JPH10332601A - Inspection apparatus - Google Patents
Inspection apparatusInfo
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- JPH10332601A JPH10332601A JP14681697A JP14681697A JPH10332601A JP H10332601 A JPH10332601 A JP H10332601A JP 14681697 A JP14681697 A JP 14681697A JP 14681697 A JP14681697 A JP 14681697A JP H10332601 A JPH10332601 A JP H10332601A
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- objective lens
- mirror
- mirrors
- inspection
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光学的な検査装置、
例えばプリント配線板のパターンを撮像カメラ等を使用
して検査するのに適した検査装置に関する。The present invention relates to an optical inspection apparatus,
For example, the present invention relates to an inspection apparatus suitable for inspecting a pattern of a printed wiring board using an imaging camera or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子機器の高密度化に伴い、電子
機器の内部のプリント回路基板は高密度配線を目的とし
た多層薄膜パターンをもつ構造として盛んに開発されて
いる。このようなプリント回路基板の製造工程において
は、配線パターンの欠け、断線や短絡等の二次的欠陥を
検出するためのパターン検査が不可欠である。2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices have become higher in density, printed circuit boards inside electronic devices have been actively developed as a structure having a multilayer thin film pattern for high-density wiring. In the manufacturing process of such a printed circuit board, a pattern inspection for detecting a secondary defect such as a chip of a wiring pattern, a disconnection or a short circuit is indispensable.
【0003】この検査は、配線パターンの微細化に伴
い、もはや作業者の目視では困難となっている。そのた
め、対象に対して非接触で且つ高速自動検査を行うこと
のできる、検査装置の開発が強く求められている。プリ
ント回路基板の製造において、その表面に形成されたパ
ターンの検査を行う従来の検査装置は、顕微鏡と撮像素
子とを組み合わせた装置であり、すなわち、対物レンズ
と、結像レンズと、撮像カメラとを含むものであった。
さらに、検査装置は垂直同軸落射照明装置を含み、照明
光が例えばハロゲンランプ等の光源からビームスプリッ
タ及び対物レンズを通して検査対象に照射される。検査
対象で反射した照明光は対物レンズ、ビームスプリッ
タ、及び結像レンズ等を通り、例えばCCDカメラのよ
うな撮像素子に結像される。こうして形成された画像か
ら画像処理を行い、パターンの欠け、断線や短絡等の欠
陥検査を行う。[0003] This inspection is no longer visually perceptible to an operator as the wiring pattern becomes finer. Therefore, there is a strong demand for the development of an inspection apparatus capable of performing a high-speed automatic inspection without contacting an object. In the manufacture of a printed circuit board, a conventional inspection apparatus for inspecting a pattern formed on the surface thereof is an apparatus combining a microscope and an imaging element, that is, an objective lens, an imaging lens, an imaging camera, Was included.
Further, the inspection device includes a vertical coaxial epi-illumination device, and illumination light is emitted from a light source such as a halogen lamp to the inspection object through a beam splitter and an objective lens. The illumination light reflected by the inspection object passes through an objective lens, a beam splitter, an imaging lens, and the like, and is imaged on an image sensor such as a CCD camera. Image processing is performed on the image thus formed, and a defect inspection such as chipping of the pattern, disconnection or short circuit is performed.
【0004】垂直同軸落射照明を行う検査装置が図22
に示される。図22において、照明光1は対物レンズ2
の筒内を通って検査対象3に照射される。また、図23
は暗視野照明を用いた検査装置を示す。暗視野照明では
対物レンズ2のまわりに複数の光源(1個のみ示され
る)4が配置され、対物レンズ2の軸線に対して傾いた
角度で検査対象3を照射し、検査対象3で反射した照明
光が対物レンズ2に入射するようになっている。FIG. 22 shows an inspection apparatus for performing vertical coaxial epi-illumination.
Is shown in In FIG. 22, illumination light 1 is an objective lens 2
Irradiates the inspection target 3 through the inside of the cylinder. FIG.
Indicates an inspection apparatus using dark-field illumination. In the dark field illumination, a plurality of light sources (only one is shown) 4 are arranged around the objective lens 2, and irradiate the inspection target 3 at an angle inclined with respect to the axis of the objective lens 2, and are reflected by the inspection target 3. Illumination light is incident on the objective lens 2.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】パターンの検査対象に
は数10μmの厚さの金属であるものがあるため、製品
の端の方で少し浮き上がったりして、検査面が図22の
破線3′で示されるように検査装置の軸線に垂直な水平
面に対して傾斜する場合がある。検査面3′が傾斜して
いると、垂直同軸落射照明を行う場合には、対物レンズ
2の筒内を通って検査対象3に照射された照明光が破線
の矢印で示されるように対物レンズ2内に入らず、検査
が困難になる。Since there is an object to be inspected for a pattern which is a metal having a thickness of several tens of μm, the inspection surface slightly rises toward the end of the product, and the inspection surface is broken 3 ′ in FIG. May be inclined with respect to a horizontal plane perpendicular to the axis of the inspection apparatus. When vertical coaxial epi-illumination is performed when the inspection surface 3 ′ is inclined, the illumination light applied to the inspection target 3 through the inside of the cylinder of the objective lens 2 is irradiated with the objective lens as indicated by a broken arrow. 2 and the inspection becomes difficult.
