JP4190243B2 - Electronic circuit component visual inspection method, visual inspection apparatus, and electronic circuit component manufacturing method. - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路用部品の外観検査方法及び外観検査装置並びに電子回路用部品の製造方法に関し、より詳細には、外観検査の高精度化に適した電子回路用部品の外観検査方法及びそれに用いられる外観検査装置並びに、該外観検査方法にて外観検査が行なわれる工程を有する電子回路用部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やワークステーション（ＷＳ）等のコンピュータの劇的な進歩は勿論のことであるが、カメラやスキャナ等の画像入出力機器、ＣＤやＭＯ等の画像記録装置の進歩に伴い画像処理における処理速度や、処理精度といった処理技術は、目覚しく発展するに至っている。
そのような中、従来、目視検査に頼っていたパッケージ基板や半導体部品等の電子回路用部品の外観検査は、画像処理を用いた自動化へと技術転換がなされようとしている。尚、本明細書における電子回路用部品は、セラミックパッケージ基板やプラスチックパッケージ基板といった周知のパッケージ基板および、ＬＳＩやＩＣチップといった半導体部品、チップキャパシタ、アンテナスイッチモジュール等を含む周知の電子部品を概念として含有する。
【０００３】
上記外観検査に用いられる画像処理の方法としては、モノクロ処理による白黒２値化処理の方法と、カラー画像処理による方法とが種々検討されている。
また、カラー画像処理を用いた外観検査においては、白黒２値化処理を用いた場合に比べて外観上の微妙な色差の識別能力を高めることができる。そのため、構成原料による微妙な色差が表面に発生しやすい電子回路用部品の外観検査においては、カラー画像処理による方法が、特に有用な方法であることが認識されている。
【０００４】
【特許文献１】
実開平７−２９６４号公報
【特許文献２】
特開平９−１０６４５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、カラー画像処理を用いて電子回路用部品の外観検査を行った場合、白黒２値化処理を用いた場合に比べて、処理精度に関して次のような問題が特に顕在化してしまう。カラー画像は、３次元色空間座標系の独立した３つの座標成分のそれぞれ座標値にて表される。そのため、白黒２値化にて表される白黒の濃淡度に比べて、外観上の微妙な色差の識別能力が高まる訳である。この色差の識別能力の向上により、外観上の良品領域と不良領域との色差が際立つことになるので、該不良領域の抽出精度を高めることが可能となる。しかしながら、この識別能力の向上により、カラー画像処理を行なうために順次製品ごとに取得するそれぞれ検査画像間における色度のばらつき、つまり、製品ごとにその製造工程上にて不可避的に発生してしまう色度のばらつきも、白黒２値化の場合に比べて顕著に表れてしまう。そのため、検査画像と予め設定される基準画像とを用いて製品ごとに順次画像処理した際に、良品領域が不良領域として過剰抽出される不具合の発生や、不良領域の見逃しといった不具合の発生が、電子回路用部品のように大量の製品を順次外観検査として取り扱う必要がある以上、ある程度避け得ない状況となる。この製品ごとに発生する色度のばらつきが製品の品質に関わりがない場合、外観検査方法を工夫することで、該色度のばらつきに起因する検査精度の低下を少なくとも抑制することが求められることになる。
【０００６】
上述のごとくカラー画像処理を用いた外観検査のほうが、白黒２値化処理を用いた場合に比べてその処理精度は高いが、昨今の電子回路用部品の高密度化および高集積化に対応する形で、さらなる外観検査の高精度化を図るためには、上記製品ごとに発生する色度のばらつきに起因した外観検査精度の低下を抑制することは重要な課題とされる。即ち本発明は、電子回路用部品の外観をカラー画像処理を用いて外観検査する際に、その処理精度の向上を可能とする電子回路用部品の外観検査方法及びそれに用いられる外観検査装置並びに、該外観検査方法にて外観検査を行う工程を有する電子回路用部品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記課題を解決するための電子回路用部品の外観検査方法は、
電子回路用部品の検査面からの検査光をカラー受光部にて受光し、該カラー受光部の検知出力に基づいて前記検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成する検査面色情報生成工程と、
該検査面色情報生成工程によって生成された前記検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データの３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データを作成し、前記第一検査面データの少なくとも１つの座標成分および第二検査面データの少なくとも１つの座標成分のうち、前記第一検査面データと前記第二検査面データとの座標成分からなる画像処理データを得る画像処理データ作成工程と、
前記像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち前記画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定する不良領域選定工程とを含むとともに、
前記不良領域選定工程における前記画像処理に用いる前記画像処理データは、前記良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する前記画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとされることを特徴とする。
【０００８】
上記本発明の電子回路用部品の外観検査方法は、その外観検査対象である、電子回路用部品の検査面の外観のカラー画像に対して、画像処理を施すことにより行なうものである。まず、検査面の外観のカラー画像を、検査面からの検査光をカラー受光部で受光することにより得るとともに、該カラー受光部より、そのカラー画像の入力信号に対する検知出力を出力させる。そして、該検知出力に基づいて、検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成させる（検査面色情報生成工程）。該検査面色情報は、検査面内の各位置、つまりは、検査面の外観のカラー画像を区画化した各画素の位置における、３次元色空間座標系をなす独立した３つの座標成分のそれぞれ座標値から構成されるものである。このように、検査面色情報は、検査面内の各位置の位置情報と、その位置におけるカラー画像情報とを含むものである。
【０００９】
上記検査面色情報を生成させた後、該検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データおよび該第一検査面データを自身の３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データのうちの少なくとも一方における、少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを作成する（画像処理データ作成工程）。この第一検査面データは、検査面色情報と同じ３次元色空間座標系からなり、他方、第二検査面データは、第一検査面データとは異なる３次元色空間座標系からなるものである。電子回路用部品の外観を検査する際、検査対象によって有用とされる３次元色空間座標系の座標成分は変化する。そこで、その有用な座標成分に適宜対応する形で、第一検査面データおよび第二検査面データのうちの少なくとも一方における、少なくとも１つの座標成分から画像処理データは構成される。この画像処理データが、画像処理する際の検査画像をなす画像データとされるものである。そして、この画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち画像処理データに対応する良品基準色データとを用いたカラー画像処理にて不良領域を選定する（不良領域選定工程）。該不良領域選定工程を行う際のカラー画像処理は、画像処理データと良品基準色データとのそれぞれ同じ座標成分同士の座標値に対する差分を用いた差分処理や、画像処理データと良品基準色データとのそれぞれ同じ座標成分同士によるパターンマッチング処理など公知の画像処理を適宜採用することにより行なうことができる。なお、良品基準色情報は、検査面内の各位置におけるカラー画像情報の各座標成分に対して、予め設定される良品基準値からなるものである。つまり、外観検査として画像処理する際に適宜選択される３次元色空間座標系のそれぞれ座標成分に対して、良品許容範囲内における所定の基準値を座標値として予め設定させたものである。
【００１０】
ただし、本発明における上記不良領域選定工程における画像処理に用いる画像処理データは、良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとする。つまり、電子回路用部品の所定領域の検査面に対する外観検査をなす画像処理は、その製品ごとについて、毎回、補正画像処理データと良品基準色データとを用いて行なうものとする。このことにより、検査面の画像情報に基づく画像処理データのある座標成分の画像が、製品ごとの不可避的な色度のばらつきに伴い良品基準色データの同座標成分の画像に対して色度のばらつきを有したとしても、本発明に示すように製品ごとに補正画像処理データを作成することで画像処理に与える不良領域の過剰検出等の不具合を効果的に抑制することが可能となる。電子回路用部品を外観検査対象とすることは、必然的に製品ごとに不可避的な色度のばらつきが発生しやすいものを取り扱うことになり、さらに、電子回路用部品においては、その外観検査を順次大量に処理する必要がある。そのため、特に製造工程上において製品品質に関わりなく不可避的に発生する色度のばらつきが検査精度の低下に繋がることは、従来ある程度避けがたい問題であったが、本発明においては、そのような不具合の発生を効果的に抑制することができるので、結果として外観検査における検査精度を確実に高めることが可能となる。
