JP2022134614A - Substrate inspection method - Google Patents

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Abstract

To provide a substrate inspection method that increases the number of teacher data of defective products to improve reliability of an inspection model.SOLUTION: A substrate inspection method includes: an image processing step for processing each of image data of a plurality of inspection object sections on a substrate to generate defective image data showing that each of the plurality of inspection object sections is defective; a model generation step for learning normal image data showing that the inspection object section is normal and defective image data as teacher data to generate a substrate inspection model; and a determination step for determining whether the substrate is normal or defective by applying image data of the plurality of inspection object sections on the substrate to be inspected to the substrate inspection model.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、基板検査方法、基板検査装置およびモデル生成装置に関する。 The present invention relates to a board inspection method, a board inspection apparatus, and a model generation apparatus.

上記技術分野において、特許文献1には、基板検査において、新たな部品の検査ロジックの生成時に撮像画像の色分布傾向が類似する過去の部品の撮像画像を教師データとして用いる技術が開示されている。 In the above technical field, Patent Literature 1 discloses a technique of using captured images of past components with similar color distribution tendencies as teacher data when generating inspection logic for new components in circuit board inspection. .

特開2006-292725号公報JP-A-2006-292725

しかしながら、上記文献に記載の技術では、教師データの数、特に不良品の教師データの数には限界があり、検査用モデルの信頼性を増すことができなかった。 However, in the technique described in the above document, there is a limit to the number of teaching data, especially the number of teaching data of defective products, and the reliability of the inspection model cannot be increased.

本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique for solving the above problems.

上記目的を達成するため、本発明に係る基板検査方法は、
基板上の複数の検査対象部位の画像データのそれぞれを加工して、前記複数の検査対象部位のそれぞれが不良であることを示す不良画像データを生成する画像加工ステップと、
前記検査対象部位が正常であることを示す正常画像データと、前記不良画像データとを教師データとして学習して、基板検査用モデルを生成するモデル生成ステップと、
検査される基板上の複数の検査対象部位の画像データを前記基板検査用モデルに適用することにより、当該基板が正常であるか不良であるかを判定する判定ステップと、
を含む。
In order to achieve the above object, a board inspection method according to the present invention comprises:
an image processing step of processing image data of each of a plurality of parts to be inspected on a substrate to generate defective image data indicating that each of the parts to be inspected is defective;
a model generation step of learning the normal image data indicating that the inspection target portion is normal and the defective image data as teaching data to generate a substrate inspection model;
a determination step of determining whether the substrate is normal or defective by applying image data of a plurality of inspection target portions on the substrate to be inspected to the substrate inspection model;
including.

上記目的を達成するため、本発明に係る基板検査装置は、
基板上の複数の検査対象部位の画像データのそれぞれを加工して、前記複数の検査対象部位のそれぞれが不良であることを示す不良画像データを生成する画像加工部と、
前記検査対象部位が正常であることを示す正常画像データと、前記不良画像データとを教師データとして学習して、基板検査用モデルを生成するモデル生成部と、
検査される基板上の複数の検査対象部位の画像データを前記基板検査用モデルに適用することにより、当該基板が正常であるか不良であるかを判定する判定部と、
を備え、
前記モデル生成部は、生成した前記基板検査用モデルの精度を検証するモデル検証部を有し、前記モデル検証部の検証結果から前記基板検査用モデルの精度が不十分な場合に、前記画像加工部により生成された前記教師データを追加して学習し、新たな基板検査用モデルを生成する。
In order to achieve the above object, a board inspection apparatus according to the present invention includes:
an image processing unit that processes image data of each of a plurality of inspection target portions on a substrate to generate defective image data indicating that each of the plurality of inspection target portions is defective;
a model generation unit that learns normal image data indicating that the inspection target portion is normal and the defective image data as teacher data to generate a board inspection model;
a determination unit that determines whether the substrate is normal or defective by applying image data of a plurality of inspection target portions on the substrate to be inspected to the substrate inspection model;
with
The model generation unit has a model verification unit that verifies the accuracy of the generated board inspection model, and if the accuracy of the board inspection model is insufficient based on the verification result of the model verification unit, the image processing is performed. The training data generated by the unit is added and learned to generate a new board inspection model.

上記目的を達成するため、本発明に係るモデル生成装置は、
基板上の複数の検査対象部位の画像データのそれぞれを加工して、前記複数の検査対象部位のそれぞれが不良であることを示す不良画像データを生成する画像加工部と、
前記検査対象部位が正常であることを示す正常画像データと、前記不良画像データとを教師データとして学習して、基板検査用モデルを生成するモデル生成部と、
を備え、
前記モデル生成部は、生成した前記基板検査用モデルの精度を検証するモデル検証部を有し、前記モデル検証部の検証結果から前記基板検査用モデルの精度が不十分な場合に、前記画像加工部により生成された前記教師データを追加して学習し、新たな基板検査用モデルを生成する。
In order to achieve the above object, the model generation device according to the present invention includes:
an image processing unit that processes image data of each of a plurality of inspection target portions on a substrate to generate defective image data indicating that each of the plurality of inspection target portions is defective;
a model generation unit that learns normal image data indicating that the inspection target portion is normal and the defective image data as teacher data to generate a board inspection model;
with
The model generation unit has a model verification unit that verifies the accuracy of the generated board inspection model, and if the accuracy of the board inspection model is insufficient based on the verification result of the model verification unit, the image processing is performed. The training data generated by the unit is added and learned to generate a new board inspection model.

本発明によれば、不良品の教師データの数を増やして、検査用モデルの信頼性を向上させることができる。 According to the present invention, the reliability of the inspection model can be improved by increasing the number of teaching data of defective products.

第1実施形態に係る基板検査方法の手順を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the procedure of a board inspection method according to the first embodiment; 第2実施形態に係る基板検査の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline|summary of the board|substrate test|inspection which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る画像データ取得の概要を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an outline of image data acquisition according to the second embodiment; FIG. 第2実施形態に係る基板検査システムの流れを示すフローチャートである。8 is a flow chart showing the flow of the substrate inspection system according to the second embodiment; 第2実施形態に係る基板検査システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the board|substrate inspection system which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る生成方法テーブルの構成を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a generation method table according to the second embodiment; FIG. 第2実施形態に係る検査用モデルテーブルの構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of an inspection model table according to the second embodiment; FIG. 第2実施形態に係るモデル生成装置の処理手順を示すフローチャートである。9 is a flow chart showing a processing procedure of a model generating device according to the second embodiment; 第2実施形態に係る基板検査装置の処理手順を示すフローチャートである。9 is a flow chart showing a processing procedure of the substrate inspection apparatus according to the second embodiment; 第2実施形態に係る基板の画像データの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image data of the board|substrate which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る撮像部を示す図である。It is a figure which shows the imaging part which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る撮像制御部の処理手順を示すフローチャートである。9 is a flowchart showing a processing procedure of an imaging control unit according to the second embodiment; 第2実施形態に係る撮像部による基板の撮像例を示す図である。It is a figure which shows the imaging example of the board|substrate by the imaging part which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るはんだ画像の正常画像データと不良画像データとを説明する図である。It is a figure explaining normal image data and defective image data of a solder image concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係るはんだ画像データからの擬似不良画像データの生成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing generation of pseudo-failure image data from solder image data according to the second embodiment; 第2実施形態に係るはんだ画像データからの擬似不良画像データの他の生成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another generation of pseudo defect image data from solder image data according to the second embodiment; 第2実施形態に係る図8Cの擬似不良画像データの他の生成の具体例を示す図である。FIG. 9C is a diagram showing another specific example of generating the pseudo-failure image data of FIG. 8C according to the second embodiment; 第2実施形態に係る基板検査用モデルの生成に使用する教師データの入力を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing input of teacher data used for generating a board inspection model according to the second embodiment; 第2実施形態に係る基板検査用モデルの検証結果の出力を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an output of a verification result of the board inspection model according to the second embodiment; 第2実施形態に係る基板検査用モデルの検証結果の評価を示す図である。It is a figure which shows evaluation of the verification result of the model for a board|substrate inspection which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る基板検査用モデルの検証結果の他の評価を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another evaluation of the verification result of the board inspection model according to the second embodiment; 第3実施形態に係る基板検査システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the board|substrate inspection system which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態の基板検査装置を含む基板検査システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the board|substrate inspection system containing the board|substrate inspection apparatus of 4th Embodiment.

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the components described in the following embodiments are merely examples, and the technical scope of the present invention is not limited to them.

[第1実施形態]
本発明の第1実施形態としての基板検査方法100について、図1を用いて説明する。基板検査方法100は、画像データに基づいて基板を検査する方法である。
[First embodiment]
A board inspection method 100 as a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A board inspection method 100 is a method for inspecting a board based on image data.

図1に示すように、基板検査方法100は、画像加工ステップS101と、モデル生成ステップS102と、判定ステップS103と、を含む。においては、基板上の複数の検査対象部位の画像データのそれぞれを加工して、複数の検査対象部位のそれぞれが不良であることを示す不良画像データを生成する。モデル生成ステップS102においては、検査対象部位が正常であることを示す正常画像データと、不良画像データとを教師データとして学習して、基板検査用モデルを生成する。判定ステップS103においては、検査される基板上の複数の検査対象部位の画像データを基板検査用モデルに適用することにより、基板が正常であるか不良であるかを判定する。 As shown in FIG. 1, the board inspection method 100 includes an image processing step S101, a model generation step S102, and a determination step S103. In, each of image data of a plurality of inspection target portions on a substrate is processed to generate defect image data indicating that each of the plurality of inspection target portions is defective. In the model generation step S102, normal image data indicating that the inspection target portion is normal and defective image data are learned as teaching data to generate a substrate inspection model. In determination step S103, it is determined whether the substrate is normal or defective by applying image data of a plurality of inspection target portions on the substrate to be inspected to the substrate inspection model.

本実施形態によれば、不良基板を表す画像データを生成し、不良品の教師データの数を増やすことで、基板検査用モデルの信頼性を向上させることができる。 According to the present embodiment, the reliability of the board inspection model can be improved by generating the image data representing the defective board and increasing the number of the teacher data of the defective product.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る基板検査装置について説明する。なお、本実施形態に係る基板検査装置では、基板における「はんだ」の良/不良を判定する例を説明する。しかし、本実施形態の基板検査装置は、「はんだ」の良/不良と同様に、基板上の他の部品の良/不良や、基板上の配置の良/不良なども精度良く検査することができる。
[Second embodiment]
Next, a board inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. In the board inspection apparatus according to the present embodiment, an example of judging whether the "solder" on the board is good or bad will be described. However, the board inspection apparatus of the present embodiment can accurately inspect the pass/fail of other components on the board and the pass/fail of the arrangement on the board in the same way as pass/fail of "solder". can.

