JPS63285450A - 表面欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えばＩＣリードフレームのような金型によ
っ”〔パターンを打抜かれたような、透過開口パターン
を持つ平面基板の表面傷検査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第７図は例えば特開昭６１−２６０１４７号に示された
従来の表面欠陥検査装置を示す構成図、第８図はその波
形図であり、図において、（１）はレーザースポット光
走査部、（２）はハーフミラ−１（３）は反射光検出器
、（４）は透過光検出器、（５）は貫通穴を持つ被検基
板、（６ａ）、（６ｂ）は光電変換部、（７）は基板上
の貫通部分を判別分離する分離処理部、（８）は貫通部
分と存在部分の境界である縁辺部に生ずる擬似欠陥信号
を除去するエツジ除去部、（９）はこれらの処理の後欠
陥を判定する欠陥判定部である。

次に動作について説明する６レ一ザースポツト光走査部
（１）より出射したレーザー光（１ａ）はハーフミラ−
（２）で反射されて被検基板（５）の表面を走査し、こ
の表面で反射したレーザー光（１ｂ）はハーフミラ−（
２）を透過して反射光検出器（３）に入射する。一方被
検基板（５）の貫通部分を通過したレーザー光（１ｃ）
は透過光検出器（４）に入射する。

ここで第８図に示すように被検基板（５）が貫通部分（
１０）と傷（１１）とを有する場合、分離処理部゛（７
）に入力される反射光信号（３ａ）および透過光信号（
４ａ）は図示したようになる。分離処理部（７）では反
射光信号（３ａ）と透過光信号（４ａ）を加えることに
より貫通部分を除去した信号（７ａ）を出方する。

エツジ除去部（８）では信号処理により透過光信号（４
ａ）を拡大して信号（４ａ）を生成し、これと信号（７
ａ）とを加えることにより欠陥信号（８ａ）を出方する
。欠陥判定部（９）では上記信号（８ａ）を入力して比
較基準値信号よりも低いレベルを欠陥として検出する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の表面欠陥検査装置は以上のように構成されている
ので、透過開口パターンの縁辺部がだれにより傾斜して
いる場合、縁辺部の信号は傷信号と同レベルとなり、擬
似信号として表われてくるため、これを除去するため縁
辺部をマスクしており、この結果、縁辺部にある傷信号
の検出が不能になるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、透過開口パターンを持つ平面基板上の欠陥検
査において、パターン縁辺部のだれが生じている部分で
も、基板の内部と同様に欠陥検出ができる表面欠陥検査
装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の表面欠陥検査装置は、透過開口パターンを持
つ平面基板の表面傷の有無を検査する際。

基板を載せて等速で搬送する搬送機構と、レーザー光を
基板上に照射し、かつ基板搬送方向と交差する方向に走
査する走査機構と、基板上で反射したレーザー光を受光
するように縦横に分割された反射光検出器と、基板上の
透過開口パターン部分からの透過レーザー光を受光する
透過光検出器と、透過光検出器から得られる透過光信号
から領域分割して透過開口パターンの縁辺部および開口
の方向を識別する領域識別部と、領域識別部から得られ
る領域識別信号により反射光検出器の有効領域を切換え
る反射光検出器切換部と、切換えられた反射光検出器の
反射光信号から欠陥を判定する欠陥判定部とを備えたも
のである。

この発明に係る表面欠陥検査装置においては、搬送機構
でｉ板を搬送しながら、走査機構でレーザー光を照射し
て走査し、領域識別部で被検基板に照射されたレーザー
光のうち、透過開口パターンを透過する光から基板のパ
ターン縁辺部を識別し、パターン縁辺部では縁辺に対す
る開口の存在する方向を検出し、その領域識別信号によ
り反射光検出器切換部で反射光検出器の有効領域を切換
え、基板内部領域では反射光検出器の中央部に入光する
信号により、またパターン縁辺部では縁辺に対する開口
の方向に従って切換えられた反射光検出器の有効領域か
ら得られる反射光信号により。

欠陥判定部で欠陥を判定する。反射光検出器の有効領域
の切換えは、透過光信号により得られるパターン縁辺部
での縁辺に対する開口の方向の情報に基き、パターン縁
辺部でのだれによる表面の傾斜の方向による光の反射方
向の変化に応じ、反射光を最も多く検出する方向に行わ
れる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による表面欠陥検査装置を示す
構成図である。図において、（２１）は被検基板、　（
２２）はこの被検基板（２１）を載せて搬送する搬送機
構、　（２３）は基板（２１）上にレーザースポット光
を所定のスポット径て照射し、かつこれを基板（２１）
の搬送方向と垂直方向に走査するレーザー走査機構、（
２４）はレーザー光の光路の途中に設けられたハーフミ
ラ−１（２５）は基板（２１）の透過光（２３ａ）を検
出する透過光検出器、（２６）は反射光（２３ｂ）を検
出するように縦横に１６分割された受光器を有する反射
光検出器、（２７）はハーフミラ−（２４）の透過光（
２３ｃ）により走査ビームの同期信号を発生するための
検出器、　（２８）は透過光信号（２５ａ）により基板
（２１）の透過開ロバターン部、基板内部。