【0006】検査面3′が傾斜している場合には、図2
3に示す暗視野照明を用いて多方向からの照明を行い、
検査を行うのが都合がよいことがある。しかし、図に示
すような傾斜面を有する対象については、通常の暗視野
照明が有効であるが、検査面3′の傾き角度が小さい
(水平に対して10度以内)場合には、通常の暗視野照
明では検査面3′を照明する事ができないという問題が
あった。つまり、検査面3′の傾き角度が小さいと、例
えば照明光5を発生するように光源4を対物レンズ2に
非常に近づけて配置する必要があるが、光源4をそのよ
うな位置に配置することは難しい。その問題を解決する
ために、この照明できない角度内に例えばLEDなどの
小型照明を設置する方法が考えられるが、対物レンズと
対象との間の空間とLEDなどの小型照明との大きさか
ら、LEDをこの部分に多く設置することができず、同
軸落射照明に比べて少ない光量しか得られない。In the case where the inspection surface 3 'is inclined, FIG.
Illumination from multiple directions using dark field illumination shown in 3,
It may be convenient to perform an inspection. However, for a target having an inclined surface as shown in the figure, ordinary dark-field illumination is effective. However, when the inclination angle of the inspection surface 3 'is small (within 10 degrees with respect to the horizontal), the ordinary dark-field illumination is effective. There is a problem that the inspection surface 3 'cannot be illuminated by dark-field illumination. In other words, if the inclination angle of the inspection surface 3 ′ is small, it is necessary to arrange the light source 4 very close to the objective lens 2 so as to generate the illumination light 5, for example, but arrange the light source 4 at such a position. It is difficult. In order to solve the problem, it is conceivable to install a small illumination such as an LED in the angle where the illumination cannot be performed.However, from the size of the space between the objective lens and the object and the size of the small illumination such as the LED, Many LEDs cannot be installed in this part, and only a small amount of light can be obtained as compared with coaxial epi-illumination.
【0007】本発明の目的は、微小な対象物の小さな傾
斜面を照明しつつ検査することのできる検査装置を提供
することである。An object of the present invention is to provide an inspection apparatus capable of inspecting a small object while illuminating a small inclined surface of the object.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明による検査装置
は、対物レンズと、結像レンズと、撮像素子と、対物レ
ンズの筒内を通って対物レンズの下方にある被検査物に
向かって照明光を照射する照明手段とを備え、該照明手
段は照明光の光路中に配置された複数のミラーを備え、
対物レンズの下方にある被検査物を垂直同軸落射照明を
行うことができるとともに、対物レンズの下方にある被
検査物を斜め上方から照明できるようにしたことを特徴
とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An inspection apparatus according to the present invention includes an objective lens, an imaging lens, an image pickup device, and an illumination device which passes through the inside of a cylinder of an objective lens toward an inspection object below the objective lens. Illumination means for irradiating light, the illumination means comprises a plurality of mirrors arranged in the optical path of the illumination light,
The present invention is characterized in that an inspection object below the objective lens can be subjected to vertical coaxial epi-illumination, and an inspection object below the objective lens can be illuminated obliquely from above.
【0009】上記構成においては、垂直同軸落射照明を
行う照明光の光路中に複数のミラーを配置することによ
り、照明光の角度を変えて、レンズの下方にある被検査
物を照射し、且つ被検査物で反射した照明光を対物レン
ズの筒内に入射させることができ、よって傾斜面を有す
る被検査物の検査を行うことができる。複数のミラーの
配置を変えることにより、垂直同軸落射照明を行うこと
もできる。In the above configuration, by arranging a plurality of mirrors in the optical path of the illumination light for performing the vertical coaxial epi-illumination, the angle of the illumination light is changed to irradiate the inspection object below the lens, and The illumination light reflected by the object to be inspected can be made to enter the cylinder of the objective lens, so that the object to be inspected having an inclined surface can be inspected. By changing the arrangement of a plurality of mirrors, vertical coaxial epi-illumination can be performed.
【0010】上記構成とともに、下記構成を採用するこ
とができる。該複数のミラーの少なくとも一つは移動可
能に配置されているとよい。これによって、被検査物の
水平部分の像を観察する場合には複数のミラーを光路か
ら外し、垂直同軸落射照明による観察ができる。照明光
の光路中に透明板が挿入されるとよい。斜め上方照明の
場合に、光路長が垂直同軸落射照明と異なり、ピントが
合わない場合には、斜め上方照明の光路中に例えばガラ
ス板等の透明板を挿入し、ピントを合わせる。The following configuration can be adopted in addition to the above configuration. At least one of the plurality of mirrors is preferably movably arranged. Thus, when observing the image of the horizontal portion of the inspection object, the plurality of mirrors are removed from the optical path, and observation using vertical coaxial incident illumination can be performed. Preferably, a transparent plate is inserted into the optical path of the illumination light. In the case of obliquely upward illumination, when the optical path length is different from that of the vertical coaxial epi-illumination, and the focus cannot be achieved, a transparent plate such as a glass plate is inserted into the optical path of the obliquely upward illumination for focusing.
【0011】該複数のミラーは照明光の光軸に対して回
転可能に配置されるとよい。一定回転角度毎に一回転分
の画像取得を行い、画像上で対応する点を比較するとよ
い。該複数のミラーは対物レンズと被検査物との間、ま
たは対物レンズと結像レンズの間に配置されるとよい。Preferably, the plurality of mirrors are arranged so as to be rotatable with respect to the optical axis of the illumination light. It is preferable to acquire an image for one rotation at every fixed rotation angle and compare corresponding points on the image. The plurality of mirrors may be arranged between the objective lens and the inspection object or between the objective lens and the imaging lens.