<前提技術>
特許文献1に示されるように、3色光源カラーハイライト方式ではんだフィレットの撮像を行い、良品判定を行う技術がある。しかしながら、従来の基板検査装置では、判定性能が低いため、不良品を確実に不良と判定するためには判定基準を正常品側に移行するため、正常品の部品を不良と判定する必要があった。そのため、正常品を不良と判定した場合は、改めてユーザが確認して判断するという手間が必要になる。また、検査ロジックを作成するためには、技術者の経験や手間が多分に必要であるが、ディープラーニングなどの機械学習手法で検査ロジックを学習させる際には、教師データとなる不良サンプルが非常に少ないことが問題である。正常品は多く生成できるが、不良品は様々な原因によって発生するので、全ての不良種類を発生させることは不可能である。そのため、過去画像だけでは、より正常品に近いが不良とすべき不良サンプルを不良判定できない可能性がある。特に、新しい部品に対しては、過去画像が存在しないので精度が十分に高い検査ロジックを生成できない。
<Prerequisite technology>
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200003, there is a technique for performing non-defective product determination by taking an image of a solder fillet using a three-color light source color highlight method. However, in the conventional substrate inspection apparatus, since the judgment performance is low, in order to reliably judge defective parts as defective, it is necessary to shift the judgment criteria to the side of normal parts, so it is necessary to judge normal parts as defective. rice field. Therefore, when a normal product is determined to be defective, it is necessary for the user to check and make a determination again. In addition, creating inspection logic requires a great deal of experience and effort on the part of engineers. The problem is that the Many normal products can be produced, but defective products are produced for various reasons, so it is impossible to produce all kinds of defective products. Therefore, there is a possibility that it may not be possible to determine a defective sample, which should be considered as defective, although it is closer to a normal product, using only past images. In particular, for a new component, since there is no previous image, it is not possible to generate an inspection logic with sufficiently high accuracy.

<本実施形態の基板検査の概要>
図2Aに従って、本実施形態の基板検査の概要を説明する。なお、図中、○は基板上の正常な検査対象部位(例えば、ICチップの搭載部分)の画像、×は不良な検査対象部位の画像である。図2における撮像画像201は、撮像した基板から検査対象部位を切り出した(抽出した)画像である。撮像画像201に示すように、撮像画像の多くが正常な検査対象部位の画像であり、不良の検査対象部位の画像の取得数は少ない。例えば、基板製品の歩留まりを良くすればするほど不良の検査対象部位の取得数は少なくなる。このままでは、教師データとしての不良品画像の数が足らず、学習205により生成した基板検査用モデルの精度が低くなる。
<Overview of board inspection according to the present embodiment>
An outline of board inspection according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 2A. In the figure, ◯ is an image of a normal inspection target portion (for example, a portion where an IC chip is mounted) on the substrate, and x is an image of a defective inspection target portion. A picked-up image 201 in FIG. 2 is an image cut out (extracted) from an imaged board. As shown in the captured image 201, most of the captured images are images of normal parts to be inspected, and the number of acquired images of defective parts to be inspected is small. For example, as the yield of substrate products is improved, the number of defective inspection target portions acquired decreases. In this state, the number of defective product images as training data is insufficient, and the accuracy of the board inspection model generated by the learning 205 is lowered.

そのため、本実施形態にいては、生成画像202に示すように、撮像画像201の検査対象部位の画像を変更することによって、擬似不良の検査対象部位の画像を生成する。生成画像202で生成された擬似不良の検査対象の画像は、教師データとしての不良の検査対象部位の画像204に追加される。なお、不良の検査対象部位の画像の取得数が少ないため生成画像の多くは擬似不良の検査対象部位の画像である。そこで、基板検査用モデルの精度を高めるには、例えば、正常な検査対象部位と不良の検査対象部位との境界領域の基板画像が有用であり、生成画像として不良の検査対象部位に近い擬似正常の検査対象部位の画像も生成する。 Therefore, in the present embodiment, as shown in the generated image 202, by changing the image of the inspection target region of the captured image 201, the image of the inspection target region of the pseudo defect is generated. The image of the pseudo-defective inspection target generated from the generated image 202 is added to the image 204 of the defective inspection target portion as teacher data. It should be noted that since the number of acquired images of defective inspection target sites is small, most of the generated images are images of pseudo-defective inspection target sites. Therefore, in order to improve the accuracy of the board inspection model, for example, a board image of a boundary area between a normal inspection target part and a defective inspection target part is useful. Also generate an image of the inspection target part of

基板検査用モデルを生成するディープラーニング等によるモデル生成(学習)205では、撮像画像201からの多数の正常な検査対象部位の画像と、生成画像202からの少数の擬似正常な検査対象部位の画像とを、正常な検査対象部位の画像の教師データ203として用いる。一方、不良の検査対象部位の画像の教師データとしては、撮像画像201からの少数の不良の検査対象部位の画像と、生成画像202からの多数の擬似不良の検査対象部位の画像とを用いる。生成された擬似不良の検査対象部位の画像を用いて生成された基板検査用モデルは、モデル検証(診断ロジック)206において基板検査の精度が検証させる。なお、モデル検証206による基板検査用モデルの検証にも、擬似不良の検査対象部位の画像や擬似正常な検査対象部位の画像が用いられてもよい。特に、正常の検査対象部位か不良な検査対象部位かの判別が難しい境界範囲の画像は、実際に製造された基板の撮像画像からは得難いため、擬似不良の検査対象部位の画像や擬似正常な検査対象部位の画像は有効である。モデル検証206による基板検査用モデルの検証において、基板検査の精度が十分でない場合は、教師データをさらに追加して基板検査用モデルを生成し、生成と検証を繰り返す。その場合においても、基板検査用モデルの精度を向上させるための画像データが撮像された画像データにあるか否かは不明である。したがって、精度が十分でない原因が既知である場合には、擬似不良の検査対象部位の画像や擬似正常な検査対象部位の画像の生成が有効に働く。また、画像の特徴が既知である擬似不良の検査対象部位の画像や擬似正常な検査対象部位の画像を大量に投入して、基板検査用モデルの精度が向上するか下降するかを判定することによっても、基板検査用モデルの精度を向上させる情報が得られる可能性がある。 In model generation (learning) 205 by deep learning or the like for generating a board inspection model, a large number of images of normal parts to be inspected from the captured image 201 and a small number of images of pseudo-normal parts to be inspected from the generated image 202 are generated. are used as the training data 203 of the image of the normal inspection target site. On the other hand, as the teacher data of the images of the defective inspection target portions, the image of a small number of defective inspection target portions from the captured image 201 and the images of a large number of pseudo-defective inspection target portions from the generated image 202 are used. A model verification (diagnostic logic) 206 verifies the board inspection accuracy of the board inspection model generated using the generated image of the part to be inspected for the pseudo defect. It should be noted that an image of a pseudo-defective inspection target portion or an image of a pseudo-normal inspection target portion may also be used for verification of the board inspection model by the model verification 206 . In particular, it is difficult to obtain an image of a boundary range where it is difficult to distinguish between a normal inspection area and a defective inspection area from an image of an actually manufactured substrate. The image of the inspection target site is valid. In the verification of the board inspection model by the model verification 206, if the board inspection accuracy is not sufficient, the teacher data is further added to generate the board inspection model, and the generation and verification are repeated. Even in that case, it is unclear whether the captured image data contains image data for improving the accuracy of the board inspection model. Therefore, when the cause of insufficient accuracy is known, it is effective to generate an image of a pseudo-defective inspection target region and an image of a pseudo-normal inspection target region. In addition, a large amount of images of pseudo-defective inspection target parts whose image features are known and pseudo-normal inspection target part images are input, and it is determined whether the accuracy of the board inspection model is improved or lowered. may also provide information that improves the accuracy of the board inspection model.

診断ロジックを用いたモデル検証206による基板検査用モデルの検証で精度が十分であると判定されれば、基板検査用モデルを基板検査装置(実機)210に搭載あるいは組み込んで、実際の製造基板の良否判定211を実施することになる。なお、基板上の少なくとも1つの検査対象部位が不良と判定されれば、その基板は不良とする。 If it is determined that the accuracy of the board inspection model is sufficient in the model verification 206 using the diagnostic logic, the board inspection model is mounted or incorporated in the board inspection apparatus (actual machine) 210, and the actual manufactured board is produced. A pass/fail judgment 211 is executed. If at least one inspected portion on the board is determined to be defective, the board is determined to be defective.

なお、撮像から得られた画像や生成された画像は、全ての画像を使用せずに、一部のみ使用してもよい。例えば、極端な不良の検査対象部位の画像や実際にはあり得ない擬似画像などは、教師データから削除してもよい。また、撮像画像や生成画像をそのまま使わず、上下左右に移動した画像や、上下左右に反転した、いわゆるオーグメンテーションによって加工された画像を使用してもよい。オーグメンテーションは、撮像のズレや、左右に反転しても同じような不良を学習し、実際に生成された不良サンプルに対して柔軟に判定できるという効果が期待できる。 It should be noted that not all images obtained by imaging or generated images may be used, but only a part of them may be used. For example, images of parts to be inspected that are extremely defective and pseudo images that cannot actually exist may be deleted from the training data. Alternatively, instead of using the captured image or generated image as it is, an image that has been moved up, down, left, or right, or an image that has been reversed up, down, left, or right, that is, processed by so-called augmentation may be used. Augmentation can be expected to have the effect of learning similar defects even if imaging is shifted or reversed to the left and right, and that it is possible to flexibly judge actually generated defective samples.

図2Bは、本実施形態における基板上の検査対象部位の撮像画像201を取得する概要を説明する図である。まず、撮像を繰り返して基板222の全体をカバーする複数の撮像画像を取得して、合成画像221を生成する。その合成画像221から1枚の基板222の画像を取得する。さらに、1枚の基板222の画像から基板上の複数の検査対象部位の撮像画像201を切り出す。 FIG. 2B is a diagram for explaining an overview of obtaining a captured image 201 of a site to be inspected on a substrate in this embodiment. First, imaging is repeated to acquire a plurality of captured images covering the entire substrate 222 to generate a composite image 221 . An image of one substrate 222 is acquired from the synthesized image 221 . Further, from the image of one substrate 222, the captured images 201 of a plurality of parts to be inspected on the substrate are cut out.