【００１１】
上記した補正画像処理データの作成は、画像処理データおよび良品基準色データのそれぞれ同一座標成分を表すデータ同士を、その座標値の大きさを基に比較処理することによりなされる。この比較処理を行う際、座標成分を表すデータのうち全座標値からなるデータ群、つまり検査面の全領域に対応するデータ群を用いて行ってもよいし、座標成分を表すデータのうち一部の座標値からなるデータ群、つまり検査面の所定の部分領域に対応するデータ群を用いて行ってもよい。このように、検査面の全領域または所定の部分領域に対応するデータ群を適宜使用して比較処理がなされる。また、比較処理を、例えば、座標成分を表すデータのうち一部の座標値からなる第一データ群と、該第一データ群を除く座標値から適宜選択される第二データ群とを個別に比較することにより行うといったように、検査面の所定領域に各自対応する複数のデータ群を用いた個別の比較処理にて補正画像処理データを作成してもよい。
【００１２】
上記した画像処理データおよび良品基準色データのそれぞれ同一座標成分を表すデータ同士を、その座標値の大きさを基に比較処理する方法としては、それぞれの平均値、中央値、最頻値や加重平均値を代表値として用いた方法、または、良品基準色データ側の座標成分の大きさを基に設定されるしきい値を代表値にしたハイパス、ローパス、バンドパスなどのフィルタ処理を画像処理データ側の座標成分に対して施す方法や、さらにはフーリエ変換を組み入れた方法など、公知の統計学的な比較補正処理の方法を適宜選択して用いればよい。このように、画像処理データおよび良品基準色データのそれぞれ同一座標成分の座標値に基づく大きさを比較処理した後、該比較処理結果に基づいて画像処理データにおけるそれぞれ座標成分の座標値の大きさを補正処理することにより補正画像処理データが作成されることになる。
【００１３】
次に、本発明における補正画像処理データの作成は、良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータのうち検査面における所定の部分領域に対応するデータ群に基づく基準代表値と、該座標成分に対応する画像処理データのそれぞれ座標成分を表すデータのうち前記部分領域に対応するデータ群に基づく比較代表値とを用いた補正処理にて行うことを特徴とする。
【００１４】
上述のように補正画像処理データの作成は、画像処理データおよび良品基準色データのそれぞれ同一座標成分を表すデータ同士を、それぞれの座標値を基に比較処理することによりなされる。この比較処理は、製品ごとに発生する色度のばらつきを、良品基準色データに基づいてある意味平滑化する処理にあたる。そのため、この目的においては、比較処理を、各々画像処理と良品基準色データとのそれぞれ同一座標成分を表すデータのうち検査面における所定の部分領域に対応するデータ群に基づく、各々比較代表値と基準代表値とを用いた処理とすることで十分に対応できる。なぜなら、製品自体の検査面領域における色度のばらつきを平滑化するのが目的ではなく、製品ごとの検査面領域における色度のばらつきを平滑化させることが目的であるからである。また、このように比較処理を、座標成分を表すデータのうち一部分のデータ群を用いて行うものとすることで、その比較処理の処理時間を短縮化することができ、ひいては、該比較処理結果に基づいて画像処理データにおけるそれぞれ座標成分の座標値の大きさを補正処理することにより作成する補正画像処理データの作成時間も短縮化することができる。電子回路用部品の外観検査においては、大量の製品を順次効率よく処理することも作業上重要とされるので、補正画像処理データの作成時間の短縮化をなすことは有用であると言える。
【００１５】
さらに、上記した比較処理に用いる基準代表値および比較代表値は、それぞれ検査面における所定の部分領域をなすデータ群の平均値、中央値および最頻値のうちのいずれかとするのが望ましい。比較処理自体は、上述したように製品ごとの色度のばらつきを平滑化するのが目的であるので、ある特定の座標値に重みを付けたり、異常値の発生に気を配る形でフィルタ処理を施すなどといった処理を煩雑化することなく、基礎的な統計量を比較する際に一般的に用いる平均値、中央値および最頻値のいずれかを用いれば十分であると言える。その結果、処理自体も煩雑とならず簡便に比較処理を行うことが可能となる。また、検査面における所定の部分領域をなすデータ群の分布が概ね左右対称となるものであれば、特には、平均値を用いて比較処理を行なうのが望ましい。なぜなら、データ群の分布が概ね左右対称となれば、平均値と中央値および最頻値との値は同等と見なしうるものとなり、処理を最も簡便に行えるものが平均値であるからである。
【００１６】
上記した基準代表値および比較代表値を用いた比較処理としては、例えば、基準代表値と比較代表値との差分値などを取る方法を採用すればよく、その後、該差分値を、比較処理の対象となった座標成分を表すデータの全座標値または一部の座標値に対して例えば加えたり引いたりすることで、画像処理データの補正処理がなされることになる。
【００１７】
ここまでに、本発明においては、少なくとも補正画像処理データを用いた画像処理を行なうことで、その不良領域を選定する選定精度が効果的に高まることについて述べてきた。そこで、次に、画像処理にて用いられる３次元色空間座標系について述べる。第一としては、公知の３次元色空間座標系であれば、特に限定されるものではないが、その中においても、第一検査画像データは、光の三原色である赤Ｒ、緑Ｇおよび青Ｂを座標成分とするＲＧＢ座標系とするのが好適である。なぜなら、外観をカラー撮像するためのカラー受光部としては、ＣＣＤカメラが多く用いられており、その検知出力の信号は、ＲＧＢ座標系に対応したものとされるからである。このように、第一検査画像データを、ＲＧＢ座標系からなるものとすることで、カラー受光部からの検知出力データに基づいて検査面色情報を生成し、第一検査画像データを作成する工程過程において座標変換する必要がなく、外観検査の処理時間を短縮化することが可能となる。次に、第一検査面データを座標変換することにより作成される第二検査面データは、色相Ｈ、彩度Ｓおよび明度Ｉを座標成分とするＨＳＩ座標系とするのが好適である。なぜなら、電子回路用部品の良品基準値からなる良品基準色情報は、目視により得られた判定基準を基に設定する必要があり、ＨＳＩ座標系が、人の色感覚に近いものとされるからである。つまりは、第二検査面データを、ＨＳＩ座標系とすることで、その良品基準値とされる良品基準色情報の判定基準がより精度よく設定されることになり、ひいては、外観検査の処理精度を高めることが可能となる。
【００１８】
勿論、第一検査面データおよび第二検査面データは、上述の３次元色空間座標系に限定されるわけではなく、例えば、ＲＧＢ座標系およびＨＳＩ座標系は、それぞれ独立した３つの座標成分からなるが、該座標成分に従属する座標成分を加えた、４つ以上の座標成分よりなるものとすることも可能である。このように、第一検査面データおよび第二検査面データをなす３次元色空間座標系は、第一には、外観検査処理において、必要とされる処理精度および処理時間を考慮して、適宜公知のものから選択されればよい。
【００１９】
次に、上述してきたような電子回路用部品の外観検査方法を行なうための外観装置について述べる。そこで、本発明の電子回路用部品の外観検査装置は、
電子回路用部品の検査面を撮像するカラー受光部と、
該カラー受光部の検知出力に基づいて検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成する検査面情報生成手段と、
該検査面色情報生成工程によって生成された前記検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データの３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データを作成し、前記第一検査面データの少なくとも１つの座標成分および第二検査面データの少なくとも１つの座標成分のうち、前記第一検査面データと前記第二検査面データとの座標成分からなる画像処理データを作成する画像処理データ作成手段と、
前記画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定する不良領域選定手段とを備えてなるとともに、
不良候補領域選定手段における画像処理に用いられる画像処理データは、良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとされることを特徴とする。
【００２０】
まず、カラー受光部にて電子回路用部品の検査面のカラー画像を撮像し、その検査面の各位置それぞれに対応した各画素にてカラー画像の入力信号を検知するとともに、各画素におけるカラー画像を表す３次元色空間座標系の３つの座標成分それぞれに対応する検知出力の信号を、カラー受光部より出力させる。次に、出力されたアナログ信号に基づいて、検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分それぞれに対応する３つの座標値よりなる検査面色情報を、デジタル信号として生成する検査面情報生成手段は、パーソナルコンピューター（ＰＣ）などのコンピューターに具備させることができる。そして、該検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データおよび該第一検査面データを自身の３次元色空間座標系とは異なる３次元座標系に座標変換させた第二検査面データのうち少なくなくとも一方における少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを作成する画像処理データ作成手段もまたＰＣなどのコンピューターに具備させることができる。そして、該画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定する不良領域選定手段は、上記同様にＰＣなどのコンピューターに具備させることができる。ただし、不良領域選定手段における画像処理に用いられる画像処理データは、良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータ、つまり、上述した補正画像処理データとされる。この補正画像処理データを作成するための手段も、コンピューターに具備させることができる。このような手段を具備した本発明の外観検査装置を用いることで、上述したような電子回路用部品の外観検査方法を行なうことができる。
