JP6211197B2 - 基板検査装置 - Google Patents

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Description

本発明は基板検査装置に関わり、より詳細には複数の検査領域を含む基板に対する検査時間を短縮させると同時に使用者の便宜を図るための基板検査装置に関する。
一般的に、電子部品が実装された印刷回路基板の信頼性を検証するために、電子部品の実装前後に印刷回路基板の不良可否を検査する検査工程が進行される。例えば、電子部品を印刷回路基板に実装する前に印刷回路基板のパッド領域に対する鉛の塗布状態を検査するＳＰＩ工程及び電子部品を印刷回路基板に実装した後電子部品の実装状態を検査するＡＯＩ工程が進行される。
印刷回路基板の検査工程は基板に光を照射する照明部及び基板のイメージを撮影してイメージデータを獲得するカメラーを具備した測定ユニットを含む基板検査装置を通じて行われる。最近には、格子パターン光を照射する照明部を用いて印刷回路基板の３次元情報を獲得し、それを通じて印刷回路基板の検査信頼性を向上させることができる３次元基板検査装置が開発されつつある。
一方、カメラーの視野範囲（Field Of View：ＦＯＶ）は限られているので、大型サイズの印刷回路基板を検査するためには印刷回路基板を複数の検査領域に分割して検査を進行するようになる。従って、測定ユニットを複数の検査領域に移動させながら検査を進行することで、検査時間が増加するという問題が発生される。
従って、本発明が解決しようとする課題は、印刷回路基板の検査時間を短縮させ、検査工程の使用者便宜性を向上させることのできる基板検査装置を提供することにある。
本発明の一特徴による基板検査装置は、複数の検査領域を含む検査基板に対して定められた測定順序に従って前記検査領域を測定して検査領域別画像データを獲得する測定ユニットと、前記測定ユニットから伝送された前記検査領域別画像データのデータ処理を遂行する複数のデータ処理部と、前記検査領域の最適化された測定順序及び前記データ処理部の最適化されたデータ処理順序を設定する最適化モジュールを含む制御部と、前記最適化モジュールを通じて最適化される前記測定順序及び前記データ処理順序と関連された最適化関連情報を表示するユーザーインタフェースと、を含む。
前記最適化モジュールは前記測定ユニットの移動時間及び前記検査領域別画像データのデータ処理時間のうち少なくとも一つを考慮して、前記検査領域に対する測定順序及び前記データ処理部のデータ処理順序を最適化させる。
前記ユーザーインタフェースは前記最適化モジュールを通じて最適化された測定順序に従って獲得された前記検査領域別画像データを前記データ処理部でデータ処理するデータ処理順序を表示する検査領域シーケンスチャート部を含んでいても良い。
前記検査領域シーケンスチャート部はｘ軸に時間、ｙ軸に前記データ処理部の順番を示し、前記検査領域別画像データのデータ処理順序をデータ処理時間に対応される長さを有するバー形態の検査領域ブロックで表示する。
前記検査領域シーケンスチャート部は、使用者の選択によって前記検査ユニットの移動時間を示す移動時間ブロックを前記検査領域ブロックの前端に表示してもよい。
前記ユーザーインタフェースは前記検査領域の測定順序をブロック形態で一例に整列して表示するバーチャート部をさらに含んでいても良い。
前記ユーザーインタフェースは前記検査領域が表示された前記検査基板のイメージを表示する基板イメージ表示部をさらに含んでいても良い。前記基板イメージ表示部は現在検査が進行中であるかまたは使用者が直接選択した検査領域をハイライト処理して表示してもよい。
前記ユーザーインタフェースは、一つ以上の最適化アルゴリズムの遂行による結果データを表示するアルゴリズム表示部、ハードウェアのパラメータを表示するパラメータ表示部、経路最適化を実行させるための最適化実行部、シミュレーションを実行させるためのシミュレーション実行部、及び使用者によって選択された検査領域に対する詳細情報を表示する検査領域情報表示部のうち少なくとも一つを含む属性表示部をさらに含んでいても良い。
このような基板検査装置によると、測定ユニットの移動時間及び検査領域別データ処理時間などを考慮して検査領域の測定順序及びデータ処理部のデータ処理順序などを最適化させることで、検査基板に対する検査時間を短縮させることができる。