<基板検査の流れを示すフローチャート>
図3の基板検査システムの流れにおいては、まず、ステップS301において、撮像部が撮像した基板の画像データから検査対象部位の画像データを取得する。ステップS303において、取得した画像データが正常な検査対象部位の画像データか、不良の検査対象部位の画像データかを判定する。正常な検査対象部位の画像データの場合、ステップS305において、擬似不良の検査対象部位の画像データを生成するための元画像とするか否かを判定する。元画像とする場合には、ステップS391で擬似不良の検査対象部位の画像データを生成する。一方、不良の検査対象部位の画像データの場合、ステップS307において、擬似不良の検査対象部位の画像データを生成するための元画像とするか否かを判定する。元画像とする場合には、ステップS392で擬似不良の検査対象部位の画像データを生成する。ここで、ステップS391およびS392は、擬似不良の検査対象部位の画像データを生成するステップS309として機能する。なお、ステップS309の擬似不良の検査対象部位の画像データ生成においては、種々の工夫がされる。例えば、基板検査用モデルにおいて、正常な検査対象部位と不良の検査対象部位との選別は、その境界範囲での画像データの数によりその精度が左右される。そのためには、正常な検査対象部位および不良の検査対象部位の画像データから生成する擬似不良の検査対象部位の画像データは、その境界範囲に含まれるものが望ましい。
<Flow chart showing the flow of circuit board inspection>
In the flow of the circuit board inspection system in FIG. 3, first, in step S301, image data of a portion to be inspected is obtained from the image data of the circuit board imaged by the imaging unit. In step S303, it is determined whether the acquired image data is image data of a normal inspection target portion or image data of a defective inspection target portion. In the case of image data of a normal inspection target portion, in step S305, it is determined whether or not the image data is used as an original image for generating image data of a pseudo-defective inspection target portion. If the image is to be used as the original image, image data of the inspection target portion of the pseudo defect is generated in step S391. On the other hand, in the case of the image data of the defective inspection target portion, it is determined in step S307 whether or not the image data is used as the original image for generating the image data of the pseudo-defective inspection target portion. If the image is to be used as the original image, image data of the inspection target portion of the pseudo defect is generated in step S392. Here, steps S391 and S392 function as step S309 for generating image data of the inspection target portion of the pseudo defect. In step S309, various measures are taken to generate the image data of the portion to be inspected for the pseudo defect. For example, in a board inspection model, the accuracy of sorting a normal inspection target portion from a defective inspection target portion depends on the number of image data in the boundary range. For this purpose, it is desirable that the image data of the pseudo-defective inspection target portion generated from the image data of the normal inspection target portion and the defective inspection target portion be included in the boundary range.

次に、ステップS311において、撮像された正常な検査対象部位の画像データと、ステップS309で正常な検査対象部位の画像データおよび不良の検査対象部位の画像データから生成された擬似不良の検査対象部位の画像データと、撮像された不良の検査対象部位の画像データと、を収集する。ステップS313において、収集した画像データの数が基板検査用モデルの生成に十分かを判定する。不十分であれば、ステップS309に戻って、擬似不良の検査対象部位の画像データをさらに生成する。あるいは、ステップS301に戻って、撮像した基板の画像から新たな検査対象部位の画像データを取得してもよい。かかる処理によって、比較的少数の不良の検査対象部位の画像データに、生成された擬似不良の検査対象部位の画像データが加わることによって、基板検査用モデルの生成に必要な画像データを準備することができる。 Next, in step S311, the image data of the imaged normal inspection target region, and the pseudo-defective inspection target region generated from the image data of the normal inspection target region and the image data of the defective inspection target region in step S309. and the image data of the imaged defective inspection target portion. In step S313, it is determined whether the number of acquired image data is sufficient to generate a board inspection model. If it is insufficient, the process returns to step S309 to further generate image data of the inspection target portion of the pseudo defect. Alternatively, the process may return to step S301 and obtain image data of a new inspection target portion from the captured image of the substrate. By this processing, image data necessary for generating a substrate inspection model is prepared by adding image data of generated pseudo-defective inspection target portions to image data of a relatively small number of defective inspection target portions. can be done.

検査対象部位の画像データが擬似不良の検査対象部位の画像データも含めて十分に集まったならば、ステップS315において、収集された画像データを教師データとして基板検査用モデルを生成する。そして、ステップS317において、生成された基板検査用モデルによる正常な検査対象部位か不良の検査対象部位かの判定の精度が十分であるかを検証する。かかる検証においては、不良の検査対象部位の検査結果の原因に間違いがないか、あるいは、検査結果の分離が明確であるか(正常な検査対象部位の判定と不良の検査対象部位の判定との異常度が十分に離れているか)、などが基準となる。そして、ステップS319において、検証結果から基板検査用モデルが使用できる精度があるか否かを判定する。精度が不十分であれば、ステップS309に戻って、擬似不良の検査対象部位の画像データをさらに生成して、精度を向上させる。あるいは、ステップS301に戻って、撮像した基板の新たな検査対象部位の画像データを取得してもよい。この場合においても、精度を向上させるための画像データの補充として、正常基な検査対象部位および不良の検査対象部位の画像データから生成する擬似不良の検査対象部位の画像データは、正常な検査対象部位と不良の検査対象部位との境界範囲に含まれるものが望ましい。 When sufficient image data of the inspection target portion including the image data of the pseudo-defective inspection target portion is collected, in step S315, a substrate inspection model is generated using the collected image data as teacher data. Then, in step S317, it is verified whether the generated board inspection model has sufficient accuracy in determining whether the inspection target portion is normal or defective. In such verification, whether there is no error in the cause of the inspection result of the defective inspection target part, or whether the inspection result is clearly separated (determination of the normal inspection target part and the defective inspection target part) whether the degree of anomaly is sufficiently separated), and so on. Then, in step S319, it is determined from the verification result whether or not the board inspection model has accuracy that can be used. If the accuracy is insufficient, the process returns to step S309 to further generate image data of the inspection object portion of the pseudo defect to improve the accuracy. Alternatively, the process may return to step S301 to acquire image data of a new inspection target portion of the imaged board. In this case as well, as image data supplementation for improving accuracy, the image data of the pseudo-defective inspection target portion generated from the image data of the normal inspection target portion and the defective inspection target portion is used as the image data of the normal inspection target portion. It is desirable that the area is included in the boundary range between the site and the defective inspection target site.

基板検査用モデルの検証結果で精度が十分であれは、ステップS321において、生成された基板検査用モデルを実装して、検査対象部位の検査による基板の検査に使用する。 If the verification result of the board inspection model is sufficient, in step S321, the generated board inspection model is mounted and used for inspection of the board by inspection of the inspection target portion.

<基板検査システムの構成>
図4において、基板検査システム400は、モデル生成装置410と基板検査装置420とを備える。なお、モデル生成装置410と基板検査装置420とはネットワークを介して異なる場所に設置されても、同じ場所に設置されてもよい。モデル生成装置は、画像加工部406と、モデル生成部407と、を備える。
<Configuration of circuit board inspection system>
In FIG. 4, board inspection system 400 includes model generation device 410 and board inspection device 420 . Note that the model generation device 410 and the board inspection device 420 may be installed at different locations via a network, or may be installed at the same location. The model generation device includes an image processing unit 406 and a model generation unit 407 .

画像加工部406は生成方法テーブル461を有し、撮像された検査対象部位の画像データから擬似不良の検査対象部位の加工画像データを生成する。モデル生成部407は、検査用モデルテーブル471を有し、正常な検査対象部位の画像データと不良の検査対象部位の画像データと擬似不良の検査対象部位の画像データとを教師データとして、ディープラーニング技術等により基板検査用モデルを生成する。また、モデル生成部407はモデル検証部408を有する。モデル検証部408は、モデル生成部407が生成した基板検査用モデルの精度を、検査対象部位の画像データを入力して検証する。そして、モデル生成部407は、モデル検証部408の検証で合格となった基板検査用モデルを基板検査装置420に設定あるいは送信する。 The image processing unit 406 has a generation method table 461, and generates processed image data of a pseudo-defective inspection target portion from the captured image data of the inspection target portion. The model generation unit 407 has an inspection model table 471, and deep learning is performed using image data of a normal inspection target portion, image data of a defective inspection target portion, and image data of a pseudo-defective inspection target portion as teacher data. A model for board inspection is generated by technology or the like. The model generation unit 407 also has a model verification unit 408 . The model verification unit 408 verifies the accuracy of the board inspection model generated by the model generation unit 407 by inputting the image data of the inspection target portion. Then, the model generation unit 407 sets or transmits the board inspection model that has passed the verification by the model verification unit 408 to the board inspection device 420 .

基板検査装置420は、判定部409と、撮像部421と、画像生成部423と、表示部430と、を備える。判定部409は、モデル検証部408の検証で合格となった基板検査用モデルを用いて、基板の画像データにより検査対象部位であるその部品などを検査して、1つでも不良があるとその基板を不良と判定する。撮像部421は、検査のために運ばれてくる基板(A→B→C)422を順次に撮像する。画像生成部423は、撮像部421が撮像した複数の画像から基板の画像データを生成し、基板の画像データから検査対象部位の画像データを切り出して判定部409に送る。表示部430は、例えば、基板の画像データや検査対象部位の画像データ、基板検証用モデルの検証結果や、基板検証用モデルを用いた基板の検証結果などを表示する。 Board inspection apparatus 420 includes determination unit 409 , imaging unit 421 , image generation unit 423 , and display unit 430 . The determination unit 409 uses the board inspection model that has passed the verification by the model verification unit 408 to inspect the parts to be inspected based on the image data of the board. The board is determined to be defective. The imaging unit 421 sequentially images the substrates (A→B→C) 422 brought for inspection. The image generation unit 423 generates image data of the substrate from a plurality of images captured by the imaging unit 421 , cuts out image data of the inspection target site from the image data of the substrate, and sends the image data to the determination unit 409 . The display unit 430 displays, for example, the image data of the board, the image data of the part to be inspected, the verification result of the board verification model, the verification result of the board using the board verification model, and the like.

なお、撮像部421、表示部430は、基板検査装置420の外部にあってもよい。 Note that the imaging unit 421 and the display unit 430 may be provided outside the substrate inspection apparatus 420 .

(生成方法テーブル)
図5Aの生成方法テーブル461は、図4の画像加工部406が、基板を撮像して生成された検査対象部位の画像データを元に擬似不良の検査対象部位の画像データを生成するために用いる。生成方法テーブル461は、画像加工対象データ561として、画像データを元にするか3次元CADデータ(3DCADデータ)を元にするかを記憶する。画像データを元にする場合の不良の検査対象部位の画像データ加工方法562としては、形の変更や領域面積の変更や色の変更などがある。一方、3DCADデータを元にする場合の不良の検査対象部位の画像データ加工方法562としては、対象物形状データの変更がある。そして、各不良の検査対象部位の画像データ加工方法562に対応付けて、その加工手順563を記憶する。
(Generation method table)
The generation method table 461 of FIG. 5A is used by the image processing unit 406 of FIG. 4 to generate image data of a pseudo-defective inspection target portion based on the image data of the inspection target portion generated by imaging the board. . The generation method table 461 stores whether the image processing target data 561 is based on image data or three-dimensional CAD data (3D CAD data). The image data processing method 562 for the defect inspection target portion based on the image data includes changing the shape, changing the area area, changing the color, and the like. On the other hand, as an image data processing method 562 for a defective inspection target portion based on 3D CAD data, there is a change in object shape data. Then, the processing procedure 563 is stored in association with the image data processing method 562 of each defective inspection target portion.

