KR20230097145A - Mounted board inspection device and inspection device - Google Patents
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Abstract
이 실장 기판 검사 장치(100)는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 검사 대상에 조사하는 동심원 조명부(32)와, RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 취득함과 아울러, 취득한 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 검사 대상의 상태를 검사하는 제어를 행하는 제어부(40)를 구비한다.This mounting board inspection apparatus 100 includes a concentric circle lighting unit 32 for irradiating an inspection object with concentric circular lights of RGB in which red (R), green (G), and blue (B) are concentrically arranged, and concentric RGB concentric circles. Acquisition of the inclination angle of the inspection subject based on the imaging result of the imaging unit 31 of the inspection subject P1 irradiated with original light, and control of inspecting the state of the inspection subject based on the acquired inclination angle of the inspection subject and a control unit 40 that performs
Description
이 발명은 실장 기판 검사 장치 및 검사 장치에 관한 것이고, 특히 검사 대상을 촬상하는 촬상부를 구비하는 실장 기판 검사 장치 및 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mounting board inspection device and inspection device, and more particularly to a mounting board inspection device and inspection device having an imaging unit for capturing an image of an object to be inspected.
종래, 검사 대상을 촬상하는 촬상부를 구비하는 검사 장치가 알려져 있다. 이와 같은 장치는, 예를 들면 일본 특허 제5866573호 공보에 개시되어 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Conventionally, an inspection apparatus having an imaging unit that captures an image of an inspection target is known. Such an apparatus is disclosed in Japanese Patent No. 5866573, for example.
상기 일본 특허 제5866573호 공보에는 검사 대상에 검사광을 조사하는 검사용 조명 장치와, 검사 대상을 촬상하는 촬상 장치를 구비하는 검사 시스템(검사 장치)이 개시되어 있다. 이 검사 시스템은 검사용 조명 장치에 의해 형성되는 검사광의 조사 입체각과, 촬상 장치에 의해 형성되는 관찰 입체각의 포함 관계를 이용해서 검사 대상의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 이 검사 시스템은 검사 대상의 경사 각도에 따라 관찰 입체각에 포함되는 조사 입체각이 변화되고, 관찰 입체각 내의 광량이 변화되는 것을 이용해서 검사 대상의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다. 즉, 이 검사 시스템은 명암 정보에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다.Japanese Patent No. 5866573 discloses an inspection system (inspection device) including an inspection lighting device for irradiating inspection light onto an inspection subject and an imaging device for capturing an image of the inspection subject. This inspection system is configured to obtain an inclination angle of an inspection target by using a relation between an irradiation solid angle of inspection light formed by an inspection lighting device and an observation solid angle formed by an imaging device. Specifically, this inspection system is configured to acquire the inclination angle of the inspection subject by utilizing the fact that the irradiation solid angle included in the observation solid angle changes according to the inclination angle of the inspection object and the amount of light in the observation solid angle changes. That is, this inspection system is configured to acquire the inclination angle of the inspection target based on the contrast information.
그러나, 상기 특허 제5866573호 공보에 기재된 검사 시스템에서는 명암 정보에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 취득하기 때문에, 검사 대상의 반사율이 변화되어 광량이 변화된 경우 검사 대상의 반사율의 변화에 의한 광량의 변화를 경사 각도의 변화로서 잘못 취득해버린다는 부적합이 있다. 이 경우, 검사 대상의 경사 각도를 정밀도 좋게 취득할 수 없기 때문에 경사 각도에 의거하는 검사 대상의 상태의 검사를 정밀도 좋게 행할 수 없다는 문제점이 있다.However, in the inspection system described in Patent No. 5866573, since the inclination angle of the inspection target is acquired based on the contrast information, when the reflectance of the inspection target changes and the light amount changes, the change in light amount due to the change in the reflectance of the inspection target There is a nonconformity in that is erroneously acquired as a change in inclination angle. In this case, since the angle of inclination of the object to be inspected cannot be obtained with high accuracy, there is a problem that the inspection of the state of the object of inspection based on the angle of inclination cannot be performed with high accuracy.
이 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이 발명의 1개의 목적은 경사 각도에 의거하는 검사 대상의 상태의 검사를 정밀도 좋게 행하는 것이 가능한 실장 기판 검사 장치 및 검사 장치를 제공하는 것이다.This invention was made in order to solve the above problems, and one object of this invention is to provide a mounted board inspection device and inspection device capable of accurately inspecting the state of an inspection target based on an inclination angle.
이 발명의 제 1 국면에 의한 실장 기판 검사 장치는 부품이 실장된 실장 기판을 포함하는 검사 대상을 촬상하는 촬상부와, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 검사 대상에 조사하는 동심원 조명부와, RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상의 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 취득함과 아울러, 취득한 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 검사 대상의 상태를 검사하는 제어를 행하는 제어부를 구비한다. 또한, RGB란 「Red」, 「Green」, 및 「Blue」의 두문자를 연결한 것이다.A mounting board inspection apparatus according to a first aspect of the present invention comprises an imaging unit for capturing an image of an inspection target including a mounting board on which components are mounted, and red (R), green (G), and blue (B) are concentrically formed. Acquisition of the inclination angle of the inspection subject based on the imaging result by the concentric lighting unit for irradiating the inspection subject with the arranged RGB concentric circular light and the imaging unit for the inspection subject irradiating the RGB concentric circular light, and the acquired inclination of the inspection subject A control unit for performing control to inspect the state of the inspection target based on the angle is provided. Also, RGB is a combination of the two letters "Red", "Green", and "Blue".
이 발명의 제 1 국면에 의한 실장 기판 검사 장치에서는 상기와 같이 부품이 실장된 실장 기판을 포함하는 검사 대상을 촬상하는 촬상부와, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 검사 대상에 조사하는 동심원 조명부와, RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상의 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 취득함과 아울러, 취득한 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 검사 대상의 상태를 검사하는 제어를 행하는 제어부를 형성한다. 이것에 의해, 검사 대상의 경사 각도에 따라 촬상 결과에 있어서의 RGB의 각 색의 밝기가 변화되는 것을 이용해서 검사 대상의 경사 각도를 취득할 수 있다. 여기에서, 검사 대상의 반사율이 변화된 경우 RGB의 각 색의 밝기(명도)는 변화되지만, RGB의 각 색의 밝기의 변화 상태(상황)는 변화되지 않고 유지된다. 이 때문에 검사 대상의 경사 각도에 따라 촬상 결과에 있어서의 RGB의 각 색의 밝기가 변화되는 것을 이용해서 검사 대상의 경사 각도를 취득함으로써, 단색의 명암 정보에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 취득하는 경우와 달리 검사 대상의 반사율의 변화에 관계없이 검사 대상의 경사 각도를 정밀도 좋게 취득할 수 있다. 그 결과, 경사 각도에 의거하는 검사 대상의 상태의 검사를 정밀도 좋게 행할 수 있다.In the mounting board inspection device according to the first aspect of the present invention, an imaging unit for capturing an image of an inspection target including a mounting board on which components are mounted as described above, and red (R), green (G), and blue (B) Acquisition of the inclination angle of the inspection subject based on the imaging result by the concentric lighting unit for irradiating the inspection subject with concentric circular light of RGB arranged in a concentric circle, and the imaging unit of the inspection subject irradiating the concentric circular light of RGB, and the acquired inspection A control unit that performs control of inspecting the state of an object to be inspected based on the inclination angle of the object is provided. This makes it possible to acquire the inclination angle of the inspection subject by utilizing the fact that the brightness of each color of RGB in the image pickup result changes depending on the inclination angle of the inspection subject. Here, when the reflectance of the inspection target is changed, the brightness (brightness) of each color of RGB is changed, but the state of change (circumstance) of brightness of each color of RGB is maintained without change. For this reason, by acquiring the inclination angle of the inspection subject by utilizing the fact that the brightness of each color of RGB in the image pickup result changes according to the inclination angle of the inspection subject, the inclination angle of the inspection subject is acquired based on the contrast information of the single color. Unlike the case, the inclination angle of the inspection target can be acquired with high precision regardless of the change in the reflectance of the inspection target. As a result, the inspection of the state of the inspection target based on the inclination angle can be performed with high precision.
