JP4573255B2 - Appearance inspection apparatus and appearance inspection method - Google Patents

Appearance inspection apparatus and appearance inspection method Download PDF

Info

Publication number
JP4573255B2
JP4573255B2 JP2003092874A JP2003092874A JP4573255B2 JP 4573255 B2 JP4573255 B2 JP 4573255B2 JP 2003092874 A JP2003092874 A JP 2003092874A JP 2003092874 A JP2003092874 A JP 2003092874A JP 4573255 B2 JP4573255 B2 JP 4573255B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inspection
image
substrate
defective
frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2003092874A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004301574A (en
Inventor
吉宏 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saki Corp
Original Assignee
Saki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saki Corp filed Critical Saki Corp
Priority to JP2003092874A priority Critical patent/JP4573255B2/en
Publication of JP2004301574A publication Critical patent/JP2004301574A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4573255B2 publication Critical patent/JP4573255B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外観検査技術に関する。この発明は特に、被検査体の上面を走査して画像を取得して検査を行う外観検査装置および外観検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子機器の基板の製造工程には、電子部品を基板上に装着する実装工程と、部品の実装状態を検査する検査工程が含まれる。実装工程は高密度化が進んでおり、数十ミクロンのオーダーで電子部品の実装位置が決められている。またIT関連機器、特に携帯電話など携帯機器の需要が増加しており、実装工程は年々高速化している。一方、部品実装後の検査工程は、基板の高密度化のため、不良を発見することはきわめて難しい課題となっている。従来の検査では、プローバを用いたICT(インサーキットテスタ)など接触型の試験方法が用いられていたが、最近の実装密度の高さでは接触型の検査装置による対応が困難になり、非接触型、特に画像認識技術を用いた外観検査装置の需要が伸びている。
【0003】
このような外観検査装置においては、高密度実装に対応して非常に高い解像度で部品の実装状態を撮影し、高い精度で不良の検出をする必要がある。そのため検査にかかる時間が長くなる傾向にある。集積回路の需要が高まり、実装工程の高速化が進んでも、検査工程に時間がかかると、製品の出荷が遅れることとなり、昨今の厳しい製造競争に耐えることができなくなる。また、一度出荷した製品に不良が発見されると、回収、修理、再出荷など余計な作業が発生し、そのための費用はとうてい製品の販売利益でカバーできるものではない。したがって、検査時間を短縮でき、かつ、より精度の高い外観検査装置によって、製品の不良や製品に対する苦情を限りなくゼロに近づけた、いわば一方通行のロジスティックスの実現が切望されている。
【0004】
このような外観検査装置の例として、特許文献1には、カメラをXY方向に駆動させて良品の基板面の検査部位をスポット的に撮影し、それを基準モデルとしてメモリに記憶し、被検査基板の撮影画像と比較して検査を行う回路基板検査装置が開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−140087号公報 (全文、第1−10図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に開示された装置では、カメラをXY方向に動かして、特定の検査部位の画像をスポット撮影して、あらかじめ取得しておいた基準モデルの検査部位の画像と比較する。このようなXY方向に撮像箇所を移動させる方式の外観検査装置では、100万画素のCCD(charge-coupled device)イメージセンサを用いたとしても、20〜30マイクロメートルの画素ピッチで画像を取り込むとすると、一度に縦横2〜3センチメートルのエリアを撮影できるだけであり、基板全体の検査には大変な時間がかかる。また、検査枠毎に基準モデルの画像をあらかじめ用意して記憶し、検査基準のパラメータを設定しなければならず、検査前の設定作業が非常に煩雑である。
【0007】
近年の基板製造は多機種少量生産という形態が多くなったため、個々の基板に応じて、検査ポイントを決めて、適切な検査パラメータを設定しなければならない。検査ポイントは数万箇所にもなることがあり、その一つ一つについて検査パラメータを設定する作業はたいへんな労力を要する。
【0008】
また、実際の基板の製造ラインでは、同一基板の製造であっても、ロット毎に搭載される部品の外形や色合いが微妙に異なるなど、ロット毎の違いが絶えず発生しており、ロットの違いを無視した検査パラメータの設定では、本来、良品のものを不良と判定してしまうことがある。不良判定のパラメータをロットが変わる度に調整する必要があるが、その作業は製造現場でたいへんな負担となり、作業効率を低下させる。
【0009】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の製造ラインに導入するのに適した、高速度かつ高精度の外観検査技術の提供にある。
また、別の目的は、変更の多い実際の生産状況に応じた柔軟な検査を容易かつ高い精度で行うことのできる外観検査技術の提供にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は、外観検査装置に関する。この装置は、被検査体の上面からの反射光を検知する一次元センサを有し、この一次元センサの走査により前記被検査体の上面全体にわたる検査画像を取得する走査ヘッドと、前記走査ヘッドにより取得された前記被検査体の上面全体の画像を検査画像として格納する画像メモリと、前記検査画像を基準画像と照合することにより、前記被検査体の良否を判定する解析ユニットとを含み、前記基準画像は、前記画像メモリ内に保存された、良品の被検査体の上面全体にわたる画像である。ここで検査画像と基準画像はともに、被検査体の上面全体を撮像したフルサイズの画像である。
【0011】
前記走査ヘッドは、前記被検査体の検査面に投光する複数の照明源を含み、前記複数の照明源は選択的に点灯制御可能に構成されており、前記画像メモリには、照明パターンごとに複数の検査画像が形成されてもよい。複数の照明源は、被検査体の検査面に異なる角度から投光するものであってもよく、これらの照明源を選択的に点灯制御することにより、異なる照明パターンを形成して複数の検査画像を撮像することができる。前記走査ヘッドは、前記被検査体の検査面に垂直上方から投光する落射照明源と、前記被検査体の検査面に斜め方向から投光する側方照明源とを含み、前記落射照明源と前記側方照明源は、選択的に点灯制御可能に構成されており、前記画像メモリには、前記落射照明源による検査画像と、前記側方照明源による検査画像とが形成されてもよい。
【0012】
前記解析ユニットによる検査で前記被検査体が良品であると判定されたとき、ユーザの指示があった場合に、良品であると判定された前記被検査体の前記検査画像が前記基準画像として前記画像メモリに保存されてもよい。前記画像メモリには、前記解析ユニットによる検査で良品であると判定された前記被検査体の前記検査画像が前記基準画像として自動的に保存されてもよい。これにより、基準画像をあらかじめ用意していない場合でも、良品の検査画像をそのまま基準画像として流用することができる。
【0013】
画像メモリには、基準画像として複数の良品の画像が保存されてもよい。あるいは、直前の検査により得られた前記良品の前記検査画像により前記画像メモリ内の前記基準画像が逐次更新されてもよい。これにより、たとえばロット毎に色合いなどが微妙に異なる場合でも、直前に検査した良品の検査画像を次の検査のための基準画像とすることで、ロットによる違いを直ちに検査に反映させることができ、ロット毎に検査パラメータを調整する手間を省くことができる。
【0014】
前記解析ユニットは、前記検査画像上に設定された検査枠毎に所定の判定基準を格納した判定基準記憶部を含み、前記検査枠内で前記検査画像を前記判定基準に照らして検査してもよい。検査画像を基準画像に照らして検査するだけでは十分な検査ができない場合や、特定の検査部位について詳細な検査が必要な場合は、検査枠毎に所定の判定基準に照らして検査することにより、より細かな検査が可能になる。
【0015】
本発明の別の態様は、外観検査方法に関する。被検査体の上面を一次元ラインセンサで走査することにより被検査体の検査面全体にわたる検査画像を画像メモリに格納する工程と、前記画像メモリに格納された前記検査画像を基準画像と照合することにより、前記被検査体の検査を実施する工程とを含み、検査過程で得られる良品の検査画像が前記基準画像として再利用される。
【0016】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、実施の形態に係る外観検査装置10の構成図である。この装置は、被検査体の検査面をラインセンサで走査して画像を形成し、画像認識によって部品実装状態の合否を判定するものである。ラインセンサによる撮像ラインに対して垂直に走査ヘッドを駆動することで順次ラインごとの画像がえられ、走査ヘッドの一次元運動で検査面の全体画像が取得される。本出願人は先に、特開平8−254500号公報において、このような一次元センサを用いた外観検査装置を提案しており、それを本実施形態で用いてもよい。
【0018】
図1のごとく、外観検査装置10は、メインユニット12と試験ユニット14を備える。試験ユニット14の下部には支持台22が設けられ、被検査体の一例である基板1が把持されている。試験ユニット14の上部には、走査ヘッド16と、それを駆動するステッピングモータ20と、走査ヘッド16を支持するリニアガイド等のガイド18が設けられている。
【0019】
走査ヘッド16は照明ユニット30、レンズ32およびラインセンサ34を有する。これらの部材はフレーム36上に固定されている。照明ユニット30は、落射照明源、側方照明源、ハーフミラーなどを内蔵する。基板1から垂直上方への反射光はハーフミラーでレンズ32へ導かれ、レンズ32を通過した後、一次元CCDセンサであるラインセンサ34へ入力される。ラインセンサ34はライン単位に基板1を撮像してその画像データ54を出力する。
【0020】
メインユニット12は、本装置全体を統括的に制御するもので、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた外観検査機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【0021】
メインユニット12のヘッド制御ユニット40はまず、照明制御クロック50を照明ユニット30へ供給し、1ライン毎に落射照明と側方照明を交互に切り替えて点灯させる。ヘッド制御ユニット40はさらに、モータ制御信号52をモータ20へ、試験開始信号56をメモリ制御ユニット42へそれぞれ出力する。モータ制御信号52によってモータ20のステップ制御がなされ、検査の開始に際し、走査ヘッド16が基板1の端部へ移動する。この位置をスタート位置として、以降1ライン撮像するたびにモータ制御信号52によって走査ヘッド16が1ライン分進行する。一方、試験開始信号56を参照し、メモリ制御ユニット42は画像メモリ44への画像データ54の書込を制御し、以降、画像データ54がライン単位で記録されていく。画像データ54は、落射照明によるものと側方照明によるものとが1ライン毎に選択的に入力され、全ラインの撮像が終わると、画像メモリ44内には、落射照明による外観検査用画像と側方照明による外観検査用画像とが形成される。以降、これら2種類の外観検査用画像をまとめて検査画像41と称することもある。なお、画像メモリ44の内部構成、画像メモリ44内の画像データ54の配置については設計上の自由度があり、いろいろな構成が可能である。たとえば、画像メモリ44内に、落射照明による検査画像と側方照明による検査画像を個別に格納するための独立した2つの記憶領域が設けられ、メモリ制御ユニット42は、1ライン毎に各記憶領域に分けて画像データ54が個別に格納されるように制御してもよい。あるいは、画像メモリ44内には、落射照明による検査画像と側方照明による検査画像を格納するための単一の記憶領域が設けられ、メモリ制御ユニット42は、その単一の記憶領域に画像データ54が1ラインずつ交互に格納されるように制御してもよい。
【0022】
画像メモリ44には、検査画像41との比較に利用される基準画像43も格納される。この基準画像43は、良品の検査画像41をそのまま再利用したものであり、前述のように、落射照明によるものと側方照明によるものとがある。解析ユニット46は、画像メモリ44内の検査画像41を基準画像43と比較して、画像上の特徴が一致するかどうかを調べる。たとえば、明度、彩度、色度などを比較したり、画素値をもとに輪郭線を抽出してマッチングをとったり、画素値の微分値を比較するなど、通常の画像処理技術を適用して画像の特徴を比較する。
もし、検査画像41と基準画像43の間で画像上の特徴の相違があれば、部品が欠落していたり、異なる部品が実装されていたり、落下部品があるなどが原因となっている可能性があり、解析ユニット46は、基板1を不良品であると判定する。そうでなければ、解析ユニット46は、基板1を良品であると判定する。解析ユニット46により、基板1が良品であると判定されたとき、ユーザの指示に応じて、あるいは、自動的に良品の検査画像41が基準画像43に置き換えられる。すなわち、既に画像メモリ44内に記憶されていた基準画像43が現在検査中の基板1の検査画像41によって上書きされる。
【0023】
画像メモリ44内に記憶された基準画像43は、必要に応じてハードディスク45に保存され、たとえば翌日の検査時にハードディスク45から必要な基準画像43を画像メモリ44内に読み出して再び利用することができる。またユーザが手動で基準画像43を作成してハードディスク45に格納しておき、必要に応じてハードディスク45から画像メモリ44内に読み出すこともできる。また、画像メモリ44内には複数の基準画像43を記憶しておき、基板1のロットに応じて使い分けてもよく、また、ハードディスク45に複数の基準画像43を記憶しておき、基板1の種類やロットに応じて、適宜必要な基準画像43をハードディスク45から画像メモリ44内に読み出して利用してもよい。
【0024】
