JP2017223473A - 基板検査装置および基板製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施の形態のフレキシブルプリント基板100の構成を示す断面図である。図1に示すように、本実施の形態のフレキシブルプリント基板100は、基材110と、回路パターン120と、透明接着材130とを備えている。基材110は、所定の厚みを有するポリイミドを材質としていて、透明性を備えつつも黄色系統の色に見える状態となっている。すなわち、ポリイミドにおいては、その分子構造に起因して、光のうち波長の短い青色光や紫外光が吸収されるので、黄色系統の色に見える状態となっている。
以上のようなフレキシブルプリント基板100に対して、位置ずれや異物の検査を行うための基板検査装置10について、以下に説明する。図3は、基板検査装置10の構成を示す概略図である。図3に示すように、基板検査装置10は、基板読取装置20と、コンピュータ30とを備えている。
図3に示すように、基板読取装置20は、筐体21と、移動体22と、蓋体25と、制御部26と、インターフェース27とを備えている。筐体21には、開口部211が設けられていて、その開口部211にはガラス等の透明部材から構成される撮影台212が取り付けられている。撮影台212でのフレキシブルプリント基板100の読み取りにおいては、1枚ずつ載置されるが、重ならない状態で、複数のフレキシブルプリント基板100を載置するようにしても良い。
次に、コンピュータ30の構成について説明する。たとえばケーブルやネットワークを介して基板読取装置20と接続されるコンピュータ30は、図4に示すように構成されている。図4は、コンピュータ30の構成を示すブロック図である。
以上のようなCPU31等のハードウエアと、主記憶装置32や補助記憶装置33に記憶されているソフトウエアおよび/またはデータの協働、または特有の処理を行う回路や構成要素の追加等によって、図5のブロック図に示す構成が機能的に実現されている。図5は、基板読取装置20から送信された画像データがコンピュータ30へ入力された場合に、その画像データに対して画像処理を行う際の機能ブロックを示す図である。
フレキシブルプリント基板100を撮影台212に載置し、蓋体25を閉じた後に、照射体231からフレキシブルプリント基板100に光を照射する。そして、フレキシブルプリント基板100の撮影を行う。そして、イメージセンサ242からの電気信号が画像処理部262およびインターフェース263を経て、コンピュータ30に画像データとして出力される。
ステップS1の後に、位置合わせ部41は、イメージセンサ242から出力される画像データと、回路パターン120のCADデータ(CADデータC1とする)とに基づいて、位置合わせする処理を行う。具体的には、ポリイミドを材質とする基材110は、青色光をほとんど吸収してしまう。そのため、イメージセンサ242から出力されるR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色を含む256階調の画像データのうち、B(青)の画像データのみに基づくと、基材110での青色光の吸収の結果、B(青)の階調がゼロに近い状態のものとなり、ほとんど黒色の画像データとなってしまい、回路パターン120のパターン形状を認識することができない。
ステップS2の処理を行った後に、接着材位置決定部42は、B(青)の画像データ(青色画像データG2とする)に対して、接着材のCADデータ(接着材CADデータC2とする)の位置を決定し、その位置決定後に重ね合わせ処理を行う。具体的には、接着材CADデータC2は、パターン形状のCADデータC1に対して、既に位置合わせされているものを準備する。したがって、ステップS2で得られた、画像データG1とパターン形状のCADデータC1との間の座標変換式が求められることにより、青色画像データG2に対して、接着材CADデータC2を重ね合わせることができる。なお、青色画像データG2に対して、上述の接着材CADデータC2を重ね合わせて形成される輪郭データを、接着材位置合わせデータC3とする。
