JP2008076097A - 基板検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像カメラヘッドユニットの着脱作業を容易にすることで、作業効率の向上を図るようにした。
【解決手段】液晶や半導体などで用いられるガラス基板の基板表面を検査するための基板検査装置の撮像カメラヘッドユニット１０は、撮像カメラ１１と、撮像カメラ１１の姿勢を変更可能に固定させる取り付け支持台１２と、撮像カメラ１１を取り付け支持台１２に固定させるカメラ固定部１３と、撮像カメラ１１が撮像する基板表面を照らす照明部１４と、照明部１４を取り付け支持台１２に固定する照明固定部１５と、取り付け支持台１２に固定された取っ手１６、１７を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶（ＬＣＤ）や半導体などで用いられる基板表面を検査するための撮像手段を有した基板検査装置に関する。

従来、液晶（ＬＣＤ）や半導体などで用いられる薄板（被検査体）上の基板表面の検査では、被検査体（以下「ガラス基板」とする）を所定箇所で通過移動させ、その所定箇所に顕微鏡などに取り付けた撮像カメラを用いて基板表面の所定観察部位を観察するようにしている（例えば、特許文献１参照）。検査されるガラス基板は、コンベアなどの搬送装置によって移動されるのが一般的である。この搬送装置の上方の所定箇所には基板検査装置架台が設置され、その基板検査装置架台には、撮像カメラとその撮像カメラを固定するための取り付け支持台とからなる撮像カメラヘッドユニットが着脱可能に取り付けられている。そして、メンテナンスなどの際には、撮像カメラを手で持ち、撮像カメラヘッドユニットを持ち上げて基板検査装置架台から取り外しと取り付けを行うようにしていた。
特開平１１−２６４８０３号公報

しかしながら、従来の基板検査装置では、複数の撮像カメラヘッドユニットが近接して装着されるため、その着脱時において、光学系が調整された撮像カメラと取り付け支持台を持ってカメラ支持部に対して着脱作業を行わなければならかった。また、近年ではガラス基板が２０００ｍｍ、３０００ｍｍと大型化しており、このガラス基板を効率よく搬送させる手段として、エアーによってガラス基板を浮上させて搬送抵抗を小さくした状態で移動させる搬送装置が用いられている。このような搬送装置の高さは、基板の大型化にともない搬送ロボットのパスラインが高くなり、２０００ｍｍの基板では例えば床面から１．５ｍとなる。そして、このような搬送装置を使用する場合、基板検査装置架台に取り付けられている撮像カメラヘッドユニットの取り付け位置は、床面から２ｍ程度の高さとなる。そのため、撮像カメラヘッドユニットの着脱時には、作業足場を設置して撮像カメラヘッドユニットを取り外したり取り付ける作業を行っていた。
そのため、作業足場上で撮像カメラヘッドユニットを着脱する場合には、作業員は不安定な体勢で重い撮像カメラヘッドユニットを持ち上げて運搬する作業を行うことになり、作業がしにくく、作業効率が低下するといった問題があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、撮像カメラヘッドユニットの着脱作業を容易にすることで、作業効率の向上を図るようにした基板検査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る基板検査装置では、液晶や半導体などで用いられる薄板の基板表面を検査するための基板検査装置であって、撮像手段と、撮像手段を基板検査装置架台に固定する取り付け部と、取り付け部に固定された取っ手とを具備することを特徴としている。

本発明の基板検査装置によれば、撮像手段の取り付け部に取っ手を設けているため、例えば作業足場上などで高所作業となるような作業性の悪い場合でも、取っ手を把持することで撮像手段と取り付け部とからなる撮像カメラヘッドユニットを安定した姿勢で持つことができる。したがって、撮像カメラヘッドユニットを基板検査装置架台に着脱する作業を容易に行うことができ、作業効率の向上を図ることができる。
しかも、このように取っ手を備えたことで、従来のようにその着脱時に間違って光学系が調整された撮像手段を持ってしまって再調整するようなことを防ぐ効果もある。

以下、本発明の第一の実施の形態による基板検査装置について、図１乃至図６に基づいて説明する。
図１は本発明の第一の実施の形態による基板検査装置の撮影部を示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図、図２は基板検査装置の撮像カメラヘッドユニットを示す側面図、図３は同じく撮像カメラヘッドユニットの正面図、図４は撮像カメラヘッドユニットの固定状態を示す部分拡大図、図５は取っ手を把持して撮像カメラヘッドユニットを持ち上げた状態を示す図、図６は撮像カメラヘッドユニットの着脱作業状態を示す図である。

