JP2009122089A - Apparatus and method for optically inspecting printed circuit board - Google Patents

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JP2009122089A JP2008241344A JP2008241344A JP2009122089A JP 2009122089 A JP2009122089 A JP 2009122089A JP 2008241344 A JP2008241344 A JP 2008241344A JP 2008241344 A JP2008241344 A JP 2008241344A JP 2009122089 A JP2009122089 A JP 2009122089A
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Hyun-Ho Choi
鉉鎬 崔
Binshu Kim
敏秀 金
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and method for optically inspecting a printed circuit board. <P>SOLUTION: The present invention relates to an apparatus and method for optically inspecting a printed circuit board, and the method includes the steps of: irradiating a printed circuit board with light in an infrared band; acquiring image data of the printed circuit board; and detecting the presence or absence of a foreign matter on the printed circuit board from the image data. The apparatus and method for optically inspecting a printed circuit board make it possible to use light in an infrared band to reduce excessive detection of products that are judged to be defective due to a nonconducting foreign matter, and make it possible to simultaneously carry out an electrical circuit pattern inspection and an appearance inspection, thus enabling an improvement in speed of inspection. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は光学検査装置及び方法に関し、さらに具体的に、過検出を最小化するため、プリント回路基板の回路パターン及び外観検査において伝導性異物のみを選択的に検出するプリント回路基板の光学検査装置及びその方法に関する。   The present invention relates to an optical inspection apparatus and method, and more specifically, an optical inspection apparatus for a printed circuit board that selectively detects only conductive foreign matters in a circuit pattern and appearance inspection of a printed circuit board in order to minimize overdetection. And its method.

液晶表示装置の駆動集積回路、メモリなどの各種半導体デバイスの製造に用いられる主要材料の一つであるプリント回路基板は、半導体デバイスの小型化、軽量化に伴い、フィルム(film)、テープ(tape)型などのフレキシブルプリント回路基板(Flexible Printed Circuit Board)を多く用いている。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)基板などがあって、露光、現像、エッチング工程などを経て基板に微細パターンが形成される。最近、かかる自動光学検査における検出すべき欠陥のうち、例えば、埃、金属残留物、及び繊維などが、パターン成分同士の間の空間でパターン成分の短絡や、製品の機能低下などの多くの問題を引き起こしている。   Printed circuit boards, which are one of the main materials used in the manufacture of various semiconductor devices such as driving integrated circuits and memories for liquid crystal display devices, are becoming increasingly smaller in size and weight, and have become films and tapes. ) Type flexible printed circuit board (Flexible Printed Circuit Board) is often used. The flexible printed circuit board includes, for example, a TAB (Tape Automatic Bonding), COF (Chip On Film) board, and the like, and a fine pattern is formed on the board through exposure, development, an etching process, and the like. Recently, among the defects to be detected in such automatic optical inspection, for example, dust, metal residues, and fibers are many problems such as short circuit of pattern components in the space between the pattern components and deterioration of product functions. Is causing.

従って、フレキシブルプリント回路基板の製造業者は、製品出荷前の検査において、製品のメッキ領域、ソルダレジスト(solder resist)領域、半導体ウェーハーなどが実装される領域(inner lead)などの外観検査を核心検査項目に区分している。従って、半導体IC製造用フレキシブルプリント回路基板の製造業者にとって、検査項目の有効な検査を行うことが生産性及び品質管理の鍵となっている。   Therefore, the manufacturer of the flexible printed circuit board performs the core inspection for the appearance inspection of the plating area of the product, the solder resist area, the area where the semiconductor wafer is mounted (inner lead), etc. in the inspection before the product shipment. It is divided into items. Therefore, effective inspection of inspection items is the key to productivity and quality control for manufacturers of flexible printed circuit boards for semiconductor IC manufacturing.

現在、自動検査装置、例えば、AOI(Automated Optical Inspection)システム、AVI(Automated Visual Inspection)システムの製造業者は、フレキシブルプリント回路基板の光学検査において、実際に不良品であるものが良品と判定される未検出現象や、良品性異物及び埃などによる過検出(例えば、規格上良品であるものを不良品と判定するなど)現象を最小化するために多様な技術を開発している。   Currently, manufacturers of automatic inspection devices, for example, AOI (Automated Optical Inspection) system and AVI (Automated Visual Inspection) system, determine what is actually defective in the optical inspection of flexible printed circuit boards. Various technologies have been developed in order to minimize the undetected phenomenon and the over-detection phenomenon (for example, a non-defective product is determined to be a defective product) due to non-defective foreign matter and dust.

本発明の出願人により特許出願されたフレキシブルプリント回路基板の回路パターン及び外観を検査する自動検査装置及び方法に関する技術が多様に公開されている。かかる技術は自動光学(又はビジョン)検査時、不良品を良品と検出する未検出現象と、良品を不良品と検出する過検出現象を最小化する。   Various technologies related to an automatic inspection apparatus and method for inspecting a circuit pattern and an appearance of a flexible printed circuit board for which a patent application has been filed by the applicant of the present invention have been disclosed. Such technology minimizes an undetected phenomenon in which a defective product is detected as a non-defective product and an over-detection phenomenon in which a non-defective product is detected as a defective product during automatic optical (or vision) inspection.

