JP4715551B2

JP4715551B2 - Shape determination method

Info

Publication number: JP4715551B2
Application number: JP2006054273A
Authority: JP
Inventors: 芳次宮本; 中村　　秀男; 淳一松井
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2006-03-01
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2026-03-01
Also published as: JP2007232553A

Description

本発明はディスペンサで塗布した打点の形状不良を判定する形状判定方法に関する。 The present invention relates to a shape determination method for determining a shape defect of a hit point applied with a dispenser.

ディスペンサを用いてペーストを塗布しその塗布状態を検出する方法として、特許文献１に記載の方法が提案されている。この方法は、ペーストが塗布された基板を撮像した画像において塗布パターンを構成する塗布線の中心線に平行してそれぞれ第１の距離及び第２の距離だけ隔てた第１の検査ライン及び第２の検査ライン，塗布パターンにおける塗布ノズルの折り返し点から外側へそれぞれ第３の距離及び第４の距離だけ隔てた第１の検査ポイント及び第２の検査ポイントをそれぞれ設定し、第１の検査ライン及び第２の検査ライン上の輝度分布と第１の検査ポイント及び第２の検査ポイントの輝度よりペーストパターンの塗布状態を判定することが開示されている。 As a method of applying a paste using a dispenser and detecting the application state, a method described in Patent Document 1 has been proposed. In this method, a first inspection line and a second inspection line separated from each other by a first distance and a second distance in parallel with a center line of a coating line constituting a coating pattern in an image obtained by imaging a substrate coated with a paste. A first inspection point and a second inspection point that are separated from the turning point of the coating nozzle in the coating pattern by a third distance and a fourth distance, respectively. It is disclosed that the application state of the paste pattern is determined from the luminance distribution on the second inspection line and the luminance of the first inspection point and the second inspection point.

特開２００３−４６６１号公報JP 20034661 A

上記の検査方法は、ライン状に交差部を有する塗布を行う場合に有効であるが、打点塗布を行った場合に関しては何等開示がない。 The above inspection method is effective when performing application having crossed portions in a line shape, but there is no disclosure regarding the case of performing dot application.

打点上塗布を行った場合の合否判定方法は、画像を二値化処理して塗布打点の面積を求めることで打点の有無及び大きさから塗布不良を判定する方法が考えられる。 As a pass / fail determination method when the application is performed on the hit points, a method of determining an application failure from the presence / absence and size of the hit points by binarizing the image to obtain the area of the hit points.

しかし、通常塗布を行うと打点は円形になるのに対して、糸引きした塗布材料が打点の円形外にはみ出る状態（以下、ヒゲと呼ぶ）が発生する可能性があり、その状態のままでは製品不良となってしまう。そこで塗布打点の形状を判定する必要があるが、面積から合否を判定する方法では形状の判定ができないという問題がある。 However, when the application is performed normally, the striking point becomes a circle, but there is a possibility that the threaded coating material protrudes outside the round of the striking point (hereinafter referred to as a beard). Product will be defective. Therefore, it is necessary to determine the shape of the application spot, but there is a problem that the shape cannot be determined by the method of determining pass / fail from the area.

上記の問題点に鑑み、本発明は、ディスペンサで塗布した打点の形状不良判定が可能な形状判定方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a shape determination method capable of determining a shape defect of a hit point applied with a dispenser.

上記目的を達成するために、本発明の形状判定方法は、塗布打点をカメラで撮像してこの塗布打点の画像を抽出し、この画像からこの塗布打点の面積を求めて、その面積が所定値内であれば、この塗布打点の形状を合格と判定し、その面積がこの所定値を超えている場合には、この塗布打点の重心を通る直線上のこの塗布打点の画像のエッジ間の長さを表わす打点径を多方向に対して求め、打点径が１つでも所定値の範囲外にあれば、この塗布打点の形状を不合格と判定するものである。 In order to achieve the above object, according to the shape determination method of the present invention, a coating spot is imaged with a camera, an image of the coating spot is extracted, an area of the coating spot is obtained from the image, and the area is a predetermined value. If it is within, it is determined that the shape of this coating spot is acceptable, and if the area exceeds this predetermined value, the length between the edges of the image of this coating spot on a straight line passing through the center of gravity of this coating spot The hitting spot diameter representing the thickness is obtained in multiple directions, and if even one hitting spot diameter is outside the range of the predetermined value, the shape of the coating hitting point is determined to be unacceptable.