【0012】さらに、本発明のもう一つの特徴によれ
ば、本発明による検査装置は、対物レンズと、結像手段
と、撮像素子と、対物レンズの下方にある被検査物に向
かって照明光を照射する照明手段とを備え、該照明手段
は対物レンズの下方に配置された光源とフィルタとを備
え、対物レンズの下方にある被検査物の水平部分及び傾
斜部分を照明できるようにしたことを特徴とする。Further, according to another feature of the present invention, the inspection apparatus according to the present invention comprises an objective lens, an image forming means, an image pickup device, and illumination light directed toward an object under the objective lens. Illuminating means for illuminating a horizontal portion and an inclined portion of the object under the objective lens, the illumination device including a light source and a filter disposed below the objective lens. It is characterized by.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】図1は本発明によるプリント回路
基板の配線パターンの検査装置10を示す図である。検
査装置10は、対物レンズ12と、結像レンズ14と、
CCDカメラ等の撮像素子16と、垂直同軸落射照明装
置とを含む。垂直同軸落射照明装置は、装置の筒体の中
間部に設けられた照明光の導入口18と、装置の筒体の
中間部に配置されたビームスプリッタ20とを含む。照
明光はハロゲンランプ等の図示しない光源から矢印Lで
示されるように照明光の導入口18へ導入され、それか
らビームスプリッタ20で下方へ曲げられて対物レンズ
12の筒内を通って対物レンズ12の下方にある被検査
物22に向かって照射される。被検査物22に照射され
た照明光は被検査物22で反射して対物レンズ12を通
り、ビームスプリッタ20及び結像レンズ14を通り、
撮像素子16に結像される。撮像素子16は図示しない
画像処理装置に接続され、被検査物22であるプリント
回路基板の配線パターンの欠け、断線や短絡等の欠陥検
査を行う。FIG. 1 is a diagram showing an apparatus 10 for inspecting a wiring pattern of a printed circuit board according to the present invention. The inspection apparatus 10 includes an objective lens 12, an imaging lens 14,
It includes an image sensor 16 such as a CCD camera and a vertical coaxial epi-illumination device. The vertical coaxial epi-illumination device includes an illumination light inlet 18 provided at an intermediate portion of a tube of the device, and a beam splitter 20 provided at an intermediate portion of the tube of the device. Illumination light is introduced from a light source (not shown) such as a halogen lamp into an illumination light introduction port 18 as shown by an arrow L, and is then bent downward by a beam splitter 20 to pass through the cylinder of the objective lens 12 so that the objective lens 12 Is irradiated toward the inspection object 22 located below. The illumination light applied to the inspection object 22 is reflected by the inspection object 22, passes through the objective lens 12, passes through the beam splitter 20, and the imaging lens 14, and
An image is formed on the image sensor 16. The imaging device 16 is connected to an image processing device (not shown), and performs a defect inspection such as chipping, disconnection, or short circuit of a wiring pattern of a printed circuit board, which is the inspection object 22.
【0014】図1においては、検査装置10は、さら
に、照明光の光路中に配置された複数のミラー24、2
6を含む。図1の例においては、一対のミラー24、2
6が対物レンズ12と被検査物22との間に配置され
る。一対のミラー24、26は少なくとも一方が移動可
能に配置され、対物レンズ12の下方にある被検査物2
2を垂直同軸落射照明を行うことができるとともに、対
物レンズ12の下方にある被検査物22を斜め上方から
照明できるようになっている。In FIG. 1, the inspection apparatus 10 further includes a plurality of mirrors 24, 2 arranged in the optical path of the illumination light.
6 inclusive. In the example of FIG. 1, a pair of mirrors 24, 2
6 is arranged between the objective lens 12 and the inspection object 22. At least one of the pair of mirrors 24 and 26 is disposed so as to be movable, and the inspection object 2 below the objective lens 12.
2 can perform vertical coaxial epi-illumination, and can illuminate the inspection object 22 below the objective lens 12 from obliquely above.
【0015】図2は一対のミラー24、26を使用して
対物レンズ12の下方にある被検査物22を斜め上方か
ら照明する場合を示している。一対のミラー24、26
はともに対物レンズ12の軸線に対して傾斜して配置さ
れ、対物レンズ12の瞳から出る照明光束を一対のミラ
ー24、26の対物レンズ12に近い方の端部間を通過
させることができるように配置されている。第1のミラ
ー24のミラー面は下向きになっており、第2のミラー
26のミラー面は上向きになっている。従って、対物レ
ンズ12の瞳から出る照明光束は第2のミラー26のミ
ラー面で反射して、第1のミラー24のミラー面に向か
い、第1のミラー24のミラー面で反射して、被検査物
22に向かう。FIG. 2 shows a case where the object 22 under the objective lens 12 is illuminated obliquely from above by using a pair of mirrors 24 and 26. A pair of mirrors 24, 26
Are both arranged obliquely with respect to the axis of the objective lens 12 so that the illumination light flux exiting from the pupil of the objective lens 12 can pass between the ends of the pair of mirrors 24 and 26 closer to the objective lens 12. Are located in The mirror surface of the first mirror 24 faces downward, and the mirror surface of the second mirror 26 faces upward. Accordingly, the illuminating light flux exiting from the pupil of the objective lens 12 is reflected by the mirror surface of the second mirror 26, goes to the mirror surface of the first mirror 24, is reflected by the mirror surface of the first mirror 24, and Go to the inspection object 22.
【0016】被検査物22に向かう照明光の光束の光軸
は対物レンズ12の軸線に対して傾斜し、よって対物レ
ンズ12の軸線に対して傾斜して配置された被検査物2
2に垂直に入射する。従って、被検査物22で反射した
照明光の光束は、入射時とは逆に、第1のミラー24の
ミラー面で反射し、さらに第2のミラー26のミラー面
で反射し、図1に示したビームスプリッタ20及び結像
レンズ14を通り、撮像素子16に結像される。The optical axis of the luminous flux of the illuminating light traveling toward the inspection object 22 is inclined with respect to the axis of the objective lens 12, and thus the inspection object 2 which is arranged to be inclined with respect to the axis of the objective lens 12.