例えば、特許文献1の「照明装置を具備する自動光学検査システム及びその検査方法」、特許文献2の「フレキシブルプリント回路基板の過検出を防止するための光学的検査システム及びその方法」、特許文献3の「フィルム、テープ型のプリント回路基板の外観検査における過検出防止のためのシステム及びその処理方法」、及び特許文献4の「プリント回路基板の過検出防止のためにリアルタイムモニタリングする自動光学検査システム及びその処理方法」などがある。   For example, Patent Document 1 “Automatic Optical Inspection System with Illumination Device and Inspection Method”, Patent Document 2 “Optical Inspection System and Method for Preventing Overdetection of Flexible Printed Circuit Board”, Patent Document 3 "System and method for preventing over-detection in visual inspection of film and tape type printed circuit board" and Patent Document 4 "Automatic optical inspection for real-time monitoring to prevent over-detection of printed circuit board" System and its processing method ".

このような技術では、フレキシブルプリント回路基板の回路パターン及び外観検査において、凹み、突起、及び短絡などを検出するために可視光線帯域の照明装置を利用して映像データを獲得し、獲得した映像データを基準データと比較して良否を判別する。しかし、可視光線帯域の照明装置を利用して光学検査を行う場合、不良と判別された部位が伝導性(金属性)異物であるか、非伝導性(非金属性)異物であるかを判別することはできない。   In such a technique, in the circuit pattern and appearance inspection of the flexible printed circuit board, video data is acquired using a visible light band illumination device to detect dents, protrusions, short circuits, etc., and the acquired video data Is compared with the reference data to determine whether it is good or bad. However, when optical inspection is performed using an illumination device in the visible light band, it is determined whether the portion determined to be defective is a conductive (metallic) foreign material or a non-conductive (nonmetallic) foreign material. I can't do it.

これは、映像データのパターン成分とパターン成分との間、即ち、空間成分に残留する非伝導性の異物によりパターン成分同士が電気的に連結されないため、実際には良品であるにも拘わらず、不良と判別される過検出現象をもたらす。   This is because the pattern components are not electrically connected between the pattern components of the video data, i.e., the non-conductive foreign matter remaining in the spatial component. This causes an overdetection phenomenon that is determined to be defective.

特に、パターン成分の表面上に絶縁成分(例えば、ソルダレジスト等)の物質が塗布されている領域(即ち、ソルダレジスト領域)の内部にパターン成分同士の間(即ち、リードとリードとの間)に存在する異物は絶縁成分層の内部に存在するため、肉眼では判別できない。従って、可視光線帯域の照明装置を利用する場合、例えば、絶縁成分層に可視光線帯域の光で照射して映像データを獲得すると、絶縁成分層全体が暗く写るため、実際には絶縁成分層のパターン成分と空間成分とを区分することすらできないなど、正確な検査ができないという問題がある。
大韓民国特許出願公開2006−984号 大韓民国特許第0661910号 大韓民国特許出願公開2006−43462号 大韓民国特許第0673397号
In particular, between the pattern components (that is, between the leads) inside the region (that is, the solder resist region) where the insulating component (for example, solder resist) is applied on the surface of the pattern component. The foreign matter present in the film cannot be discriminated with the naked eye because it exists inside the insulating component layer. Therefore, when using an illumination device in the visible light band, for example, when image data is acquired by irradiating the insulating component layer with light in the visible light band, the entire insulating component layer appears dark. There is a problem that accurate inspection cannot be performed, for example, the pattern component cannot be distinguished from the spatial component.
Korean Patent Application Publication No. 2006-984 Korean Patent No. 0661910 Korean Patent Application Publication No. 2006-43462 Korean Patent No. 06739797

本発明は、上述の問題点を解決するために創出されたものであって、その目的は、伝導性異物と非伝導性異物とを区別することが難しいために発生する不良品の過検出を防止し、プリント回路基板の回路パターン検査及び外観検査を同時に処理することができるプリント回路基板の光学検査装置及びその方法を提供することにある。   The present invention was created to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to detect overdetection of defective products that occur because it is difficult to distinguish between conductive foreign matter and non-conductive foreign matter. An object of the present invention is to provide a printed circuit board optical inspection apparatus and method capable of preventing and processing a circuit pattern inspection and an appearance inspection of a printed circuit board at the same time.

上記目的を達成するための本発明の光学検査装置は、プリント回路基板を支持する支持部材と、前記プリント回路基板に赤外線帯域の光を照射する照明装置と、前記赤外線帯域の光により生成された前記プリント回路基板に対する映像データを獲得するカメラと、前記映像データから前記プリント回路基板のパターン成分同士の間に異物が存在するか否かを検出する映像処理処置と、を含む。   To achieve the above object, an optical inspection apparatus according to the present invention is generated by a support member that supports a printed circuit board, an illumination device that irradiates the printed circuit board with light in the infrared band, and light in the infrared band. A camera that acquires video data for the printed circuit board; and a video processing procedure that detects whether or not foreign matter exists between the pattern components of the printed circuit board from the video data.

