KR20190114885A

KR20190114885A - 이물 검사 장치 및 이물 검사 방법

Info

Publication number: KR20190114885A
Application number: KR1020190036664A
Authority: KR
Inventors: 고지 가슈
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2019-10-10
Also published as: JP7106323B2; CN110333256A; US20190302035A1; KR102649640B1; JP2019174413A; US10852254B2

Abstract

이물의 검출 누설의 우려를 저감한다. 주면의 법선 방향은, 전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 기울어져 있다.

Description

이물 검사 장치 및 이물 검사 방법{FOREIGN OBJECT INSPECTION DEVICE AND FOREIGN OBJECT INSPECTION METHOD}

본 발명은, 이물 검사 장치 및 이물 검사 방법에 관한 것이다.

리튬 이온 이차 전지 등의 비수 전해액 이차 전지는, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 및 휴대 정보 단말기 등의 전지로서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이온 이차 전지는, 종전의 이차 전지와 비교하여, CO₂의 배출량을 삭감하고, 에너지 절약에 기여하는 전지로서, 주목받고 있다.

종래, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 코어에 대하여 권회되어 이루어지는 세퍼레이터 권회체의 개발이 진행되고 있다. 아울러, 이 세퍼레이터 권회체에 부착된 이물을 검출하는 이물 검사가 검토되고 있다.

상기 이물 검사에 대한 적용이 가능한 검사의 일례로서, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술을 들 수 있다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에 있어서는, TDI(Time Delay Integration) 센서를 사용해서, 하기의 요령으로, 시료에 부착된 이물을 검출한다. 먼저, X선원으로부터 방출된 X선을 모세관 렌즈에 의해 평행 X선으로 변환하고, X선원과 TDI 센서 사이를 횡단하도록 시료를 이동시키면서, 시료에 대하여 평행 X선을 조사한다. 그리고, 시료를 투과한 평행 X선을 TDI 센서가 받아서, TDI 센서가 취득한 화상으로부터 이물을 검출한다.

일본 공개 특허 공보 「제2016-38350호 공보(2016년 3월 22일 공개)」

세퍼레이터 권회체에 부착되는 이물은 종종, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터에 있어서의 n권째와 n+1권째 사이에 끼여 있거나, 혹은 n권째의 내부에 매몰되어 있기 때문에, 세퍼레이터 권회체의 측면과 대략 수직인 면상으로 되어 있다. 또한, n은 자연수이다. 세퍼레이터 권회체의 측면이란, 권회된 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터의 면에 대하여 수직인 면이며, 권회체를 대략 원통 형상으로 간주하는 경우라 한다면, 원통의 저면 및 천장면을 가리킨다. 한편, 전자파 발생원 및 이미지 센서를 사용한 상기 이물 검사에 있어서는, 이미지 센서로 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 전체의 화상을 선명하게 얻기 때문에, 전자파 발생원은 통상, 세퍼레이터 권회체의 측면에 대하여 전자파를 조사한다.

이들에 의해, 전자파 발생원 및 이미지 센서를 사용한 상기 이물 검사에 있어서는 종종, 이물의 측면에 대하여 전자파가 조사된다. 이 결과, 이물의 넓은 면이 화상에 충분한 화소수로써 비치지 않게 되어, 이물의 화상이 작아지기 때문에, 이물의 검출 누설이 발생하기 쉽다고 하는 문제가 발생한다.

본 발명의 일 형태는, 이물의 검출 누설의 우려를 저감하는 것을 가능하게 하는, 이물 검사 장치 및 이물 검사 방법을 실현하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 장치는, 검사 대상물에 대하여 전자파를 조사하는 전자파 발생원과, 상기 검사 대상물을 투과한 상기 전자파의 화상을 구성하는 다수의 화소가 설치된 주면을 갖고 있는 이미지 센서를 구비하고 있고, 상기 주면의 법선 방향은, 상기 전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 기울어져 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 방법은, 검사 대상물에 대하여 전자파를 조사하는 공정과, 이미지 센서의 주면에 설치된 다수의 화소에 의해, 상기 검사 대상물을 투과한 상기 전자파의 화상을 구성하는 공정을 포함하고 있고, 상기 주면의 법선 방향을, 상기 검사 대상물에 대하여 조사되는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 기울여서, 상기 이미지 센서를 배치한다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 이물의 검출 누설의 우려를 저감하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 형태에 따른 이물 검사 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 이미지 센서의 주면의 평면도이다.
도 3은 주면의 법선 방향이, 전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 기울어져 있는 상태에 있어서, 주면을, 전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향과 평행한 방향으로 본 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 형태에 따른 이물 검사 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시하는 이물 검사 장치에 있어서, 실제로 다수의 화소로 유도되는 전자파가, 검사 대상물의 측면을 통과하는 범위를 나타내는 이미지도이다.