2 is perpendicularly incident. Therefore, the luminous flux of the illumination light reflected by the inspection object 22 is reflected on the mirror surface of the first mirror 24 and further reflected on the mirror surface of the second mirror 26, contrary to the time of incidence, as shown in FIG. The light passes through the beam splitter 20 and the imaging lens 14 as shown, and is imaged on the image sensor 16.
【0017】図3は垂直同軸落射照明を行う場合を示し
ている。この場合、一対のミラー24、26を光路から
外し、使用しない。第2のミラー26が対物レンズ12
の軸線に対して垂直な方向に移動し、対物レンズ12の
瞳から出る照明光束の領域から外へ移動される。第1の
ミラー24は対物レンズ12の瞳から出る照明光束の領
域の境界部にあるので、第1のミラー24は移動される
必要はない。ただし、第1のミラー24も移動されるこ
とができる。FIG. 3 shows a case where vertical coaxial epi-illumination is performed. In this case, the pair of mirrors 24 and 26 are removed from the optical path and are not used. The second mirror 26 is the objective lens 12
Is moved in the direction perpendicular to the axis of the objective lens 12, and is moved out of the region of the illumination light beam emerging from the pupil of the objective lens 12. The first mirror 24 does not need to be moved since the first mirror 24 is at the boundary of the area of the illumination light beam emerging from the pupil of the objective lens 12. However, the first mirror 24 can also be moved.
【0018】対物レンズ12の瞳から出る照明光束はそ
の光軸が対物レンズ12の軸線と平行になり、対物レン
ズ12の軸線に垂直に配置された被検査物22に垂直に
入射する。従って、この場合には垂直同軸落射照明を受
けて、被検査物22で反射した照明光の光束は、図1に
示したビームスプリッタ20及び結像レンズ14を通
り、撮像素子16に結像される。このようにして、被検
査物22の水平部分の像を観察することができる。さら
に一対のミラー24、26を光路に戻すことによって
(図2)、被検査物22の斜め上方から被検査物22を
観察し、傾斜を有する被検査物の傾斜部分の像を水平部
分の像と同様に観察することができる。The illumination light beam emitted from the pupil of the objective lens 12 has its optical axis parallel to the axis of the objective lens 12 and vertically enters the inspection object 22 arranged perpendicular to the axis of the objective lens 12. Accordingly, in this case, the luminous flux of the illumination light reflected by the inspection object 22 under the vertical coaxial incident illumination passes through the beam splitter 20 and the imaging lens 14 shown in FIG. You. Thus, the image of the horizontal portion of the inspection object 22 can be observed. Further, by returning the pair of mirrors 24 and 26 to the optical path (FIG. 2), the inspected object 22 is observed from obliquely above the inspected object 22, and the image of the inclined portion of the inspected object having the inclination is converted into the image of the horizontal portion. Can be observed as well.
【0019】図4は斜め上方照明と垂直同軸落射照明と
で、光路長が異なり、ピントが合わない場合を示してい
る。つまり、斜め上方照明の場合には照明光の光路が折
れ曲がるので、対物レンズ12の軸線方向と平行な方向
の光路長は垂直同軸落射照明の場合の光路長よりも短く
なる。従って、被検査物22を斜め上方照明と垂直同軸
落射照明とで一定の位置で支持すると、いずれかの場合
にピントが合わなくなる。FIG. 4 shows a case in which the obliquely upward illumination and the vertical coaxial incident illumination have different optical path lengths and are out of focus. That is, in the case of obliquely upward illumination, the optical path of the illumination light is bent, so that the optical path length in a direction parallel to the axial direction of the objective lens 12 is shorter than the optical path length in the case of vertical coaxial incident illumination. Therefore, if the inspection object 22 is supported at a fixed position by the obliquely upward illumination and the vertical coaxial illumination, the focus will not be adjusted in any case.
【0020】図5は斜め上方照明の場合に照明光の光路
中に透明板28が挿入される例を示している。透明板2
8は対物レンズ12の軸線方向と平行な方向の光路長を
長くする作用を有する。図6は垂直同軸落射照明の場合
を示す。この場合には、透明板28を光路から外へ移動
させる。それによって、斜め上方照明と垂直同軸落射照
明とで対物レンズ12の軸線方向と平行な方向の光路長
を等しくすることができ、被検査物22を一定の位置で
支持しても、いずれの場合にもピントが合うようにな
る。FIG. 5 shows an example in which the transparent plate 28 is inserted into the optical path of the illumination light in the case of obliquely upward illumination. Transparent plate 2
Numeral 8 has an effect of increasing the optical path length in a direction parallel to the axial direction of the objective lens 12. FIG. 6 shows the case of vertical coaxial epi-illumination. In this case, the transparent plate 28 is moved out of the optical path. Thereby, the optical path length in the direction parallel to the axial direction of the objective lens 12 can be made equal between the obliquely upward illumination and the vertical coaxial epi-illumination. Also comes into focus.
