JP2009180601A - Method and device for inspecting pattern - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve inspection precision by enhancing utilization efficiency of illumination light and eliminating noises generated when injecting the direct light of a light source to a camera, and to improve inspection precision without being affected by the arrangement direction of the circuit pattern and by the size of a void, a dent, or a flaw with the assumption on the transmission system which can precisely detect shortage of the circuit pattern. <P>SOLUTION: Light is injected to the inner side of a spherical body 164a where an injection port 164e opening toward an inspection object 10 and the inner surface is nearly spherical shape diffusion reflection surface. The incident light is reflected by the inner surface of the spherical body 164a to be turned into scattered light. The scattered light is injected from the injection port 164e to the inspection object 10, and the transmission image of the inspection object 10 with this scattered light is photographed. Using this photographed image, the pattern is inspected. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、透光性ベースフィルムに非透光性のパターンを形成した被検査物を透過光により検査するパターン検査方法と装置とに関するものである。   The present invention relates to a pattern inspection method and apparatus for inspecting an inspection object formed with a non-translucent pattern on a translucent base film with transmitted light.
近年、電子機器の小型化要求に適したプリント配線板として、フレキシブルプリント配線板(Flexible Printed Circuit、以下、FPCとする)が知られている。FPCは、柔軟で薄く半透明のポリイミド製のベースフィルム上に回路パターンを形成したものである。ここに回路パターンは通常ベースフィルムに接着した銅箔をエッチングすることにより形成される。   2. Description of the Related Art In recent years, a flexible printed circuit (hereinafter referred to as FPC) is known as a printed circuit board that is suitable for downsizing electronic devices. FPC is obtained by forming a circuit pattern on a flexible, thin and translucent polyimide base film. Here, the circuit pattern is usually formed by etching a copper foil bonded to a base film.
一方、IC、LSIの多ピン化要求に適した実装技術として、TAB(Tape Automated Bonding)法が知られている。TAB法は、ポリイミド製のベースフィルム(TABテープ)上に形成された銅箔パターンをICチップの電極に接合して外部リードとするものである。さらに実装密度を上げるため、裸のICチップをフレキシブル基板に直接搭載してから樹脂封止することも行われている(COF:Chip on Flex、またはFilm)。   On the other hand, a TAB (Tape Automated Bonding) method is known as a mounting technique suitable for the demand for increasing the number of pins of ICs and LSIs. In the TAB method, a copper foil pattern formed on a polyimide base film (TAB tape) is joined to an electrode of an IC chip to form an external lead. In order to further increase the packaging density, a bare IC chip is directly mounted on a flexible substrate and then sealed with resin (COF: Chip on Flex or Film).
図5はCOF実装に用いるフレキシブル基板1の一例を示す断面図である。この図5において符号2はベースフィルムであり、茶色っぽい半透明であるポリイミドフィルム製である。このベースフィルム2の一側面(上面)には、接着剤で銅箔が接着され、この銅箔がフォトエッチング処理されて回路パターン3が形成される。符号4はベースフィルム2の他側面(下面)に積層された補強材であり、ほぼ透明なPETフィルムである。この補強材4はベースフィルム2を裏打ちし機械的強度を増大させるものであり、後で剥離される。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the flexible substrate 1 used for COF mounting. In FIG. 5, reference numeral 2 denotes a base film, which is made of a polyimide film that is brownish and translucent. A copper foil is bonded to one side surface (upper surface) of the base film 2 with an adhesive, and the circuit pattern 3 is formed by photoetching the copper foil. Reference numeral 4 is a reinforcing material laminated on the other side surface (lower surface) of the base film 2 and is a substantially transparent PET film. This reinforcing material 4 serves as a backing for the base film 2 to increase the mechanical strength, and is peeled off later.
このようなフレキシブルプリント配線板や、ベースフィルム(TAB法)や、COF法に用いるフレキシブル基板では、パターン形成後に顕微鏡を用いて人間により目視でパターンの検査が行われる。ところが、微細なパターンを目視で検査するには、熟練を要すると共に、目を酷使するという問題点があった。そこで、目視検査に代わるものとして、ベースフィルムやフレキシブル基板に形成されたパターンあるいは回路パターンをTVカメラで撮像して自動的に検査するパターン検査装置が提案されている。   In such flexible printed wiring boards, base films (TAB method), and flexible substrates used in the COF method, a pattern is visually inspected by a human using a microscope after pattern formation. However, in order to visually inspect a fine pattern, there is a problem that skill is required and the eyes are abused. Therefore, as an alternative to the visual inspection, a pattern inspection apparatus that automatically inspects a pattern or a circuit pattern formed on a base film or a flexible substrate by imaging with a TV camera has been proposed.