解析ユニット46は、画像メモリ44内の検査画像41と基準画像43の比較に加えて、検査枠毎に設定された判定基準による検査を行うことができる。もっともこの検査は必要に応じて行えばよく、検査画像41と基準画像43の比較により、不良品であると判断された基板1については、検査枠毎の検査をせずに、ただちに基板1を不良品として扱って検査を終了してよい。また、検査枠毎の詳細な検査が必要でない場合は、検査画像41と基準画像43の比較だけで基板1の検査を終えてしまってもよい。
【0025】
検査枠毎の検査を行う場合、解析ユニット46は、画像メモリ44から検査画像41を読み出し、判定基準記憶部48に予め記録された判定基準に照らして、検査項目ごとに合否を判断する。検査項目として、落射試験による部品の位置ずれ、欠品、ハンダのヌレの判定など、および側方試験によるハンダブリッジの有無、搭載部品の間違い、極性の反転の判定などがある。たとえば、落射試験によるハンダヌレの判定は、部品の電極の周りに一様に暗い部分が生じれば合格、電極から離れたところに暗い丸が生じれば不合格とすることができる。後者の場合、ハンダが電極に載らず、基板1のランドに低い山状に溶けずに残っている可能性が高い。いずれにしても、判定基準記憶部48にはあらかじめ検査すべき基板1の部品搭載について、合否に関する判断基準または基準画像が記録され、合成された画像にそれらの判断基準または基準画像を適用して合否判定が行われる。
【0026】
図2は試験ユニット14の斜視図、図3は試験ユニット14をラインセンサ34の撮像ラインの方向110(以下、単に撮像方向と呼ぶ)から見た模式図である。照明ユニット30は落射照明源100と側方照明源102を有し、これらがハーフミラー108を取り囲んでいる。落射照明源100とハーフミラー108にはレンチキュラーシート106が間挿され、落射光はレンチキュラーシート106、ハーフミラー108を通過して基板1の検査面へ入射角がほぼゼロで投じられる。側方照明源102の下にはアクリルシート104が設けられる。この実施の形態では落射照明源100に幅をもたせており、基板1が反ったときでも入射角がゼロになるような落射光成分が存在するよう配慮している。
【0027】
図3のごとく、落射照明源100は中央からふたつのサブ基板100a、100bに分かれ、それぞれ走査方向110にLED(発光ダイオード)群120をもつ。これらのサブ基板100a、100bは微妙に内側を向け合う形で接続され、それぞれのLED群120が効率的に検査中のライン112へ落射光を投ずる配置とされている。一方、ふたつの側方照明源102はLED群120をもち、落射照明源100同様、前記ライン112へ効率的に側方光を投ずるよう傾斜がつけられている。前記ライン112からの反射光はハーフミラー108で反射し、レンズ32へ向けられる。これを図2で示せば、落射照明源100内のある点Pからの落射光L1は基板1上の点Q付近で反射し、反射光L2がハーフミラー108で再度反射し、その反射光L3がレンズ32へ入射する。なお、落射照明源100の中央に近い2列のLED群120と、それ以外LED群120は、それぞれ独立に点灯制御可能なよう、図示しない電源が別系統になっている。
【0028】
アクリルシート104は、側方照明源102からの側方光を拡散する。側方照明源102は点光源であるLEDの集合体であるため、拡散作用がないと、スポット的な光が画像データへ写り込んで検査精度に悪影響を及ぼす懸念がある。一方、レンチキュラーシート106は、走査方向110について落射光を基板1に垂直な成分に絞り込むよう作用する。なお、落射光に関する拡散作用はレンチキュラーシート106によって実現される。
【0029】
図2または図3の状態で1ライン分の画像データが取り込まれると、走査ヘッド16はガイド18によって駆動方向114へ1ライン分送り出される。以降同様の処理を繰り返すことにより、基板1全面にわたる画像データが取得される。
【0030】
以上、外観検査装置10の構成を説明した。つづいて、以上の構成の外観検査装置10による外観検査手順を説明する。
【0031】
図4は、本実施形態に係る外観検査手順を示すフローチャートである。まず、基板1の外観検査に利用する初期の基準画像43を画像メモリ44内に設定する。この初期の基準画像43として、たとえば前日までの検査に用いられ、ハードディスク45に保存されていた良品の画像を読み出して利用してもよい。全く新しい基板1を検査する際には、基準画像43が存在していない場合もある。そのような場合は、いったん良品であるとわかっている基板1の外観を撮影して基準画像43を手動で作成して画像メモリ44内に設定してもよい。
【0032】
次に、基板1を支持台22に設置する(S12)。試験ユニット14により基板1の上面を走査して画像を取得する(S14)。このとき、落射照明源100による画像と側方照明源102による画像が撮影され、検査画像41として画像メモリ44に記憶される。つづいて、解析ユニット46は、検査画像41を画像メモリ44内の基準画像43と比較する(S16)。画像上の特徴に相違があれば(S18のY)、基板1を不良品と判定し(S20)、この基板1の検査は終了し、ステップS12に戻って、次の基板1の検査に移る。
【0033】
検査画像41と基準画像43の画像上の特徴に相違がなければ(S18のN)、解析ユニット46は、つづいて、判定基準記憶部48にあらかじめ設定された検査枠データを読み出し、検査枠毎に検査画像41の特徴量を判定基準に照らして部品を検査項目毎に検査する(S22)。これにより、部品位置のずれ、極性の反転、ハンダのヌレ、ハンダブリッジなどが検査される。この検査項目毎の検査の際にも、画像メモリ44内の基準画像43を利用して、検査枠単位で検査画像41と基準画像43の画像上の特徴量を比較する方法をとってもよい。あるいは、検査枠毎に別に用意された基準画像を判定基準記憶部48から読み出して判定に利用してもよい。
【0034】
解析ユニット46による検査枠毎の部品検査に不合格のものがあった場合(S24のN)、基板1を不良品と判定して不良箇所をユーザに提示し(S20)、この基板1の検査を終了する。すべての検査枠について部品検査が合格であった場合(S24のY)、解析ユニット46は、基板1を良品と判定する(S26)。解析ユニット46は、良品と判定された基板1の検査画像41を基準画像43として採用するかどうかを決定する(S28)。この決定は、ユーザによる指示で行われてもよく、良品と判定された基板1の検査画像41が自動的に基準画像43として採用されてもよい。良品である基板1の検査画像41を基準画像43として採用する場合(S28のY)、この検査画像41で画像メモリ44内の基準画像43を書き換えて更新する(S30)。良品である基板1の検査画像41を基準画像43として採用しない場合(S28のN)、画像メモリ44内の基準画像43は書き換えられずに次の基板1の検査でも同じ基準画像43が利用される。基板1の検査についてこれらの処理を経て、再びステップS12に戻り、次の基板1が設置されて検査が繰り返される。
【0035】
以上述べたように、本実施形態の外観検査装置によれば、基板の上面をラインスキャナで走査して一枚の画像として取得し、その画像をあらかじめ準備しておいた基準画像と比較することにより、効率よく不良品の検査を行うことができる。従来の外観検査方法では、検査枠の設定が必要であり、事前に数万ポイントほどの検査データの登録が必要となるが、本実施の形態では、基準画像との比較により、部品の欠品や落下部品などの不良を簡単に判別することができ、一切の検査枠の設定が不要となる。
【0036】
また、検査枠毎の部品検査では、検査枠に指定されていない領域の検査は行われないため、想定外の不良を発見することができないが、本実施の形態では、基準画像との比較により、たとえば、検査枠以外の領域に異物の落下がある場合や初めて遭遇する新しい種類の不具合などに対応することができる。さらに、基準画像との比較による検査と検査枠毎の詳細な検査を併用することも可能であり、その場合は、検査枠として指定するポイント数や検査項目を大幅に減らすことができ、検査の効率化につながる。
【0037】
また、本実施の形態の外観検査装置によれば、良品の画像を基準画像として採用するだけで検査ができるため、検査データ生成に際して、判定ロジックやパラメータなどを設定する高度なスキルを必要とせず、また、検査データ生成に時間がかからないことから、多品種少量生産に非常に適している。
【0038】
また、検査が終わった後の良品の画像を基準画像として再利用することにより、良品や不良品の画像をあらかじめ作成して登録する必要もなくなり、検査前の設定作業を省いて作業効率を高めることができる。さらに、同一基板であっても、ロット毎に部品の色や形が違うなど、ロットによる微妙な相違がある場合でも、良品の画像で基準画像を逐次更新することにより、検査データをロットに合わせて設定し直す必要がなくなり、ロットの違いを吸収して検査を続行することができる。
【0039】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【0040】
そのような変形例として、上記の説明では、落射照明による画像と側方照明による画像の両方を検査画像41として用い、基準画像43としても落射照明と側方照明による画像を記憶して、それぞれを比較して検査を行ったが、さらに多くの照明を用いて、3種類以上の検査画像を撮像して検査を実施してもよい。被検査体に対する照明光の角度や強度の違いなどにより、被検査体の画像には明度、彩度、色度などに違いが生じ、画像上の特徴が大きく異なるため、複数種類の検査画像を用いて検査することが有効である。また、逆に、検査内容によっては、落射照明による画像、側方照明による画像のいずれか一方だけを用いて検査が実施されてもよい。
【0041】
また、上記の説明では、部品のハンダ付け後の基板1の検査を例に説明したが、部品接着前のクリームハンダの塗布状態の基板1の検査についても、検査画像41と基準画像43を比較することによる外観検査が可能である。特にクリームハンダの塗布状態を検査する場合、画像上の特徴を比較することにより容易に不良かどうかの判定ができることが多い。
【0042】
【発明の効果】
本発明によれば、良品基板の画像を適宜利用して、被検査基板の検査を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る外観検査装置の構成図である。
【図2】実施の形態に係る試験ユニットの詳細斜視図である。
【図3】照明ユニットを含む走査ヘッドの側面図である。
【図4】実施の形態に係る外観検査方法の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 基板、 10 外観検査装置、 12 メインユニット、 14 試験ユニット、 16 走査ヘッド、 30 照明ユニット、 32 レンズ、 34ラインセンサ、 40 ヘッド制御ユニット、 42 メモリ制御ユニット、41 検査画像、 43 基準画像、 44 画像メモリ、 45 ハードディスク、 46 解析ユニット、 48 判定基準記憶部。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an appearance inspection technique. In particular, the present invention relates to an appearance inspection apparatus and an appearance inspection method for scanning an upper surface of an object to be inspected and acquiring an image for inspection.
[0002]
[Prior art]
The manufacturing process of the substrate of the electronic device includes a mounting process for mounting the electronic component on the substrate and an inspection process for inspecting the mounting state of the component. The mounting process is progressing in density, and the mounting position of the electronic component is determined on the order of several tens of microns. In addition, the demand for IT-related devices, particularly mobile devices such as mobile phones, is increasing, and the mounting process is increasing year by year. On the other hand, in the inspection process after component mounting, it is extremely difficult to find defects due to the high density of the substrate. In conventional inspection, contact type test methods such as ICT (In-Circuit Tester) using a prober were used. However, the recent high mounting density makes it difficult to handle with a contact type inspection device, and it is non-contact. There is an increasing demand for visual inspection devices using molds, particularly image recognition technology.
[0003]
In such an appearance inspection apparatus, it is necessary to photograph the mounting state of a component with a very high resolution corresponding to high-density mounting and to detect a defect with high accuracy. Therefore, the time required for inspection tends to be longer. Even if the demand for integrated circuits increases and the speed of the mounting process increases, if the inspection process takes a long time, the shipment of products will be delayed, making it impossible to withstand the recent severe manufacturing competition. In addition, once a defect is found in a product that has been shipped, extra work such as collection, repair, and re-shipment occurs, and the costs for that are not covered by the sales profit of the product. Accordingly, there is an urgent need to realize a one-way logistics that can reduce the inspection time and bring the product defects and complaints about the product to zero as much as possible by using a more accurate appearance inspection apparatus.
