JP4344170B2 - Substrate visual inspection device - Google Patents

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JP4344170B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線基板などの表面のキズや汚れなどを検査する基板の外観検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の携帯電話やパソコンなどの情報通信機器の小型化・高集積化、また携帯端末用のメモリカードといった新メディアの登場で、その内部の実装部品に関する実装領域も非常に狭い範囲に限られている。この様な情勢の中で、各アッセンブリメーカーにおける受入時の基板に対する品質要求が高まり、プリント配線基板の各製造メーカーにとっては一定レベルの品質管理の保持・運営をしていくことがコスト的に非常に厳しくなってきている。
【０００３】
このような要求のもと、コストを抑えて基板の検査のレベルを一定に保つために、プリント配線基板の外観画像を撮像し、画像解析によって基板の良否を判別するための基板の外観自動検査装置が利用されている。これらの装置の例は、例えば、特開２００１−２６４２６５号公報に開示されている。この装置は、基板を検査台の上に水平方向に配置し、基板の上方から２軸方向に駆動する検査カメラを用いて基板の画像を取り込むこととしている。また、基板の裏面を検査するために反転装置を設け、片面検査後に反転させて裏面の検査を行うように構成されている。
【０００４】
しかし、この構成の外観検査装置は、基板を反転させるための機構が複雑であり、このため、装置の構成が複雑となるという問題があった。また、載置台は、基板を水平に載置するものであるため、マガジンに重ねられて載置されている基板を１枚ずつ分離して搬送し、検査台の上に載置するための装置が必要となり、検査装置のコストが増大するという問題があった。上記検査装置においては、この搬送のための装置は、吸引ノズルを基板に押し当てて基板を吸引する吸引装置により構成されている。
【０００５】
しかし、近年においては、図１０に示すようにプリント配線基板はその形状が複雑であり、フレーム１０２とプリント基板１０３とのつなぎ目部分に穴１０１を有することが多い。したがって、吸引ノズルが当該穴の位置に当接するようにすると、吸引により基板を保持することができないという問題があった。
【０００６】
このため、プリント配線基板を吸引により吸着させる場合には、一般に図１１に示すような吸引装置によって、基板の穴１０１に吸引ノズルが位置しないように設定する必要があった。すなわち、吸引装置は、吸引ノズル６１を支える固体板６０を備えており、ネジ６０ｂを用いて固定板６０に設けられた長穴６０ａに吸引ノズル６１を固定する。ノズル先端６３の位置や間隔を変更する場合は、ネジ６０ａを緩め長穴６０ａに沿って吸引ノズル６１を移動させて調整を行う。
【０００７】
そして、マガジン１１０に重ねて載置された基板１００ａの形状にあわせて、その穴１０１の位置にノズル先端６３が当接しないような位置に吸引ノズル６１の位置を調整することにより、最上位の基板１００を吸引装置に吸引、保持する。したがって、吸引される基板の形状が変われば、吸引ノズル６１の位置を調整する必要があった。このことは、検査対象である基板の種類が変わるたびに行う必要があり、その手間が煩雑であるという問題があった。
【０００８】
このような理由から、今日、さまざまな種類の機器が出まわり、それぞれの機器に応じて形状がまったく異なるプリント基板を、吸引により吸着させることは、上記の問題を考慮すると好ましくない。
【０００９】
ところで、板状の素材を保持する他の手段としては、半導体ウエハ等の基板の製造工程において、流体のベルヌーイ効果を利用して基板を保持するベルヌーイチャックが従来から用いられている。半導体ウエハ基板とプリント配線基板は、穴の有無の違いはあるが、共に板状の素材であるから、このベルヌーイチャックをプリント配線基板の吸着保持に利用できそうである。そして、このベルヌーイチャックでは、保持する基板をいかに安定に保持できるかが重要となっており、この点についての数多くの工夫がこれまでに提案されている。
【００１０】
一般に、ベルヌーイチャックには、大別して、保持対象である基板に接触してこれを保持するものと、非接触の状態で保持するものとが存在する。
【００１１】
非接触タイプのものとしては、たとえば、特開平１０−１６７４７０号公報（特許文献２）などに開示されている。このタイプのベルヌーイチャックは、コアンダノズルから流体（ガス）を保持対象である基板に対して垂直方向に噴出し、当該流体をコアンダスパイラルノズル負圧吸引部へ移流させ、この流れで生じるベルヌーイ効果による吸引力で被保持体を非接触で保持するものである。このタイプのチャックは、基板がチャック表面と接触しないため、基板表面を傷つけることなく保持することができる点が特徴である。
【００１２】
一方、接触タイプのものとしては、たとえば、特表平１１−５１５１３９号公報（特許文献３）等に開示されている。このタイプのチャックは、チャック面に埋設された環状ノズルからガスを基板表面に対して斜め方向に噴出する。噴出されたガスは基板表面に衝突し、基板とチャックとの間の隙間から外部へ吹き出すように流動し、当該領域の気圧が低くなる結果、基板がチャックに吸着するというベルヌーイ効果により基板を保持することができる。チャックの表面には支持体として弾性体で構成された環状の突起が設けられており、基板はチャックに吸着される場合において、当該突起によりチャック表面と所定の間隔を保持した状態で支持される。
【００１３】
しかし、非接触タイプのベルヌーイチャックは、保持対象である基板が、チャックの表面と接触しない状態で対向して保持されているため、両者の面方向には非常に不安定である。したがって、非接触タイプのベルヌーイチャックでは、基板を水平にした状態でのみの使用に限定され、基板が水平に保たれていないときは滑りが生じる。そして基板の滑りが大きくなり、基板がノズルと対向しなくなる位置まで移動すると、ベルヌーイ効果が得られなくなり、その結果、ベルヌーイチャックから基板が脱落するという問題があった。
【００１４】
この問題を防止するために、チャックに滑り防止のためにチャック表面を囲う枠を設け、基板の滑りの量を当該枠内に限定することによって、ノズルと基板とを常に対向するような位置とどめておくようにした非接触タイプのベルヌーイチャックも存在するが、この枠内に基板を配置するようにすることが必要であり、保持する基板の大きさにあわせて、枠の形状を変更することが求められ、吸引装置と同様の問題が生じる。
【００１５】
また、接触タイプのベルヌーイチャックは、保持対象である基板がチャックの表面に付された支持体と接触しているため、基板表面の損傷などの不利益もあるが、基板の面方向への滑りを規制することができ、基板を斜めにした状態で保持することができる点で非接触タイプのものに比べて優れている。
【００１６】
しかし、従来のベルヌーイチャックは、基板に対して斜め方向にガスを噴出するため、たとえば、図１０に示すような穴空きの基板などの特殊な形状を有する基板に対しては保持力が弱くなるという問題が考えられる。すなわち、図１２、図１３に示すように、ベルヌーイ効果は、コンプレッサなどのガス系（図示なし）から供給されたガスをノズル７１から噴出し、当該ガスがチャック７０の表面７３と基板１００との間の空間１２０を高速で流動することによる気圧低下を利用して、チャック７０の表面７３に向けて基板を吸着させるものである。ところが、穴空きの基板１００では、矢印５０に示すように、当該穴１０１からガスが散逸してしまい、チャック表面と基板との間の空間１２０を通過することができない。その結果、気圧低下の程度が小さくなり、基板の保持力が低下する。
【００１７】
この保持力の低下は、基板１００が支持体に押しつけられる力の低下となるものであるから、接触タイプのベルヌーイチャックでは、支持体による基板の滑り規制の効果も減殺され、その結果、接触タイプのベルヌーイチャックを用いても、穴空き基板を急な傾斜で斜めに保持することは困難であった。
【００１８】
従来では、この問題を防止するために、ベルヌーイチャックのノズルの配置を変更するなど、基板の形状に応じて保持面の配置を適宜調整することによって、ノズルの噴出口の対向位置に基板の穴が配置されないようにし、ガスの散逸をなくすることによって、この問題に対処するしかなかった。しかしこの方法では、基板の形状に応じて保持面の配置を変更する必要があり、手間を要するという問題がある。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００１−２６４２６５号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６７４７０号公報
【特許文献３】
特表平１１−５１５１３９号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、穴空き基板等特殊な形状の基板を簡単に保持することができる高い保持力を有する吸着装置を利用し、簡単な構成とした基板外観検査装置を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、検査対象である基板の画像を撮像して、当該画像を解析することによって基板の良否を検査する基板の外観検査装置であって、平板状のチャック本体に複数のノズルが設けられているベルヌーイチャックで構成され、前記チャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に保持する検査用保持部材と、前記検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる移動部材と、前記移動部材によって前記検査用保持部材が移動する間に前記検査用保持部材に保持された基板を撮像する検査カメラ装置とを有することを基本的構成とする基板の外観検査装置を提供する。
【００２２】
上記構成において、プリント配線基板を保持する検査用保持部材は、ベルヌーイチャックにより構成されており、基板を立てた状態で着脱自在に保持する。ベルヌーイチャックにより基板を保持することにより、カメラによる基板表面の画像の撮影時において、基板表面に影ができることがなく、鮮明な画像を得ることができる。
【００２３】
検査用保持部材は、基板を立てた状態により保持することができるため、基板をストックするマガジンから直接基板を保持したまま直線移動することができる。したがって、基板をマガジンから検査位置に移動させるための部材を１つで構成することができ、外観検査装置の構成を簡単にすることができる。
【００２４】
本発明の第２態様によれば、検査対象である基板の画像を撮像して、当該画像を解析することによって基板の良否を検査する基板の外観検査装置であって、ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に保持する第１検査用保持部材と、基板を受け取る第１位置と第２位置との間で、前記第１検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる第１の移動部材と、ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面である基板の保持面とし、第１検査用保持部材の保持面に対向するような向きに設けられ、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に保持する第２検査用保持部材と、前記第２検査用保持部材の保持面が前記第２位置にある前記第１検査用保持部材のチャック本体と前記基板を挟んで隣接する第３位置と第４位置との間で、前記第２検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる第２の移動部材と、前記第２位置にある第１検査用保持部材と前記第３位置にある第２検査用保持部材との間で前記基板の受け渡しを制御する制御装置と、前記第１の移動部材によって前記第１検査用保持部材が前記第１位置と第２位置とを移動する間に前記第１検査用保持部材に保持された基板を撮像する第１検査カメラ装置と、前記第２の移動部材によって、前記第２検査用保持部材が前記第３位置と第４位置とを移動する間に前記第２検査用保持部材に保持された基板を撮像する第２検査カメラ装置と、を有することを特徴とする基板の外観検査装置を提供する。
【００２５】
上記構成において検査用保持部材は、互いの保持面が対向するように、また、移動する位置が一部共通して異なるように設けられている。したがって、搬送部材や、保持部材が保持面に直交する方向へ移動することなく、２つが重なる位置において２つの検査用保持部材間で基板を搬送することができる。また、検査カメラ装置は、それぞれの検査用保持部材に対応して設けられているため、２つの検査用保持部材に対応して基板の表裏両面をそれぞれ検査することができる。
【００２６】
本発明の第３態様によれば、本発明の第２態様において、さらに、ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面が、前記第４位置にある前記第２検査用保持部材のチャック本体と前記基板を挟んで隣接するように設けられた回転用保持部材と、前記回転用保持部材の保持面の中心から鉛直に伸びる回転軸を中心として前記回転用保持部材を回転させる回転部材と、前記制御装置は、前記第４位置にある第２検査用保持部材から前記回転用保持部材に受け渡した後、前記回転部材を回転させて、再度前記第２検査用保持部材に受け渡す制御を行う、基板の外観検査装置を提供する。
【００２７】
上記構成において、回転用保持部材と回転部材とによって基板を回転することによって、検査用保持部材に保持され、検査される基板を移動方向に対して配置角度を変化させて検査することができる。すなわち、基板などについた傷が引っかき傷のように、線状のものである場合は、検査方向によっては視認しにくく、画像に写らない場合がある。基板の配置の角度を変えて検査することにより、このような傷も発見しやすくなり、良否判断の精度を高めることができる。また、検査用保持部材と回転部材との間の基板の搬送も特別の装置を必要とすることなく、基板を回転させるための機構を簡単に構成することができる。
【００２８】
本発明の第４態様によれば、本発明の第３態様において、前記制御装置は、前記回転部材を９０度回転させる基板の外観検査装置を提供する。すなわち、上記構成において、回転用基板に保持されて回転する基板の角度を９０度とすることによって、直交する２方向からの検査の精度を高くすることができる。
【００２９】
本発明の第５態様によれば、前記第１及び第２検査用保持部材のチャック本体は、その保持面が前記基板よりも大きく構成されている基板の外観検査装置を提供する。
【００３０】
チャック本体を基板より大きく構成することにより、検査用保持部材に基板が保持された場合は、基板の周りにチャック本体がはみ出すこととなる。これにより、検査用カメラ装置によって当該基板を撮影する場合は、チャック本体が背景として機能し、余計なものの写り込みをなくし、画像の解析による基板の良否の判別を容易にすることができる。
【００３１】
本発明の第６態様によれば、前記第１検査用保持部材、第２検査用保持部材、回転用保持部材のうち少なくとも１つは、その先端が前記チャック本体の保持面表面から突出するように前記チャック本体に固定され、ガスを前記チャック本体の保持面に略平行に噴出する噴出口を備えた複数のノズルと、前記保持面表面からその上端までの高さが前記ノズル上端よりも突出するように保持面表面に設けられた複数の基板保持用支持部、とを備える基板の外観検査装置を提供する。