ここで、前記照明装置は赤外線発光ダイオードを具備することができる。   Here, the lighting device may include an infrared light emitting diode.

また、前記照明装置は赤外線ランプを具備することができる。   The illumination device may include an infrared lamp.

さらに、前記カメラは赤外線カメラであり得る。   Further, the camera can be an infrared camera.

また、前記照明装置は透過光を利用することができるように前記支持部材を基準に前記カメラの反対側に位置することができる。   In addition, the illumination device may be positioned on the opposite side of the camera with respect to the support member so that transmitted light can be used.

さらに、前記照明装置は反射光を利用することができるように前記支持部材を基準に前記カメラと同じ側に位置することができる。   Further, the illumination device may be located on the same side as the camera with respect to the support member so that reflected light can be used.

また、本発明の他の特徴によれば、少なくとも一つのプリント回路基板を自動的に光学検査する方法が提供される。この方法によれば、プリント回路基板に赤外線帯域の光を照射するステップと、前記プリント回路基板の映像データを獲得するステップと、前記映像データから前記プリント回路基板における異物の有無を検出するステップと、を含む。   According to another aspect of the invention, a method for automatically optically inspecting at least one printed circuit board is provided. According to this method, the step of irradiating the printed circuit board with light in the infrared band, the step of acquiring video data of the printed circuit board, and the step of detecting the presence or absence of foreign matter on the printed circuit board from the video data; ,including.

ここで、前記赤外線帯域の光を照射するステップは、赤外線帯域の透過光を照射することができる。   Here, the step of irradiating light in the infrared band can irradiate transmitted light in the infrared band.

また、前記赤外線帯域の光を照射するステップは、赤外線帯域の反射光を照射することができる。   Further, the step of irradiating light in the infrared band can irradiate reflected light in the infrared band.

さらに、前記異物の有無を検出するステップは、金属性異物の有無を検出することができる。   Furthermore, the step of detecting the presence / absence of the foreign matter can detect the presence / absence of a metallic foreign matter.

また、前記異物の有無を検出するステップは、前記プリント回路基板に形成されたパターン同士の間の空間における金属性異物の有無を検出することであり得る。   The step of detecting the presence or absence of the foreign matter may be detecting the presence or absence of a metallic foreign matter in a space between the patterns formed on the printed circuit board.

さらに、前記プリント回路基板は、回路パターン形成後、ソルダレジストが塗布される前のものであり得る。   Further, the printed circuit board may be a circuit pattern formed and before a solder resist is applied.

また、前記プリント回路基板は、回路パターン形成後、ソルダレジストが塗布された後のものであり得る。   In addition, the printed circuit board may be one after a circuit pattern is formed and a solder resist is applied.

さらに、前記プリント回路基板は、フレキシブルプリント回路基板であり得る。   Further, the printed circuit board may be a flexible printed circuit board.

上述のように、本発明のプリント回路基板の光学検査装置は、赤外線帯域の光を照射する照明装置を利用することによって伝導性異物のみを選別して検出することができる。   As described above, the printed circuit board optical inspection apparatus of the present invention can select and detect only conductive foreign matters by using an illumination device that emits light in the infrared band.

従って、回路パターン及び外観検査において、非伝導性異物による良品を検出対象から除外することができ、過検出を最小化することができる。   Therefore, in the circuit pattern and appearance inspection, non-defective products due to non-conductive foreign matters can be excluded from detection targets, and overdetection can be minimized.

また、プリント回路基板の製造工程で複数回の検査工程を処理して収率が低下する現象を最小化するため、赤外線帯域の照明装置を利用することによって、電気的な回路パターン及び外観検査を同時に実施することができる。   In addition, in order to minimize the phenomenon that the yield decreases by processing multiple inspection steps in the printed circuit board manufacturing process, electrical circuit patterns and appearance inspection are performed by using an infrared band illumination device. Can be performed simultaneously.

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、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されると解釈されてはならない。本実施の形態は、本発明の属する分野における平均的な知識を有する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。従って、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。   Embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed to be limited to the following embodiments. This embodiment is provided in order to more fully explain the present invention to those who have average knowledge in the field to which the present invention belongs. Accordingly, the shapes of elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description.

以下、添付図面の図1乃至図8に基づき、本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8 of the accompanying drawings.

図1及び図2は本発明によるプリント回路基板を検査する光学検査装置の構成を示す図である。   1 and 2 are diagrams showing the configuration of an optical inspection apparatus for inspecting a printed circuit board according to the present invention.

図1及び図2に示すように、本発明の光学検査装置100は、支持部材101、照明装置102、カメラ104、レンズ106、及び映像処理装置108を含む。   As shown in FIGS. 1 and 2, the optical inspection device 100 of the present invention includes a support member 101, an illumination device 102, a camera 104, a lens 106, and an image processing device 108.

支持部材101は、本発明の光学検査のためにプリント回路基板110を支持し、照明装置102は赤外線発光ダイオード又は赤外線ランプを具備して赤外線帯域の光をプリント回路基板110に照射する。   The support member 101 supports the printed circuit board 110 for optical inspection of the present invention, and the illumination device 102 includes an infrared light emitting diode or an infrared lamp, and irradiates the printed circuit board 110 with light in the infrared band.

