールを備え、細部検査領域は、隣接するインデックスホール間の間隔大きさで分割される。

本発明の望ましい実施の形態においては、基準データの登録は、細部検査領域に対応する分割されたマスタデータに光学検査を望む表示パターンを示し、表示パターンを利用して、細部検査領域のパターン成分及び空間成分を判別し、判別されたパターン成分及び空間成分の幅を測定し、測定されたパターン成分の良否を判別する基準データを設定及び保存する。

本発明の望ましい実施の形態においては、基準データは、表示パターンの明るさ照度計による二値化データで備えられる。

本発明の望ましい実施の形態においては、複数の細部検査領域を登録するティーチング方法を利用する自動検査システムの検査方法において、イメージ撮像手段の１回最大撮像範囲でイメージデータを獲得することができ、分割された細部検査領域を利用して、プリント回路基板ユニットの良否を判別して、自動光学検査システムのメモリ使用を最小化することができ、検査速度を向上させることができる。

上記の目的を達成するための本発明の一実施形態によれば、同一なパターンのプリント回路基板ユニットを連続的に光学検査する自動光学検査システムの検査方法において、プリント回路基板ユニットのマスタデータを、複数の細部検査領域単位でティーチングし、イメージ撮像手段の１回最大撮像範囲で、プリント回路基板ユニットのイメージデータを獲得し、獲得されたイメージデータから細部検査領域を判別し、判別された細部検査領域各々の良否を判別し、細部検査領域のうち少なくとも一つが不良であれば、不良と判別された細部検査領域を含むプリント回路基板ユニットを判別し、不良と判別された細部検査領域を含むプリント回路基板ユニットを不良と判別する。

本発明の望ましい実施の形態においては、ティーチング方法は、マスタデータを準備し、マスタデータを複数の細部検査領域に分割して登録し、細部検査領域のパターン成分を判別する基準データを登録する。

本発明の望ましい実施の形態においては、細部検査領域は、プリント回路基板ユニットを均一な大きさで分割して形成される。

本発明の望ましい実施の形態においては、ティーチング方法は、細部検査領域を識別する認識情報を登録する。

本発明の望ましい実施の形態においては、認識情報には、細部検査領域に対応して相違する文字、記号及び図形のうち何れか一つが認識マークとして設定及び保存される。

本発明の望ましい実施の形態においては、認識情報は、細部検査領域内部の相違する位置に各々備えられる。

本発明の望ましい実施の形態においては、認識情報は、認識マークの位置情報をさらに含む。

本発明の望ましい実施の形態においては、基準データを登録する方法は、細部検査領域に対応する分割されたマスタデータに光学検査を望む表示パターンを示し、表示パターンを利用して、細部検査領域のパターン成分及び空間成分を判別し、判別されたパターン成分及び空間成分の幅を測定し、測定されたパターン成分の良否を判別する基準データを保存する。

本発明の望ましい実施の形態においては、基準データは、表示パターンの明るさ照度計による二値化データで備えられる。

本発明の望ましい実施の形態においては、同一なパターンが形成されたプリント回路基板を連続的に検査する自動光学検査システムの検査方法において、プリント回路基板の基準となるマスタデータを複数の領域に区画し、カメラにより一回で撮像される各々のプリント回路基板に割り当てられた領域の数は、マスタデータに区画された領域に対応して、一つのプリント回路基板に割り当てられた領域の数と相違するように、プリント回路基板を連続的に撮像し、撮像によって獲得されたプリント回路基板のイメージデータから区画された領域各々に対応するマスタデータの領域を比較及び判別し、撮像されたイメージデータにより一つのプリント回路基板に割り当てられた領域の全体が良品と判別される場合、一つのプリント回路基板を良品と判別する。

本発明の望ましい実施の形態においては、プリント回路基板の領域は、プリント回路基板の長さ方向に沿って区画される。

本発明の望ましい実施の形態においては、カメラにより一回で撮像された領域の数は、一つのプリント回路基板に割り当てられた領域の数の非整数倍である。

本発明の望ましい実施の形態においては、領域の長さは等しい。

本発明の望ましい実施の形態においては、カメラは、領域が重複されないように、プリント回路基板を連続的に撮像する。

本発明の望ましい実施の形態においては、撮像されたプリント回路基板のイメージデータの領域各々とマスタデータの領域各々には認識情報が提供され、一つのプリント回路基板のイメージデータの領域には、相違する認識情報が提供され、プリント回路基板とマスタデータの互いに対応する領域には、同一な認識情報が提供される。

