JP6861092B2 - 電子部品の外観検査方法及び外観検査装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る外観検査装置100の構成例を示した概略図である。この外観検査装置100は、太陽電池セルなどの電子部品を検査対象1として、その検査対象1の外観を検査することにより、欠陥を検出するための装置である。
図2A〜図2Cは、検査対象1における反射の態様について説明するための概略断面図である。検査対象1は、例えば単結晶シリコン又は多結晶シリコンにより形成されたシリコン基板からなる半導体基板12の表面に、中間膜13を介して金属薄膜14が成膜され、当該金属薄膜14の表面が加工面11を構成している。中間膜13は、例えばハードコート層などの任意の層からなり、特定波長の光を吸収する特性を有している。
図3は、外観検査装置100の電気的構成の一例を示したブロック図である。外観検査装置100は、上述の第1撮像部112、第2撮像部122及びロータリエンコーダ103の他に、データ処理装置200、搬送制御部300、照明制御部400及び表示部500などを備えている。
図4及び図5は、撮像データを取得する際のデータ処理装置200による処理の一例を示したフローチャートである。撮像データを取得する際には、まず、第1照射部111が点灯され(ステップS101)、搬送機構102による搬送ステージ101の搬送が開始される(ステップS102)。
図6は、第1撮像データに対して第1画像処理を行う際のデータ処理装置200による処理の一例を示したフローチャートである。第1画像処理では、まず、第1撮像部112により取り込まれた撮像データが、第1撮像データとして取得される(ステップS301:第1データ取得工程)。このとき、第1撮像部112により取り込まれたカラー画像に対して、例えばR、G、Bの各値からなるRGB画像(RGB色空間に基づく第1撮像データ)に変換する処理が行われる。
Y=0.299R+0.587G+0.144B ・・・(1)
図7は、第2撮像データに対して第2画像処理を行う際のデータ処理装置200による処理の一例を示したフローチャートである。第2画像処理では、まず、第2撮像部122により取り込まれた撮像データが、第2撮像データとして取得される(ステップS401:第2データ取得工程)。このとき、第2撮像部122により取り込まれたカラー画像に対して、例えばRGB画像に変換する処理が行われる。そして、さらにRGB画像に対して、非線形変換により、H(色相)、S(彩度)、V(明度)の各値からなるHSV画像(HSV色空間に基づく第2撮像データ)に変換する処理が行われる(ステップS402)。
本実施形態では、RGB色空間に基づく第1撮像データの輝度に基づいて、チッピング領域及び膜剥がれ領域を候補領域として抽出し(ステップS308)、さらにHSV色空間に基づく第2撮像データの彩度に基づいて、膜剥がれ領域のみを抽出することができる(ステップS407)。したがって、これらの抽出された領域の差分を求めることにより、チッピングが生じた領域のみを判別することができる(ステップS411)。その結果、検査対象1の加工面11において、チッピング領域と膜剥がれ領域とを判別することができる。
以上の実施形態では、検査対象1が、太陽電池セルである場合について説明した。しかし、検査対象1は、半導体基板の表面の少なくとも一部を金属薄膜で覆った加工面11を有する電子部品であれば、太陽電池セルに限らず、他の電子部品であってもよい。
11 加工面
12 半導体基板
13 中間膜
14 金属薄膜
100 外観検査装置
101 搬送ステージ
102 搬送機構
103 ロータリエンコーダ
110 第1検査部
111 第1照射部
112 第1撮像部
113 光源
114 偏光フィルタ
115 偏光フィルタ
116 カメラ
120 第2検査部
121 第2照射部
122 第2撮像部
200 データ処理装置
201 データ取得処理部
202 画像処理部
203 表示処理部
211 第1データ取得処理部
212 第2データ取得処理部
221 欠陥領域検出処理部
300 搬送制御部
400 照明制御部
500 表示部
Claims (12)
- 半導体基板の表面の少なくとも一部を金属薄膜で覆った加工面を有する電子部品の外観検査方法であって、
前記加工面に対して第1照射部により偏光を照射し、偏光フィルタを介して前記加工面からの反射光を第1撮像部で受光することにより、第1撮像データを取得する第1データ取得工程と、