【0021】図7及び図8は図5及び図6の変形例を示
す図である。この例では、透明板28は屈折率の異なる
第1の部分28aと第2の部分28bを有する。図7に
示されるように、斜め上方照明の場合には、透明板28
の第2の部分28bが使用される。図8に示されるよう
に、垂直同軸落射照明の場合には、透明板28の第1の
部分28aが使用される。これによって、斜め上方照明
と垂直同軸落射照明とで対物レンズ12の軸線方向と平
行な方向の光路長を等しくすることができ、被検査物2
2を一定の位置で支持しても、いずれの場合にもピント
が合うようになる。図5及び図6の例では屈折率の適切
な透明板28がなくても、図7及び図8のように構成す
ることにより、屈折率を適合させることができる。ま
た、図7及び図8の例では、第1の部分28aと第2の
部分28bは屈折率が異なる例を説明したが、第1の部
分28aと第2の部分28bは厚さが異なるようにして
もよい。FIGS. 7 and 8 are views showing modified examples of FIGS. 5 and 6. FIG. In this example, the transparent plate 28 has a first portion 28a and a second portion 28b having different refractive indexes. As shown in FIG. 7, in the case of obliquely upward illumination, the transparent plate 28
Is used. As shown in FIG. 8, in the case of vertical coaxial epi-illumination, the first portion 28a of the transparent plate 28 is used. Thereby, the optical path length in the direction parallel to the axial direction of the objective lens 12 can be made equal between the obliquely upward illumination and the vertical coaxial incident illumination, and
Even if 2 is supported at a fixed position, focus will be achieved in any case. In the examples of FIGS. 5 and 6, even if the transparent plate 28 having an appropriate refractive index is not provided, the refractive index can be adjusted by configuring as shown in FIGS. Further, in the examples of FIGS. 7 and 8, an example in which the first portion 28 a and the second portion 28 b have different refractive indices has been described, but the first portion 28 a and the second portion 28 b have different thicknesses. It may be.
【0022】図9は、一対のミラー24、26が照明光
の光軸(対物レンズ12の軸線)に対して回転可能に配
置される例を示している。そして、一定回転角度毎に一
回転分の画像取得を行う。図9においては、例えば、一
対のミラー24、26を矢印Aで示す斜め上方から被検
査物22に照明光を照射し、それから一対のミラー2
4、26を90度回転させて矢印Bで示す斜め上方から
被検査物22に照明光を照射し、それから一対のミラー
24、26を90度回転させて矢印Cで示す斜め上方か
ら被検査物22に照明光を照射し、それから一対のミラ
ー24、26を90度回転させて矢印Dで示す斜め上方
から被検査物22に照明光を照射することができるよう
に構成される。例えば、垂直同軸落射照明を用いて画像
を形成した結果、概ね水平な被検査物22の中に傾斜し
た部分22aがあることが分かっても、その傾斜した部
分22aがどっちに傾斜しているのか分からない場合、
このようにして一対のミラー24、26を回転させなが
ら画像取得を行うことが必要なことがある。FIG. 9 shows an example in which a pair of mirrors 24 and 26 are rotatably arranged with respect to the optical axis of illumination light (the axis of the objective lens 12). Then, an image for one rotation is obtained for each fixed rotation angle. In FIG. 9, for example, a pair of mirrors 24 and 26 are irradiated with illumination light from a diagonally upper direction indicated by an arrow A to the inspection object 22.
4 and 26 are rotated by 90 degrees to irradiate the inspection object 22 with illumination light from obliquely above indicated by arrow B, and then the pair of mirrors 24 and 26 are rotated by 90 degrees to obliquely inspect from above indicated by arrow C The illumination device 22 is configured to irradiate illumination light, and then rotate the pair of mirrors 24 and 26 by 90 degrees to irradiate the inspection object 22 with illumination light from obliquely above indicated by an arrow D. For example, as a result of forming an image using vertical coaxial epi-illumination, if it is found that there is an inclined portion 22a in a substantially horizontal inspection object 22, which of the inclined portions 22a is inclined? If you don't know,
Thus, it may be necessary to perform image acquisition while rotating the pair of mirrors 24 and 26.
【0023】図10は垂直同軸落射照明及び斜め上方照
明を用いて画像取得をする場合を示す図である。ハッチ
ングした領域は例えば画像にあらわれた部分である。
(A)は垂直同軸落射照明を行って得られた画像であ
る。(B)、(C)、(D)はそれぞれ例えば図9の矢
印B、C、Dの方向の斜め上方照明を行って得られた画
像である。(E)はこれらの全ての画像の中から対応す
る点を比較し、一致する画像の部分を取り出したもので
ある。この画像から、例え傾斜した領域があったとして
もこの部分が真にパターンの一部であると判断できる。FIG. 10 is a diagram showing a case where an image is acquired by using vertical coaxial epi-illumination and obliquely upward illumination. The hatched area is, for example, a part that appears in the image.
(A) is an image obtained by performing vertical coaxial epi-illumination. (B), (C), and (D) are images obtained by performing obliquely upward illumination in the directions of arrows B, C, and D in FIG. 9, for example. (E) is a diagram in which corresponding points are compared from all these images, and a portion of a matching image is extracted. From this image, even if there is an inclined area, it can be determined that this part is truly a part of the pattern.
【0024】また、垂直同軸落射照明によって画像取得
を行い、その画像から被検査物の傾斜角度を予測し、そ
の傾斜方向、角度からの画像を取得するための条件に合
うように該複数のミラーを動作させて画像取得を行うよ
うにすることもできる。図11及び図12は本発明の第
2実施例を示す図である。検査装置10は、対物レンズ
12と、結像レンズ14と、CCDカメラ等の撮像素子
16と、垂直同軸落射照明装置とを含む。垂直同軸落射
照明装置は照明光の導入口18とビームスプリッタ20
とを含む。検査装置10は、さらに、照明光の光路中に
配置された複数のミラー24、26を含む。図11及び
図12の例においては、対物レンズ12とビームスプリ
ッタ20との間の装置の中間部分30が対物レンズ12
とともに移動可能になっており、一対のミラー24、2
6はこの中間部分30に配置される。Further, an image is obtained by vertical coaxial epi-illumination, a tilt angle of the object to be inspected is predicted from the image, and the plurality of mirrors are adjusted so as to meet conditions for obtaining an image from the tilt direction and angle. May be operated to perform image acquisition. FIGS. 11 and 12 show a second embodiment of the present invention. The inspection device 10 includes an objective lens 12, an imaging lens 14, an image sensor 16 such as a CCD camera, and a vertical coaxial epi-illumination device. The vertical coaxial epi-illumination device includes an illumination light inlet 18 and a beam splitter 20.