図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本第一の実施の形態による基板検査装置１は、液晶（ＬＣＤ）ディスプレイを製造するために用いられるガラス基板２上の基板表面２ａを検査するものである。ガラス基板２は、搬送ステージ３上を移送される。搬送ステージ３は、例えば上方に向けてエアーを噴出し、そのエアーによりガラス基板２を浮上させ、搬送抵抗を少なくして横移動させる構成となっている。つまり、浮上したガラス基板２は、図示しない横移動手段によって搬送ステージ３の搬送方向（図１（ａ）では紙面に直交する方向、図１（ｂ）では矢印Ｅ方向）に沿って移動する。
基板検査装置１は、撮像手段としてラインセンサカメラなどの撮像カメラ１１を設けた撮像カメラヘッドユニット１０と、複数の撮像カメラヘッドユニット１０、１０、…をガラス基板２の移動方向に直交する方向に並列に配置させる基板検査装置架台２０とを備えている。

先ず、基板検査装置架台２０の構成について図面に基づいて説明する。
そして、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板検査装置架台２０は、搬送ステージ３の上方でその移動方向に直交する方向（幅方向）に配置される一対の支柱で支えられた門型の架台本体２１と、架台本体２１において搬送ステージ３の幅方向に設けられたガイドレール２２、２２と、ガイドレール２２、２２に沿って横移動するカメラ支持部２３とを具備している。
カメラ支持部２３は、複数の撮像カメラヘッドユニット１０、１０、…を固定させ、図示しない移動手段によってガイドレール２２、２２に沿って横移動可能とされている。

続いて、撮像カメラヘッドユニット１０の構成について図面に基づいて説明する。
図２及び図３に示すように、撮像カメラヘッドユニット１０は、図１に示すガラス基板２の基板表面２ａを撮像する撮像カメラ１１と、撮像カメラ１１をカメラ支持部２３に着脱可能に固定させる取り付け支持台１２（取り付け部）と、撮像カメラ１１を取り付け支持台１２に固定させるカメラ固定部１３と、撮像カメラ１１が撮像する基板表面２ａを照らす照明部１４と、照明部１４を取り付け支持台１２に固定する照明固定部１５と、取り付け支持台１２に固定された取っ手１６、１７とから概略構成されている。
ここで、以下に説明するにあたって、取り付け支持台１２に対して撮像カメラ１１や照明部１４が固定される側を「前面」又は「正面」とし、その反対側を「背面」とする。

撮像カメラ１１は、光学調整がなされて検査精度を出した状態でカメラ固定部１３により取り付け支持台１２に固定されている。そして、撮像カメラ１１は、ガラス基板２の基板表面２ａ（図１参照）に照明部１４から照射された光を撮像するものであって、例えばラインセンサ照明系を採用することができる。

撮像カメラ１１は取り付け支持台１２に対して位置を調整した状態で固定される。本基板検査装置１では、このような撮像カメラヘッドユニット１０を基板検査装置架台２０に取り付けることで、取り付け後に撮像カメラ１１の調整を行わずにすむ構成となっている。

図２及び図３に示す取り付け支持台１２は、台座部１２ａと、台座部１２ａの後方側に立設した支持壁部１２ｂとからなる。この支持壁部１２ｂの上端前面１２ｃには、カメラ固定部１３が固定されている。そして、支持壁部１２ｂの背面１２ｄが、基板検査装置架台２０のカメラ支持部２３に着脱可能に固定されることになる（詳しくは後述する）。

図２及び図３に示すように、台座部１２ａの前方上端部１２ｅ、１２ｅには、照明固定部１５の一端１５ａが固定されている。そして、照明固定部１５の他端１５ｂには、照明部１４が所定の角度をもって固定されている。
照明部１４は、上述したようにその下方で搬送ステージ３上を移動するガラス基板２の基板表面２ａ（図１参照）の所定位置に向けて照射するものである。