[0004]
As an example of such an appearance inspection apparatus, Patent Document 1 discloses that a camera is driven in the X and Y directions to spotly image an inspection site on a non-defective substrate surface, which is stored in a memory as a reference model, and inspected. There has been disclosed a circuit board inspection apparatus that performs inspection in comparison with a captured image of a substrate.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-140087 (full text, Fig. 1-10)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the apparatus disclosed in Patent Document 1, the camera is moved in the X and Y directions, an image of a specific inspection region is spot-photographed, and compared with the image of the inspection region of the reference model acquired in advance. In such an appearance inspection apparatus that moves the imaging location in the XY directions, even if a 1 million pixel CCD (charge-coupled device) image sensor is used, an image is captured at a pixel pitch of 20 to 30 micrometers. Then, it is only possible to photograph an area of 2 to 3 cm in length and width at a time, and it takes a very long time to inspect the entire substrate. In addition, it is necessary to prepare and store an image of a reference model in advance for each inspection frame, and set inspection reference parameters, which makes setting work before inspection very complicated.
[0007]
In recent years, substrate manufacturing has increased in the form of multi-model, small-volume production. Therefore, it is necessary to determine inspection points according to individual substrates and set appropriate inspection parameters. There may be tens of thousands of inspection points, and the work of setting inspection parameters for each one requires a lot of labor.
[0008]
Also, in the actual board production line, even if the same board is produced, there are always lot-to-lot differences such as subtle differences in the external shape and color of the components mounted in each lot. In the setting of the inspection parameter ignoring, a good product may be determined to be defective. Although it is necessary to adjust the parameter for defect determination every time the lot changes, the work becomes a heavy burden at the manufacturing site, and the work efficiency is lowered.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a high-speed and high-precision appearance inspection technique suitable for introduction into a substrate production line.
Another object is to provide an appearance inspection technique capable of easily and highly accurately performing a flexible inspection according to an actual production situation that is frequently changed.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
One embodiment of the present invention relates to an appearance inspection apparatus. This apparatus has a one-dimensional sensor that detects reflected light from the upper surface of the object to be inspected, and obtains an inspection image over the entire upper surface of the object to be inspected by scanning of the one-dimensional sensor, and the scanning head An image memory that stores an image of the entire upper surface of the object to be inspected acquired as an inspection image, and an analysis unit that determines the quality of the object to be inspected by comparing the inspection image with a reference image. The reference image is an image that is stored in the image memory and covers the entire top surface of a non-defective object. Here, both the inspection image and the reference image are full-size images obtained by imaging the entire upper surface of the inspection object.
[0011]
The scanning head includes a plurality of illumination sources that project light onto the inspection surface of the object to be inspected, and the plurality of illumination sources are configured to be selectively lit and the image memory includes each illumination pattern. A plurality of inspection images may be formed. The plurality of illumination sources may project light from different angles onto the inspection surface of the object to be inspected, and by selectively controlling lighting of these illumination sources, different illumination patterns are formed to form a plurality of inspections. An image can be taken. The scanning head includes an epi-illumination source that projects light onto the inspection surface of the object to be inspected from above and a side illumination source that projects light from an oblique direction onto the inspection surface of the object to be inspected. And the side illumination source can be selectively controlled to be lit, and the image memory may include an inspection image from the epi-illumination source and an inspection image from the side illumination source. .
[0012]
When it is determined by the analysis unit that the object to be inspected is non-defective, the inspection image of the object to be inspected determined to be non-defective when the user gives an instruction is used as the reference image. It may be stored in an image memory. In the image memory, the inspection image of the object to be inspected determined to be a non-defective product by the inspection by the analysis unit may be automatically stored as the reference image. Thereby, even when the reference image is not prepared in advance, the non-defective inspection image can be used as the reference image as it is.
[0013]
In the image memory, a plurality of non-defective images may be stored as reference images. Alternatively, the reference image in the image memory may be sequentially updated with the inspection image of the non-defective product obtained by the immediately previous inspection. As a result, even if the color of each lot is slightly different, for example, the inspection image of the non-defective product that was inspected immediately before can be used as the reference image for the next inspection, so that the difference between lots can be immediately reflected in the inspection. Therefore, it is possible to save the trouble of adjusting the inspection parameters for each lot.
[0014]
The analysis unit includes a determination criterion storage unit that stores a predetermined determination criterion for each inspection frame set on the inspection image, and inspects the inspection image in the inspection frame against the determination criterion. Good. If sufficient inspection is not possible just by inspecting the inspection image against the reference image, or if detailed inspection is required for a specific inspection site, by inspecting against the predetermined criteria for each inspection frame, A finer inspection is possible.
[0015]