【００２１】
ここまでに、本発明の電子回路用部品の外観検査方法および外観検査装置について述べた。次に、このような外観検査方法により、電子回路用部品の外観検査を行なう外観検査工程を有する本発明の電子回路用部品の製造方法について述べる。まず、配線パターンを基板上に形成させる工程にて、電子回路用部品の素子機能に応じた配線パターンが形成される。このような配線パターンが形成された基板表面上の外観に対して、異物の付着、変色、クラック、表面の剥がれ等の不良領域を外観検査する必要がある。そこで、この配線パターンが形成された基板表面上の検査面に対する外観検査を、上記したような外観検査方法を用いた判定工程にて行なう。該判定工程においては、まず、上記した外観検査方法と同様の方法を用いて、検査面における不良領域の選定を行なう。そして、さらに、選定された不良領域に対応する配線パターンの各部位における面積、長さ等の形状をそれぞれ評価することで、最終的な良否判定を行なう。このような作業工程にて基板表面上の検査面の外観に対する判定工程を行なうことで、その外観検査の処理精度を向上させることできる。その結果、製造される電子回路用部品を製品とする際の信頼性とともにその品質を高いものとすることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明を行なう。
図１は、本発明の電子回路用部品の外観検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。外観検査装置１００は、電子回路用部品１を載置するステージ２０を具備してなる。また、ステージ２０は、移動制御装置５０からの電力により、電子回路用部品１の位置決め及び搬送を、自動的に行なうことができる。外観検査装置１００は、その他に、光源３０からの光を電子回路用部品１の検査面上に照明させるための照明装置４０、カラー受光部２および画像処理装置１１などを含んだ構成とされる。カラー受光部２は、外観検査対象となる電子回路用部品１の検査面の外観のカラー画像を撮像し、その検査面の各位置それぞれに対応した各画素にてカラー画像の入力信号を検知するとともに、各画素におけるカラー画像を表す３次元色空間座標系の３つの座標成分それぞれに対応する検知出力の信号を画像処理装置１１に出力する機能を持つ。次に、画像処理装置１１は、図３に示すように、演算処理等の機能をなすＣＰＵ１３、データを記憶する機能をなすメモリ１４、データを保管および蓄積する機能をなすハードディスク１５、カラー受光部２から出力される、カラー画像を表す３次元色空間座標系の３つの座標成分それぞれに対応する検知出力の信号を取り込むとともに、そのアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換させる機能を持つ画像取込ボード１６、および、取込画像や処理状態等を表示するモニター１２などを有してなる。このような画像処理装置１１により、画像データの作成、画像処理等を行なうことができる。なお、図１および図３における画像処理装置１１の形態は、パーソナルコンピューター（ＰＣ）を主体としたものとなっているが、ＰＣの代わりにワークステーションなど汎用コンピューターを使用することもできる。また、画像取込および処理機能を特化させた画像処理装置を、コンピューターに外部接続させる形態にて機能させることもできる。さらに、ハードディスク１５を、ここでは補助記憶装置として位置づけているが、この補助記憶装置としてのハードディスクをＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどのリム−バル記憶媒体、または、ＬＡＮなどで接続された外部の記憶媒体に置き換えることもできる。一方、メモリ１４は、画像データの記憶ならびに画像処理、演算処理等に用いられるが、これらメモリ１４の機能をハードディスク１５にてなすことも勿論可能である。
【００２３】
次に、図１、図２および図３を併用して本発明の外観検査方法について説明を行う。図２は外観検査方法の一作業手順を示すものである。ステージ２０に載置された電子回路用部品１の検査面に対して、光源３０からの光を照明装置４０を介して照射し、電子回路用部品１の検査面の外観のカラー画像をカラー受光部２にて撮像するとともに、その検査面の各位置に対応する各画素における、カラー画像を表す３次元色空間座標系の３つの座標成分それぞれに対応する検知出力の信号を画像処理装置１１に出力する。そして、画像処理装置１１の画像取込ボード１６にて、入力された検知出力の信号を、Ａ／Ｄ変換するとともに、デジタル信号としての検査面色情報を生成する。この検査面色情報は、検査面の各位置、つまりは、検査面の外観のカラー画像を区画化した各画素の位置における、３次元色空間座標系の独立した３つの座標成分それぞれに対応した３つの色空間座標値から構成されるものである。このように、検査面色情報は、検査面の各位置の位置情報と、その各位置におけるカラー画像情報とを含むものである。この作業がステップ１の検査面色情報生成工程にあたる。そして、生成された検査面色情報は、画像取込ボード１６を介して、検査面のカラー画像の情報として画像処理装置１１に取り込まれることになる。
【００２４】
ステップ１にて画像処理装置１１に入力された検査画色情報を、画像処理装置１１のメモリ１４に第一検査画像として保管しておく。そして、予めメモリ１４に読み込ませておいた基準画像と比較し、第一検査画像において位置ズレがある場合は、そのズレ量を画像処理装置１１にて計算する。その後、該ズレ量を基に第一検査画像の位置補正を行い、第一検査面データとしてメモリ１４に保管する。この作業がステップ２にあたる。
【００２５】
次に、第一検査面データとは異なる３次元色空間座標系のデータを必要とする場合、ステップ２にてメモリ１４に保管した第一検査面データを、自身の３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に、ＣＰＵ１３およびメモリ１４を用いた演算処理にて座標変換するとともに、その処理結果を第二検査面データとしてメモリ１４に保管する。そして、これら第一検査面データおよび第二検査面データのうち少なくとも一方における少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを画像処理装置１１を用いて作成するとともに、メモリ１４に保管する。この作業が、ステップ３の画像処理データ作成工程にあたる。また、第一検査面データおよび第二検査面データのうち少なくとも一方を構成する検査面の各位置におけるカラー画像情報の各座標成分それぞれに対して、良品許容範囲内の良品基準値を予め設定させておくとともに、これら良品基準値からなる良品基準色情報を予めメモリ１４に読み込ませておく。そして、良品基準色情報のうち画像処理データの各座標成分に対応する良品基準色データをメモリ１４に保管しておく。さらに、この良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさを、ＣＰＵ１３およびメモリ１４を用いた演算処理にて補正処理するとともに、この補正処理にて作成したデータを補正画像処理データとしてメモリ１４に保管しておく。この作業がステップ４の補正画像処理データ作成にあたる。
【００２６】
そして、画像処理データの各座標成分を表すデータと、該座標成分に対応する良品基準色データの各座標成分を表すデータとを用いて、それらを差分処理することによる画像処理や、パターンマッチングすることによる画像処理などの公知の画像処理を、画像処理装置１１にて行う。この画像処理にて抽出されたデータに対応する検査面内の各位置の集合を、不良領域とする。この作業が、ステップ５の不良領域選定工程にあたる。また、ここで抽出されたデータは、画像抽出データとしてメモリ１４に保管しておく。
【００２７】
ステップ５の不良領域選定工程における画像処理は、画像処理データと良品基準色データとを用いて行われるが、例えば、差分処理を行なう座標成分とパターンマッチングを行う座標成分とを分けた形で個別に種類の異なる画像処理を施すものとしてもよい。その場合、それぞれの画像処理にて個別にデータ抽出がなされるが、それら抽出したデータを合わせたものに対応する検査面の各位置の集合が不良領域とされる。
【００２８】
次に、ステップ５の作業の後、選定された不良領域に対応するメモリ１４に保管しておいて画像抽出データを用いて、電子回路用部品１の検査面内において不良領域とされた各部位それぞれの面積、長さを画像処理装置１１にて解析を行い、形状評価データを作成する。該形状評価データから、電子回路用部品１の検査面内に形成された配線パターンの各部位ごとに設定されたしきい値を超えるものが抽出された場合、その電子回路用部品１を不良と判定する。この作業が、ステップ５の形状評価による良否判定にあたる。なお、ここでは、ステップ４における画像処理にて抽出されたデータをまとめて抽出データとしたが、例えば、画像処理される座標成分ごとの抽出データを個別に抽出データとしてメモリ１４に保管させるとともに、それら抽出データを個別に用いて、上記同様の方法にて形状評価による良否判定を行うことも可能である。
【００２９】
上記の作業手順には記載していないが、良品基準色情報を構成する各座標成分がなす良品基準画像は、予め、ステップ２の位置補正にて用いた基準画像と比較することにより、位置補正がなされたものである。また、当然であるが、電子回路用部品１において外観検査の対象とされない領域には、予めマスク処理が施されてなる。さて、上記の作業手順により、電子回路用部品１の外観検査が行なわれるが、この作業手順は一例にすぎない。ステップ２の位置補正や、画像処理装置１１におけるデータの作成、演算処理および解析の方法・手順は、公知のものが適用可能である。
【００３０】