【００３２】
上記構成において、検査用保持装置は、ノズルからガスを噴出（ベルヌーイ気流）し、基板と保持面との間に圧力低下を起こすことにより基板を保持面側に押しつけるベルヌーイチャックを用いている。
【００３３】
複数のノズルと基板保持用支持部とが保持面から突出して設けられているため、基板は、保持面には直接には接触しない。また、保持面上に突出して設けられているノズルは、コンプレッサなどのガス系から供給されるガスを噴出する噴出口を備えている。噴出口は、ガスが保持面に略平行に噴出されるように設けられる。したがって、噴出したガスは、保持面に沿って流動する。また、ノズルは複数設けられているため、基板が保持面上に吸着する位置を一定とする必要がなく、異なる位置に保持することができる。
【００３４】
基板保持用支持部は、基板を保持する場合に、基板表面に接触して基板が動かないように支持する基板保持用のものである。したがって、同じ直線上に存在しない３点以上が基板表面に接触するように設けられる。基板保持用支持部は、保持面表面からその上面までの高さが、ノズルよりも高くなるように設けられているため、保持される基板は、ノズルに接触することなく、基板保持用支持部に接触して保持される。
【００３５】
上記構成によれば、ノズルから噴出したガスが保持面に沿って流動するため、保持面と基板との間の領域からガスが飛散することがない。したがって、ベルヌーイ効果による吸着力が低下することがないため、穴空き基板などの特殊形状の基板であっても、強固に保持することができる。また、基板保持用支持部によって、保持面から突出したノズルに基板が接触しないため、基板を傷つけることもない。
【００３６】
本発明の第７態様によれば、本発明の第６態様において、前記ノズルは、円柱形であって、その側壁に複数の噴出口を備えガスを放射状に噴出する基板の外観検査装置を提供する。
【００３７】
上記構成によれば、保持面から突出して設けられるノズルは、その突出した部分を円柱形とすることにより、ガスが複数設けられた噴出口からノズルを中心として同じ条件で放射状に噴出しやすくなる。したがって、保持面のどの部分に基板が保持された場合であっても、同じ吸着条件に設定することができる。
【００３８】
本発明の第８態様によれば、本発明の第６態様において、前記噴出口は、前記ノズルの側壁に均等角度となるように設けられる基板の外観検査装置を提供する。
【００３９】
本発明の第９態様によれば、本発明の第６から８態様において、前記ノズルは、前記保持面表面からその上部までの高さを調整可能に前記チャック本体に螺合して前記保持面に固定される基板の外観検査装置を提供する。
【００４０】
本発明の第１０態様によれば、本発明の第６から９態様において、前記基板保持用支持部は、弾性材料で構成されている基板の外観検査装置を提供する。
【００４１】
上述のように、基板保持用支持部は、基板に接触してこれを保持するものであるため、基板に傷をつけないように弾性材料で構成することが好ましい。弾性材料としては、ゴム、プラスチック、バネなどが例示でき、その弾性の程度としては、上記の基板保持用支持部に求められる機能を達成できる程度のものであることが好ましい。
【００４２】
本発明の第１１態様によれば、本発明の第６から１０態様において、前記基板保持用支持部は、ノズルを囲うように断片的に設けられた複数の小片で構成される基板の外観検査装置を提供する。
【００４３】
上記構成の検査用保持部材は、ノズルから保持面に略平行にガスを噴出するため、特にガスが放射状に噴出される場合には、ノズルを中心として、基板を保持するように構成することが好ましい。したがって、基板保持用支持部は、ノズルを囲うように設けることが好ましい。また、基板保持用支持部の隙間からガスを流出させることができ、ガスを流動しやすくする。
【００４４】
本発明の第１２態様によれば、本発明の第６から第１１態様において、前記基板保持用支持部は、格子状に配列された板状小片で構成されており、前記ノズルは、前記格子状に配列された基板保持用支持部の中央部分に設けられている基板の外観検査装置を提供する。
【００４５】
上記構成において、ガスを基板保持用支持部の外側に逃がすことを妨げないように、基板保持用支持部は、断片的に設けられた複数の小片で構成されることが好ましい。さらに好ましくは、前記基板保持用支持部は、格子状に配列された板状小片で構成されており、前記ノズルは、前記格子状に配列された基板保持用支持部の中央部分に設けられる。
【００４６】
本発明の第１３態様によれば、本発明の第６から第１２態様において、少なくとも１つの基板保持用支持部は、ノズルの上面に重設されている基板の外観検査装置を提供する。
【００４７】
本発明の第１４態様によれば、本発明の第６から第１３態様において、前記チャック本体は、前記ノズルを固定するための貫通穴を備えたプレートで構成され、前記ノズルは、ガス系に連通し、前記噴出口から噴出するガスの供給口を備える基板の外観検査装置を提供する。
【００４８】
本発明の第１５態様によれば、本発明の第６から第１３態様において、前記チャック本体は、前記保持面にノズルを埋設するためのノズル固定穴と、ガス系から前記ノズル固定穴にガスを供給する通気部と、を備える基板の外観検査装置を提供する。
【００４９】
本発明の第１６態様によれば、前記第１及び第２の移動部材は、前記第１及び第２検査用保持部材を水平方向に移動する基板の外観検査装置を提供する。
【００５０】
本発明の第１７態様によれば、さらに、前記第２の位置にある第１検査用保持部材と前記第３の位置にある第２検査用保持部材との下方に設けられた第１載置台を備える基板の外観検査装置を提供する。
【００５１】
本発明の第１８態様によれば、本発明の第３態様において、さらに、前記第４の位置にある第２検査用保持部材と前記回転用保持部材との下方に設けられた第２載置台と、前記第２の位置にある第１検査用保持部材に保持された基板の下端が前記載置台の上面に当接する上位位置と、前記回転用保持部材が回転する場合に前記回転用保持部材の回転の干渉にならない低位位置との間で前記載置台を上下移動させる第２昇降ユニット装置とを備える基板の外観検査装置を提供する。
【００５２】
本発明の第１９態様によれば、前記第１及び第２検査カメラ装置は、それぞれ、ラインセンサと複数の照明装置とで構成され、前記複数の照明装置はそれぞれ、前記基板に異なる角度で照明光を照射するように配置される基板の外観検査装置を提供する。
【００５３】
本発明の第２０態様によれば、本発明の第１９態様において、前記ラインセンサは、３板式カラーラインカメラで構成されており、前記複数の照明装置は、それぞれ前記３板式カラーラインカメラの分光波長特性に応じた単色光の照明光を照射する基板の外観検査装置を提供する。
【００５４】
本発明の第２１態様によれば、本発明の第２０態様において、前記照明装置は２つ設けられており、それぞれの照明装置から照射される単色光の照明光は、赤色光と青色光である基板の外観検査装置を提供する。
【００５５】
本発明の第２２態様によれば、本発明の第２１態様において、前記赤色光は前記青色光よりも前記基板表面に対し大きい角度で照射される基板の外観検査装置を提供する。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る基板の外観検査装置について、図面を参照しながら説明する。
【００５７】
図１は、本発明の実施形態に係る基板の外観検査装置の平面図である。図２は、図１の基板の外観検査装置の側面図である。図３は、図１のIII−III断面図である。
【００５８】
本実施形態に係る基板の検査装置は、図１、２に示すように、台板２上に３つの保持部材３、４、５が設けられている。各保持部材（第１検査用保持部材３、第２検査用保持部材４、回転用保持部材５）は、それぞれベルヌーイチャックで構成されており、その保持面に基板を垂直方向に立てた状態で保持することができるように立設されている。第１検査用保持部材３と第２検査用保持部材４、第２検査用保持部材４と回転用保持部材５とは、それぞれ互いの保持面が対向するように設けられている。
【００５９】
また、台板２上には、第１検査用保持部材３を水平方向（Ｘ方向）に直線移動させるための第１レール７と第１駆動モータ６及び、第２検査用保持部材４を水平方向（Ｘ方向）に直線移動させるための第２レール８と第２駆動モータ９とが設けられている。
【００６０】
第１レール７及び第１駆動モータ６によって、第１検査用保持部材３は、第１位置６１から第２位置６２まで水平方向（Ｘ方向）に直線移動する。図１においては、第１位置６１にある第１検査用保持部材３を実線で示し、第２位置６２にある第１検査用保持部材３を２点鎖線で示している。第１位置６１にある第１検査用保持部材３の保持面に対向する位置には、検査対象である基板を立てた状態で積み重ねてストックしておくマガジン１１０が設けられており、マガジン１１０に搭載されている先頭の基板を第１検査用保持部材３が直接吸着して保持できるように、第１位置にある第１検査用保持部材３の保持面と隣接して設けられている。
【００６１】
また、第２レール８及び第２駆動モータ９によって、第２検査用保持部材４は、第３位置６３から第４位置６４まで水平方向（Ｘ方向）に直線移動する。図１においては、第３位置６３にある第２検査用保持部材４を実線で示し、第４位置６４にある第２検査用保持部材４を２点鎖線で示している。第３位置６３は、第１検査用保持部材３の第２位置とＸ方向に対して等しい位置である。また、すなわち、第３位置６３における第２検査用保持部材４は、第２位置６２にある第１検査用保持部材３と、それぞれの保持面を対向するように隣接する。
【００６２】
第４位置６４は、回転用保持部材５が設けられている位置とＸ方向に等しい位置である。すなわち、第４位置６４にある第２検査用保持部材４と回転用保持部材５とは、その保持面を対向して密接する。
【００６３】
第１検査用保持部材３が第１位置６１から第２位置６２へ移動する中間地点６５において、第１検査用保持部材３に保持されている基板を撮像するためのデジタルカメラ１１ａ，１１ｂ及び複数の照明装置１７Ｒ、１７Ｂが設けられている。カメラ１１ａ，１１ｂはそれぞれ、カラーラインカメラであり、そのセンサの配置方向は、Ｚ軸に平行な方向である。すなわち、第１検査用保持部材６１がＸ軸方向に移動するタイミングでカメラ１１ａ，１１ｂによって連続的に撮影を行うことにより、基板の面画像を得ることができる。したがって、面状の撮像素子を有するカメラを用いる場合に比較して、カメラのコストを抑えることができ、その分だけ装置の製造コストを少なくすることができる。
【００６４】
同様に、第２検査用保持部材４が第３位置６３から第４位置６４へ移動する中間地点６６において、第２検査用保持部材４に保持されている基板を撮像するためのデジタルカメラ１２ａ，１２ｂ及び複数の照明装置１８Ｒ、１８Ｂが設けられている。カメラ１２ａ，１２ｂは、カメラ１１ａ，１１ｂと同じ種類のカメラで構成されている。
【００６５】
カメラは、第１検査用保持部材３と第２検査用保持部材４に対応して、上下にそれぞれ２つずつ設けられている。カメラの台数は、基本的には、カメラの画素数、基板のサイズ及び必要な分解能に応じて適宜設定すればよい。例えば、カメラの画素数が２０００画素で基板サイズが２００ｍｍ、必要な分解能が５０μｍ（０．０５ｍｍ）とすると、
２００（ｍｍ）／０．０５（ｍｍ）＝４０００（画素）
４０００（画素）／２０００（画素）＝２（台）
となる。したがって、カメラに４０００画素のものを用いる場合は、１台ですむ。但し、この場合でも２０００画素のカメラを２台用いるほうが、撮影領域の上下方向両端における照射角度が大きくなることを防止し、基板上のすべての領域における検査条件をできるだけ均一なものとすることができる。
【００６６】
回転用保持部材は、上述のように、第４位置にある第２検査用保持部材とそれぞれの保持面を対向して隣接する位置に配置されている。回転用保持部材は、図２に示すように、回転部材１０によって、矢印に示す方向に、保持面の中心部分の中心として回転可能に設けられている。したがって、基板を保持した状態で回転用保持部材５をが回転することにより、基板の配置方向を変更することができる。
【００６７】
第１検査用保持部材３と第２検査用保持部材４との間で基板を搬送する場合に、基板の受け渡しを確実にするために、第２の位置６２にある第１検査用保持部材３と第３の位置６３にある第２検査用保持部材４との下方に第１載置台１３が設けられている。第１載置台１３は、その載置面の大きさが第１検査用保持部材３と第２検査用保持部材４の保持面の隔間とほぼ等しい幅寸法で、保持面の幅寸法と略同じ長さ寸法を有する。
【００６８】
載置台１３は、第１検査用保持部材３及び第２検査用保持部材４のＸ方向の移動時において、保持されている基板と干渉しないように、移動時においては下方に退避しており、第１検査用保持部材３と第２検査用保持部材４の間の基板の受け渡し時に上昇する。本基板の外観検査装置は、載置台１３を矢印６１の方向に上昇・下降移動させるための第１昇降ユニット１４を有する。
【００６９】
また、第２検査用保持部材４と回転用保持部材５との間で基板を搬送する場合に、基板の受け渡しを確実にするために第４の位置にある第２検査用保持部材４と回転用保持部材５の下方に第２載置台１５が設けられている。第２載置台１５は、その載置面の大きさが第２検査用保持部材４と回転用保持部材５の保持面間の間隔とほぼ等しい幅寸法で、両保持部材の保持面の幅寸法と略同じ長さ寸法を有する。
【００７０】
載置台１５は、第２検査用保持部材４のＸ方向の移動時において、保持されている基板と干渉しないように、また、回転用部材５の回転時に回転用保持部材と干渉しないように、第２検査用保持部材４の移動時及び回転用保持部材５の回転時においては、下方に退避しており、第２検査用保持部材４と回転用保持部材５との間の基板の受け渡し時にのみ上昇する。本基板の外観検査装置は、第２載置台１５を矢印６１の方向に上昇・下降移動させるための第２昇降ユニット１６を有する。
【００７１】
本実施形態に係る基板の検査装置は、次のように動作して基板の検査を行う。先ず、第１検査用保持部材３が第１位置６１にある場合に、後述するノズルからガスを噴出することによりベルヌーイの原理により、マガジン１１０に立てた状態で保管されている先頭の基板を、第１検査用保持部材３の保持面に吸着する。第１検査用保持部材３は、ベルヌーイチャックを利用しているため、このときには、保持面と先頭の基板との間に所定幅の隙間がある場合であっても、基板を保持面に吸着、保持させることができる。したがって、第１検査用保持部材３をマガジン１１０に近づける方向に（Ｙ軸方向）移動させる必要がなく、このための機構が不要である。
【００７２】
基板を保持した状態で、第１検査用保持部材３が第１位置６１から第２位置６２まで直線移動する。第１検査用保持部材３が移動する間の所定位置６５において、カメラ１１ａ，１１ｂにより、基板の画像が撮像される。このとき、基板は、第１検査用保持部材３の保持面より小さく構成されているため、保持面が背景となって、別の物が写真画像に写り込むことを防止する。第１検査用保持部材３が第２位置６２に移動すると、第３位置６３に存在する第２検査用保持部材４と互いの保持面が対向する位置関係となる。この状態で、第１載置台１３が上昇し、基板の下端を保持する。
【００７３】
基板の下端が保持されると、第１検査用保持部材３は基板の吸着を解除し、次いで、第２検査用保持部材４が基板を吸着するように作動する。第２検査用保持部材４も、ベルヌーイチャックで構成されているため、基板がその保持面に密着していない状態で、基板を吸着させることができる。したがって、第１検査用保持部材３及び第２検査用保持部材４とを互いに近づける方向に（Ｙ軸方向）移動させる必要がなく、このための機構が不要である。
【００７４】