Another aspect of the present invention relates to an appearance inspection method. A step of storing an inspection image over the entire inspection surface of the inspection object in an image memory by scanning the upper surface of the inspection object with a one-dimensional line sensor, and collating the inspection image stored in the image memory with a reference image Accordingly, a non-defective inspection image obtained in the inspection process is reused as the reference image.
[0016]
It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram of an appearance inspection apparatus 10 according to the embodiment. In this apparatus, an inspection surface of an object to be inspected is scanned with a line sensor to form an image, and pass / fail of a component mounting state is determined by image recognition. By driving the scanning head perpendicular to the imaging line by the line sensor, an image for each line is obtained sequentially, and an entire image of the inspection surface is acquired by one-dimensional movement of the scanning head. The present applicant has previously proposed an appearance inspection apparatus using such a one-dimensional sensor in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-254500, which may be used in this embodiment.
[0018]
As shown in FIG. 1, the appearance inspection apparatus 10 includes a main unit 12 and a test unit 14. A support base 22 is provided below the test unit 14 to hold the substrate 1 as an example of an object to be inspected. Above the test unit 14, a scanning head 16, a stepping motor 20 that drives the scanning head 16, and a guide 18 such as a linear guide that supports the scanning head 16 are provided.
[0019]
The scanning head 16 has an illumination unit 30, a lens 32, and a line sensor 34. These members are fixed on the frame 36. The illumination unit 30 includes an epi-illumination source, a side illumination source, a half mirror, and the like. The reflected light vertically upward from the substrate 1 is guided to the lens 32 by the half mirror, and after passing through the lens 32, is input to the line sensor 34 which is a one-dimensional CCD sensor. The line sensor 34 images the substrate 1 line by line and outputs the image data 54.
[0020]
The main unit 12 controls the entire apparatus as a whole. The main unit 12 can be realized by a CPU, memory, or other LSI of any computer in terms of hardware, and an appearance inspection loaded into the memory in terms of software. It is realized by a functional program or the like, but here, functional blocks realized by their cooperation are depicted. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
[0021]
First, the head control unit 40 of the main unit 12 supplies the illumination control clock 50 to the illumination unit 30, and switches on and turns off the epi-illumination and the side illumination for each line. The head control unit 40 further outputs a motor control signal 52 to the motor 20 and a test start signal 56 to the memory control unit 42, respectively. The motor 20 is step-controlled by the motor control signal 52, and the scanning head 16 moves to the end of the substrate 1 at the start of inspection. With this position as the start position, the scanning head 16 advances by one line by the motor control signal 52 every time one line is imaged thereafter. On the other hand, referring to the test start signal 56, the memory control unit 42 controls the writing of the image data 54 to the image memory 44. Thereafter, the image data 54 is recorded in line units. The image data 54 is selectively input for each line by epi-illumination and side-illumination, and when all lines have been imaged, the image memory 44 stores the appearance inspection image by epi-illumination. An image for appearance inspection by side illumination is formed. Hereinafter, these two types of appearance inspection images may be collectively referred to as an inspection image 41. Note that the internal configuration of the image memory 44 and the arrangement of the image data 54 in the image memory 44 have a degree of freedom in design, and various configurations are possible. For example, in the image memory 44, two independent storage areas for individually storing the inspection image by the epi-illumination and the inspection image by the side illumination are provided, and the memory control unit 42 stores each storage area for each line. Alternatively, the image data 54 may be controlled to be stored separately. Alternatively, in the image memory 44, a single storage area for storing the inspection image by the epi-illumination and the inspection image by the side illumination is provided, and the memory control unit 42 stores the image data in the single storage area. It may be controlled so that 54 is alternately stored line by line.
[0022]
The image memory 44 also stores a reference image 43 used for comparison with the inspection image 41. The reference image 43 is obtained by reusing the non-defective inspection image 41 as it is, and as described above, there are an incident illumination and a side illumination. The analysis unit 46 compares the inspection image 41 in the image memory 44 with the reference image 43 to check whether the features on the image match. For example, applying normal image processing techniques such as comparing brightness, saturation, chromaticity, extracting contour lines based on pixel values, and comparing differential values of pixel values Compare image features.
If there is a difference in image characteristics between the inspection image 41 and the reference image 43, there is a possibility that a part is missing, a different part is mounted, or there is a falling part. The analysis unit 46 determines that the substrate 1 is a defective product. Otherwise, the analysis unit 46 determines that the substrate 1 is a non-defective product. When the analysis unit 46 determines that the substrate 1 is non-defective, the non-defective inspection image 41 is automatically replaced with the reference image 43 in accordance with a user instruction or automatically. That is, the reference image 43 already stored in the image memory 44 is overwritten by the inspection image 41 of the substrate 1 currently being inspected.
[0023]
The reference image 43 stored in the image memory 44 is stored in the hard disk 45 as necessary. For example, the necessary reference image 43 can be read from the hard disk 45 into the image memory 44 and used again at the next day's inspection. . Also, the user can manually create the reference image 43 and store it in the hard disk 45, and read it from the hard disk 45 into the image memory 44 as necessary. Further, a plurality of reference images 43 may be stored in the image memory 44 and used depending on the lot of the substrate 1, or a plurality of reference images 43 may be stored in the hard disk 45 to store the substrate 1. Depending on the type and lot, the necessary reference image 43 may be read from the hard disk 45 into the image memory 44 and used.