本発明の自動光学検査システムによれば、プリント回路基板ユニットの大きさにかかわらず一定の大きさで複数の細部検査領域に分割し、分割された細部検査領域に対する認識情報及び基準データを設定及び登録してティーチング作業を行うことで、自動光学検査システムのティーチング時間を短縮することができる。

また、本発明の自動光学システムによれば、ティーチング作業時に、細部検査領域を識別するための認識情報及び基準データを登録することにより、光学検査時に最大撮像範囲で撮像された細部検査領域を容易に判別することができる。

また、本発明のティーチング方法を利用して光学検査することで、イメージ撮像手段の１回最大撮像範囲でプリント回路基板ユニットの連続的な検査ができるので、検査速度が向上する。

さらに、本発明の自動光学検査システムによれば、ティーチング作業時及び検査時にイメージ撮像手段の最大撮像範囲内に含まれる細部検査領域単位のデータを管理することで、メモリ使用量を最小化することができる。

本発明の実施の形態は、様々な形態に変形されることができ、本発明の範囲は、以下に詳説する実施の形態によって限定されるものと解析してはならない。本発明の実施の形態は、当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での要素の形状などは、より明確な説明を強調するために誇張されたものである。

以下、添付の図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る自動光学検査システム１００の概略的な構成を示す図である。

図１に示すように、自動光学検査システム１００は、同一なパターンで形成された多数のフレキシブルプリント回路基板１１０の外観を連続的に検査するために、少なくとも一つのイメージ撮像手段１０４と、イメージ撮像手段１０４から獲得されたイメージデータを受信して処理し、自動光学検査システム１００の諸般の動作を制御する制御部１０２とを含む。また、一般的な自動光学検査システム１００の典型的な構成要素は、例えば、巻出部、照明装置、マーキング装置及び巻取部などを含むことができる。

本発明の自動光学検査システム１００は、イメージ撮像手段１０４の１回最大撮像範囲でイメージデータを獲得して、自動検査する。そのために自動光学検査システム１００は、フレキシブルプリント回路基板ユニット１１０を均一な大きさで分割した複数の細部検査領域を設定及び登録し、細部検査領域の単位で光学検査できるように、ティーチング作業をする。

イメージ撮像手段１０４は、例えば、カメラ、イメージセンサなどで備えられ、１回最大視野、すなわち、最大撮像範囲１１２ａ〜１１２ｆで、フレキシブルプリント回路基板１１０のイメージデータを獲得する。この時、イメージ撮像手段１０４は、細部検査領域が重複されないように、フレキシブルプリント回路基板１１０を連続的に撮像する。また、イメージ撮像手段１０４は、一回で撮像されるそれぞれのプリント回路基板ユニットに割り当てられた領域の数と、マスタデータに分割された細部検査領域に対応して、一つのプリント回路基板に割り当てられた領域の数とが相違するように、プリント回路基板ユニットを連続的に撮像する。

制御部１０２は、例えば、イメージ撮像手段１０４から獲得されたイメージデータを処理する映像処理装置、ティーチング作業及び検査のためのデータと獲得されたイメージデータを保存するメモリ及び分割された細部検査領域を判別し、コントローラなどを含む典型的なコンピュータシステムであるＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）により備えられる。

ここで、イメージ撮像手段１０４の視野は、レンズ（図示せず）の規格によって決定される。例えば、視野２５ｍｍは、２５ｍｍレンズを利用して１回で撮像できる最大範囲を意味する。

したがって、制御部１０２は、自動光学検査のためのティーチング作業時に、検査対象物となるフレキシブルプリント回路基板ユニット１１０のマスタデータを準備して登録し、マスタデータを均一な大きさで分割して、複数の細部検査領域を設定及び保存する。マスタデータは、例えば、実際の回路パターンに対する設計図面ファイル（すなわち、ＣＡＤデータ）又は実際の製品大きさに該当する撮像されたイメージデータなどで構成される。そして、制御部１０２は、各細部検査領域を識別する認識情報を登録し、各細部検査領域のパターン成分１２０及び空間成分１２２を判別するための基準データを保存する。また、制御部１０２は、イメージ撮像手段１０４の１回最大撮像範囲によってイメージデータを獲得し、複数の細部検査領域単位でフレキシブルプリント回路基板ユニット１１０を光学検査する。