第２検査用保持部材４に基板が保持されると、第１載置台１３は下降し、第２検査用保持部材４が第３位置６３から第４位置６４まで直線移動する。第２検査用保持部材４が移動する間の所定位置６６において、カメラ１２ａ，１２ｂにより、基板の画像が撮像される。このとき、基板は、第２検査用保持部材４の保持面より小さく構成されているため、保持面が背景となって、別の物が写真画像に写り込むことを防止する。第２検査用保持部材４が第４位置６４に移動すると、回転用保持部材５と互いの保持面が対向する位置関係となる。この状態で、第２載置台１５が上昇し、基板の下端を保持する。
【００７５】
基板の下端が保持されると、第２検査用保持部材４は基板の吸着を解除し、次いで、回転用保持部材５が基板を吸着するように作動する。回転用保持部材５も、ベルヌーイチャックで構成されているため、基板がその保持面に密着していない状態で、基板を吸着させることができる。したがって、第２検査用保持部材４及び回転用保持部材５とを互いに近づける方向に（Ｙ軸方向）移動させる必要がなく、このための機構が不要である。
【００７６】
回転用保持部材５に基板が保持されると、第２載置台１５は下降し、回転部材１０によって、回転用保持部材５が９０度回転する。回転用保持部材５が回転し終わると、再び第２載置台１５が上昇し、上記と同様にして、第２検査用保持部材４に基板が受け渡される。
【００７７】
第２載置台１５が下降した後、第２検査用保持部材は、配置方向が９０度回転した基板を保持した状態で、第４位置６４から第３位置６３まで直線移動する。所定位置６６において、カメラ１２ａ，１２ｂにより、９０度配置方向が回転した基板の写真画像が撮像される。第２検査用保持部材４が第３位置６３に移動すると、第１載置台１３が上昇し、第２位置６２に存在する第１検査用保持部材３に基板が搬送される。
【００７８】
第１検査用保持部材３が第２位置６２から第１位置６１まで、直線移動し、その途中の所定位置６５において、カメラ１１ａ，１１ｂにより、９０度配置方向が回転した基板の画像が撮像される。
【００７９】
４つのカメラ１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂによって撮像された基板の画像を解析し、検査対象となっている基板の良否が判別される。
【００８０】
次に、本実施形態にかかる基板の外観検査装置に用いられている保持部材（第１検査用保持部材３、第２検査用保持部材４、回転用保持部材５）の具体的構成について説明する。
【００８１】
図４は、図１の基板の外観検査装置に用いられている保持部材の保持面側の構成を示す図である。図５は、基板を吸着した状態にある図４の保持部材の一部断面図である。
【００８２】
本保持部材３，４，５は、その１つの主面が保持面を構成するプレート状のチャック本体２０と、チャック本体２０を貫通して固定されるノズル２１と、チャック本体の保持面２ａに貼付されるゴム製の基板保持用の支持部２２とを備えている。
【００８３】
チャック本体２０は、検査対象である基板よりも大きく構成され、主面が矩形の金属板で構成されており、ノズル２１を螺合するためのネジ穴が複数（４つ）設けられている。チャック本体２０の保持面２ａは、表面が平らに構成されており、保持部材３，４，５自体の保持面側の表面形状は、チャック本体２０の保持面２ａからノズル２１と支持部２２とが突出したような構成を有している。
【００８４】
ノズル２１は、図６に示すように略円筒形の部材である。ノズルの側壁は、ノズル本体３０の上部を除いてネジ３５が切られている。ノズル２１は、このネジ３５によって、その上面３２をチャック本体２０の保持面２ａ側に突出するように、チャック本体２０に設けられたネジ穴に螺合する。ノズル２１とチャック本体２０との螺合位置はチャック本体２０の裏面に設けられた締めつけナット２３によって調整することができ、これによって、ノズル２１の上面３２がチャック本体２０の保持面２ａ表面から突出する高さが調整される。
【００８５】
また、ノズル２１には、その本体３０の中央部分に供給口３４が設けられており、その側壁にコンプレッサ（図示なし）と連通する導管３３と接続するためのネジ３６が切られている。供給口３４は、導管３３に連通しており、コンプレッサ（図示なし）から供給されたガスを導管３１ａに送り込み、噴出口３１から噴出する。噴出口３１及び導管３１ａは、ガスをチャック本体１の保持面表面２ａに平行に噴出するように、噴出口は、チャック本体の保持面２０側に突出した上部の側壁に等角度で８穴設けられている。噴出口３１からのガスは、矢印５１（図４参照）に示すように、ノズル２１から放射状に噴出する。
【００８６】
支持部２２は、たとえばシリコンゴムなどのゴム板で構成されており、チャック本体１の保持面上に格子状に配列され、それぞれの中央部分にノズルが位置するように配置されている。格子の一辺は、保持したい基板よりも小さく構成されていることが好ましい。このように、支持部２２を分断した小片とすることにより、ノズル２１から噴出したガスが、支持部２２によって妨げられることがなく、チャック本体２０の表面から基板と保持面２ａとの間に形成される隙間を通って、当該隙間の外に容易に流動しやすくなる。よって、ベルヌーイ効果を発揮しやすく、基板の吸着力を高くすることができる。また、ノズル２１が複数設けられており、支持部２２がそれぞれのノズルの周囲を囲うように設けられていることにより、ベルヌーイチャックの保持面２ａのどの位置においても基板を保持することができ、保持したい基板の形状や大きさに応じてベルヌーイチャックの保持面の配置を調整する必要がない。
【００８７】
各支持部２２は、チャック本体２の保持面２１表面からその上面４１までの高さが等しく、また、ノズル２１の上面３２よりも高くなるように構成されている（図５参照）。したがって、図５に示すように、基板１００を吸着した場合、各支持部２２の上面４１に基板が均等圧力で接触し、ノズル２１の上面３２には接触しない。したがって、ノズルの先端によって、基板を傷つけるという問題が生じない。
【００８８】
また、基板１００とノズル２１とが接触しないことにより、ノズル２１から噴出したガスが流動する空間１２０が、チャック本体２０の表面２ａと基板１００との間に確保され、ノズルから噴出したガスの流動路を制御しやすくなり、吸着力の調整を行いやすくなる。
【００８９】
ノズル２１から噴出したガスは、上述のように、チャック本体２０の保持面２ａ表面と略平行に噴出されるため、ガスは、チャック本体の保持面に沿って流動する。したがって、図５に示すように、穴１０１があいた特殊形状の基板１００を吸着した場合でも、ガスが、当該穴１０１から基板１００の外側（すなわち、基板１００がチャック本体２０の保持面２ａに対向する側の面の裏面側）に漏れ出しにくく、その結果、吸着力の低下が生じにくい。
【００９０】
また、基板を吸着する場合において、保持面２ａが基板１００の表面と所定幅以下の間隔を有する場合にガスをノズル２１から噴出することにより、支持部２２と基板とが完全に接触しない状態においても、基板に対する保持面への吸引力を発揮させることができ、保持面を基板に押し当てて初めて吸着力を発揮する従来の吸引式の吸着装置と比較して有利な効果を有する。すなわち、たとえば、２つの保持部材の保持面が対向するように所定間隔を有し、当該間隔に基板が垂直に立てた状態で配置されていれば、２つの保持部材間で基板の受け渡しが可能となる。
【００９１】
図７は、本発明の基板の外観検査装置に用いられる保持部材の変形例の側面断面図である。この保持部材３，４，５は、基本的な構成は、図４に示した保持部材３，４，５と共通し、以下に示す相違点を有する。
【００９２】
保持部材３，４，５は、コンプレッサなどのガス系がチャック本体２０と直接接続されて供給される点において異なる。すなわち、本実施形態にかかるチャック本体は、所定の厚みを備えたプレートで構成されており、図６に示すように、ノズル２１を螺合するためのネジ穴２５が、主面である保持面２ａに設けられている。
【００９３】
このネジ穴２５の最深部には、ノズル本体２内に設けられたガス導管２４を経由して、コンプレッサ（図示なし）などのガス系からのガスが供給される供給口２６と連通する。すなわち、コンプレッサなどのガス系から供給されるガスは、供給口２６、ガス導管２４、ネジ穴２５と流動し、ネジ穴２５に螺合されたノズルの供給口３４を通って噴出口３１から保持面２ａに平行に噴出する。
【００９４】
また、ノズル２１をネジ穴２５にねじ込む深さを適宜調整することにより、ノズルの突出高さを簡単に調整することができる。
【００９５】
本実施形態にかかるチャック本体によれば、ノズルを取り替える必要があるときは、ノズルのみをチャック本体から取り外すだけでよいため、ノズルの交換を容易に行うことができる。
【００９６】
なお、他の変形例として、ノズルの上面３２は、基板の吸着時に基板表面と接触しないように支持部２２の上面４１よりも低く構成されているが、少なくとも１つのノズル２１の上面３２に、支持部２２に用いられているものよりも薄い弾性体を貼付することによって、基板吸着時に基板表面と接触する支持部として機能させることもできる。
【００９７】
上記各構成の保持部材３，４，５によれば、ノズルから噴出したガスが保持面に沿って流動するため、保持面と基板との間の領域からガスが飛散することがない。したがって、ベルヌーイ効果による吸着力が低下することがないため、穴１０１の空いた基板などの特殊形状の基板であっても、強固に保持することができる。また、基板保持用支持部によって、保持面から突出したノズルに基板が接触しないため、基板を傷つけることもない。
【００９８】
次に、本実施形態に係る基板の外観検査装置のカメラ及び照明の配置について説明する。
【００９９】
図８は、本実施形態に係る基板の外観検査装置のカメラ及び照明の配置位置を示す拡大図である。それぞれのカメラ１１，１２（１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ）は、上述のように３板式のカラーラインカメラであり、分光プリズムにより、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色に分けられた光を３つのラインセンサで受光する。各照明１７Ｒ，１７Ｂ，１８Ｒ，１８Ｂは、カメラの分光特性に適合する赤及び青色光を発光するＬＥＤで構成されている。
【０１００】
赤色光を発光するＬＥＤ１７Ｒ，１８Ｒは青色光を発光するＬＥＤ１７Ｂ，１８Ｂよりも基板表面に対し大きい角度で光を照射するように配設されている。すなわち、青色光を発光するＬＥＤ１７Ｂ，１８Ｂが基板の表面に対して角度αで光を照射するのに対し、赤色光を発光するＬＥＤ１７Ｒ，１８Ｒは、角度αよりもより鉛直方向に近い角度βで光を照射する。
【０１０１】
また、カメラは、基板１００表面で反射された光を角度γの方向から受光する。角度γと角度βは基板の鉛直方向に対してほぼ対称な関係になっているため、カメラの光軸と赤色光の照射方向は基板１００に対して正反射条件となる。基板１００の電極部は金属メッキが施されているため鏡面状であり、正反射条件にある赤色光はカメラの光軸方向に強く反射され、カメラには非常に明るく写る。ところが、金属部にキズや汚れがあると正反射条件が満たされず、カメラの受光する光が減少し暗く写り、金属部のキズや汚れを容易に検出できる。
【０１０２】
一方、青色光は基板に対して浅い角度で入射するため、鏡面状の金属部からの光はカメラの光軸方向には反射せず、青色光は非常に暗く写る。ところが、キズや汚れがあると乱反射し、カメラの光軸方向に反射する光が生じるため、カメラが受光する光が増加し明るく写り、金属部のキズや汚れを容易に検出できる。
【０１０３】
さらに、赤色光ではキズや汚れが相対的に暗く写り、青色光では相対的に明るく写ることから、両者の差を取ることで、より明確にキズや汚れを検出することができる。
【０１０４】
また、カメラの分光波長特性に応じた単色光を用いているため、１台のカメラで２種類の画像を同時に得ることができる。すなわち、赤色光は分光プリズムで分光され赤色用ＣＣＤセンサに到達して、画像を形成するための電荷が蓄積されるが、当該センサには青色光は到達しない。また逆に青色用ＣＣＤセンサには赤色光は到達しない。従って、青色光の画像と赤色光の画像とを１つのカメラで同時に得ることができる。
【０１０５】
また、上述のように、赤色光と青色光をそれぞれ照射するＬＥＤの照射角度が異なっているため、検査角度（角度γと角度α、βとの各差）を異ならせて検査することができ、欠陥の種類、検査部位など角度によって検出しやすい要素について高精度で検出することができる。本実施形態では、赤色光と青色光を用いることで２つの異なる照明角度を得ているが、さらに緑色光を用いることで第３の照明角度を設定することも可能である。さらに、本実施例では３板式カラーラインカメラを用いているが、単板式カラーラインカメラを用いても良い。
【０１０６】
図９は、２つの検査用保持部材間の基板の搬送の様子を説明する図である。なお、図９（ａ）においては、保持部材と基板との位置関係を明確にするため、ノズル及び支持部材の記載を省略している。上述のように、第２位置にある第１検査用保持部材３と第３位置にある第２検査用保持部材４とは、その保持面を対向する向きに隣接するような位置関係を持つ。また、第１載置台１３が上昇し、両保持部材の下端に当接し、基板１００の下端を支持する。
【０１０７】
このとき、両保持部材３、４は、それぞれの保持面間の距離ｄが基板の厚みよりもわずかに大きい程度となるように設けられており、基板を保持する保持部材から基板が脱落すると、基板は、両側を保持部材により支持されて、載置台１３上に立った状態となる。この状態で、基板を受け取る側の保持部材のノズルからガスを噴出すると、上述の通り、基板と保持面とが接触していなくても基板が当該保持部材に吸着し、保持部材間の基板の受け渡しが完了する。
【０１０８】
【発明の効果】
本発明の第１態様によれば、検査用保持部材は、基板を立てた状態により保持するため、基板をストックするマガジンから直接基板を保持することができ、検査用保持部材への搬送のための機構を設ける必要がなく、構成を簡単にすることができる。また、基板を保持したままの移動において画像を撮像するため、カメラをラインセンサで構成することができ、装置のコストを抑えることができる。
【０１０９】
本発明の第２態様によれば、２つの検査用保持部材の間の基板の搬送の機構を簡単にすることができ、基板の表裏両面を容易に検査することができる。
【０１１０】
本発明の第３態様によれば、角度によって視認しにくい傷の精度を高めることができる。また、基板を回転させるための機構を簡単に構成することができる。また、回転角度を９０度とすることにより、検査の精度を高くすることができる。
【０１１１】
本発明の第５態様によれば、チャック本体を基板より大きく構成することにより、チャック本体が基板の背景として撮影されるため、余計なものの写り込みをなくし、画像解析時の良否判別を容易にすることができる。
【０１１２】
本発明の第６態様によれば、ノズルから噴出したガスが保持面に沿って流動するため、保持面と基板との間の領域からガスが飛散することがない。したがって、ベルヌーイ効果による吸着力が低下することがないため、穴空き基板などの特殊形状の基板であっても、強固に保持することができる。また、基板と保持部材とが接触することによる傷などの損傷をなくすことができる。
【０１１３】
本発明の第７態様及び第８態様によれば、保持面のどの部分に基板が保持された場合であっても、同じ吸着条件に設定することができる。
【０１１４】
本発明の第９態様によれば、ガスの噴出の状態を変更することができ、吸着力の調整をすることができる。
【０１１５】
本発明の第１０態様によれば、基板保持用支持部が弾性材料で構成されているので、基板を損傷することがない。
【０１１６】