And The inspection device 10 further includes a plurality of mirrors 24 and 26 arranged in the optical path of the illumination light. In the example of FIGS. 11 and 12, the intermediate part 30 of the device between the objective lens 12 and the beam splitter 20 is
And a pair of mirrors 24, 2
6 is located in this intermediate part 30.
【0025】中間部分30が図11に示す位置にあると
きには、ビームスプリッタ20から下向きに照射される
照明光は第2のミラー26で反射され、それから第1の
ミラー24で反射されて、対物レンズ12を通って被検
査物22を斜め上方から照明できるようになっている。
中間部分30が図12に示す位置にあるときには、ビー
ムスプリッタ20から下向きに照射される照明光は直接
に垂直に被検査物22を照明できるようになっている。When the intermediate portion 30 is at the position shown in FIG. 11, the illumination light emitted downward from the beam splitter 20 is reflected by the second mirror 26, and then reflected by the first mirror 24, and is reflected by the objective lens. The inspection object 22 can be illuminated obliquely from above through the light source 12.
When the intermediate portion 30 is at the position shown in FIG. 12, the illumination light emitted downward from the beam splitter 20 can directly illuminate the inspection object 22 vertically.
【0026】以上の例においては、ミラー24、26は
平面ミラーとして形成されていたが、ミラー24、26
は曲面ミラーとして形成されることもできる。あるい
は、ミラー24、26は一対でなくても、2以上の複数
からなるものとすることができる。図13は、ミラー2
4、26の一方が曲面ミラーとして形成された例を示す
図である。第1のミラー24は前の例のように平面ミラ
ーであるが、第2のミラー26は円錐の中央部分を開放
した傘状のミラーとして形成されている。(B)は
(A)の第2のミラー26の平面図である。第1のミラ
ー24は第2のミラー26の内部に配置され、第2のミ
ラー26の対向する部分との間で反射作用を行う。第1
のミラー24を図示の位置に配置することによって斜め
上方照明を行い、第1のミラー24を移動させることに
よって垂直同軸落射照明を行うことができる。第1のミ
ラー24は第2のミラー26の内部で対物レンズ12の
軸線を中心に回転可能に配置され、上記したように幾つ
かの回転角度位置で画像取得を行うことができる。In the above example, the mirrors 24 and 26 are formed as flat mirrors.
Can also be formed as curved mirrors. Alternatively, two or more mirrors 24 and 26 may be used instead of a pair. FIG. 13 shows the mirror 2
It is a figure which shows the example in which one of 4 and 26 was formed as a curved mirror. The first mirror 24 is a flat mirror as in the previous example, while the second mirror 26 is formed as an umbrella-shaped mirror with the central portion of the cone open. (B) is a plan view of the second mirror 26 of (A). The first mirror 24 is disposed inside the second mirror 26 and performs a reflection function between the first mirror 24 and an opposing portion of the second mirror 26. First
By arranging the mirror 24 at the illustrated position, obliquely upward illumination can be performed, and by moving the first mirror 24, vertical coaxial epi-illumination can be performed. The first mirror 24 is disposed inside the second mirror 26 so as to be rotatable about the axis of the objective lens 12, and can perform image acquisition at several rotational angle positions as described above.
【0027】図14は、第1のミラー24も曲面ミラー
として形成されている例を示す。第1のミラー24は凸
面側がミラー面となっており、第2のミラー26は凹面
側がミラー面となっている。これによって、第2のミラ
ー26のみが曲面ミラーとなっている場合の画像の湾曲
を修正することができる。図15は、第1のミラー24
は平面ミラーであり、第2のミラー26は中央部分を開
放した角錐形の傘状のミラーとして形成されている。
(B)は(A)の第2のミラー26の平面図である。こ
うすれば、第1のミラー24を回転させながら、第1の
ミラー24と第2のミラー26の平面部分とが対向した
状態で画像の取得を行うことができる。FIG. 14 shows an example in which the first mirror 24 is also formed as a curved mirror. The first mirror 24 has a mirror surface on the convex surface side, and the second mirror 26 has a mirror surface on the concave surface side. This makes it possible to correct the curvature of the image when only the second mirror 26 is a curved mirror. FIG. 15 shows the first mirror 24.
Is a plane mirror, and the second mirror 26 is formed as a pyramid-shaped umbrella-shaped mirror whose central portion is open.
(B) is a plan view of the second mirror 26 of (A). In this case, while rotating the first mirror 24, an image can be obtained in a state where the first mirror 24 and the plane portion of the second mirror 26 face each other.