このようなパターン検査装置には、回路パターンの表面に照明光を照射し、回路パターンの反射光を受光する反射方式(落射方式)と、ベースフィルムやフレキシブル基板の透過光を受光する透過方式とがある。特許文献1,2は前者の反射方式のものであり、特許文献3,4は後者の透過方式のものである。   Such a pattern inspection apparatus includes a reflection method (an epi-illumination method) that irradiates illumination light onto the surface of a circuit pattern and receives reflected light from the circuit pattern, and a transmission method that receives light transmitted through a base film or a flexible substrate. There is. Patent documents 1 and 2 are of the former reflection method, and patent documents 3 and 4 are of the latter transmission method.
特開平11−296657JP-A-11-296657 特開平5−307007JP 5-307007 特開2004−347417JP 2004-347417 A 特開2000−113191JP 2000-113191 A
反射方式のものは、回路パターン間の溝のエッチング処理が不十分であるなどの理由で、溝の底に銅箔の一部が残って、回路パターンが短絡している場合を正しく検出できないという問題がある。一方透過方式のものによれば、このような回路パターン間の短絡を検出できるため、検出精度が格段に向上する。しかしこの透過方式にはベースフィルムやフレキシブル基板に気泡が入っていたり、打痕や傷があると、これらがノイズとなって検査精度が低下するという新たな問題が生じる。   The reflective method cannot detect correctly when the circuit pattern is short-circuited due to insufficient etching of the groove between the circuit patterns due to the copper foil remaining at the bottom of the groove. There's a problem. On the other hand, according to the transmission type, since a short circuit between such circuit patterns can be detected, the detection accuracy is remarkably improved. However, in this transmission method, if air bubbles are contained in the base film or the flexible substrate, or there are dents or scratches, a new problem arises that these become noise and the inspection accuracy is lowered.
図5はこの透過方式の概念を示し、この図で照明光5は被検査物となるフレキシブル基板1に下方から照射され、この光はフレキシブル基板1を透過してCCDカメラ6で読取られる。ここにベースフィルム2や補強材4の中やこれらの接合部には僅かな気泡7が混入し、また表面に打痕や傷8が付いていることがある。   FIG. 5 shows the concept of this transmission system. In this figure, illumination light 5 is irradiated from below onto a flexible substrate 1 that is an object to be inspected, and this light passes through the flexible substrate 1 and is read by a CCD camera 6. Here, in the base film 2 or the reinforcing material 4 or in the joint portion thereof, a slight amount of air bubbles 7 may be mixed, and dents or scratches 8 may be attached to the surface.
特許文献3は、これら気泡7や、打痕あるいは傷8による影響を減少させるため、カメラ6の視野外から拡散光で被検査物1を照射することを提案している。すなわち指向性を持つ複数の光源を被検査材1に対して斜めに照射することによって、光源の直射光(直進光)がカメラに直接入射しないようにする。   Patent Document 3 proposes to irradiate the inspection object 1 with diffused light from outside the field of view of the camera 6 in order to reduce the influence of these bubbles 7, dents or scratches 8. That is, by irradiating a plurality of light sources having directivity obliquely to the material 1 to be inspected, direct light (straight light) from the light source is prevented from directly entering the camera.
特許文献4は、1個のランプの光を反射板で反射させて被検査物1の下面に導き、ランプの直接光とこの反射光(斜方照明光)とで被検査物を照射することを提案する。   In Patent Document 4, light from one lamp is reflected by a reflector and guided to the lower surface of the object to be inspected 1, and the object to be inspected is irradiated with direct light from the lamp and this reflected light (oblique illumination light). Propose.
これら特許文献3,4のものは共に指向性を持つ光源を用いているが、特許文献3では直進光を遮光して画像撮影に利用しないため、照明光の利用効率が悪い。また特許文献4では直接光がカメラに入射するため、直接光により生じる気泡7や、打痕あるいは傷8のノイズが残ることになり、検査精度の向上には限界がある。   These Patent Documents 3 and 4 both use a light source having directivity. However, in Patent Document 3, since the straight light is shielded and not used for image capturing, the use efficiency of illumination light is poor. Further, in Patent Document 4, since direct light is incident on the camera, bubbles 7 caused by the direct light, noise of dents or scratches 8 remain, and there is a limit to improving inspection accuracy.