透過開ロバターンの縁辺部を識別し、縁辺部では開口の
方向を８方向に識別する機能を有する領域識別部、　（
２９）は反射光検出器（２６）の分割された各検出器か
らの１６本の反射光信号（２６ａ）を取込み、領域識別
部（２８）によって得られた領域識別信号（２８ａ）に
基き、１６本の反射光信号（２６ａ）のうち有効な信号
を合成する反射光検出器切換部、（３０）は反射光検出
器切換部（２９）から出力される信号レベルから欠陥を
判定する欠陥判定部である。

第２図は被検基板（２１）の平面図であり、ａ−ｈは基
板（２１）の透過開ロバターンの縁辺部、ｊは基板内部
、ｊは透過開ロバターン部を示す。第３図は反射光検出
器（２６）の分割状態を示す配置図であり、Ａ−Ｐは被
検基板（２１）上に配置された反射光検出器（２６）の
分割された各受光器の平面位置を示す。第４図は領域識
別部（２８）に設けられたテンプレート（３１）の配置
図であり１点Ｑを中心として半径ｒ上に等間隔で点Ｒ−
Ｚが設けられている。

次に動作について説明する。レーザー走査機４ｔ（２３
）から出射する走査されたレーザースポット光は、ハー
フミラ−（２４）で反射し、被検基板（２１）に垂直に
入射する。バー・フミラー（２４）を透過した透過光（
２３ｅ）は検出器（２７）に入り同期信号を作成する。

この同期信号は、透過光による領域の識別や。

反射光、透過光の遅延に使用される。被検基板（２５ａ
）に変換されて領域識別部（２８）に入る。領域識別部
（２８）は基板（２１）の透過開ロバターン部３ｊ。

基板内部ｉ、透過開ロバターンの縁辺部ａ　＝　ｈと、
縁辺に対する開口の方向を識別し、これらの識別信号（
２８ａ）を反射光検出器切換部（２９）に送る。一方、
基板（２１）からの反射光（２３ｂ）は、ハーフミラ−
（２４）を介して反射光検出器（２６）に入る。反射光
検出器（２６）は第３図に示すように縦横に１６分割さ
れ、それぞれの領域ごとに光電変換されて反射光検出器
切換部（２９）に入力される。

次に第４図に従って、透過光によるパターン領域識別の
方法について説明する。透過光（２３ａ）は透過光検出
器（２５）において電気信号としての透過光信号（２５
ａ）に変換されて、領域識別部（２８）に入力され、設
定されたレベルで２値化された白黒画像として取扱われ
る。領域識別部（２８）には第４図に示すようなパター
ン領域分割に用いるテンプレート（３１）が設けられて
おり、このテンプレート（３１）を透過光信号（２５ａ
）で走査し、各点の黒白の組合せによって基板（２１）
の領域ａ　−ｊを識別する。

テンプレート（３１）は点Ｑを中心として、半径ｒ上に
等間隔で８個の点Ｒ−Ｚを選ぶ。半径ｒは縁辺領域の幅
となり、対象により定められる。領域の識別は次のよう
に行われる。透過開ロバターン部ｊはＱが白の領域とす
る。８方向の縁辺部ａ　”　ｈの識別は、表１に示す組
合せのように行われる。

横に各方向を示し、縦にテンプレート（３１）の各点を
示している。表１中１は白、０は黒を示し、−はどちら
でも良い。上記以外を基板内部ｉとする。

識別された領域識別信号（２８ａ）は反射光検出器切換
部（２９）に出力される。縁辺部の組合せはＷ、Ｘ。

Ｙ、Ｚのテンプレート（３１）に重みを置き、Ｒ，Ｓ。

Ｔ、Ｕのテンプレート（３１）を補助的に用いる。この
処理により第２図に示すようなａ〜、ｊの分類が可能と
なる。またこの方式は、テンブレー１−（３１）の直径
に相当する長さ分の走査線を記憶し、シフトするだけで
、検出が可能である。

次に第５図に従ってレーザー光の反射の様子を説明する
。

第５図（ａ）は基板内部ｉの正常面での反射の様子を示
す０反射光はほぼ垂直方向に反射し、受光器Ｂ、Ｃに主
に入光する。第５図（ｂ）は透過開ロバターン縁辺部ａ
　”　ｈのだれによる傾斜部（３２）での反射の様子を
示す。光は斜方向に反射し、受光器Ｃ，Ｄに主に入射す
る。第５図（ｃ）は基板内部主に（＄　（３３）があっ
た場合の反射の様子を示す。光は不規則に散乱するため
、各受光器への入光量は減少する。第５図（ｄ）はパタ
ーン縁辺部ａ　”　ｈのだれによる傾斜部（３２）に傷
（３３）があった場合の反射の様子を示し、光は不規則
に散乱するため、各受光器への入光量はやはり減少する
。