도 1은 본 발명의 일 형태에 따른 이물 검사 장치(100)의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 도 2는 이미지 센서(3)의 주면(31)의 평면도이다.

이물 검사 장치(100)는, 검사 대상물(1)에 부착된 이물(13)을 검출하는 것이다. 검사 대상물(1)은, 필름인 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)가 코어(11)에 대하여 권회되어 이루어지는 세퍼레이터 권회체이다. 단, 검사 대상물(1)은, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12) 이외의 필름이 코어(11)에 대하여 권회되어 이루어지는 것이어도 되고, 필름이 코어(11)에 대하여 권회되어 이루어지는 것이 아니어도 된다.

이물 검사 장치(100)는, 전자파 발생원(2) 및 이미지 센서(3)를 구비하고 있다. 전자파 발생원(2)은 검사 대상물(1)의 측면(14)에 대하여 전자파(21)를 조사한다. 검사 대상물(1)의 측면(14)이란, 권회된 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)의 면에 대하여 수직인 면이다. 전자파(21)는, 검사 대상물(1)을 투과한다. 전자파(21)의 일례로서 X선을 들 수 있지만, 전자파(21)는 X선에 한정되는 것은 아니다.

이미지 센서(3)는, 주면(31)을 갖고 있다. 주면(31)에는, 검사 대상물(1)을 투과한 전자파(21)를 받고, 이 전자파(21)의 화상을 구성하는 다수의 화소(32)가 설치되어 있다. 다수의 화소(32)는, 복수의 화소(32)가 제1 방향으로 배열되어 이루어지는 검사단(33)이, 당해 제1 방향에 대하여 수직인 제2 방향으로 복수 배열된 구성을 갖고 있다. 각 화소(32)는, 제1 방향을 따른 치수가 치수 D1이고, 제2 방향을 따른 치수가 치수 D2이다.

본 실시 형태에 있어서, 서로 수직인 세 방향인, X 방향, Y 방향 및 Z 방향을 규정한다. Z 방향은, 전자파 발생원(2)이 방출하는 전자파(21), 바꾸어 말하면 검사 대상물(1)에 대하여 조사되는 전자파(21)의 강도가 가장 높은 방향과 평행한 방향이다. 또한, 전자파 발생원(2)이 방출하는 전자파(21)의 강도가 가장 높은 방향은, 전자파(21)를, 전자파 발생원(2)에 있어서의 전자파(21)의 방출 부분의 중심(22)을 정점으로 하는 정원뿔에 근사해서 본 경우에, 이 정원뿔의 높이에 해당하는 방향과 대략 평행하다. 도 1에 있어서는, 이 정원뿔의 높이에 따른 직선을, 축(23)이라 하였다. Y 방향은 Z 방향으로 보면, 복수의 검사단(33)이 배열되는 방향이다. X 방향은 Z 방향으로 보면, 동일한 검사단(33)을 구성하는 복수의 화소(32)가 배열되는 방향이다. 주면(31)의 법선 방향(34)과 Z 방향이 일치하고 있는 경우, 제1 방향 및 제2 방향은 각각, X 방향 및 Y 방향과 일치하고 있다.

여기서, 이물 검사 장치(100)는, 주면(31)의 법선 방향(34)이, Z 방향에 대하여 기울어져 있다. Z 방향에 대한 법선 방향(34)의 기울기 각도 θ는, 주면(31)이 전자파 발생원(2)측을 향하고 있음과 함께 주면(31)의 법선 방향(34)과 Z 방향이 일치하고 있는 상태를 0°라 하면, -90°<θ<90°이면 특별히 한정되지 않지만, θ≤-60° 또는 60°≤θ인 것이 바람직하고, θ≤-85° 또는 85°≤θ인 것이 보다 바람직하다. 또한, θ≠0°이다.