また、最適化モジュールを通じて最適化される検査領域の測定順序及びデータ処理部のデータ処理順序などと関連された最適化関連情報をユーザーインタフェースを通じて提供することで、検査工程の使用者便宜性を向上させることができる。
本発明の一実施形態による基板検査装置を概略的に示す図面である。 本発明の一実施形態によるユーザーインタフェースの表示画面を示す図面である。 図２に示された検査領域シーケンスチャート部を示す図面である。 図３に示されたＡ部分を拡大した拡大図である。 図２に示されたバーチャート部を示す図面である。 図２に示された基板イメージ表示部を示す図面である。 図６に示された基板イメージ表示部のハイライト機能を示す図面である。 図２に示された属性表示部を示す図面である。
本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することできる。ここでは、特定の実施形態を図面に例示し本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解されるべきである。
第１、第２などの用語は多用な構成要素を説明するのに使用されることがあるが、前記構成要素は前記用語によって限定解釈されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみとして使用される。例えば、本発明の権利範囲を外れることなく第１構成要素を第２構成要素ということができ、類似に第２構成要素も第１構成要素ということができる。
本出願において使用した用語は単なる特定の実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に示さない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを意味し、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないこととして理解されるべきである。
特別に定義しない限り、技術的、科学的用語を含んでここで使用される全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有する。
一般的に使用される辞書に定義されている用語と同じ用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的またも過度に形式的な意味に解釈されない。
以下、図面を参照して本発明の好適な一実施形態をより詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態による基板検査装置を概略的に示す図面である。
図１を参照すると、本発明の一実施形態による基板検査装置は測定ユニット１００、制御部２００及びユーザーインタフェース３００を含む。
測定ユニット１００は複数の検査領域を含む検査基板１１０に対して定めされた測定順序に従って検査領域を順次に測定して検査領域別画像データを獲得する。
測定ユニット１００は例えば、検査基板１１０に格子パターン光を照射するための一つ以上の投影部１２０、及び前記格子パターン光による検査基板１１０の反射イメージを撮影する少なくとも一つのカメラー１３０を含む。
投影部１２０は検査基板１１０に実装された実装部品の実装状態を検査するために、高さ情報、ビジビリティー情報などの３次元情報を獲得するための格子パターン光を検査基板１１０に照射する。例えば、投影部１２０は光を発生させる光源、前記光源からの光を格子パターン光に変換させるための格子素子、前記格子素子によって変換された格子パターン光を検査基板１１０に投影するための投影レンズなどを含んでいても良い。前記格子素子は格子パターン光の位相遷移のために圧電アクチュエータ（piezo actuator：ＰＺＴ）などの格子移送器具を通じて２/ｎ分だけずつｎ−１回移送されてもよい。ここで、ｎは２以上の自然数である。一方、格子素子は物理的移送の要らない液晶格子で形成されてもよい。このような構成を有する投影部１２０は検査精密度を高めるためにカメラー１３０を中心に円周方向に従って一定の角度で離隔されるように複数が設置される。