상기 제 1 국면에 의한 실장 기판 검사 장치에 있어서 바람직하게는, 제어부는 촬상 결과에 있어서의 검사 대상의 적색, 녹색, 및 청색의 비율인 RGB 비율에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면 검사 대상의 반사율의 변화에 관계없이 RGB 비율에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 보다 정밀도 좋게 취득할 수 있으므로, 경사 각도에 의거하는 검사 대상의 상태의 검사를 보다 정밀도 좋게 행할 수 있다.In the mounting substrate inspection device according to the first aspect, preferably, the control unit is configured to obtain an inclination angle of the inspection target based on an RGB ratio, which is a ratio of red, green, and blue of the inspection target in the image pickup result. there is. With this configuration, the inclination angle of the inspection object can be acquired with higher precision based on the RGB ratio regardless of the change in the reflectance of the inspection object, so that the inspection of the state of the inspection object based on the inclination angle can be performed with more precision. .
이 경우 바람직하게는, 제어부는 검사 대상의 RGB 비율과, 미리 취득한 RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 환산 정보에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면 RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 환산 정보에 의해 검사 대상의 RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 것만으로 검사 대상의 경사 각도를 간단하게 또한 확실하게 취득할 수 있다.In this case, the control unit is preferably configured to acquire the inclination angle of the inspection subject based on the RGB ratio of the inspection subject and conversion information for converting the previously obtained RGB ratio into an inclination angle. With this configuration, the inclination angle of the inspection object can be easily and reliably obtained simply by converting the RGB ratio of the inspection object into an inclination angle using the conversion information for converting the RGB ratio into an inclination angle.
상기 제 1 국면에 의한 실장 기판 검사 장치에 있어서 바람직하게는, 동심원 조명부는 동심원상으로 배치된 적색 광원, 녹색 광원, 및 청색 광원을 포함하거나 또는 백색 광원과, 백색 광원과 대향하는 위치에 배치된 RGB의 동심원 컬러 필터를 포함한다. 이와 같이 구성하면 동심원 조명부가 동심원상으로 배치된 적색 광원, 녹색 광원, 및 청색 광원을 포함할 경우 적색, 녹색, 및 청색이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 백색 광원과, 백색 광원과 대향하는 위치에 배치된 RGB의 동심원 컬러 필터를 포함할 경우, RGB의 각 색의 광원을 별개로 형성하는 경우와 달리 색이 섞이는 것을 억제하기 위해 광원끼리를 구획하는 구조가 필요 없기 때문에 동심원 조명부의 구조를 간소화할 수 있다.In the mounted board inspection device according to the first aspect, preferably, the concentric light source includes a red light source, a green light source, and a blue light source concentrically arranged, or a white light source and a white light source are disposed at a position opposite to each other Contains RGB concentric circle color filters. In this configuration, when the concentric lighting unit includes the red light source, the green light source, and the blue light source concentrically arranged, RGB concentric light sources in which red, green, and blue are concentrically arranged can be easily obtained. In addition, in the case of including a white light source and concentric RGB color filters disposed opposite to the white light source, unlike the case where the light sources for each color of RGB are separately formed, the light sources are divided to suppress color mixing. Since there is no need for a structure to do so, the structure of the concentric lighting unit can be simplified.
상기 제 1 국면에 의한 실장 기판 검사 장치에 있어서 바람직하게는, 동심원 조명부는 RGB를 1색씩과, 동심원의 가장 외측에 RGB 중 동심원의 중심의 색과 동일한 색을 포함하는 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면 RGB의 동심원광이 동심원의 가장 외측에 RGB 중 동심원의 중심의 색과 동일한 색을 포함함으로써, 검사 대상의 경사 각도 측정 범위의 종반(즉, 검사 대상의 경사 각도가 큰 경우)에 있어서도 복수 색의 밝기의 변화에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 정밀도 좋게 취득할 수 있다.In the mounted board inspection apparatus according to the first aspect, preferably, the concentric circle lighting unit emits RGB concentric circle lights including one color each and the outermost part of the concentric circles with the same color as the center color of the concentric circles. Consists of. In this configuration, the RGB concentric circle light includes the same color as the center of the concentric circle among RGB at the outermost part of the concentric circle, so that it is at the end of the inspection target's tilt angle measurement range (ie, when the inspection target's tilt angle is large). In this case, the inclination angle of the inspection target can be acquired with high accuracy based on the change in brightness of a plurality of colors.
상기 제 1 국면에 의한 실장 기판 검사 장치에 있어서 바람직하게는, 제어부는 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 경사 각도의 변화점을 크랙으로서 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 크랙이 발생한 경우에는 통상 크랙의 양측에서 경사 각도가 상이하기 때문에, 경사 각도의 변화점이 크랙에 대응하는 것을 이용해서 검사 대상의 크랙을 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 여기에서 화상의 암부를 크랙으로서 검출하는 방법도 있지만, 화상의 암부를 크랙으로서 검출하는 경우 크랙의 폭이 좁으면(예를 들면, 1화소 미만이면) 화상에 있어서 크랙을 인식할 수 없기 때문에 크랙을 검출할 수 없는 경우가 있다. 한편, 본 구성에서는 경사 각도의 변화점을 크랙으로서 검출하므로, 화상의 암부를 크랙으로서 검출하는 경우와 달리 크랙의 폭이 좁아 화상에 있어서 크랙을 암부로서 인식할 수 없는 경우에도 크랙을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.In the mounting substrate inspection device according to the first aspect, the control unit is preferably configured to perform control for detecting a change point of the inclination angle as a crack based on the inclination angle of the object to be inspected. With this configuration, since the inclination angle is usually different on both sides of the crack when a crack occurs, the crack to be inspected can be detected with high accuracy by using the fact that the change point of the inclination angle corresponds to the crack. Here, there is a method of detecting the dark portion of an image as a crack, but when detecting the dark portion of an image as a crack, if the width of the crack is narrow (for example, less than 1 pixel), the crack cannot be recognized in the image. may not be detectable. On the other hand, since the change point of the inclination angle is detected as a crack in this configuration, unlike the case of detecting the dark part of the image as a crack, the width of the crack is narrow and the crack is detected with high precision even when the crack cannot be recognized as a dark part in the image. can do.
이 경우 바람직하게는, 부품은 반도체 웨이퍼 칩을 포함하고, 제어부는 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 반도체 웨이퍼 칩의 크랙을 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면 크랙이 발생하기 쉬운 반도체 웨이퍼 칩에 있어서 크랙을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.In this case, the component preferably includes a semiconductor wafer chip, and the control unit is configured to perform control for detecting cracks in the semiconductor wafer chip based on the inclination angle of the object to be inspected. With this configuration, it is possible to detect cracks with high accuracy in semiconductor wafer chips prone to cracks.
상기 제 1 국면에 의한 실장 기판 검사 장치에 있어서 바람직하게는, 제어부는 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 실장 기판 상의 부품의 뜸을 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면 정밀도 좋게 취득한 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 실장 기판 상의 부품의 뜸을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.In the mounting board inspection apparatus according to the first aspect, the control unit is preferably configured to perform control for detecting a component on the mounting board based on an inclination angle of the inspection target. With this configuration, it is possible to accurately detect a component on the mounting board based on the acquired inclination angle of the inspection target with high accuracy.