本発明の塗布打点の形状判定方法を用いれば、容易に塗布不良の特定が可能となる。 Using the method for determining the shape of a coating spot according to the present invention makes it possible to easily identify a coating defect.

以下、図１乃至図５を用いて本発明の塗布打点の形状判定方法の実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the method for determining the shape of the coating spot according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図１は本発明によるディスペンサ装置の一実施例を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a dispenser device according to the present invention.

図１において、架台１の面上には、Ｘ軸方向への移動ガイドを備えたＸ軸移動テーブル３が設けられている。このＸ軸移動テーブル３に直交するように、Ｙ軸方向への移動ガイドを備えたＹ軸移動テーブル５が設けてある。更に、Ｘ軸移動テーブル３上には、Ｙ軸移動テーブル５をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸サーボモータ４とボールネジが設けられている。また、Ｙ軸移動テーブル５上にはθ軸移動テーブル８が設けてあり、Ｙ軸移動テーブルにθ軸移動テーブル８をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸サーボモータ６とボールネジが設けてある。θ軸移動テーブル８上には基板保持機構を備えた基板保持テーブル７が設けてある。θ軸移動テーブル８には基板保持テーブル７をθ軸方向に回転させるためのθ軸サーボモータ８ａが設けてある。ここで、基板保持機構は、ガラス基板９を負圧により吸引し吸着させる吸引吸着機構を用いている。 In FIG. 1, an X-axis movement table 3 having a movement guide in the X-axis direction is provided on the surface of the gantry 1. A Y-axis movement table 5 having a movement guide in the Y-axis direction is provided so as to be orthogonal to the X-axis movement table 3. Further, an X-axis servo motor 4 and a ball screw for moving the Y-axis movement table 5 in the X-axis direction are provided on the X-axis movement table 3. Further, a θ-axis moving table 8 is provided on the Y-axis moving table 5, and a Y-axis servo motor 6 and a ball screw for moving the θ-axis moving table 8 in the Y-axis direction are provided on the Y-axis moving table. . A substrate holding table 7 having a substrate holding mechanism is provided on the θ-axis moving table 8. The θ-axis moving table 8 is provided with a θ-axis servo motor 8a for rotating the substrate holding table 7 in the θ-axis direction. Here, the substrate holding mechanism uses a suction suction mechanism that sucks and sucks the glass substrate 9 with a negative pressure.

また、架台１上にはＺ軸テーブル支持架台２が設けてある。Ｚ軸テーブル支持架台２には、Ｚ軸移動テーブル支持ブラケット１０が設けられ、このＺ軸移動テーブル支持ブラケット１０に、Ｚ軸方向の移動ガイドを備えたＺ軸移動テーブル１１が固定されている。Ｚ軸移動テーブル１１上には距離計１６やペースト収納筒（シリンジ）１３等を取り付けた支持台（可動部）が設けられ、Ｚ軸移動テーブル１１にはこの支持台をＺ軸方向に移動させるためのＺ軸サーボモータ１２やボールネジが設けてある。また、ペースト収納筒１３は、支持台（可動部）に着脱自在に取り付けられている。ペースト収納筒１３の先端側には、ペースト収納筒１３から延伸された吐出ノズルを支持するノズル支持具１４が設けてある。 A Z-axis table support frame 2 is provided on the frame 1. A Z-axis movement table support bracket 10 is provided on the Z-axis table support frame 2, and a Z-axis movement table 11 having a Z-axis direction movement guide is fixed to the Z-axis movement table support bracket 10. On the Z-axis movement table 11, a support base (movable part) to which a distance meter 16, a paste storage cylinder (syringe) 13 and the like are attached is provided. The Z-axis movement table 11 moves the support base in the Z-axis direction. For this purpose, a Z-axis servo motor 12 and a ball screw are provided. Moreover, the paste storage cylinder 13 is detachably attached to a support base (movable part). A nozzle support 14 for supporting the discharge nozzle extended from the paste storage tube 13 is provided on the distal end side of the paste storage tube 13.