이물 검사 장치(100)에 의하면, 이미지 센서(3)에 있어서, 주면(31)의 법선 방향(34)과, Z 방향이 평행한 경우에는 얻어지지 않는 화상이 얻어지기 때문에, 검사에 대한 새로운 적용 범위를 제공할 수 있다. 구체적으로는, 주면(31)의 법선 방향(34)을 기울임으로써, Z 방향과 평행한 방향으로 보았을 때의, 주면(31)에 설치된 각 화소(32)의 외관 상 면적을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 이미지 센서(3)의 화소수는 그대로이고 이미지 센서(3)가 구성하는 화상에 비치는 검사 대상물(1)의 범위가 좁아지기 때문에, 이미지 센서(3)의 분해능을 높이는 것과 동등한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 이미지 센서(3)가 구성하는 화상에 이물(13)을 명료하게 비추어서, 이물(13)의 검출 누설의 우려를 저감하는 것이 가능하게 된다.

주면(31)의 법선 방향(34)을 기울임으로써, Z 방향과 평행한 방향으로 보았을 때의, 주면(31)에 설치된 각 화소(32)의 외관 상 면적을 작게 하는 것에 대해서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 이하에 상세하게 설명한다.

도 3은 주면(31)의 법선 방향(34)이, Z 방향에 대하여 기울어져 있는 상태에 있어서, 주면(31)을, Z 방향과 평행한 방향으로 본 도면이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 주면(31)의 법선 방향(34)은, Z 방향에 대하여, Y-Z 평면 상을, 오른쪽을 향해 회전하도록 기울어져 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 주면(31)의 법선 방향(34)과 Z 방향이 일치하고 있는 경우, 제1 방향 및 제2 방향은, 각각, X 방향 및 Y 방향과 일치하고 있다. 이들의 점에서, 주면(31)의 법선 방향(34)은, Z 방향에 대하여, X 방향과 일치하는 제1 방향으로 신장하는 축(35)에 따라서 회전하도록 기울어져 있다고 할 수 있다.

주면(31)의 법선 방향(34)이 이와 같이 회전한 경우, 주면(31)을 Z 방향과 평행한 방향으로 보면, 도 3에 도시하는 바와 같이, 각 화소(32)의 Y 방향을 따른 외관 상의 치수 D3은, 「치수 D2*cosθ」가 되고, 치수 D2보다 작게 되어 있다. 또한, 각 화소(32)의 X 방향을 따른 외관 상의 치수는, 치수 D1이다. 한편, 주면(31)의 법선 방향(34)과 Z 방향이 일치하고 있는 경우, 주면(31)을 Z 방향과 평행한 방향으로 보면, 각 화소(32)의 Y 방향 및 X 방향을 따른 외관 상의 치수는, 각각, 치수 D2 및 치수 D1이다. Z 방향과 평행한 방향으로 보았을 때의 각 화소(32)의 외관 상 면적은, 주면(31)의 법선 방향(34)을 기울임으로써, 치수 D1*치수 D2로부터, 치수 D1*치수 D3으로 작게 되어 있는 것을 알 수 있다.

그런데, 이미지 센서(3)의 일례로서, TDI 센서를 들 수 있다. 이미지 센서(3)가 TDI 센서인 경우, 이물 검사 장치(100)에 있어서는, 하기의 요령으로 검사 대상물(1)에 부착된 이물(13)을 검출한다.