したがって、本発明の自動光学検査システム１００は、プリント回路基板ユニットのマスタデータを複数の均一な大きさの細部検査領域に分割してティーチング作業を行うことで、光学検査時に、イメージ撮像手段１０４が１回撮像可能な最大範囲でイメージデータを獲得することができ、重複撮像することなくイメージデータを獲得することができる。また、分割された細部検査領域を利用してティーチング作業及び検査することで、制御部１０２のメモリ使用を最小化し、迅速な光学検査を行うことができる。

具体的に、図２に示すように、マスタデータは多数の細部検査領域１１６ａ〜１１６ｆに分割される。分割された各細部検査領域１１６ａ〜１１６ｆには、識別するための相違する認識マーク１１８ａ〜１１８ｆが登録される。この時、細部検査領域１１６ａ〜１１６ｆは、ＩＰホール１１４が存在する場合は、ＩＰホールのピッチ（ｐｉｔｃｈ）単位で分割され、ＩＰホールが存在ない場合は、一定の大きさに設定して均一に分割される。

現在、プリント回路基板ユニットは、製品の小型化及び製造原価節減などの理由で次第に小型化する傾向があって、例えば、６ピッチから５．５ピッチの大きさで形成される。この場合のプリント回路基板ユニットは、５ピッチ部分が１ピッチ単位で細部検査領域に分割されて、残り部分も一つの細部検査領域として割り当てられる。もちろんこの場合、細部検査領域を２ピッチ単位で分割する場合は、残り１．５ピッチが一つの細部検査領域として割り当てられる。したがって、多様な大きさのプリント回路基板ユニットを複数の細部検査領域に分割する時、連続するプリント回路基板を均一な大きさで細部検査領域に分割し、最後の残り部分は分割される大きさに対応して多様に変更されることができる。

また、細部検査領域１１６ａ〜１１６ｆは、内部にそれぞれ他の細部検査領域と区分できる形象、例えば、文字又は記号、図形などのパターンなどを認識マーク１１８ａ〜１１８ｆとして登録及び保存する。例えば、細部検査領域１１６ａ〜１１６ｆは、それぞれ認識マーク１１８ａ〜１１８ｆを利用して、一つのプリント回路基板ユニットの何番目の細部検査領域であるかを定義する。また、認識マーク１１８ａ〜１１８ｆは、細部検査領域１１６ａ〜１１６ｆのそれぞれ異なる位置に配置され、配置された認識マーク１１８ａ〜１１８ｆの位置情報を認識マーク１１８ａ〜１１８ｆと共に登録して、細部検査領域を判別する時、登録された認識マーク１１８ａ〜１１８ｆの位置情報を利用して、細部検査領域１１６ａ〜１１６ｆを容易に判別する。そして、細部検査領域１１６ａ〜１１６ｆは、一つのプリント回路基板ユニットに含まれる全ての細部検査領域が撮像されてから、該当プリント回路基板ユニットの検査が完了する。

また、細部検査領域１１６ａ〜１１６ｆは、内部の検査対象となるパターン成分１２０及び空間成分１２２を判別するために必要な基準データを登録及び保存する。基準データは、図３に示すように、細部検査領域１１６ａのパターン成分１２０と空間成分１２２とを判別するために必要である。すなわち、一つの細部検査領域は、検査対象となるパターン成分１２０を判別するための表示パターン１２４を、細部検査領域に対応するマスタデータに示し、表示パターン１２４を利用してパターン成分１２０及び空間成分１２２とを判別する。例えば、表示パターン１２４はティーチングライン（ｔｅａｃｈｉｎｇ ｌｉｎｅ）１２４で表示し、ティーチングライン１２４の明るさ照度計を基準データとして設定する。また、表示パターン１２４は、図４に示すように、判別されたそれぞれの細部検査領域のパターン成分１２０を判別するために、パターン成分１２０と基準データとの値の差を判別して、パターン成分１２０と空間成分１２２の境界を区分する。例えば、一つの細部検査領域の基準データを明るさ照度計の二値化データで設定する場合、任意の成分が基準データと等しかったら、又は二値化データ未満であったらパターン成分１２０と判別し、基準データと等しくなかったら、又は二値化データ以上であったら空間成分１２２と判別する。