상기 제 1 국면에 의한 실장 기판 검사 장치에 있어서 바람직하게는, 검사 대상의 높이 정보를 계측 가능한 3차원 계측부를 더 구비하고, 제어부는 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상의 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하는 검사 대상의 경사 각도와, 3차원 계측부에 의한 검사 대상의 높이 정보에 의거하여 검사 대상의 상태를 검사하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상의 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하는 검사 대상의 경사 각도뿐만 아니라, 3차원 계측부에 의한 검사 대상의 높이 정보에도 의거하여 검사 대상의 상태를 보다 정밀도 좋게 검사할 수 있다.[0025] In the mounting substrate inspection apparatus according to the first aspect, preferably, a three-dimensional measuring unit capable of measuring height information of the inspection target is further provided, and the control unit irradiates RGB concentric circular light to obtain an image pickup result by the imaging unit of the inspection target. It is comprised so that control which inspects the state of an inspection subject is performed based on the inclination angle of an inspection subject based on it, and the height information of the inspection subject by the 3-dimensional measuring unit. With this configuration, the state of the inspection target can be measured more precisely based on the height information of the inspection target by the 3D measurement unit as well as the inclination angle of the inspection target based on the image pickup result by the imaging unit of the inspection target irradiated with RGB concentric circular light. can be checked well.
상기 제 1 국면에 의한 실장 기판 검사 장치에 있어서 바람직하게는, 촬상부는 촬상용 렌즈를 갖고, 동심원 조명부는 촬상용 렌즈를 사용해서 검사 대상에 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면 기존의 촬상용 렌즈를 유효하게 이용해서 검사 대상에 RGB의 동심원광을 조사할 수 있으므로, 동심원 조명부에 조명용 렌즈를 별개로 독립적으로 설치할 필요가 없다. 그 결과, 촬상부 및 동심원 조명부의 구조의 간소화를 도모할 수 있음과 아울러, 촬상부 및 동심원 조명부의 배치의 스페이스 절약화를 도모할 수 있다.In the mounted board inspection device according to the first aspect, preferably, the imaging unit has an imaging lens, and the concentric lighting unit irradiates RGB concentric circular light to the inspection target using the imaging lens. With this configuration, the concentric circular light of RGB can be irradiated to the inspection target by effectively using the existing lens for imaging, so that there is no need to separately and independently install a lens for illumination in the concentric lighting unit. As a result, while being able to achieve simplification of the structure of an imaging part and a concentric lighting part, space saving of arrangement|positioning of an imaging part and a concentric lighting part can be aimed at.
이 경우 바람직하게는, 촬상용 렌즈는 촬상부에 있어서 검사 대상측에 가장 가까운 위치에 배치된 대물 렌즈이다. 이와 같이 구성하면 대물 렌즈로서의 촬상용 렌즈를 유효하게 이용해서 검사 대상에 RGB의 동심원광을 조사할 수 있다.In this case, preferably, the imaging lens is an objective lens disposed at a position closest to the inspection target side in the imaging section. With this configuration, it is possible to irradiate RGB concentric circular light to the inspection target by effectively using the imaging lens as the objective lens.
상기 제 1 국면에 의한 실장 기판 검사 장치에 있어서 바람직하게는, 제어부는 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상의 촬상부에 의한 촬상 결과와, 백색광을 조사한 검사 대상의 촬상 결과로부터 취득되는 검사 대상의 색상 정보에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 색상을 갖는 면과 색상을 갖지 않는 면에서는 RGB의 반사 특성이 상이한 점 및 색상을 갖는 면에서도 색상마다 RGB의 반사 특성이 상이한 점을 고려해서 검사 대상의 경사 각도를 보다 정밀도 좋게 취득할 수 있다.In the mounting substrate inspection apparatus according to the first aspect, the control unit preferably controls the color of the inspection target obtained from the imaging result of the inspection subject by the imaging unit irradiated with RGB concentric circular light and the imaging result of the inspection subject by irradiation with white light. It is configured to acquire the inclination angle of the inspection target based on the information. With this configuration, the inclination angle of the inspection target can be adjusted more accurately by taking into account the fact that the RGB reflection characteristics are different for the colored and non-color surfaces, and that the RGB reflection characteristics are different for each color even on the color-bearing surface. can be acquired
이 발명의 제 2 국면에 의한 검사 장치는 검사 대상을 촬상하는 촬상부와, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 검사 대상에 조사하는 동심원 조명부와, RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상의 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 취득함과 아울러, 취득한 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 검사 대상의 상태를 검사하는 제어를 행하는 제어부를 구비한다.In the inspection apparatus according to the second aspect of the present invention, an imaging unit that captures an image of an inspection subject and RGB concentric circular lights in which red (R), green (G), and blue (B) are concentrically arranged are irradiated to the inspection subject. Acquisition of the inclination angle of the inspection subject based on the image pickup result by the concentric lighting unit and the imaging unit of the inspection subject irradiated with concentric circular light of RGB, and inspecting the state of the inspection subject based on the acquired inclination angle of the inspection subject A control unit for performing control is provided.
이 발명의 제 2 국면에 의한 검사 장치에서는 상기와 같이 검사 대상을 촬상하는 촬상부와, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 검사 대상에 조사하는 동심원 조명부와, RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상의 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하여 검사 대상의 경사 각도를 취득함과 아울러, 취득한 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 검사 대상의 상태를 검사하는 제어를 행하는 제어부를 형성한다. 이것에 의해, 상기 제 1 국면에 의한 실장 기판 검사 장치와 마찬가지로 경사 각도에 의거하는 검사 대상의 상태의 검사를 정밀도 좋게 행하는 것이 가능한 검사 장치를 제공할 수 있다.In the inspection device according to the second aspect of the present invention, as described above, an imaging unit for imaging an inspection object and red (R), green (G), and blue (B) concentric circular lights of RGB arranged concentrically are inspected. Acquire the inclination angle of the inspection subject based on the imaging result by the concentric lighting unit irradiating the subject and the imaging unit of the inspection subject irradiating RGB concentric circular light, and obtain the state of the inspection subject based on the acquired inclination angle of the inspection subject A control unit that performs control for inspecting is formed. This makes it possible to provide an inspection device capable of accurately inspecting the state of the inspection target based on the inclination angle, similarly to the mounting board inspection device according to the first aspect.
본 발명에 의하면, 상기와 같이 경사 각도에 의거하는 검사 대상의 상태의 검사를 정밀도 좋게 행하는 것이 가능한 실장 기판 검사 장치 및 검사 장치를 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the mounting board inspection apparatus and inspection apparatus which can carry out the inspection of the state of an inspection target based on an inclination angle with high precision as mentioned above can be provided.
도 1은 제 1 실시형태에 의한 실장 기판 검사 장치를 나타내는 모식도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 의한 동심원 조명부 및 촬상부를 나타내는 모식도이다.
도 3(A)는 제 1 실시형태에 의한 동심원 조명부의 제 1 예의 광원부를 광축에 대략 직교하는 방향으로부터 본 모식도이다. 도 3(B)는 제 1 실시형태에 의한 동심원 조명부의 제 1 예의 광원부를 광축 방향으로부터 본 모식도이다.
도 4(A)는 제 1 실시형태에 의한 동심원 조명부의 제 2 예의 광원부를 광축에 대략 직교하는 방향으로부터 본 모식도이다. 도 4(B)는 제 1 실시형태에 의한 동심원 조명부의 제 2 예의 광원부를 광축 방향으로부터 본 모식도이다.