次に、第一検査面データや第二検査面データに用いられる３次元色空間座標系の具体例や、ステップ３における補正処理の具体例などを合わせて、以下に本発明の外観検査方法の実施例について説明を行う。
【００３１】
（実施例） カラー受光部２として、光の三原色（赤R、緑G、青B）別に、カラー画像を取り込めるものを用いる。例えば、ＣＣＤ型の３板式カラーラインセンサカメラなどを用いる。このようなラインセンサカメラ２を用いて、図４に示すように、電子回路用部品１を載置したステージ２０をカメラスキャン方向とは垂直方向とされるＸ方向に移動させることにより、電子回路用部品１の検査面の外観のカラー画像を、Ｒ、Ｇ、Ｂ別に検査面色情報として画像処理装置１１に取り込む。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ別の各取り込み画像は、図４に示すように、画素を最小単位として構成され、各画素の大きさは、使用するラインセンサカメラ２の種類やレンズの種類により決まる分解能にて規定される。一方、Ｒ、Ｇ、Ｂ別にラインセンサカメラ２より画像処理装置１１に出力される検知出力の出力値を表す輝度の大きさは、画像処理装置１１にて、例えば、０〜２５５の１バイトのデジタル値に変換される。このようにして、検査面の各位置にそれぞれが対応した各画素の位置における、Ｒ、Ｇ、Ｂ座標成分それぞれに対応した座標値から構成される検査面色情報を、画像処理装置１１に取り込む。また、該検査面色情報は、検査面の各位置の位置情報と、その各位置におけるＲＧＢ座標系にて表されるカラー画像情報とを含むものとされる。
【００３２】
次に、画像処理装置１１に入力された検査面色情報を、画像処理装置１１のメモリ１４に第一検査画像として保管しておく。そして、予めメモリ１４に読み込ませておいた基準画像と比較し、第一検査画像において位置ズレがある場合は、そのズレ量を画像処理装置１１に計算する。その後、該ズレ量を基に第一検査画像の位置補正を行ない、第一検査面データとしてメモリ１４に保管する。
【００３３】
第一検査面データとは異なる３次元色空間座標系（本実施例ではＨＳＩ系）のデータを必要とする場合、上記位置補正を行なった後、メモリ１４に保管された第一検査面データを、自身のＲＧＢ座標系とは異なるＨＳＩ座標系に、ＣＰＵ１３およびメモリ１４を用いた演算処理にて座標変換するとともに、その処理結果を第二検査面データとしてメモリ１４に保管する。ここで、第一検査面データは、カラー画像情報として、Ｒ、Ｇ、Ｂ座標成分の３つの座標成分を有し、他方、第二検査面データは、Ｈ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｉ（明度）座標成分の３つの座標成分を有するものとされる。また、色相Hは、色合いを表すものであり、図５（ａ）に示すように、周方向に対してR（赤）、Ｙ（黄）、Ｇ（緑）、Ｃ（シアン）、Ｂ（青）、Ｍ（マゼンダ）が規定され、その中心に対する角度により色合いが定義されるものである。そこで、該色合いを示す０〜３６０度の範囲からなる角度を、０〜２５５（１バイト）の値に割り充てたものを、Ｈ座標成分の座標値とする。例えば、Ｒを０とすると、Gが８５、Ｂが１７０となり、２５５で再びＲとなる。次に、図５（ｂ）のＨＳＩ座標系に示すように、色の鮮やかさを表す彩度Ｓは、中心からの長さにて定義されるものである。そこで、その長さを、０〜２５５（１バイト）の値に割り充てたものを、Ｓ座標成分の座標値とする。最後に、色の明るさを表す明度Ｉは、中心軸上の位置で定義されるものである。そこで、その位置を、０〜２５５（１バイト）の値に割り充てたものを、I座標成分の座標値とする。
【００３４】
上記のようにそれぞれの座標成分の座標値が規定された、第一検査面データおよび第二検査面データのうち少なくとも一方における少なくとも１つの座標成分からなる画像処理データを画像処理装置１１を用いて作成するとともに、メモリ１４に保管する。また、第一検査面データおよび第二検査面データのうち少なくとも一方を構成する検査面の各位置におけるカラー画像情報の各座標成分それぞれに対して、良品許容範囲内の良品基準値を予め設定させておくとともに、これら良品基準値からなる良品基準色情報を予めメモリ１４に読み込ませておく。そして、上記第一検査画像の位置補正に用いた基準画像を基に、良品基準色情報は位置補正がなされたものとされる。勿論、該良品基準色情報を基準画像として用いることもできる。次に、良品基準色情報のうち画像処理データの各座標成分に対応する良品基準色データをメモリ１４に保管しておく。そして、良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータにおいて、検査面の所定の部分領域に対応するデータ群のそれぞれ座標値の基準代表値を求める。この基準代表値は、例えば、平均値、中央値や最頻値などのいずれかとする。このように求めた基準代表値と同様にして、画像処理データのそれぞれ座標成分を表すデータにおいても、基準代表値を求めたのと同一の検査面の所定の部分領域に対応するデータ群のそれぞれ座標値の比較代表値を求める。そして、求めた基準代表値と比較代表値との差分値を取るとともに、該差分値を、画像処理データのそれぞれ座標成分を表すデータのバックグランドの底上げまたは底下げの形で、例えば、該データをなす全座標値に加えるまたは減ずる補正処理を行なう。そして、その処理結果を、補正画像処理データとしてメモリ１４に保管する。
【００３５】
そして、補正画像処理データを作成した後、補正画像処理データと良品基準色データとの同一座標成分をなすデータ同士の差分処理やパターンマッチングなどの画像処理を行うことで、不良領域の選定を行う。そして、この選定結果に基づいて、形状評価による最終的な電子回路用部品の良否判定を行う。
【００３６】
上記のように補正画像処理データを用いた画像処理を行うことで、製品ごとに発生する不可避的な色度のばらつきを効果的に平滑化することが可能となり、ひいては、電子回路用部品の外観検査の検査精度を高めることができる。但し、本実施例は、あくまで例示であるので、請求項の記載に基づく技術的範囲を逸脱しない限り、種々の変形ないし改良を付加することができる。例えば、補正画像処理データの作成を、検査面の全領域に対応するデータを用いて求めた基準代表値および比較代表値を基に行ってもよいし、検査面の領域を所定複数の領域に分割するとともに個別にそれぞれ基準代表値および比較代表値を求め、それに応じて座標成分のデータをなすそれぞれ座標値を個別に補正する方法にて行ってもよい。
【００３７】
上述してきた本発明の外観検査方法を用いることで、電子回路用部品の検査面に対して行なわれる外観検査の検査精度を高めることが可能となる。また、電子回路用部品の素子機能に応じた配線パターンが基板上に形成された、該基板上の外観に対して、異物の付着、変色、クラック、表面の剥がれ等を外観検査する判定工程を有する電子回路用部品の製造方法においても、該判定工程を本発明の外観検査方法と同様な方法を用いて行なうことで、その外観に対する検査精度を向上させることができる。
【００３８】
尚、上述した本発明に係わる実施形態および実施例は、あくまで一例であって、電子回路用部品の検査面の外観検査において、製品ごとに補正画像処理データを作成するとともに、該補正画像処理データを用いて画像処理を行なう概念のものは、本発明の概念に内包されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外観検査装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】本発明の外観検査方法の一作業手順を示す概略工程図。
【図３】本発明の外観検査装置の要部の概略構成図。
【図４】本発明の外観検査方法を説明するための模式図。
【図５】本発明の外観検査方法に用いられる３次元色空間座標系を説明するための模式図。
【符号の説明】
１ 電子回路用部品
２ カラー受光部（ラインセンサカメラ）
１１ 画像処理装置
１００ 外観検査装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic circuit component appearance inspection method, an appearance inspection apparatus, and an electronic circuit component manufacturing method, and more particularly, to an electronic circuit component appearance inspection method suitable for increasing the accuracy of an appearance inspection, and to the same. The present invention relates to a visual inspection apparatus used and a method for manufacturing an electronic circuit component including a step of performing visual inspection by the visual inspection method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, not only dramatic progress in computers such as personal computers (PCs) and workstations (WS), but also in image input / output devices such as cameras and scanners, and image recording devices such as CDs and MOs, etc. Accordingly, processing technologies such as processing speed and processing accuracy in image processing have been remarkably developed.