次に第６図について反射光検出器（２６）の有効領域の
切換えと傷検出の方法について説明する。傷（３３）と
縁辺部のだれによる傾斜部（３２）がある被検基板（２
１）上を走査した場合、透過光信号（２５ａ）、反射光
信号（２６ａ）のうち第５図に示す受光器Ｂ。

Ｃでの反射光信号と、受光器Ｃ，Ｄでの反射光信号は図
示したようになる。透過光信号（２５ａ）は領域識別部
（２８）により信号処理され、領域識別信号（２８ａ）
を出力する。縁辺部ｇの幅は対象により実験的に設定さ
れ、通常は縁辺部ｇのだれ幅の最も長い値に余裕を持た
せて定められる。反射光検出切換部（２９）では、領域
識別信号（２８ａ）に基き、基板内部ｉの領域では、Ｂ
、Ｃからの反射光信号を出力し、縁辺部ｇの領域ではま
ずＢ、Ｃの反射光信号を出力し、Ｂ、Ｃの反射光信号の
レベルが基準値よりも下がった時、縁辺の方向に応じて
Ｃ２Ｄ等の反射光信号を出力するように切換え、透過開
ロバターン部ｊでは透過光信号（２５ａ）を出力する。

この結果傷信号（２９ａ）が反射光検出器切換部（２９
）から出力されることとなる。欠陥判定部（３０）では
この信号（２９ａ）を欠陥判定レベルと比較して−この
レベルより低い部分を欠陥として判定し、記憶する。

以上の説明は便宜上−次元の場合であったが、実際は二
次元的な反射光検出器（２６）の切換えが必要である。

第２図に示すような透過開ロバターン部ｊをもつ被検基
板（２１）のａ−ｊの各領域を、第３図に示す反射光検
出器（２６）の各部Ａ−Ｐで検出する場合の有効とする
部分を表２に示す。これらの場合、傷信号（２９ａ）は
有効各部の信号の総和から作られる。

表２ なお、上記実施例では反射光検出器（２６）を縦横に１
６分割した場谷を示したが、任意の曲線で分割してもよ
く、分割数も１６個に限らない。また透過光による領域
識別部（２８）では、９点のテンプレートによる８方向
の縁辺部の分割方式の一例を示したが、９点のテンプレ
ートに限らず、またさらに多方向への分割を行ってもよ
い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、透過光による領域識
別部と、分割された反射光検出器を設け、領域識別部か
らの情報に基づき有効検出器を切換えるようにしたので
、透過開口パターンの縁辺部にある傷も検出可能であり
、全面自動検査が実現でき、省力化に多大の効果をもた
らす。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による表面欠陥検査装置を
示す構成図、第２図は被検基板の平面図、第３図は反射
光検出器の分割状態を示す配置図、第４図はテンプレー
トの配置図、第５図（ａ）〜（ｄ）は反射状態を示す光
線図、第６図は波形図、第７図は従来の表面欠陥検査装
置を示す構成図、第８図はその波形図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し５（２１
）は被検基板、（２２）は搬送機構、（２３）はレーザ
ー走査機構、（２４）はハーフミラ−、（２５）は透過
光検出器、　（２６）は反射光検出器、（２７）は検出
器、（２８）は領域識別部、　（２９）は反射光検出器
切換部、（３０）は欠陥判定部である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透過開口パターンを持つ平面基板の表面傷の有無
   を検査する際、基板を載せて等速で搬送する搬送機構と
   、レーザー光を基板上に照射し、かつ基板搬送方向と交
   差する方向に走査する走査機構と、基板上で反射したレ
   ーザー光を受光するように縦横に分割された反射光検出
   器と、基板上の透過開口パターン部分からの透過レーザ
   ー光を受光する透過光検出器と、透過光検出器から得ら
   れる透過光信号から領域分割して透過開口パターンの縁
   辺部および開口の方向を識別する領域識別部と、領域識
   別部から得られる領域識別信号により反射光検出器の有
   効領域を切換える反射光検出器切換部と、切換えられた
   反射光検出器の反射光信号から欠陥を判定する欠陥判定
   部とを備えたことを特徴とする表面欠陥検査装置。
2. （２）領域識別部が透過光信号に基き基板のパターン位
   置検出を行って、基板を（１）透過開口パターン領域、
   （２）透過開口パターンの縁辺領域、（３）基板の内部
   領域に分割し、透過開口パターンの縁辺領域では、位置
   と開口の方向を検出するものである特許請求の範囲第１
   項記載の表面欠陥検査装置。
3. （３）反射光検出器切換部が、領域識別部によって検出
   された各領域について、（１）透過開口パターン領域で
   は、傷検出処理を行わず、（２）透過開口パターンの縁
   辺領域では、縁辺に対し開口の存在する方向に従い、分
   割された反射光検出器の有効領域を切換え、（３）基板
   の内部領域では、反射光検出器の中央部分を有効領域と
   して設定するものである特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の表面欠陥検査装置。