KR100417764B1 - 결함검사장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

예를 들면 프린트기판 등의 검사대상물의 촬상화상에 근거하여 결함을 검사하는 경우에 상기 검사대상물의 양단만을 지지하거나 상기 검사대상물을 단순히 평탄한 테이블에 얹어놓는 것만으로는 상기 검사대상물에 만곡 등이 생겨서 상기 촬상화상의 질이 열화되고, 정치한 결함검사를 행하는 것이 어려웠다.
본 발명은 서로 평행하게 배치된 판부재 사이에 상기 검사대상물을 끼운 상태로 지지함으로써 상기 검사대상물의 평탄도를 간단히 확보하고 정치한 결함검사를 행하는 것을 도모한 것이다.

Description

결함검사장치 및 그 방법{AN APPARATUS AND A METHOD FOR DEFECT INSPECTION}
본 발명은 결함검사장치 및 그 방법에 관한 것으로, 예를 들면 프린트기판 등에 형성되는 배선패턴이나 본딩패드 등에 관하여 결함의 검사를 행하기 위한 결함검사방법 및 그 장치에 관한 것이다.
예를 들면 프린트기판상에 형성되는 배선패턴이나 금도금을 시행한 본딩패드 등에는 흠, 이물, 니크(nick), 오물 등에 의한 결함이 생기는 경우가 있다. 근년 상기 프린트기판 등을 이용한 전기전자회로에 관하여 한층 더 복잡화가 요구되는 한편 경량화, 컴팩트화에 대한 요구는 점점 더 강하게 될 뿐이고, 제품의 품질이나 생산성을 향상시키는 데에는 이들의 결함에 관해서 정치한 검사를 행하는 것을 뺄 수 없다.
상기 결함이 있는 개소에서는 본래의 배선패턴이나 본딩패드 등과 형상이나 반사광 강도 등에 상이가 있으므로 CCD카메라 등의 촬상수단에 의해 상기 프린트기판 등의 촬상화상을 취득하고 그 촬상화상에 형상이나 반사광 강도 등에 근거한 화상 처리를 시행하거나 기준화상과 비교하는 등 해서 자동적으로 상기 결함의 검사를 행하는 것이 가능하다.
상기 결함을 검사할 때에 중요하게 되는 것의 하나는 검사시의 프린트기판 등의 평탄도이다. 상기 촬상수단의 광학계는 통상 촬상대상이 평탄인 것을 상정해서 설정되는데, 촬상대상으로 되는 상기 프린트기판 등은 실제로는 반드시 평탄하게 되어 있지 않다. 또 정치한 검사를 행하기 위하여 피사체 심도가 될 수 있는 한 작게 설정된다. 이 때문에 상기 촬상대상이 평탄하지 않으면 선명한 화상을 얻을 수 없거나 정확한 형상을 얻을 수 없거나 해서, 검사정밀도가 저하되고 만다.
상기 프린트기판 등을 단지 평탄한 장소에 얹어놓는 것 만으로는 상기 촬상대상의 휨 등이 해소되지 않으므로, 종래 예를 들면 도 8에 도시하는 바와 같이 상기 촬상대상(81)의 양단에 대응한 위치에 설치된 누름판(82)과 승강부재(83) 사이에 상기 촬상대상(81)을 끼워넣어서 상기 촬상대상(81)의 평탄도를 확보하고 있었다.
지금까지 많은 기판에 어느정도의 두께가 유지되어 있고 기판자체가 강성인 성질을 갖고 있었으므로 상기 촬상대상(81)의 양단을 끼워넣는 것만으로 충분한 평탄도가 확보되어 있었다.
그렇지만 상기 프린트기판 등에 있어서도, 0.06mm∼0.6mm 정도의 극히 얇은 것이 넓게 제조, 사용되게 되어 왔다. 특히 이른바 BGA나 CSP용 인터포저기판의 박막화는 현저하다.
이와 같이 극히 얇은 기판에서는 상술한 바와 같이 양단부를 끼워넣도록 지지해도 기판의 자중에 의해 기판이 휘어져버려 정밀도 좋은 검사를 행할 수 없다. 또 단지 평탄한 장소에 얹어놓는 것만으로는 일부에 만곡 등이 생기게 되고 마는 일이 많고, 그것을 해소하기 위한 검사에 지나친 품이 든다.
테이프 BGA나 TAB 등의 릴형의 프린트기판과 같이 그 측방부에퍼포레이션부(이송기구에 맞물리게 하기 위한 복수의 연결된 구멍)가 형성되어 있으면, 상기 퍼포레이션부에 장력을 걸게 함으로써 불균일한 만곡이 발생하는 것을 어느정도 방지할 수 있는데, 상기 퍼포레이션부를 형성하고 있지 않은 박막기판도 많다.