먼저, 전자파 발생원(2)과 이미지 센서(3) 사이를 횡단하도록 검사 대상물(1)을 Y 방향으로 이동시키면서, 검사 대상물(1)에 대하여 전자파(21)를 조사한다. 또는, 전자파 발생원(2)과 이미지 센서(3) 사이에서 검사 대상물(1)을, 측면(14)에 대하여 수직인 축에 의해 회전시키면서, 검사 대상물(1)에 대하여 전자파(21)를 조사한다. 그리고, 검사 대상물(1)을 투과한 전자파(21)를 이미지 센서(3)의 다수의 화소(32)가 받고, 다수의 화소(32)가 구성한 전자파(21)의 화상으로부터 이물(13)을 검출한다. 다수의 화소(32)는, 복수의 타이밍에 대해서 전자파(21)의 화상을 구성하고, 이에 의해, 각 검사단(33)에 있어서, 검사 대상물(1)에 있어서의 동일 개소의 화상을 구성한다. 당해 복수의 타이밍은, 바꾸어 말하면, 검사 대상물(1)이 서로 다른 위치에 있는 복수의 상태이다. 그리고, 각 검사단(33)에 있어서 구성한, 검사 대상물(1)에 있어서의 동일 개소의 화상을 중첩함으로써, 이물(13)을 현재화시킨 화상을 얻어, 이물(13)을 검출한다.

TDI 센서인 이미지 센서(3)를 사용해서 상기의 요령으로 검사 대상물(1)에 부착된 이물(13)을 검출하는 경우, 각 검사단(33)이 구성한 화상에 있어서, 이물(13)이 Y 방향으로 흐려지는 경우가 있다. 특히, 검사 대상물(1)의 두께, 바꾸어 말하면, 검사 대상물(1)의 Z 방향에 있어서의 치수가 큰 경우, 이 경향이 현저하다.

이물 검사 장치(100)에 의하면, 주면(31)의 법선 방향(34)이, Z 방향에 대하여, 축(35)에 따라서 회전하도록 기울어져 있음으로써, Z 방향과 평행한 방향으로 보았을 때의, 각 화소(32)의 Y 방향을 따른 외관 상의 치수가 작게 되어 있다. 이에 의해, Y 방향에 관해서, 이미지 센서(3)의 분해능을 높이는 것과 동등한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 검사 대상물(1)을 Y 방향으로 이동시켜서 행하는 이물 검사에 있어서, 각 검사단(33)이 취득하는 화상의 흐려짐을 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 이물(13)의 검출 누설의 우려를 효과적으로 저감하는 것이 가능하게 된다. 또한 이에 의해, Y 방향에 있어서의 복수의 검사단(33)의 전체 길이가 작게 되어 있다. 이에 의해, 검사 대상물(1)을 Y 방향으로 이동시켜서 행하는 이물 검사에 있어서, 전체 검사단(33)에서 검사 대상물(1)에 있어서의 동일 개소의 화상을 취득하는 것을, 단시간에 완료시킬 수 있다. 따라서, 전체 검사단(33)에서의 화상의 취득 중에 화상에 흐려짐이 발생할 우려를 저감할 수 있기 때문에, 이물(13)의 검출 누설의 우려를 더 효과적으로 저감하는 것이 가능하게 된다.

또한, 전자파 발생원(2)은, 방사상으로 전자파(21)를 방출하고 있지만, 이와 같이 확대를 갖고 있는 전자파(21)를 발하는 것에 하기의 이점이 있다. 즉, 주면(31)을 검사 대상물(1)로부터 먼 위치에 둘수록, 화상의 확대율이 커지는 경향이 있다. 이 경향을 이용하여, 화상에 이물(13)을 크게 비춤으로써, 당해 이물(13)을 용이하게 검출하는 것이 가능하게 된다. 단, 전자파 발생원(2)은, 확대를 갖고 있지 않은 전자파를 발하고 있어도 된다. 확대를 갖고 있지 않은 전자파의 일례로서, 평행한 전자파를 들 수 있다.

또한, 검사 대상물(1)의 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)는, 1권째에 대응하는 층, 2권째에 대응하는 층, 3권째에 대응하는 층, …이, Z 방향에 대하여 수직인 방향으로, 즉 X-Y 평면에 있어서의 동심원 형상으로 적층된 적층체라고 할 수 있다. 이때, 주면(31)의 법선 방향(34)은, 당해 적층체에 있어서의 적층의 방향으로 기울어져 있게 된다. 이에 의해, 2층의 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12) 사이에 끼인 이물(13)의 두께 방향에 관하여, 이미지 센서(3)의 분해능을 높이는 것과 동등한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 이미지 센서(3)가 구성하는 화상에 있어서 당해 이물(13)을 그의 두께 방향으로 강조하여, 이 이물(13)을 용이하게 검출하는 것이 가능하게 된다.