さらにこれらの特許文献3,4のものでは、回路パターン(特に平行パターン)の方向と照明方向(拡散光の照射方向)とが検査精度に大きく影響する。すなわち斜方照射の方向とその照射方向に対する照度とが照明装置によって決まってしまうため、気泡、打痕、傷の寸法によってはこれらの画像がカメラの検出画像から除去できずにノイズとして残り、検査精度の低下を招くのである。その理由は、気泡や打痕や傷はレンズ作用を持つため、これらの寸法(大きさ、深さ)と照明光の入射方向によってはカメラの焦点面付近に光が集光し、これが強く輝く画像となってカメラに撮影され、ノイズになると考えられる。   Further, in these Patent Documents 3 and 4, the direction of the circuit pattern (particularly parallel pattern) and the illumination direction (irradiation direction of diffused light) greatly affect the inspection accuracy. In other words, the direction of oblique irradiation and the illuminance with respect to the irradiation direction are determined by the illumination device, so depending on the size of bubbles, dents, and scratches, these images cannot be removed from the detected image of the camera and remain as noise. The accuracy is reduced. The reason is that air bubbles, dents and scratches have a lens effect, so depending on their dimensions (size, depth) and the incident direction of the illumination light, the light is condensed near the focal plane of the camera, which strongly shines. It is thought that the image is taken by the camera and becomes noise.
この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、回路パターンの短絡を精度良く検出できる透過方式を前提とし、この場合に照明光の利用効率を高くし、光源の直接光をカメラに入射させる場合に生じるノイズを除去して検査精度を向上させることができ、また回路パターンの配置方向の影響を受けることがなく、気泡や打痕あるいは傷の寸法による影響を受けることがなく、検査精度を著しく向上させることができるパターン検査方法を提供することを第1の目的とする。またこの方法の実施に直接使用するパターン検査装置を提供することを第2の目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and presupposes a transmission method capable of accurately detecting a short circuit of a circuit pattern. In this case, the use efficiency of illumination light is increased and direct light from a light source is incident on a camera. In this case, the inspection accuracy can be improved by removing the noise generated in the process, and it is not affected by the direction of the circuit pattern, and is not affected by the size of bubbles, dents or scratches. It is a first object of the present invention to provide a pattern inspection method capable of significantly improving the above. It is a second object of the present invention to provide a pattern inspection apparatus used directly for carrying out this method.
この発明によれば第1の目的は、透光性ベースフィルムに非透光性材でパターンを形成した被検査物を、前記ベースフィルムの透過光により撮像し前記パターンを検査するパターン検査方法において、前記被検査物に向かって開く射出口を設け内面を略球面状の拡散反射面とした球面体の内側に光を入射し、この入射光をこの球面体の内面により反射させて散乱光とし、この散乱光を前記射出口から被検査物に向かって射出し、この散乱光による前記被検査物の透過画像を撮影し、この撮影画像を用いてパターンを検査するパターン検査方法、により達成される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a pattern inspection method for inspecting an object to be inspected by forming a pattern on a translucent base film with a non-translucent material by using the transmitted light of the base film. The light is incident on the inside of a spherical body provided with an exit opening that opens toward the object to be inspected and the inner surface is a substantially spherical diffuse reflection surface, and the incident light is reflected by the inner surface of the spherical body to form scattered light. This is achieved by a pattern inspection method in which the scattered light is emitted from the exit to the inspection object, a transmission image of the inspection object is captured by the scattered light, and the pattern is inspected using the captured image. The
また第2の目的は、透光性ベースフィルム上に非透光性材でパターンを形成した被検査物を、前記ベースフィルムの透過光によって撮像し前記パターンを検査するパターン検査装置において、前記被検査物の一側面に散乱光を照射する照明手段と、前記被検査物を挟んで前記照明手段に対向し前記被検査物の透過画像を撮影する撮影手段とを備え、前記照明手段は前記被検査物に向かって開く射出口を設けた略球状の内面を拡散反射性とした球面体と、この球面体の内面に向かって光を入射する光源とを備えることを特徴とするパターン検査装置、により達成される。   A second object of the present invention is to provide a pattern inspection apparatus for inspecting the pattern by inspecting an object to be inspected having a pattern formed of a non-translucent material on a translucent base film with the transmitted light of the base film. Illuminating means for irradiating one side surface of the inspection object with scattered light, and imaging means for capturing a transmission image of the inspection object facing the illumination means with the inspection object interposed therebetween, wherein the illumination means is the object to be inspected A pattern inspection apparatus comprising: a spherical body having a substantially spherical inner surface provided with an exit opening that opens toward an inspection object; and a light source that enters light toward the inner surface of the spherical body; Is achieved.