この時、照明装置102が透過光を利用する場合、照明装置102は、図1に示すように支持部材101を基準にカメラ104の反対側に位置することが望ましく、反射光を利用する場合、照明装置102は、図2に示すように支持部材101を基準に前記カメラ104と同じ側に位置することが望ましい。特に、本発明によれば、映像データから回路パターンがメッキされたメッキ領域(図3の114)と、内部にパターン成分と空間成分とが形成され、上部にソルダレジストが形成されたソルダレジスト領域(図3の118)を、電気的な回路パターン検査及び外観検査のために赤外線帯域の光信号を照射する照明装置102を利用して映像データを獲得する。   At this time, when the illuminating device 102 uses transmitted light, the illuminating device 102 is preferably located on the opposite side of the camera 104 with respect to the support member 101 as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the illumination device 102 is preferably located on the same side as the camera 104 with respect to the support member 101. In particular, according to the present invention, a plating region (114 in FIG. 3) where a circuit pattern is plated from video data, a solder resist region where a pattern component and a spatial component are formed inside, and a solder resist is formed on the top. (118 in FIG. 3) is used to acquire video data using the illumination device 102 that emits an optical signal in the infrared band for electrical circuit pattern inspection and visual inspection.

レンズ106及びカメラ104は赤外線帯域の光信号をプリント回路基板110を介して受信して映像データを獲得する。例えば、赤外線帯域の照明装置102を利用して映像データを獲得するためには、赤外線レンズを利用して映像データを獲得するか、赤外線帯域は可視光線帯域より焦点距離がさらに長いので、一般レンズを用いる場合、レンズ焦点距離をより長くする。また、赤外線レンズは可視光線帯域と赤外線帯域との焦点距離を同一にするレンズであるため、焦点距離を調整する必要はない。この時、カメラ140と赤外線帯域の光を受光するレンズ106とを赤外線カメラに代用することができることは無論である。   The lens 106 and the camera 104 receive an optical signal in the infrared band through the printed circuit board 110 and acquire video data. For example, in order to acquire image data using the illumination device 102 in the infrared band, the image data is acquired using an infrared lens, or the infrared band has a longer focal length than the visible light band. When is used, the lens focal length is made longer. Further, since the infrared lens is a lens that makes the visible light band and the infrared light band have the same focal length, there is no need to adjust the focal length. At this time, it goes without saying that the camera 140 and the lens 106 that receives light in the infrared band can be substituted for the infrared camera.

そして、映像処理装置108は、映像データからプリント回路基板110のパターン成分同士の間に存在する異物を検出するが、赤外線を利用したため、非伝導性異物は検出されず、伝導性異物のみが選択的に検出される。即ち、自然に非伝導性異物は良品と判別される。従って、映像処理装置108により赤外線帯域の光から獲得した映像データを用いて、電気的な回路パターン検査及び外観検査を同時に遂行することができる。   The video processing device 108 detects foreign matter existing between the pattern components of the printed circuit board 110 from the video data. However, since infrared rays are used, non-conductive foreign matter is not detected and only conductive foreign matter is selected. Detected. That is, the non-conductive foreign matter is naturally determined as a good product. Accordingly, the electrical circuit pattern inspection and the appearance inspection can be simultaneously performed using the video data acquired from the light in the infrared band by the video processing device 108.

ここで、本発明の光学検査装置100を利用して電気的な回路パターン検査及び外観検査を行うためのプリント回路基板110の構成について、図3乃至図5を参照して説明する。   Here, the configuration of the printed circuit board 110 for performing electrical circuit pattern inspection and appearance inspection using the optical inspection apparatus 100 of the present invention will be described with reference to FIGS.

図3乃至図5に示すように、プリント回路基板110は、製造工程において、ベース基板112に回路パターン114,116を形成した後、回路パターン114,116上にメッキ及びソルダレジストを塗布することにより製造されていて、メッキ領域114、ソルダレジスト領域118、及び半導体チップなどが実装される内部リード(inner lead)領域113を含む。塗布領域114は、メッキされたパターン成分114aとパターン成分114aとの間の空間成分114bとで構成され、ソルダレジスト領域118は、メッキされたパターン成分116a及び空間成分116bを保護するため、上部にソルダレジスト118aが塗布される。   As shown in FIGS. 3 to 5, the printed circuit board 110 is formed by forming circuit patterns 114 and 116 on the base substrate 112 and then applying plating and solder resist on the circuit patterns 114 and 116 in the manufacturing process. It is manufactured and includes a plating region 114, a solder resist region 118, and an inner lead region 113 on which a semiconductor chip or the like is mounted. The application region 114 is composed of a plated pattern component 114a and a space component 114b between the pattern component 114a, and a solder resist region 118 is formed on the upper portion to protect the plated pattern component 116a and the space component 116b. A solder resist 118a is applied.