Under such circumstances, the technical inspection of the appearance inspection of electronic circuit components such as package substrates and semiconductor components, which has conventionally relied on visual inspection, is going to be converted to automation using image processing. The electronic circuit component in this specification is based on a known package substrate such as a ceramic package substrate or a plastic package substrate, and a known electronic component including a semiconductor component such as an LSI or an IC chip, a chip capacitor, an antenna switch module, or the like. contains.
[0003]
As an image processing method used for the appearance inspection, various methods such as a black and white binarization processing method using a monochrome processing and a color image processing method have been studied.
Further, in the appearance inspection using color image processing, it is possible to enhance the ability to discriminate subtle color differences in appearance compared with the case of using black and white binarization processing. For this reason, it has been recognized that the color image processing method is a particularly useful method in the appearance inspection of electronic circuit components that are likely to generate subtle color differences due to their constituent materials.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 7-2964
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-106459
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, when the appearance inspection of electronic circuit components is performed using color image processing, the following problem regarding processing accuracy becomes particularly apparent as compared with the case where black and white binarization processing is used. A color image is represented by coordinate values of three independent coordinate components in a three-dimensional color space coordinate system. For this reason, the ability to discriminate subtle color differences in appearance is enhanced as compared with the shade of black and white expressed by black and white binarization. By improving the color difference discrimination capability, the color difference between the non-defective region and the defective region on the appearance becomes conspicuous, and the extraction accuracy of the defective region can be increased. However, due to the improvement of the identification capability, chromaticity variation between inspection images sequentially acquired for each product in order to perform color image processing, that is, inevitably occurs in the manufacturing process for each product. The variation in chromaticity also appears significantly compared to the case of black and white binarization. Therefore, when the image processing is sequentially performed for each product using the inspection image and the preset reference image, the occurrence of a defect in which a non-defective region is excessively extracted as a defective region, or the occurrence of a defect such as overlooking a defective region, As long as it is necessary to sequentially handle a large number of products such as electronic circuit parts as appearance inspection, the situation becomes inevitable to some extent. If the variation in chromaticity that occurs for each product is not related to the quality of the product, it is required to devise a visual inspection method to at least suppress a decrease in inspection accuracy due to the variation in chromaticity. become.
[0006]
As described above, the appearance inspection using color image processing has higher processing accuracy than the case of using black and white binarization processing, but corresponds to the recent increase in density and integration of electronic circuit components. In order to further improve the accuracy of the appearance inspection, it is an important issue to suppress the deterioration of the appearance inspection accuracy due to the chromaticity variation occurring for each product. That is, the present invention provides an appearance inspection method for an electronic circuit component, an appearance inspection apparatus used therefor, and an improvement in processing accuracy when the appearance of the electronic circuit component is inspected using color image processing. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an electronic circuit component having a step of performing an appearance inspection by the appearance inspection method.
[0007]
[Means for solving the problems and actions / effects]
The visual inspection method for electronic circuit components to solve the above problems is as follows.
Inspection light from the inspection surface of the electronic circuit component is received by the color light receiving unit, and based on the detection output of the color light receiving unit, from the three coordinate components of the three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface An inspection surface color information generation process for generating inspection surface color information,
The second inspection in which the first inspection surface data representing the three coordinate components of the inspection surface color information generated by the inspection surface color information generation step is coordinate-transformed into a three-dimensional color space coordinate system different from the three-dimensional color space coordinate system. Creating surface data, and among at least one coordinate component of the first inspection surface data and at least one coordinate component of the second inspection surface data, The first inspection surface data and the second inspection surface data An image processing data creation step for obtaining image processing data comprising the coordinate components of
Including a defective area selection step of selecting a defective area by image processing using the image processing data and non-defective standard color data corresponding to the image processing data among predetermined good standard color information,
The image processing data used for the image processing in the defective area selection step is coordinated with each coordinate component of the image processing data corresponding to the coordinate component in accordance with the size of the data representing the coordinate component of the non-defective standard color data. The corrected image processing data is the data that has been corrected in size.
[0008]
The electronic circuit component appearance inspection method of the present invention is performed by performing image processing on the color image of the appearance of the inspection surface of the electronic circuit component, which is the appearance inspection target. First, a color image of the appearance of the inspection surface is obtained by receiving inspection light from the inspection surface by the color light receiving unit, and the color light receiving unit outputs a detection output for the input signal of the color image. Based on the detection output, inspection surface color information including three coordinate components of the three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface is generated (inspection surface color information generation step). The inspection surface color information includes coordinates of three independent coordinate components forming a three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface, that is, at each pixel position where the color image of the appearance of the inspection surface is partitioned. It consists of values. As described above, the inspection surface color information includes the position information of each position in the inspection surface and the color image information at the position.
[0009]
After generating the inspection surface color information, the first inspection surface data representing the three coordinate components of the inspection surface color information and the three-dimensional color space coordinates different from the own three-dimensional color space coordinate system. Image processing data composed of at least one coordinate component in at least one of the second inspection plane data whose coordinates are converted into the system is created (image processing data creation step). The first inspection surface data is composed of the same three-dimensional color space coordinate system as the inspection surface color information, while the second inspection surface data is composed of a three-dimensional color space coordinate system different from the first inspection surface data. . When the appearance of the electronic circuit component is inspected, the coordinate components of the three-dimensional color space coordinate system that are useful depending on the inspection object change. Therefore, the image processing data is composed of at least one coordinate component in at least one of the first inspection surface data and the second inspection surface data in a form corresponding to the useful coordinate components as appropriate. This image processing data is image data that forms an inspection image at the time of image processing. Then, a defective area is selected by color image processing using the image processing data and non-defective standard color data corresponding to the image processing data among preset good standard color information (defective area selecting step). Color image processing at the time of performing the defective area selection step includes difference processing using a difference between coordinate values of the same coordinate components of image processing data and non-defective product reference color data, and image processing data and non-defective product reference color data. Can be performed by appropriately adopting known image processing such as pattern matching processing using the same coordinate components. The non-defective product reference color information is a non-defective product reference value set in advance for each coordinate component of the color image information at each position in the inspection surface. That is, a predetermined reference value within a non-defective acceptable range is set in advance as a coordinate value for each coordinate component of a three-dimensional color space coordinate system that is appropriately selected when image processing is performed as an appearance inspection.
[0010]
However, the image processing data used for the image processing in the defective area selecting step in the present invention is coordinated with the coordinates of the image processing data corresponding to the coordinate components in accordance with the size of the data representing the coordinate components of the good standard color data. It is assumed that the corrected image processing data is data in which the component size is corrected. In other words, the image processing for performing the appearance inspection on the inspection surface of the predetermined area of the electronic circuit component is performed using the corrected image processing data and the non-defective product color data for each product. As a result, an image of a certain coordinate component of the image processing data based on the image information of the inspection surface has a chromaticity of the image of the same coordinate component of the non-defective standard color data due to unavoidable variations in chromaticity for each product. Even if there is a variation, it is possible to effectively suppress problems such as excessive detection of defective areas given to image processing by creating corrected image processing data for each product as shown in the present invention. Making electronic circuit components subject to visual inspection inevitably means handling products that are inevitably subject to inevitable chromaticity variations from product to product, and in addition, electronic circuit components must be visually inspected. It is necessary to process in large quantities sequentially. For this reason, it has been an unavoidable problem in the past that chromaticity variations that are inevitably generated regardless of product quality in the manufacturing process lead to a decrease in inspection accuracy. Since the occurrence of defects can be effectively suppressed, it is possible to reliably increase the inspection accuracy in the appearance inspection as a result.
[0011]
The above-described correction image processing data is created by comparing data representing the same coordinate components of the image processing data and the non-defective product reference color data based on the size of the coordinate values. When this comparison process is performed, a data group consisting of all coordinate values among data representing coordinate components, that is, a data group corresponding to the entire region of the inspection surface may be used, or one of the data representing coordinate components may be used. A data group consisting of the coordinate values of the parts, that is, a data group corresponding to a predetermined partial region of the inspection surface may be used. In this way, the comparison process is performed by appropriately using a data group corresponding to the entire area or a predetermined partial area of the inspection surface. In addition, for example, the comparison process is performed by individually dividing a first data group including a part of coordinate values of data representing coordinate components and a second data group appropriately selected from coordinate values excluding the first data group. The correction image processing data may be created by individual comparison processing using a plurality of data groups each corresponding to a predetermined area on the inspection surface, as performed by comparison.