球面体の内面を拡散反射面としたので、球面体内に入射した光は公知の積分球と類似の効果により球面体内で乱反射を繰り返し均質化して射出口から被検査物に導かれる。射出口から被検査材に当たる光は入射方向が広く分布するから指向性が無い均質な散乱光である。   Since the inner surface of the spherical body is a diffuse reflection surface, the light incident on the spherical body is repeatedly diffused and homogenized in the spherical body by an effect similar to that of a known integrating sphere, and is guided from the exit to the object to be inspected. The light impinging on the material to be inspected from the exit port is homogeneous scattered light having no directivity because the incident direction is widely distributed.
このため球面体に入射した光は全て利用でき、直進光を遮光する必要もないから照明光の利用効率が高い。また被検査物に当たる光に指向性が無いので、回路パターン特に平行パターンの方向、気泡や打痕あるいは傷の寸法による影響を受けることなくパターン検査の精度を向上させることができる。特に透過方式であるからパターンの短絡を精度良く検出できることは勿論である。   For this reason, all the light incident on the spherical body can be used, and it is not necessary to block the straight light, so that the use efficiency of the illumination light is high. In addition, since the light impinging on the inspection object has no directivity, the accuracy of pattern inspection can be improved without being affected by the direction of the circuit pattern, particularly the parallel pattern, the size of bubbles, dents or scratches. Of course, since the transmission method is used, it is possible to detect a short circuit of the pattern with high accuracy.
パターン検査は、撮影手段で撮影した被検査物の透過画像を、基準となる正規のパターンと対比することによって行うことができる(請求項2)。   The pattern inspection can be performed by comparing a transmission image of the inspection object photographed by the photographing means with a regular pattern as a reference.
本発明の装置に用いる照明手段は、球面体の射出口の周囲を囲み環状に配列された多数の光源から球面体内に入射するものとすることができる(請求項4)。例えば多数のLEDを環状に配列する。また1または複数の光源の光を光ファイバを通して射出口の周囲に導くようにして球面体内に入射させるようにしてもよい(請求項5)。   The illuminating means used in the apparatus of the present invention may be incident on the spherical body from a number of light sources arranged in an annular shape so as to surround the spherical body. For example, a large number of LEDs are arranged in a ring shape. Further, the light from one or more light sources may be incident on the spherical body so as to be guided to the periphery of the exit through the optical fiber.
なお球面体は球面の一部に球面体の直径より十分に小さい直径の射出口を開いたものが望ましいが、球面体をその中心付近を通る平面で二分割した半球面体としてもよい(請求項6)。この場合は球面体の小型化に適する。射出口を球面体に比べて十分に小径とした場合は、射出口から射出する光は十分に均質化した指向性のない散乱光になる。従ってこの場合は射出口に拡散板を設ける必要性は小さい。しかし半球面体とした場合は、球面体内での散乱光を十分に均質化するのができないことが考えられるので、射出口に拡散板を設けるのが望ましい(請求項7)。   The spherical body is preferably a part of the spherical surface with an opening having a diameter sufficiently smaller than the diameter of the spherical body, but it may be a hemispherical body obtained by dividing the spherical body into two planes that pass through the vicinity of the center of the spherical body. 6). This is suitable for reducing the size of the spherical body. When the exit port has a sufficiently small diameter compared to the spherical body, the light exiting from the exit port becomes sufficiently homogenized scattered light having no directivity. Therefore, in this case, it is not necessary to provide a diffusion plate at the injection port. However, in the case of a hemispherical body, it is conceivable that the scattered light in the spherical body cannot be sufficiently homogenized, so it is desirable to provide a diffusion plate at the exit.
図1は本発明の一実施例であるパターン検査装置の構成図、図2はパターン撮影部の構成図、図3は照明手段の内部構造を示す縦断面図、図4はパターン撮影部の拡大斜視図である。この図において、符号10は被検査物であり、透光性のフレキシブル基板からなるCOFテープやTABテープ、あるいはフレキシブルプリント配線板である。被検査物10はCOFテープの場合は、図5に基づいて説明したように、透光性のベースフィルム2の片面(上面)に銅箔のパターン3を形成し、外面(下面)を透光性の補強材4で裏打ちしたものである。被検査物10はこの実施例ではテープ状であるので、以下テープ10ともいう。   1 is a block diagram of a pattern inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a pattern photographing unit, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an internal structure of an illumination unit, and FIG. 4 is an enlarged view of the pattern photographing unit. It is a perspective view. In this figure, reference numeral 10 denotes an object to be inspected, which is a COF tape, a TAB tape, or a flexible printed wiring board made of a translucent flexible substrate. When the object to be inspected 10 is a COF tape, as described with reference to FIG. 5, the copper foil pattern 3 is formed on one side (upper surface) of the translucent base film 2 and the outer surface (lower surface) is translucent. It is lined with a natural reinforcing material 4. Since the inspected object 10 has a tape shape in this embodiment, it is also referred to as a tape 10 hereinafter.