이 때문에 상술한 바와 같이 두께가 매우 얇은 프린트기판은 결함검사시의 취급이 어렵고 결함의 검사정밀도를 저하시키는 요인으로 되어 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 기술에 있어서의 과제를 해결하기 위하여 결함검사방법 및 그 장치를 개량하고 검사대상물의 조명측에 배치된 광투과성을 갖는 광투과성 판부재와 상기 검사대상물에 대하여 상기 광투과성 판부재와는 반대측에 상기 광투과성 부재와 평행하게 배치된 판부재에 의해 상기 검사대상물을 끼운 상태로 지지함으로써 상기 검사대상물이 예를 들면 두께가 극히 얇은 프린트기판의 경우라도 정치한 결함검사를 행하는 것이 가능한 결함검사방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 결함검사장치의 기본적 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 결함검사장치에 있어서의 검사대상물의 이송경로를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 결함검사장치의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 실시형태에 관한 결함검사장치의 동작을 설명하기 위한 다른 도면,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 관한 결함검사장치의 기본적 구성을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 관한 결함검사장치의 검사스테이지부의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관한 결함검사장치의 주요부의 구성을 도시하는 도면, 및
도 8은 종래의 결함검사장치의 개략 구성예를 도시하는 도면.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 판형상의 검사대상물을 지지하는 지지수단과, 상기 검사대상물의 촬상화상을 얻는 촬상수단을 구비하고, 상기 촬상수단에 의해 얻어진 상기 촬상화상에 근거하여 상기 검사대상물의 결함을 검사하는 결함검사장치에 있어서, 상기 지지수단이 상기 검사대상물의 상기 촬상수단측에 배치된 광투과성을 갖는 광투과성 판부재와, 상기 검사대상물에 대하여 상기 광투과성 판부재는 반대측에 상기 광투과성 판부재에 평행하게 배치된 판부재를 구비하고, 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재에 의해 상기 검사대상물을 끼운 상태로 지지하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 결함검사장치이다.
본 발명의 장치에서는 검사대상물이 서로 평행하게 배치된 판부재(광투과성 판부재와 판부재) 사이에 끼워진 상태로 지지되기 때문에, 상기 검사대상물이 예를 들면 두께가 극히 얇은 프린트기판인 경우에도 용이하게 상기 검사대상물의 평탄도를 확보하여 정치한 결함검사를 행하는 것이 가능하게 된다.
또한 본 발명은 상기 광투과성 판부재와 상기 촬상수단의 위치관계는 고정되어 있고, 상기 판부재는 이동가능하여 상기 광투과성 판부재와의 위치관계를 변화시킬 수 있도록한 결함검사장치이다.
상기 구성에 의하면 상기 검사대상물과 상기 촬상수단의 위치맞춤을 용이하고 또한 확실히 행하는 것이 가능하게 된다.
또 본 발명의 결함검사장치에서는 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재에 의해 상기 검사대상물을 끼워서 지지한 상태로, 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재를 일체로 하여 판폭방향으로 이송하는 이송수단을 갖도록 해도 좋다. 여기서 또한 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재가 상기 이송수단의 이송방향으로 상기 검사대상물의 적어도 2배의 길이를 갖도록 해도 좋다.
상기 구성에 의하면 상기 검사대상물의 검사와 이송을 연속적으로 효율좋게 행하는 것이 가능하게 된다.
또 본 발명의 결함검사장치에서는 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재에 관하여 상기 촬상수단과는 반대측에 제 2의 촬상수단을 가지며, 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재에 평행하고 또한 상기 제 2의 촬상수단과는 고정된 위치관계가 되도록 제 2의 광투과성 판부재를 설치하고, 상기 제 2의 광투과성 판부재에 관하여 상기 제 2의 촬상수단과는 반대측에 상기 제 2의 광투과성 판부재와의 위치관계를 변화시킬 수 있도록 제 2의 판부재를 설치하고, 상기 제 2의 광투과성 판부재 및 상기 제 2의 판부재에 의해 제 2의 검사대상물을 끼운 상태로 지지하여 이루어지도록 해도 좋다.
상기의 구성에 의하면, 양면에 검사대상의 어느 상기 검사대상물의 검사를 효율좋게 행하는 것이 가능하게 된다.
또 본 발명의 결함검사장치에서는 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재의 적어도 한쪽에 상기 검사대상물의 가장자리부를 지지하기 위한 돌출부를 설치하도록 해도 좋다.
상기의 구성에 의하면 상기 돌출부에서 상기 검사대상물의 가장자리부를 지지함으로써 상기 검사대상물의 면방향의 위치맞춤을 행하는 것이 가능하게 된다.
또 본 발명의 결함검사장치에서는 상기 지지수단에 지지된 상기 검사대상물을 조명하는 조명수단을 갖도록 해도 좋다.
또 본 발명은 지지된 판형상의 검사대상물을 촬상수단을 사용하여 촬상하여 상기 검사대상물의 촬상화상을 취득하고, 취득한 상기 촬상화상에 근거하여 상기 검사대상물의 결함을 검사하는 결함검사방법에 있어서, 상기 검사대상물을 지지할 때에 상기 검사대상물의 상기 촬상수단측에 배치된 광투과성을 갖는 광투과성 판부재와, 상기 검사대상물에 대하여 상기 광투과성 판부재와는 반대측에 상기 광투과성 판부재와 평행하게 배치된 판부재에 의해 상기 검사대상물을 끼운 상태에서 지지하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 결함검사방법이다.
본 발명의 검사방법에서는 검사대상물이 서로 평행하게 배치된 판부재(광투과성 판부재와 판부재)의 사이에 끼워진 상태로 지지되기 때문에, 상기 검사대상물이 예를 들면 두께가 극히 얇은 프린트기판인 경우에도 용이하게 상기 검사대상물의 평탄도를 확보하여 정치한 결함검사를 행하는 것이 가능하게 된다.