続いて、該当細部検査領域に対するパターン成分１２０が判別されると、獲得されたイメージデータと該当細部検査領域に対するマスタデータとを比べて、細部検査領域の良否を判別する。そして、全ての細部検査領域の検査が完了すると、一つのプリント回路基板ユニットの良否を判別する。

一般的な自動光学検査システム１００は、２５ｍｍカメラで撮像すると、一視野で最大５ピッチまでイメージデータを獲得する。１ピッチは４．７５ｍｍの大きさを有し、一視野は５ピッチ＊４．７５ｍｍ＝２３．７５ｍｍになるので、２５ｍｍカメラの一視野で撮像される条件を満足する。もし、一つのプリント回路基板ユニットの大きさが６ピッチである場合、一回の撮像で一つのプリント回路基板ユニット全体に対するイメージデータを獲得することができない。よって、現在は、一つのプリント回路基板ユニットを３ピッチずつ分けて、２回撮像してイメージデータを獲得し、それぞれのイメージデータを取り合わせて、該当プリント回路基板ユニットの良否を判別する。

２５ミリカメラは、一視野で最大５ピッチを撮像することができる。しかし、実際使う部分は３ピッチのみを検査するため、それぞれ２ピッチのイメージデータが重複されて、検査が行われない部分が生成されるので、検査速度が低下してしまう。

本発明と既存方式との一番大きい差異は、一つのプリント回路基板ユニットの大きさが６ピッチである製品の場合、既存方式はイメージを２回撮像して６ピッチを検査するが、本発明の方式は一つのプリント回路基板ユニットの大きさに係らず、最大視野で１回に５ピッチずつ２回イメージを撮像して、１０ピッチを検査することができる。例えば、１回目のイメージを撮像する時、１番目のユニットの５ピッチを撮像して検査し、２回目のイメージ撮像時に、１番目のユニットの残り１ピッチと２番目のユニットの４ピッチのイメージを撮像して検査する。

したがって、本発明の自動光学検査システム１００は、プリント回路基板ユニットの大きさに係らず、連続して一定の大きさの視野のイメージデータを獲得して検査することができるので、既存方式に比べて同じ時間内に向上した検査速度を得ることができる。

図５及び図６は、本発明に係る自動光学検査システム１００のティーチング作業手順及び検査手順を示すフローチャートである。

図５に示すように、ティーチング作業手順は、ステップＳ２００で、マスタデータを準備して登録及び保存する。例えば、マスタデータは、プリント回路基板ユニットの実際の回路パターンに対する設計データ（すなわち、ＣＡＤデータ）、又は実際のユニットを撮像したイメージデータなどで備えられる。

ステップＳ２０２で、マスタデータ上に複数の細部検査領域を分割し、各細部検査領域を登録及び保存する。この時、各細部検査領域は等しい大きさで分割される。例えば、６ピッチのプリント回路基板ユニットの場合、ＩＰホールを基準に等しい大きさで６個に分割したり、ＩＰホールのないプリント回路基板ユニットの場合には、一定の大きさで細部検査領域を分割したりする。また、５．５ピッチのプリント回路基板ユニットは、５ピッチ部分を１ピッチの大きさで細部検査領域に分割し、残り部分も一つの細部検査領域として割り当てられる。よって、細部検査領域は、イメージ撮像の最大視野、プリント回路基板ユニットの大きさ及び／又はプリント回路基板上に形成された回路パターンなどに対応して、多様に変更することができる。

ステップＳ２０４で、各細部検査領域に対する各々の認識情報を設定及び保存する。この時、細部検査領域に対応する認識情報は、相違する文字、記号又は図形などを利用して各細部検査領域を識別する認識マークと、各認識マークが細部検査領域内部の特定位置に配置されることを示す位置情報とを含む。また、各認識マークは、位置識別を容易にするよう、各細部検査領域の内部の相違する位置に備えられる。例えば、図２に示すように、一つのプリント回路基板ユニットが六つの細部検査領域に分割される場合、第１乃至第６の細部検査領域は、相違する図形で認識マークを設定し、各認識マークはそれぞれの細部検査領域の相違する位置に配置される。したがって、連続するプリント回路基板ユニットは、第１乃至第６細部検査領域に対応する認識マークと位置情報が繰り返され、これによりプリント回路基板ユニットの位置を判別したら、細部検査領域の判別が容易になる。