도 5는 제 1 실시형태에 의한 동심원 조명부에 의한 RGB의 동심원광을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 제 1 실시형태에 의한 실장 기판 검사 장치에 의한 검사 대상의 경사 각도의 취득의 원리를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 제 1 실시형태에 의한 검사 대상의 경사 각도에 따른 RGB의 각 색의 명도의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8(A)는 제 1 실시형태에 의한 관찰 입체각을 나타내는 모식도이다. 도 8(B)는 제 1 실시형태에 의한 조사 입체각을 나타내는 모식도이다. 도 8(C)는 제 1 실시형태에 의한 포함 한계 각도를 나타내는 모식도이다.
도 9는 제 1 실시형태에 의한 검사 대상의 경사 각도에 따른 RGB 비율의 변화와, RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 환산 정보의 취득을 설명하기 위한 모식도이다.
도 10은 제 1 실시형태에 의한 부품의 크랙의 검출을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11은 제 1 실시형태에 의한 부품의 뜸의 검출을 설명하기 위한 모식도이다.
도 12는 제 1 실시형태에 의한 테이블 취득 처리를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 13은 제 1 실시형태에 의한 테이블 취득 처리를 설명하기 위한 모식도이다.
도 14는 제 1 실시형태에 의한 기판 검사 처리를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 15는 제 2 실시형태에 의한 동심원 조명부 및 촬상부를 나타내는 모식도이다.
도 16은 제 3 실시형태에 의한 동심원 조명부 및 촬상부를 나타내는 모식도이다.
도 17은 제 3 실시형태에 의한 동심원 조명부에 의한 RGB의 동심원광을 설명하기 위한 모식도이다.
도 18은 제 3 실시형태에 의한 검사 대상의 경사 각도에 따른 RGB 비율의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 19(A)는 제 4 실시형태에 의한 동심원 조명부의 광원부를 광축에 대략 직교하는 방향으로부터 본 모식도이다. 도 19(B)는 제 4 실시형태에 의한 동심원 조명부의 광원부를 광축 방향으로부터 본 모식도이다.
도 20은 색상을 갖지 않는 면에 있어서의 RGB 비율을 설명하기 위한 모식도이다.
도 21은 색상을 갖는 면에 있어서의 RGB 비율을 설명하기 위한 모식도이다.
도 22는 제 4 실시형태에 의한 색상 정보의 취득과, 색상 정보에 의거한 보정을 설명하기 위한 모식도이다.
도 23은 제 4 실시형태에 의한 기판 검사 처리를 설명하기 위한 플로우 차트이다.1 is a schematic diagram showing a mounting substrate inspection device according to a first embodiment.
Fig. 2 is a schematic diagram showing a concentric lighting unit and an imaging unit according to the first embodiment.
3(A) is a schematic view of the light source unit of the first example of the concentric lighting unit according to the first embodiment as viewed from a direction substantially orthogonal to the optical axis. 3(B) is a schematic view of the light source unit of the first example of the concentric lighting unit according to the first embodiment, viewed from the optical axis direction.
4(A) is a schematic view of the light source unit of the second example of the concentric lighting unit according to the first embodiment as seen from a direction substantially orthogonal to the optical axis. 4(B) is a schematic view of the light source unit of the second example of the concentric lighting unit according to the first embodiment as viewed from the optical axis direction.
Fig. 5 is a schematic diagram for explaining the concentric circular light of RGB by the concentric circular lighting unit according to the first embodiment.
Fig. 6 is a schematic diagram for explaining the principle of acquisition of the inclination angle of an inspection target by the mounting board inspection apparatus according to the first embodiment.
7 is a graph for explaining the change in brightness of each color of RGB according to the inclination angle of the inspection target according to the first embodiment.
Fig. 8(A) is a schematic diagram showing the observation solid angle according to the first embodiment. Fig. 8(B) is a schematic diagram showing irradiation solid angles according to the first embodiment. Fig. 8(C) is a schematic diagram showing the included limit angle according to the first embodiment.
Fig. 9 is a schematic diagram for explaining changes in the RGB ratio according to the inclination angle of the inspection target according to the first embodiment and acquisition of conversion information for converting the RGB ratio into the inclination angle.
Fig. 10 is a schematic diagram for explaining the detection of cracks in components according to the first embodiment.
Fig. 11 is a schematic diagram for explaining the detection of moxibustion of components according to the first embodiment.
Fig. 12 is a flowchart for explaining table acquisition processing according to the first embodiment.
Fig. 13 is a schematic diagram for explaining table acquisition processing according to the first embodiment.
14 is a flowchart for explaining the substrate inspection process according to the first embodiment.
Fig. 15 is a schematic diagram showing a concentric lighting unit and an imaging unit according to the second embodiment.
Fig. 16 is a schematic diagram showing a concentric lighting unit and an imaging unit according to a third embodiment.
Fig. 17 is a schematic diagram for explaining the concentric circular light of RGB by the concentric circular lighting unit according to the third embodiment.
18 is a graph for explaining the change of the RGB ratio according to the inclination angle of the inspection target according to the third embodiment.
Fig. 19(A) is a schematic view of the light source unit of the concentric lighting unit according to the fourth embodiment as viewed from a direction substantially orthogonal to the optical axis. Fig. 19(B) is a schematic view of the light source unit of the concentric lighting unit according to the fourth embodiment as viewed from the optical axis direction.
Fig. 20 is a schematic diagram for explaining the RGB ratio on a surface having no color.
Fig. 21 is a schematic diagram for explaining the RGB ratio in the color plane.
Fig. 22 is a schematic diagram for explaining the acquisition of color information and correction based on the color information according to the fourth embodiment.
23 is a flowchart for explaining the substrate inspection process according to the fourth embodiment.
이하, 본 발명을 구체화한 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment which actualized this invention is described based on drawing.
[제 1 실시형태][First Embodiment]
(실장 기판 검사 장치의 구성)(Configuration of Mounted Board Inspection Device)
도 1을 참조하여 본 발명의 실시형태에 의한 실장 기판 검사 장치(100)의 구성에 대해서 설명한다. 또한, 실장 기판 검사 장치(100)는 청구의 범위의 「검사 장치」의 일례이다.Referring to Fig. 1, the configuration of a mounting
도 1에 나타내는 바와 같이 실장 기판 검사 장치(100)는 프린트 기판 등의 실장 기판(P)을 검사 대상(P1)(촬상 대상)으로서 촬상하고, 실장 기판(P) 및 실장 기판(P) 상의 부품(E)에 대한 각종 검사를 행하는 외관 검사 장치이다. 실장 기판 검사 장치(100)는 IC, 트랜지스터, 콘덴서, 저항, 및 반도체 웨이퍼 칩 등의 부품(E)(전자 부품)을 실장 기판(P)에 실장해서 회로 기판을 제조하기 위한 기판 제조 라인의 일부를 구성하고 있다. 또한, 실장 기판 검사 장치(100)는 본 발명의 「검사 장치」의 일례이다.As shown in Fig. 1, the mounting
기판 제조 프로세스의 개요로서는, 우선 배선 패턴이 형성된 실장 기판(P) 상에 땜납 인쇄 장치(도시하지 않음)에 의해 소정의 패턴으로 땜납(땜납 페이스트)의 인쇄(도포)가 행해진다(땜납 인쇄 공정). 계속해서, 땜납 인쇄 후의 실장 기판(P)에 부품 실장 장치(도시하지 않음)에 의해 부품(E)이 탑재(실장)됨(실장 공정)으로써 부품(E)의 단자부가 땜납 상에 배치된다. 그 후, 실장이 완료된 실장 기판(P)이 리플로우로(도시하지 않음)에 반송되어 땜납의 용융 및 경화(냉각)가 행해짐(리플로우 공정)으로써 부품(E)의 단자부가 실장 기판(P)의 배선에 대해서 땜납 접합된다. 이것에 의해 부품(E)이 배선에 대해서 전기적으로 접속된 상태로 실장 기판(P) 상에 고정되어 기판 제조가 완료된다.As an outline of the substrate manufacturing process, first, solder (solder paste) is printed (applied) in a predetermined pattern by a solder printing device (not shown) on the mounting substrate P on which a wiring pattern is formed (solder printing process ). Subsequently, the component E is mounted (mounted) on the solder-printed mounting board P by a component mounting device (not shown) (mounting step), so that the terminal portion of the component E is disposed on the solder. Thereafter, the mounted board P, which has been mounted, is conveyed to a reflow furnace (not shown), and solder is melted and hardened (cooled) (reflow process), so that the terminal portion of the component E is mounted on the board P ) is soldered to the wiring. As a result, the component E is fixed on the mounting board P in a state of being electrically connected to the wiring, and board manufacturing is completed.