ソルダレジスト領域118は、パターン成分116aとパターン成分116aとの間の内部空間116bにメッキ領域114と同様に異物が存在するが、このような異物には、製品の短絡の原因となる伝導性異物が含まれるため、製品の性能上致命的な問題を引き起こす。   In the solder resist region 118, foreign matter exists in the internal space 116b between the pattern component 116a and the pattern component 116a in the same manner as the plating region 114. Such foreign matter includes conductive foreign matter that causes a short circuit of the product. This causes a fatal problem in product performance.

だが、かかるソルダレジスト領域118の内部に存在する異物は、ソルダレジスト成分で包まれているため、図7に示すように、可視光線帯域の光を照射すると、獲得した映像データ10から良品性異物(即ち、非伝導性異物)であるか、不良性異物(即ち、伝導性異物)であるかを区別するのが難しい。   However, since the foreign matter existing inside the solder resist region 118 is wrapped with the solder resist component, as shown in FIG. 7, when irradiated with light in the visible light band, the non-defective foreign matter is obtained from the acquired video data 10. It is difficult to distinguish whether it is a non-conductive foreign material (ie, a non-conductive foreign material) or a defective foreign material (ie, a conductive foreign material).

一方、本発明の光学検査装置100は、赤外線帯域の照明装置102を利用して、このような異物のうち伝導性異物のみを自動的かつ選択的に判別することができる。   On the other hand, the optical inspection apparatus 100 of the present invention can automatically and selectively discriminate only conductive foreign substances among such foreign substances using the illumination device 102 in the infrared band.

以下、本発明による光学検査方法について説明する。   The optical inspection method according to the present invention will be described below.

図6は、本発明による光学検査方法の検査手順を示すフローチャートである。この手順はプリント回路基板に回路パターンがメッキされた後の電気的な検査、又は上部にソルダレジストがコーディングされた後の外観検査において処理される。   FIG. 6 is a flowchart showing the inspection procedure of the optical inspection method according to the present invention. This procedure is processed in an electrical inspection after the circuit pattern is plated on the printed circuit board, or in an appearance inspection after the solder resist is coded on the top.

図6に示すように、ステップS150で赤外線帯域の光をプリント回路基板に照射して、ステップS152でプリント回路基板の映像データを獲得する。ここで、赤外線帯域の光は、赤外線帯域の透過光又は赤外線帯域の反射光を照射して映像データを獲得することができる。   As shown in FIG. 6, the printed circuit board is irradiated with light in the infrared band in step S150, and video data on the printed circuit board is acquired in step S152. In this case, image data can be obtained by irradiating infrared band transmitted light or infrared band reflected light with infrared band light.

ステップS154で映像データからプリント回路基板における異物、特に金属性異物の有無を検出して判別する。即ち、プリント回路基板に形成されたパターン成分114a同士の間の空間成分114b、又はソルダレジスト領域118のパターン成分116aとパターン成分116aとの間の内部空間116bにおける金属性異物の有無を検出する。   In step S154, the presence or absence of foreign matter on the printed circuit board, particularly metallic foreign matter, is detected from the video data and determined. That is, the presence / absence of metallic foreign matter in the space component 114b between the pattern components 114a formed on the printed circuit board or in the internal space 116b between the pattern component 116a and the pattern component 116a in the solder resist region 118 is detected.

この時、プリント回路基板は、回路パターン形成後、ソルダレジストが塗布される前の状態であり得、回路パターン形成後、ソルダレジストが塗布された後の状態でもあり得る。従来の技術がソルダレジストが塗布された後は金属性異物の有無の発見が難しかったことと異なって、本発明によれば、何れの場合でも赤外線帯域の光を照射して金属性異物の有無を容易に検出することができる。   At this time, the printed circuit board may be in a state after the circuit pattern is formed and before the solder resist is applied, or after the circuit pattern is formed and after the solder resist is applied. Unlike the conventional technique in which it was difficult to detect the presence or absence of metallic foreign matter after the solder resist was applied, according to the present invention, in any case, the presence or absence of metallic foreign matter was irradiated with light in the infrared band. Can be easily detected.

ステップS154で映像データに異物が存在すると判別されると、ステップS156に進み、非伝導性異物でなく伝導性異物であることが確定され、肉眼でも容易に伝導性異物のみを選別して検出することができ、ステップS160で不良品と判定される。即ち、空間成分と非伝導性異物とは明るさが類似しているため、その区別が難しいが、伝導性異物のみが存在する場合、明確に写るためである。   If it is determined in step S154 that there is a foreign substance in the video data, the process proceeds to step S156, where it is determined that the foreign substance is not a non-conductive foreign substance, and only the conductive foreign substance is easily selected and detected by the naked eye. In step S160, it is determined as a defective product. That is, the spatial component and the non-conductive foreign matter are similar in brightness, so that it is difficult to distinguish them, but when only the conductive foreign matter is present, it is clearly visible.

一方、映像データに異物が存在しないと判別されると、ステップS158に進み、異物が存在しないか、非伝導性異物のみが存在すると判断されるため、ステップS162で良品と判定される。   On the other hand, if it is determined that there is no foreign matter in the video data, the process proceeds to step S158, where it is determined that there is no foreign matter or only non-conductive foreign matter is present, so that it is determined as a non-defective product in step S162.