本発明の第１１態様及び第１２態様によれば、断片的に配置された基板保持用支持部の隙間からガスを流出させることができ、ガスを流動しやすくすることができる。
【０１１７】
本発明の第１３態様によれば、ノズルの上面に基板保持よう支持部を設けることにより、保持部材の構成を簡単にすることができ、確実に基板とノズルとの接触を防止することにより基板の損傷を防止することができる。
【０１１８】
本発明の第１６態様によれば、第１及び第２検査用保持部材を水平方向に移動することにより、第１及び第２検査用保持部材の移動機構を簡単にすることができ、装置の構成を簡略化することができる。
【０１１９】
本発明の第１７態様によれば、第１載置台を設けることにより、簡単な構成で、第１検査用保持部材と第２検査用保持部材との間の基板の受け渡しをスムーズにかつ確実にすることができる。また、第１載置台を上下移動させることにより、保持部材の移動時における載置台との干渉を防止することができる。
【０１２０】
本発明の第１８態様及び第１９態様によれば、第２載置台を設けることにより、簡単な構成で、回転用保持部材と第２検査用保持部材との間の基板の受け渡しをスムーズにかつ確実にすることができる。また、第２載置台を上下移動させることにより、検査用保持部材の移動時及び回転用保持部材の回転時における載置台との干渉を防止することができる。
【０１２１】
本発明の第２０態様から第２３態様によれば、ラインカメラの分光特性に応じた単色光毎に基板の画像を得ることができ、１つのカメラで複数枚の画像を同時に得ることができる。
【０１２２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【０１２３】
たとえば、ノズルの噴出口は、ノズルの側壁に均等角度で設けられている必要はなく、部分的に噴出口の配置に疎密を生じてもよい。たとえば、複数のノズルから噴出するガスが対向するような部分では、一方のノズルに設けられている噴出口を少なくして、噴出されたガス同士の干渉を防止するようにしてもよい。
【０１２４】
また、ノズルの噴出口は、必ずしも独立した小孔で構成されている必要はなく、例えば、円筒形のノズルの側壁にスリット状に設けられていてもよい。このようなスリット状の噴出口からは、ガスが薄膜状に噴出される。
【０１２５】
ノズル及び支持部の配置は、チャック本体の保持面に均等に散在される必要はなく、基板の保持の角度や用途などに応じて、適宜配置を変更することができる。たとえば、基板を垂直に支持するため、保持面の下方がより強固に吸着するように構成すると基板の脱落を防止することができることから、保持面の下方部分に支持板及びノズルを多く配置させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る基板の外観検査装置の平面図である。
【図２】 図１の基板の外観検査装置の側面図である。
【図３】 図１のIII−III断面図である。
【図４】 図１の基板の外観検査装置に用いられている保持部材の保持面側の構成を示す図である。
【図５】 基板を吸着した状態にある図４の保持部材の一部断面図である。
【図６】 図４の保持部材に用いられるノズルの構成図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は一部破断側面図である。
【図７】 本発明の基板の外観検査装置に用いられる保持部材の変形例の側面断面図である。
【図８】 本実施形態に係る基板の外観検査装置のカメラ及び照明の配置位置を示す拡大図である。
【図９】 ２つの検査用保持部材間の基板の搬送の様子を説明する図である。
【図１０】 検査対象であるプリント配線基板の例を示す図である。
【図１１】 従来の基板の吸着装置の部分構成図である。
【図１２】 従来のベルヌーイチャックに特殊形状の基板を吸着させる状態を示す斜視図である。
【図１３】 図５の側面断面図である。
【符号の説明】
１ 基板の外観検査装置
２ 台板
３ 第１検査用保持部材
４ 第２検査用保持部材
５ 回転用保持部材
６ 第１駆動モータ
７ 第１レール
８ 第２レール
９ 第２駆動モータ
１０ 回転部材
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ カメラ
１３ 第１載置台
１４ 第１昇降ユニット
１５ 第２載置台
１６ 第２昇降ユニット
１７Ｒ，１７Ｂ 第１カメラ用照明
１８Ｒ，１８Ｂ 第２カメラ用照明
２０ チャック本体
２１ ノズル
２２ 支持部
２ａ 保持面
２３ 締めつけナット
２４ ガス導管
２５ 供給口
３０ ノズル本体
３１ 噴出口
３１ａ 導管
３２ ノズル上面
３５ ネジ
４１ 支持部上面
１００ 基板
１０１ 基板の穴
１１０ マガジン
１２０ 基板と保持面との間の空間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate visual inspection apparatus for inspecting scratches and dirt on a surface of a printed wiring board or the like.
[0002]
[Prior art]
Due to the recent downsizing and high integration of information communication devices such as mobile phones and personal computers, and the emergence of new media such as memory cards for mobile terminals, the mounting area for the internal mounting components is limited to a very narrow range. Yes. Under these circumstances, the quality requirements for the board at the time of acceptance at each assembly manufacturer have increased, and it is very costly for each manufacturer of printed wiring boards to maintain and operate a certain level of quality control. It is getting tougher.
[0003]
Under these requirements, in order to keep costs low and to maintain a constant level of board inspection, an external appearance image of a printed wiring board is taken, and an automatic inspection of the appearance of the board is performed to determine the quality of the board by image analysis. The device is being used. Examples of these apparatuses are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-264265. In this apparatus, a substrate is horizontally arranged on an inspection table, and an image of the substrate is captured using an inspection camera driven in a biaxial direction from above the substrate. Further, a reversing device is provided for inspecting the back surface of the substrate, and the back surface is inspected after being reversed after the single-side inspection.
[0004]
However, the appearance inspection apparatus having this configuration has a complicated mechanism for inverting the substrate, and thus has a problem that the configuration of the apparatus becomes complicated. In addition, since the mounting table is for mounting the substrates horizontally, an apparatus for separating and transporting the substrates stacked on the magazine one by one and mounting them on the inspection table There is a problem that the cost of the inspection apparatus increases. In the above-described inspection apparatus, the apparatus for transport is constituted by a suction device that sucks the substrate by pressing the suction nozzle against the substrate.
[0005]
However, in recent years, as shown in FIG. 10, the printed wiring board has a complicated shape and often has a hole 101 at a joint portion between the frame 102 and the printed board 103. Therefore, when the suction nozzle is brought into contact with the position of the hole, there is a problem that the substrate cannot be held by suction.
[0006]
For this reason, when the printed wiring board is sucked by suction, it is generally necessary to set so that the suction nozzle is not positioned in the hole 101 of the board by a suction device as shown in FIG. That is, the suction device includes a solid plate 60 that supports the suction nozzle 61, and the suction nozzle 61 is fixed to the long hole 60a provided in the fixing plate 60 by using a screw 60b. When changing the position and interval of the nozzle tip 63, adjustment is performed by loosening the screw 60a and moving the suction nozzle 61 along the elongated hole 60a.
[0007]
Then, according to the shape of the substrate 100a placed on the magazine 110, the position of the suction nozzle 61 is adjusted so that the nozzle tip 63 does not contact the position of the hole 101. The substrate 100 is sucked and held in a suction device. Therefore, it is necessary to adjust the position of the suction nozzle 61 if the shape of the sucked substrate changes. This has to be done every time the type of the substrate to be inspected changes, and there is a problem that the labor is complicated.
[0008]
For these reasons, it is not preferable in view of the above-mentioned problems that various types of devices are available today and a printed circuit board having a completely different shape depending on each device is adsorbed by suction.
[0009]
By the way, as another means for holding a plate-shaped material, a Bernoulli chuck that holds a substrate by using a Bernoulli effect of a fluid has been conventionally used in a manufacturing process of a substrate such as a semiconductor wafer. Although the semiconductor wafer substrate and the printed wiring board are different in the presence or absence of holes, since both are plate-shaped materials, it is likely that this Bernoulli chuck can be used for adsorbing and holding the printed wiring board. And in this Bernoulli chuck, it is important how stably the substrate to be held can be held, and many contrivances regarding this point have been proposed so far.
[0010]
In general, there are two types of Bernoulli chucks: one that contacts and holds a substrate that is a holding target, and one that holds a substrate in a non-contact state.