이하에서는, 보다 실례에 가까운 케이스에 대해서 설명한다. 또한, 여기에서는, 이미지 센서(3)에 있어서의 복수의 검사단(33)의 총 수가 128, 이미지 센서(3) 상의 화소(32)마다 1변이 48㎛인 정사각형으로, 중심(22)으로부터 전자파(21)가 가장 강한 방향으로 이미지 센서(3)의 중앙을 배치하는 것으로서 설명을 행한다.

이물 검사 장치(100)에 있어서, Z 방향에 대한 법선 방향(34)의 기울기 각도 θ를 83°로 한다. 이 경우, 주면(31)을 Z 방향과 평행한 방향으로 보면, 검사단(33)의 단수로 환산한 다수의 화소(32) 전체의 Y 방향을 따른 외관 상의 치수는, 128단*cos83°=15.6단이다. 이 경우, 이하의 것을 말할 수 있다.

StF(중심(22)으로부터, 검사 대상물(1)의 전자파 발생원(2)으로부터 먼 측면(후술하는 측면(15)에 해당)까지의 거리)=2w(w는 검사 대상물(1)의 측면끼리의 이격 거리), 확대율 4배, 즉 중심(22)으로부터 이미지 센서(3)의 중앙까지의 거리가 StF의 4배이면, θ=0°에 있어서의 유동 방향(도 1에서는 Y 방향)의 분해능(검사 대상물(1)을 화소(32)마다 몇㎛로 관찰할 수 있는가)은 6 내지 12㎛, θ=83°에 있어서의 유동 방향의 분해능은 0.73 내지 1.46㎛가 된다.

StF=2w, w=100㎜인 경우, SDD(중심(22)으로부터 이미지 센서(3)의 중앙까지의 거리)=800㎜

128*48=6144㎛(주면(31) 상에서의, 제2 방향을 따른 검사단(33)의 128단분의 길이)

θ=83°일 때, 축(23)과 상기 유동 방향과의 이루는 평면 내에서, 축(23) 방향의, 전자파 발생원(2)으로부터 각 화소(32)까지의 거리는, 가장 가까운 화소(32)와 가장 먼 화소(32)로, 6144㎛*sin83°=약 6.1㎜ 상이하다. 이에 의해, 확대율도 다르고, 상기 분해능이 달라진다. 이 차를 구한다. 제2 방향의 분해능의 차쪽이, 제1 방향의 분해능의 차보다 작아지므로, 오차가 커지는 제2 방향의 분해능의 차를 구한다.

검사 대상물(1)의 전자파 발생원(2)으로부터 먼 측면에 있어서의 가장 먼 화소(32)의 제1 방향 분해능은, 48*(2*100)/(800+6.1/2)=11.95㎛/1화소

검사 대상물(1)의 전자파 발생원(2)으로부터 먼 측면에 있어서의 가장 가까운 화소(32)의 제1 방향 분해능은, 48*(2*100)/(800-6.1/2)=12.05㎛/1화소

차는 0.1㎛/1화소로, 0.1/12=0.83%과, 분해능의 차는 충분히 작다.

측면(14)에 있어서의 가장 먼 화소(32)의 제1 방향 분해능은, 48*100/(800+6.1/2)=5.98㎛/1화소

측면(14)에 있어서의 가장 가까운 화소(32)의 제1 방향 분해능은, 48*100/(800-6.1/2)=6.02㎛/1화소

차는 0.04㎛/1화소로, 0.04/12=0.33%과, 분해능의 차는 충분히 작다.