図４に示すように、取り付け支持台１２の背面１２ｄには、側面視で略階段形状をなす固定係止部３０（凹状溝）が形成されている。この固定係止部３０は、取り付け支持台１２の背面側から前面側に向かうにしたがって上向きに傾斜（傾斜角度θ）する傾斜面３０ａが形成されている。
また、カメラ支持部２３の前面２３ａには、側面視で略Ｖ字形状をなす凸状係止部２３ｂが形成されている。そして、固定係止部３０の傾斜面３０ａを凸状係止部２３ｂに載置させるようにして係止することで、撮像カメラヘッドユニット１０がカメラ支持部２３に位置決めされた状態で固定される。さらに具体的には、傾斜面３０ａによって形成される凹状部３０ｂを、カメラ支持部２３の凸状係止部２３ｂに引っ掛けるようにして固定される。これにより、撮像カメラヘッドユニット１０は、その自重でずれることなく固定され、位置決めされた状態となる。

取っ手１６、１７は、取り付け支持台１２の前面において上下方向の所定箇所に二箇所配置されている。ここで、二つの取っ手１６、１７を区別するために、符号１６を上部取っ手とし、符号１７を下部取っ手とする。
上部取っ手１６は、棒状部材で略コの字形状をなし、中央部に把持部１６ａを有し、その両支持端部１６ｂ、１６ｂが縦壁部１２ｂの前面の所定位置に例えばボルトなどの固定手段によって固定されている。そして、この上部取っ手１６は、撮像カメラ１１の外周を囲うようにして配置されている。
一方、下部取っ手１７は、上部取っ手１６と同じように略コの字形状に形成され、その両支持端部１７ｂ、１７ｂがそれぞれ台座部１２ａの平面視コの字状をなす前方上端部１２ｅ、１２ｅに固定されている。

これらの取っ手１６、１７は、取り付け支持台１２の幅方向で両側部より内側となる範囲（取り付け支持台１２の側部より外方に張り出すことのない範囲）に配置されている。つまり、正面視で取り付け支持台１２の幅寸法からはみ出ないようになっている。これにより、互いに隣接する撮像カメラヘッドユニット１０、１０同士が干渉することなく横方向に並べて配置することができる（図１（ａ）参照）。

上部取っ手１６の取り付け位置は、撮像カメラヘッドユニット１０の重心Ｐ（図２参照）より上方位置に取り付けられている。そして、撮像カメラヘッドユニット１０の重心Ｐが両取っ手１６、１７間の略中央に位置するように配置されている。このように配置される取っ手１６、１７の把持部１６ａ、１７ａを掴むことで、撮像カメラヘッドユニット１０を安定した姿勢で持つことができる。
すなわち、図５に示すように、撮像カメラヘッドユニット１０は、上部取っ手１６の把持部１６ａを持ったときに、取り付け支持台１２の背面１２ｄが鉛直方向に対して所定角度αをもって正角（つまり、図５において撮像カメラヘッドユニット１０が時計回りと反対方向に回転する角度）に傾く姿勢となる。

なお、このように、取り付け支持台１２の前面側に両取っ手１６、１７が設けられていることで、ほかの物体が撮像カメラ１１に接触することを防止するプロテクターの役割を果たす構造となっている。

次に、撮像カメラヘッドユニット１０を基板検査装置架台２０のカメラ支持部２３に固定する方法について図６などを用いて説明する。
図６に示すように、撮像カメラヘッドユニット１０の取り付け作業（取り外し作業時も同様）は、撮像カメラヘッドユニット１０の前面側から作業を行うものとされ、その作業箇所には作業足場４が設けられている。着脱する作業員Ｍは、この作業足場４上において、二箇所の取っ手１６、１７の夫々の把持部１６ａ、１７ａ（図２及び図３参照）を掴んで持ち上げて撮像カメラヘッドユニット１０を取付け箇所に運び、図４に示す固定係止部３０の傾斜面３０ａをカメラ支持部２３の凸状係止部２３ｂに載置させることで、撮像カメラヘッドユニット１０を所定箇所に取り付けることができる。このとき、上述したように、撮像カメラヘッドユニット１０の重心Ｐが両取っ手１６、１７間の略中央となっているため、撮像カメラヘッドユニット１０を安定した姿勢でバランスよく持ち上げることができる（図２参照）。

上述のように本第一の実施の形態による基板検査装置では、撮像カメラ１１の取り付け支持台１２に取っ手１６、１７を設けているため、作業足場４上などで高所作業となるような作業性の悪い場合でも、取っ手１６、１７を把持することで撮像カメラヘッドユニット１０を安定した姿勢で持つことができる。したがって、撮像カメラヘッドユニット１０を基板検査装置架台２０に着脱する作業を容易に行うことができ、作業効率の向上を図ることができる。
しかも、このように取っ手１６、１７を備えたことで、従来のようにその着脱時に間違って光学系で調整された撮像カメラを持ってしまって再調整するようなことを防ぐ効果もある。