(検査用モデルテーブル)
図5Bの検査用モデルテーブル471は、図4のモデル生成部407が、基板を撮像して生成された正常な検査対象部位の画像データと不良の検査対象部位の画像データを生成するために用いる。さらに、図5Bの検査用モデルテーブル471は、図4の画像加工部406が生成した擬似不良の検査対象部位の画像データから基板検査用モデルを生成するために用いる。検査用モデルテーブル471は、ディープラーニング技術等のAI学習プログラムに入力される教師データ571と、AI学習プログラムの学習結果である基板検査用モデル572とを記憶する。教師データ571としては、正常な検査対象部位の画像データと、不良の検査対象部位および擬似不良の検査対象部位の画像データとの、AI学習に必要な大量のデータが入力される。基板検査用モデル572としては、基板検査用モデルを生成するためのパラメータP1~Pnが含まれる。
(Model table for inspection)
The inspection model table 471 in FIG. 5B is used by the model generation unit 407 in FIG. 4 to generate image data of a normal inspection target portion and image data of a defective inspection target portion generated by imaging the board. . Furthermore, the inspection model table 471 in FIG. 5B is used to generate a board inspection model from the image data of the pseudo-defect inspection target portion generated by the image processing unit 406 in FIG. The inspection model table 471 stores teacher data 571 input to an AI learning program such as deep learning technology, and board inspection models 572 that are learning results of the AI learning program. As the teaching data 571, a large amount of data necessary for AI learning, including image data of normal inspection target portions and image data of defective inspection target portions and pseudo-defective inspection target portions, is input. The board inspection model 572 includes parameters P1 to Pn for generating the board inspection model.

<モデル生成装置の処理手順>
図6Aにおいて、モデル生成装置410は、ステップS611において、教師データの収集であるか否かを判定する。教師データの収集であれば、モデル生成装置410は、ステップS613において、撮像した正常な検査対象部位の画像データを収集する。そして、モデル生成装置410は、ステップS615において、正常な検査対象部位の画像データや不良の検査対象部位の画像データを元に擬似不良の検査対象部位の画像データを生成する。モデル生成装置410は、ステップS617において、不良の検査対象部位の画像データおよび擬似不良の検査対象部位の画像データを収集して、基板画像データベース(不図示)に蓄積する。
<Processing Procedure of Model Generating Device>
In FIG. 6A, the model generating device 410 determines in step S611 whether or not it is collection of teacher data. In the case of collection of teacher data, the model generation device 410 collects image data of the imaged normal inspection target region in step S613. Then, in step S615, the model generating device 410 generates image data of a pseudo-defective inspection target portion based on the image data of the normal inspection target portion and the image data of the defective inspection target portion. In step S617, the model generating device 410 collects the image data of the defective inspection target portion and the image data of the pseudo-defective inspection target portion, and stores them in a board image database (not shown).

教師データの収集でなければ、モデル生成装置410は、ステップS621において、基板の検査用モデルの生成であるか否かを判定する。検査用モデルの生成であれば、モデル生成装置410は、ステップS623において、収集された正常な検査対象部位の画像データと、不良の検査対象部位の画像データおよび擬似不良の検査対象部位の画像データを、基板画像データベースから取得する。そして、モデル生成装置410は、ステップS621において、取得した正常な検査対象部位および不良および擬似不良の検査対象部位の画像データを教師データとして、基板検査用モデルを生成する。モデル生成装置410は、ステップS627において、生成された基板検査用モデルを保存する。 If the collection of teacher data is not to be performed, the model generating device 410 determines in step S621 whether or not to generate a board inspection model. In the case of generation of an inspection model, the model generation device 410, in step S623, collects the collected image data of the inspection target portion, the image data of the defective inspection target portion, and the image data of the pseudo-defective inspection target portion. is obtained from the board image database. Then, in step S621, the model generation device 410 generates a substrate inspection model using the acquired image data of the normal inspection target portion and the defect and pseudo-defect inspection target portions as teacher data. The model generating device 410 saves the generated board inspection model in step S627.

教師データの収集でもなく、検査用モデルの生成でもなければ、モデル生成装置410は、ステップS631において、生成された基板検査用モデルの検証であるか否かを判定する。基板検査用モデルの検証であれば、モデル生成装置410は、ステップS633において、保存された基板検査用モデルを取得する。モデル生成装置410は、ステップS635において、正常な検査対象部位であるか不良の検査対象部位であるかが既知の画像データを取得する。そして、モデル生成装置410は、ステップS637において、既知の画像データが正しく検査されたか否かにより、基板検査用モデルを検証する。なお、かかる検証においては、正常な検査対象部位か不良の検査対象部位かの検査結果に加えて、不良の検査対象部位の検査結果の原因に間違いがないかを基準とする。あるいは、検査結果の分離が明確であるか(正常な検査対象部位の判定と不良の検査対象部位の判定との異常度が十分に離れているか)を基準とする。モデル生成装置410は、ステップS639において、基板検査用モデルの検証結果の精度が所定閾値α以上であるか否かを判定する。検証結果の精度が所定閾値α以上であれば、モデル生成装置410は、ステップS641において、検証対象の基板検査用モデルが使用できることを確定して通知し、基板検査用モデルを基板検査装置420に設定あるいは送信する。一方、検証結果の精度が所定閾値α以上でなければ、モデル生成装置410は、ステップS643において、検証対象の基板検査用モデルの精度が不十分であり、さらに検査対象部位の画像データを収集して基板検査用モデルを更新する必要があることを通知する。 If neither the collection of teacher data nor the generation of an inspection model is performed, the model generating device 410 determines in step S631 whether or not the generated board inspection model is to be verified. In the case of verification of the board inspection model, the model generation device 410 acquires the saved board inspection model in step S633. In step S635, the model generation device 410 acquires image data for which it is known whether the inspection target portion is normal or defective. Then, in step S637, the model generating device 410 verifies the board inspection model depending on whether or not the known image data has been correctly inspected. In this verification, in addition to the inspection result of whether the inspection target portion is normal or defective, the inspection result of the defective inspection target portion is based on whether there is any error in the inspection result. Alternatively, whether or not the separation of inspection results is clear (whether the degree of abnormality between the determination of a normal inspection target portion and the determination of a defective inspection target portion is sufficiently separated) is used as a criterion. In step S639, the model generation device 410 determines whether or not the accuracy of the verification result of the board inspection model is equal to or greater than a predetermined threshold value α. If the accuracy of the verification result is equal to or higher than the predetermined threshold value α, the model generation device 410 determines and notifies that the board inspection model to be verified can be used, and sends the board inspection model to the board inspection device 420 in step S641. Set or send. On the other hand, if the accuracy of the verification result is not equal to or greater than the predetermined threshold value α, the model generation device 410 determines that the accuracy of the board inspection model to be verified is insufficient and further collects the image data of the inspection target portion in step S643. to notify that the board inspection model needs to be updated.

<基板検査装置の処理手順>
図6Bにおいて、基板検査装置420は、ステップS651において、新たな基板の検査であるか否かを判定する。新たな基板の検査であれば、基板検査装置420は、ステップS653において、モデル生成装置410から取得した基板検査用モデルを読み出して基板検査装置420内にインストールする。基板検査装置420は、ステップS655において、未知の基板の画像データを取得する。そして、基板検査装置420は、ステップS657において、未知の基板の検査対象部位の画像データを検査することで基板を検査する。基板検査装置420は、ステップS659において、検査結果が正常であるか否かを判定する。この判定においては、1つでも不良の検査対象部位があれば不良の基板とする。検査結果が正常であれば、基板検査装置420は、ステップS661において、検査対象の基板が使用できることを通知する。一方、検査結果が正常でなければ(不良であれば)、基板検査装置420は、ステップS663において、検査対象の基板が不良であることを通知する。
<Processing procedure of substrate inspection device>
In FIG. 6B, board inspection apparatus 420 determines whether or not the inspection is for a new board in step S651. If the inspection is for a new board, the board inspection apparatus 420 reads out the board inspection model acquired from the model generation apparatus 410 and installs it in the board inspection apparatus 420 in step S653. Board inspection apparatus 420 acquires image data of the unknown board in step S655. Then, in step S657, board inspection apparatus 420 inspects the board by inspecting the image data of the inspection target portion of the unknown board. Board inspection apparatus 420 determines whether the inspection result is normal in step S659. In this determination, if there is at least one defective inspection target portion, the substrate is determined to be defective. If the inspection result is normal, board inspection apparatus 420 notifies in step S661 that the board to be inspected can be used. On the other hand, if the inspection result is not normal (if defective), board inspection apparatus 420 notifies that the board to be inspected is defective in step S663.

<撮像した基板の画像データ>
以下、図7A~図7Dを参照して、本実施形態による撮像部421で撮像する基板の画像データについて説明する。
<Image data of imaged board>
Image data of a substrate imaged by the imaging unit 421 according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 7A to 7D.

図7Aは、本実施形態で使用できる基板の検査対象部位(例えば、実装部品)の画像データの例を示す。画像データは、基板上の実装部品に異なる入射角で複数の色の光を投稿部から照射し、その反射光を撮像して得られた画像の着目領域から、3色画像や高さ画像のような撮像データを取得することにより得られる。使用可能な画像としては、図7Aのように、TSL画像701と、同軸照明画像(RGB画像)702と、高さ画像703と、3D画像704と、が考えられる。本実施形態においては、同軸照明画像(RGB画像)702から生成された高さ画像703を用いた例と、3DCADデータにより生成された3D画像704を用いた例を説明する。 FIG. 7A shows an example of image data of a portion to be inspected (for example, a mounted component) of a board that can be used in this embodiment. The image data is obtained by irradiating light of a plurality of colors from the light emitting unit at different incident angles to the mounted component on the board, and capturing the reflected light. obtained by acquiring such imaging data. Possible images include a TSL image 701, a coaxial illumination image (RGB image) 702, a height image 703, and a 3D image 704, as shown in FIG. 7A. In this embodiment, an example using a height image 703 generated from a coaxial illumination image (RGB image) 702 and an example using a 3D image 704 generated from 3D CAD data will be described.