(발명의 실시형태)
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관하여 설명하고, 본 발명의 이해에 도음이 되게 한다. 또한 이하의 실시형태는 본 발명의 구체적인 예로서, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 성격의 것은 아니다.
도 1에 도시하는 것은 본 발명의 실시형태에 관한 결함검사방법을 실시하는데 적합한 결함검사장치의 기본적 구성이다.
도 1에 도시하는 바와 같이 본 발명의 실시형태에 관한 결함검사장치는 예를 들면 프린트기판 등의 판형상의 검사대상물(1)을 지지하는 검사스테이지부(지지수단에 상당)(2), 상기 검사스테이지부(2)에 지지된 상기 검사대상물(1)을 조명하는 링조명(조명수단의 일예)(3), 및 상기 링조명(3)에 의해 조명된 상기 검사대상물(1)로부터의 반사광을 촬상하여 상기 검사대상물(1)의 촬상화상을 얻는 CCD카메라(촬상수단의 일예)(4)를 구비하고, 상기 CCD카메라(4)에 의해 얻은 상기 촬상화상에 근거하여 상기 검사대상물(1)의 결함을 검사하는 점에서 종래장치와 동일하다.
한편 본 발명의 실시형태에 관한 결함검사장치가 종래장치와 상이한 것은, 상기 검사스테이지부(2)가 상기 검사대상물(1)의 상기 CCD카메라(4)측에 배치된 광투과성을 갖는 광투과성 판부재(5)와, 상기 검사대상물(1)에 대하여 상기 광투과성 판부재(5)와는 반대측에 상기 광투과성 판부재(5)와 평행하게 배치된 판부재(6)를 구비하고, 상기 광투과성 판부재(5) 및 상기 판부재(6)에 의해 상기 검사대상물(1)을 끼운 상태로 지지하는 점이다.
상기 결함검사장치의 기본적 구성은 상기 검사스테이지부(2)와, 상기 CCD카메라(4) 및 상기 링조명(3)을 포함하는 촬상부(7)로 대별된다. 상기 검사 스테이지부(2)는 리니어액추에이터(8)를 구비하고 있고, 상기 촬상부(7)에 대하여 수평방향으로 이동가능하다. 도 1에 도시한 것은 상기 검사스테이지부(2)가 상기 촬상부(7)의 하방의 검사위치에 있는 상태이다.
상기 검사스테이지부(2)에 있어서, 상기 리니어액추에이터(8) 상에 설치되는 구성에, 예를 들면 프린트기판 등의 판형상의 검사대상물(1)을 지지하기 위한 상기 광투과성 판부재(5)와 상기 판부재(6)가 포함된다.
상기 광투과성 판부재(5)는 가시광이 투과하는, 예를 들면 유리판이다. 상기 광투과성 판부재(5)는 상기 리니어액추에이터(8)상에 고정된 지지부재(81)에 수평방향과 평행하게 되도록 부착된다.
또 상기 판부재(6)는 가시광을 투과하지 않는, 유색의 판부재이다. 상기 판부재(6)는 상기 광투과성 판부재(5)와 서로 평행하게 되도록(이 경우 수평방향으로 평행하게 되도록), 상기 리니어액추에이터(8)상의 에어실린더(82)에 부착된다. 상기 에어실린더(82)의 구동에 의해 상기 판부재(6)는 상하방향으로 이동이 가능하다.
한편 상기 촬상부(7)에 있어서, 상기 CCD카메라(4) 및 상기 링조명(3)은 프레임(71)에 부착된다. 상기 CCD카메라(4)는 도시하지 않는 계산수단에 접속되어 있고, 상기 CCD카메라(4)로부터 출력되는 촬상화상은 상기 계산수단에 출력된다.
또 상기 링조명(3)은 원환상의 조명이고, 상기 검사위치에 있는 상기 검사대상물(1)의 표면에 균일하게 빛을 조사한다.
상기 CCD카메라(4) 및 상기 링조명(3)의 높이위치는 조정이 가능하며, 예를 들면 상기 결함검사장치의 초동운전시 등에 최적화가 행해진다. 상기 CCD카메라(4) 및 상기 링조명(3)의 높이위치를 조정할 때에는 특히 상기 CCD카메라(4)와 상기 검사대상물(1)의 높이위치의 관계가 중요하다.
상기 CCD카메라(4)와 상기 검사대상물(1)의 높이위치의 관계는 상기 CCD카메라(4)에 의해 촬상되는 상기 검사대상물(1)의 촬상화상에 크게 영향을 미치므로 상기 최적화 후는 상기 CCD카메라(4)와 상기 검사대상물(1)의 높이위치의 관계가 가능한 한 변동하지 않도록 할 필요가 있다.
상기 광투과성 판부재(5)가 상기 지지부재(81)에 고정된 상태로 부착되는 것은 이 때문이다. 상기 광투과성 판부재(5)가 고정되어 있으면 최적화 후의 상기 CCD카메라(4)와 상기 광투과성 판부재(5)의 높이위치는 변화하지 않는다. 따라서 항상 상기 광투과성 판부재(5)를 기준으로 상기 검사대상물(1)의 높이위치를 정하면 상기 CCD카메라(4)와 상기 검사대상물(1)의 높이위치의 최적의 관계를 유지할수 있다.