이물 검사 장치(100)에 의한 효과는, 하기와 같이 표현할 수도 있다. 즉, 이물 검사 장치(100)에 의하면, Y 방향에 관해서, 이미지 센서(3)의 분해능을 높이는 것과 동등한 효과를 얻을 수 있기 때문에, 검사 대상물(1)의 Y 방향으로의 이동에 대한 이미지 센서(3)의 속도 추종성이 높아짐과 함께, Y 방향으로 가늘고 X 방향으로 긴 이물(13)을 검출하기 쉬워진다. 또한, 이물 검사 장치(100)에 의하면, Y 방향에 있어서의 수광폭이 작아지므로, 이물(13)의 흐려짐을 억제할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 형태에 따른 이물 검사 장치(101)의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 설명의 편의상, 이물 검사 장치(101)에 관련된 구성 요소에 있어서, 이물 검사 장치(100)에 관련된 구성 요소와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는, 동일 부호를 부기하고, 그 설명을 반복하지 않는다. 이물 검사 장치(101)에 있어서는, 이미지 센서(3)의 일례로서, FPD(Flat Panel Detector) 센서를 들 수 있다. 이미지 센서(3)가 FPD 센서인 경우, 이물 검사 장치(101)에 있어서는, 하기의 요령으로 검사 대상물(1)에 부착된 이물(13)을 검출한다.

먼저, 전자파 발생원(2)과 이미지 센서(3) 사이에서 검사 대상물(1)을, 측면(14)에 대하여 수직인 축에 의해 소정 각도 회전시킨 후, 검사 대상물(1)에 대하여 전자파(21)를 조사한다. 그리고, 검사 대상물(1)을 투과한 전자파(21)를 이미지 센서(3)의 다수의 화소(32)가 받고, 다수의 화소(32)가 구성한 전자파(21)의 화상으로부터 이물(13)을 검출한다. 이들 공정을 반복하여, 검사 대상물(1)에 있어서의 원하는 개소의 화상을 얻고, 이물(13)을 검출한다.

도 5는 이물 검사 장치(101)에 있어서, 실제로 도 2에 도시한 다수의 화소(32)로 유도되는 전자파(21)가, 측면(14)과 대향하는 검사 대상물(1)의 측면(15)을 통과하는 범위를 나타내는 이미지도이다. 도 5 좌측에는, 주면(31)의 법선 방향(34)과 Z 방향이 일치하고 있는 상태에 있어서의 동 범위인 범위(41)를 나타내고 있고, 도 5 우측에는, 주면(31)의 법선 방향(34)이 Z 방향에 대하여 기울어져 있는 상태에 있어서의 동 범위인 범위(42)를 나타내고 있다. 도 5로부터, 주면(31)의 법선 방향(34)을 Z 방향에 대하여 기울임으로써, 동 범위는, 범위(41)로부터 범위(42)로 작아지는 것을 알 수 있다. 바꾸어 말하면, 이미지 센서(3)의 화소수는 그대로이고 이미지 센서(3)가 구성하는 화상에 비치는 범위가 좁아진다.

이물 검사 장치(101)에 관한 것으로, 이물(13)은, 검사 대상물(1)에 대하여, 그의 평평한 면을 Z 방향에 대하여 평행하게 해서 혼입되는 경우가 많다. 이미지 센서(3)가 FPD 센서인 경우, 통상, 촬영의 방향이 결정되어 있고, 이물(13)은 기본적으로는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)의 면에 대하여 대략 평행한 방향으로 길게 비친다. 이 때문에, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)의 면에 대하여 대략 수직인 방향에 관해서, 이미지 센서(3)의 분해능을 높이는 것과 동등한 효과를 얻을 수 있으면, 이물(13)을 검출하는 것이 용이해진다.

이물 검사 장치(100)에 의한 효과는, 하기와 같이 표현할 수도 있다. 즉, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)의 면에 대하여 대략 수직인 방향에 관해서, 이미지 센서(3)의 분해능을 높이는 것과 동등한 효과를 얻을 수 있으므로, 동일 방향으로 가늘고, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)의 면에 대하여 대략 평행한 방향으로 긴 이물(13)을 검출하기 쉬워진다. 이 결과, 단순 확대보다 촬영 면적을 저감시키지 않고, 가늘고 긴 이물(13)을 검출하는 것이 용이해진다.