[0011]
Non-contact type devices are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-167470 (Patent Document 2). This type of Bernoulli chuck ejects fluid (gas) from the Coanda nozzle in a direction perpendicular to the substrate to be held, and transfers the fluid to the Coanda spiral nozzle negative pressure suction portion, which is due to the Bernoulli effect generated by this flow. The object to be held is held in a non-contact manner by a suction force. This type of chuck is characterized in that it can be held without damaging the substrate surface because the substrate does not contact the chuck surface.
[0012]
On the other hand, the contact type is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 11-515139 (Patent Document 3). This type of chuck ejects gas in an oblique direction with respect to the substrate surface from an annular nozzle embedded in the chuck surface. The ejected gas collides with the surface of the substrate and flows so that it blows out from the gap between the substrate and the chuck. can do. An annular protrusion made of an elastic material is provided on the surface of the chuck as a support. When the substrate is attracted to the chuck, the substrate is supported by the protrusion while maintaining a predetermined distance from the chuck surface. .
[0013]
However, the non-contact type Bernoulli chuck is very unstable in the direction of the two surfaces because the substrate to be held is held opposite to the surface of the chuck without contacting. Accordingly, the non-contact type Bernoulli chuck is limited to use only in a state where the substrate is horizontal, and slipping occurs when the substrate is not kept horizontal. If the substrate slips and moves to a position where the substrate does not face the nozzle, the Bernoulli effect cannot be obtained. As a result, there is a problem that the substrate falls off from the Bernoulli chuck.
[0014]
In order to prevent this problem, the chuck is provided with a frame surrounding the chuck surface to prevent slippage, and the amount of slippage of the substrate is limited within the frame, so that the nozzle and the substrate are always kept facing each other. There are also non-contact type Bernoulli chucks that have been kept, but it is necessary to place the substrate within this frame, and the shape of the frame must be changed according to the size of the substrate to be held. And the same problem as the suction device occurs.
[0015]
In addition, the contact type Bernoulli chuck has disadvantages such as damage to the substrate surface because the substrate to be held is in contact with the support attached to the surface of the chuck. Is superior to the non-contact type in that the substrate can be held in an inclined state.
[0016]
However, since the conventional Bernoulli chuck ejects gas in an oblique direction with respect to the substrate, for example, the holding force is weak for a substrate having a special shape such as a substrate having a hole as shown in FIG. The problem is considered. That is, as shown in FIGS. 12 and 13, the Bernoulli effect is such that a gas supplied from a gas system (not shown) such as a compressor is ejected from a nozzle 71, and the gas flows between the surface 73 of the chuck 70 and the substrate 100. The substrate is adsorbed toward the surface 73 of the chuck 70 by utilizing the pressure drop caused by flowing in the space 120 between them at high speed. However, in the holed substrate 100, as indicated by the arrow 50, the gas is dissipated from the hole 101 and cannot pass through the space 120 between the chuck surface and the substrate. As a result, the degree of pressure drop is reduced and the holding power of the substrate is reduced.
[0017]
This decrease in holding force results in a decrease in the force with which the substrate 100 is pressed against the support. Therefore, in the contact type Bernoulli chuck, the effect of the substrate sliding regulation by the support is also reduced, and as a result, the contact type Even with the Bernoulli chuck, it was difficult to hold the perforated substrate obliquely with a steep slope.
[0018]
Conventionally, in order to prevent this problem, by changing the arrangement of the holding surface according to the shape of the substrate, such as by changing the arrangement of the nozzle of the Bernoulli chuck, the hole of the substrate is located at the position opposite to the nozzle outlet. The only way to address this problem was to prevent the gas from being placed and eliminate the dissipation of gas. However, this method has a problem that it is necessary to change the arrangement of the holding surface in accordance with the shape of the substrate, which requires labor.
[0019]
[Patent Document 1]
JP 2001-264265 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-167470
[Patent Document 3]
Japanese National Patent Publication No. 11-515139
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a substrate appearance inspection with a simple configuration using a suction device having a high holding force that can easily hold a specially shaped substrate such as a perforated substrate. Is to provide a device.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a substrate visual inspection apparatus for inspecting the quality of a substrate by taking an image of the substrate to be inspected and analyzing the image, and is a flat chuck It is composed of a Bernoulli chuck with a plurality of nozzles in the main body, and the main surface of the chuck main body is the holding surface of the substrate, and for inspection that holds the substrate detachably while facing the holding surface A holding member, a moving member that linearly moves the inspection holding member in a direction along the main surface of the chuck body, and the inspection holding member held by the inspection holding member while being moved by the moving member. An inspection apparatus for a substrate having a basic configuration including an inspection camera device that images the substrate is provided.
[0022]
In the above-described configuration, the inspection holding member that holds the printed wiring board is configured by a Bernoulli chuck, and holds the board in a detachable state in a standing state. By holding the substrate by the Bernoulli chuck, when the image of the substrate surface is taken by the camera, there is no shadow on the substrate surface, and a clear image can be obtained.
[0023]
Since the inspection holding member can hold the substrate in an upright state, the inspection holding member can be linearly moved while holding the substrate directly from the magazine for stocking the substrate. Therefore, a single member for moving the substrate from the magazine to the inspection position can be configured, and the configuration of the appearance inspection apparatus can be simplified.
[0024]
According to the second aspect of the present invention, there is provided a substrate appearance inspection apparatus for inspecting the quality of a substrate by taking an image of the substrate to be inspected and analyzing the image, and is configured by a Bernoulli chuck, The main surface of the flat chuck body is a holding surface of the substrate, a first inspection holding member that is detachably held in a state where the substrate is erected so as to face the holding surface, a first position for receiving the substrate, and a first position The main surface of the flat chuck-shaped chuck body is composed of a first moving member that linearly moves the first inspection holding member between two positions in a direction along the main surface of the chuck body, and a Bernoulli chuck. The substrate is a holding surface of the first inspection, and is provided in a direction facing the holding surface of the first inspection holding member, and is detachably held in a state where the substrate is erected so as to face the holding surface. A holding member and the second inspection The second inspection holding member is located between the chuck body of the first inspection holding member and the third position and the fourth position adjacent to each other with the holding surface of the holding member being in the second position. Between the second moving member that linearly moves in the direction along the main surface of the chuck body, the first inspection holding member in the second position, and the second inspection holding member in the third position And holding the first inspection holding member while the first inspection holding member moves between the first position and the second position by the control device for controlling the delivery of the substrate and the first moving member. The second inspection holding member is moved while the second inspection holding member moves between the third position and the fourth position by the first inspection camera device for imaging the substrate thus formed and the second moving member. A second inspection camera device for imaging the substrate held by the Providing an appearance inspection device for the substrate, wherein the Rukoto.
[0025]
In the above configuration, the holding members for inspection are provided so that the holding surfaces face each other and the moving positions are partially different in common. Accordingly, the substrate can be transported between the two holding members for inspection at a position where the two members overlap each other without moving the transport member or the holding member in a direction perpendicular to the holding surface. In addition, since the inspection camera device is provided corresponding to each inspection holding member, both the front and back surfaces of the substrate can be inspected corresponding to the two inspection holding members.
[0026]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the main surface of the flat chuck body is a substrate holding surface, and the holding surface is the fourth position. A rotation holding member provided adjacent to the chuck main body of the second inspection holding member and the substrate, and a rotation axis extending vertically from the center of the holding surface of the rotation holding member. The rotating member that rotates the holding member for rotation and the control device transfer the rotating member from the second holding member for inspection to the rotating holding member at the fourth position, and then rotate the rotating member again to Provided is a substrate visual inspection apparatus that performs control of delivery to a second inspection holding member.
[0027]
In the above configuration, by rotating the substrate with the rotation holding member and the rotation member, the substrate held by the inspection holding member and inspected can be inspected by changing the arrangement angle with respect to the moving direction. That is, when the scratches on the substrate or the like are linear, such as scratches, it may be difficult to see depending on the inspection direction and may not appear in the image. By inspecting by changing the substrate arrangement angle, it is easy to find such a flaw, and the accuracy of the quality determination can be improved. Further, the substrate can be transported between the inspection holding member and the rotating member without requiring a special device, and a mechanism for rotating the substrate can be simply configured.
[0028]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the control device provides a substrate visual inspection apparatus for rotating the rotating member by 90 degrees. That is, in the above configuration, by setting the angle of the substrate held and rotated by the rotation substrate to 90 degrees, the accuracy of inspection from two orthogonal directions can be increased.
[0029]
According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a substrate visual inspection apparatus in which the chuck body of the first and second inspection holding members has a holding surface configured to be larger than the substrate.
[0030]
By configuring the chuck body larger than the substrate, when the substrate is held by the inspection holding member, the chuck body protrudes around the substrate. Thereby, when the board | substrate is image | photographed by the camera apparatus for an inspection, a chuck | zipper main body functions as a background, it can eliminate the reflection of an extra thing, and can determine the quality of the board | substrate by the analysis of an image.
[0031]
According to the sixth aspect of the present invention, at least one of the first inspection holding member, the second inspection holding member, and the rotation holding member has a tip protruding from the holding surface of the chuck body. A plurality of nozzles fixed to the chuck body and provided with jet nozzles for ejecting gas substantially parallel to the holding surface of the chuck body, and a height from the holding surface surface to the upper end thereof protruding from the upper end of the nozzle Thus, a substrate visual inspection apparatus comprising a plurality of substrate holding support portions provided on the holding surface is provided.
[0032]
In the above configuration, the inspection holding device uses a Bernoulli chuck that presses the substrate against the holding surface by ejecting gas from the nozzle (Bernoulli airflow) and causing a pressure drop between the substrate and the holding surface.
[0033]
Since the plurality of nozzles and the substrate holding support portion are provided so as to protrude from the holding surface, the substrate does not directly contact the holding surface. Further, the nozzle provided so as to protrude on the holding surface is provided with a jet outlet for jetting a gas supplied from a gas system such as a compressor. The spout is provided so that the gas is spouted substantially parallel to the holding surface. Therefore, the ejected gas flows along the holding surface. In addition, since a plurality of nozzles are provided, it is not necessary to make the position at which the substrate attracts on the holding surface constant, and the nozzles can be held at different positions.
[0034]
The substrate holding support portion is for holding a substrate that supports the substrate so that the substrate does not move by contacting the substrate surface when holding the substrate. Therefore, three or more points that do not exist on the same straight line are provided so as to contact the substrate surface. Since the substrate holding support portion is provided such that the height from the holding surface to the upper surface thereof is higher than the nozzle, the substrate to be held does not contact the nozzle and the substrate holding support portion Is held in contact with.
[0035]
According to the above configuration, the gas ejected from the nozzle flows along the holding surface, so that the gas does not scatter from the region between the holding surface and the substrate. Therefore, since the attractive force due to the Bernoulli effect does not decrease, even a specially shaped substrate such as a perforated substrate can be firmly held. Further, since the substrate does not contact the nozzle protruding from the holding surface by the substrate holding support portion, the substrate is not damaged.
[0036]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, there is provided a substrate visual inspection apparatus according to the sixth aspect of the present invention, wherein the nozzle has a columnar shape, and has a plurality of jet holes on the side wall thereof and jets gas radially. To do.
[0037]
According to the above configuration, the nozzle provided protruding from the holding surface has a cylindrical shape at the protruding portion, so that it is easy to eject radially from the nozzle provided with a plurality of gases centered on the nozzle under the same conditions. . Therefore, the same adsorption condition can be set regardless of which part of the holding surface holds the substrate.
[0038]
According to an eighth aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, there is provided a visual inspection apparatus for a substrate, wherein the ejection port is provided at an equal angle on a side wall of the nozzle.
[0039]
According to a ninth aspect of the present invention, in the sixth to eighth aspects of the present invention, the nozzle is screwed into the chuck body so that the height from the surface of the holding surface to the upper part thereof can be adjusted, and the holding surface. Provided is an apparatus for inspecting the appearance of a substrate fixed to a board.
[0040]
According to a tenth aspect of the present invention, in the sixth to ninth aspects of the present invention, the substrate holding support portion provides a substrate visual inspection apparatus made of an elastic material.
[0041]
As described above, since the substrate holding support portion contacts and holds the substrate, the substrate holding support portion is preferably made of an elastic material so as not to damage the substrate. Examples of the elastic material include rubber, plastic, and spring, and the degree of elasticity is preferably a material that can achieve the function required for the substrate holding support.
[0042]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the sixth to tenth aspects of the present invention, the substrate holding support portion includes a plurality of small pieces provided so as to surround the nozzle. Providing equipment.
[0043]
Since the holding member for inspection having the above-described configuration ejects gas from the nozzle substantially in parallel with the holding surface, particularly when the gas is ejected radially, the inspection holding member may be configured to hold the substrate around the nozzle. preferable. Therefore, the substrate holding support portion is preferably provided so as to surround the nozzle. Further, the gas can flow out from the gap between the substrate holding support portions, which facilitates the flow of the gas.
[0044]
According to a twelfth aspect of the present invention, in any of the sixth to eleventh aspects of the present invention, the substrate holding support portion is composed of small plate-like pieces arranged in a lattice shape, and the nozzle is the lattice member. Provided is a substrate visual inspection apparatus provided at a central portion of substrate holding support portions arranged in a shape.