상술한 바와 같은 기본적 구성에, 상기 검사대상물(1)의 반입장치 등을 추가한 상기 결함검사장치의 전체구성을 도 2에 도시한다. 또한 도 2에 도시하는 각 구성의 배치관계는 상기 CCD카메라(4)의 어느 상방에서 각 구성을 보았을 때의 배치관계에 대응한다.
도 2에 있어서, 화살표(Y1)는 상기 검사대상물(1)의 이송경로를 나타낸다.
상기 검사대상물(1)은 상기 화살표(Y1)를 따르도록 반입부(91)로부터 로드부(92)를 통하여 상기 촬상부(7)가 배치되는 검사부(93)에 이송된다. 상기 검사부(93)에서 검사가 행해진 상기 검사대상물(1)은 상기 검사부(93)로부터 언로드부(94)를 통하여 반출부(95)에 반출된다.
여기서 상기 반입부(91)는 복수매의 상기 검사대상물(1)이 격납되는 상기 검사대상물(1)의 이송의 기점이고, 상기 로드부(92)는 상기 반입부(91)에 있던 상기 검사대상물(1)이 상기 검사스테이지부(2)에 이송되는 장소이며, 상기 검사부(93)는 상기 촬상부(3)가 있는 장소이고, 상기 언로드부(94)는 상기 검사스테이지부(2)로부터 상기 검사대상물(1)이 퇴출되는 장소이며, 상기 반출부(95)는 상기 언로드부(94)로부터 퇴출된 상기 검사대상물(1)이 일시적으로 격납되는 이송의 종점이다.
상기 반입부(91)에는 선반부재(911)가 설치되어 있고, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이 복수매의 상기 검사대상물(1)이 상기 선반부재(911)에 적층된 상태로 격납된다. 상기 선반부재(911)에 있어서, 각 검사대상물(1)이 얹어놓이는 각 선반은동기하여 상하방향으로 이동가능하다. 상기 선반부재(911)의 근방에는 상기 검사대상물(1)을 파지하고 상기 반입부(91)와 상기 로드부(92) 사이에서 왕복이동 가능한 반입용 척(chuck)장치(912)가 설치되어 있다.
상기 반입용 척장치(912)에 상기 선반부재(911)에 있는 상기 검사대상물(1)을 파지시키고, 상기 로드부(92)까지 이동시키므로써 상기 검사대상물(1)이 상기 반입부(91)로부터 상기 로드부(92)에 이송된다.
또 상기 반출부(95)의 근방에도 상기 반입용 척장치(912)와 유사한 반출용 척장치(951)가 설치되어 있다. 이 반출용 척장치(951)는 상기 언로드부(94)와 상기 반출부(95) 사이에서 왕복이동 가능하고, 또한 상하방향으로 이동가능 하다. 상기 반출용 척장치(951)에 상기 언로드부(94)에 있는 상기 검사대상물(1)을 파지시킨 후, 상기 반출용 척장치(951)를 상기 반출부(95)까지 이동시키므로써 상기 검사대상물(1)이 상기 언로드부(94)로부터 상기 반출부(95)에 이송된다.
상기 로드부(92)로부터 상기 로드부(94)까지의 상기 검사대상물(1)의 이송은 상기 검사스테이지부(2)의 리니어액추에이터(8)를 사용하여 행해진다. 복수매의 상기 검사대상물(1)은 상기 반입부(91)로부터 1매씩 순차 상기 로드부(92)에 공급되는데 이들 복수매의 상기 검사대상물(1)에 관해서 이송과 검사를 원활히 행하기 위해서 상기 검사스테이지부(2)의 상기 광투과성 판부재(5)와 상기 판부재(6)는 그 이송방향으로 상기 검사대상물(1)의 적어도 2배의 길이를 가지며, 2매의 상기 검사대상물(1)을 동시에 지지하는 것이 가능하다.
이것은 예를 들면 도 2(a)에 도시하는 바와 같이 상기 검사대상물(1)의 이송과, 그것보다 이전에 이송된 상기 검사대상물(1)에 대한 검사를 동시에 행하는 것을 가능하게 하기 위함이다.
이하 도 3(a) 내지 도 3(d) 및 도 4(a) 내지 도 4(d)를 순차 참조하면서 상기 결함검사장치의 동작설명(본 발명의 실시형태에 관한 결함검사방법의 상세설명도 겸한다)을 행한다. 또한 이하에서는 상기 광투과성 판부재(5) 및 판부재(6)의 전표면부분 중 2매의 상기 검사대상물(1)을 동시에 얹어놓기 위한 각각의 면부분에 5a, 6a, 5b, 6b,의 부호를 붙인다. 또 도 2(a, b)에 있어서의 상기 반입용 척장치(912)와 도 3(a) 내지 도 3(d) 및 도 4(a) 내지 도 4(d)에 있어서의 그것들과는 도시한 형상에 상위가 있는데, 적어도 상기 검사대상물(1)을 상기 선반부재(911)로부터 상기 로드부(92)까지 이송하는 양자간에서 왕복이동 가능한 점에 있어서, 동작상의 기능은 동일한 것이다. 또한 각 도면에 있어서의 상기 반출용 척장치(951)에 관해서도 상기 검사대상물(1)을 이송하기 위해 상기 언로드부(94)와 상기 반출부(95) 사이에서 왕복이동 가능하며, 또한 상기 방향으로 이동가능한 점에 있어서 동작상의 기능은 동일한 것이다.