この被検査物10は図4に示すように、配線パターン12を4列に配列し、各パターン列10a〜10dの間をパターン検査後に切り離して1列のテープ状にして使用する。このため被検査物10の両縁にテープ送り用のパーフォレーション孔列12,12が形成されると共に、4列の各パターン列10a〜10dの両縁にもそれぞれパーフォレーション孔列が形成されている。   As shown in FIG. 4, the inspection object 10 is used by arranging the wiring patterns 12 in four rows and separating the pattern rows 10 a to 10 d after pattern inspection to form a single tape. For this reason, tape perforation hole rows 12 and 12 are formed on both edges of the inspection object 10, and perforation hole rows are also formed on both edges of the four pattern rows 10a to 10d.
パターン検査装置は図1に示すように送り出し部14と、検査部16と、バッファ部18と、パンチャ部20と、巻き取り部22とを順に配列したものである。被検査物であるテープ10は、送り出し部14に収容する送り出しリール141に、スペーサテープ142と重ねてロール状に巻付けられている。テープ10はこの送り出しリール141からガイドローラ143にガイドされつつ次の検査部16に送られるが、この時スペーサテープ142は別のスペーサテープ巻き取りリール144に巻き取られる。   As shown in FIG. 1, the pattern inspection apparatus has a delivery unit 14, an inspection unit 16, a buffer unit 18, a puncher unit 20, and a winding unit 22 arranged in order. The tape 10 that is an object to be inspected is wound around a delivery reel 141 accommodated in the delivery unit 14 in a roll shape so as to overlap the spacer tape 142. The tape 10 is fed from the delivery reel 141 to the next inspection unit 16 while being guided by the guide roller 143. At this time, the spacer tape 142 is taken up by another spacer tape take-up reel 144.
検査部16は前記テープ10を水平に搬送する送りローラ161,162と、これらローラ161,162の間でテープ10の透過画像を撮影する撮影部163とを備える。撮影部163は、照明手段164と、CCDラインセンサを有するカメラ165と、光源166とを備える。撮影部163については後記する。   The inspection unit 16 includes feed rollers 161 and 162 that transport the tape 10 horizontally, and an imaging unit 163 that captures a transmission image of the tape 10 between the rollers 161 and 162. The photographing unit 163 includes an illumination unit 164, a camera 165 having a CCD line sensor, and a light source 166. The imaging unit 163 will be described later.
バッファ部18は、検査部16を出たテープ10を一対のローラ181,182の間の下方で上下動するダンサーローラ183に巻き掛けたものであり、ダンサーローラ183の上下動によってテープ10の送り速度の変化を吸収するものである。すなわち検査部16ではテープ10を間欠的に停止させてパターン撮影することがある一方、次のパンチャ部20ではテープ10を一時停止して不良なパターンにパンチ孔をあけるから、テープ10の送りが間欠的になる。このためこの検査部16とパンチャ部20とでテープ10の送りタイミングが変化するのをこのダンサローラ183の上下動により吸収するものである。   The buffer unit 18 is obtained by winding the tape 10 exiting the inspection unit 16 around a dancer roller 183 that moves up and down between a pair of rollers 181 and 182, and the tape 10 is fed by the dancer roller 183 moving up and down. It absorbs changes in speed. In other words, the inspection unit 16 may intermittently stop the tape 10 to shoot a pattern, while the next puncher unit 20 temporarily stops the tape 10 and punches holes in a defective pattern. Become intermittent. Therefore, the change in the feeding timing of the tape 10 between the inspection unit 16 and the puncher unit 20 is absorbed by the vertical movement of the dancer roller 183.
パンチャ部20は検査部16によるパターン検査の結果、パターンに不良があった時に、この不良があるパターンに欠陥マークとなるパンチ孔をあけるものである。すなわちローラ201,202によって水平に送られるテープ10を下型203とパンチ204の間に通し、パンチ204をテープ10の送りに同期して作動させ不良の回路パターン3にパンチ孔をあけて欠陥マークとするものである。   When the pattern is inspected by the inspection unit 16 as a result of the pattern inspection by the inspection unit 16, the puncher unit 20 punches punch holes that become defect marks in the defective pattern. That is, the tape 10 fed horizontally by the rollers 201 and 202 is passed between the lower mold 203 and the punch 204, and the punch 204 is operated in synchronism with the feeding of the tape 10 to punch holes in the defective circuit pattern 3, thereby forming defect marks. It is what.