従って、映像データ上で肉眼で異物に見えるものは、自然に伝導性異物であると判定することができ、結局不良品と判定することができる。   Therefore, what appears to be a foreign substance on the video data can be determined to be a conductive foreign substance naturally, and can eventually be determined to be a defective product.

例えば、図7は一般的な自動検査装置で可視光線帯域の照明装置を利用して獲得したプリント回路基板の映像データを示す写真であって、図8は本発明による自動光学検査で赤外線帯域の照明装置を利用して獲得したプリント回路基板の映像データを示す写真である。   For example, FIG. 7 is a photograph showing image data of a printed circuit board acquired by using a visible light band illumination device in a general automatic inspection apparatus, and FIG. 8 is an infrared optical band image obtained by automatic optical inspection according to the present invention. It is a photograph which shows the video data of the printed circuit board acquired using the illuminating device.

このようなプリント回路基板のうち液晶表示パネルの駆動集積回路用(LCD DRIVER IC)の基板として使われるTABやCOFなどの製品は、露光、現像工程などの生産工程を経て、回路パターンと空間とが形成された状態で、電気的な回路パターン検査が実施される。後続工程としてパターン上のメッキ及び絶縁成分、例えば、ソルダレジストを塗布する工程などを実施して、プリント回路基板の完成品を最終的に外観検査する。特に、このような回路パターン又は外観検査において、可視光線帯域の光(透過光又は反射光)を照射する照明装置を使用して映像データを獲得する。   Among such printed circuit boards, products such as TAB and COF used as substrates for driving integrated circuits (LCD DRIVER ICs) of liquid crystal display panels have undergone production processes such as exposure and development processes, and circuit patterns and spaces. An electrical circuit pattern inspection is performed in a state in which is formed. As a subsequent process, plating on the pattern and a process of applying an insulating component such as a solder resist, etc. are performed to finally inspect the finished product of the printed circuit board. In particular, in such a circuit pattern or appearance inspection, video data is acquired using an illumination device that emits light in the visible light band (transmitted light or reflected light).

獲得した映像データ10から、パターン成分12とパターン成分12との間、即ち、空間成分14に突起や短絡(short)のような不良が検出されるが、このような不良品を分析してみると、パターン性(伝導性、金属性)の不良である場合もあれば、非伝導性の異物成分16が存在する場合もある。だが、このような非伝導性の異物は、製品の性能には問題を引き起こすことはなく、後続工程であるメッキ及び洗浄工程で除去されるため、パターン検査工程では良品と判定されるべきである。しかし、従来のように可視光線帯域の照明装置を利用して透過光(又は反射光)の映像データ10を獲得すれば、このような異物16が伝導性(金属性)であるか、非伝導性(非金属性)であるかを判別することができない。その結果、良品を不良品と判定する過検出現象が増加して、製造業者の収率が低下し、コスト面での競争力の確保が難しい。   From the acquired video data 10, defects such as protrusions and shorts are detected between the pattern component 12 and the pattern component 12, that is, in the spatial component 14. Try to analyze such defective products. In some cases, the patternability (conductivity, metallicity) may be poor, or there may be a nonconductive foreign matter component 16. However, such non-conductive foreign materials do not cause a problem in the performance of the product and are removed in the subsequent plating and cleaning processes, and therefore should be determined as good in the pattern inspection process. . However, if the image data 10 of transmitted light (or reflected light) is acquired using an illumination device in the visible light band as in the past, such foreign matter 16 is conductive (metallic) or non-conductive. It is not possible to determine whether the material is non-metallic (non-metallic). As a result, an over-detection phenomenon in which a non-defective product is determined as a defective product is increased, the yield of the manufacturer is lowered, and it is difficult to ensure cost competitiveness.

また、パターン検査工程を行って、メッキ、ソルダレジスト工程などを経て、完成品の状態で、最終的な外観検査を実施する。この時、ソルダレジスト内部のパターン成分とパターン成分との間の空間にも異物が存在するが、このような異物には、製品に短絡を招く伝導性異物が含まれ、最近、この伝導性異物が、製品の性能上致命的な問題を引き起こしている。   In addition, a pattern inspection process is performed, and a final appearance inspection is performed in the state of a finished product through plating, a solder resist process, and the like. At this time, foreign matter also exists in the space between the pattern component inside the solder resist, but such foreign matter includes conductive foreign matter that causes a short circuit in the product. However, it causes a fatal problem in the performance of the product.

だが、このようなソルダレジスト領域内部に存在するパターン成分とパターン成分との間の空間領域に存在する異物は、ソルダレジスト成分で包まれているため、一般の可視光線帯域の光を照射すると、良品性異物、即ち、非伝導性異物であるか、不良性異物、即ち、伝導性異物であるかを区別するのが難しい。   However, since the foreign matter existing in the space region between the pattern component and the pattern component existing inside such a solder resist region is wrapped in the solder resist component, when irradiating light in a general visible light band, It is difficult to distinguish between non-defective foreign substances, that is, non-conductive foreign substances, and defective foreign substances, that is, conductive foreign substances.