또한, 본 발명의 또 다른 형태로서, 이물 검사 장치(100, 101)의 어느 것에 대응하는 이물 검사 방법을 들 수 있다. 즉, 당해 이물 검사 방법에 있어서는, 검사 대상물(1)에 대하여 전자파(21)를 조사하는 공정과, 이미지 센서(3)의 주면(31)에 설치된 다수의 화소(32)에 의해, 검사 대상물(1)을 투과한 전자파(21)의 화상을 구성하는 공정을 포함하고 있고, 주면(31)의 법선 방향(34)을, 검사 대상물(1)에 대하여 조사되는 전자파(21)의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 기울여서, 이미지 센서(3)를 배치한다.

(정리)

본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 장치는, 검사 대상물에 대하여 전자파를 조사하는 전자파 발생원과, 상기 검사 대상물을 투과한 상기 전자파의 화상을 구성하는 다수의 화소가 설치된 주면을 갖고 있는 이미지 센서를 구비하고 있고, 상기 주면의 법선 방향은, 상기 전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 기울어져 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 방법은, 검사 대상물에 대하여 전자파를 조사하는 공정과, 이미지 센서의 주면에 설치된 다수의 화소에 의해, 상기 검사 대상물을 투과한 상기 전자파의 화상을 구성하는 공정을 포함하고 있고, 상기 주면의 법선 방향을, 상기 검사 대상물에 대하여 조사되는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 기울여서, 상기 이미지 센서를 배치한다.

상기 구성에 따르면, 이미지 센서에 있어서, 주면의 법선 방향과, 전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향이 평행한 경우에는 얻어지지 않는 화상이 얻어지기 때문에, 검사에 대한 새로운 적용 범위를 제공할 수 있다. 구체적으로는, 주면의 법선 방향을 기울임으로써, 전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향과 평행한 방향으로 보았을 때의, 주면에 설치된 각 화소의 외관 상 면적을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 이미지 센서의 화소수는 그대로이고 이미지 센서가 구성하는 화상에 비치는 검사 대상물의 범위가 좁아지기 때문에, 이미지 센서의 분해능을 높이는 것과 동등한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 이미지 센서가 구성하는 화상에 이물을 명료하게 비추어, 이물의 검출 누설의 우려를 저감하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 장치에 있어서, 상기 다수의 화소는, 복수의 화소가 제1 방향으로 배열되어 이루어지는 검사단이, 당해 제1 방향에 대하여 수직인 제2 방향으로 복수 배열된 구성을 갖고 있고, 상기 주면의 법선 방향은, 상기 제1 방향으로 신장하는 축에 따라서 회전하도록 기울어져 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 방법에 있어서, 상기 다수의 화소는, 복수의 화소가 제1 방향으로 배열되어 이루어지는 검사단이, 당해 제1 방향에 대하여 수직인 제2 방향으로 복수 배열된 구성을 갖고 있고, 상기 주면의 법선 방향을, 상기 제1 방향으로 신장하는 축에 따라서 회전하도록 기울여서, 상기 이미지 센서를 배치한다.

전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향과 평행한 방향을 Z 방향으로 하고, Z 방향으로 볼 때 복수의 검사단이 배열되는 방향을 Y 방향으로 한다. Z 방향 및 Y 방향의 구체적인 정의에 대해서는, X 방향의 구체적인 정의와 아울러 상술하였다. 상기 구성에 따르면, Y 방향에 관해서, 이미지 센서의 분해능을 높이는 것과 동등한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 검사 대상물을 Y 방향으로 이동시켜서 행하는 이물 검사에 있어서, 각 검사단이 취득하는 화상의 흐려짐을 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 이물의 검출 누설의 우려를 효과적으로 저감하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 구성에 따르면, Y 방향에 있어서의 복수의 검사단의 전체 길이를 작게 할 수 있다. 이에 의해, 검사 대상물을 Y 방향으로 이동시켜서 행하는 이물 검사에 있어서, 전체 검사단에서 검사 대상물에 있어서의 동일 개소의 화상을 취득하는 것을, 단시간에 완료시킬 수 있다. 따라서, 전체 검사단에서의 화상의 취득 중에 화상에 흐려짐이 발생할 우려를 저감할 수 있기 때문에, 이물의 검출 누설의 우려를 더 효과적으로 저감하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 장치에 있어서, 상기 전자파 발생원은, 확대를 갖고 있는 상기 전자파를 발한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 방법에 있어서 발하는 상기 전자파는, 확대를 갖고 있다.