カメラ１３０は投影部１２０の格子パターン光の照射を通じて検査基板１１０のイメージを撮影する。例えば、カメラー１３０は検査基板１１０から垂直した上部に設置される。カメラー１３０はＣＣＤセンサーを用いたグロバルシャータ（global shutter）方式のカメラーが使用されてもよい。グロバルシャータ方式のカメラー１３０は視野範囲内のイメージをスナップショット（snap shot）で撮影して一度に画像データを獲得する。これとは異なり、カメラー１３０はＣＭＯＳセンサーを用いたローリングシャータ（rollering shutter）方式のカメラーが使用される。ローリングシャータ方式のカメラー１３０は２次元配列された画素をライン単位でスキャンして画像データを獲得する。
一方、測定ユニット１００は検査基板１１０の平面的イメージを撮影するための照明部（図示せず）をさらに含んでいても良い。前記照明部は検査基板１１０の初期アラインまたは検査領域設定などのための照明で、円形のリング形状に形成されて検査基板１１０に一つ以上の単色光を提供する。例えば、前記照明部は白色光を発生させる蛍光ランプを含むか、赤色、緑色及び青色光をそれぞれ発生させる赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードを含んでいても良い。
このような構成を有する測定ユニット１００は投影部１２０または前記照明部を用いて検査基板１１０に光を照射し、カメラー１３０を通じて検査基板１１０のイメージを撮影して実装部品が実装された検査基板１１０の画像データを獲得する。
一方、カメラー１３０は限定された視野範囲（ＦＯＶ）を有するので、大型サイズの検査基板１１０に対してはカメラー１３０の視野範囲に対応して複数の検査領域に分割して検査を進行する。従って、測定ユニット１００は複数の検査領域を所定の測定順序に従って順次に測定して検査領域別画像データを獲得するようになる。
制御部２００は測定ユニット１００から伝送される前記検査領域別画像データのデータ処理を遂行する複数のデータ処理部２１０、及び検査基板１１０の検査領域に対する最適化された測定順序を設定するための最適化モジュール２２０を含む。
データ処理部２１０は測定ユニット１００から伝送される前記検査領域別画像データのデータ変換を通じて高さ情報を含む検査基板１１０の３次元情報または２次元情報を獲得し、獲得された３次元情報または２次元情報を用いて実装部品の実装状態を検査する。
最適化モジュール２２０は複数の検査領域を含む検査基板１１０に対して特定アルゴリズムを用いて検査領域に対する測定ユニット１００の測定順序を最適化させる。また、最適化モジュール２２０は複数のデータ処理部２１０に対して特定アルゴリズムを用いてデータ処理順序を最適化させる。
例えば、最適化モジュール２２０は測定ユニット１００の検査領域間の移動時間と前記検査領域別画像データのデータ処理時間などを考慮して、検査領域に対する測定ユニット１００の測定順序及び/またはデータ処理部２１０のデータ処理順序を最適化させる。即ち、検査領域間の離隔距離によって測定ユニット１００の移動時間が異なり、各検査領域別処理すべきデータ量が異なってデータ処理時間が相異するので、測定ユニット１００の移動時間及び検査領域別データ処理時間などを考慮して検査領域の測定順序及びデータ処理部２１０のデータ処理順序などを最適化させることで、検査基板１１０に対する検査時間を短縮させることができる。
ユーザーインタフェース３００は測定ユニット１００及び制御部２００を通じて検査基板１１０を検査する全過程に渡って、使用者から各種入力情報を受けて使用者に各種検査情報を表示する機能を遂行する。特に、ユーザーインタフェース３００は最適化モジュール２２０を通じて最適化される検査領域の測定順序及びデータ処理部２１０のデータ処理順序などと関連された最適化関連情報を表示する。
図２は本発明の一実施形態によるユーザーインタフェースの表示画面を示す図面である。