[0012]
As a method of comparing the data representing the same coordinate components of the above-described image processing data and non-defective standard color data based on the size of the coordinate values, the average value, median value, mode value, and weighting of each can be used. Image processing that uses average values as representative values, or high-pass, low-pass, and band-pass filter processing that uses threshold values set as representative values based on the size of coordinate components on the good standard color data side A known statistical comparison / correction method such as a method applied to the coordinate component on the data side or a method incorporating Fourier transform may be appropriately selected and used. In this way, after comparing the size based on the coordinate values of the same coordinate components of the image processing data and the non-defective product reference color data, the size of the coordinate values of the respective coordinate components in the image processing data based on the comparison processing result As a result of the correction processing, corrected image processing data is created.
[0013]
Next, the corrected image processing data according to the present invention is generated by generating a reference representative value based on a data group corresponding to a predetermined partial area on the inspection surface and representing the coordinate components of the data representing the coordinate components of the non-defective standard color data. It is characterized by performing correction processing using a comparison representative value based on a data group corresponding to the partial area among data representing coordinate components of corresponding image processing data.
[0014]
As described above, the corrected image processing data is created by comparing the data representing the same coordinate components of the image processing data and the good quality standard color data based on the respective coordinate values. This comparison process corresponds to a process of smoothing the chromaticity variation generated for each product in a certain meaning based on the non-defective standard color data. Therefore, for this purpose, the comparison processing is performed by comparing each comparison representative value based on a data group corresponding to a predetermined partial region on the inspection surface among data representing the same coordinate component of each of image processing and non-defective product reference color data. The processing using the reference representative value is sufficient. This is because the purpose is not to smooth the chromaticity variation in the inspection surface region of the product itself, but to smooth the chromaticity variation in the inspection surface region for each product. In addition, since the comparison processing is performed using a part of the data group representing the coordinate component in this way, the processing time of the comparison processing can be shortened, and as a result, the comparison processing result The correction image processing data created by correcting the magnitude of the coordinate value of each coordinate component in the image processing data based on the image processing data can also be shortened. In the appearance inspection of electronic circuit components, it is important in work to sequentially and efficiently process a large number of products. Therefore, it can be said that it is useful to shorten the creation time of corrected image processing data.
[0015]
Furthermore, it is desirable that the reference representative value and the comparative representative value used for the comparison process described above are any one of an average value, a median value, and a mode value of a data group forming a predetermined partial area on the inspection surface. As described above, the purpose of the comparison process itself is to smooth the variation in chromaticity from product to product, so the filter processing is performed in such a way that weights are given to specific coordinate values or attention is paid to the occurrence of abnormal values. It can be said that it is sufficient to use any one of an average value, a median value, and a mode value that are generally used when comparing basic statistics, without complicating processing such as applying. As a result, the process itself is not complicated and the comparison process can be performed easily. Further, if the distribution of the data group forming the predetermined partial area on the inspection surface is substantially symmetrical, it is particularly desirable to perform the comparison process using the average value. This is because if the distribution of the data group is substantially symmetrical, the average value, the median value, and the mode value can be regarded as equivalent, and the average value is the one that can be processed most easily.
[0016]
As the comparison process using the reference representative value and the comparison representative value, for example, a method of taking a difference value between the reference representative value and the comparison representative value may be adopted, and then the difference value is used for the comparison process. The correction processing of the image processing data is performed by adding or subtracting, for example, all or some of the coordinate values of the data representing the target coordinate component.
[0017]
So far, in the present invention, it has been described that the selection accuracy for selecting the defective area is effectively increased by performing image processing using at least the corrected image processing data. Therefore, next, a three-dimensional color space coordinate system used in image processing will be described. The first is not particularly limited as long as it is a known three-dimensional color space coordinate system. Among them, the first inspection image data includes red R, green G, and blue, which are the three primary colors of light. An RGB coordinate system having B as a coordinate component is preferable. This is because a CCD camera is often used as a color light receiving unit for color imaging of the external appearance, and the detection output signal corresponds to the RGB coordinate system. In this way, the first inspection image data is made up of the RGB coordinate system, so that the inspection surface color information is generated based on the detection output data from the color light receiving unit, and the first inspection image data is created. Thus, it is not necessary to perform coordinate conversion in step 1, and the processing time for appearance inspection can be shortened. Next, the second inspection surface data created by coordinate conversion of the first inspection surface data is preferably an HSI coordinate system having hue H, saturation S, and lightness I as coordinate components. This is because non-defective standard color information consisting of non-defective standard values for electronic circuit components must be set based on a judgment standard obtained by visual observation, and the HSI coordinate system is close to human color sensation. It is. In other words, by setting the second inspection surface data in the HSI coordinate system, the determination standard of the non-defective product reference color information, which is the non-defective product reference value, can be set with higher accuracy. Can be increased.
[0018]
Of course, the first inspection surface data and the second inspection surface data are not limited to the above-described three-dimensional color space coordinate system. For example, the RGB coordinate system and the HSI coordinate system include three independent coordinate components. However, it may be composed of four or more coordinate components obtained by adding coordinate components subordinate to the coordinate components. As described above, the three-dimensional color space coordinate system that forms the first inspection surface data and the second inspection surface data is appropriately selected in consideration of processing accuracy and processing time required in the appearance inspection processing. What is necessary is just to select from a well-known thing.
[0019]
Next, an external appearance apparatus for performing the above-described external appearance inspection method for electronic circuit components will be described. Therefore, the appearance inspection apparatus for electronic circuit components of the present invention is:
A color light receiver for imaging the inspection surface of the electronic circuit component;
Inspection surface information generating means for generating inspection surface color information comprising three coordinate components of a three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface based on the detection output of the color light receiving unit;
The second inspection in which the first inspection surface data representing the three coordinate components of the inspection surface color information generated by the inspection surface color information generation step is coordinate-transformed into a three-dimensional color space coordinate system different from the three-dimensional color space coordinate system. Creating surface data, and among at least one coordinate component of the first inspection surface data and at least one coordinate component of the second inspection surface data, The first inspection surface data and the second inspection surface data Image processing data creating means for creating image processing data composed of coordinate components of
The image processing data and a defective area selection means for selecting a defective area by image processing using non-defective standard color data corresponding to the image processing data among predetermined good standard color information,
The image processing data used for the image processing in the defect candidate area selecting means is matched with the size of the data representing the coordinate components of the good standard color data, and the size of each coordinate component of the image processing data corresponding to the coordinate components. Is corrected image processing data which is corrected data.
[0020]
First, a color image of an inspection surface of an electronic circuit component is picked up by a color light receiving unit, and an input signal of the color image is detected at each pixel corresponding to each position on the inspection surface, and the color image at each pixel is detected. The color light receiving unit outputs detection output signals corresponding to the three coordinate components of the three-dimensional color space coordinate system representing Next, based on the output analog signal, inspection surface color information including three coordinate values corresponding to the three coordinate components of the three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface is generated as a digital signal. The inspection surface information generating means can be provided in a computer such as a personal computer (PC). Then, the first inspection surface data representing the three coordinate components of the inspection surface color information and the second inspection surface obtained by coordinate-transforming the first inspection surface data into a three-dimensional coordinate system different from its own three-dimensional color space coordinate system Image processing data creation means for creating image processing data comprising at least one coordinate component in at least one of the data can also be provided in a computer such as a PC. The defective area selecting means for selecting a defective area in the image processing using the image processing data and the non-defective standard color data corresponding to the image processing data among the predetermined good standard color information is the same as described above. It can be provided in a computer such as a PC. However, the image processing data used for the image processing in the defective area selecting means is adjusted to the size of each coordinate component of the image processing data corresponding to the coordinate component in accordance with the size of the data representing the coordinate component of the good standard color data. Is corrected data, that is, the above-described corrected image processing data. Means for creating the corrected image processing data can also be provided in the computer. By using the appearance inspection apparatus of the present invention provided with such means, the appearance inspection method for electronic circuit components as described above can be performed.