続いて、ステップＳ２０６で、細部検査領域に対する良否判別のための各々の基準データを登録及び保存する。この時、各細部検査領域に対応してパターン成分と空間成分を判別するために、データの明るさ照度計を基準データとして、細部検査領域のパターン成分及び空間成分を判別する。

そして図６に示すように、検査方法は、ステップＳ２１０で図５によるティーチング作業が完了した状態で進行される。ステップＳ２１２で、イメージ撮像手段の最大視野、すなわち、１回最大撮像範囲でプリント回路基板ユニットを撮像して、イメージデータを獲得する。この時、獲得されたイメージデータは複数の細部検査領域を含み、１回の撮像によって一つのプリント回路基板ユニットに対するイメージデータを獲得できないので、次の撮像によって獲得されたイメージデータの一部を結合して、一つのプリント回路基板ユニットのイメージデータが獲得される。

ステップＳ２１４で、獲得されたイメージデータで、認識情報に含まれる位置情報を利用し、ティーチング時に登録された特定位置の認識マークを利用して、各々の細部検査領域を判別する。認識情報（すなわち、認識マーク及び位置情報）は、撮像されたプリント回路基板ユニットのイメージデータの領域それぞれとマスタデータの領域それぞれに提供される。この時、一つのプリント回路基板ユニットのイメージデータの領域には、相違する認識情報が提供され、プリント回路基板とマスタデータの互いに対応する領域には、同一な認識情報が提供される。

ステップＳ２１６で、それぞれの細部検査領域に対する基準データを利用して、細部検査領域の良否を判別する。判別の結果、それぞれの基準データと一致しない場合及び基準データ以上の場合では空間成分１２２と判別し、基準データと一致する場合ではパターン成分１２０と判別する。この時、判別されたパターン成分１２０及び空間成分１２２は、二値化データを通じて境界部分を判別し、パターンの線幅及び空間幅の大きさを測定する。

続いて、ステップＳ２１８で、一つのプリント回路基板ユニットに対する複数の細部検査領域の良否が判別されると、これによって、ステップＳ２２０で、一つのプリント回路基板ユニットの良否を判別する。

続いて、本発明のティーチング動作を、一つのプリント回路基板ユニットの大きさが６ピッチである製品の場合を利用して説明する。

検査対象物（すなわち、プリント回路基板ユニット）の撮像されたイメージ又は実際の検査対象物に対する設計図面（すなわち、ＣＡＤデータなど）をマスタデータとして登録し、マスタデータを複数の細部検査領域に分割して、各細部検査領域を設定及び登録する。例えば、６ピッチ製品を一ピッチずつ六つの細部検査領域に分割する。この時、六つの細部検査領域毎に、相違する特徴を表す文字、記号又は図形などのパターン形象を利用して認識マークを設定し、認識マークの位置情報を含む認識情報を設定及び保存する。例えば、一番目の細部検査領域を文字Ａで設定し、二番目の細部検査領域を文字Ｂで設定し、そして三番目の細部検査領域を文字Ｃで設定して、相違する文字で認識マークを設定し、そして各々の認識マークを探す領域に対する位置情報を設定する。したがって、どの位置でイメージデータが撮像されても、先に登録された各々の認識マークとその認識マークを探す領域の位置で、細部検査領域の中で自分の物があるかどうかを探せば良い。もし文字Ｂという認識マークを探すなら、二番目の細部検査領域を表す。

また、プリント回路基板ユニットは、カメラとカメラとの間に一定の間隔でユニットが配列されるので、ユニット間の個数を確認することができる。よって、制御部１０２は、各プリント回路基板ユニットの番号を判別することができる。また他の方法によれば、カメラとカメラとの間に一定の間隔でユニットが配列されるので、制御部１０２でイメージデータを獲得する時、各プリント回路基板ユニットの番号及び細部検査領域の位置も判別することができる。