図7Bは、同軸照明画像(RGB画像)702を撮像し、高さ画像703を生成する撮像部421の構成を示す図である。撮像部421は、撮像ユニット710と撮像制御部730とを備える。撮像ユニット710は、カメラユニットとしてのカメラ711および同軸落射712と照明ユニット720とを有する。 FIG. 7B is a diagram showing the configuration of the imaging unit 421 that captures the coaxial illumination image (RGB image) 702 and generates the height image 703 . The imaging section 421 includes an imaging unit 710 and an imaging control section 730 . The imaging unit 710 has a camera 711 and a coaxial epi-illumination 712 as camera units, and an illumination unit 720 .

照明ユニット720は、カメラ711による撮像のための照明光を被検査体である基板422の表面に投射するよう構成されている。照明ユニット720は、カメラ711の撮像素子により検出可能である波長域から選択された波長または波長域の光を発する1つまたは複数の光源を備える。照明光は可視光には限られず、紫外光やX線等を用いてもよい。光源が複数設けられている場合には、各光源は異なる波長の光(例えば、赤色、青色、および緑色)を異なる投光角度で基板422の表面に投光するよう構成される。照明ユニット720は、被検査体740の検査面に対し斜め方向から照明光を投射する側方照明源であって、上位光源(TOP)722、中位光源(SIDE)723および下位光源(LOW)724を備えている。側方照明源である上位光源722、中位光源723および下位光源724はそれぞれリング照明源であり、カメラ711の光軸を包囲し、基板422の検査面に対し斜めに照明光を投射するように構成されている。これらの側方照明源である上位光源722、中位光源723および下位光源724の各々は、複数の光源が円環状に配置されて構成されていてもよい。また、側方照明源である上位光源722、中位光源723および下位光源724は、それぞれ、検査面に対して17°、45°、60°の異なる角度で照明光を投射するように構成されている。なお、TOPは赤色(R)光、LOWは青色(B)光、SIDEは3色(R、G、B)光の切り替えである。 The illumination unit 720 is configured to project illumination light for imaging by the camera 711 onto the surface of the substrate 422, which is the object to be inspected. Illumination unit 720 comprises one or more light sources that emit light at a wavelength or wavelength band selected from the wavelength band detectable by the imaging element of camera 711 . The illumination light is not limited to visible light, and ultraviolet light, X-rays, or the like may be used. If multiple light sources are provided, each light source is configured to project a different wavelength of light (eg, red, blue, and green) onto the surface of substrate 422 at a different projection angle. The illumination unit 720 is a side illumination source that projects illumination light obliquely onto the inspection surface of the inspection object 740, and is composed of an upper light source (TOP) 722, a middle light source (SIDE) 723, and a lower light source (LOW). 724 is provided. Upper light source 722 , middle light source 723 , and lower light source 724 , which are side illumination sources, are ring illumination sources, respectively, which surround the optical axis of camera 711 and project illumination light obliquely onto the inspection surface of substrate 422 . is configured to Each of the upper light source 722, the intermediate light source 723, and the lower light source 724, which are the side illumination sources, may be configured by annularly arranging a plurality of light sources. In addition, the upper light source 722, middle light source 723, and lower light source 724, which are side illumination sources, are configured to project illumination light at different angles of 17°, 45°, and 60°, respectively, with respect to the inspection surface. ing. TOP is red (R) light, LOW is blue (B) light, and SIDE is switching between three colors (R, G, B) light.

投射ユニット721は、基板422の検査面にパターンを投射する。パターンが投射された基板422は、カメラ711により撮像される。撮像制御部730の高さ画像生成部731は、撮像された基板422のパターン画像に基づいて基板の検査面の高さマップを作成する。高さ画像生成部731は、投射パターンに対するパターン画像の局所的な不一致を検出し、その局所的な不一致に基づいてその部位の高さを求める。つまり、投射パターンに対する撮像パターンの変化が、検査面上の高さ変化に対応する。投射パターンは、明線と暗線とが交互に周期的に繰り返される1次元の縞パターンであることが好ましい。投射ユニット721は、基板422の検査面に対し斜め方向から縞パターンを投影するよう配置されている。基板422の検査面における高さの非連続は、縞パターン画像においてパターンのずれとして表れる。よって、パターンのずれ量から高さ差を求めることができる。例えば、サインカーブに従って明るさが変化する縞パターンを用いる位相シフト法(PMP:Phase Measurement Profilometry)により高さ画像生成部731は高さマップを作成する。位相シフト法においては縞パターンのずれ量がサインカーブの位相差に相当する。また、縞パターンを投射ユニット721を中心とする円弧や多角形にしたり、太さを変えることにより、より適切に高さ画像の生成が可能となる。 The projection unit 721 projects a pattern onto the inspection surface of the substrate 422 . The board 422 on which the pattern is projected is imaged by the camera 711 . A height image generation unit 731 of the imaging control unit 730 creates a height map of the inspection surface of the substrate based on the imaged pattern image of the substrate 422 . The height image generator 731 detects a local mismatch of the pattern image with respect to the projected pattern, and obtains the height of the part based on the local mismatch. In other words, the change in the captured pattern with respect to the projected pattern corresponds to the height change on the inspection surface. The projected pattern is preferably a one-dimensional striped pattern in which bright lines and dark lines are alternately and periodically repeated. The projection unit 721 is arranged to project the fringe pattern obliquely onto the inspection surface of the substrate 422 . A height discontinuity on the inspection surface of the substrate 422 appears as a pattern shift in the stripe pattern image. Therefore, the height difference can be obtained from the amount of pattern deviation. For example, the height image generator 731 creates a height map by a phase shift method (PMP: Phase Measurement Profilometry) using a fringe pattern whose brightness changes according to a sine curve. In the phase shift method, the shift amount of the fringe pattern corresponds to the phase difference of the sine curve. Further, by making the striped pattern into an arc or polygon centered on the projection unit 721 or by changing the thickness, it is possible to generate a more appropriate height image.

なお、高さ画像生成のための撮像画像による高さ計測は、可変ピッチプロジェクタによる計測であってもよい。可変ピッチプロジェクタによる高さ計測では、三角関数の濃度分布を持つ縞パターンを投影し、1/4波長ずらして撮像した4枚の縞画像からピクセル単位で高さを計算する。この高さ計測によれば、太い縞と細い縞を組み合わせて高さ20mmの部品まで計測でき、東西南北の4方角から縞を投影して高い部品の影になる領域を最小にすることができる。 Note that the height measurement using the captured image for generating the height image may be measurement using a variable pitch projector. In height measurement using a variable-pitch projector, a fringe pattern having a trigonometric density distribution is projected, and the height is calculated in units of pixels from four fringe images captured with a shift of 1/4 wavelength. According to this height measurement, it is possible to measure parts up to 20 mm in height by combining thick and thin stripes, and by projecting stripes from the four directions of north, south, east and west, it is possible to minimize the shadow area of high parts. .

また、高さ画像生成部731を撮像制御部730に設けたが、基板検査装置420に設けてもよい。 Also, although the height image generation unit 731 is provided in the imaging control unit 730 , it may be provided in the board inspection device 420 .

図7Cのフローチャートに従って、撮像制御部730の処理手順を説明する。前準備として、撮像制御部730は、ステップS711において、短周期の縞パターンで基準平面を撮像する。撮像制御部730は、ステップS713において、長周期の縞パターンで基準平面を撮像する。測定時には、撮像制御部730は、ステップS721において、短周期の縞パターンで基板422を撮像する。撮像制御部730は、ステップS723において、長周期の縞パターンで基板を撮像する。そして、撮像制御部730は、ステップS725において、ステップS721で取得した短周期画像から位相計算を行う。撮像制御部730は、ステップS727において、ステップS723で取得した長周期画像から位相計算を行う。そして、撮像制御部730は、ステップS729において、短周期から計算した位相と、長周期から計算した位相との結合から高さを算出する。 A processing procedure of the imaging control unit 730 will be described according to the flowchart of FIG. 7C. As a preliminary preparation, the imaging control unit 730 images the reference plane with a short-cycle fringe pattern in step S711. In step S713, the image capturing control unit 730 captures an image of the reference plane with a long-period fringe pattern. At the time of measurement, the imaging control unit 730 images the substrate 422 in a short-cycle fringe pattern in step S721. In step S723, the imaging control unit 730 captures an image of the substrate with a long-period fringe pattern. Then, in step S725, the imaging control unit 730 performs phase calculation from the short-period image acquired in step S721. In step S727, the imaging control unit 730 performs phase calculation from the long-period image acquired in step S723. Then, in step S729, the imaging control unit 730 calculates the height from the combination of the phase calculated from the short period and the phase calculated from the long period.

図7Dは、撮像部421による基板422の撮像例760を示している。それぞれのTOP、SIDE、LOWは、図7Bの照射光による撮像結果に対応する。合成(RGB)は、SIDEによる3色画像の合成、合成(TOP、SIDE、LOW)は全取得画像の合成である。そして、高さ(Depth)画像は、合成(TOP、SIDE、LOW)から生成されたヒートマップの高さ(Depth)画像である。 FIG. 7D shows an imaging example 760 of the substrate 422 by the imaging unit 421 . Each of TOP, SIDE, and LOW corresponds to the imaging result by the irradiation light of FIG. 7B. Synthesis (RGB) is synthesis of three-color images by SIDE, and synthesis (TOP, SIDE, LOW) is synthesis of all acquired images. And the height (Depth) image is the height (Depth) image of the heat map generated from the synthesis (TOP, SIDE, LOW).

<擬似不良画像データの生成>
以下、図8A~図8Cを参照して、画像加工部406における擬似不良の検査対象部位の画像データの生成について説明する。
<Generation of pseudo defect image data>
8A to 8C, generation of image data of a pseudo-defect inspection target portion in the image processing unit 406 will be described below.

図8Aは、検査対象部位のはんだ画像における正常画像データと不良画像データとの判別について説明する図である。図8Aにおいて、画像811が正常なはんだ付け部の画像であり、画像812が不良なはんだ付け部(不漏れ)の画像である。高さ画像のヒートマップにおいて、銅箔とリードとがはんだでしっかり接続している正常なはんだ付け部の画像811では、はんだの先端からリードに向けて、赤→緑→青の順となる。これに対して、リードとはんだとの接触点が少ない不良なはんだ付け部の画像812では、青→緑→赤の順となる。 FIG. 8A is a diagram for explaining discrimination between normal image data and defective image data in a solder image of a portion to be inspected. In FIG. 8A, image 811 is an image of a normal solder joint, and image 812 is an image of a defective solder joint (non-leaking). In the heat map of the height image, in the image 811 of a normal soldered portion in which the copper foil and the lead are firmly connected with solder, the order of red, green, and blue is from the tip of the solder toward the lead. On the other hand, in the image 812 of the defective soldered portion with few contact points between the lead and the solder, the order is blue→green→red.