실장 기판 검사 장치(100)는, 예를 들면 실장 공정 후에 있어서의 부품(E)의 실장 상태의 검사, 또는 리플로우 공정 후에 있어서의 부품(E)의 실장 상태의 검사 등에 사용된다. 따라서, 실장 기판 검사 장치(100)는 기판 제조 라인에 있어서 1 또는 복수 설치된다. 부품(E)의 실장 상태로서는 부품(E)의 종류 및 방향(극성)이 적정한지의 여부, 부품(E)의 설계상의 실장 위치에 대한 위치 어긋남의 양이 허용 범위 내인지, 단자부의 땜납 접합 상태가 정상인지의 여부, 실장 기판(P) 상의 부품(E)에 뜸이 발생해 있는지의 여부, 및 부품(E)에 크랙(깨짐)이 발생해 있는지의 여부 등의 검사가 행해진다. 또한, 각 공정간에서의 공통의 검사 내용으로서 티끌이나 그 외의 부착물 등의 이물의 검출도 행해진다.The mounting
실장 기판 검사 장치(100)는 실장 기판(P)을 반송하기 위한 기판 반송 컨베이어(10)와, 기판 반송 컨베이어(10)의 상방을 XY 방향(수평 방향) 및 Z 방향(상하 방향)으로 이동 가능한 헤드 이동 기구(20)와, 헤드 이동 기구(20)에 의해 유지된 촬상 헤드부(30)와, 실장 기판 검사 장치(100)의 제어를 행하는 제어 장치(40)를 구비하고 있다. 또한, 제어 장치(40)는 청구의 범위의 「제어부」의 일례이다.The mounting
기판 반송 컨베이어(10)는 실장 기판(P)을 X 방향으로 반송함과 아울러, 소정의 검사 위치에서 실장 기판(P)을 정지시켜서 유지하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 기판 반송 컨베이어(10)는 검사가 종료된 실장 기판(P)을 소정의 검사 위치로부터 X 방향으로 반송하고, 실장 기판 검사 장치(100)로부터 실장 기판(P)을 반출하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.The
헤드 이동 기구(20)는 기판 반송 컨베이어(10)의 상방(Z1 방향)에 설치되고, 예를 들면 볼나사축과 서보모터를 사용한 직교 3축(XYZ축) 로봇에 의해 구성되어 있다. 헤드 이동 기구(20)는 이들 X축, Y축, 및 Z축의 구동을 행하기 위한 X축 모터(21), Y축 모터(22), 및 Z축 모터(23)를 구비하고 있다. 이들 X축 모터(21), Y축 모터(22), 및 Z축 모터(23)에 의해 헤드 이동 기구(20)는 촬상 헤드부(30)를 기판 반송 컨베이어(10)(실장 기판(P))의 상방(Z1 방향)에서 XY 방향(수평 방향) 및 Z 방향(상하 방향)으로 이동시키는 것이 가능하도록 구성되어 있다.The head movement mechanism 20 is installed above the substrate transport conveyor 10 (Z1 direction) and is constituted by, for example, an orthogonal three-axis (XYZ-axis) robot using a ball screw shaft and a servo motor. The head moving mechanism 20 includes an
촬상 헤드부(30)는 실장 기판(P)(검사 대상(P1))의 2차원 정보(2차원 화상) 및 3차원 정보(3차원 화상)를 측정(취득)하도록 구성되어 있다. 촬상 헤드부(30)는 촬상부(31)와, 동심원 조명부(32)와, 2차원 계측부로서의 2차원 조명부(33)와, 3차원 계측부(34)를 구비하고 있다.The
촬상부(31)는 검사 위치에 배치된 실장 기판(P)(검사 대상(P1))을 촬상하는 카메라이다. 촬상부(31)는 동심원 조명부(32), 2차원 조명부(33), 또는 3차원 계측부(34)에 의한 광의 조사하에 있어서 실장 기판(P)(검사 대상(P1))을 촬상하도록 구성되어 있다. 또한, 촬상부(31)는 수평 방향의 기준면에 대해서 수직 방향으로 광축이 배치되어 있다. 즉, 촬상부(31)는 실장 기판(P)(검사 대상(P1))의 상면을 대략 수직 상방의 위치로부터 촬상해서 실장 기판(P)(검사 대상(P1))의 2차원 화상을 취득하도록 구성되어 있다.The
동심원 조명부(32)는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 실장 기판(P)(검사 대상(P1))에 조사하도록 구성되어 있다. 동심원 조명부(32)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.The concentric
2차원 조명부(33)는 돔 조명부(33a)와, 로우 앵글 조명부(33b)를 포함하고 있다. 돔 조명부(33a)는 돔상(반구각상)의 반사부(51)와, 반사부(51)의 내면측에 형성된 복수의 광원부(52)를 갖고 있다. 돔 조명부(33a)의 조명광의 조사하에 있어서는 실장 기판(P)(검사 대상(P1))의 무영 촬상 화상을 취득하는 것이 가능하다. 로우 앵글 조명부(33b)는 링상의 부착부(53)와, 부착부(53)의 내면측에 링상으로 형성된 복수의 광원부(54)를 갖고 있다. 로우 앵글 조명부(33b)의 조명광의 조사하에 있어서는 실장 기판(P)(검사 대상(P1))의 에지를 두드러지게 한 촬상 화상을 취득하는 것이 가능하다. 광원부(52 및 54)는, 예를 들면 백색 LED이다.The two-
3차원 계측부(34)는 실장 기판(P)(검사 대상(P1))의 높이 정보를 포함하는 3차원 정보를 계측 가능하게 구성되어 있다. 3차원 계측부(34)는, 예를 들면 레이저광을 사용한 광 절단법에 의해 3차원 정보를 계측 가능한 레이저 계측부, 또는 스트라이프 패턴광을 사용한 위상 시프트법에 의해 3차원 정보를 계측 가능한 위상 조명부이다. 광 절단법에 의한 레이저광 또는 위상 시프트법에 의한 스트라이프 패턴광의 촬상 결과에 의거하여 실장 기판(P)(검사 대상(P1))의 높이 정보를 포함하는 3차원 정보를 취득하는 것이 가능하다.The three-
제어 장치(40)는 제어부(41)와, 기억부(42)와, 화상 처리부(43)와, 촬상 제어부(44)과, 조명 제어부(45)와, 모터 제어부(46)를 포함하고 있다.The
제어부(41)는 논리 연산을 실행하는 CPU, CPU를 제어하는 프로그램 등을 기억하는 ROM(Read Only Memory), 및 장치의 동작 중에 여러 가지의 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM(Random Access Memory) 등으로 구성되어 있다. 제어부(41)는 ROM에 기억되어 있는 프로그램이나 기억부(42)에 저장된 소프트웨어(프로그램)에 따라 화상 처리부(43), 촬상 제어부(44), 조명 제어부(45), 및 모터 제어부(46)를 통해 실장 기판 검사 장치(100)의 각 부를 제어하도록 구성되어 있다. 그리고, 제어부(41)는 촬상 헤드부(30)를 제어해서 실장 기판(P)에 대한 각종 외관 검사를 행한다.The
기억부(42)는 각종 데이터의 기억 및 제어부(41)에 의한 판독이 가능한 불휘발성의 기억 장치로 이루어진다. 기억부(42)에는 촬상부(31)에 의해 촬상된 촬상 화상 데이터, 실장 기판(P)에 실장되는 부품(E)의 설계상의 위치 정보를 정한 기판 데이터 등이 기억되어 있다. 화상 처리부(43)는 촬상부(31)에 의해 촬상된 촬상 화상을 화상 처리해서 실장 기판(P) 및 실장 기판(P) 상의 부품(E) 등을 인식(화상 인식)하는 것에 적합한 화상 데이터를 생성하도록 구성되어 있다.The
촬상 제어부(44)는 제어부(41)로부터 출력되는 제어 신호에 의거하여 촬상부(31)로부터 소정의 타이밍에 촬상 신호의 판독을 행함과 아울러, 판독한 촬상 신호를 화상 처리부(43)에 출력하도록 구성되어 있다. 조명 제어부(45)는 제어부(41)로부터 출력되는 제어 신호에 의거하여 동심원 조명부(32) 및 2차원 조명부(33)를 소정의 타이밍에 점등시키도록 구성되어 있다. 모터 제어부(46)는 제어부(41)로부터 출력되는 제어 신호에 의거하여 실장 기판 검사 장치(100)의 각 서보모터(헤드 이동 기구(20)의 X축 모터(21), Y축 모터(22), 및 Z축 모터(23), 기판 반송 컨베이어(10)를 구동하기 위한 모터(도시하지 않음) 등)의 구동을 제어하도록 구성되어 있다. 또한, 모터 제어부(46)는 각 서보모터의 인코더(도시하지 않음)로부터의 신호에 의거하여 촬상 헤드부(30) 및 실장 기판(P) 등의 위치를 취득하도록 구성되어 있다.The
(촬상부 및 동심원 조명부의 구성)(Composition of imaging unit and concentric lighting unit)