したがって、細部検査領域内の認識マークは、該当細部検査領域を検査するために必要である。

マスタデータの中で実際の製品に対するイメージデータを登録するために、一つのプリント回路基板ユニットの全ての細部検査領域を最大視野で２回撮像すると、一つのプリント回路基板ユニットに対する全ての細部検査領域のイメージデータを獲得するようになるので、二つのイメージデータをマスタデータとして登録することで、プリント回路基板ユニットの全ての細部検査領域に対する検査情報を登録するようになる。

以後、前に獲得された２個のイメージデータと異なる形象のイメージデータを獲得するとしても、既登録された細部検査領域は、それぞれ別途のデータで現在獲得したイメージデータとマッチングして検査するようになる。

また、基準データは、製造業社または製品別で様々に備えられることができる。例えば、本発明の実施の形態で、基準データは、プリント回路基板ユニットの検査をしようとするパターンの特定位置に、図３に示されたように、ティーチングライン（ｔｅａｃｈｉｎｇ ｌｉｎｅ）１２４を描いて表示パターン１２４を形成し、ティーチングライン１２４の明るさ照度計による二値化データを基準に、各細部検査領域のパターン成分１２０と空間成分１２２の境界を判別する。そして、パターン成分１２０の線幅及び空間成分１２２の空間幅を測定する。この時、数値でパターン成分１２０と空間成分１２２の境界を探す二値化データを入力したり、良否を判別する基準を登録したりする。例えば、二値化データが良品対比３０％以上に線幅が小さくなると、これを陥没と判断するなどの基準を登録する。もちろん、検査を望まない細部検査領域は、ティーチングライン１２４を表示しないことで無視される。

まず自動検査は、先に行ったイメージ獲得又はＣＡＤファイルの準備とそのイメージ又はＣＡＤファイル上に検査領域を設定したり検査するパターン及び検査規格等を設定したりするティーチング作業が完了及び保存された状態で、細部検査領域に対するティーチング情報（イメージデータ、認識情報及び基準データなど）を基準に、連続的にイメージを獲得するために自動光学検査を行う。

この時、自動検査は、ティーチング作業時に既登録したティーチング情報を基準にイメージデータを獲得し、各細部検査領域別に現在獲得されたイメージデータと既登録されたティーチング情報を比べて、良否を判別し、プリント回路基板ユニット単位の検査結果の導出及び、一つのロット当たりの検査結果を導出する。

そして、最初登録した認識マークで認識マークを認識するための二値化データ（すなわち、明るさ照度計）を登録及び保存し、現在イメージを取得して認識マークを探す領域内で同一に二値化した時、二値化データが類似する認識マークがあれば同一な細部検査領域と判断して、その時ティーチングされたパターン領域と空間領域の幅を測定及び検査する。

以上、本発明に係る自動光学検査システムの構成及び作用を、連続的なプリント回路基板ユニットを利用して、詳細な説明と図面によって図示したが、これは実施の形態を挙げて説明したことに過ぎなく、様々な大きさのプリント回路基板ユニットを検査したり、単一プリント回路基板ユニットを光学検査したりすることなどにも適用可能であり、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で、様々な変化及び変更が可能である。

本発明に係る自動光学検査システムの概略的な構成を示す図である。 図１に示された自動光学検査システムのティーチング方法を説明するための一つのプリント回路基板ユニットを示す図である。 図２に示されたプリント回路基板ユニットの一部構成を示す図である。 図３に示された表示パターンを示す図である。 本発明に係る自動光学検査システムのティーチング手順を示すフローチャートである。 本発明に係る自動光学検査システムのティーチング方法を用いる検査手順を示すフローチャートである。 一般的なフレキシブルプリント回路基板の構成を示す図である。 一般的な自動光学検査システムの概略的な構成を示す図である。 図８に示された自動光学検査システムのティーチング方法を説明するための一つのプリント回路基板ユニットを示す図である。

符号の説明

１００ 自動光学検査システム
１０２ 制御部
１０４ イメージ撮像手段
１１０ フレキシブルプリント回路基板
１１２ａ〜１１２ｆ 最大撮像範囲
１１４ インデックスホール
１１６ａ〜１１６ｆ 細部検査領域
１１８ａ〜１１８ｆ 認識マーク
１２０ パターン成分
１２２ 空間成分
１２４ 表示パターン（ティーチングライン）

Claims (18)