前記加工面に対して第2照射部により偏光していない可視光を照射し、前記加工面からの反射光を第2撮像部で受光することにより、第2撮像データを取得する第2データ取得工程と、
RGB色空間に基づく前記第1撮像データの輝度、及び、HSV色空間に基づく前記第2撮像データの彩度を用いた演算により、前記加工面の欠陥領域を検出する欠陥領域検出工程とを含むことを特徴とする外観検査方法。 - 前記欠陥領域検出工程では、RGB色空間に基づく前記第1撮像データの輝度を第1閾値と比較することにより、前記第1撮像データを二値化し、二値化された前記第1撮像データに基づいて前記加工面の欠陥領域を検出することを特徴とする請求項1に記載の外観検査方法。
- 前記欠陥領域検出工程では、HSV色空間に基づく前記第2撮像データの彩度を第2閾値と比較することにより、前記第2撮像データを二値化し、二値化された前記第2撮像データに基づいて前記加工面の欠陥領域を検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の外観検査方法。
- 前記欠陥領域検出工程では、RGB色空間に基づく前記第1撮像データの輝度を用いた演算により抽出される領域と、HSV色空間に基づく前記第2撮像データの彩度を用いた演算により抽出される領域との差分領域に基づいて、前記加工面の欠陥領域を検出することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の外観検査方法。
- 前記半導体基板は、シリコン基板であり、
前記電子部品は、前記シリコン基板を分割させた太陽電池セルであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の外観検査方法。 - 前記欠陥領域検出工程では、分割させた前記シリコン基板の分割面においてチッピングが生じている領域を、前記金属薄膜が剥がれている領域と判別し、欠陥領域として検出することを特徴とする請求項5に記載の外観検査方法。
- 半導体基板の表面の少なくとも一部を金属薄膜で覆った加工面を有する電子部品の外観検査装置であって、
前記加工面に対して偏光を照射する第1照射部と、
前記加工面に対して偏光していない可視光を照射する第2照射部と、
前記第1照射部により偏光が照射された前記加工面からの反射光を、偏光フィルタを介して受光する第1撮像部と、
前記第2照射部により可視光が照射された前記加工面からの反射光を受光する第2撮像部と、
前記第1撮像部から第1撮像データを取得する第1データ取得処理部と、
前記第2撮像部から第2撮像データを取得する第2データ取得処理部と、
RGB色空間に基づく前記第1撮像データの輝度、及び、HSV色空間に基づく前記第2撮像データの彩度を用いた演算により、前記加工面の欠陥領域を検出する欠陥領域検出処理部とを備えることを特徴とする外観検査装置。 - 前記欠陥領域検出処理部は、RGB色空間に基づく前記第1撮像データの輝度を第1閾値と比較することにより、前記第1撮像データを二値化し、二値化された前記第1撮像データに基づいて前記加工面の欠陥領域を検出することを特徴とする請求項7に記載の外観検査装置。
- 前記欠陥領域検出処理部は、HSV色空間に基づく前記第2撮像データの彩度を第2閾値と比較することにより、前記第2撮像データを二値化し、二値化された前記第2撮像データに基づいて前記加工面の欠陥領域を検出することを特徴とする請求項7又は8に記載の外観検査装置。
- 前記欠陥領域検出処理部は、RGB色空間に基づく前記第1撮像データの輝度を用いた演算により抽出される領域と、HSV色空間に基づく前記第2撮像データの彩度を用いた演算により抽出される領域との差分領域に基づいて、前記加工面の欠陥領域を検出することを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の外観検査装置。
- 前記半導体基板は、シリコン基板であり、
前記電子部品は、前記シリコン基板を分割させた太陽電池セルであることを特徴とする請求項7〜10のいずれか一項に記載の外観検査装置。 - 前記欠陥領域検出処理部は、分割させた前記シリコン基板の分割面においてチッピングが生じている領域を、前記金属薄膜が剥がれている領域と判別し、欠陥領域として検出することを特徴とする請求項11に記載の外観検査装置。
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