図１及び図２を参照すると、ユーザーインタフェース３００は使用者の最適化作業要請により、表示画面に検査領域シーケンスチャート部３１０、バーチャート部３２０、基板イメージ表示部３３０及び属性表示部３４０などを表示する。例えば、検査領域シーケンスチャート部３１０は表示画面の上端に配置され、バーチャート部３２０は検査領域シーケンスチャート部３１９の下部に配置され、基板イメージ表示部３３０及び属性表示部３４０はバーチャート部３２０の下部に配置される。一方、検査領域シーケンスチャート部３１０、バーチャート部３２０、基板イメージ表示部３３０及び属性表示部３４０の配置位置はそれに限られず、使用者の便宜によって多様に変更されても良い。
図３は図２に示された検査領域シーケンスチャート部を示す図面であり、図４は図３に示されたＡ部分を拡大した拡大図である。
図３及び図４を参照すると、検査領域シーケンスチャート部３１０は複数のデータ処理部２１０に対するデータ処理順序をチャートで表示する。即ち、検査領域シーケンスチャート部３１０は最適化モジュール２２０を通じて最適化された測定順序に従って順次に獲得された前記検査領域別画像データをデータ処理部２１０でデータ処理するデータ処理順序を時系列的に整列して使用者に表示する。
検査領域シーケンスチャート部３１０はｘ軸に時間、ｙ時期にデータ処理部２１０の順番を示し、前記検査領域別画像データのデータ処理順序をデータ処理時間に対応される長さを有するバー形態の検査領域ブロック３１２で表示する。それぞれの検査領域で処理すべきデータ量が異なってそれぞれの検査領域に対するデータ処理時間が相異であるので、処理時間ブロック３１２は検査領域別にデータ処理時間に対応して互いに相異した長さを有するように表示してもよい。
検査領域シーケンスチャート部３１０は使用者の選択によって、検査ユニット１００の移動時間を示す移動時間ブロック３１４を検査領域ブロック３１２の前の端に表示してもよい。検査領域間の距離が同一でない場合があり得るので、測定ユニット１００の移動時間を検査領域間の移動距離に対応して互いに相異した長さを有するように表示してもよい。
また、 検査領域シーケンスチャート部３１０は測定ユニット１００のグラブ(grab)時間を示すグラブ時間ブロック３１６を検査領域ブロック３１２と移動時間ブロック３１４との間に表示してもよい。
従って、それぞれの検査領域に対する全体作業時間は測定ユニット１００の移動時間、グラブ時間及びデータ処理時間を合わせた時間となる。
最適化モジュール２２０は実質的に前記した各検査領域に対する全体作業時間を考慮して、データ処理部２１０のデータ処理順序を設定する。即ち、最適化モジュール２２０は測定ユニット１００から順次に伝送される検査領域別画像データを複数のデータ処理部２１０に順次に割当することにおいて、現在データ処理を進行していないデータ処理部２１０に優先的に割当する方式でデータ処理順序を設定する。例えば、図３に示されたように、１１番目検査領域に対する画像データを割当することにおいて、３番及び４番データ処理部はまだデータ処理作業を遂行中であるので、すでにデータ処理が終わった５番データ処理部に割当するようになる。このように、データ処理部２１０のデータ処理現況を考慮してデータ処理順序を設定することで、全体的な基板検査時間を短縮することができる。
図５は図２に示されたバーチャート部を示す図面である。
図５を参照すると、バーチャート部３２０は検査基板１１０に含まれた全体検査領域に対して測定順序通りに一列に整列された丸みを帯びた角形状の検査領域ブロック３２２の形態に表示される。
バーチャート部３２０は複数の検査領域ブロック３２２を設定されたグループ別に括って表示する。バーチャート部３２０は設定されたグループのない場合全体検査領域ブロック３２２を１個のグループに表示してもよい。また、バーチャート部３２０は検査領域ブロック３２２を状態によって区分して表示してもよい。また、バーチャート部３２０は検査領域ブロック３２２をコンテキストメニュー方式またはドラッグアンドドロップ方式を通じて移動させる検査領域移動機能を含んでいても良い。
バーチャート部３２０は現在検査領域ブロック３２２の整列順序、グルーピングなどの状態をブックマーク貯蔵するためのブックマークボタン３２４を含んでいても良い。また、バーチャート部３２０は貯蔵されたブックマークから所望する検査領域ブロック３２２の状態をロードするためのローディングボタン３２６を含んでいても良い。
図６は図２に示された基板イメージ表示部を示す図面であり、図７は図６に示された基板イメージ表示部のハイライト機能を示す図面である。