[0021]
So far, the appearance inspection method and appearance inspection apparatus for electronic circuit components of the present invention have been described. Next, a method for manufacturing an electronic circuit component of the present invention having an appearance inspection process for performing an appearance inspection of an electronic circuit component by such an appearance inspection method will be described. First, in the process of forming a wiring pattern on a substrate, a wiring pattern corresponding to the element function of the electronic circuit component is formed. With respect to the appearance on the substrate surface on which such a wiring pattern is formed, it is necessary to inspect the appearance of defective areas such as adhesion of foreign matter, discoloration, cracks, and surface peeling. Therefore, the appearance inspection for the inspection surface on the substrate surface on which the wiring pattern is formed is performed in the determination step using the appearance inspection method as described above. In the determination step, first, a defective area on the inspection surface is selected using a method similar to the appearance inspection method described above. Further, the final pass / fail determination is performed by evaluating the shape such as the area and length of each part of the wiring pattern corresponding to the selected defective area. By performing the determination process for the appearance of the inspection surface on the substrate surface in such a work process, the processing accuracy of the appearance inspection can be improved. As a result, it is possible to improve the quality as well as the reliability when the manufactured electronic circuit component is a product.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an electronic circuit component appearance inspection apparatus according to the present invention. The appearance inspection apparatus 100 includes a stage 20 on which the electronic circuit component 1 is placed. Further, the stage 20 can automatically position and convey the electronic circuit component 1 by the electric power from the movement control device 50. In addition, the appearance inspection apparatus 100 includes an illumination device 40 for illuminating light from the light source 30 onto the inspection surface of the electronic circuit component 1, a color light receiving unit 2, an image processing device 11, and the like. . The color light receiving unit 2 captures a color image of the appearance of the inspection surface of the electronic circuit component 1 to be inspected, and detects a color image input signal at each pixel corresponding to each position on the inspection surface. In addition, it has a function of outputting detection output signals corresponding to the three coordinate components of the three-dimensional color space coordinate system representing the color image in each pixel to the image processing apparatus 11. Next, as shown in FIG. 3, the image processing apparatus 11 includes a
[0023]
Next, the appearance inspection method according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows an operation procedure of the appearance inspection method. The inspection surface of the electronic circuit component 1 placed on the stage 20 is irradiated with light from the light source 30 via the illumination device 40, and a color image of the appearance of the inspection surface of the electronic circuit component 1 is received in color. In addition to imaging by the unit 2, detection output signals corresponding to the three coordinate components of the three-dimensional color space coordinate system representing the color image at each pixel corresponding to each position on the inspection surface are sent to the image processing device 11. Output. Then, the image capturing board 16 of the image processing apparatus 11 performs A / D conversion on the input detection output signal and generates inspection surface color information as a digital signal. This inspection surface color information corresponds to each of three independent coordinate components of the three-dimensional color space coordinate system at each position on the inspection surface, that is, at each pixel position that partitions the color image of the appearance of the inspection surface. It consists of two color space coordinate values. Thus, the inspection surface color information includes the position information of each position on the inspection surface and the color image information at each position. This operation corresponds to the inspection surface color information generation step of Step 1. Then, the generated inspection surface color information is taken into the image processing apparatus 11 as information on the color image of the inspection surface via the image capture board 16.
[0024]
The inspection image color information input to the image processing apparatus 11 in step 1 is stored in the memory 14 of the image processing apparatus 11 as a first inspection image. Then, the image processing apparatus 11 calculates the amount of deviation when there is a positional deviation in the first inspection image, compared with a reference image previously read into the memory 14. Thereafter, the position of the first inspection image is corrected based on the amount of deviation, and stored in the memory 14 as first inspection surface data. This work corresponds to Step 2.
[0025]
Next, when the data of the three-dimensional color space coordinate system different from the first inspection surface data is required, the first inspection surface data stored in the memory 14 in step 2 is converted into the own three-dimensional color space coordinate system. The coordinate is converted into a different three-dimensional color space coordinate system by arithmetic processing using the
[0026]
Then, using the data representing each coordinate component of the image processing data and the data representing each coordinate component of the non-defective product reference color data corresponding to the coordinate component, image processing or pattern matching by performing a difference process between them. The image processing apparatus 11 performs known image processing such as image processing. A set of positions in the inspection surface corresponding to the data extracted by this image processing is defined as a defective area. This operation corresponds to the defective area selection step in step 5. The data extracted here is stored in the memory 14 as image extraction data.
[0027]
The image processing in the defective area selection step in step 5 is performed using the image processing data and the non-defective product reference color data. For example, the coordinate component for performing the difference processing and the coordinate component for performing pattern matching are individually separated. Alternatively, different types of image processing may be performed. In that case, data extraction is performed individually in each image processing, but a set of positions on the inspection surface corresponding to a combination of the extracted data is defined as a defective area.
[0028]
Next, after the work of step 5, each part that is stored in the memory 14 corresponding to the selected defective area and is determined as a defective area in the inspection surface of the electronic circuit component 1 using the image extraction data. Each area and length is analyzed by the image processing apparatus 11 to create shape evaluation data. If the shape evaluation data is extracted that exceeds a threshold set for each part of the wiring pattern formed in the inspection surface of the electronic circuit component 1, the electronic circuit component 1 is regarded as defective. judge. This work corresponds to pass / fail determination by shape evaluation in step 5. Here, the data extracted in the image processing in step 4 is collectively referred to as extracted data. However, for example, the extracted data for each coordinate component subjected to image processing is individually stored in the memory 14 as extracted data. It is also possible to perform pass / fail determination by shape evaluation by using the extracted data individually and using the same method as described above.
[0029]
Although not described in the above work procedure, the non-defective reference image formed by each coordinate component constituting the non-defective reference color information is previously compared with the reference image used in the position correction in step 2, thereby correcting the position. Has been made. As a matter of course, a mask process is performed in advance on a region of the electronic circuit component 1 that is not a target for appearance inspection. Now, the appearance inspection of the electronic circuit component 1 is performed according to the above work procedure, but this work procedure is merely an example. Known methods can be applied to the position correction in step 2 and the data creation, calculation processing, and analysis methods / procedures in the image processing apparatus 11.
[0030]
Next, a specific example of the three-dimensional color space coordinate system used for the first inspection surface data and the second inspection surface data, a specific example of the correction process in step 3, and the like will be described below. Examples will be described.
[0031]
(Example) As the color light-receiving unit 2, one that can capture a color image for each of the three primary colors of light (red R, green G, and blue B) is used. For example, a CCD type three-plate color line sensor camera or the like is used. By using such a line sensor camera 2, as shown in FIG. 4, the stage 20 on which the electronic circuit component 1 is mounted is moved in the X direction, which is perpendicular to the camera scanning direction, thereby providing an electronic circuit. A color image of the appearance of the inspection surface of the component 1 is taken into the image processing apparatus 11 as inspection surface color information for each of R, G, and B. In addition, as shown in FIG. 4, each captured image for each of R, G, and B is configured with a pixel as a minimum unit, and the size of each pixel is determined by the type of the line sensor camera 2 to be used and the type of lens. Defined by resolution. On the other hand, the magnitude of the luminance that represents the output value of the detection output that is output from the line sensor camera 2 to the image processing device 11 for each of R, G, and B is, for example, 1 byte of 0 to 255. Converted to a digital value. In this way, inspection surface color information composed of coordinate values corresponding to R, G, and B coordinate components at each pixel position corresponding to each position on the inspection surface is taken into the image processing apparatus 11. The inspection surface color information includes position information of each position on the inspection surface and color image information represented by the RGB coordinate system at each position.
[0032]
Next, the inspection surface color information input to the image processing apparatus 11 is stored in the memory 14 of the image processing apparatus 11 as a first inspection image. Then, it is compared with a reference image previously read into the memory 14, and if there is a positional shift in the first inspection image, the amount of shift is calculated in the image processing device 11. Thereafter, the position of the first inspection image is corrected based on the amount of deviation and stored in the memory 14 as first inspection surface data.
[0033]
When data in a three-dimensional color space coordinate system (HSI system in the present embodiment) different from the first inspection surface data is required, the first inspection surface data stored in the memory 14 is stored after performing the position correction. The coordinate conversion is performed by the arithmetic processing using the
[0034]
Using the image processing apparatus 11, image processing data including at least one coordinate component in at least one of the first inspection surface data and the second inspection surface data, in which the coordinate values of the respective coordinate components are defined as described above. It is created and stored in the memory 14. Further, a non-defective product reference value within a non-defective product allowable range is set in advance for each coordinate component of the color image information at each position on the inspection surface constituting at least one of the first inspection surface data and the second inspection surface data. In addition, the non-defective product reference color information including these non-defective product reference values is read into the memory 14 in advance. Then, based on the reference image used for the position correction of the first inspection image, the non-defective reference color information is assumed to have been subjected to position correction. Of course, the non-defective product reference color information can also be used as a reference image. Next, good product reference color data corresponding to each coordinate component of the image processing data among the good product reference color information is stored in the memory 14. Then, in the data representing the coordinate components of the good product reference color data, the reference representative value of each coordinate value of the data group corresponding to the predetermined partial region of the inspection surface is obtained. The reference representative value is, for example, any one of an average value, a median value, a mode value, and the like. Similarly to the reference representative value obtained in this way, each of the data groups corresponding to the predetermined partial area of the same inspection surface from which the reference representative value is obtained also in the data representing the coordinate components of the image processing data. A comparison representative value of coordinate values is obtained. Then, the difference value between the obtained reference representative value and the comparison representative value is taken, and the difference value is obtained by raising or lowering the background of the data representing the respective coordinate components of the image processing data, for example, the data Correction processing for adding to or subtracting from all coordinate values forming is performed. Then, the processing result is stored in the memory 14 as corrected image processing data.