[0024]
In addition to comparing the inspection image 41 and the reference image 43 in the image memory 44, the analysis unit 46 can perform an inspection based on the determination criterion set for each inspection frame. However, this inspection may be performed as necessary. For the substrate 1 determined to be defective by comparing the inspection image 41 and the reference image 43, the substrate 1 is immediately replaced without performing inspection for each inspection frame. The inspection may be terminated by treating it as a defective product. If detailed inspection for each inspection frame is not necessary, the inspection of the substrate 1 may be completed only by comparing the inspection image 41 and the reference image 43.
[0025]
When performing the inspection for each inspection frame, the analysis unit 46 reads the inspection image 41 from the image memory 44 and determines pass / fail for each inspection item in light of the determination criterion recorded in the determination criterion storage unit 48 in advance. Items to be inspected include part misalignment due to epi-illumination test, determination of missing parts, solder leakage, etc., and presence / absence of solder bridges, incorrect mounting parts, polarity inversion, etc. For example, the determination of soldering due to the epi-illumination test can be accepted if a dark portion is uniformly formed around the electrode of the part, and can be rejected if a dark circle is formed away from the electrode. In the latter case, there is a high possibility that the solder does not rest on the electrode and remains on the land of the substrate 1 without melting in a low mountain shape. In any case, judgment criteria or a reference image regarding pass / fail is recorded in advance in the judgment criteria storage unit 48 for component mounting of the board 1 to be inspected, and these judgment criteria or reference images are applied to the synthesized image. A pass / fail decision is made.
[0026]
FIG. 2 is a perspective view of the test unit 14, and FIG. 3 is a schematic view of the test unit 14 as viewed from an imaging line direction 110 of the line sensor 34 (hereinafter simply referred to as an imaging direction). The illumination unit 30 has an epi-illumination source 100 and a side illumination source 102 that surround the half mirror 108. A lenticular sheet 106 is inserted between the epi-illumination source 100 and the half mirror 108, and the epi-illumination light passes through the lenticular sheet 106 and the half mirror 108 and is incident on the inspection surface of the substrate 1 with an incident angle of substantially zero. An acrylic sheet 104 is provided below the side illumination source 102. In this embodiment, the epi-illumination source 100 is given a width so that an epi-illumination component is present so that the incident angle becomes zero even when the substrate 1 is warped.
[0027]
As shown in FIG. 3, the epi-illumination source 100 is divided into two sub-boards 100 a and 100 b from the center, and each has an LED (light emitting diode) group 120 in the scanning direction 110. These sub-boards 100a and 100b are connected so as to face each other in a delicate manner, and each LED group 120 is arranged to efficiently project incident light onto the line 112 under inspection. On the other hand, the two side illumination sources 102 have the LED group 120 and, like the epi-illumination source 100, are inclined so as to efficiently project side light to the line 112. The reflected light from the line 112 is reflected by the half mirror 108 and directed to the lens 32. If this is shown in FIG. 2, the incident light L1 from a certain point P in the incident illumination source 100 is reflected near the point Q on the substrate 1, and the reflected light L2 is reflected again by the half mirror 108, and the reflected light L3. Enters the lens 32. It should be noted that the two groups of LED groups 120 close to the center of the epi-illumination source 100 and the other LED groups 120 have separate power sources (not shown) so that they can be controlled independently.
[0028]
The acrylic sheet 104 diffuses side light from the side illumination source 102. Since the side illumination source 102 is an aggregate of LEDs that are point light sources, if there is no diffusing action, there is a concern that spot-like light is reflected in image data and adversely affects inspection accuracy. On the other hand, the lenticular sheet 106 acts to narrow incident light to a component perpendicular to the substrate 1 in the scanning direction 110. The diffusing action related to the incident light is realized by the lenticular sheet 106.
[0029]
When the image data for one line is captured in the state of FIG. 2 or FIG. 3, the scanning head 16 is sent out for one line in the driving direction 114 by the guide 18. Thereafter, similar processing is repeated to obtain image data over the entire surface of the substrate 1.
[0030]
The configuration of the appearance inspection apparatus 10 has been described above. Next, an appearance inspection procedure by the appearance inspection apparatus 10 having the above configuration will be described.
[0031]
FIG. 4 is a flowchart showing an appearance inspection procedure according to the present embodiment. First, an initial reference image 43 used for the appearance inspection of the substrate 1 is set in the image memory 44. As the initial reference image 43, for example, a good product image that has been used in the inspection up to the previous day and stored in the hard disk 45 may be read and used. When a completely new substrate 1 is inspected, the reference image 43 may not exist. In such a case, the reference image 43 may be manually created and set in the image memory 44 by photographing the appearance of the substrate 1 once known to be non-defective.
[0032]
Next, the board | substrate 1 is installed in the support stand 22 (S12). The test unit 14 scans the upper surface of the substrate 1 to acquire an image (S14). At this time, an image from the epi-illumination source 100 and an image from the side illumination source 102 are taken and stored as an inspection image 41 in the image memory 44. Subsequently, the analysis unit 46 compares the inspection image 41 with the reference image 43 in the image memory 44 (S16). If there is a difference in image characteristics (Y in S18), the substrate 1 is determined to be defective (S20), the inspection of the substrate 1 is completed, and the process returns to step S12 to move to the next inspection of the substrate 1. .
[0033]