図8Aの知識により、はんだ部分における擬似不良のはんだの画像データの生成は、赤、緑、青の順番やその面積などを変化させることにより可能でとなる。 Based on the knowledge of FIG. 8A, it is possible to generate pseudo-defective solder image data in the solder portion by changing the order of red, green, and blue, their areas, and the like.

図8Bに従って、図8Aの知識を基に、はんだ画像データからの擬似不良のはんだの画像データを生成する手順を説明する。図8Aは画像編集プログラムを用いたはんだ画像データから擬似不良のはんだの画像データを生成する手順を示している。画像編集プログラムには、例えば、[スポイト]や、[ブラシで描画]や、「ぼかし/シャープ」などのメニューが準備されている。[スポイト]を選択すると、重ねたい色を選択する。また、他の画像からスポイトで色を選択してくることも可能である。[ブラシで描画]を選択すると、スポイトで選択した色をブラシで描画する。なお、右タブから塗布範囲を選択可能である。[ぼかし/シャープ]を選択すると、ブラシを使ってぼかしやシャープ化をおこなう。なお、右タブから範囲を選択可能である。これらの画像編集ソフトウェア(プログラム)の機能を用いて、はんだ画像データから擬似不良のはんだの画像データを生成する。 A procedure for generating pseudo-defective solder image data from solder image data based on the knowledge of FIG. 8A will be described according to FIG. 8B. FIG. 8A shows a procedure for generating pseudo-defective solder image data from solder image data using an image editing program. Image editing programs have menus such as [Eyedropper], [Brush], and [Blur/Sharp]. If you select [Eyedropper], select the color you want to overlay. It is also possible to select a color from another image with a dropper. If you select [Draw with brush], the color selected with the eyedropper will be drawn with a brush. In addition, the application range can be selected from the right tab. Select [Blur/Sharpen] to use a brush to blur or sharpen. Note that the range can be selected from the right tab. Using the functions of these image editing software (programs), image data of pseudo-defective solder is generated from the solder image data.

図8Bの上段では、正常なはんだ画像データから、不漏れの特徴を有する擬似不良のはんだの画像データを生成する。正常な画像のハンダ部分は濃い青色から水色であることが多い。ハンダ部分に、水色→緑色→赤色を順の重ねる。そして、それぞれの色境界を滑らかにすることによって、不漏れの特徴を有する擬似不良画像が1つ生成される。起こりえない状態や非常に稀な状態を限界として、高さ画像のヒートマップの色や領域面積などを変化させる。 In the upper part of FIG. 8B, image data of pseudo-defective solder having non-leakage features is generated from normal solder image data. The solder portion of a normal image is often dark blue to light blue. Layer light blue → green → red on the solder part in order. Then, by smoothing each color boundary, a pseudo-defective image with non-leakage features is generated. The color and area of the heat map of the height image are changed with the limit of an impossible state or a very rare state.

図8Bの下段は、不良のはんだの画像を元に、さらに異常が進んだサンプルを作成している。すなわち、はんだが少ない例である。よりハンダが少ない例、良否判定の境界となる画像を作成することによって、より判定が難しい不良サンプルの判定に有効となる。なお、余り異常な方向に変化させると無駄な教師データや、不必要な教師データとなる。一方、不良なはんだの画像を元に、正常な半田の画像に変化させると、良否判定の境界となる画像を作成することができる。 In the lower part of FIG. 8B, a sample with further abnormalities is created based on the image of defective solder. In other words, this is an example in which the amount of solder is small. In the case of a smaller amount of solder, creating an image that serves as a boundary for pass/fail judgment is effective in judging defective samples that are more difficult to judge. It should be noted that if the direction is changed in an excessively abnormal direction, the teaching data becomes useless or unnecessary teaching data. On the other hand, if an image of defective solder is changed to an image of normal solder, it is possible to create an image that serves as a boundary for judging quality.

図8Cは、3DCADデータを用いて、はんだ画像データから擬似不良のハンダの画像データを生成する図である。すなわち、正常はんだ付けの3Dモデル831から、3DCADを用いてハンダの不良サンプルのモデル832を作成する。そして、不良サンプルのモデル832に基づいて、レイトレーシング等の技術により、高さ画像を生成し、TSL画像を生成することが可能である。 FIG. 8C is a diagram for generating pseudo-defective solder image data from solder image data using 3D CAD data. That is, from a 3D model 831 of normal soldering, a model 832 of a defective solder sample is created using 3D CAD. Then, based on the model 832 of the defective sample, a technique such as ray tracing can be used to generate a height image and generate a TSL image.

図8Dは、図8Cの擬似不良のはんだの画像データの他の生成の具体例を示す図である。図8Dには、不良はんだを再現して作成した基板422上の3Dモデル840が示されている。3Dモデル840は、ICのリード、銅箔、はんだの形状情報と、各物質の色情報、反射特性などのパラメータを持っている。かかるハンダ付けの3Dモデル840を、撮像ユニット710で撮像したかのように、シミュレートする。すなわち、装置の設計データに基づき上部にカメラと照明を配置、ここでは赤、緑、青、3色のリング照明と、各リングの中心からはんだをのぞき込む状態でカメラを配置している。これにより、レイトレーシング等の技術により、配置したカメラでの不良はんだの見え方をシミュレートできる。 FIG. 8D is a diagram showing another specific example of generating the image data of the pseudo-defective solder in FIG. 8C. FIG. 8D shows a 3D model 840 on the substrate 422 created by reproducing the defective solder. The 3D model 840 has parameters such as shape information of IC leads, copper foil, and solder, color information of each material, reflection characteristics, and the like. A 3D model 840 of such soldering is simulated as if it were captured by the imaging unit 710 . That is, based on the design data of the device, a camera and lighting are arranged on the upper part. Here, ring lighting of three colors, red, green, and blue, and the camera are arranged so as to look into the solder from the center of each ring. As a result, techniques such as ray tracing can be used to simulate how the defective solder looks with the arranged camera.

なお、擬似不良の検査対象部位の画像データや擬似正常な検査対象部位の画像データの生成は、ディープラーニング技術等により不良の検査対象部位の画像変化傾向などを認識して、自動的に生成することができる。ディープラーニングでは、大量の不良画像データおよび正常画像データ、さらに、生成された擬似不良画像データおよび擬似正常画像データを教師データとする。このようにすれば、起こりえない擬似不良画像データや擬似正常画像データの生成を防ぐことができる。 The image data of the area to be inspected for a pseudo-defect and the image data of the area to be inspected for a pseudo-normal are automatically generated by recognizing the image change tendency of the area to be inspected for a defect using deep learning technology. be able to. In deep learning, a large amount of defective image data, normal image data, and generated pseudo-defective image data and pseudo-normal image data are used as training data. By doing so, it is possible to prevent generation of pseudo-defective image data and pseudo-normal image data which cannot occur.

<基板検査用モデルの生成>
図9は、モデル生成部407による基板検査用モデルの生成に使用する教師データの入力900を示している。図9では、20個のはんだ部分のヒートマップによる画像が表示されている。ユーザあるいは基板検査装置420は、この中から正常であることを示す画像と不良であることを示す画像を選別して、モデル生成部407のディープラーニング等のAIプログラムに教師データとして入力する。図9においては、チェックの有る画像901が正常であることを示す教師データであり、チェックの無い画像902が不良であることを示す教師データである。なお、画像の選別は、熟練技術者の知識から導いたものであっても、ディープラーニング等で認識した判定基準を用いてもよい。なお、このときに、良品・不良品という2種類の選別(ラベル付け)だけでなく、良品、不濡れ、半田小、半田無し、部品浮き、部品なし、などの不良の種別による複数の選別(ラベル付け)をしてもよい。このように、不良の種別による複数の選別をすることで、より繊細な検査が可能な基板検査用モデルが生成できる。
<Generation of board inspection model>
FIG. 9 shows an input 900 of teacher data used by the model generator 407 to generate a board inspection model. In FIG. 9, heat map images of 20 solder portions are displayed. The user or the board inspection apparatus 420 selects an image indicating normality and an image indicating a defect from among these, and inputs them to an AI program such as deep learning of the model generation unit 407 as teacher data. In FIG. 9, an image 901 with a check is training data indicating that the image is normal, and an image 902 without a check is training data indicating that the image is defective. The selection of images may be based on the knowledge of a skilled engineer, or may be based on criteria recognized by deep learning or the like. At this time, in addition to sorting (labeling) two types of good products and defective products, multiple sorting (labeling) according to the types of defects such as good products, non-wetting, small solder, no solder, floating parts, no parts labeling). In this way, by performing a plurality of selections according to the types of defects, it is possible to generate a board inspection model that enables more delicate inspection.

なお、ディープラーニング等のAIプログラムによる処理の説明は省略する。 A description of processing by an AI program such as deep learning is omitted.

<基板検査用モデルの検証>
以下、図10A~図10Cを参照して、モデル検証部408における基板検査用モデルの検証について説明する。
<Verification of board inspection model>
Verification of the board inspection model in the model verification unit 408 will be described below with reference to FIGS. 10A to 10C.

図10Aは、モデル検証部408による基板検査用モデルの検証結果の出力を示す。図10Aには、検証のために基板検査用モデルに入力したはんだ部分のヒートマップ画像(図中、Original)と、基板検査用モデルによる検査結果において異常度を表すヒートマップ画像をOriginal画像に重ねた(図中、Heatmap)との対が示されている。これは、訓練済みのディープラーニングが特徴抽出する際に活性化されたノードを可視化して、異常と判断した箇所をもともとの画像に重ね合わせて表示することにより、どの部分を異常と判断したかを明瞭にするためである。なお、ヒートマップとオリジナル画像を重ね合わせると見えにくい場合もあり、その場合はヒートマップ画像のみを表示してもよい。 FIG. 10A shows the output of the verification result of the board inspection model by the model verification unit 408 . In FIG. 10A, a heat map image (Original in the figure) of the solder portion input to the board inspection model for verification, and a heat map image representing the degree of abnormality in the inspection result by the board inspection model are superimposed on the original image. A pair with (Heatmap in the figure) is shown. This visualizes the nodes that are activated when the trained deep learning extracts features, and superimposes the areas judged to be abnormal on the original image to display which parts were judged to be abnormal. This is for clarity. If the heat map and the original image are superimposed on each other, it may be difficult to see them. In that case, only the heat map image may be displayed.

図10Aにおいて、異常部分が少ない正常な検査対象部位のサンプルでは、オリジナル画像とヒートマップ画像とに変化がない。一方、異常部分が多いあるいは異常度が高い不良の検査対象部位のサンプルでは、ヒートマップ画像により、どの部分が異常判断の原因であるかが示される。ここで、異常度は正常なものとの差異、すなわち、検証した検査対象部位の正常な検査対象部位からの相違の程度を表している。 In FIG. 10A, there is no change between the original image and the heat map image for a sample of a normal inspection site with few abnormal portions. On the other hand, in a sample of a defective inspection target portion having many abnormal portions or a high degree of abnormality, the heat map image indicates which portion is the cause of the abnormality determination. Here, the degree of abnormality represents the difference from the normal one, that is, the degree of difference between the verified inspection target region and the normal inspection target region.