巻き取り部22はパンチャ部20を出たテープ10をガイドローラ221を介して巻き取りリール222に巻き取る。この時には、スペーサテープ223を巻いたスペーサテープ供給リール224から送り出されるスペーサテープ223をテープ10に重ねて、巻き取りリール222に巻き取る。   The take-up unit 22 winds the tape 10 exiting the puncher unit 20 onto the take-up reel 222 via the guide roller 221. At this time, the spacer tape 223 fed from the spacer tape supply reel 224 around which the spacer tape 223 is wound is overlaid on the tape 10 and wound around the take-up reel 222.
次に検査部16の撮影部163を詳細に説明する。撮影部163は図2に示すように、テープ10を下方から散乱光(すなわち拡散光)で照射する照明手段164と、テープ10を挟んでこの照明手段164に対向するカメラ165とが固定された可動台163aを備える。この可動台163aは水平方向、すなわちテープ10の搬送方向と平行または直交方向に図示しない駆動手段により移動可能である。なおテープ10を停止させて撮影部163を移動(走査)させる時はこのように可動台163aを移動させるが、撮影部163は移動せずに固定しておき、テープ10の移動によってパターンを走査する(読取る)ようにしてもよい。なおカメラ165のラインセンサの向き(ラインセンサの受光素子の配列方向)は撮影部163の移動方向あるいはテープ10の走行方向に対して直交方向にするのは勿論である。   Next, the imaging unit 163 of the inspection unit 16 will be described in detail. As shown in FIG. 2, the photographing unit 163 has an illumination unit 164 that irradiates the tape 10 with scattered light (that is, diffused light) from below, and a camera 165 that faces the illumination unit 164 with the tape 10 interposed therebetween. A movable table 163a is provided. The movable table 163a can be moved by a driving means (not shown) in the horizontal direction, that is, in a direction parallel to or orthogonal to the transport direction of the tape 10. When the tape 10 is stopped and the photographing unit 163 is moved (scanned), the movable base 163a is moved in this way. However, the photographing unit 163 is fixed without moving, and the pattern is scanned by the movement of the tape 10. You may make it (read). Needless to say, the direction of the line sensor of the camera 165 (the arrangement direction of the light receiving elements of the line sensor) is set to a direction orthogonal to the moving direction of the photographing unit 163 or the traveling direction of the tape 10.
照明手段164は図3に示すように、半球状の内面を拡散反射性とした球面体164aと、この球面体164aの開口縁に嵌合し固定される環状体164bとを備える。球面体164aの内面は反射率および拡散性の高い白色塗膜(例えば硫酸バリウムのコーティング)その他の膜を形成することによって拡散反射性とすることができる。環状体164bの内周面164cは球面体164aの内面に向かって傾斜する斜面となっている。この内周面164cには多数の光ファイバ164dの先端が球面体164aの内側を指向して取付けられている。球面体164aの開口すなわち環状体164bの開口は、テープ10の下面に向かって散乱光を射出する射出口164eとなる。   As shown in FIG. 3, the illuminating means 164 includes a spherical body 164a having a semispherical inner surface that is diffusely reflective, and an annular body 164b that is fitted and fixed to the opening edge of the spherical body 164a. The inner surface of the spherical body 164a can be made diffusely reflective by forming a white coating film (for example, barium sulfate coating) or other films having high reflectivity and diffusibility. An inner peripheral surface 164c of the annular body 164b is a slope inclined toward the inner surface of the spherical body 164a. The ends of a number of optical fibers 164d are attached to the inner peripheral surface 164c so as to face the inside of the spherical body 164a. The opening of the spherical body 164 a, that is, the opening of the annular body 164 b becomes an emission port 164 e that emits scattered light toward the lower surface of the tape 10.
これらの光ファイバ164dは環状体164b内を通して集合されかつ結束され、これら光ファイバ164dの結束体164fの他端が光源166に内蔵する発光体(図示せず)に導かれている。発光体として例えばハロゲンランプを用いることができる。この結果光源166の光が光ファイバ164dを通って球面体164aの内面に向かって入射される。この光は球面体164aの内面で乱反射を繰り返して平均化し、広い角度範囲に拡散する散乱光となってテープ10の下面を照明する。   These optical fibers 164d are assembled and bundled through the annular body 164b, and the other end of the bundle 164f of these optical fibers 164d is led to a light emitter (not shown) built in the light source 166. For example, a halogen lamp can be used as the light emitter. As a result, light from the light source 166 enters the spherical body 164a through the optical fiber 164d. This light is repeatedly scattered and averaged on the inner surface of the spherical body 164a and averaged to scatter the diffused light over a wide angle range to illuminate the lower surface of the tape 10.