If there is no difference in image characteristics between the inspection image 41 and the reference image 43 (N in S18), the analysis unit 46 reads out the inspection frame data set in advance in the determination criterion storage unit 48, for each inspection frame. In addition, the parts are inspected for each inspection item in view of the feature amount of the inspection image 41 in accordance with the criterion (S22). As a result, component position deviation, polarity reversal, solder slip, solder bridge, and the like are inspected. Also in the inspection for each inspection item, a method may be used in which the reference image 43 in the image memory 44 is used to compare the feature amounts of the inspection image 41 and the reference image 43 on an inspection frame basis. Alternatively, a reference image prepared separately for each inspection frame may be read from the determination reference storage unit 48 and used for determination.
[0034]
When there is an unacceptable part inspection for each inspection frame by the analysis unit 46 (N in S24), the board 1 is determined to be defective and the defective part is presented to the user (S20). Exit. When the component inspection has passed for all the inspection frames (Y in S24), the analysis unit 46 determines that the board 1 is a non-defective product (S26). The analysis unit 46 determines whether or not to adopt the inspection image 41 of the substrate 1 determined to be non-defective as the reference image 43 (S28). This determination may be performed by an instruction from the user, and the inspection image 41 of the substrate 1 determined to be non-defective may be automatically adopted as the reference image 43. When the inspection image 41 of the non-defective substrate 1 is adopted as the reference image 43 (Y in S28), the reference image 43 in the image memory 44 is rewritten and updated with the inspection image 41 (S30). When the inspection image 41 of the non-defective substrate 1 is not adopted as the reference image 43 (N in S28), the same reference image 43 is used in the next inspection of the substrate 1 without rewriting the reference image 43 in the image memory 44. The After these processes for the inspection of the substrate 1, the process returns to step S12 again, the next substrate 1 is installed, and the inspection is repeated.
[0035]
As described above, according to the appearance inspection apparatus of the present embodiment, the upper surface of the substrate is scanned with a line scanner to obtain a single image, and the image is compared with a reference image prepared in advance. Therefore, it is possible to inspect defective products efficiently. In the conventional appearance inspection method, it is necessary to set an inspection frame, and it is necessary to register inspection data of about tens of thousands of points in advance, but in this embodiment, parts are missing due to comparison with the reference image. It is possible to easily identify defects such as falling parts and the like, and no inspection frame setting is required.
[0036]
In addition, in the part inspection for each inspection frame, since an area not designated in the inspection frame is not inspected, an unexpected defect cannot be found, but in this embodiment, by comparison with a reference image For example, it is possible to deal with a case where a foreign object is dropped in an area other than the inspection frame or a new type of problem encountered for the first time. Furthermore, it is possible to use both inspection by comparison with the reference image and detailed inspection for each inspection frame. In that case, the number of points and inspection items to be specified as inspection frames can be greatly reduced. It leads to efficiency.
[0037]
In addition, according to the appearance inspection apparatus of the present embodiment, inspection can be performed simply by adopting a non-defective image as a reference image. Therefore, when generating inspection data, advanced skills for setting determination logic, parameters, and the like are not required. Also, since inspection data generation does not take time, it is very suitable for high-mix low-volume production.
[0038]
In addition, by reusing a non-defective image after the inspection as a reference image, it is not necessary to create and register a non-defective or defective image in advance, thus eliminating the setting work before the inspection and improving work efficiency. be able to. Furthermore, even if there are subtle differences between lots, such as the color and shape of parts differing from lot to lot, even on the same board, the inspection data is matched to the lot by sequentially updating the reference image with a non-defective image. This eliminates the need to re-set, and allows inspection to be continued by absorbing lot differences.
[0039]
The present invention has been described based on some embodiments. It is understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. By the way.
[0040]
As such a modification, in the above description, both the image by the epi-illumination and the image by the side illumination are used as the inspection image 41, and the image by the epi-illumination and the side illumination is stored as the reference image 43, respectively. However, the inspection may be performed by capturing three or more types of inspection images using more illuminations. Due to differences in the angle and intensity of the illumination light with respect to the inspected object, differences in brightness, saturation, chromaticity, etc. occur in the image of the inspected object, and the characteristics on the image differ greatly. It is effective to use and inspect. Conversely, depending on the inspection content, the inspection may be performed using only one of the image by epi-illumination and the image by side illumination.
[0041]
In the above description, the inspection of the substrate 1 after soldering of the components has been described as an example. However, the inspection image 41 and the reference image 43 are compared with respect to the inspection of the substrate 1 in the cream solder application state before the components are bonded. The appearance inspection by doing is possible. In particular, when inspecting the application state of cream solder, it is often possible to easily determine whether or not it is defective by comparing features on the image.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to efficiently inspect a substrate to be inspected by appropriately using an image of a non-defective substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an appearance inspection apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a detailed perspective view of a test unit according to the embodiment.
FIG. 3 is a side view of a scanning head including an illumination unit.
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of an appearance inspection method according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 10 Appearance inspection apparatus 12 Main unit 14 Test unit 16 Scan head 30 Illumination unit 32 Lens 34 line sensor 40 Head control unit 42 Memory control unit 41 Inspection image 43 Reference image 44 Image memory, 45 hard disk, 46 analysis unit, 48 criteria storage unit.