도 3(a)는 상기 반입부(91)로부터 상기 반입용 척장치(912)에 의해 상기 로드부(92)에 있는 상기 검사스테이지부(2)에 상기 검사대상물(1)이 이송된 상태를 도시하는 것이다.
상기 반입부(91)로부터 상기 로드부(92)에 상기 검사대상물(1)을 이송할 때에는, 먼저 상기 선반부재(911)의 각 선반, 및 상기 반입용 척장치(912)가 상하움직이게되고, 미리 설정된 상기 검사대상물(1)의 이송시의 높이위치에 상기 선반부재(911)의 다음에 검사대상으로 되는 상기 검사대상물(1)의 선반의 높이와 상기 반입용 척장치(912)의 높이가 조정된다. 한편 상기 검사스테이지부(2)에서는 상기 에어실린더(82)에 의해 상기 판부재(6)가 하강하게 되고, 높이위치가 고정된 상기 광투과성 판부재(5)와 상기 판부재(6) 사이에 공간이 형성된다. 이 후 상기 검사스테이지부(2)는 상기 리니어액추에이터(8)에 의해 구동되어 상기 로드부(92)의 소정위치까지 이동한다. 상기 로드부(92)에 의해 상기 검사스테이지부(2)가 이동하면, 상기 반입용 척장치(912)에 의해 당해 검사대상물(1)이 파지되고 상기 반입부(91)로부터 상기 로드부(92)에 이송된다. 상기 반입용 척장치(912)에 의해 당해 검사대상물(1)이 상기 검사스테이지부(2)의 소정의 수평위치까지 이동하면 상기 반입용 척장치(912)는 당해 검사대상물(1)을 개방하고, 당해 검사대상물(1)은 상기 판부재(6)의 면부분(6a)상에 얹어놓인다. 당해 검사대상물(1)을 개방한 후, 상기 반입용 척장치(912)는 상기 반입부(91)에 복귀한다. 상기 반입용 척장치(912)가 상기 반입부(91)에 복귀하면 상기 광투과성 판부재(5)와 상기 판부재(6) 사이의 거리가 상기 검사대상물(1)의 두께정도로 되기까지, 상기 에어실린더(82)의 구동에 의해 상기 판부재(6)가 상승하게 된다. 이 때 상기 판부재(6)상의 당해 검사대상물(1)이 만곡하고 있는 경우가 있는데, 상기 판부재(6)의 상승에 따라 당해 검사대상물(1)은 상기 판부재(6)의 상방에 있는 상기 광투과성 판부재(5)에 맞닿고, 상기 광투과성 판부재(5)에 의해 그 만곡부분이 가압된다. 당해 검사대상물(1)에 있는 만곡 등은 서서히 평탄화되고, 상기 광투과성 판부재(5)와 상기 판부재(6) 사이의 거리가 상기 검사대상물(1)의 두께정도로 되었을 때, 즉 상기 검사대상물(1)이 상기 광투과성 판부재(5)와 상기 판부재(6) 사이에 끼워진 상태로 지지되었을 때, 당해 검사대상물(1)은 대략 평탄화된 상태로 된다. 또한 상기 광투과성 판부재(5)와 상기 판부재(6) 사이에 상기 검사대상물(1)이 끼워진 상태로 지지되었을 때의, 상기 검사대상물(1)의 높이위치는 상술한 바와 같이 상기 광투과성 판부재(5)를 기준으로 상기 촬상수단(7)에 대하여 최적화되어 있다.
상술한 바와 같이 상기 로드부(92)에 있어서, 상기 검사스테이지부(2)의 상기 광투과성 판부재(5)와 상기 판부재(6) 사이에 상기 검사대상물(1)이 끼워진 상태로 지지되면, 다음에 도 3(b)에 도시하는 바와 같이 상기 검사대상물(1)이 얹어놓인 상기 광투과성 판부재(5)의 면부분(5a), 상기 판부재(6)의 면부분(6a)이, 상기 리니어액추에이터(8)에 의해 상기 검사부(93)로 이동되고, 상기 검사대상물(1)이 상기 CCD카메라(4) 및 상기 링조명(3)의 하방에 배치된다.
상기 검사대상물(1)이 상기 촬상부(7)의 하방에 배치되면 상기 링조명(3)에 의해 상기 검사대상물(1)이 조명되고, 상기 CCD카메라(4)에 의해 상기 검사대상물(1)로부터의 반사광이 촬상되며, 상기 검사대상물(1)의 촬상화상이 취득된다. 상기 CCD카메라(4)에 의해 취득된 상기 촬상화상에 관해서 상기 계산수단에 의해 소정의 화상처리가 시행되고 결함의 검사가 행해진다.
상기 검사부(93)에 있어서의 결함의 검사가 종료되면, 상기 에어실린더(82)에 의해 상기 판부재(6)가 하강하게 된다. 상기 판부재(6)가 하강하게 되면 도시하지 않는 지지수단에 의하여 상기 판부재(6)상의 상기 검사대상물(1)이 들어올려지고 상기 광투과성 판부재(5)와 상기 판부재(6)로부터 이격된다.