[0045]
In the above configuration, it is preferable that the substrate holding support portion is composed of a plurality of pieces provided in pieces so as not to prevent the gas from escaping to the outside of the substrate holding support portion. More preferably, the substrate holding support portion is composed of plate-shaped pieces arranged in a lattice shape, and the nozzle is provided at a central portion of the substrate holding support portion arranged in the lattice shape.
[0046]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the sixth to twelfth aspects of the present invention, there is provided a visual inspection apparatus for a substrate in which at least one substrate holding support portion is provided on the upper surface of the nozzle.
[0047]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the sixth to thirteenth aspects of the present invention, the chuck body is constituted by a plate having a through hole for fixing the nozzle, and the nozzle is connected to a gas system. Provided is a substrate visual inspection apparatus that includes a gas supply port that communicates with the gas jetted from the jetting port.
[0048]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the sixth to thirteenth aspects of the present invention, the chuck body includes a nozzle fixing hole for embedding a nozzle in the holding surface, and a gas from a gas system to the nozzle fixing hole. And a ventilation portion for supplying the substrate.
[0049]
According to a sixteenth aspect of the present invention, the first and second moving members provide a substrate visual inspection apparatus that moves the first and second inspection holding members in the horizontal direction.
[0050]
According to the seventeenth aspect of the present invention, the first mounting table is further provided below the first inspection holding member at the second position and the second inspection holding member at the third position. A substrate visual inspection apparatus comprising:
[0051]
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the second mounting table provided further below the second inspection holding member and the rotation holding member at the fourth position. An upper position where the lower end of the substrate held by the first inspection holding member in the second position contacts the upper surface of the mounting table, and the rotation holding member when the rotation holding member rotates. There is provided a substrate visual inspection apparatus comprising a second lifting / lowering unit device that moves the mounting table up and down between a lower position that does not interfere with rotation of the first and second positions.
[0052]
According to a nineteenth aspect of the present invention, each of the first and second inspection camera devices includes a line sensor and a plurality of illumination devices, and each of the plurality of illumination devices illuminates the substrate at a different angle. Provided is a visual inspection apparatus for a substrate arranged so as to emit light.
[0053]
According to a twentieth aspect of the present invention, in the nineteenth aspect of the present invention, the line sensor is composed of a three-plate color line camera, and the plurality of illumination devices are respectively spectrally separated from the three-plate color line camera. Provided is a substrate visual inspection apparatus that emits monochromatic illumination light in accordance with wavelength characteristics.
[0054]
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the twentieth aspect of the present invention, two illumination devices are provided, and the monochromatic light emitted from each of the illumination devices is red light and blue light. A visual inspection apparatus for a certain substrate is provided.
[0055]
According to a twenty-second aspect of the present invention, there is provided the substrate visual inspection apparatus according to the twenty-first aspect of the present invention, wherein the red light is irradiated at a larger angle with respect to the substrate surface than the blue light.
[0056]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a substrate visual inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0057]
FIG. 1 is a plan view of a substrate visual inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the substrate appearance inspection apparatus of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
[0058]
As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate inspection apparatus according to the present embodiment is provided with three holding members 3, 4, and 5 on a base plate 2. Each holding member (the first inspection holding member 3, the second inspection holding member 4, and the rotation holding member 5) is composed of a Bernoulli chuck, and the substrate is vertically set on the holding surface. It is erected so that it can be held. The first inspection holding member 3 and the second inspection holding member 4, and the second inspection holding member 4 and the rotation holding member 5 are provided so that their holding surfaces face each other.
[0059]
Further, on the base plate 2, the first rail 7, the first drive motor 6, and the second inspection holding member 4 for moving the first inspection holding member 3 linearly in the horizontal direction (X direction) are horizontally provided. A second rail 8 and a second drive motor 9 are provided for linear movement in the direction (X direction).
[0060]
The first inspection holding member 3 is linearly moved in the horizontal direction (X direction) from the first position 61 to the second position 62 by the first rail 7 and the first drive motor 6. In FIG. 1, the first inspection holding member 3 at the first position 61 is indicated by a solid line, and the first inspection holding member 3 at the second position 62 is indicated by a two-dot chain line. At a position facing the holding surface of the first inspection holding member 3 at the first position 61, there is provided a magazine 110 for stacking and stocking substrates to be inspected in an upright state. The first inspection holding member 3 is provided adjacent to the holding surface of the first inspection holding member 3 at the first position so that the first inspection holding member 3 can be directly sucked and held.
[0061]
Further, the second inspection holding member 4 is linearly moved in the horizontal direction (X direction) from the third position 63 to the fourth position 64 by the second rail 8 and the second drive motor 9. In FIG. 1, the second inspection holding member 4 at the third position 63 is indicated by a solid line, and the second inspection holding member 4 at the fourth position 64 is indicated by a two-dot chain line. The third position 63 is the same position as the second position of the first inspection holding member 3 in the X direction. In other words, the second inspection holding member 4 at the third position 63 is adjacent to the first inspection holding member 3 at the second position 62 so that the respective holding surfaces face each other.
[0062]
The fourth position 64 is a position equal to the position where the rotation holding member 5 is provided in the X direction. That is, the second inspection holding member 4 and the rotation holding member 5 at the fourth position 64 are in close contact with each other with their holding surfaces facing each other.
[0063]
Digital cameras 11a and 11b and a plurality of digital cameras 11a and 11b for imaging the substrate held by the first inspection holding member 3 at the intermediate point 65 where the first inspection holding member 3 moves from the first position 61 to the second position 62. Lighting devices 17R and 17B are provided. Each of the cameras 11a and 11b is a color line camera, and the sensor is disposed in a direction parallel to the Z axis. That is, by continuously taking images with the cameras 11a and 11b at the timing when the first inspection holding member 61 moves in the X-axis direction, a surface image of the substrate can be obtained. Therefore, the cost of the camera can be reduced as compared with the case of using a camera having a planar imaging element, and the manufacturing cost of the device can be reduced accordingly.
[0064]
Similarly, at the intermediate point 66 where the second inspection holding member 4 moves from the third position 63 to the fourth position 64, the digital camera 12a for imaging the substrate held by the second inspection holding member 4; 12b and a plurality of lighting devices 18R and 18B are provided. The cameras 12a and 12b are composed of the same type of cameras as the cameras 11a and 11b.
[0065]
Two cameras are provided on the upper and lower sides corresponding to the first inspection holding member 3 and the second inspection holding member 4, respectively. Basically, the number of cameras may be appropriately set according to the number of pixels of the camera, the size of the substrate, and the required resolution. For example, if the camera has 2000 pixels, the substrate size is 200 mm, and the required resolution is 50 μm (0.05 mm),
200 (mm) /0.05 (mm) = 4000 (pixels)
4000 (pixels) / 2000 (pixels) = 2 (units)
It becomes. Therefore, if a camera with 4000 pixels is used, only one camera is required. However, even in this case, using two 2000-pixel cameras can prevent the irradiation angle at both ends in the vertical direction of the imaging region from increasing, and make the inspection conditions as uniform as possible in all regions on the substrate. it can.
[0066]
As described above, the rotation holding member is arranged at a position adjacent to the second inspection holding member at the fourth position so as to face each holding surface. As shown in FIG. 2, the rotation holding member is rotatably provided by the rotation member 10 as the center of the center portion of the holding surface in the direction indicated by the arrow. Therefore, the rotation direction of the holding member 5 for rotation while holding the substrate can change the arrangement direction of the substrate.
[0067]
When the substrate is transported between the first inspection holding member 3 and the second inspection holding member 4, the first inspection holding member 3 at the second position 62 is used to ensure delivery of the substrate. The first mounting table 13 is provided below the second inspection holding member 4 at the third position 63. The first mounting table 13 has a width dimension that is substantially the same as the distance between the holding surfaces of the first inspection holding member 3 and the second inspection holding member 4 and is substantially the same as the width dimension of the holding surface. Have the same length dimension.
[0068]
The mounting table 13 is retracted downward at the time of movement so as not to interfere with the held substrate when the first inspection holding member 3 and the second inspection holding member 4 are moved in the X direction. It rises when the substrate is transferred between the first inspection holding member 3 and the second inspection holding member 4. The appearance inspection apparatus for the substrate has a first lifting / lowering unit 14 for moving the mounting table 13 up and down in the direction of arrow 61.
[0069]
Further, when the substrate is transported between the second inspection holding member 4 and the rotation holding member 5, the second inspection holding member 4 in the fourth position and the rotation are rotated in order to ensure delivery of the substrate. A second mounting table 15 is provided below the holding member 5. The second mounting table 15 has a width dimension in which the size of the mounting surface is substantially equal to the interval between the holding surfaces of the second inspection holding member 4 and the rotating holding member 5, and the width dimensions of the holding surfaces of both holding members. Have approximately the same length.
[0070]
The mounting table 15 does not interfere with the held substrate during the movement of the second inspection holding member 4 in the X direction, and so as not to interfere with the rotation holding member when the rotation member 5 rotates. When the second inspection holding member 4 is moved and when the rotation holding member 5 is rotated, the second inspection holding member 4 is retracted downward, and the substrate is transferred between the second inspection holding member 4 and the rotation holding member 5. Only rise. The appearance inspection apparatus for the substrate has a second lifting / lowering unit 16 for moving the second mounting table 15 up and down in the direction of arrow 61.
[0071]
The substrate inspection apparatus according to the present embodiment operates as follows to inspect a substrate. First, when the first inspection holding member 3 is in the first position 61, the first substrate stored in a standing state on the magazine 110 according to the Bernoulli principle by ejecting gas from a nozzle described later, Adsorbed to the holding surface of the first inspection holding member 3. Since the first inspection holding member 3 uses a Bernoulli chuck, at this time, even when there is a gap of a predetermined width between the holding surface and the leading substrate, the substrate is attracted to the holding surface, Can be retained. Therefore, it is not necessary to move the first inspection holding member 3 in the direction approaching the magazine 110 (Y-axis direction), and a mechanism for this purpose is unnecessary.
[0072]
The first inspection holding member 3 moves linearly from the first position 61 to the second position 62 while holding the substrate. Images of the substrate are taken by the cameras 11a and 11b at a predetermined position 65 while the first inspection holding member 3 moves. At this time, since the substrate is configured to be smaller than the holding surface of the first inspection holding member 3, the holding surface serves as a background to prevent another object from appearing in the photographic image. When the first inspection holding member 3 moves to the second position 62, the second inspection holding member 4 existing at the third position 63 and the holding surface face each other. In this state, the first mounting table 13 rises and holds the lower end of the substrate.
[0073]
When the lower end of the substrate is held, the first inspection holding member 3 releases the adsorption of the substrate, and then the second inspection holding member 4 operates to adsorb the substrate. Since the second inspection holding member 4 is also composed of a Bernoulli chuck, the substrate can be adsorbed in a state where the substrate is not in close contact with the holding surface. Therefore, it is not necessary to move the first inspection holding member 3 and the second inspection holding member 4 in a direction in which they are brought close to each other (Y-axis direction), and a mechanism for this purpose is unnecessary.
[0074]
When the substrate is held by the second inspection holding member 4, the first mounting table 13 is lowered, and the second inspection holding member 4 is linearly moved from the third position 63 to the fourth position 64. Images of the substrate are taken by the cameras 12a and 12b at a predetermined position 66 while the second inspection holding member 4 is moved. At this time, since the substrate is configured to be smaller than the holding surface of the second inspection holding member 4, the holding surface serves as a background to prevent another object from appearing in the photographic image. When the second inspection holding member 4 moves to the fourth position 64, the rotation holding member 5 and the mutual holding surfaces face each other. In this state, the second mounting table 15 rises and holds the lower end of the substrate.
[0075]
When the lower end of the substrate is held, the second inspection holding member 4 releases the adsorption of the substrate, and then the rotation holding member 5 operates to adsorb the substrate. Since the rotation holding member 5 is also composed of a Bernoulli chuck, the substrate can be adsorbed in a state where the substrate is not in close contact with the holding surface. Therefore, it is not necessary to move the second inspection holding member 4 and the rotation holding member 5 in a direction in which they are brought close to each other (Y-axis direction), and a mechanism for this purpose is unnecessary.
[0076]
When the substrate is held by the rotation holding member 5, the second mounting table 15 is lowered, and the rotation holding member 5 rotates the rotation holding member 5 by 90 degrees. When the rotation holding member 5 finishes rotating, the second mounting table 15 rises again, and the substrate is delivered to the second inspection holding member 4 in the same manner as described above.
[0077]
After the second mounting table 15 is lowered, the second inspection holding member linearly moves from the fourth position 64 to the third position 63 while holding the substrate whose arrangement direction is rotated by 90 degrees. At a predetermined position 66, the camera 12a, 12b captures a photographic image of the substrate whose arrangement direction has been rotated by 90 degrees. When the second inspection holding member 4 moves to the third position 63, the first mounting table 13 is raised, and the substrate is transferred to the first inspection holding member 3 existing at the second position 62.