Claims (8)

部品が搭載された基板の上面からの反射光を検知する一次元センサを有し、この一次元センサの走査により前記基板の上面全体にわたるフルサイズの検査画像を取得する走査ヘッドと、
前記走査ヘッドにより取得された前記基板の上面全体のフルサイズの画像を検査画像として格納する画像メモリと、
前記検査画像上において、前記基板の部品に対してあらかじめ設定された検査枠毎に所定の判定基準を格納した判定基準記憶部と、
前記検査枠に指定されていない領域を含むフルサイズの前記検査画像を、前記画像メモリ内に保存された、良品の基板の上面全体にわたるフルサイズの画像であり、前記検査枠に指定されていない領域を含む基準画像と照合することにより、前記基板の良否を判定する手段と、前記検査枠内で前記検査画像を前記判定基準に照らして前記検査枠毎の部品検査をする手段とを有する解析ユニットとを含み、
前記解析ユニットは、前記検査画像を前記基準画像と照合することにより、前記基板の良否を判定し、不良品であると判定された場合に、前記検査枠内での部品検査を行わないことを特徴とする外観検査装置。
A scanning head having a one-dimensional sensor for detecting reflected light from the upper surface of the substrate on which the component is mounted, and acquiring a full-size inspection image over the entire upper surface of the substrate by scanning of the one-dimensional sensor;
An image memory for storing a full-size image of the entire top surface of the substrate acquired by the scanning head as an inspection image;
On the inspection image, a determination criterion storage unit that stores a predetermined determination criterion for each inspection frame set in advance for the component of the board;
The full-size inspection image including the area not specified in the inspection frame is a full-size image stored in the image memory and covering the entire upper surface of the non-defective substrate, and is not specified in the inspection frame. An analysis having means for determining the quality of the substrate by collating with a reference image including a region, and means for inspecting the inspection image in the inspection frame with respect to the determination reference for each part of the inspection frame Including units,
The analysis unit compares the inspection image with the reference image to determine pass / fail of the substrate, and when it is determined that the substrate is defective, the analysis unit does not perform component inspection within the inspection frame. A visual inspection device.
部品が搭載された基板の上面からの反射光を検知する一次元センサを有し、この一次元センサの走査により前記基板の上面全体にわたるフルサイズの検査画像を取得する走査ヘッドと、
前記走査ヘッドにより取得された前記基板の上面全体のフルサイズの画像を検査画像として格納する画像メモリと、
前記検査画像上において、前記基板の部品に対してあらかじめ設定された検査枠毎に所定の判定基準を格納した判定基準記憶部と、
前記検査枠に指定されていない領域を含むフルサイズの前記検査画像を、前記画像メモリ内に保存された、良品の基板の上面全体にわたるフルサイズの画像であり、前記検査枠に指定されていない領域を含む基準画像と照合することにより、前記基板の良否を判定する手段と、前記検査枠内で前記検査画像を前記判定基準に照らして前記検査枠毎の部品検査をする手段とを有する解析ユニットとを含み、
前記基板の良否を判定する手段は、部品の欠落、異なる部品の実装または落下部品の有無を判定すること特徴とする外観検査装置。
A scanning head having a one-dimensional sensor for detecting reflected light from the upper surface of the substrate on which the component is mounted, and acquiring a full-size inspection image over the entire upper surface of the substrate by scanning of the one-dimensional sensor;
An image memory for storing a full-size image of the entire top surface of the substrate acquired by the scanning head as an inspection image;
On the inspection image, a determination criterion storage unit that stores a predetermined determination criterion for each inspection frame set in advance for the component of the board;
The full-size inspection image including the area not specified in the inspection frame is a full-size image stored in the image memory and covering the entire upper surface of the non-defective substrate, and is not specified in the inspection frame. An analysis having means for determining the quality of the substrate by collating with a reference image including a region, and means for inspecting the inspection image in the inspection frame with respect to the determination reference for each part of the inspection frame Including units,
The appearance inspection apparatus characterized in that the means for determining the quality of the board determines whether a component is missing, a different component is mounted, or a falling component is present.
前記走査ヘッドは、前記基板の検査面に投光する複数の照明源を含み、前記複数の照明源は選択的に点灯制御可能に構成されており、前記画像メモリには、照明パターンごとに複数の検査画像が形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の外観検査装置。  The scanning head includes a plurality of illumination sources that project light onto the inspection surface of the substrate, and the plurality of illumination sources are configured to be selectively controllable. The image memory includes a plurality of illumination sources for each illumination pattern. The appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection image is formed. 前記解析ユニットによる検査で前記基板が良品であると判定されたとき、ユーザの指示があった場合に、良品であると判定された前記基板の前記検査画像が前記基準画像として前記画像メモリに保存されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の外観検査装置。  When the analysis unit determines that the substrate is non-defective, the inspection image of the substrate determined to be non-defective when the user gives an instruction is stored in the image memory as the reference image. The appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the appearance inspection apparatus is provided. 前記画像メモリには、前記解析ユニットによる検査で良品であると判定された前記基板の前記検査画像が前記基準画像として自動的に保存されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の外観検査装置。  4. The image memory automatically stores the inspection image of the substrate determined to be non-defective by the inspection by the analysis unit as the reference image. Appearance inspection apparatus as described. 直前の検査により得られた前記良品の前記検査画像により前記画像メモリ内の前記基準画像が逐次更新されることを特徴とする請求項5に記載の外観検査装置。  6. The appearance inspection apparatus according to claim 5, wherein the reference image in the image memory is sequentially updated by the inspection image of the non-defective product obtained by the immediately preceding inspection. 部品が搭載された基板の上面を一次元ラインセンサで走査することにより基板の検査面全体にわたるフルサイズの検査画像を取得して画像メモリに格納する工程と、
前記画像メモリに格納され、前記検査画像上の前記基板の部品に対してあらかじめ設定された検査枠に指定されていない領域を含むフルサイズの前記検査画像を、良品の基板の上面全体にわたるフルサイズの画像であり、前記検査枠に指定されていない領域を含む基準画像と照合することにより、前記基板の良否を判定する工程と、
前記基板の良否を判定する工程において不良品であると判定された場合に、前記検査枠内で前記検査画像を前記検査枠毎に設定された判定基準に照らして行われる前記検査枠毎の部品検査を行わず、前記基板の良否を判定する工程において不良品でないと判定された場合に前記検査枠毎の部品検査を行う工程とを含むことを特徴とする外観検査方法。
A step of acquiring a full-size inspection image over the entire inspection surface of the substrate by scanning the upper surface of the substrate on which the component is mounted with a one-dimensional line sensor, and storing it in an image memory
A full-size inspection image that includes an area that is stored in the image memory and that is not designated in the inspection frame set in advance for the parts of the substrate on the inspection image is displayed over the entire upper surface of a non-defective substrate. A step of determining pass / fail of the substrate by collating with a reference image including a region not designated in the inspection frame, and
When it is determined that the substrate is defective in the step of determining whether the substrate is good or bad, the inspection image is performed in accordance with the determination criteria set for each inspection frame in the inspection frame. And a step of performing component inspection for each inspection frame when it is determined that the substrate is not defective in the step of determining whether or not the substrate is good without performing inspection.
検査過程で得られる良品のフルサイズの検査画像が前記基準画像として再利用されることを特徴とする請求項7に記載の外観検査方法。  The appearance inspection method according to claim 7, wherein a non-defective full-size inspection image obtained in the inspection process is reused as the reference image.
JP2003092874A 2003-03-28 2003-03-28 Appearance inspection apparatus and appearance inspection method Active JP4573255B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003092874A JP4573255B2 (en) 2003-03-28 2003-03-28 Appearance inspection apparatus and appearance inspection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003092874A JP4573255B2 (en) 2003-03-28 2003-03-28 Appearance inspection apparatus and appearance inspection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004301574A JP2004301574A (en) 2004-10-28
JP4573255B2 true JP4573255B2 (en) 2010-11-04