図10Bは、基板検査用モデルの検証結果である、図10Aにおける不良の検査対象部位のサンプルのオリジナル画像1011とヒートマップ画像1012の評価を示している。チップ部品のハンダが少ない場合の不良事例であり、ヒートマップ画像1012においては、ハンダが不足している部分1021の異常度が高く表示される。 FIG. 10B shows the evaluation results of the original image 1011 and the heat map image 1012 of the sample of the defective inspection target portion in FIG. 10A, which are the verification results of the board inspection model. This is an example of a defect when the chip part has little solder, and in the heat map image 1012, a portion 1021 with insufficient solder is displayed with a high degree of abnormality.

モデル検証部408は、正常な検査対象部位のサンプルを正常と判定し、不良の検査対象部位のサンプルを不良と判定するというモデル検証に加えて、図10Bにおいて、ハンダが不足している部分1021の表示が、検査結果の理由として正しいか否かをさらに検証する。例えば、図10Bの例では、チップ部品のはんだが少ないとの不良事例は多く当たり前の理由である。しかしながら、図10Bにおいて、異常度の高い部分が領域1022や領域1023にある場合には、基板検査用モデルの精度が不十分と判定する。なぜならば、領域1022ははんだ部分ではなくリード部分であるので、はんだ不良の検査結果の原因としては間違いである。また、領域1023ははんだ部分ではなく基板部分であるので、はんだ不良の検査結果の原因としては間違いである。さらに、判定結果1030のNG種類の「不漏れ」と異常度の高い部分が対応するか否かも検証される。 The model verification unit 408 determines that a sample of a normal inspection target portion is normal and a sample of a defective inspection target portion is determined to be defective. Further verify whether the display of is correct as the reason for the inspection result. For example, in the example of FIG. 10B, there are many failure cases where there is insufficient solder on the chip component, and this is a common reason. However, in FIG. 10B, when the portion with a high degree of abnormality exists in the area 1022 or the area 1023, it is determined that the precision of the board inspection model is insufficient. This is because region 1022 is a lead portion, not a solder portion, and is therefore an erroneous cause of solder failure inspection results. Also, since the region 1023 is not a solder portion but a substrate portion, it is an erroneous cause of the solder defect inspection result. Furthermore, it is also verified whether or not the NG type "non-leakage" of the determination result 1030 corresponds to the portion with a high degree of abnormality.

図10Cは、モデル検証部408による基板検査用モデルの検証結果の他の評価を示している。判定評価の混合行列1041は、サンプルの正常/不良の真値と、基板検査用モデルによる正常/不良の判定との対応を示している。基板検査用モデルの検証は、各対応数の閾値を設定して判定してもよい。例えば、正常な検査対象部位のサンプルを不良と判定することは許されるが、不良の検査対象部位のサンプルを正常と判定することは許されない。正常なサンプルを不良と判定する数の上限が、基板検査用モデルの信頼性を判定する1つの閾値となる。 FIG. 10C shows another evaluation of the board inspection model verification result by the model verification unit 408 . A mixture matrix 1041 of determination evaluation indicates the correspondence between the normal/defective true value of the sample and the normal/defective determination by the board inspection model. Verification of the board inspection model may be determined by setting a threshold for each number of correspondences. For example, it is permissible to determine that a sample of a normal inspection target site is defective, but it is not permissible to determine that a sample of a defective inspection target site is normal. The upper limit of the number of normal samples determined to be defective is one threshold for determining the reliability of the board inspection model.

異常度の一覧表1042は、各検証サンプルについて基板検査用モデルの検査結果の異常度をプロットした表である。この異常度の一覧表1042から、過剰判定率と最低異常度が分かり、その差がモデル信頼度として算出される。そして、検証スコア1043として、モデル信頼度と見逃しと過剰判定率とが提示される。見逃しと過剰判定率は検証項目として必須であるが、モデル信頼度については、別の方法を用いてもよい、例えば、良品判定の指標として過剰判定率だけでなく、合計で何枚判定できたかという絶対的な判定数もモデルの信頼性を示す指標にもなることもある。 The table 1042 of the degree of abnormality is a table in which the degree of abnormality of the inspection result of the board inspection model is plotted for each verification sample. From this list 1042 of the degrees of abnormality, the over-determination rate and the lowest degree of abnormality can be found, and the difference between them is calculated as the model reliability. Then, as the verification score 1043, model reliability, oversight, and over-determination rate are presented. Oversight and over-determination rate are essential as verification items, but another method may be used for model reliability. The absolute number of judgments may also be an indicator of the reliability of the model.

検証結果において、基板検査用モデルの信頼性や精度が十分でない場合は、基板検査用モデルを生成するための教師データをさらに収集または生成することで、信頼性や精度が十分になるまで、基板検査用モデルの生成と検証とを繰り返す。なお、教師データをさらに収集または生成する場合には、基板検査用モデルの信頼性や精度が十分でない原因が分かれば、その部分を強化する教師データを生成することが可能である。また、基板検査用モデルの信頼性や精度が十分でない原因を見つけるために、ランダムでなくある傾向を持った教師データを生成することも可能になった。 If the verification results show that the reliability and accuracy of the board inspection model are not sufficient, further collection or generation of training data for generating the board inspection model will improve the reliability and accuracy of the board inspection model. Generation and verification of a model for inspection are repeated. In the case of collecting or generating additional teacher data, if the cause of insufficient reliability and accuracy of the board inspection model is found, it is possible to generate teacher data that strengthens that part. In addition, it has become possible to generate teacher data that is not random but has a certain tendency in order to find the cause of insufficient reliability and accuracy of the board inspection model.

本実施形態によれば、基板検査用モデルを生成するための教師データを容易に補充でき、かつ、基板検査用モデルの検証のためのサンプルも容易に生成でき、効率的に信頼性の高い基板検査用モデルを提供できる。すなわち、実際の基板の撮像から得られる少ない教師データから高精度な基板検査用モデルを生成することが可能となる。さらに、経験の浅いユーザでも高精度な基板検査用モデルを生成することが可能となる。 According to the present embodiment, teacher data for generating a board inspection model can be easily supplemented, samples for verification of the board inspection model can be easily generated, and efficient and highly reliable board A model for inspection can be provided. In other words, it is possible to generate a highly accurate board inspection model from a small amount of teacher data obtained from imaging the actual board. Furthermore, even an inexperienced user can generate a highly accurate board inspection model.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る基板検査装置を含む基板検査システムについて説明する。本実施形態に係る基板検査装置を含む基板検査システムは、上記第2実施形態と比べると、基板検査装置がモデル生成装置のモデル生成機能を兼ね備えた点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態や第3実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, a board inspection system including a board inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. The board inspection system including the board inspection apparatus according to the present embodiment differs from the second embodiment in that the board inspection apparatus also has the model generation function of the model generation apparatus. Since other configurations and operations are similar to those of the second and third embodiments, the same configurations and operations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

<基板検査システムの構成>
図11の基板検査システム1100は、モデル生成機能を兼ね備えた基板検査装置1120である。なお、基板検査装置1120を構成する機能構成部は、モデル生成部407と判定部409とが基板検査装置1120内部で接続されて基板検査用モデルを転送可能である以外は図4と同様であるので、重複する説明は省略する。
<Configuration of circuit board inspection system>
A substrate inspection system 1100 in FIG. 11 is a substrate inspection apparatus 1120 that also has a model generation function. 4 except that the model generation unit 407 and the determination unit 409 are connected inside the board inspection apparatus 1120 so that the board inspection model can be transferred. Therefore, redundant description is omitted.

本実施形態によれば、上記実施形態の効果に加えて、人力を削くことなく自動的に基板の高精度な検査を高速に実現することができる。 According to the present embodiment, in addition to the effects of the above-described embodiments, it is possible to automatically realize high-precision inspection of substrates at high speed without reducing human power.

[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態に係る基板検査装置を含む基板検査システムについて説明する。本実施形態に係る基板検査装置を含む基板検査システムは、上記第2実施形態および第3実施形態と比べると、複数のユーザサイトからの基板検査結果のデータを収集して、より精度を向上させた基板検査用モデルを生成すると共に、ユーザが他のユーザの基板検査結果を利用可能とした点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態や第3実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a board inspection system including a board inspection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described. Compared to the second and third embodiments, the board inspection system including the board inspection apparatus according to the present embodiment collects board inspection result data from a plurality of user sites to further improve accuracy. The difference is that a board inspection model is created and a user can use board inspection results of other users. Since other configurations and operations are similar to those of the second and third embodiments, the same configurations and operations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

<基板検査システムの構成>
図12の基板検査システム1200は、ネットワーク1240により相互に接続される、基板画像バンク1210と、基板検査用モデルサプライヤ1220と、複数の基板関連ユーザ1230と、を含む。基板画像バンク1210は、基板検査用モデルサプライヤ1220や複数の基板関連ユーザ1230、あるいは、その他の提供者からの、教師データとしての基板画像を蓄積する基板画像データベース1212を有する。基板検査用モデルサプライヤ1220は、基板画像データベース1212から提供された教師データを用いて、基板検査用モデル生成部1221で基板検査用モデルを生成し、基板検査用モデルデータベース1222に検索可能に格納する。それぞれの基板関連ユーザ1230は、ローカルの基板画像データベース1233と、基板検査用モデル生成部1232を含む基板検査装置1231とを有する。なお、基板検査用モデル生成部1232を持たない基板関連ユーザ1230があってもよい。また、基板関連ユーザ1230は、基板画像バンク1210への会員登録が必要であり、他のユーザからの教師データの利用は制限される。
<Configuration of circuit board inspection system>
The board inspection system 1200 of FIG. 12 includes a board image bank 1210 , a board inspection model supplier 1220 , and a plurality of board related users 1230 interconnected by a network 1240 . The board image bank 1210 has a board image database 1212 that stores board images as training data from a board inspection model supplier 1220, a plurality of board related users 1230, or other providers. The board inspection model supplier 1220 uses the teacher data provided from the board image database 1212 to generate a board inspection model in the board inspection model generation unit 1221 and stores it in the board inspection model database 1222 in a searchable manner. . Each board-related user 1230 has a local board image database 1233 and board inspection equipment 1231 including a board inspection model generator 1232 . Note that there may be a board-related user 1230 who does not have the board inspection model generation unit 1232 . Board-related users 1230 are required to register as members of the board image bank 1210, and use of teacher data by other users is restricted.