また、照明の可能な光源を有する鏡筒を備えた画像認識カメラ１５も、基板の位置合わせやペーストパターンの形状認識などのために、支持台に基板に対向するように設けられている。 An image recognition camera 15 having a lens barrel having a light source that can be illuminated is also provided on the support table so as to face the substrate in order to align the substrate and recognize the shape of the paste pattern.

更に、架台１の内部には、各サーボモータ４，６，８ａ，１２などを制御する主制御部１７が設けられている。この主制御部１７は、ケーブル２１を介して副制御部１８に接続されている。副制御部１８にはモニタ１９と、キーボード２０と、ハードディスク１８ａやフロッピディスク１８ｂを備えた外部記憶装置とが接続されている。キーボード２０からは、かかる主制御部１７での各種処理のためのデータが入力される。また、画像認識カメラ１５で捉えた画像や主制御部１７での処理状況がモニタ１９で表示される。更に、キーボード２０から入力されたデータなどは、外部記憶装置であるハードディスク１８ａやフロッピディスク１８ｂなどの記憶媒体に記憶保管される。 Furthermore, a main controller 17 for controlling the servo motors 4, 6, 8 a, 12 and the like is provided inside the gantry 1. The main control unit 17 is connected to the sub control unit 18 via the cable 21. Connected to the sub-control unit 18 are a monitor 19, a keyboard 20, and an external storage device including a hard disk 18a and a floppy disk 18b. From the keyboard 20, data for various processes in the main control unit 17 is input. Further, the image captured by the image recognition camera 15 and the processing status in the main control unit 17 are displayed on the monitor 19. Further, data input from the keyboard 20 is stored and stored in a storage medium such as a hard disk 18a or a floppy disk 18b which is an external storage device.

図２において、演算処理を行うＣＰＵ１７ａは、操作画面表示を行うモニタ１９や、演算処理のデータを格納するメモリ２６や、操作画面へ入力を行うキーボード２０や、操作画面の操作を行うマウス２０ｍや、画像認識カメラ１５で撮像した画像を処理する画像処理部２５や、ハードディスク１８ａに接続されている。ハードディスクにはディスペンサ装置を制御するための制御データ２２や、ディスペンサ装置を制御する制御プログラム
２３や、制御プログラム２３を実行させるＯＳ２４が格納されている。 In FIG. 2, a CPU 17a that performs arithmetic processing includes a monitor 19 that displays an operation screen, a memory 26 that stores data of arithmetic processing, a keyboard 20 that inputs data to the operation screen, a mouse 20m that operates the operation screen, and the like. The image recognition unit 15 is connected to an image processing unit 25 that processes an image captured by the image recognition camera 15 and the hard disk 18a. The hard disk stores control data 22 for controlling the dispenser device, a control program 23 for controlling the dispenser device, and an OS 24 for executing the control program 23.

画像認識カメラ１５で撮像した画像は画像処理部２５に取り込まれ制御プログラム２３からの指令で画像処理が行われる。画像処理の結果はモニタ１９に表示される。 An image picked up by the image recognition camera 15 is taken into the image processing unit 25 and image processing is performed according to a command from the control program 23. The result of the image processing is displayed on the monitor 19.