이 상태에서 상기 리니어액추에이터(8)에 의해 상기 검사스테이지부(2)가 상기 로드부(92)측으로 이동하게 된다. 이 때 상기 지지수단에 의해 지지된 상기 검사대상물(1)은 도 3(c)에 도시하는 바와 같이 상기 검사부(93)에 남고, 상기 광투과성 판부재(5) 및 상기 판부재(6)의 면부분(5b, 6b)측에 위치하게 된다.
상기 검사스테이지부(2)가 상기 로드(92)측으로 이동하면 도 3(a)의 경우와 동일하게 아직 검사가 행해지지 않은 상기 검사대상물(1)이 상기 반입부(91)로부터 상기 로드부(92)에 이송된다. 이 상태를 나타내는 것이 도 3(d)이다.
미검사의 상기 검사대상물(1)이 상기 광투과성 판부재(5) 및 상기 판부재(6)의 면부분(5a, 6a)으로까지 이동하면 도 4(a)에 도시하는 바와 같이 상기 반입용 척장치(912)가 상기 반입부(91)에 복귀된다.
도 3(a)의 경우와, 도 3(d) 및 도 4(a)의 경우가 상이한 것은, 상기 반입부(91)로부터 상기 로드부(92)로 상기 검사대상물(1)이 이송할 때에 검사완료의 상기 검사대상물(1)이 상기 광투과성 판부재(5) 및 상기 판부재(6)의 면부분(5b, 6b)측에 위치하는 것이다. 미검사의 상기 검사대상물(1)이 상기 광투과성 판부재(5) 및 상기 판부재(6)의 면부분(5a, 6a) 사이에 끼워진 상태로 지지된 때에는 검사완료의 상기 검사대상물(1)이 상기 광투과성 판부재(5) 및 상기 판부재(6)의 면부분(5b, 6b) 사이에 끼워진 상태로 지지된다.
이 상태에서 상기 리니어액추에이터(8)에 의해 상기 검사스테이지부(2)가 상기 언로드부(94)측으로 이동되고, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이 미검사의 상기 검사대상물(1)이 상기 검사부(93)에 배치된다. 한편 검사완료의 상기 검사대상물(1)은 상기 언로드부(94)에 배치된다.
미검사의 상기 검사대상물(1) 및 검사완료의 상기 검사대상물(1)이 각각 상기 검사부(93) 및 상기 언로드부(94)에 배치되면. 상기 검사부(93)에 관해서는 상술한 바와 같이 결함검사가 행해진다.
상기 언로드부(94)에 있는 검사완료의 상기 검사대상물(1)에 관해서는, 상기 검사부(93)에 있는 상기 검사대상물(1)을 검사할 때에 상기 에어실린더(82)에 의해 상기 판부재(6)가 하강하게 되면 도 4(c)에 도시하는 바와 같이 상기 반출용 척장치(951)가 상기 언로드부(94)로까지 이동한다. 그리고 상기 판부재(6)의 상기 면부분(6b)측에 있는 검사완료의 상기 검사대상물(1)이 상기 반출용 척장치(951)에 의해 파지되고, 도 4(d)에 도시하는 바와 같이 상기 반출용 척장치(951)에 의해 상기 언로드부(94)로부터 상기 반출부(95)에 검사완료의 상기 검사대상물(1)이 이송된다.
도 4(d)에 도시하는 상태는 이미 검사완료의 상기 검사대상물(1)이 상기 반출부(95)에 격납되어 있는 점을 제외하고, 도 3(b)의 상태와 동일하다. 이후 도 3(b)의 상태로부터의 순서를 반복하면, 상기 검사대상물(1)의 이송과 검사를 거의 동시에 행함으로써 복수매의 상기 검사대상물(1)의 검사를 원활히 행하는 것이 가능하게 된다.
이와 같은 본 발명의 실시형태에 관한 결함검사방법, 및 그 장치에 의하면 검사대상물이 광투과성 판부재와 판부재 사이에 끼워진 상태로 지지되기 때문에 상기 검사대상물이 예를 들면 두께가 극히 얇은 프린트기판인 경우에도 용이하게 상기 검사대상물의 평탄도를 확보하여 정치한 결함검사를 행할 수 있다.
상기 실시형태에서는 상기 검사대상물(1)의 편면에 관해서 검사가 행해지고 있었다. 상기 검사대상물(1)에는 양면에 배선패턴 등이 형성되는 것도 있는데. 상기 실시형태에 관한 결함검사장치의 구성을 사용하여 양면의 검사를 행하는 경우에는 각 검사대상물(1)을 상기 반입부(91)로부터 상기 반출부(95)까지 2회 이송시킬 필요가 있다. 그렇게 하면 그 분량만큼 검사에 요하는 시간이 증대한다.
상기 검사대상물(1)의 양면의 검사를 신속히 행할 수 있도록 상기 실시형태에 관한 상기 결함검사장치를 응용한 본 발명의 실시예에 관한 결함검사장치의 구성을 도 5, 도 6에 도시한다. 도 6은 본 발명의 한 실시예에 관한 결함검사장치의 검사스테이지부(2)의 확대도이다.