上述したステップS3の処理を行った後に、接着材エッジ切出し部43は、接着材位置合わせデータC3のエッジを含む所定範囲内の青色画像データG2を切り出す処理を行う。この切り出しは、青色画像データG2のうち、所定の長さ以上の直線部分を切り出すようにする。以後、この切り出した部分を、切出し画像K1とする。この切出し画像K1は、接着材位置合わせデータC3の直線状のエッジに関して行うようにする。しかも、接着材位置合わせデータC3の直線状のエッジが、切出し画像K1の長辺と平行となる状態で切り出すようにする。したがって、切出し画像K1を形成した段階では、その切出し画像K1の長辺の角度は、X−Y座標系におけるX軸やY軸に対して垂直または垂直となっていることは稀であり、X軸やY軸に対して種々の角度をなしている。
次に、回転処理部44は、切り出された全ての切出し画像K1の回転処理を行う。回転した画像を切出し回転画像K2とする。この回転処理では、切出し回転画像K2の長辺が基準となる座標軸(たとえばX軸またはY軸)に対して、水平または垂直になるように、切出し画像K1を回転させる変換を、画像処理ソフト等で実施する。このような回転処理を行うことにより、次に述べるエッジの強調処理が行い易くなる。実際には、画像の切出しと回転は同時に行う。
次に、エッジ強調部45は、回転処理後の切出し回転画像K2に対して、基準の座標軸(X−Y座標におけるX軸またはY軸)に対して水平方向または垂直方向に存在する、接着材のエッジ(輪郭)を強調するためのフィルタ処理を行う。かかるフィルタ処理では、アンシャープマスキング処理、ソーベル等が挙げられる。エッジ強調処理としては、平滑化画像と元の画像の差分をとるアンシャープマスク処理が知られている。一般にはXY方向に平滑化するが、エッジの方向が既知であるので、エッジと直交する方向にのみ平滑化することでエッジがより鮮明に強調される。なお、かかる切出し画像K1のエッジの強調処理により、透明接着材130のエッジが強調されたエッジ強調データが作成されるが、このエッジ強調データは、以後の説明では切出しエッジ強調画像K3として説明する。
続いて、2値化処理部46は、エッジ強調処理後の切出しエッジ強調画像K3に対して、2値化処理を行って、2値化データK4を形成する。なお、2値化処理としては、ヒステリシス2値化処理等が挙げられる。ヒステリシス2値化は、2種類のしきい値を使用し、第1のしきい値で明暗差の大きい画素を抽出し、第2のしきい値で隣接する明暗差の少ない画素を抽出する方法で、単純2値化よりS/Nの悪い画像を2値化しやすい方法である。
次に、直線判定部47は、2値化処理後の2値化データK4に対して、直線判定処理を行う。この直線判定処理では、たとえばハフ(Hough)変換を行うことで、2値化データK4に、エッジを示す直線が存在するか否かを判定できる。
まず、上述したステップS3のように、B(青)の画像データG2に、接着材のCADデータC2を重ね合わせた接着材位置合わせデータC3に対して、膨張処理部51は、接着材位置合わせデータC3の膨張処理を行う。この膨張処理では、接着材位置合わせデータC3の各接着材の要素データの各辺を、外側に所定の寸法だけ広げるように処理する。それにより、接着材位置合わせデータC3の面積が、全ての方向に所定の寸法だけ広げられた状態とする。
次に、マスク領域M1の範囲外の画像データに対して、エッジ強調部52は、エッジを強調する処理を行う。このエッジの強調処理は、ステップS6と同様の処理であるが、ステップS6では、X軸またはY軸に対して水平方向または垂直方向に存在する接着材のエッジ(輪郭)を強調するのに対し、本ステップでは、方向性を持たない状態でエッジの強調処理を行う。この処理の具体的なものとしては、ステップS6と同様に、アンシャープマスキング処理、ソーベル等が挙げられる。
次に、接着材判定部53は、マスク領域M1の範囲外に接着材または異物が存在するか否かの判定処理を行う。異物が存在すると判定された場合には、フレキシブルプリント基板100が不良であるとして、フレキシブルプリント基板100は廃棄され、以後の工程を実施しない。かかる廃棄は、図7におけるステップS14に対応する。また、不良候補が所定の長さ未満であり、かつ所定の面積未満である場合には、フレキシブルプリント基板100は正常であるとして、以後の工程を実施する。