도 2에 나타내는 바와 같이 촬상부(31)는 대물 렌즈(전방 렌즈)(31a)와, 결상 렌즈(31b)와, 촬상 소자(31c)를 갖고 있다. 대물 렌즈(31a)는 촬상부(31)에 있어서 검사 대상(P1)측(물체측)에 가장 가까운 위치에 배치된 렌즈이다. 또한, 대물 렌즈(31a)는 촬상 소자(31c)측(상측(像側))에 있어서 대물 렌즈(31a)를 통과한 광의 주광선과 대물 렌즈(31a)의 광축이 대략 평행해지는 텔레센트릭 렌즈로서 설치되어 있다. 결상 렌즈(31b)는 대물 렌즈(31a)를 통과한 광선을 결상시키도록 구성되어 있다. 대물 렌즈(31a) 및 결상 렌즈(31b)는 경통(31d) 내에 설치되어 있다. 촬상 소자(31c)는, 예를 들면 CMOS 이미지 센서를 포함하고, 대물 렌즈(31a) 및 결상 렌즈(31b)를 통과한 광선을 수광하여 전기 신호로 변환하도록 구성되어 있다. 촬상부(31)는 텔레센트릭 광학계를 갖고 있다.As shown in Fig. 2, the
동심원 조명부(32)는 동심원 광원부(32a)와, 조사 렌즈(32b)와, 하프 미러(32c)를 갖고 있다. 동심원 광원부(32a)는 적색, 녹색, 및 청색이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 발하도록 구성되어 있다. RGB의 동심원광은 대략 원형상의 제 1 색의 광과, 대략 원형상의 제 1 색의 광의 외주를 둘러싸도록 배치된 대략 링상의 제 2 색의 광과, 대략 링상의 제 2 색의 광의 외주를 둘러싸도록 배치된 대략 링상의 제 3 색의 광을 포함하고 있다. 제 1 색의 광과, 제 2 색의 광과, 제 3 색의 광은 중심측으로부터 외주측을 향해 이 순서대로 배치되어 있다. 또한, RGB의 동심원광에 있어서의 적색, 녹색, 및 청색의 배치 순서는 특별히 한정되지 않지만, 제 1~제 4 실시형태에서는 편의상 적색, 녹색, 및 청색이 중심측으로부터 외주측을 향해 이 순서대로 배치되어 있는 예에 대해서 설명한다.The concentric
도 3(A), 도 3(B)를 참조하여 동심원 광원부(32a)의 제 1 구성예에 대해서 설명한다. 도 3(A), 도 3(B)에 나타내는 바와 같이 제 1 구성예의 동심원 광원부(32a)는 동심원상으로 배치된 적색 광원(61), 녹색 광원(62), 및 청색 광원(63)을 포함하고 있다. 적색 광원(61)은 가장 중심측에 배치되어 있으며, 대략 원형상의 적색의 광을 발하도록 구성되어 있다. 적색 광원(61)은 복수(도 3(B)에서는 4개)의 적색 LED에 의해 구성되어 있다. 녹색 광원(62)은 중간의 위치에 배치되어 있으며, 대략 링상의 녹색의 광을 발하도록 구성되어 있다. 녹색 광원(62)은 복수(도 3(B)에서는 16개)의 녹색 LED에 의해 구성되어 있다. 청색 광원(63)은 가장 외주측에 배치되어 있으며, 대략 링상의 청색의 광을 발하도록 구성되어 있다. 청색 광원(63)은 복수(도 3(B)에서는 32개)의 청색 LED에 의해 구성되어 있다.Referring to FIG. 3(A) and FIG. 3(B), the 1st structural example of the concentric
또한, 제 1 구성예의 동심원 광원부(32a)에서는 각 색의 광원(61, 62, 63)의 광 출사 방향의 전방에 확산판(64)이 설치되어 있음과 아울러, 각 색의 광원(61, 62, 63) 사이에 구획판(65)이 설치되어 있다. 확산판(64)은 광원(61, 62, 63)으로부터 출사된 광을 확산시키도록 구성되어 있다. 구획판(65)은 이웃하는 광원에 있어서 광(색)이 섞이지 않도록 이웃하는 광원 사이를 구획하도록 배치되어 있다. 이들 구성에 의해, 제 1 구성예의 동심원 광원부(32a)는 RGB의 동심원광을 발하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.Further, in the concentric
도 4(A), 도 4(B)를 참조하여 동심원 광원부(32a)의 제 2 구성예에 대해서 설명한다. 도 4(A), 도 4(B)에 나타내는 바와 같이, 제 2 구성예의 동심원 광원부(32a)는 백색 광원(71)과, 백색 광원(71)과 대향하는 위치에 배치된 RGB의 동심원 컬러 필터(72)를 포함하고 있다. 백색 광원(71)은 대략 원형상의 백색의 광을 발하도록 구성되어 있다. 백색 광원(71)은 복수(도 4(B)에서는 17개)의 백색 LED에 의해 구성되어 있다. 동심원 컬러 필터(72)는 동심원상으로 배치된 적색 필터(72a), 녹색 필터(72b), 및 청색 필터(72c)를 포함하고 있다. 적색 필터(72a)는 가장 중심측에 배치되어 있으며, 적색의 광을 선택적으로 투과시키도록 구성되어 있다. 적색 필터(72a)는 대략 원형상을 갖고 있으며, 대략 원형상의 적색의 광을 투과시키도록 구성되어 있다. 적색 필터(72a)는, 예를 들면 적색의 셀로판에 의해 구성되어 있다. 녹색 필터(72b)는 중간의 위치에 배치되어 있으며, 녹색의 광을 선택적으로 투과시키도록 구성되어 있다. 녹색 필터(72b)는 대략 링형상을 갖고 있으며, 대략 링상의 녹색의 광을 투과시키도록 구성되어 있다. 녹색 필터(72b)는, 예를 들면 녹색의 셀로판에 의해 구성되어 있다. 청색 필터(72c)는, 가장 외주측에 배치되어 있으며, 청색의 광을 선택적으로 투과시키도록 구성되어 있다. 청색 필터(72c)는 대략 링형상을 갖고 있으며, 대략 링상의 청색의 광을 투과시키도록 구성되어 있다. 청색 필터(72c)는, 예를 들면 청색의 셀로판에 의해 구성되어 있다.Referring to FIG. 4(A) and FIG. 4(B), the 2nd structural example of the concentric
또한, 제 2 구성예의 동심원 광원부(32a)에서는, 백색 광원(71)과 동심원 컬러 필터(72) 사이에 확산판(73)이 설치되어 있다. 확산판(73)은 백색 광원(71)으로부터 출사된 광을 확산시키도록 구성되어 있다. 이들 구성에 의해, 제 2 구성예의 동심원 광원부(32a)는 RGB의 동심원광을 발하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.Further, in the concentric
도 2에 나타내는 바와 같이, 조사 렌즈(32b)는 동심원 광원부(32a)와 검사 대상(P1) 사이에 설치되고, 동심원 광원부(32a)로부터 RGB의 동심원광이 조사되도록 구성되어 있다. 조사 렌즈(32b)는 검사 대상(P1)측(물체측)에 있어서 조사 렌즈(32b)를 통과한 광(동심원 광원부(32a)로부터의 RGB의 동심원광)의 주광선과 조사 렌즈(32b)의 광축이 대략 평행해지는 텔레센트릭 렌즈로서 설치되어 있다. 검사 대상(P1)에는 조사 렌즈(32b)의 광축과 주광선이 대략 평행한 RGB의 동심원광이 조사된다. 또한, 동심원 광원부(32a)는 검사 대상(P1)에 조사 렌즈(32b)의 광축과 주광선이 대략 평행한 RGB의 동심원광이 조사되도록 조사 렌즈(32b)로부터 조사 렌즈(32b)의 초점 거리분만큼 이간된 위치에 배치되어 있다.As shown in FIG. 2, the
하프 미러(32c)는 조사 렌즈(32b)와 검사 대상(P1) 사이에 설치되고, 조사 렌즈(32b)를 통과한 RGB의 동심원광이 조사되도록 구성되어 있다. 하프 미러(32c)는 RGB의 동심원광을 반사시킴으로써, RGB의 동심원광의 진행 방향을 변환함으로써 RGB의 동심원광을 검사 대상(P1)에 조사하도록 구성되어 있다. 또한, 하프 미러(32c)는 검사 대상(P1)으로부터 반사된 RGB의 동심원광을 투과시킴으로써 촬상부(31)의 촬상 소자(31c)에 의해 수광시키도록 구성되어 있다. 동심원 조명부(32)는 텔레센트릭 광학계를 갖고 있음과 아울러, 촬상부(31)의 광축과 대략 동축의 광(RGB의 동심원광)을 검사 대상(P1)에 조사하는 동축 조명으로서 기능한다. 또한, RGB의 동심원광의 지름의 중심(동심원 광원부(32a)의 지름의 중심)과, 조사 렌즈(32b)의 광축과, 촬상부(31)의 촬상 렌즈(대물 렌즈(31a), 결상 렌즈(31b))의 광축은 대략 일치하도록 맞춰져 있다.The
이들 구성에 의해 도 5에 나타내는 바와 같이, 동심원 조명부(32)는 검사 대상(P1)의 검사면의 각 점에 대해서 조사 렌즈(32b)의 광축과 주광선이 대략 평행한 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있다. 또한, 동심원 조명부(32)는 검사 대상(P1)이 기울어져 있지 않은 경우의 검사 대상(P1)의 검사면(대략 수평인 검사면)에 대해서 주광선이 대략 수직인 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있다. 또한, 도 5에서는 이해의 용이화를 위해 하프 미러(32c)의 도시를 생략하고 있다.With these configurations, as shown in Fig. 5, the