なおこの実施例では球面体164aは半球形であるから、その内面での反射回数が不足して射出口164eからテープ10に向かう照明光の光強度分布に指向性が残ることが考えられる。そこでこの実施例では、射出口164eの上に拡散板、例えばスリガラス状のガラス164gを配設して照明光の光強度分布の指向性をさらに弱めている。   In this embodiment, since the spherical body 164a has a hemispherical shape, it is considered that the number of reflections on the inner surface is insufficient and the directivity remains in the light intensity distribution of the illumination light directed from the exit port 164e toward the tape 10. Therefore, in this embodiment, a directivity of the light intensity distribution of the illumination light is further weakened by disposing a diffusion plate, for example, frosted glass 164g, on the exit port 164e.
撮影部163の照明手段164およびカメラ165は、図1,2では1組として示しているが、実際のテープ10は図4に示すように、4列のパターン列10a〜10dを有するので、照明手段164およびカメラ165は2組備えている。すなわち各組の照明手段164およびカメラ165は、それぞれ2列分のパターン列10aと10b、10cと10dとを同時に撮影する。図4においてA、Bは各組の撮影範囲を示す。照明手段164およびカメラ165は、前記したように可動台163aに固定され、一体となってテープ10に対して相対移動することにより撮影範囲A、Bを移動する。すなわち走査する。   The illumination unit 164 and the camera 165 of the photographing unit 163 are shown as one set in FIGS. 1 and 2, but the actual tape 10 has four pattern rows 10a to 10d as shown in FIG. Two sets of means 164 and camera 165 are provided. That is, each set of illumination means 164 and camera 165 simultaneously captures two rows of pattern rows 10a and 10b, 10c and 10d, respectively. In FIG. 4, A and B indicate the shooting range of each group. The illumination unit 164 and the camera 165 are fixed to the movable base 163a as described above, and move together in the photographing ranges A and B by moving relative to the tape 10 together. That is, scan.
カメラ165で読取った画像信号はA/D変換器によりデジタル信号に変換されたうえで画像処理部24(図1)で画像処理される。例えば撮影レンズの特性による要因や照明手段164の周囲と中央付近との照度差が生じることが避けられないばかりでなく、ラインセンサの各受光素子の受光特性の変動もあり得るので、カメラ164の出力信号レベルに変動が生じるが、これを補正(シェーディング補正)する。また回路パターンの画像のエッジ強調等、種々の処理を施す。   The image signal read by the camera 165 is converted into a digital signal by an A / D converter and then subjected to image processing by the image processing unit 24 (FIG. 1). For example, not only the factors due to the characteristics of the photographic lens and the difference in illuminance between the periphery of the illumination means 164 and the vicinity of the center are unavoidable, but also the light reception characteristics of each light receiving element of the line sensor may vary. The output signal level varies, but this is corrected (shading correction). Various processes such as edge enhancement of the circuit pattern image are performed.
このように画像処理された画像信号は比較部26に入力され、ここで予め用意した正常な回路パターンの画像である基準パターンと対比する。この結果カメラ164で撮影したパターンと基準パターンとの相違が許容範囲を超えると回路パターン3に欠陥、不良があるものとして判定信号を出力部28に送る。出力部28はこの不良がある回路パターン3がパンチャ部20に来るのを待ってパンチャ部20を作動させ、この不良回路パターン3にパンチ孔をあけて欠陥マークとする。なお出力部28はこの不良回路パターン3の存在位置、アドレスを記憶手段(図示せず)に出力し、後の工程や品質データとして利用してもよい。   The image signal subjected to the image processing in this way is input to the comparison unit 26, where it is compared with a reference pattern which is an image of a normal circuit pattern prepared in advance. As a result, if the difference between the pattern photographed by the camera 164 and the reference pattern exceeds the allowable range, a determination signal is sent to the output unit 28 as the circuit pattern 3 being defective or defective. The output unit 28 waits for the defective circuit pattern 3 to reach the puncher unit 20 and operates the puncher unit 20, and punches holes in the defective circuit pattern 3 to form defect marks. Note that the output unit 28 may output the location and address of the defective circuit pattern 3 to a storage means (not shown) and use it as a subsequent process or quality data.
本発明の一実施例であるパターン検査装置の構成図The block diagram of the pattern inspection apparatus which is one Example of this invention パターンの撮影部の構成図Configuration of the pattern shooting unit 照明手段の内部構造を示す縦断面図Vertical section showing the internal structure of the illumination means パターンの撮影部の拡大斜視図Enlarged perspective view of the pattern imaging unit COFテープの構造および透過方式の概念を示す図Diagram showing COF tape structure and concept of transmission system
符号の説明Explanation of symbols
10 COFテープ(被検査物)
16 検査部
163 撮影部
164 照明手段
164a 球面体
164b 環状体
164c 内周面
164d 光ファイバ
164e 射出口
164g 拡散板
166 光源
165 カメラ(撮影手段)
10 COF tape (inspection object)
16 Inspection unit 163 Imaging unit 164 Illuminating means 164a Spherical body 164b Annular body 164c Inner peripheral surface 164d Optical fiber 164e Outlet 164g Diffuser 166 Light source 165 Camera (imaging means)

Claims (7)

  1. 透光性ベースフィルムに非透光性材でパターンを形成した被検査物を、前記ベースフィルムの透過光により撮像し前記パターンを検査するパターン検査方法において、
    前記被検査物に向かって開く射出口を設け内面を略球面状の拡散反射面とした球面体の内側に光を入射し、この入射光をこの球面体の内面により反射させて散乱光とし、この散乱光を前記射出口から被検査物に向かって射出し、この散乱光による前記被検査物の透過画像を撮影し、この撮影画像を用いてパターンを検査するパターン検査方法。
    In the pattern inspection method for inspecting the pattern by inspecting the inspection object in which the pattern is formed with a non-translucent material on the translucent base film by the transmitted light of the base film
    Light is incident on the inside of a spherical body having an exit opening that opens toward the object to be inspected and the inner surface is a substantially spherical diffuse reflection surface, and the incident light is reflected by the inner surface of the spherical body to form scattered light, A pattern inspection method in which the scattered light is emitted from the exit toward the inspection object, a transmission image of the inspection object by the scattered light is captured, and the pattern is inspected using the captured image.
  2. 基準となるパターンを、被検査物に対する撮影画像と対比することによってパターンを検査する請求項1のパターン検査方法。   The pattern inspection method according to claim 1, wherein the pattern is inspected by comparing a reference pattern with a captured image of the inspection object.
  3. 透光性ベースフィルム上に非透光性材でパターンを形成した被検査物を、前記ベースフィルムの透過光によって撮像し前記パターンを検査するパターン検査装置において、
    前記被検査物の一側面に散乱光を照射する照明手段と、
    前記被検査物を挟んで前記照明手段に対向し前記被検査物の透過画像を撮影する撮影手段とを備え、
    前記照明手段は、前記被検査物に向かって開く射出口を設けた略球状の内面を拡散反射性とした球面体と、この球面体の内側に向かって光を入射する光源とを備えることを特徴とするパターン検査装置。
    In the pattern inspection apparatus for inspecting the pattern by inspecting the inspection object in which the pattern is formed with a non-translucent material on the translucent base film by the transmitted light of the base film,
    Illuminating means for irradiating scattered light to one side surface of the inspection object;
    A photographing means for photographing a transmission image of the inspection object facing the illumination means across the inspection object;
    The illumination means includes a spherical body having a substantially spherical inner surface provided with an exit opening that opens toward the object to be inspected, and a light source that emits light toward the inner side of the spherical body. Characteristic pattern inspection device.
  4. 照明手段は、球面体の射出口の周囲を囲み環状に配列された多数の光源を有する請求項3のパターン検査装置。   4. The pattern inspection apparatus according to claim 3, wherein the illuminating means includes a plurality of light sources arranged in an annular shape so as to surround the periphery of the exit of the spherical body.
  5. 照明手段は、一端が球面体の射出口の周囲を囲んで環状に配列された多数の光ファイバを通して光源の光を球面体の内面に導く請求項4のパターン検査装置。   5. The pattern inspection apparatus according to claim 4, wherein the illuminating means guides the light of the light source to the inner surface of the spherical body through a plurality of optical fibers arranged at one end so as to surround the outlet of the spherical body.
  6. 球面体は内面が半球面である請求項3のパターン検査装置。   The pattern inspection apparatus according to claim 3, wherein the spherical body has a hemispherical inner surface.
  7. 球面体の射出口と被検査物との間に配設した拡散板を備え、射出口から射出される散乱光を前記拡散板によってさらに拡散させて前記被検査物に導く請求項3または6のパターン検査装置。   7. A diffusion plate disposed between an exit port of a spherical body and an object to be inspected, wherein scattered light emitted from the exit port is further diffused by the diffuser plate and guided to the object to be inspected. Pattern inspection device.
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