【0028】図16から図18は本発明の第3実施例を
示す図である。この例でも、検査装置は図1の例と同様
に、対物レンズ12と、結像レンズ14と、CCDカメ
ラ等の撮像素子16と、照明装置とを含む。照明装置は
対物レンズ12の下方で対物レンズ12の軸線のまわり
に配置された円環状の光源40と、対物レンズ12と光
源40との間に配置されたフィルタ42とを備える。フ
ィルタ42は完全拡散板に穴をあけた構成のものであ
り、穴のない部分の表面で光を反射し、穴の部分で光を
透過する。光源40はフィルタ42よりもわずかに大き
く、フィルタ42に向かって照明光を照射する。フィル
タ42で反射した照明光は被検査物22に斜めに種々の
角度で光を照射する。FIGS. 16 to 18 show a third embodiment of the present invention. Also in this example, the inspection apparatus includes an objective lens 12, an imaging lens 14, an imaging device 16 such as a CCD camera, and an illumination device, as in the example of FIG. The illuminating device includes an annular light source 40 disposed below the objective lens 12 around the axis of the objective lens 12, and a filter 42 disposed between the objective lens 12 and the light source 40. The filter 42 has a configuration in which a hole is formed in a perfect diffusion plate, and reflects light on the surface of a portion having no hole and transmits light at the portion of the hole. The light source 40 is slightly larger than the filter 42 and emits illumination light toward the filter 42. The illumination light reflected by the filter 42 irradiates the inspection object 22 with light obliquely at various angles.
【0029】被検査物22の水平部分で反射した照明光
はフィルタ42を透過して結像レンズ14及び撮像素子
16へ達し、垂直同軸落射照明の場合とほぼ同様に画像
形成を行うことができる。被検査物22の傾斜部分で反
射した照明光もフィルタ42を透過して結像レンズ14
及び撮像素子16へ達し、斜め上方照明の場合とほぼ同
様に画像形成を行うことができる。この例によれば、光
源40は対物レンズ12の直ぐ下に配置する必要がない
ので、対物レンズ12の下方に十分な設置スペースを確
保することができる。また、フィルタ42としては、完
全拡散板に穴をあけた構成のものとする代わりに、ホロ
グラムに穴をあけたものとすることもできる。円環状の
光源40の代わりに、対物レンズ12の軸線のまわりに
配置された複数の小さな光源としてもよい。The illumination light reflected on the horizontal portion of the inspection object 22 passes through the filter 42 and reaches the imaging lens 14 and the image pickup device 16, so that an image can be formed almost in the same manner as in the case of vertical coaxial illumination. . The illumination light reflected by the inclined portion of the inspection object 22 also passes through the filter 42 and passes through the imaging lens 14.
Then, the image reaches the image sensor 16, and the image can be formed almost in the same manner as in the case of the obliquely upward illumination. According to this example, since the light source 40 does not need to be disposed immediately below the objective lens 12, a sufficient installation space can be secured below the objective lens 12. In addition, instead of the filter 42 having a configuration in which holes are formed in the perfect diffusion plate, a filter in which holes are formed in the hologram may be used. Instead of the annular light source 40, a plurality of small light sources arranged around the axis of the objective lens 12 may be used.
【0030】図19はフィルタ42としてガラスなどの
透明板に小さな凹面鏡を蒸着により形成した例を示す図
である。光は凹面鏡の部分で種々の角度で反射し、凹面
鏡のない部分で透過する。図20はフィルタ42として
反射型拡散板に小さなマイクロレンズを埋め込んだ例を
示す図である。光はマイクロレンズのない部分で種々の
角度で反射し、マイクロレンズ部分で透過する。FIG. 19 is a view showing an example in which a small concave mirror is formed as a filter 42 on a transparent plate such as glass by vapor deposition. Light reflects off the concave mirror at various angles and transmits through the non-concave mirror. FIG. 20 is a diagram showing an example in which a small microlens is embedded as a filter 42 in a reflection type diffusion plate. Light is reflected at various angles in a portion without a microlens and transmitted through a microlens portion.
【0031】図21は本発明のさらに他の実施例を示す
図である。この実施例では、図1の垂直同軸落射照明を
行う構成において、ミラー24、26の代わりに、対物
レンズ12と被検査物22との間にホログラム44が配
置される。対物レンズ12の上方から来る照明光はホロ
グラム44を通るときに0次拡散光、1次拡散光等に拡
散する。被検査物22が水平に配置されている場合に
は、被検査物22を垂直同軸落射照明を行うことができ
るとともに、対物レンズの下方にある被検査物22が傾
斜して配置されている場合にも被検査物22で反射した
主として0次拡散光が対物レンズ12内に入り、斜め上
方照射と同様の照明を行うことができる。FIG. 21 is a diagram showing still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a hologram 44 is arranged between the objective lens 12 and the inspection object 22 instead of the mirrors 24 and 26 in the configuration for performing the vertical coaxial epi-illumination of FIG. When passing through the hologram 44, the illumination light coming from above the objective lens 12 is diffused into zero-order diffused light, primary diffused light, and the like. When the inspection object 22 is arranged horizontally, the inspection object 22 can be vertically illuminated coaxially, and when the inspection object 22 below the objective lens is inclined. In addition, mainly the 0th-order diffused light reflected by the inspection object 22 enters the objective lens 12, and the same illumination as the obliquely upward illumination can be performed.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
微小な対象物の小さな傾斜面を照明しつつ検査すること
のできる検査装置を得ることができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to obtain an inspection apparatus that can inspect while illuminating a small inclined surface of a minute object.
【図1】本発明の第1実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の構成において斜め上方から照明する場合
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a case where illumination is performed from obliquely above in the configuration of FIG. 1;
【図3】図1の構成において垂直同軸落射照明を行う場
合を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a case where vertical coaxial epi-illumination is performed in the configuration of FIG. 1;
【図4】斜め上方照明と垂直同軸落射とで光路長が異な
る例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which an optical path length is different between obliquely upward illumination and vertical coaxial illumination.
【図5】斜め上方照明を行う場合に照明光の光路中に透
明板が挿入される例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a transparent plate is inserted into an optical path of illumination light when performing oblique upward illumination.
【図6】垂直同軸落射照明を行う場合に図5の透明板が
移動させられるところを示す図である。FIG. 6 is a view showing a state where the transparent plate of FIG. 5 is moved when performing vertical coaxial epi-illumination.