[0035]
Then, after creating the corrected image processing data, a defective area is selected by performing image processing such as difference processing and pattern matching between the data that make up the same coordinate component of the corrected image processing data and the non-defective product reference color data. . And based on this selection result, the quality determination of the final electronic circuit component by shape evaluation is performed.
[0036]
By performing image processing using the corrected image processing data as described above, it is possible to effectively smooth the unavoidable chromaticity variations that occur from product to product, and thus the appearance of electronic circuit components. Inspection accuracy of inspection can be increased. However, since this embodiment is merely an example, various modifications or improvements can be added without departing from the technical scope based on the description of the claims. For example, the corrected image processing data may be created based on the reference representative value and the comparative representative value obtained using data corresponding to the entire area of the inspection surface, or the inspection surface area may be set to a predetermined plurality of areas. A method may be used in which the reference representative value and the comparative representative value are separately obtained and the coordinate values forming the coordinate component data are individually corrected accordingly.
[0037]
By using the appearance inspection method of the present invention described above, it is possible to increase the inspection accuracy of the appearance inspection performed on the inspection surface of the electronic circuit component. In addition, a determination process for inspecting the appearance on the substrate on which the wiring pattern corresponding to the element function of the electronic circuit component has been formed on the substrate is checked for adhesion, discoloration, cracks, surface peeling, etc. Also in the method for manufacturing an electronic circuit component, the inspection accuracy for the appearance can be improved by performing the determination step using the same method as the appearance inspection method of the present invention.
[0038]
The above-described embodiments and examples according to the present invention are merely examples, and in the appearance inspection of the inspection surface of the electronic circuit component, the corrected image processing data is created for each product. The concept of performing image processing using is included in the concept of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an appearance inspection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic process diagram showing one work procedure of the appearance inspection method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a main part of an appearance inspection apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an appearance inspection method according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a three-dimensional color space coordinate system used in the appearance inspection method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Electronic circuit components
2 Color receiver (line sensor camera)
11 Image processing device
100 Visual inspection device
Claims (7)
電子回路用部品の検査面からの検査光をカラー受光部にて受光し、該カラー受光部の検知出力に基づいて前記検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成する検査面色情報生成工程と、
該検査面色情報生成工程によって生成された前記検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データの３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データを作成し、前記第一検査面データの少なくとも１つの座標成分および第二検査面データの少なくとも１つの座標成分のうち、前記第一検査面データと前記第二検査面データとの座標成分からなる画像処理データを得る画像処理データ作成工程と、
前記画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち前記画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定する不良領域選定工程とを含むとともに、
前記不良領域選定工程における前記画像処理に用いる前記画像処理データは、前記良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する前記画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとされることを特徴とする電子回路用部品の外観検査方法。An appearance inspection method for electronic circuit components,
Inspection light from the inspection surface of the electronic circuit component is received by the color light receiving unit, and based on the detection output of the color light receiving unit, from the three coordinate components of the three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface An inspection surface color information generation process for generating inspection surface color information,
The second inspection in which the first inspection surface data representing the three coordinate components of the inspection surface color information generated by the inspection surface color information generation step is coordinate-transformed into a three-dimensional color space coordinate system different from the three-dimensional color space coordinate system. Surface data is created, and among the at least one coordinate component of the first inspection surface data and the at least one coordinate component of the second inspection surface data, the coordinate component of the first inspection surface data and the second inspection surface data An image processing data creation step for obtaining image processing data comprising:
Including a defective area selection step of selecting a defective area by image processing using the image processing data and non-defective standard color data corresponding to the image processing data among predetermined good standard color information,
The image processing data used for the image processing in the defective area selection step is coordinated with each coordinate component of the image processing data corresponding to the coordinate component in accordance with the size of the data representing the coordinate component of the non-defective standard color data. A method for inspecting the appearance of electronic circuit components, characterized in that corrected image processing data, which is data in which the size of the circuit is corrected, is used.
電子回路用部品の検査面を撮像するカラー受光部と、
該カラー受光部の検知出力に基づいて前記検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成する検査面情報生成手段と、
該検査面色情報生成手段によって生成された前記検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データの３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データを作成し、前記第一検査面データの少なくとも１つの座標成分および第二検査面データの少なくとも１つの座標成分のうち、前記第一検査面データと前記第二検査面データとの座標成分からなる画像処理データを得る画像処理データ作成手段と、
前記画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち前記画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定する不良領域選定手段とを備えてなるとともに、
前記不良候補領域選定手段における前記画像処理に用いられる前記画像処理データは、前記良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する前記画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとされることを特徴とする電子回路用部品の外観検査装置。An appearance inspection apparatus used for appearance inspection of electronic circuit components,
A color light receiver for imaging the inspection surface of the electronic circuit component;
Inspection surface information generating means for generating inspection surface color information including three coordinate components of a three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface based on the detection output of the color light receiving unit;
Second inspection in which coordinate conversion is performed to a three-dimensional color space coordinate system different from the three-dimensional color space coordinate system of the first inspection surface data representing the three coordinate components of the inspection surface color information generated by the inspection surface color information generating means . Surface data is created, and among the at least one coordinate component of the first inspection surface data and the at least one coordinate component of the second inspection surface data, the coordinate component of the first inspection surface data and the second inspection surface data Image processing data creation means for obtaining image processing data comprising:
And a defective area selecting means for selecting a defective area by image processing using the image processing data and non-defective standard color data corresponding to the image processing data among preset good standard color information. ,
The image processing data used for the image processing in the defect candidate area selecting unit is each of the image processing data corresponding to the coordinate component in accordance with the size of the data representing the coordinate component of the non-defective standard color data. An appearance inspection apparatus for electronic circuit parts, characterized in that corrected image processing data, which is data in which the size of a coordinate component is corrected, is used.
該配線パターンが形成された基板上の検査面からの検査光をカラー受光部にて受光し、該カラー受光部の検知出力に基づいて前記検査面内の各位置における３次元色空間座標系の３つの座標成分よりなる検査面色情報を生成し、該検査面色情報の３つの座標成分を表す第一検査面データの３次元色空間座標系とは異なる３次元色空間座標系に座標変換させた第二検査面データを作成し、前記第一検査面データの少なくとも１つの座標成分および第二検査面データの少なくとも１つの座標成分のうち、前記第一検査面データと前記第二検査面データとの座標成分からなる画像処理データを取得し、該画像処理データと、予め設定された良品基準色情報のうち前記画像処理データに対応する良品基準色データとを用いた画像処理にて不良領域を選定し、この選定された不良領域に基づいて配線パターンの良否判定を行なう判定工程とを含むとともに、
前記判定工程における前記不良領域を選定するために行なう前記画像処理に用いられる前記画像処理データは、前記良品基準色データのそれぞれ座標成分を表すデータの大きさに合わせて、該座標成分に対応する前記画像処理データのそれぞれ座標成分の大きさが補正処理されたデータである補正画像処理データとされることを特徴とする電子回路用部品の製造方法。Forming a wiring pattern on the substrate;
Inspection light from an inspection surface on the substrate on which the wiring pattern is formed is received by a color light receiving unit, and a three-dimensional color space coordinate system at each position in the inspection surface based on the detection output of the color light receiving unit. Inspection surface color information including three coordinate components is generated, and coordinate conversion is performed to a three-dimensional color space coordinate system different from the three-dimensional color space coordinate system of the first inspection surface data representing the three coordinate components of the inspection surface color information. Second inspection surface data is created, and among the at least one coordinate component of the first inspection surface data and the at least one coordinate component of the second inspection surface data, the first inspection surface data and the second inspection surface data Image processing data consisting of the coordinate components of the image, and defective areas are obtained by image processing using the image processing data and non-defective product reference color data corresponding to the image processing data among preset good product reference color information. Selection And, together with and a determination step of performing quality determination of the wiring pattern on the basis of the selected the defective area,
The image processing data used for the image processing performed to select the defective area in the determination step corresponds to the coordinate component according to the size of the data representing the coordinate component of the non-defective product reference color data. A method of manufacturing an electronic circuit component, wherein the image processing data is corrected image processing data, which is data obtained by correcting the size of each coordinate component.
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