여기에서 본 실시형태에서는, 실장 기판 검사 장치(100)의 제어 장치(40)는 동심원 조명부(32)에 의해 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득함과 아울러, 취득한 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 검사 대상(P1)의 상태를 검사하는 제어를 행하도록 구성되어 있다.Here, in the present embodiment, the
(경사 각도의 취득의 원리)(Principle of acquisition of inclination angle)
도 6 및 도 7을 참조하여 RGB의 동심원광에 의한 경사 각도의 취득의 원리에 대해서 설명한다.The principle of acquisition of the inclination angle by concentric circular light of RGB is demonstrated with reference to FIG.6 and FIG.7.
도 6은 촬상부(31)에 의해 형성되는 관찰 입체각(O)과, 동심원 조명부(32)에 의해 형성되는 조사 입체각(I)의 포함 관계를 나타내고 있다. 여기에서, 관찰 입체각(O)이란 검사 대상(P1)의 검사면의 각 점에 대한 촬상부(31)의 촬상 범위(수광 범위)를 나타내는 것이며, 검사면의 각 점을 정점으로 한 추체로서 나타낼 수 있다. 또한, 조사 입체각(I)이란 검사 대상(P1)의 검사면의 각 점에 대한 조사광(RGB의 동심원광)의 조사 범위를 나타내는 것이며, 검사면의 각 점을 정점으로 한 추체로서 나타낼 수 있다. 또한, 조사광의 반사광도 조사광과 동일한 조사 입체각(I)으로 나타낼수 있다. 촬상부(31)에 의해 수광(촬상)되는 것은 조사 입체각(I)의 반사광 중 관찰 입체각(O)에 포함되는 부분(관찰 입체각(O)과 오버랩되는 부분)이다.FIG. 6 shows an inclusive relationship between an observation solid angle O formed by the
여기에서, 검사 대상(P1)의 검사면이 경사져 있지 않을 경우(검사면이 수평일 경우), 조사광이 검사 대상(P1)의 검사면에 있어서 정반사되면 반사광(정반사광)은 조사광과 일치한다. 한편, 검사 대상(P1)의 검사면이 경사 각도(θb)로 경사져 있을 경우, 조사광이 검사 대상(P1)의 검사면에 있어서 정반사되면 반사광(정반사광)이 검사 대상(P1)의 검사면의 법선에 대해서 조사광과 대칭의 방향(조사광으로부터 경사 각도 2θb 경사진 방향)으로 반사된다. 이 경우 관찰 입체각(O)과 반사광의 조사 입체각(I)의 포함 관계가 변화된다. 이것에 의해, 촬상부(31)에 의해 수광(촬상)되는 RGB의 각 색의 밝기가 변화된다.Here, when the inspection surface of the inspection target P1 is not inclined (when the inspection surface is horizontal), if the irradiated light is regularly reflected on the inspection surface of the inspection subject P1, the reflected light (regular reflection light) coincides with the irradiated light. do. On the other hand, when the inspection surface of the inspection target P1 is inclined at the inclination angle θb, when the irradiation light is regularly reflected on the inspection surface of the inspection target P1, the reflected light (regular reflection light) is transmitted to the inspection surface of the inspection target P1. It is reflected in a direction symmetrical to the irradiation light with respect to the normal of (a direction inclined at an inclination angle of 2θb from the irradiation light). In this case, the relation between the observation solid angle O and the reflected light irradiation solid angle I is changed. As a result, the brightness of each color of RGB light received (imaged) by the
도 7은 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도에 따른 RGB의 각 색의 밝기의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 7의 그래프에서는, 세로축은 명도(256계조)를 나타내고, 가로축은 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도를 나타내고 있다. 도 7의 그래프로부터 이해되는 바와 같이 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도에 따라 RGB의 각 색의 밝기가 연속적으로 변화되어 있다. 구체적으로는, 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도가 작을 때에는 녹색(G) 및 청색(B)에 대해서 적색(R)의 비율이 커져 있다. 그 후, 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도가 중 정도가 됨에 따라 적색(R)의 비율이 서서히 작아짐과 아울러, 녹색(G)의 비율이 서서히 커지고 있다. 그 후, 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도가 더 커짐에 따라 녹색(G)의 비율이 서서히 작아짐과 아울러, 청색(B)의 비율이 서서히 커지고 있다.7 is a graph showing changes in the brightness of each RGB color according to the inclination angle of the inspection surface of the inspection target P1. In the graph of FIG. 7 , the vertical axis represents lightness (256 gradations), and the horizontal axis represents the inclination angle of the inspection surface of the inspection target P1. As can be understood from the graph of FIG. 7 , the brightness of each RGB color is continuously changed according to the inclination angle of the inspection surface of the inspection target P1. Specifically, when the inclination angle of the inspection surface of the inspection target P1 is small, the ratio of red (R) to green (G) and blue (B) is large. After that, as the inclination angle of the inspection surface of the inspection target P1 becomes medium, the ratio of red (R) gradually decreases while the ratio of green (G) gradually increases. After that, as the inclination angle of the inspection surface of the inspection target P1 becomes larger, the ratio of green (G) gradually decreases, while the ratio of blue (B) gradually increases.