1. 同一なパターンのプリント回路基板ユニットを連続的に光学検査する自動光学検査システムのティーチング方法において、
   前記プリント回路基板ユニットに対するマスタデータを準備し、
   前記マスタデータを複数の細部検査領域に分割して登録し、
   分割された前記細部検査領域のパターン成分を判別する基準データを登録することを特徴とする自動光学検査システムのティーチング方法。
2. 前記マスタデータは、均一な大きさで分割されることを特徴とする請求項１に記載の自動光学検査システムのティーチング方法。
3. 前記細部検査領域の各々を識別する認識情報を登録することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動光学検査システムのティーチング方法。
4. 前記認識情報には、前記細部検査領域に対応して相違する文字、記号及び図形のうち何れか一つが認識マークとして設定及び保存されることを特徴とする請求項３に記載の自動光学検査システムのティーチング方法。
5. 前記認識マークは、前記細部検査領域内部の相違する位置に各々備えられることを特徴とする請求項４に記載の自動光学検査システムのティーチング方法。
6. 前記認識情報には、前記認識マークの位置情報がさらに設定及び保存されることを特徴とする請求項５に記載の自動光学検査システムのティーチング方法。
7. 前記プリント回路基板ユニットは、インデックスホールを備え、前記細部検査領域は、隣接するインデックスホール間の間隔大きさで分割されることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動光学検査システムのティーチング方法。
8. 前記基準データの登録は、前記細部検査領域に対応する前記分割されたマスタデータに光学検査を望む表示パターンを示し、
   前記表示パターンを利用して、前記細部検査領域のパターン成分及び空間成分を判別し、
   前記判別されたパターン成分及び空間成分の幅を測定し、
   前記測定されたパターン成分の良否を判別する前記基準データを設定及び保存することを特徴とする請求項１に記載の自動光学検査システムのティーチング方法。
9. 前記基準データは、前記表示パターンの明るさ照度計による二値化データで備えられることを特徴とする請求項８に記載の自動光学検査システムのティーチング方法。
10. 同一なパターンのプリント回路基板ユニットを連続的に光学検査する自動光学検査システムの検査方法において、
    前記プリント回路基板ユニットのマスタデータを、複数の細部検査領域単位でティーチングし、
    イメージ撮像手段の１回最大撮像範囲で、前記プリント回路基板ユニットのイメージデータを獲得し、
    前記獲得されたイメージデータから前記細部検査領域を判別し、
    前記判別された細部検査領域各々の良否を判別し、
    前記細部検査領域のうち少なくとも一つが不良であれば、前記不良と判別された細部検査領域を含むプリント回路基板ユニットを判別し、
    前記不良と判別された細部検査領域を含む前記プリント回路基板ユニットを不良と判別することを特徴とする自動光学検査システムの検査方法。
11. 前記ティーチング方法は、前記マスタデータを準備し、
    前記マスタデータを前記複数の細部検査領域に分割して登録し、
    前記細部検査領域のパターン成分を判別する基準データを登録することを特徴とする請求項１０に記載の自動光学検査システムの検査方法。
12. 前記細部検査領域は、前記プリント回路基板ユニットを均一な大きさで分割して形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の自動光学検査システムの検査方法。
13. 前記ティーチング方法は、前記細部検査領域を識別する認識情報を登録することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の自動光学検査システムの検査方法。
14. 前記認識情報には、前記細部検査領域に対応して相違する文字、記号及び図形のうち何れか一つが認識マークとして設定及び保存されることを特徴とする請求項１３に記載の自動光学検査システムの検査方法。
15. 前記認識情報は、前記細部検査領域内部の相違する位置に各々備えられることを特徴とする請求項１４に記載の自動光学検査システムの検査方法。
16. 前記認識情報は、前記認識マークの位置情報をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の自動光学検査システムの検査方法。
17. 前記基準データを登録する方法は、前記細部検査領域に対応する前記分割されたマスタデータに光学検査を望む表示パターンを示し、
    前記表示パターンを利用して、前記細部検査領域のパターン成分及び空間成分を判別し、
    前記判別されたパターン成分及び空間成分の幅を測定し、
    前記測定されたパターン成分の良否を判別する前記基準データを保存することを特徴とする請求項１１に記載の自動光学検査システムの検査方法。
18. 前記基準データは、前記表示パターンの明るさ照度計による二値化データで備えられることを特徴とする請求項１７に記載の自動光学検査システムの検査方法。

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