[0078]
The first inspection holding member 3 moves linearly from the second position 62 to the first position 61. At a predetermined position 65 in the middle of the first inspection holding member 3, an image of the substrate whose arrangement direction is rotated by 90 degrees is captured by the cameras 11a and 11b. The
[0079]
The board images taken by the four cameras 11a, 11b, 12a, and 12b are analyzed to determine whether the board to be inspected is good or bad.
[0080]
Next, a specific configuration of the holding members (first inspection holding member 3, second inspection holding member 4, and rotation holding member 5) used in the substrate visual inspection apparatus according to the present embodiment will be described. .
[0081]
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a holding surface side of a holding member used in the substrate visual inspection apparatus of FIG. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the holding member of FIG. 4 in a state where the substrate is adsorbed.
[0082]
The holding members 3, 4, and 5 have a plate-like chuck body 20, one main surface of which constitutes the holding surface, a nozzle 21 that is fixed through the chuck body 20, and a holding surface 2 a of the chuck body. And a support portion 22 for holding a rubber substrate to be affixed.
[0083]
The chuck body 20 is configured to be larger than the substrate to be inspected, the main surface is formed of a rectangular metal plate, and a plurality (four) of screw holes for screwing the nozzle 21 are provided. The holding surface 2a of the chuck body 20 has a flat surface, and the holding member 3, 4, 5 itself has a surface shape on the holding surface side from the holding surface 2a of the chuck body 20 to the nozzle 21 and the support portion 22. Has a configuration that protrudes.
[0084]
The nozzle 21 is a substantially cylindrical member as shown in FIG. The side wall of the nozzle is threaded 35 except for the upper part of the nozzle body 30. The nozzle 21 is screwed into a screw hole provided in the chuck main body 20 so that the upper surface 32 of the nozzle 21 protrudes toward the holding surface 2a side of the chuck main body 20. The screwing position between the nozzle 21 and the chuck body 20 can be adjusted by a tightening nut 23 provided on the back surface of the chuck body 20, whereby the upper surface 32 of the nozzle 21 protrudes from the surface of the holding surface 2 a of the chuck body 20. The height to be adjusted is adjusted.
[0085]
Further, the nozzle 21 is provided with a supply port 34 in the central portion of the main body 30, and a screw 36 for connecting to a conduit 33 communicating with a compressor (not shown) is cut on the side wall. The supply port 34 communicates with the conduit 33, sends gas supplied from a compressor (not shown) into the conduit 31 a, and ejects it from the ejection port 31. The jet outlet 31 and the conduit 31a are provided with eight holes at equal angles on the upper side wall projecting toward the holding surface 20 of the chuck body so that gas is jetted in parallel to the holding surface 2a of the chuck body 1. It has been. The gas from the ejection port 31 is ejected radially from the nozzle 21 as shown by the arrow 51 (see FIG. 4).
[0086]
The support portion 22 is made of, for example, a rubber plate such as silicon rubber, and is arranged in a lattice pattern on the holding surface of the chuck body 1 and is arranged so that the nozzle is positioned at each central portion. It is preferable that one side of the lattice is smaller than the substrate to be held. In this way, by forming a small piece obtained by dividing the support portion 22, the gas ejected from the nozzle 21 is not hindered by the support portion 22 and is formed between the substrate and the holding surface 2 a from the surface of the chuck body 20. It becomes easy to flow out of the gap through the gap. Therefore, the Bernoulli effect can be easily exerted and the adsorption force of the substrate can be increased. Further, a plurality of nozzles 21 are provided, and the support portion 22 is provided so as to surround each nozzle, whereby the substrate can be held at any position on the holding surface 2a of the Bernoulli chuck, There is no need to adjust the arrangement of the holding surface of the Bernoulli chuck according to the shape and size of the substrate to be held.
[0087]
Each support portion 22 is configured such that the height from the surface of the holding surface 21 of the chuck body 2 to the upper surface 41 thereof is equal and higher than the upper surface 32 of the nozzle 21 (see FIG. 5). Therefore, as shown in FIG. 5, when the substrate 100 is adsorbed, the substrate comes into contact with the upper surface 41 of each support portion 22 with equal pressure and does not come into contact with the upper surface 32 of the nozzle 21. Therefore, the problem that the substrate is damaged by the tip of the nozzle does not occur.
[0088]
Further, since the substrate 100 and the nozzle 21 do not come into contact with each other, a space 120 in which the gas ejected from the nozzle 21 flows is secured between the surface 2a of the chuck body 20 and the substrate 100, and the flow of the gas ejected from the nozzle It becomes easier to control the path and adjust the suction force.
[0089]
As described above, the gas ejected from the nozzle 21 is ejected substantially parallel to the surface of the holding surface 2a of the chuck body 20, so that the gas flows along the holding surface of the chuck body. Therefore, as shown in FIG. 5, even when the specially shaped substrate 100 having the hole 101 is adsorbed, the gas is exposed from the hole 101 to the outside of the substrate 100 (that is, the substrate 100 faces the holding surface 2 a of the chuck body 20). It is difficult to leak to the back surface side), and as a result, the adsorption force is hardly reduced.
[0090]
Further, in the case where the substrate is adsorbed, when the holding surface 2a has a distance of a predetermined width or less from the surface of the substrate 100, the gas is ejected from the nozzle 21 so that the support portion 22 and the substrate are not completely in contact with each other. However, the suction force to the holding surface with respect to the substrate can be exerted, and there is an advantageous effect as compared with the conventional suction type suction device that exhibits the suction force only after the holding surface is pressed against the substrate. That is, for example, if a predetermined interval is provided so that the holding surfaces of the two holding members face each other, and the substrate is arranged in a state where the substrate stands vertically at the interval, the substrate can be transferred between the two holding members. It becomes.
[0091]
FIG. 7 is a side cross-sectional view of a modified example of the holding member used in the substrate visual inspection apparatus of the present invention. The basic structure of the holding members 3, 4, 5 is common to the holding members 3, 4, 5 shown in FIG. 4 and has the following differences.
[0092]
The holding members 3, 4, and 5 are different in that a gas system such as a compressor is supplied by being directly connected to the chuck body 20. That is, the chuck body according to the present embodiment is configured by a plate having a predetermined thickness, and as shown in FIG. 6, a holding surface in which a screw hole 25 for screwing the nozzle 21 is a main surface. 2a.
[0093]
The deepest portion of the screw hole 25 communicates with a supply port 26 through which a gas from a gas system such as a compressor (not shown) is supplied via a gas conduit 24 provided in the nozzle body 2. That is, gas supplied from a gas system such as a compressor flows through the supply port 26, the gas conduit 24, and the screw hole 25, and is held from the jet port 31 through the nozzle supply port 34 screwed into the screw hole 25. It spouts parallel to the surface 2a.
[0094]
Further, by appropriately adjusting the depth at which the nozzle 21 is screwed into the screw hole 25, the protruding height of the nozzle can be easily adjusted.
[0095]
According to the chuck body according to the present embodiment, when it is necessary to replace the nozzle, it is only necessary to remove the nozzle from the chuck body, so that the nozzle can be easily replaced.
[0096]
As another modification, the upper surface 32 of the nozzle is configured to be lower than the upper surface 41 of the support portion 22 so as not to contact the substrate surface when the substrate is attracted. By sticking an elastic body thinner than that used for the support portion 22, it can also function as a support portion that comes into contact with the substrate surface during substrate adsorption.
[0097]
According to the holding members 3, 4, and 5 having the above-described configurations, the gas ejected from the nozzle flows along the holding surface, so that the gas does not scatter from the region between the holding surface and the substrate. Therefore, since the attractive force due to the Bernoulli effect does not decrease, even a specially shaped substrate such as a substrate having a hole 101 can be firmly held. Further, since the substrate does not contact the nozzle protruding from the holding surface by the substrate holding support portion, the substrate is not damaged.
[0098]
Next, the arrangement of the camera and the illumination in the substrate visual inspection apparatus according to this embodiment will be described.
[0099]
FIG. 8 is an enlarged view showing an arrangement position of the camera and illumination of the visual inspection apparatus for a substrate according to the present embodiment. Each of the cameras 11 and 12 (11a, 11b, 12a, and 12b) is a three-plate color line camera as described above, and R (red), G (green), and B (blue) 3 by a spectral prism. The light divided into colors is received by three line sensors. Each of the illuminations 17R, 17B, 18R, and 18B is composed of LEDs that emit red and blue light that match the spectral characteristics of the camera.
[0100]
The LEDs 17R and 18R that emit red light are arranged to emit light at a larger angle with respect to the substrate surface than the LEDs 17B and 18B that emit blue light. That is, the LEDs 17B and 18B that emit blue light irradiate the surface of the substrate with light at an angle α, whereas the LEDs 17R and 18R that emit red light have an angle β that is closer to the vertical direction than the angle α. Irradiate light.
[0101]
Further, the camera receives light reflected from the surface of the substrate 100 from the direction of the angle γ. Since the angle γ and the angle β are substantially symmetrical with respect to the vertical direction of the substrate, the optical axis of the camera and the irradiation direction of the red light are regular reflection conditions with respect to the substrate 100. Since the electrode portion of the substrate 100 is metal-plated, it is mirror-like, and red light under the regular reflection condition is strongly reflected in the optical axis direction of the camera and appears very bright on the camera. However, if there are scratches or dirt on the metal part, the regular reflection condition is not satisfied, and the light received by the camera is reduced and appears dark, so that the metal part can be easily detected.
[0102]
On the other hand, since the blue light is incident on the substrate at a shallow angle, the light from the mirror-like metal part is not reflected in the optical axis direction of the camera, and the blue light appears very dark. However, if there are scratches or dirt, light is diffusely reflected and light is reflected in the direction of the optical axis of the camera, so that the light received by the camera increases and appears bright, and scratches and dirt on the metal part can be easily detected.
[0103]
In addition, scratches and dirt appear relatively dark in red light and appear relatively bright in blue light. Therefore, it is possible to detect scratches and dirt more clearly by taking the difference between the two.
[0104]
Also, since monochromatic light corresponding to the spectral wavelength characteristics of the camera is used, two types of images can be obtained simultaneously with one camera. That is, the red light is split by the spectral prism and reaches the red CCD sensor, and charges for forming an image are accumulated, but the blue light does not reach the sensor. Conversely, red light does not reach the blue CCD sensor. Therefore, a blue light image and a red light image can be obtained simultaneously with one camera.
[0105]
Further, as described above, since the irradiation angles of the LEDs that respectively emit red light and blue light are different, it is possible to inspect with different inspection angles (differences between the angle γ and the angles α and β). Elements that are easy to detect depending on the angle, such as the type of defect and the inspection site, can be detected with high accuracy. In the present embodiment, two different illumination angles are obtained by using red light and blue light, but it is also possible to set the third illumination angle by using green light. Furthermore, although a three-plate color line camera is used in this embodiment, a single-plate color line camera may be used.
[0106]
FIG. 9 is a diagram for explaining how the substrate is transported between two inspection holding members. In FIG. 9A, the description of the nozzle and the support member is omitted in order to clarify the positional relationship between the holding member and the substrate. As described above, the first inspection holding member 3 in the second position and the second inspection holding member 4 in the third position have a positional relationship such that their holding surfaces are adjacent to each other in the facing direction. In addition, the first mounting table 13 rises, contacts the lower ends of both holding members, and supports the lower end of the substrate 100.
[0107]
At this time, the holding members 3 and 4 are provided such that the distance d between the holding surfaces is slightly larger than the thickness of the substrate, and when the substrate falls off the holding member holding the substrate, The substrate is supported on the both sides by the holding members and is in a state of standing on the mounting table 13. In this state, when gas is ejected from the nozzle of the holding member on the side that receives the substrate, as described above, the substrate is adsorbed to the holding member even if the substrate and the holding surface are not in contact, and the substrate between the holding members Delivery is completed.
[0108]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the holding member for inspection holds the substrate in a standing state, the substrate can be directly held from the magazine that stocks the substrate, and is transferred to the holding member for inspection. It is not necessary to provide this mechanism, and the configuration can be simplified. In addition, since an image is captured during movement while holding the substrate, the camera can be configured with a line sensor, and the cost of the apparatus can be reduced.
[0109]
According to the second aspect of the present invention, the mechanism for transporting the substrate between the two holding members for inspection can be simplified, and both the front and back surfaces of the substrate can be easily inspected.
[0110]
According to the third aspect of the present invention, it is possible to improve the accuracy of scratches that are difficult to visually recognize depending on the angle. In addition, a mechanism for rotating the substrate can be easily configured. In addition, the inspection accuracy can be increased by setting the rotation angle to 90 degrees.
[0111]
According to the fifth aspect of the present invention, the chuck main body is configured to be larger than the substrate, so that the chuck main body is photographed as the background of the substrate, so that unnecessary reflections are eliminated, and pass / fail determination at the time of image analysis is facilitated. can do.
[0112]
According to the sixth aspect of the present invention, since the gas ejected from the nozzle flows along the holding surface, the gas does not scatter from the region between the holding surface and the substrate. Therefore, since the attractive force due to the Bernoulli effect does not decrease, even a specially shaped substrate such as a perforated substrate can be firmly held. Further, damage such as scratches due to contact between the substrate and the holding member can be eliminated.