Family

ID=33405797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003092874A Active JP4573255B2 (en) 2003-03-28 2003-03-28 Appearance inspection apparatus and appearance inspection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4573255B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5085860B2 (en) * 2005-11-28 2012-11-28 株式会社名南製作所 Wood inspection method, apparatus and program
CN101669023A (en) 2007-04-20 2010-03-10 株式会社名南制作所 Lumber inspection method, device and program
WO2010106837A1 (en) * 2009-03-19 2010-09-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ Pattern inspecting apparatus and pattern inspecting method
KR101128322B1 (en) * 2010-09-03 2012-03-23 아메스산업(주) Apparatus and Method for Optical Inspection of PCB
KR101590831B1 (en) * 2013-04-02 2016-02-03 주식회사 고영테크놀러지 Method of inspecting foreign substance on a board
CN105531582B (en) 2013-09-17 2019-09-20 株式会社富士 Installation check device
MY176794A (en) * 2013-11-20 2020-08-21 Semiconductor Tech & Instruments Pte Ltd Apparatus and method for selectively inspecting component sidewalls
JP6202739B2 (en) * 2013-12-25 2017-09-27 マランツエレクトロニクス株式会社 Method for inspecting scattered solder balls on boards

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3337794B2 (en) * 1993-11-15 2002-10-21 日置電機株式会社 Circuit board inspection method and apparatus
JP3092892B2 (en) * 1993-12-27 2000-09-25 シャープ株式会社 Semiconductor chip appearance inspection method and apparatus
JPH0968415A (en) * 1995-08-31 1997-03-11 Hitachi Ltd Method of soldering parts to printed circuit board, soldering inspection method and apparatus therefor
JP2000329699A (en) * 1999-05-20 2000-11-30 Kobe Steel Ltd Method and apparatus for inspection of defect
JP2000346627A (en) * 1999-06-07 2000-12-15 Toray Eng Co Ltd Inspection system
JP3580493B2 (en) * 2000-08-11 2004-10-20 株式会社サキコーポレーション Scanning head and appearance inspection method and apparatus using the same
JP2002181731A (en) * 2000-12-12 2002-06-26 Saki Corp:Kk Method for inspecting part
JP2002181728A (en) * 2000-12-12 2002-06-26 Saki Corp:Kk Visual inspection system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004301574A (en) 2004-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4573255B2 (en) Appearance inspection apparatus and appearance inspection method
JP4166587B2 (en) Appearance inspection apparatus and volume inspection method
JP4166585B2 (en) Appearance inspection apparatus and appearance inspection method
US7355692B2 (en) System and method for inspecting electrical circuits utilizing reflective and fluorescent imagery
JP5399205B2 (en) Inspection device for inspection object and position correction device for electronic substrate
JP5239314B2 (en) Object recognition method and board visual inspection apparatus using this method
JPH05280945A (en) Inspection apparatus of printed state of cream solder
KR101246958B1 (en) Specimen inspecting apparatus using multi-line senser camera and multi-light
KR101013573B1 (en) Appearance inspecting method of semiconductor chip and its device
JP2009168582A (en) Appearance inspecting equipment
JP3580493B2 (en) Scanning head and appearance inspection method and apparatus using the same
JP4130895B2 (en) Appearance inspection device
JP4162132B2 (en) Scanning head and visual inspection apparatus using the same
JP5832167B2 (en) Component presence / absence determination apparatus and component presence / absence determination method
JP2013250225A (en) Visual inspection device and visual inspection method
JP4669151B2 (en) Appearance inspection device
JP2002181731A (en) Method for inspecting part
KR0180269B1 (en) Equipment and method for visual inspection of tape carrier package
JP4399372B2 (en) Inspection device
JP4162131B2 (en) Scanning head and visual inspection apparatus using the same
JP2002181730A (en) Visual inspection apparatus
JP2011209296A (en) Appearance inspection method and device
JP2000258348A (en) Defect inspection apparatus
WO2021033396A1 (en) Wafer appearance inspection device and method
JP4180127B2 (en) Cream solder printing inspection apparatus and cream solder printing inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080513

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080603

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080731

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090204

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20090210

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20090508

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100628

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100811

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4573255

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130827

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130827

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130827

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250