상기 구성에 따르면, 이미지 센서의 주면을 검사 대상물로부터 먼 위치에 둘수록, 화상의 확대율이 커지는 경향이 있다. 이 경향을 이용하여, 화상에 이물을 크게 비춤으로써, 당해 이물을 용이하게 검출하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 장치에 있어서, 상기 검사 대상물은, 필름이, 상기 전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 수직인 방향으로 적층된 적층체를 포함하고 있고, 상기 주면의 법선 방향은, 상기 적층체에 있어서의 적층의 방향으로 기울어져 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 방법에 있어서, 상기 검사 대상물은, 필름이, 상기 검사 대상물에 대하여 조사되는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 수직인 방향으로 적층된 적층체를 포함하고 있고, 상기 주면의 법선 방향을, 상기 적층체에 있어서의 적층의 방향으로 기울여서, 상기 이미지 센서를 배치한다.

상기 구성에 따르면, 2층의 필름 사이에 끼인 이물의 두께 방향에 관하여, 이미지 센서의 분해능을 높이는 것과 동등한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 이미지 센서가 구성하는 화상에 있어서 당해 이물을 그 두께 방향으로 강조하고, 이 이물을 용이하게 검출하는 것이 가능하게 된다.

본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하며, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합해서 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

1 : 검사 대상물
12 : 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터
13 : 이물
2 : 전자파 발생원
21 : 전자파
3 : 이미지 센서
31 : 주면
32 : 화소
33 : 검사단
34 : 주면의 법선 방향
35 : 제1 방향으로 신장하는 축
100, 101 : 이물 검사 장치
Z : 전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향과 평행한 방향

Claims

검사 대상물에 대하여 전자파를 조사하는 전자파 발생원과,
상기 검사 대상물을 투과한 상기 전자파의 화상을 구성하는 다수의 화소가 설치된 주면을 갖고 있는 이미지 센서를 구비하고 있고,
상기 주면의 법선 방향은, 상기 전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 기울어져 있는 이물 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 다수의 화소는, 복수의 화소가 제1 방향으로 배열되어 이루어지는 검사단이, 당해 제1 방향에 대하여 수직인 제2 방향으로 복수 배열된 구성을 갖고 있고,
상기 주면의 법선 방향은, 상기 제1 방향으로 신장하는 축에 따라서 회전하도록 기울어져 있는 이물 검사 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전자파 발생원은, 확대를 갖고 있는 상기 전자파를 발하는 이물 검사 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검사 대상물은, 필름이, 상기 전자파 발생원이 방출하는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 수직인 방향으로 적층된 적층체를 포함하고 있고,
상기 주면의 법선 방향은, 상기 적층체에 있어서의 적층의 방향으로 기울어져 있는 이물 검사 장치.
검사 대상물에 대하여 전자파를 조사하는 공정과,
이미지 센서의 주면에 설치된 다수의 화소에 의해, 상기 검사 대상물을 투과한 상기 전자파의 화상을 구성하는 공정을 포함하고 있고,
상기 주면의 법선 방향을, 상기 검사 대상물에 대하여 조사되는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 기울여서, 상기 이미지 센서를 배치하는 이물 검사 방법.
제5항에 있어서, 상기 다수의 화소는, 복수의 화소가 제1 방향으로 배열되어 이루어지는 검사단이, 당해 제1 방향에 대하여 수직인 제2 방향으로 복수 배열된 구성을 갖고 있고,
상기 주면의 법선 방향을, 상기 제1 방향으로 신장하는 축에 따라서 회전하도록 기울여서, 상기 이미지 센서를 배치하는 이물 검사 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 확대를 갖고 있는 상기 전자파를 발하는 이물 검사 방법.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검사 대상물은, 필름이, 상기 검사 대상물에 대하여 조사되는 전자파의 강도가 가장 높은 방향에 대하여 수직인 방향으로 적층된 적층체를 포함하고 있고,
상기 주면의 법선 방향을, 상기 적층체에 있어서의 적층의 방향으로 기울여서, 상기 이미지 센서를 배치하는 이물 검사 방법.