従って、本発明は従来の可視光線帯域でなく、波長の長い赤外線帯域の光を照射してプリント回路基板の回路パターン及び外観検査を実施することにより、映像データから良品性異物と不良性異物とを容易に区分することができ、これによって過検出を最小化することができる。   Therefore, according to the present invention, non-defective foreign matter and defective foreign matter are detected from video data by irradiating light in an infrared band having a long wavelength instead of the conventional visible light band and performing circuit pattern and appearance inspection of the printed circuit board. Can be easily distinguished, thereby minimizing over-detection.

即ち、図7及び図8に示すように、同じプリント回路基板に関して、可視光線帯域の光で獲得した映像データ10では、非伝導性異物16が明確に写るため、不良品と判別され得るが、本発明のように、赤外線帯域の光で獲得した映像データ120では、非伝導性異物126を識別することが難しいため、検出されず、良品と判別される。   That is, as shown in FIGS. 7 and 8, regarding the same printed circuit board, in the video data 10 acquired with light in the visible light band, the non-conductive foreign matter 16 is clearly reflected, so that it can be determined as a defective product. As in the present invention, in the video data 120 acquired with light in the infrared band, it is difficult to identify the non-conductive foreign material 126, so that it is not detected and is determined to be a good product.

このため、先ず、赤外線帯域の光を照射する照明装置を利用してプリント回路基板に光を照射して映像データを獲得する。この時、映像データ120は絶縁成分層の下のパターン成分122及び空間成分124に区分されるが、空間成分122は明るく写り、パターン成分124は暗く写る。   For this reason, first, image data is acquired by irradiating the printed circuit board with light using an illumination device that irradiates light in the infrared band. At this time, the video data 120 is divided into a pattern component 122 and a spatial component 124 below the insulating component layer, but the spatial component 122 appears bright and the pattern component 124 appears dark.

もし、空間成分124上に非伝導性異物126が存在する場合、平均的に形成される空間成分の明るさより若干低い明るさを示すため、図8に示すように、空間成分124と非伝導性異物16とはほとんど区別がつかない。   If the non-conductive foreign material 126 is present on the spatial component 124, the brightness is slightly lower than the brightness of the spatial component formed on average, so that the spatial component 124 and the non-conductive as shown in FIG. It is almost indistinguishable from the foreign material 16.

従って、本発明は、このような空間成分124上に異物126が存在する時、パターン成分又は空間成分の明るさと比較して従来の光学検査装置で検査が不可能であった絶縁成分層118の内部空間成分116b上の金属性異物のみを容易に選別して検出することができる。この時、異物の照度計のレベル変化、面積などを参照して検出することができる。   Therefore, according to the present invention, when the foreign matter 126 exists on such a spatial component 124, the insulating component layer 118, which cannot be inspected by a conventional optical inspection apparatus, is compared with the brightness of the pattern component or the spatial component. Only metallic foreign matters on the internal space component 116b can be easily selected and detected. At this time, it can be detected with reference to the level change, area, etc. of the illuminance meter of the foreign matter.

以上で、本発明によるプリント回路基板の光学検査装置及び方法の構成及び作用について詳細な説明と図面に基づき示したが、これは実施の形態を例に挙げて説明したことに過ぎず、本発明の技術的思想を離脱しない範囲内で多様な変化及び変更が可能である。   The configuration and operation of the printed circuit board optical inspection apparatus and method according to the present invention have been described above with reference to the detailed description and the drawings. Various changes and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention.

本発明の実施の形態によるプリント回路基板を検査する光学検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical inspection apparatus which test | inspects the printed circuit board by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態によるプリント回路基板を検査する光学検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical inspection apparatus which test | inspects the printed circuit board by embodiment of this invention. プリント回路基板のメッキ領域及びソルダレジスト領域を示す図である。It is a figure which shows the plating area | region and soldering resist area | region of a printed circuit board. 図3のメッキ領域とソルダレジスト領域を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the plating area | region and soldering resist area | region of FIG. 図4のソルダレジスト領域のパターン成分及び空間成分を示す平面図である。It is a top view which shows the pattern component and space component of the soldering resist area | region of FIG. 本発明による光学検査方法の検査手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the test | inspection procedure of the optical test method by this invention. 一般的な自動光学検査で非伝導性異物による不良と判別されたプリント回路基板の映像データを示す写真である。It is a photograph which shows the video data of the printed circuit board discriminated as defective due to non-conductive foreign substances in a general automatic optical inspection. 本発明による自動光学検査で非伝導性異物を検出して良品と判別されたプリント回路基板の映像データを示す写真である。4 is a photograph showing image data of a printed circuit board that is determined as a non-defective product by detecting a non-conductive foreign object by automatic optical inspection according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 光学検査装置
102 照明装置
104 カメラ
106 レンズ
108 映像処理装置
110 プリント回路基板
112 ベース基板
113 内部リード領域
114 メッキ領域
118 ソルダレジスト領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Optical inspection apparatus 102 Illumination apparatus 104 Camera 106 Lens 108 Image processing apparatus 110 Printed circuit board 112 Base board 113 Internal lead area 114 Plating area 118 Solder resist area

Claims (14)