本実施形態によれば、上記実施形態の効果に加えて、より多数で多種の教師データやサンプルを使用できるので、より信頼性の高い、かつ、汎用性に富んだ基板検査用モデルの生成ができる。すなわち、個々のユーザでは、教師データ、特に不良基板の教師データは、製造材料や製造者個人や製造機械や製造環境などが原因で片寄ったデータになる恐れがある。本実施形態によれば、製造材料や製造者個人や製造機械や製造環境などに左右されない、基板検査用モデルの生成ができる。 According to this embodiment, in addition to the effects of the above embodiment, a larger number and variety of training data and samples can be used, so that a more reliable and versatile board inspection model can be generated. can. In other words, for individual users, training data, particularly training data for defective substrates, may become uneven due to factors such as manufacturing materials, individual manufacturers, manufacturing machines, and manufacturing environments. According to this embodiment, it is possible to generate a substrate inspection model that is not affected by manufacturing materials, individual manufacturers, manufacturing machines, manufacturing environments, and the like.

[他の実施形態]
なお、本実施形態においては、基板の検査、特に「はんだ」の良/不良の検査を例に説明したが、本発明は基板の検査に限定されず、他の製品、特に高さの状態で良/不良の検査が可能なものであれば適用が可能であり、同様の効果を奏する。
[Other embodiments]
In the present embodiment, the inspection of the board, particularly the inspection of the "solder" is explained as an example. It can be applied as long as it can be inspected for good/bad, and the same effect can be obtained.

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的範囲で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の技術的範囲に含まれる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the technical scope of the present invention. Also, any system or apparatus that combines separate features included in each embodiment is included in the technical scope of the present invention.

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に供給され、内蔵されたプロセッサによって実行される場合にも適用可能である。本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるサーバも、プログラムを実行するプロセッサも本発明の技術的範囲に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)は本発明の技術的範囲に含まれる。 Further, the present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices, or may be applied to a single device. Furthermore, the present invention can also be applied when an information processing program that implements the functions of the embodiments is supplied to a system or apparatus and executed by a built-in processor. In order to realize the functions of the present invention on a computer, the technical scope of the present invention includes a program installed in a computer, a medium storing the program, a server for downloading the program, and a processor executing the program. . In particular, non-transitory computer readable media storing programs that cause a computer to perform at least the processing steps included in the above-described embodiments fall within the scope of the present invention.

上記目的を達成するため、本発明に係る基板検査方法は、
検査対象部位を含む基板を複数回撮像するための撮像ユニットを備えた基板検査装置における、前記撮像ユニットにより撮像された複数の基板画像データを用いた基板検査方法であって、
基板画像データを加工して、不良と判断される前記検査対象部位を含む不良画像データを生成する画像加工ステップと、
正常と判断される前記検査対象部位を含む正常画像データと、前記不良画像データとを教師データとして学習して、基板検査用モデルを生成するモデル生成ステップと、
前記複数の基板画像データを合成することにより生成される合成画像データを前記基板検査用モデルに適用することにより、当該検査される基板が正常であるか不良であるかを判定する判定ステップと、
を含む基板検査方法である。
In order to achieve the above object, a board inspection method according to the present invention comprises:
A substrate inspection method using a plurality of substrate image data captured by an imaging unit in a substrate inspection apparatus including an imaging unit for imaging a substrate including a portion to be inspected multiple times,
an image processing step of processing board image data to generate defective image data including the inspected portion determined to be defective;
a model generation step of learning normal image data including the inspection target portion determined to be normal and the defective image data as teacher data to generate a board inspection model;
a determination step of determining whether the board to be inspected is normal or defective by applying the combined image data generated by synthesizing the plurality of board image data to the board inspection model; ,
A substrate inspection method comprising:

上記目的を達成するため、本発明に係る基板検査方法は、
検査対象部位を含む基板上の異なる部分領域を撮像するための撮像ユニットを備えた基板検査装置における、前記撮像ユニットにより撮像された複数の基板画像データを用いた基板検査方法であって、
前記複数の基板画像データを合成することにより生成される合成画像データから検査対象部位の画像を切り出すことにより、不良と判断される前記検査対象部位を含む不良画像データを生成する画像加工ステップと、
正常と判断される前記検査対象部位を含む正常画像データと、前記不良画像データとを教師データとして学習して、基板検査用モデルを生成するモデル生成ステップと、
検査対象基板の前記複数の基板画像データを合成することにより生成される検査対象合成画像データを、前記基板検査用モデルに適用することにより、前記検査対象基板が正常であるか不良であるかを判定する判定ステップと、
を含む。
In order to achieve the above object, a board inspection method according to the present invention comprises:
A substrate inspection method using a plurality of substrate image data captured by an imaging unit in a substrate inspection apparatus having an imaging unit for imaging different partial areas on a substrate including a portion to be inspected, the method comprising:
an image processing step of generating defect image data including the inspected portion judged to be defective by cutting out an image of the inspected portion from the combined image data generated by synthesizing the plurality of board image data ;
a model generation step of learning normal image data including the inspection target portion determined to be normal and the defective image data as teacher data to generate a board inspection model;
By applying inspection target combined image data generated by synthesizing the plurality of board image data of the inspection target board to the board inspection model, it is possible to determine whether the inspection target board is normal or defective. a judgment step for judging;
including.

Claims (5)

基板上の複数の検査対象部位の画像データのそれぞれを加工して、前記複数の検査対象部位のそれぞれが不良であることを示す不良画像データを生成する画像加工ステップと、
前記検査対象部位が正常であることを示す正常画像データと、前記不良画像データとを教師データとして学習して、基板検査用モデルを生成するモデル生成ステップと、
検査される基板上の複数の検査対象部位の画像データを前記基板検査用モデルに適用することにより、当該基板が正常であるか不良であるかを判定する判定ステップと、
を含む基板検査方法。
an image processing step of processing image data of each of a plurality of parts to be inspected on a substrate to generate defective image data indicating that each of the parts to be inspected is defective;
a model generation step of learning the normal image data indicating that the inspection target portion is normal and the defective image data as teaching data to generate a substrate inspection model;
a determination step of determining whether the substrate is normal or defective by applying image data of a plurality of inspection target portions on the substrate to be inspected to the substrate inspection model;
A board inspection method comprising:
基板上の複数の検査対象部位の画像データのそれぞれを加工して、前記複数の検査対象部位のそれぞれが不良であることを示す不良画像データを生成する画像加工部と、
前記検査対象部位が正常であることを示す正常画像データと、前記不良画像データとを教師データとして学習して、基板検査用モデルを生成するモデル生成部と、
検査される基板上の複数の検査対象部位の画像データを前記基板検査用モデルに適用することにより、当該基板が正常であるか不良であるかを判定する判定部と、
を備え、
前記モデル生成部は、生成した前記基板検査用モデルの精度を検証するモデル検証部を有し、前記モデル検証部の検証結果から前記基板検査用モデルの精度が不十分な場合に、前記画像加工部により生成された前記教師データを追加して学習し、新たな基板検査用モデルを生成する基板検査装置。
an image processing unit that processes image data of each of a plurality of inspection target portions on a substrate to generate defective image data indicating that each of the plurality of inspection target portions is defective;
a model generation unit that learns normal image data indicating that the inspection target portion is normal and the defective image data as teacher data to generate a board inspection model;
a determination unit that determines whether the substrate is normal or defective by applying image data of a plurality of inspection target portions on the substrate to be inspected to the substrate inspection model;
with
The model generation unit has a model verification unit that verifies the accuracy of the generated board inspection model, and if the accuracy of the board inspection model is insufficient based on the verification result of the model verification unit, the image processing is performed. A circuit board inspection device that adds and learns the teacher data generated by the unit to generate a new circuit board inspection model.
前記モデル検証部は、前記検査対象部位の画像データにおける前記基板検査用モデルで異常と判定された箇所を、前記検査対象部位の画像データと比較できるように表示する表示部を有し、
前記表示部は、さらに、前記モデル検証部が検証した検査対象部位の正常な検査対象部位からの相違の程度を表す異常度の一覧表を表示する請求項2に記載の基板検査装置。
The model verification unit has a display unit that displays a portion determined to be abnormal by the board inspection model in the image data of the inspection target portion so that it can be compared with the image data of the inspection target portion,
3. The board inspection apparatus according to claim 2, wherein the display unit further displays a list of degrees of abnormality indicating the degree of difference between the inspected portion verified by the model verification unit and the normal inspected portion.
前記検査対象部位の画像データは、撮像された基板の画像データに基づいて生成された画像データ、または、基板の3次元CADデータに基づいて生成された画像データであり、
前記画像加工部は、
前記検査対象部位の画像データが撮像された画像データである場合、画像編集ソフトウェアにより前記検査対象部位の画像データを前記不良画像データに変更し、
前記検査対象部位の画像データが3次元CADデータに基づいて生成された画像データである場合、前記3次元CADデータを前記不良の検査対象部位を表す3次元CADデータに変更して、レイトレーシングにより前記不良画像データを生成する請求項2または3に記載の基板検査装置。
The image data of the inspection target portion is image data generated based on the image data of the substrate that has been imaged, or image data generated based on the three-dimensional CAD data of the substrate,
The image processing unit
when the image data of the inspection target site is image data obtained by imaging, using image editing software to change the image data of the inspection target site to the defective image data;
When the image data of the inspection target portion is image data generated based on three-dimensional CAD data, the three-dimensional CAD data is changed to three-dimensional CAD data representing the defective inspection target portion, and ray tracing 4. The substrate inspection apparatus according to claim 2, wherein said defective image data is generated.
基板上の複数の検査対象部位の画像データのそれぞれを加工して、前記複数の検査対象部位のそれぞれが不良であることを示す不良画像データを生成する画像加工部と、
前記検査対象部位が正常であることを示す正常画像データと、前記不良画像データとを教師データとして学習して、基板検査用モデルを生成するモデル生成部と、
を備え、
前記モデル生成部は、生成した前記基板検査用モデルの精度を検証するモデル検証部を有し、前記モデル検証部の検証結果から前記基板検査用モデルの精度が不十分な場合に、前記画像加工部により生成された前記教師データを追加して学習し、新たな基板検査用モデルを生成するモデル生成装置。
an image processing unit that processes image data of each of a plurality of inspection target portions on a substrate to generate defective image data indicating that each of the plurality of inspection target portions is defective;
a model generation unit that learns normal image data indicating that the inspection target portion is normal and the defective image data as teacher data to generate a board inspection model;
with
The model generation unit has a model verification unit that verifies the accuracy of the generated board inspection model, and if the accuracy of the board inspection model is insufficient based on the verification result of the model verification unit, the image processing is performed. A model generation device that adds and learns the teacher data generated by the unit to generate a new board inspection model.
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