【図7】図5の透明板の変形例を示す図である。FIG. 7 is a view showing a modification of the transparent plate of FIG. 5;
【図8】図7の透明板が移動させられるところを示す図
である。FIG. 8 is a view showing a state where the transparent plate of FIG. 7 is moved.
【図9】ミラーが光軸に対して回転可能に配置される例
を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which a mirror is arranged rotatably with respect to an optical axis.
【図10】垂直同軸落射照明及び複数の斜め上方照明を
用いて画像取得をする例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which an image is acquired using vertical coaxial epi-illumination and a plurality of obliquely upward illuminations.
【図11】本発明の第2実施例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図12】図11の中間部分が移動させられたところを
示す図である。FIG. 12 is a view showing a state where an intermediate portion in FIG. 11 has been moved.
【図13】曲面ミラーの例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a curved mirror.
【図14】図13の変形例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a modification of FIG.
【図15】角錐形のミラーの例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a pyramid-shaped mirror.
【図16】本発明の第3実施例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図17】図16のフィルタを示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating the filter of FIG. 16;
【図18】図16の光源を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing the light source of FIG.
【図19】図16のフィルタの変形例を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a modification of the filter of FIG. 16;
【図20】図16のフィルタの変形例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a modification of the filter of FIG. 16;
【図21】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 21 is a view showing another embodiment of the present invention.
【図22】従来技術を説明する図である。FIG. 22 is a diagram illustrating a conventional technique.
【図23】従来技術を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a conventional technique.
10…検査装置 12…対物レンズ 14…結像レンズ 16…撮像素子 18…照明光の導入口 20…ビームスプリッタ 22…被検査物 24、26…ミラー 28…透明板 30…中間部分 40…光源 42…フィルタ 44…ホログラム DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inspection apparatus 12 ... Objective lens 14 ... Image forming lens 16 ... Image sensor 18 ... Illumination light inlet 20 ... Beam splitter 22 ... Inspection object 24, 26 ... Mirror 28 ... Transparent plate 30 ... Intermediate part 40 ... Light source 42 ... Filter 44 ... Hologram
Claims (7)
と、対物レンズの筒内を通って対物レンズの下方にある
被検査物に向かって照明光を照射する照明手段とを備
え、該照明手段は照明光の光路中に配置された複数のミ
ラーを備え、対物レンズの下方にある被検査物を垂直同
軸落射照明を行うことができるとともに、対物レンズの
下方にある被検査物を斜め上方から照明できるようにし
たことを特徴とする検査装置。An object lens, an imaging lens, an imaging element, and illumination means for irradiating illumination light toward an inspection object below the objective lens through a cylinder of the objective lens. The illuminating means includes a plurality of mirrors arranged in the optical path of the illuminating light, and can perform vertical coaxial epi-illumination on the object under the objective lens, and can obliquely illuminate the object under the objective lens. An inspection device characterized in that it can be illuminated from above.
可能に配置されていることを特徴とする請求項1に記載
の検査装置。2. The inspection apparatus according to claim 1, wherein at least one of the plurality of mirrors is movably arranged.
とを特徴とする請求項1に記載の検査装置。3. The inspection apparatus according to claim 1, wherein a transparent plate is inserted into an optical path of the illumination light.
回転可能に配置されることを特徴とする請求項1に記載
の検査装置。4. The inspection apparatus according to claim 1, wherein the plurality of mirrors are arranged rotatably with respect to an optical axis of the illumination light.
行い、画像上で対応する点を比較することを特徴とする
請求項4に記載の検査装置。5. The inspection apparatus according to claim 4, wherein an image for one rotation is acquired at every fixed rotation angle, and corresponding points on the images are compared.
との間、または対物レンズと結像レンズの間に配置され
ることを特徴とする請求項1に記載の検査装置。6. The inspection apparatus according to claim 1, wherein the plurality of mirrors are arranged between the objective lens and the inspection object or between the objective lens and the imaging lens.
と、対物レンズの下方にある被検査物に向かって照明光
を照射する照明手段とを備え、該照明手段は対物レンズ
の下方に配置された光源とフィルタとを備え、対物レン
ズの下方にある被検査物の水平部分及び傾斜部分を照明
できるようにしたことを特徴とする検査装置。7. An objective lens, imaging means, an image pickup device, and illumination means for irradiating illumination light toward an object under the objective lens, the illumination means being provided below the objective lens. An inspection apparatus comprising: an arranged light source and a filter; and capable of illuminating a horizontal portion and an inclined portion of an inspection object below an objective lens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14681697A JPH10332601A (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Inspection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14681697A JPH10332601A (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Inspection apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10332601A true JPH10332601A (en) | 1998-12-18 |
Family
ID=15416187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14681697A Withdrawn JPH10332601A (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Inspection apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10332601A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006275651A (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Shinshu Univ | Device for inspecting appearance of inspected object |
US7982789B2 (en) | 2007-07-11 | 2011-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus driving method, image sensing apparatus, and image sensing system |
WO2021071420A1 (en) * | 2019-10-07 | 2021-04-15 | Component Technology Pte Ltd | System and method for multi-view inspection of a bonding structure |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP14681697A patent/JPH10332601A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006275651A (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Shinshu Univ | Device for inspecting appearance of inspected object |
US7982789B2 (en) | 2007-07-11 | 2011-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus driving method, image sensing apparatus, and image sensing system |
WO2021071420A1 (en) * | 2019-10-07 | 2021-04-15 | Component Technology Pte Ltd | System and method for multi-view inspection of a bonding structure |
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Legal Events
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---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |