JP2016161564A - 光学検査に用いる自動調光方法及びその光学検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板の検査品質が安定した、光学検査に用いる自動調光方法及びその光学検査装置を提供する。【解決手段】光学検査装置により多種類の被測定回路基板間で照射光源の自動調整を行う、光学検査に用いる自動調光方法は、種類を変更した後の被測定回路基板上の画像データをキャプチャするステップＳ１００と、金属種類、文字種類及びソルダーマスク種類のうちの少なくとも２つを含む少なくとも１つの調光領域及びそれに対応した種類を、画像データに基づいて設定する調光領域設定ステップＳ２００と、キャプチャした何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値に基づき、対応した輝度の違いの程度を得て、照射光調整構成を選定するステップＳ３００と、照射光調整構成を記憶し、同じ種類の回路基板の検査を行う際に用いるステップＳ４００とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、光学検査に用いる自動調光方法及びその光学検査装置に関し、特に、様々な被測定回路基板に対して照射光源構成の自動最適化を行う自動調光方法及び自動調光方法を使用する光学検査装置に関する。

自動光学検査装置（ＡＯＩ）は、フレキシブル回路基板又はリジッド回路基板の検査において非常に重要な役割を担っている。例えば、各種回路基板の製造工程では、精密な自動光学検査により回路基板の優劣を判別して品質管理を行う。

自動光学検査は、光学検査装置の動作により行い、検査過程において回路基板へ光線を照射し、回路基板が照射された後の画像を撮像装置が撮像し、瑕疵の有無を判断する。そのため、光学検査装置の照明装置が提供する光源品質は検査にとって非常に大きな影響を有し、光源品質が理想的でなかったり従来用いていた構成が相違したりする場合、検査結果が検査データの誤差により不正確になったり、製品の品質が不安定となってしまうことがあった。

従来、光学検査装置の光源装置の照射構成（即ち、各照射光の強弱制御）は、経験者の手作業により行うか、類似した回路基板の照射構成を適用して行っていたが、このような設定では標準化された工程制御を経ずに、ヒューマンエラーにより収率が下がる上、被測定回路基板の種類が増えた場合、それに応じて照射構成を頻繁に変更しなければならず、手作業で設定を逐一調整する場合、時間がかかる上、各装置間での検査基準を均一化することができず、このような欠点により検査済みの製品の品質を安定させることは困難であった。

本発明の目的は、回路基板の検査品質が安定した、光学検査に用いる自動調光方法及びその光学検査装置を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、様々な種類の回路基板に対して光線照射構成の自動調光を行う、光学検査に用いる自動調光方法及びその光学検査装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、光学検査装置により多種類の被測定回路基板間で照射光源の自動調整を行う、光学検査に用いる自動調光方法であって、種類を変更した後の被測定回路基板上の画像データをキャプチャするステップと、金属種類、文字種類及びソルダーマスク種類のうちの少なくとも２つを含む少なくとも１つの調光領域及びそれに対応した種類を、画像データに基づいて設定する調光領域設定ステップと、調光ステップを行い、第１種の単純な横方向照射光と、第２種の横方向照射光と前方向照射光とを組み合わせた２つの種類の構成で照射を行い、選定した調光領域の種類を基準とし、かつ、各照射構成によりその際にキャプチャした、選定した種類の調光領域の画像データと、選定した種類の調光領域に予め記憶した輝度閾値の基準データとを比べ、照射光の強弱を調整してから、横方向照射光と前方向照射光とを同時に照射する構成により、キャプチャした何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値に基づき、対応した輝度の違いの程度を得て、照射光調整構成を選定するステップと、照射光調整構成を記憶し、同じ種類の回路基板の検査を行う際に用いるステップと、を含むことを特徴とする光学検査に用いる自動調光方法が提供される。

調光ステップは、被測定回路基板に横方向で入射する横方向照射光を提供し、初期の照射強度の調整は、選定した種類の調光領域内で行われ、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値が第１の目標区間値内に達すると横方向光照射構成の設定値を得る、横方向光調整ステップと、横方向光照射構成の設定値を維持しながら照射を行い、被測定回路基板に前方向で入射する前方向照射光を提供し、前方向照射光の初期の照射強度の調整を、選定した種類の調光領域内で行い、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値が第２の目標区間値に達するように調整し、第１の前方向光照射構成の設定値を得て、横方向光照射構成と第１の前方向光照射構成の設定値の何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得る、前方向調整ステップと、横方向光照射構成の設定値を維持しながら照射を行い、前方向照射光をさらに調整し、第１の前方向光照射構成の設定値より高い前方向照射光を提供し、前方向照射光のさらなる調整を選定した種類の調光領域内で行い、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値が第３の目標区間値内になるように調整し、第２の前方向光照射構成の設定値を得て、かつ、横方向光照射構成及び第２の前方向光照射構成の設定値のうちの何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得て、照射光調整構成を選定する、第２の前方向光調整ステップと、を含むことが好ましい。

調光領域の種類は、金属種類、文字種類、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の４種類を含み、照射光調整構成を選定するステップにおいて、横方向光照射構成及び第１の前方向光照射構成の設定値と、横方向光照射構成及び第２の前方向光照射構成の設定値とのうちの１つを照射光調整構成として判定し、（１）ソルダーマスクの明るい領域種類とソルダーマスクの暗い領域種類との間の輝度の違いの程度で判定、（２）金属種類と文字種類との間の輝度の違いの程度で判定、（３）ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値と、文字種類との間の輝度の違いの程度で判定、（４）金属種類と、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値間での輝度の違いの程度で判定、の判定規則に基づいて順番に判定し、違いの程度の結果が同じである場合、その次の判定規則に基づいて判定し、違いの程度の結果が相違する場合、違いの程度が大きな方の構成設定値を照射光調整構成として用いることが好ましい。

調光ステップにおいて、第２の前方向光調整ステップの後で、かつ、照射光調整構成を選定するステップの前に、全ての照明構成をオフするステップと、被測定回路基板に横方向で入射する横方向照射光を提供し、初期の照射強度の調整は、選定された種類の調光領域内で行われ、その際にキャプチャされた画像中の画像輝度値を２回目の第１の目標区間値内になるように調整し、２回目の横方向光照射構成の設定値を得る、２回目の横方向光調整ステップと、２回目の横方向光照射構成の設定値が維持される照射において、被測定回路基板に入射される前方向照射光をさらに提供し、選定した種類の調光領域内で前方向照射光の初期の照射強度を調整し、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値を２回目の第２の目標区間値内になるように調整し、２回目の第１の前方光照射構成の設定値を得て、かつ、２回目の横方向光照射構成及び２回目の第１の前方向光照射構成の設定値の何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得る、２回目の前方光調整ステップと、２回目の横方向光照射構成の設定値が維持される照射において、前方向照射光を調整し、２回目の第１の前方向光照射構成の設定値より高い前方向照射光を提供し、選定された種類の調光領域内で前方向照射光のさらなる調整を行い、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値を２回目の第３の目標区間値内になるように調整し、２回目の第２の前方向光照射構成の設定値を得て、かつ、横方向光照射構成及び２回目の第２の前方向光照射構成の設定値において、何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得て、照射光調整構成を選定する、２回目の第２の前方向光調整ステップと、を行い、２回目の第１の目標区間値の最大数値は、第１の目標区間値の最大数値より大きく、２回目の第２の目標区間値は、第２の目標区間値に等しく、２回目の第３の目標区間値は、第３の目標区間値に等しいことが好ましい。

調光領域の種類は、金属種類、文字種類、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の４つを含み、照射光調整構成を選定するステップにおいて、横方向光照射構成及び第１の前方向光照射構成の設定値、横方向光照射構成及び第２の前方向光照射構成の設定値、２回目の横方向光照射構成及び２回目の第１の前方向光照射構成の設定値、２回目の横方向光照射構成及び２回目の第２の前方向光照射構成の設定値のうちの１つを照射光調整構成として判定し、（１）ソルダーマスクの明るい領域種類とソルダーマスクの暗い領域種類との間の輝度の違いの程度で判定、（２）金属種類と文字種類との間の輝度の違いの程度で判定、（３）ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値と、文字種類との間の輝度の違いの程度で判定、（４）金属種類と、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値との間の輝度の違いの程度で判定、の判定規則に基づいて順番に判定し、違いの程度の結果が同じである場合、その次の判定規則に基づいて判定し、違いの程度の結果が相違する場合、違いの程度が大きな方の構成設定値を照射光調整構成として用いることが好ましい。

選定した調光領域の種類は金属種類であることが好ましい。

各照射構成がその際にキャプチャした対応した少なくとも１つの調光領域のうちの１つの画像データと、選定した種類の調光領域の予め記憶した輝度閾値の基準データとを比べるステップにおいて、画像データ中の赤外線波長帯域の画像データを比べることが好ましい。

調光領域設定ステップにおいて、利用者の画定に基づき、少なくとも１つの調光領域と、それに対応した種類とを設定することが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明の第２の形態によれば、照射光源セット、撮像セット及び制御セットを備えた光学検査装置であって、制御セットは、照射光源セットの光強度を制御し、撮像セットがキャプチャした画像データを受信し、光学検査装置が多種類の被測定回路基板間で照射する光源の自動調整を行う際、制御セットが作動して本発明の第１の形態の光学検査に用いる自動調光方法を実行することを特徴とする光学検査装置が提供される。

本発明の光学検査に用いる自動調光方法及びその光学検査装置は、各調光領域の種類設定と、横方向光、横方向光及び前方向光の２つの種類を順次照射する構成により、対応した調光処理を行い、光学検査装置が異なる種類の被測定回路基板に対して照射光源構成の自動最適化を行う上、検査を受ける回路基板が標準化された条件下で検査を行い、回路基板の品質を一定に保つことができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る光学検査に用いる自動調光方法を示す流れ図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る光学検査装置を示す模式図である。 図３Ａは、本発明の第２実施形態に係る光学検査に用いる自動調光方法を示す流れ図である。 図３Ｂは、本発明の第３実施形態に係る光学検査に用いる自動調光方法を示す流れ図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。

図１及び図２を参照する。図１は、本発明の第１実施形態に係る光学検査に用いる自動調光方法を示す流れ図である。図２は、本発明の一実施形態に係る光学検査装置を示す模式図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る光学検査装置は、照射光源セット（横方向照射光光源２０１及び前方向照射光光源２０３を含む）、撮像セット３００及び制御セット１００を含む。制御セット１００は、撮像セット３００及び照射光源セット（図示せず）と接続され、照射光源セットの光強度を制御し、撮像セット３００がキャプチャした画像データを受信する。光学検査装置が様々な種類の被測定回路基板５００間で光源照射の自動調整を行う際、制御セット１００の作動により本発明の自動調光方法を実行する。図２の前方向照射光光源２０３を操作する際、２つの横方向照射光光源２０１が同一平面上に配置されている関係により、撮像セット３００の撮像範囲が遮られることを防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係る自動調光方法は、まず、種類を変更した後に被測定回路基板の画像データをキャプチャし、調光領域及びそれに対応した種類の設定を行う。調光領域及びそれに対応した種類の設定は、利用者の画定に基づき、調光領域と、それに対応した種類とを設定するか、或いは調光前にキャプチャした画像データと、回路基板上の各種類が有する画像特徴（例えば、メタルライン上の光反射が赤外線波長帯域の画像で最高輝度を得る）とに基づき、制御セット１００により回路基板上の対応した様々な種類の調光領域を識別し、画像品質が好ましい領域を選択し、後続の調光工程を行う。以下の実施形態では、利用者が手動で選択する方式を例に説明する。

図１を参照する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る自動調光方法は、以下のステップＳ１００〜Ｓ４００を含む。

ステップＳ１００：様々な種類の回路基板の検査の交換指令を受信したか否かを判定し、判定結果が「イエス」の場合、次のステップＳ２００へ進み、判定結果が「ノー」の場合、次のステップＳ１０１へ進み、現状の照射構成を維持する。

ステップＳ２００：回路基板の種類を交換した後、被測定回路基板上の各調光領域の種類設定を受信する。ここで種類設定は、回路基板の表面にある各種構成により定義され、例えば、導線として用いる金属種類、文字が印刷された文字種類及び各種カラーのソルダーマスクのソルダーマスク種類が含まれる。一般に、回路基板上に形成されたメタルラインは、ＯＳＰ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｏｌｄｅｒａｂｉｌｉｔｙ Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅ）により被覆され、錫メッキ又は化学ニッケル金方式により形成される。回路基板上に印刷される文字の色は、白色、黒色又はその他の色である。ソルダーマスクの色は、緑色、青色、白色、赤色などである。操作者は、自動調光を行う回路基板を交換した後、撮像セット３００がキャプチャした画像データを制御セット１００のスクリーン（図示せず）で表示し、制御セット１００の入力インタフェース（例えば、マウス、キイボードなど）により選択し、調光を行う各調光領域を画定し、調光領域が制御セット１００中で設定され、調光領域の種類設定（例えば、前述した金属種類、文字種類又はソルダーマスク種類）を行う。

調光領域及びその種類の設定には、少なくとも２組選択される。例えば、金属種類、文字種類及びソルダーマスク種類のうちの少なくとも２つの種類を選択して調光ステップを行う。例えば、ソルダーマスク種類は、ソルダーマスクの明るい領域種類（ソルダーマスク下にはメタルライン層が形成されている）と、ソルダーマスクの暗い領域種類（ソルダーマスク下にはメタルライン層が形成されていない）とに分けられるため、調光ステップにより少なくとも両者間の画像データをはっきりと識別することができる。即ち、画像データは、異なる調光領域の種類間の輝度値が所定の目標値に基づいて検査システムにより区分され、調光基準を一致させなければ、被測定回路基板を均一の条件下で検査することはできなかった。また例えば、一般の回路検査には、金属種類及びソルダーマスク種類を用いて設定しなければならず、回路基板の検査は、メタルラインが正確に形成されているため、システムは回路基板上のメタルラインによりメタルラインに近傍した領域（一般にソルダーマスク種類）と、メタルラインの画像の違いの程度とをはっきり識別することができるが、その違いが大きいほど識別は容易になることが一般的である。しかし、上述したことは単なる一例であり、これにより制限を受けるわけではなく、その他の種類により回路基板の検査を設定することも本発明の範囲に含まれる。

続いて、ステップＳ３００において、調光ステップを行う。この調光ステップにおいては、第１種の単純な横方向照射光と、第２種の横方向照射光と前方向照射光との組み合わせとの２つの種類の構成で照射を行い、既に選定した調光領域の種類を基準として（通常は金属種類であり、以下、金属種類により説明する）行う。即ち、各照射構成によりその際にキャプチャした対応した金属種類の調光領域の画像データに基づき、金属種類の調光領域の予め記憶した輝度閾値の基準データにより調光を行う。言い換えると、輝度閾値の標準データと比べ、所定の調整範囲内で照射光の強弱を調整する。続いて、横方向照射光と前方向照射光とを同時に照射する構成下で、キャプチャした何れか２つの種類（例えば、金属種類及びソルダーマスク種類）の調光領域間の画像データの輝度値に基づき、対応した輝度の違いの程度を得て、照射光調整構成を選定する。

例えば、金属種類の調光領域にとって、撮像した画像中からメタルラインをはっきりと識別し、この領域内の金属反射光の最小光強度値を他の種類の調光領域の最大反射光の強度値より高くし、赤外線波長帯域を判断条件として用いることが好ましい。さらに例えば、白文字をソルダーマスク中からはっきりと識別するために、緑色のソルダーマスクを組み合わせる場合、青色光波長帯域の光強度値により検視を行う。青色のソルダーマスクを組み合わせる場合、緑色光波長帯域の光強度値により検視を行う。赤色のソルダーマスクを組み合わせる場合、緑色光（優先）又は青色光波長帯域の光強度値により検視を行う。黒色文字をソルダーマスク中ではっきりと識別するため、緑色のソルダーマスクと組み合わせる場合、緑色光（優先）又は青色光波長帯域の光強度値により検視を行う。青色のソルダーマスクを組み合わせる場合、青色光波長帯域の光強度値により検視を行う。赤色のソルダーマスクを組み合わせる場合、緑色光（優先）又は青色光波長帯域の光強度値により検視を行う。

続いてステップＳ４００において、照射光調整構成を記憶し、同じ種類の回路基板の検査を行う際に用いる。

ここで、本発明の自動調光は、横方向光照射構成と前方向光照射構成との様々な組合せの設定値は、異なる種類の調光領域間の輝度の違いの程度が最大となる状況で（即ち、違いの数値の絶対値が最大である）、照射光調整構成を決定することができる。

（第２実施形態）
続いて、図３Ａを参照する。図３Ａは、本発明の第２実施形態に係る光学検査に用いる自動調光方法を示す流れ図である。図３Ａに示すように、本発明は、メタルラインが回路基板検査の主要項目であることに基づき、調光ステップにおいて以下のステップを行い、メタルラインのキャプチャした画像を好適化する照射光調整構成を得る。

まず、光が照射されない前提下で横方向光の調整ステップＳ３０１を行い、被測定回路基板に横方向から入射される横方向照射光２２０を提供し、その初期の照射強度の調整は、選定した種類の調光領域（例えば、金属種類）内で、横方向の照射光をその際にキャプチャした画像中の画像輝度値を第１の目標区間値内になるように調整し（金属種類では、この第１の目標区間値が例えば１２０〜１４０であり、この数値の輝度値範囲が０〜２５５を例に説明する）、横方向の光照射構成の設定値（即ち、横方向照射光は、上述した条件を満足させるために調整された出力値である）を得る。

続いて、前方向の光調整ステップＳ３０２を行い、横方向光照射構成の設定値を維持しながら照射し、被測定回路基板に前方向で入射される前方向照射光を提供する。前方向照射光の初期の照射強度の調整は、選定した種類の調光領域内で行われ、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値が第２の目標区間値内になるように調整し（金属種類では、この第２の目標区間値は、例えば１６０〜１８０であり、この数値は、輝度値範囲が０〜２５５を例とし、横方向光照射及び前方向光照射が重畳されて得られた数値を指す）、第１の前方向光照射構成の設定値（即ち、前方向照射光は、上述した条件を満足させるために調整された出力値である）を得て、横方向光照射構成及び第１の前方向光照射構成の設定値において、何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得る。

前述した２つのステップを行うと、１組の前方向光及び横方向光の設定値を探し出して照射光調整構成として用いることができるが、図３Ａに示すように、前方向光の第２の調整ステップＳ３０３をさらに含むことが好ましく、ステップＳ３０３では、横方向光照射構成の設定値の照射を維持し、前方向照射光を調整して第１の前方向光照射構成の設定値より高い前方向照射光を提供する。前方向照射光のさらなる調整を、選定した種類の調光領域内で行い、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値を第３の目標区間値内になるように調整し（金属種類にとって、この第２の目標区間値は、例えば１８０〜２００であり、この数値は、輝度値範囲が０〜２５５を例にすると、横方向光照射及び前方向光照射下で重畳して得られた数値を指す）、第２の前方向光照射構成の設定値を得て、かつ、横方向光照射構成及び第２の前方向光照射構成の設置値の下、何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得る。

光照射調整構成を選定する工程において、例えば、調光領域の種類は、金属種類、文字種類、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の４つを含み、照射光調整構成を選定するステップにおいて、横方向光照射構成及び第１の前方向光照射構成の設定値と、横方向光照射構成及び第２の前方向光照射構成の設定値とのうちから１つを選択して照射光調整構成と判定する。判定規則の順番は以下（１）〜（４）の通りであり、違いの程度の結果が同じである場合、次の規則に基づいて判定し、違いの程度の結果が相違する場合、違いの程度が大きな方の構成設定値を照射光調整構成として用いる。
（１）ソルダーマスクの明るい領域種類とソルダーマスクの暗い領域種類との間の輝度の違いの程度で判定する。
（２）金属種類と文字種類との間の輝度の違いの程度で判定する。
（３）ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値と、文字種類との間の輝度の違いの程度で判定する。
（４）金属種類と、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値間での輝度の違いの程度で判定する。

例えば、横方向光照射構成及び第１の前方向光照射構成の設定値の場合、第１の規則では数値が１０である。横方向光照射構成及び第２の前方光照射構成の設定値の場合でも、第１の規格では数値が１０であり、両者が同じ（或いは、違いが一定範囲内にある）である場合、第２の規則により判断する。横方向光照射構成と、第１の前方光照射構成との設定値の場合、第２の規格では数値が３２である。横方向光照射構成と第２の前方光照射構成の設定値の場合、数値が３０であり、大き目の数値が得られる。これにより、照射光調整構成は、「横方向光照射構成及び第１の前方光照射構成の設定値」を選定し、違いの程度が大きな構成の設定値を照射光調整構成として用いる。

（第３実施形態）
続いて、図３Ｂを参照する。図３Ｂは、本発明の第３実施形態に係る光学検査に用いる自動調光方法を示す流れ図である。図３Ｂに示すように、図３Ａのステップに続いて、再び２回目の調光ステップを行い、前方光第２の調整ステップＳ３０３を行った後、照射光調整構成が記録される前（ステップＳ４００）に、さらにステップＳ３１０〜Ｓ３１３を行う。

ステップＳ３１０：全ての照明構成をオフする。
ステップＳ３１１：２回目の横方向光調整ステップを行い、被測定回路基板に横方向で入射される横方向照射光を提供し、初期の照射強度の調整は、選定された種類の調光領域内で行い、その際にキャプチャされた画像中の画像輝度値を２回目の第１の目標区間値内になるように調整し、２回目の第１の目標区間値の最大数値が第１の目標区間値の最大数値より大きく（金属種類を例にとると、この２回目の第１の目標区間値は例えば１４０〜１６０であり、この数値は輝度値範囲が０〜２５５であり、この数値は、横方向光照射及び前方光照射されると重畳して得られる数値を指す）、２回目の横方向光照射構成の設定値を得る。
ステップＳ３１２：２回目の第１の前方光調整ステップを行い、２回目の横方向光照射構成の設定値の照射が維持され（即ち、２回目の第２の目標区間値が第２の目標区間値に等しい）、被測定回路基板に入射される前方向照射光を提供し、前方向照射光の初期の照射強度の調整は、選定した種類の調光領域内で行い、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値が２回目の第２の目標区間値内になるように調整し（金属種類の場合、この２回目の第２の目標区間値は例えば１６０〜１８０であり、この数値は、輝度値範囲が０〜２５５である場合を例とし、横方向光照射及び前方光照射下で重畳して得られる数値である）、２回目の第１の前方光照射構成の設定値を得て、かつ、２回目の横方向光照射構成及び２回目の第１の前方向光照射構成の設定値では、何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得る。
ステップＳ３１３：２回目の第２の前方向光調整ステップを行い、２回目の横方向光照射構成の設定値の照射を維持し（即ち、２回目の第３の目標区間値は、第３の目標区間値に等しい）、前方向照射光をさらに調整して２回目の第１の前方向光照射構成の設定値より高い前方向光照射を提供し、前方向光照射のさらなる調整を、選定された種類の調光領域内で行い、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値を２回目の第３の目標区間値内になるように調整し（金属種類にとって、この２回目の第３の目標区間値は、例えば１８０〜２００であり、この数値は、輝度値範囲が０〜２５５である場合を例にし、横方向光照射及び前方向光照射において重畳して得られた数値である）、２回目の第２の前方向光照射構成の設定値を得て、かつ、横方向光照射構成及び２回目の第２の前方向光照射構成の設定値の何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得る。

２回目の第１の目標区間値の最大数値は、第１の目標区間値の最大数値より大きい。２回目の第２の目標区間値の最大数値は、２回目の第２の目標区間値の最大数値以上である。２回目の第３の目標区間値の最大数値は、２回目の第３の目標区間値の最大数値以上である。好適には、２回目の第２の目標区間値の最大数値は、２回目の第２の目標区間値の最大数値に等しい（又は範囲区間に等しい）。２回目の第３の目標区間値の最大数値は、２回目の第３の目標区間値の最大数値に等しい（又は範囲区間に等しい）。

同様に、調光領域の種類は、例えば金属種類、文字種類、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の４つを含み、照射光調整構成を選定するステップにおいて、横方向光照射構成及び第１の前方向光照射構成の設定値、横方向光照射構成及び第２の前方向光照射構成の設定値、２回目の横方向光照射構成及び２回目の第１の前方向光照射構成の設定値、２回目の横方向光照射構成及び２回目の第２の前方向光照射構成の設定値のうちの１つを照射光調整構成として判定する。判定規則の順番は以下（１）〜（４）の通りであり、違いの程度の結果が同じである場合、次の規則に基づいて判定し、違いの程度の結果が相違する場合、違いの程度が大きな方の構成設定値を照射光調整構成として用いる。

（１）ソルダーマスクの明るい領域種類とソルダーマスクの暗い領域種類との間の輝度の違いの程度で判定する。
（２）金属種類と文字種類との間の輝度の違いの程度で判定する。
（３）ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値と、文字種類との間の輝度の違いの程度で判定する。
（４）金属種類と、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値との間の輝度の違いの程度で判定する。

また、金属種類の調光領域は、各照射構成がその際にキャプチャした対応した少なくとも１つの調光領域中の１つの画像データと、選定した種類の調光領域の予め記憶した輝度閾値の基準データとを比べるステップにおいて、画像データ中の「赤外線波長帯域」の画像データを比べる。

上述したことから分かるように、本発明の光学検査に用いる自動調光方法及びその光学検査装置は、キャプチャした画像中で代表する光強度値を利用して自動調光を行い、異なる種類の領域を最適化し、検査を受ける回路基板を均一な条件下で検査するため、回路基板の品質を均一に保つことができる。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

１００ 制御セット
２０１ 横方向照射光光源
２０３ 前方向照射光光源
２２０ 横方向照射光
３００ 撮像セット
５００ 被測定回路基板

Claims (9)

1. 光学検査装置により多種類の被測定回路基板間で照射光源の自動調整を行う、光学検査に用いる自動調光方法であって、
   種類を変更した後の被測定回路基板上の画像データをキャプチャするステップと、
   金属種類、文字種類及びソルダーマスク種類のうちの少なくとも２つを含む少なくとも１つの調光領域及びそれに対応した種類を、画像データに基づいて設定する調光領域設定ステップと、
   調光ステップを行い、第１種の単純な横方向照射光と、第２種の横方向照射光と前方向照射光とを組み合わせた２つの種類の構成で照射を行い、選定した調光領域の種類を基準とし、かつ、各照射構成によりその際にキャプチャした、選定した種類の調光領域の画像データと、選定した種類の調光領域に予め記憶した輝度閾値の基準データとを比べ、照射光の強弱を調整してから、横方向照射光と前方向照射光とを同時に照射する構成により、キャプチャした何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値に基づき、対応した輝度の違いの程度を得て、照射光調整構成を選定するステップと、
   照射光調整構成を記憶し、同じ種類の回路基板の検査を行う際に用いるステップと、を含むことを特徴とする光学検査に用いる自動調光方法。
2. 調光ステップは、
   被測定回路基板に横方向で入射する横方向照射光を提供し、初期の照射強度の調整は、選定した種類の調光領域内で行われ、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値が第１の目標区間値内に達すると横方向光照射構成の設定値を得る、横方向光調整ステップと、
   横方向光照射構成の設定値を維持しながら照射を行い、被測定回路基板に前方向で入射する前方向照射光を提供し、前方向照射光の初期の照射強度の調整を、選定した種類の調光領域内で行い、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値が第２の目標区間値に達するように調整し、第１の前方向光照射構成の設定値を得て、横方向光照射構成と第１の前方向光照射構成の設定値の何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得る、前方向調整ステップと、
   横方向光照射構成の設定値を維持しながら照射を行い、前方向照射光をさらに調整し、第１の前方向光照射構成の設定値より高い前方向照射光を提供し、前方向照射光のさらなる調整を選定した種類の調光領域内で行い、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値が第３の目標区間値内になるように調整し、第２の前方向光照射構成の設定値を得て、かつ、横方向光照射構成及び第２の前方向光照射構成の設定値のうちの何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得て、照射光調整構成を選定する、第２の前方向光調整ステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学検査に用いる自動調光方法。
3. 調光領域の種類は、金属種類、文字種類、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の４種類を含み、
   照射光調整構成を選定するステップにおいて、横方向光照射構成及び第１の前方向光照射構成の設定値と、横方向光照射構成及び第２の前方向光照射構成の設定値とのうちの１つを照射光調整構成として判定し、
   （１）ソルダーマスクの明るい領域種類とソルダーマスクの暗い領域種類との間の輝度の違いの程度で判定、
   （２）金属種類と文字種類との間の輝度の違いの程度で判定、
   （３）ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値と、文字種類との間の輝度の違いの程度で判定、