以上のような構成の基板検査装置10および基板製造方法によると、基板読取装置20では、フレキシブルプリント基板100に可視光を照射して、当該フレキシブルプリント基板100の画像データを取得する。また、接着材位置決定部42では、画像データのうち、ポリイミドで吸収され易い青色光に対応する青色画像データG2に対して、透明接着材130に対応する接着材CADデータC2の位置を決定している。また、エッジ強調部45は、少なくとも青色画像データG2を含む画像データのうち、透明接着材130のエッジを強調する処理を行う。そして、直線判定部47では、透明接着材130のエッジが強調されたエッジ強調データに基づいて、そのエッジ強調データ内に透明接着材130のエッジが存在するか否かが判定される。
接着材位置合わせデータC3に基づいて、接着材CADデータC2のエッジから所定距離までの範囲における画像データを切り出して切出し画像K1を形成している。そして、エッジ強調部45は、切出し画像K1に基づいて透明接着材130のエッジを強調する処理を行っている。
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
上述したステップS3の処理を行った後に、接着材エッジ切出し部43は、接着材位置合わせデータC3のエッジを含む所定範囲内の青色画像データG2を切り出す処理を行う。この切り出しは、青色画像データG2のうち、所定の長さ以上の直線部分を切り出すようにする。以後、この切り出した部分を、切出し画像K1とする。この切出し画像K1は、接着材位置合わせデータC3の直線状のエッジに関して行うようにする。しかも、接着材位置合わせデータC3の直線状のエッジが、切出し画像K1の長辺と平行となる状態で切り出すようにする。したがって、切出し画像K1を形成した段階では、その切出し画像K1の長辺の角度は、X−Y座標系におけるX軸やY軸に対して水平または垂直となっていることは稀であり、X軸やY軸に対して種々の角度をなしている。
Claims (8)
- ポリイミドを材質とする基材に透明接着材が貼り付けられているフレキシブルプリント基板に関して、前記透明接着材が適正に貼り付けられているか否かを検査する基板検査装置であって、
前記フレキシブルプリント基板に可視光を照射して、当該フレキシブルプリント基板の画像データを取得する基板読取装置と、
前記画像データのうち、前記ポリイミドで吸収され易い青色光に対応する青色画像データに対して前記透明接着材に対応する接着材CADデータの位置を決定する接着材位置決定部と、
少なくとも前記青色画像データを含む画像データのうち、前記透明接着材のエッジを強調する処理を行うエッジ強調部と、
前記エッジ強調部で前記透明接着材のエッジが強調されたエッジ強調データに基づいて、そのエッジ強調データ内に前記透明接着材のエッジが存在するか否かを判定する直線判定部と、
を備えることを特徴とする基板検査装置。 - 請求項1記載の基板検査装置であって、
前記エッジ強調部で前記透明接着材のエッジが強調された前記エッジ強調データに対して、2値化処理を行った2値画像データを作成する2値化処理部を備え、
前記直線判定部は、2値画像データに基づいて、前記透明接着材のエッジが存在するか否かを判定する、
ことを特徴とする基板検査装置。 - 請求項1または2記載の基板検査装置であって、
前記接着材位置決定部での位置決定後に、前記接着材CADデータを前記青色画像データに重ね合わせた接着材位置合わせデータに基づいて、前記接着材CADデータのエッジから所定距離までの範囲における画像データを切り出して切出し画像を形成する接着材エッジ切出し部を備え、
前記エッジ強調部は、前記切出し画像に基づいて前記透明接着材のエッジを強調する処理を行う、
ことを特徴とする基板検査装置。 - 請求項3記載の基板検査装置であって、
前記接着材エッジ切出し部で形成された前記切出し画像について、当該切出し画像のうち前記接着材CADデータのエッジと平行または垂直となっている長辺が、基準となる座標軸に対して水平または垂直となるように回転させる回転処理部を備え、
前記エッジ強調部は、回転処理後の前記切出し画像に基づいて前記透明接着材のエッジを強調する処理を行う、