図３は画像認識カメラ１５で撮像したガラス基板９上の塗布打点の部分的な拡大図である。ガラス基板９面には、正常な塗布打点３２と、ヒゲが発生した塗布打点３３を示している。ディスペンサで打点塗布を行うと通常は塗布打点３２のような円形となるが、場合によっては、塗布材料の糸引き状態により塗布打点３３のようなヒゲのある形状となる。この図３に示す糸引き状態の塗布打点に関しては、その糸引きの状態によっては不良と判定する必要がある。 FIG. 3 is a partially enlarged view of a coating spot on the glass substrate 9 imaged by the image recognition camera 15. On the surface of the glass substrate 9, there are shown a normal application spot 32 and an application spot 33 where a whiskers are generated. When the dot application is performed with a dispenser, it usually becomes a circle like the application dot 32, but in some cases, it becomes a shape with a beard like the application dot 33 depending on the stringing state of the coating material. The application point in the thread drawing state shown in FIG. 3 needs to be determined to be defective depending on the thread drawing state.

図４は糸引きの有る塗布打点３３の合否判定方法に関する説明図である。まず塗布打点の糸引きを含む外接四角形４０を求める。次に、外接四角形４０のＹ方向距離４３と外接四角形４０のＸ方向距離４４を用いて外接四角形４０の中心点４１を求める。次に塗布打点３３の重心を求める。この重心の求め方は、画像内の各画素について縦方向と横方向に色の付いた画素数がどれだけあるかを数える。横方向に合計した画素数の値が縦方向に並んでいるものを垂直投影図、縦方向に合計した画素数が横方向に並んでいるのが水平投影図となる。これらを再び合計する。合計値の半分の値を示す画素値を水平，垂直投影図上で求める。この求めた画素位置が重心位置となる。そして図４（ｂ）に示すようにそれぞれの方向の打点の距離を求める。４５は塗布打点重心４２を通る直線上の画像エッジから求めた打点径の９０°方向距離、４６は４５°方向距離、４７は０°方向距離、４８は
−４５°方向距離である。ヒゲがどの方向に発生しても対応できるように多方向で打点径を計測する。 FIG. 4 is an explanatory diagram relating to a pass / fail determination method for the application hitting point 33 with stringing. First, a circumscribed rectangle 40 including the threading at the application point is obtained. Next, the center point 41 of the circumscribed rectangle 40 is obtained using the Y direction distance 43 of the circumscribed rectangle 40 and the X direction distance 44 of the circumscribed rectangle 40. Next, the center of gravity of the application point 33 is obtained. This method of determining the center of gravity counts how many pixels are colored in the vertical and horizontal directions for each pixel in the image. The vertical projection view shows the values of the total number of pixels arranged in the horizontal direction in the vertical direction, and the horizontal projection view shows the total number of pixels arranged in the horizontal direction in the horizontal direction. Sum these again. A pixel value indicating half of the total value is obtained on the horizontal and vertical projection views. The obtained pixel position becomes the barycentric position. Then, as shown in FIG. 4B, the distance between the hit points in the respective directions is obtained. 45 is the 90 ° direction distance of the hit point diameter obtained from the image edge on the straight line passing through the coating hit point center of gravity 42, 46 is the 45 ° direction distance, 47 is the 0 ° direction distance, and 48 is the −45 ° direction distance. The striking spot diameter is measured in multiple directions so that it can cope with any direction of beard.

図５は塗布打点の合否判定フロー図である。 FIG. 5 is a flow chart for determining pass / fail of the coating spot.