도 5에 도시하는 바와 같이 본 발명의 한 실시예에 관한 결함검사장치가 상기 실시형태에 관한 결함검사장치와 상이한 점의 하나는, 상기 촬상부(7) 외에 링조명(3'), CCD카메라(4')를 갖는 촬상부(7')를 구비하는 점이다. 상기 촬상부(7')는 검사스테이지부(2')를 끼워서 상기 촬상부(7)와는 반대측에 그 촬상방향을 상기 검사스테이지부(2')측을 향해서 배치되어 있다.
또 본 발명의 한 실시예에 관한 결함검사장치가 상기 실시형태에 관한 결함검사장치와 상이한 점의 다른 하나는, 상기 검사스테이지부(2')의 구성이다. 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이 상기 실시형태에 관한 결함검사장치와 달리, 본 발명의 한 실시예에 관한 결함검사장치에서는 상기 광투과성 판부재(5) 및 상기 판부재(6)가 2쌍 설치되어 있다. 도 6에 확대하여 도시하는 바와 같이 그 중의한쌍(5a', 6a')은 상기 촬상부(7)에 대응하는 것으로, 상기 광투과성 판부재(5a')가 도면 상측에 배치된다. 다른 한쌍(5b', 6b')은 상기 촬상부(7')에 대응하는 것으로, 상기 광투과성 판부재(5b')가 도면 하측에 배치된다.
상기 광투과성 판부재(5) 및 상기 판부재(6)의 각 쌍은 각각 별개로 상하이동이 가능하고, 상기 판부재(6a')는 상기 에어실린더(82a)에 의해 판부재(6b')는 상기 에어실린더(82b)에 의해 구동된다.
본 발명의 한 실시예에 관한 결함검사장치를 사용하는 경우에는, 예를 들면 도 3(b)와 같은 상태하에 있어서 상기 촬상부(7)를 사용하여 상기 검사대상물(1)의 편면에 관해서 결함검사를 행한 후, 도 3(d)와 같은 상태하에 있어서, 상기 검사스테이지부(2')의 상기 광투과성 판부재(5a'), 상기 판부재(6a')측으로 미검사의 상기 검사대상물(1)을 이송함과 동시에 상기 투과성 판부재(5b'), 상기 판부재(6b')측에 남은 편면검사완료의 상기 검사대상물(1)에 관해서 상기 촬상부(7')를 사용해서 상기 검사대상물(1)의 다른면에 관해서 결함검사를 행하도록 하면 좋다.
이와 같이 하면 도 3 및 도 4를 사용해서 설명한 상기 검사대상물(1)의 검사, 이송순서를 거의 변경하지 않고, 즉 상기 실시형태에 관한 결함검사장치에 대하여 검사에 요하는 시간을 거의 변경하지 않고 상기 검사대상물(1)의 양면의 검사를 행하는 것이 가능하게 된다.
또 상기 실시형태에서는 상기 검사스테이지부(2)에 1매씩 상기 검사대상물 (1)을 반입하고 상기 검사스테이지부(2)로부터 1매씩 반출하였는데, 이것에 한정되는 것은 아니며 상기 검사대상물(1)을 복수매씩 상기 검사스테이지부(2)에 반출입하도록 해도 좋다. 예를 들면 상기 검사대상물(1)을 2매씩 상기 검사스테이지부(2)에 반출입하는 경우에는 적어도 상기 광투과성 판부재(5) 및 상기 판부재의 크기를 4매의 상기 검사대상물(1)이 얹어놓기 가능한 크기로 해둘 필요가 있다. 또 상기 촬상부(7)를 수평방향으로 2개 배치해 둔다. 동작은 기본적으로 상기 실시형태의 것과 동일한데. 상기 검사대상물(1)의 이송 및 검사가 2매 동시에 행해지는 것으로 된다.
또 상기 실시형태에서는 상기 CCD카메라(4)를 사용해서 상기 검사대상물(1)의 촬상화상을 취득하였는데, 이것에 한정되는 것은 아니며, 라인센서 등의 다른 촬상소자를 사용하도록 해도 좋다. 라인센서를 사용하는 경우에는 상기 검사대상물(1)을 이동시키면서 상기 촬상화상을 얻는 것으로 된다.
또 상기 실시형태에서는 상기 광투과성 판부재(5)와 상기 판부재(6)를 수평으로 배치하였는데, 이것에 한정되는 것은 아니며, 도 7에 도시하는 바와 같이 상기 광투과성 판부재(5)와 상기 판부재(6)를 경사진 방향으로 배치하도록 해도 좋다. 이 경우에 상기 광투과성 판부재(5) 및 상기 판부재(6)의 어느 것이든지 또는 양방에 평면부에서 돌출한 돌출부를 설치하고, 상기 돌출부가 하방으로 되도록 상기 광투과성 판부재(5) 및 상기 판부재(6)를 경사지게 하면, 상기 검사대상물(1)의 가장자리부를 상기 돌출부에 의해 지지시키는 것 만으로, 상기 검사대상물(1)의 면방향의 위치맞춤을 상기 돌출부를 기준으로 간단히 행하는 것이 가능하게 된다. 도 7의 예에서는 상기 판부재(6)에 그 평면부(61)로부터 돌출한 돌출부(62)가 설치되어 있고, 이 돌출부(62)가 하방으로 배치되도록 상기 촬상부(3) 등의 위치도 설정된다.