ことを特徴とする基板検査装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の基板検査装置であって、
前記直線判定部は、ハフ変換により前記透明接着材のエッジに対応する直線が存在するか否かを検出すると共に、その直線の検出後に、当該直線上にエッジを示す画素値の画素が所定の割合以上存在する場合に、前記透明接着材のエッジが存在すると判定する、
ことを特徴とする基板検査装置。 - ポリイミドを材質とする基材に透明接着材が貼り付けられているフレキシブルプリント基板に関して、前記透明接着材が適正に貼り付けられているか否かを検査する基板検査装置であって、
前記フレキシブルプリント基板に可視光を照射して、当該フレキシブルプリント基板の画像データを取得する基板読取装置と、
前記画像データのうち、前記ポリイミドで吸収され易い青色光に対応する青色画像データに対して前記透明接着材に対応する接着材CADデータの位置を決定し、その決定の後に当該接着材CADデータを重ね合わせた接着材位置合わせデータを作成する接着材位置決定部と、
前記接着材CADデータにおける各透明接着材の要素データの各辺を、外側に所定の寸法だけ広げるように膨張処理してマスク領域を形成する膨張処理部と、
前記マスク領域の範囲外の前記画像データに対して、前記透明接着材または異物のエッジを強調しつつ2値化処理を行うことで前記透明接着材のエッジまたは異物のエッジを抽出するエッジ強調部と、
前記エッジ強調部で前記透明接着材または前記異物のエッジを強調したエッジ強調データに基づいて、前記膨張処理部で膨張させられた範囲よりも外側に、前記透明接着材のエッジまたは異物のエッジが存在するか否かを判定する接着材判定部と、
を備えることを特徴とする基板検査装置。 - ポリイミドを材質とする基材に透明接着材が貼り付けられているフレキシブルプリント基板を製造する基板製造方法であって、
前記フレキシブルプリント基板に可視光を照射して、当該フレキシブルプリント基板の画像データを取得する基板読取工程と、
前記画像データのうち、前記ポリイミドで吸収され易い青色光に対応する青色画像データに対して前記透明接着材に対応する接着材CADデータの位置を決定し、その決定の後に当該接着材CADデータを重ね合わせた接着材位置合わせデータを作成する接着材位置決定工程と、
少なくとも前記青色画像データを含む画像データのうち、前記透明接着材のエッジを強調する処理を行うエッジ強調工程と、
前記エッジ強調部で前記透明接着材のエッジが強調された前記エッジ強調データに対して、2値化処理を行った2値画像データを作成することで、前記透明接着材のエッジを抽出する2値化処理工程と、
前記2値画像データに基づいて、その2値画像データ内に前記透明接着材のエッジが存在するか否かを判定する直線判定工程と、
を備えることを特徴とする基板製造方法。 - ポリイミドを材質とする基材に透明接着材が貼り付けられているフレキシブルプリント基板を製造する基板製造方法であって、
前記フレキシブルプリント基板に可視光を照射して、当該フレキシブルプリント基板の画像データを取得する基板読取工程と、
前記画像データのうち、前記ポリイミドで吸収され易い青色光に対応する青色画像データに対して前記透明接着材に対応する接着材CADデータの位置を決定し、その決定の後に当該接着材CADデータを重ね合わせた接着材位置合わせデータを作成する接着材位置決定工程と、
前記接着材CADデータにおける各透明接着材の要素データの各辺を、外側に所定の寸法だけ広げるように膨張処理してマスク領域を形成する膨張処理工程と、
前記マスク領域の範囲外の前記画像データに対して、前記透明接着材または異物のエッジを強調しつつ2値化処理を行うことで前透明接着材のエッジまたは異物のエッジを抽出するエッジ強調工程と、
前記エッジ強調工程で前記透明接着材または前記異物のエッジを強調したエッジ強調データに基づいて、前記膨張処理工程で膨張させられた範囲よりも外側に、前記透明接着材のエッジまたは異物のエッジが存在するか否かを判定する接着材判定工程と、
を備えることを特徴とする基板製造方法。
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