次に、本発明の第二の実施の形態について、図７に基づいて説明するが、上述の第一の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第一の実施の形態と異なる構成について説明する。
図７は本発明の第二の実施の形態による撮像カメラヘッドユニットの図であって、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその正面図である。
図７（ａ）及び（ｂ）に示す第二の実施の形態による第三取っ手１８は、第一の実施の形態の取っ手１６、１７（図２及び図３参照）に代えて取り付けたものである。第二の実施の形態による取っ手１８は、一箇所のみであり、その支持端部１８ｂ、１８ｂを取り付け支持台１２の上端前面１２ｃに固定させている。
第二の実施の形態では、第一の実施の形態と同様の効果を奏すると共に、把持部１８ａの位置が、撮像カメラヘッドユニット１０の上部側に位置していることから、上方に持ち上げやすい構造となっている。

以上、本発明による基板検査装置の第一及び第二の実施の形態について説明したが、本発明は上記の第一及び第二の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、撮像カメラ１１を固定する取り付け支持台１２やカメラ固定部１３、カメラ支持部２３などの具体的な構造、形状、大きさ、取付け位置その他は、任意に設定することができる。また、搬送ステージ３、ガラス基板２、基板検査装置架台２０の構成、その他についても、第一及び第二の実施の形態に限定されることはない。
また、固定係止部３０は、傾斜面３０ａを有する構成であることに限定されず、例えば、側面視で略水平な段差面を形成させた固定係止部であってもかまわない。
そして、本第一及び第二の実施の形態の基板検査装置１では取り付け支持台１２に照明部１４が取り付けられているが、照明部を備えない基板検査装置であってもかまわないとされる。
さらに、取っ手は第一の実施の形態で二箇所、第二の実施の形態で一箇所としているが、これらの取り付け数量に限定されることはなく、その数量は三箇所以上であっても勿論かまわない。そして、取っ手の形状や取り付け位置についも任意であり、上述したように、撮像カメラヘッドユニット１０の重心Ｐを考慮して配置させることが好ましいとされるが、これに限定されることはない。

本発明の第一の実施の形態による基板検査装置の撮影部を示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。 基板検査装置の撮像カメラヘッドユニットを示す側面図である。 同じく撮像カメラヘッドユニットの正面図である。 撮像カメラヘッドユニットの固定状態を示す部分拡大図である。 取っ手を把持して撮像カメラヘッドユニットを持ち上げた状態を示す図である。 撮像カメラヘッドユニットの着脱作業状態を示す図である。 本発明の第二の実施の形態による撮像カメラヘッドユニットの図であって、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその正面図である。

符号の説明

１ 基板検査装置
２ ガラス基板
１０ 撮像カメラヘッドユニット
１１ 撮像カメラ（撮像手段）
１２ 取り付け支持台（取り付け部）
１３ カメラ固定部
１４ 照明部
１６、１７、１８ 取っ手
２０ 基板検査装置架台
２３ カメラ支持部
２３ｂ 凸状係止部
３０ 固定係止部（凹状溝）
３０ａ 傾斜面
Ｐ 重心

Claims (5)

1. 液晶や半導体などで用いられる薄板の基板表面を検査するための基板検査装置であって、
   撮像手段と、
   前記撮像手段を基板検査装置架台に固定する取り付け部と、
   該取り付け部に固定された取っ手と、
   を具備することを特徴とする基板検査装置。
2. 前記取り付け部には、前記撮像手段が撮像する基板表面を照らす照明部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
3. 前記取っ手は、前記取り付け部の幅方向両側部より内側に配されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板検査装置。
4. 前記取り付け部と前記撮像手段とによって撮像カメラヘッドユニットを構成してなり、
   前記取っ手は、前記撮像カメラヘッドユニットの重心より上方に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板検査装置。
5. 前記取り付け部と前記撮像手段とによって撮像カメラヘッドユニットを構成してなり、
   前記取っ手は二箇所設けられ、前記撮像カメラヘッドユニットの重心が、前記二箇所の取っ手間の略中央に位置していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板検査装置。

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