이와 같이 상기 돌출부(62)를 설치해 놓면, 상기 검사대상물(1)의 가장자리부의 위치맞춤을 행하는 것이 간단하게 되어 복잡한 위치제어 없이, 검사속도 및 정밀도의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다. 또 각 구성을 경사진 방향으로 설치함으로써 비교적 큰 상기 촬상부(7)의 배치용 공간을 확보하는 것도 용이하게 된다.
또 상기 실시형태에서는 상기 판부재(6)에 유색의 광투과성을 갖지 않는 판부재를 사용했는데 유리판 등의 광투과성의 판부재를 사용하는 것도 가능하다. 다만 상기 검사대상물(1)에 본딩패드 등에 의한 구멍이 존재하면, 상기 판부재(6)측으로부터의 투과광도 상기 CCD카메라(4)에 입광하게 되어 화상처리에 악영향을 미치는 염려도 있기 때문에 광투과성의 판부재를 사용하는 것은 상기 CCD카메라(4)로의 반사광을 확보하기 위한 상기 광투과성 판부재(5)만으로 하는 편이 바람직하다.
본 발명은 지지된 판형상의 검사대상물을 촬상수단을 사용하여 촬상하여 상기 검사대상물의 촬상화상을 취득하고, 취득한 상기 촬상화상에 근거하여 상기 검사대상물의 결함을 검사하는 결함검사방법에 있어서, 상기 검사대상물을 지지할 때에 상기 검사대상물의 상기 촬상수단측에 배치된 광투과성을 갖는 광투과성 판부재와, 상기 검사대상물에 대하여 상기 광투과성 판부재와는 반대측에 상기 광투과성 판부재와 평행하게 배치된 판부재에 의해 상기 검사대상물을 끼운 상태에서 지지하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 결함검사방법이다.
본 발명의 검사방법에서는 검사대상물이 서로 평행하게 배치된 판부재(광투과성 판부재와 판부재)의 사이에 끼워진 상태로 지지되기 때문에 상기 검사대상물이 예를 들면 두께가 극히 얇은 프린트기판인 경우에도 용이하게 상기 검사대상물의 평탄도를 확보하여 정치한 결함검사를 행하는 것이 가능하게 된다.

Claims (8)

  1. 판형상의 검사대상물을 지지하는 지지수단과 상기 검사대상물의 촬상화상을 얻는 촬상수단을 구비하고, 상기 촬상수단에 의해 얻어진 상기 촬상화상에 근거하여 상기 검사대상물의 결함을 검사하는 결함검사장치에 있어서,
    상기 지지수단이 상기 검사대상물의 상기 촬상수단측에 배치된 광투과성을 갖는 광투과성 판부재와, 상기 검사대상물에 대하여 상기 광투과성 판부재와는 반대측에 상기 광투과성 판부재와 평행하게 배치된 판부재를 구비하고, 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재에 의해 상기 검사대상물을 끼운 상태로 지지해서 이루어진 것을 특징으로 하는 결함검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광투과성 판부재와 상기 촬상수단의 위치관계는 고정되어 있고, 상기 판부재는 이동가능하고 상기 광투과성 판부재와의 위치관계를 변화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 결함검사장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재에 의해 상기 검사대상물을 끼워 지지한 상태에서, 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재를 일체로 하여 판폭방향으로 이송하는 이송수단을 갖는 것을 특징으로 하는 결함검사장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재가, 상기 이송수단의 이송방향으로 상기 검사대상물의 적어도 2배의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 결함검사장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재에 관하여 상기 촬상수단과는 반대측에 제 2의 촬상수단을 가지며, 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재에 평행하며 또한 상기 제 2의 촬상수단과는 고정된 위치관계에 있도록 제 2의 광투과성 판부재를 설치하고, 상기 제 2의 광투과성 판부재에 관하여 상기 제 2의 촬상수단과는 반대측에 상기 제 2의 광투과성 판부재와의 위치관계를 변화시킬 수 있도록 제 2의 판부재를 설치하고, 상기 제 2의 광투과성 판부재 및 상기 제 2의 판부재에 의해 제 2의 검사대상물을 끼운 상태로 지지하여 이루어진 것을 특징으로 하는 결함검사장치 .
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광투과성 판부재 및 상기 판부재의 적어도 한 쪽에, 상기 검사대상물의 가장자리부를 지지하기 위한 돌출부가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 결함검사장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지지수단에 지지된 상기 검사대상물을 조명하는 조명수단을 갖는 것을 특징으로 하는 결함검사장치.
  8. 지지된 판형상의 검사대상물을 촬상수단을 사용해서 촬상하여 상기 검사대상물의 촬상화상을 취득하고, 취득한 상기 촬상화상에 근거하여 상기 검사대상물의 결함을 검사하는 결함검사방법에 있어서,
    상기 검사대상물을 지지할 때에 상기 검사대상물의 상기 촬상수단측에 배치된 광투과성을 갖는 광투과성 판부재와, 상기 검사대상물에 대하여 상기 광투과성 판부재와는 반대측에 상기 광투과성 판부재와 평행하게 배치된 판부재에 의해, 상기 검사대상물을 끼운 상태로 지지하여 이루어진 것을 특징으로 하는 결함검사방법.
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