図６及び図７を参照すると、基板イメージ表示部３３０は現在検査を進行している検査基板１１０に対する基板イメージを表示する。基板イメージ表示部３３０に表示される前記基板イメージは実際検査基板１１０の縦横比を保持しながら、基板イメージ表示部３３０領域の大きさに合わせて表示される。
基板イメージ表示部３３０には実質的に検査が進行される複数の検査領域３３２が共に表示される。また、複数の検査領域３３２のうち現在検査が進行中である検査領域３３２は他の検査領域３３２と区別されて表示されてもよい。
基板イメージ表示部３３０は図７に示されたように、現在検査が進行中であるかまたは使用者が直接選択された検査領域３３２ａをハイライト処理して表示することができる。例えば、現在検査が進行中であるかまたは使用者が直接選択した検査領域３３２ａを除いた残りの基板イメージ領域をぼやけて半透明処理して表示することで、特定された検査領域３３２ａのみをハイライト処理して表示することができる。
その他にも、基板イメージ表示部３３０はマウスコントロールを用いて基板イメージと検査領域３３２を拡大/縮小して表示することができる。また、基板イメージ表示部３３０はマウスドラッキングを用いて基板イメージと検査領域３３２を移動して表示することができる。
図８は図２に示された属性イメージを示す図面である。
図８を参照すると、属性表示部３４０はアルゴリズム表示部３４１、パラメータ表示部３４２、最適化実行部３４３、シミュレーション実行部３４４、検査領域情報表示部３４５などを含んでいても良い。
アルゴリズム表示部３４１は一つ以上の最適化アルゴリズムの遂行による結果データを表示する。ここで、前記結果データはいずれか一つの最適化アルゴリズムを通じて検査基板１１０に対するすべての検査領域を検査するに掛かる総時間を意味する。アルゴリズム表示部３４１は経路最適化機能を遂行する前までは非活性化表示され、経路最適化機能の遂行の後、最適化遂行結果データが出る項目に対して個別的に活性化されて表示される。アルゴリズム表示部３４１は全ての最適化アルゴリズムに対する経路最適化の遂行が完了されると、時間が最も小さい値を最終結果値で設定して表示する。
パラメータ表示部３４２は測定ユニット１００及びデータ処理部２１０などと関連されたハードウェアのパラメータを設定及び表示する領域である。例えば、パラメータ表示部３４２は測定ユニット１００の速度、加速度及び減速度、データ処理部２１０の個数などを表示する。
パラメータ表示部３４２はローグイン権限によって活性化または非活性化されて表示される。例えば、パラメータ表示部３４２は装備製造社がローグインした場合編集が可能であるように活性化されて表示され、一般使用者がローグインした場合編集が不可能であるように非活性化されて表示される。
最適化実行部３４３は経路最適化を実行させるための経路最適化ボタンが形成された領域である。最適化実行部３４３で実際検査時間利用というチェックボックスがチェックされていると、実際検査時間情報値で最適化を遂行する。
最適化実行部３４３で経路最適化実行ボタンをクリックすると経路最適化が遂行され、アルゴリズム別に進行情報を表示する最適化ダイアローグが表示される。この際、経路最適化の遂行情報によって、一時中止、再スタート、取り消し、閉じることなどをすることができる。経路最適化の遂行が完了されると、アルゴリズム表示部３４１に結果データがアップデートされて表示され、時間が最も小さい値が最終結果値で表示される。結果データのアップデートの後、使用者が結果データ中任意の値を選択すると、選択された結果データで現在モジュールの検査領域情報がアップデートされ、検査領域シーケンスチャート部３１０がアップデートされて表示される。
シミュレーション実行部３４４は経路最適化に対するシミュレーションを遂行するためのシミュレーション実行ボタンが形成された領域である。シミュレーション実行部３４４にはシミュレーション時間を設定するための入力窓が形成される。
シミュレーション実行部３４４でシミュレーション時間を入力しシミュレーション実行ボタンをクリックすると、現在設定されている最適化経路に従って順次に検査領域に対するシミュレーションを遂行する。シミュレーションが遂行されるとシミュレーションに対する進行情報を表示するダイアローグが表示される。この際、シミュレーションの遂行状態によって、一時中止、再スタート、取り消し、閉じることなどをすることができる。また、シミュレーションを遂行する中には、検査領域シーケンスチャート部３１０、バーチャート部３２０、基板イメージ表示部３３０などで現在シミュレーション作業中である検査領域がハイライト形態で表示されてもよい。