[0113]
According to the seventh aspect and the eighth aspect of the present invention, the same adsorption condition can be set regardless of which part of the holding surface holds the substrate.
[0114]
According to the ninth aspect of the present invention, the gas ejection state can be changed, and the adsorption force can be adjusted.
[0115]
According to the tenth aspect of the present invention, since the substrate holding support portion is made of an elastic material, the substrate is not damaged.
[0116]
According to the eleventh aspect and the twelfth aspect of the present invention, the gas can be caused to flow out from the gap between the substrate holding support portions arranged in a fragmentary manner, and the gas can easily flow.
[0117]
According to the thirteenth aspect of the present invention, by providing the support portion for holding the substrate on the upper surface of the nozzle, the configuration of the holding member can be simplified, and the substrate is reliably prevented from contacting the nozzle. Can prevent damage.
[0118]
According to the sixteenth aspect of the present invention, the moving mechanism of the first and second inspection holding members can be simplified by moving the first and second inspection holding members in the horizontal direction. The configuration can be simplified.
[0119]
According to the seventeenth aspect of the present invention, by providing the first mounting table, it is possible to smoothly and reliably transfer the substrate between the first inspection holding member and the second inspection holding member with a simple configuration. can do. Further, by moving the first mounting table up and down, it is possible to prevent interference with the mounting table when the holding member is moved.
[0120]
According to the eighteenth and nineteenth aspects of the present invention, by providing the second mounting table, the substrate can be smoothly transferred between the rotation holding member and the second inspection holding member with a simple configuration. Can be sure. Also, by moving the second mounting table up and down, it is possible to prevent interference with the mounting table when the holding member for inspection is moved and when the holding member for rotation is rotated.
[0121]
According to the twentieth to twenty-third aspects of the present invention, an image of the substrate can be obtained for each monochromatic light according to the spectral characteristics of the line camera, and a plurality of images can be obtained simultaneously with one camera.
[0122]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement in another various aspect.
[0123]
For example, the nozzle outlets need not be provided at equal angles on the side walls of the nozzles, and the arrangement of the outlets may be partially sparse and dense. For example, in a portion where the gas ejected from a plurality of nozzles is opposed, the number of ejection ports provided in one of the nozzles may be reduced to prevent interference between the ejected gases.
[0124]
Moreover, the nozzle outlet does not necessarily need to be configured by independent small holes, and may be provided in a slit shape on the side wall of a cylindrical nozzle, for example. From such a slit-like spout, gas is spouted in a thin film.
[0125]
The arrangement of the nozzles and the support portions does not need to be evenly distributed on the holding surface of the chuck body, and can be changed as appropriate according to the holding angle of the substrate, the application, and the like. For example, in order to support the substrate vertically, if the lower part of the holding surface is more firmly adsorbed, it is possible to prevent the substrate from falling off. Also good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a substrate visual inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of the substrate appearance inspection apparatus of FIG. 1;
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
4 is a view showing a configuration of a holding surface side of a holding member used in the substrate appearance inspection apparatus of FIG. 1;
5 is a partial cross-sectional view of the holding member of FIG. 4 in a state where a substrate is adsorbed.
6 is a configuration diagram of a nozzle used in the holding member of FIG. 4, in which (a) is a bottom view and (b) is a partially broken side view.
FIG. 7 is a side cross-sectional view of a modified example of a holding member used in the substrate visual inspection apparatus of the present invention.
FIG. 8 is an enlarged view showing an arrangement position of a camera and illumination of the visual inspection apparatus for a substrate according to the present embodiment.
FIG. 9 is a diagram for explaining how a substrate is transported between two inspection holding members.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a printed wiring board to be inspected.
FIG. 11 is a partial configuration diagram of a conventional substrate adsorption apparatus.
FIG. 12 is a perspective view showing a state where a specially shaped substrate is attracted to a conventional Bernoulli chuck.
13 is a side cross-sectional view of FIG. 5. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Substrate visual inspection device
2 base plate
3 First inspection holding member
4 Holding member for second inspection
5 Holding member for rotation
6 First drive motor
7 First rail
8 Second rail
9 Second drive motor
10 Rotating member
11a, 11b, 12a, 12b camera
13 First mounting table
14 First lifting unit
15 Second mounting table
16 Second lifting unit
17R, 17B First camera illumination
18R, 18B Second camera illumination
20 Chuck body
21 nozzles
22 Support part
2a Holding surface
23 Tightening nut
24 Gas conduit
25 Supply port
30 Nozzle body
31 spout
31a conduit
32 Nozzle top surface
35 screws
41 Upper surface of support
100 substrates
101 Hole in the board
110 Magazine
120 Space between substrate and holding surface

Claims (7)

検査対象である基板の画像を撮像して、当該画像を解析することによって基板の良否を検査する基板の外観検査装置であって、
ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に前記基板を吸着保持する第１検査用保持部材と、
基板を受け取る第１位置と、第２位置との間で、前記第１検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる第１の移動部材と、
ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面は前記第１検査用保持部材の保持面に対向するような向きに設けられ、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に前記基板を吸着保持する第２検査用保持部材と、
前記第２検査用保持部材の保持面が前記第２位置にある前記第１検査用保持部材のチャック本体と前記基板を挟んで隣接する第３位置と、第４位置との間で、前記第２検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる第２の移動部材と、
前記第２位置にある前記第１検査用保持部材と前記第３位置にある前記第２検査用保持部材との間で前記基板の受け渡しを制御する制御装置と、
前記第１の移動部材によって前記第１検査用保持部材が前記第１位置と前記第２位置とを移動する間に前記第１検査用保持部材に保持された基板を撮像する第１検査カメラ装置と、
前記第２の移動部材によって、前記第２検査用保持部材が前記第３位置と前記第４位置とを移動する間に前記第２検査用保持部材に保持された基板を撮像する第２検査カメラ装置と、を有することを特徴とする基板の外観検査装置。An appearance inspection apparatus for a substrate that inspects the quality of the substrate by taking an image of the substrate to be inspected and analyzing the image,
A first inspection holding member that is composed of a Bernoulli chuck and has a main surface of a flat chuck body as a holding surface of the substrate, and detachably holds the substrate in a state where the substrate stands up to face the holding surface. When,
A first moving member for linearly moving the first inspection holding member in a direction along a main surface of the chuck body between a first position for receiving a substrate and a second position;
Consists of a Bernoulli chuck, the main surface of the flat chuck body is the holding surface of the substrate, and the holding surface is provided to face the holding surface of the first inspection holding member, and faces the holding surface A second inspection holding member that adsorbs and holds the substrate in a detachable manner in a state where the substrate is erected,
And a third position adjacent across the chuck body and the substrate of the first inspection holding member in the holding surface of the second check holding member in said second position, between a fourth position, the first A second moving member that linearly moves the holding member for inspection in a direction along the main surface of the chuck body;
A control device for controlling the transfer of the substrate between the second check holding member is in said third position and said first inspection holding member is in said second position,
First inspection camera device for imaging the substrate held on the first inspection holding member between said first said first inspection holding member by the movement member moves with the first position and the second position When,
Wherein the second moving member, a second inspection camera for imaging the substrate held on the second check holding member while the second check holding member is moved and said fourth position and the third position A visual inspection apparatus for a substrate. さらに、ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面が、前記第４位置にある前記第２検査用保持部材のチャック本体と前記基板を挟んで隣接するように設けられ、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に前記基板を吸着保持する回転用保持部材と、
前記回転用保持部材の保持面の中心から鉛直に伸びる回転軸を中心として前記回転用保持部材を回転させる回転部材と、
前記制御装置は、前記第４位置にある前記第２検査用保持部材から前記回転用保持部材に前記基板を受け渡した後、前記回転部材を回転させて、再度、前記回転用保持部材から前記第２検査用保持部材に前記基板を受け渡す制御を行う制御装置と、
を有することを特徴とする、請求項１に記載の基板の外観検査装置。Further, the main surface of the flat chuck main body is a substrate holding surface, and the holding surface sandwiches the chuck main body of the second inspection holding member and the substrate at the fourth position. A holding member for rotation that is provided so as to be adjacent to and detachably adsorbs and holds the substrate in a state where the substrate is set up so as to face the holding surface ;
A rotating member that rotates the rotating holding member about a rotation axis that extends vertically from the center of the holding surface of the rotating holding member;
Wherein the controller, after hands over the substrate to the rotary holding member from said second check holding member is in said fourth position, said rotary member is rotated again, the from the rotary holding member first 2 a control device for controlling the delivery of the substrate to the holding member for inspection ;
And having a visual inspection apparatus of substrate according to claim 1. 前記第２位置にある前記第１検査用保持部材によって吸着保持される前記基板の下方と、前記第３位置にある前記第２検査用保持部材によって吸着保持される前記基板の下方との両方にわたって設けられ、前記第１検査用保持部材と前記第２検査用保持部材との間で前記基板を受け渡す場合に、前記基板を下方から支持する載置台をさらに備える、請求項１に記載の基板の外観検査装置。Over both the lower part of the substrate sucked and held by the first inspection holding member in the second position and the lower part of the substrate sucked and held by the second inspection holding member in the third position. The substrate according to claim 1, further comprising a mounting table that is provided and supports the substrate from below when the substrate is delivered between the first inspection holding member and the second inspection holding member. Visual inspection equipment. 前記第１検査用保持部材、前記第２検査用保持部材、前記回転用保持部材のうち少なくとも１つは、
その先端が前記チャック本体の保持面表面から突出するように前記チャック本体に固定され、ガスを前記チャック本体の保持面に略平行に噴出する噴出口を備えたノズルと、
前記保持面表面からその上端までの高さが前記ノズル上端よりも突出するように保持面表面に設けられた複数の基板保持用支持部と、を備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板の外観検査装置。Said first inspection holding member, the second check holding member, at least one of the rotary holding member,
A nozzle provided with a jet port that is fixed to the chuck body so that its tip projects from the holding surface surface of the chuck body, and jets gas substantially parallel to the holding surface of the chuck body;
Characterized in that it comprises a plurality of substrate holding support portion provided on the holding surface the surface so as to protrude from the height the nozzle upper end to the upper end of the holding surface surface, claims 1 to 3 The board | substrate external appearance inspection apparatus as described in any one of these . 前記第１及び第２検査カメラ装置は、それぞれ、ラインセンサと複数の照明装置とで構成され、
前記複数の照明装置はそれぞれ、前記基板に異なる角度で照明光を照射するように配置されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の基板の外観検査装置。Each of the first and second inspection camera devices includes a line sensor and a plurality of illumination devices,
Wherein each of the plurality of lighting devices, characterized in that it is arranged to irradiate the illumination light at different angles to the substrate, the appearance inspection apparatus of substrate according to any one of claims 1 to 4. 前記ラインセンサは、カラーラインカメラで構成されており、前記複数の照明装置は、それぞれ前記カラーラインカメラの分光波長特性に応じた単色光の照明光を照射することを特徴とする、請求項５に記載の基板の外観検査装置。The line sensor is constituted by a color line camera, the plurality of illumination devices, and then irradiating the illumination light monochromatic light, respectively according to the spectral wavelength characteristics of the color line camera, claim 5 The visual inspection apparatus for substrates as described in 1. 検査対象である基板の画像を撮像して、当該画像を解析することによって基板の良否を検査する基板の外観検査装置であって、
平板状のチャック本体に複数のノズルが設けられているベルヌーイチャックで構成され、前記チャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に基板を吸着保持する検査用保持部材と、
前記検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる移動部材と、
前記移動部材によって前記検査用保持部材が移動する間に前記検査用保持部材に保持された基板を撮像する検査カメラ装置と、
平板状のチャック本体に複数のノズルが設けられているベルヌーイチャックで構成され、前記チャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面が、所定位置にある前記検査用保持部材のチャック本体と前記基板を挟んで隣接するように設けられ、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に前記基板を吸着保持する回転用保持部材と、
前記回転用保持部材の保持面の中心から鉛直に伸びる回転軸を中心として前記回転用保持部材を回転させる回転部材と、
を有することを特徴とする、基板の外観検査装置。An appearance inspection apparatus for a substrate that inspects the quality of the substrate by taking an image of the substrate to be inspected and analyzing the image,
Consists of a Bernoulli chuck with a plurality of nozzles provided on a flat chuck body. The main surface of the chuck body is the holding surface of the substrate, and is detachable in a state where the substrate stands up to face the holding surface. A holding member for inspection that holds the substrate by suction ;
A moving member that linearly moves the inspection holding member in a direction along the main surface of the chuck body;
An inspection camera device that images the substrate held by the inspection holding member while the inspection holding member is moved by the moving member;
A chuck body of the inspection holding member, which is composed of a Bernoulli chuck in which a plurality of nozzles are provided on a flat chuck body, the main surface of the chuck body being a substrate holding surface, and the holding surface being in a predetermined position And a holding member for rotation that is provided so as to be adjacent to each other with the substrate interposed therebetween, and holds the substrate in a detachable manner in a state where the substrate is erected so as to face the holding surface,
A rotating member that rotates the rotating holding member about a rotation axis that extends vertically from the center of the holding surface of the rotating holding member;
A visual inspection apparatus for a substrate, comprising:
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