最初に打点面積判定を行う（ステップ５０）。ここでは、画像認識カメラ１５で撮像した画像を２値化して塗布打点３３を抽出し、打点の面積を求める。この面積が判定基準値以内であれば合格とする（ステップ５４）。判定基準値以外であれば重心座標比較を行う（ステップ５１）。ここでは、画像処理で求めた塗布打点３３の外接四角形の中心４１と打点重心４２のＸＹ座標位置を比較する。位置の差異が判定基準値以下であれば打点は円形と判断出来るので合格とする（ステップ５４）。判定基準値以上であれば打点形状判定を行う（ステップ５２）。ここでは、画像処理で求めた塗布打点３３の外接四角形の大きさ４３及び４４と打点径４５〜４８の値を相対比較する。全ての値が近似していれば打点は円形と判断出来るので合格とする（ステップ５４）。他に比べて突出した値がある場合は突出値を判定基準値と比較して判定基準値以下であれば合格とする（ステップ５４）。判定基準値以上であればその打点は不合格として塗布不良と判断する（ステップ５３）。これらの判定により塗布打点の有無及び大きさ、ヒゲの発生といった塗布不良の判定が可能である。 First, a hit area determination is performed (step 50). Here, the image picked up by the image recognition camera 15 is binarized, the application hit point 33 is extracted, and the area of the hit point is obtained. If this area is within the criterion value, it is determined to pass (step 54). If it is other than the determination reference value, the barycentric coordinates are compared (step 51). Here, the XY coordinate positions of the circumscribed rectangle center 41 of the application hit point 33 and the hit point center of gravity 42 obtained by image processing are compared. If the position difference is equal to or less than the determination reference value, the hit point can be determined to be a circle, and therefore, it is determined to pass (step 54). If it is equal to or greater than the determination reference value, the hit point shape determination is performed (step 52). Here, the sizes 43 and 44 of the circumscribed rectangle of the coating spot 33 obtained by image processing are compared with the values of the spot diameters 45 to 48. If all the values are approximated, the hit point can be judged as a circle, so that it is accepted (step 54). If there is a protruding value compared to the others, the protruding value is compared with the determination reference value, and if it is equal to or less than the determination reference value, the result is accepted (step 54). If it is equal to or greater than the determination reference value, the hit point is determined to be unacceptable, and the application is determined to be defective (step 53). By these determinations, it is possible to determine application defects such as the presence / absence and size of application spots and the occurrence of whiskers.

ディスペンサ装置の概略図である。It is the schematic of a dispenser apparatus. 制御装置の構成概略図である。It is a structure schematic diagram of a control apparatus. 塗布打点の模式図である。It is a schematic diagram of a coating spot. 塗布打点の画像処理に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the image processing of a coating spot. 塗布打点の合否判定フロー図である。FIG. 6 is a flow chart for determining whether or not to apply a coating spot.

Explanation of symbols

１…架台、２…Ｚ軸テーブル支持架台、３…Ｘ軸移動テーブル、４…Ｘ軸サーボモータ、５…Ｙ軸移動テーブル、６…Ｙ軸サーボモータ、７…基板保持テーブル、８…θ軸移動テーブル、９…ガラス基板、１０…Ｚ軸移動テーブル支持ブラケット、１１…Ｚ軸移動テーブル、１２…Ｚ軸サーボモータ、１３…ペースト収納筒、１４…ノズル支持具、１５…画像認識カメラ、１７…主制御部、１８…副制御部、２５…画像処理部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base, 2 ... Z-axis table support base, 3 ... X-axis movement table, 4 ... X-axis servo motor, 5 ... Y-axis movement table, 6 ... Y-axis servo motor, 7 ... Substrate holding table, 8 ... θ-axis Moving table, 9 ... Glass substrate, 10 ... Z-axis moving table support bracket, 11 ... Z-axis moving table, 12 ... Z-axis servo motor, 13 ... Paste storage cylinder, 14 ... Nozzle support, 15 ... Image recognition camera, 17 ... main control section, 18 ... sub-control section, 25 ... image processing section.

Claims

In the shape determination method for determining the quality of the shape of the application spot formed by applying paste on the substrate using a dispenser,
An image of the application spot is extracted by imaging the application spot with a camera,
The area of the coating spot is determined from the image , and if the area is within a predetermined value, the shape of the coating spot is determined to be acceptable ,
In a case where the area is greater than the predetermined value, it obtains the RBI diameter representing the length between the edges of the coating RBI image on a straight line passing through the center of gravity of the coating RBI against multidirectional, ball striking point diameter If at least one is outside the range of the predetermined value, the shape of the application spot is determined to be unacceptable.