検査領域情報表示部３４５は使用者によって選択された検査領域に対する詳細情報を表示する。例えば、使用者が検査領域シーケンスチャート部３１０またはバーチャート部３２０で検査領域を選択すると、検査領域情報表示部３４５は選択された検査領域に対する検査領域アイディ、検査領域座標、撮像時間、遂行時間、コンポネント個数などの情報を表示する。また、使用者がアルゴリズム表示部３４１でアルゴリズムを選択すると、選択されたアルゴリズムに対する詳細情報を表示する。使用者によって複数の検査領域が選択されると、選択された検査領域に対する情報が順次に並べられ、縦にスクロールされる。
このように、最適化モジュールを通じて最適化される検査領域の測定順序及びデータ処理部のデータ処理順序などと関連された最適化関連情報をユーザーインタフェースを通じて提供することで、検査工程の使用者便宜性を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

Claims (7)

  1. 複数の検査領域を含む検査基板に対して定められた測定順序に従って前記検査領域を測定して検査領域別画像データを獲得する測定ユニットと、
    前記測定ユニットから伝送された前記検査領域別画像データのデータ処理を遂行する複数のデータ処理部、及び既知の前記測定ユニットの移動時間及び前記検査領域別画像データのデータ処理時間を考慮して、前記検査領域の測定順序及び前記データ処理部のデータ処理順序を設定する設定モジュールを含む制御部と、
    前記設定モジュールを通じて設定された前記測定順序及び前記データ処理順序と関連された情報を表示するユーザーインタフェースと、を含み、
    前記ユーザーインタフェースは前記設定モジュールを通じてされた測定順序に従って獲得された前記検査領域別画像データを前記データ処理部でデータ処理するデータ処理順序を表示する検査領域シーケンスチャート部を含むことを特徴とする基板検査装置。
  2. 前記検査領域シーケンスチャート部はｘ軸に時間、ｙ軸に前記データ処理部の順番を示し、前記検査領域別画像データのデータ処理順序をデータ処理時間に対応される長さを有するバー形態の処理時間ブロックで表示することを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
  3. 前記検査領域シーケンスチャート部は、使用者の選択によって検査ユニットの移動時間を示す移動時間ブロックを検査領域ブロックの前端に表示することを特徴とする請求項２に記載の基板検査装置。
  4. 前記ユーザーインタフェースは前記検査基板に含まれた全体検査領域に対して測定順序通りに一列に整列された検査領域ブロック形態で表示するバーチャート部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
  5. 前記ユーザーインタフェースは前記検査領域が表示された前記検査基板のイメージを表示する基板イメージ表示部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
  6. 前記基板イメージ表示部は使用者の検査領域選択によって選択された検査領域をハイライト処理して表示することを特徴とする請求項５に記載の基板検査装置。
  7. 前記ユーザーインタフェースは、一つ以上のアルゴリズムの遂行による結果データを表示するアルゴリズム表示部、ハードウェアのパラメータを表示するパラメータ表示部、経路を実行させるための実行部、シミュレーションを実行させるためのシミュレーション実行部、及び使用者によって選択された検査領域に対する詳細情報を表示する検査領域情報表示部のうち少なくとも一つを含む属性表示部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
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