   （４）金属種類と、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値間での輝度の違いの程度で判定、の判定規則に基づいて順番に判定し、違いの程度の結果が同じである場合、その次の判定規則に基づいて判定し、違いの程度の結果が相違する場合、違いの程度が大きな方の構成設定値を照射光調整構成として用いることを特徴とする請求項２に記載の光学検査に用いる自動調光方法。
4. 調光ステップにおいて、
   第２の前方向光調整ステップの後で、かつ、照射光調整構成を選定するステップの前に、
   全ての照明構成をオフするステップと、
   被測定回路基板に横方向で入射する横方向照射光を提供し、初期の照射強度の調整は、選定された種類の調光領域内で行われ、その際にキャプチャされた画像中の画像輝度値を２回目の第１の目標区間値内になるように調整し、２回目の横方向光照射構成の設定値を得る、２回目の横方向光調整ステップと、
   ２回目の横方向光照射構成の設定値が維持される照射において、被測定回路基板に入射される前方向照射光をさらに提供し、選定した種類の調光領域内で前方向照射光の初期の照射強度を調整し、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値を２回目の第２の目標区間値内になるように調整し、２回目の第１の前方光照射構成の設定値を得て、かつ、２回目の横方向光照射構成及び２回目の第１の前方向光照射構成の設定値の何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得る、２回目の前方光調整ステップと、
   ２回目の横方向光照射構成の設定値が維持される照射において、前方向照射光を調整し、２回目の第１の前方向光照射構成の設定値より高い前方向照射光を提供し、選定された種類の調光領域内で前方向照射光のさらなる調整を行い、その際にキャプチャした画像中の画像輝度値を２回目の第３の目標区間値内になるように調整し、２回目の第２の前方向光照射構成の設定値を得て、かつ、横方向光照射構成及び２回目の第２の前方向光照射構成の設定値において、何れか２つの種類の調光領域間の画像データの輝度値をキャプチャし、対応した輝度の違いの程度を得て、照射光調整構成を選定する、２回目の第２の前方向光調整ステップと、を行い、
   ２回目の第１の目標区間値の最大数値は、第１の目標区間値の最大数値より大きく、
   ２回目の第２の目標区間値は、第２の目標区間値に等しく、
   ２回目の第３の目標区間値は、第３の目標区間値に等しいことを特徴とする請求項２に記載の光学検査に用いる自動調光方法。
5. 調光領域の種類は、金属種類、文字種類、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の４つを含み、
   照射光調整構成を選定するステップにおいて、横方向光照射構成及び第１の前方向光照射構成の設定値、横方向光照射構成及び第２の前方向光照射構成の設定値、２回目の横方向光照射構成及び２回目の第１の前方向光照射構成の設定値、２回目の横方向光照射構成及び２回目の第２の前方向光照射構成の設定値のうちの１つを照射光調整構成として判定し、
   （１）ソルダーマスクの明るい領域種類とソルダーマスクの暗い領域種類との間の輝度の違いの程度で判定、
   （２）金属種類と文字種類との間の輝度の違いの程度で判定、
   （３）ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値と、文字種類との間の輝度の違いの程度で判定、
   （４）金属種類と、ソルダーマスクの明るい領域種類及びソルダーマスクの暗い領域種類の最大値との間の輝度の違いの程度で判定、の判定規則に基づいて順番に判定し、違いの程度の結果が同じである場合、その次の判定規則に基づいて判定し、違いの程度の結果が相違する場合、違いの程度が大きな方の構成設定値を照射光調整構成として用いることを特徴とする請求項４に記載の光学検査に用いる自動調光方法。
6. 選定した調光領域の種類は金属種類であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の光学検査に用いる自動調光方法。
7. 各照射構成がその際にキャプチャした対応した少なくとも１つの調光領域のうちの１つの画像データと、選定した種類の調光領域の予め記憶した輝度閾値の基準データとを比べるステップにおいて、画像データ中の赤外線波長帯域の画像データを比べることを特徴とする請求項６に記載の光学検査に用いる自動調光方法。
8. 調光領域設定ステップにおいて、利用者の画定に基づき、少なくとも１つの調光領域と、それに対応した種類とを設定することを特徴とする請求項６に記載の光学検査に用いる自動調光方法。
9. 照射光源セット、撮像セット及び制御セットを備えた光学検査装置であって、
   制御セットは、照射光源セットの光強度を制御し、撮像セットがキャプチャした画像データを受信し、
   光学検査装置が多種類の被測定回路基板間で照射する光源の自動調整を行う際、制御セットが作動して請求項１乃至８の何れか１項に記載の光学検査に用いる自動調光方法を実行することを特徴とする光学検査装置。

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