プリント回路基板を支持する支持部材と、
前記プリント回路基板に赤外線帯域の光を照射する照明装置と、
前記赤外線帯域の光により生成された前記プリント回路基板に対する映像データを獲得するカメラと、
前記映像データから前記プリント回路基板のパターン成分同士の間に異物が存在するか否かを検出する映像処理処置と、を含むことを特徴とするプリント回路基板の光学検査装置。
A support member for supporting the printed circuit board;
An illumination device for irradiating the printed circuit board with light in an infrared band; and
A camera for acquiring video data for the printed circuit board generated by the light in the infrared band;
An optical inspection apparatus for a printed circuit board, comprising: an image processing treatment for detecting whether or not a foreign substance exists between pattern components of the printed circuit board from the image data.
前記照明装置は、赤外線発光ダイオードを具備することを特徴とする請求項1に記載のプリント回路基板の光学検査装置。   The optical inspection apparatus for a printed circuit board according to claim 1, wherein the illumination apparatus includes an infrared light emitting diode. 前記照明装置は、赤外線ランプを具備することを特徴とする請求項1に記載のプリント回路基板の光学検査装置。   The optical inspection apparatus for a printed circuit board according to claim 1, wherein the illumination device includes an infrared lamp. 前記カメラは、赤外線カメラであることを特徴とする請求項1乃至3のうち何れか1項に記載のプリント回路基板の光学検査装置。   The optical inspection apparatus for a printed circuit board according to any one of claims 1 to 3, wherein the camera is an infrared camera. 前記照明装置は、透過光を利用することができるように前記支持部材を基準に前記カメラの反対側に位置することを特徴とする請求項1乃至3のうち何れか1項に記載のプリント回路基板の光学検査装置。   4. The printed circuit according to claim 1, wherein the illumination device is located on the opposite side of the camera with respect to the support member so that transmitted light can be used. 5. Optical inspection device for substrates. 前記照明装置は、反射光を利用することができるように前記支持部材を基準に前記カメラと同じ側に位置することを特徴とする請求項1乃至3のうち何れか1項に記載のプリント回路基板の光学検査装置。   4. The printed circuit according to claim 1, wherein the illumination device is positioned on the same side as the camera with respect to the support member so that reflected light can be used. 5. Optical inspection device for substrates. プリント回路基板に赤外線帯域の光を照射するステップと、
前記プリント回路基板の映像データを獲得するステップと、
前記映像データから前記プリント回路基板における異物の有無を検出するステップと、を含むことを特徴とするプリント回路基板の光学検査方法。
Irradiating the printed circuit board with light in the infrared band; and
Obtaining video data of the printed circuit board;
Detecting the presence or absence of foreign matter on the printed circuit board from the video data. 5. An optical inspection method for a printed circuit board, comprising:
前記赤外線帯域の光を照射するステップは、赤外線帯域の透過光を照射することを特徴とする請求項7に記載のプリント回路基板の光学検査方法。   8. The optical inspection method for a printed circuit board according to claim 7, wherein the step of irradiating light in the infrared band irradiates transmitted light in the infrared band. 前記赤外線帯域の光を照射するステップは、赤外線帯域の反射光を照射することを特徴とする請求項7に記載のプリント回路基板の光学検査方法。   8. The optical inspection method for a printed circuit board according to claim 7, wherein the step of irradiating the infrared band light irradiates reflected light of the infrared band. 前記異物の有無を検出するステップは、金属性異物の有無を検出することを特徴とする請求項7に記載のプリント回路基板の光学検査方法。   The optical inspection method for a printed circuit board according to claim 7, wherein the step of detecting the presence or absence of the foreign matter detects the presence or absence of a metallic foreign matter. 前記異物の有無を検出するステップは、前記プリント回路基板に形成されたパターン同士の間の空間における金属性異物の有無を検出することを特徴とする請求項10に記載のプリント回路基板の光学検査方法。   11. The optical inspection of a printed circuit board according to claim 10, wherein the step of detecting the presence or absence of the foreign matter detects the presence or absence of a metallic foreign matter in a space between patterns formed on the printed circuit board. Method. 前記プリント回路基板は、回路パターン形成後、ソルダレジストが塗布される前の状態であることを特徴とする請求項7乃至11のうち何れか1項に記載のプリント回路基板の光学検査方法。   The optical inspection method for a printed circuit board according to any one of claims 7 to 11, wherein the printed circuit board is in a state before a solder resist is applied after the circuit pattern is formed. 前記プリント回路基板は、回路パターン形成後、ソルダレジストが塗布された後の状態であることを特徴とする請求項7乃至11のうち何れか1項に記載のプリント回路基板の光学検査方法。   The optical inspection method for a printed circuit board according to any one of claims 7 to 11, wherein the printed circuit board is in a state after a circuit pattern is formed and a solder resist is applied. 前記プリント回路基板は、フレキシブルプリント回路基板であることを特徴とする請求項7乃至11のうち何れか1項に記載のプリント回路基板の光学検査方法。   The optical inspection method for a printed circuit board according to any one of claims 7 to 11, wherein the printed circuit board is a flexible printed circuit board.
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