이 때문에, 촬상부(31)에 의한 촬상 결과에 있어서의 RGB의 각 색의 밝기가 변화되는 것을 이용해서 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도를 취득하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 촬상부(31)에 의한 촬상 결과에 있어서의 RGB의 비율이 변화되는 것을 이용해서 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도를 취득하는 것이 가능하다.For this reason, it is possible to acquire the inclination angle of the inspection surface of the inspection target P1 by utilizing the change in the brightness of each color of RGB in the imaging result by the
(입체각의 설계예)(Design example of solid angle)
이어서, 도 8(A)~도 8(C)를 참조하여 관찰 입체각(O)과 조사 입체각(I)의 설계예에 대해서 설명한다.Next, design examples of the observation solid angle O and the irradiation solid angle I will be described with reference to Figs. 8(A) to 8(C).
도 8(A)에 나타내는 바와 같이, 관찰 입체각(O)의 값은 이하의 식 (1) 및 (2)에 의해 구할 수 있다.As shown in Fig. 8(A), the value of the observation solid angle O can be obtained by the following formulas (1) and (2).
NA=M/2Fe ···(1)NA = M/2Fe ... (1)
θw=arcsin(NA) ···(2)θw = arcsin(NA) ... (2)
여기에서,From here,
NA: 촬상 렌즈(대물 렌즈)의 물체측 개구 수NA: object-side numerical aperture of the imaging lens (objective lens)
M: 촬상 소자의 촬상 배율M: imaging magnification of the imaging device
Fe: 촬상 렌즈(대물 렌즈)의 실효 F 넘버Fe: Effective F number of the imaging lens (objective lens)
θw: 관찰 입체각의 값이다.θw: Value of observation solid angle.
예를 들면, 촬상 배율 M이 0.45이며, 실행 F 넘버 Fe가 14.7일 경우, 개구 수 NA는 약 0.015306(0.45/(2×14.7))이 된다. 이 경우, 관찰 입체각(O)의 값(θw)은 약 0.88°(arcsin(0.015306))가 된다.For example, when the imaging magnification M is 0.45 and the execution F number Fe is 14.7, the numerical aperture NA is approximately 0.015306 (0.45/(2×14.7)). In this case, the value (θw) of the observation solid angle O is about 0.88° (arcsin(0.015306)).
도 8(B)에 나타내는 바와 같이, 조사 입체각(I)의 값은 이하의 식 (3)~(5)에 의해 구할 수 있다.As shown in Fig. 8(B), the value of the irradiation solid angle I can be obtained by the following formulas (3) to (5).
F=f/Φ ···(3)F = f/Φ ... (3)
NA=1/2F ···(4)NA = 1/2F ... (4)
θL=arcsin(NA) ···(5)θL = arcsin(NA) ... (5)
여기에서,From here,
F: 조사 렌즈의 F 넘버 F: F number of irradiation lens
f: 조사 렌즈의 초점 거리f: focal length of the irradiation lens
Φ: 동심원 광원부의 최대 지름Φ: maximum diameter of the concentric light source
NA: 조사 렌즈의 개구 수NA: numerical aperture of the irradiation lens
θL: 조사 입체각의 값(최대값)이다.θL: It is the value (maximum value) of the irradiation solid angle.
예를 들면, 초점 거리 f가 208.2㎜이며, 최대 지름 Φ가 26㎜일 경우 F 넘버 F는 약 8.007692(208.2/26)가 된다. 이 경우, 개구 수 NA는 약 0.06244(1/(2×8.007692))가 된다. 또한, 조사 입체각(I)의 값(θL)은 약 3.58°(arcsin(0.06244))가 된다.For example, when the focal length f is 208.2 mm and the largest diameter ? is 26 mm, the F number F is about 8.007692 (208.2/26). In this case, the numerical aperture NA is approximately 0.06244 (1/(2×8.007692)). In addition, the value (θL) of the irradiation solid angle (I) is about 3.58° (arcsin(0.06244)).
또한, RGB의 각 색의 조사 입체각(I)의 값은 이하의 식 (6)~(8)에 의해 구할 수 있다.In addition, the value of the irradiation solid angle (I) of each color of RGB can be obtained by the following equations (6) to (8).
θz=θL×Φz/Φx ···(6)θz = θL × Φz / Φx ... (6)
θy=θL×Φy/Φx-θz ···(7)θy=θL×Φy/Φx−θz ... (7)
θx=θL-(θy+θz) ···(8)θx = θL-(θy+θz) ... (8)
여기에서,From here,
θz: 중심의 색의 조사 입체각의 값θz: the value of the irradiation solid angle of the central color
θy: 중간의 색의 조사 입체각의 값θy: the value of the irradiation solid angle of the middle color
θx: 최외주의 색의 조사 입체각의 값θx: the value of the irradiation solid angle of the outermost circumference color
θL: 조사 입체각의 값(최대값)θL: value of irradiation solid angle (maximum value)
Φz: 중심의 색의 광원의 최외경Φz: the outermost diameter of the light source of the central color
Φy: 중간의 색의 광원의 최외경Φy: the outermost diameter of the medium-colored light source
Φx: 최외주의 색의 광원의 최외경이다.Φx: the outermost diameter of the light source of the outermost circumferential color.
예를 들면, 조사 입체각(I)의 최대값(θL)이 약 3.58°이며, 중심의 색(제 1 실시형태에서는 적색)의 광원의 최외경 Φz가 8.6㎜이며, 중간의 색(제 1 실시형태에서는 녹색)의 광원의 최외경 Φy가 17.4㎜이며, 최외주의 색(제 1 실시형태에서는 청색)의 광원의 최외경 Φx가 26㎜일 경우 중심의 색의 조사 입체각(I)의 값(θx)은 약 1.18°(3.58×8.6/26)가 되고, 중간의 색의 조사 입체각(I)의 값(θy)은 약 1.21°(3.58×17.4/26-1.18)가 되고, 최외주의 색의 조사 입체각(I)의 값(θx)은 약 1.19°(3.58-(1.21+1.18))가 된다. 각 색의 조사 입체각(I)의 값은 각 색의 광원의 최외경에 의거하여 설정하는 것이 가능하다.For example, the maximum value θL of the irradiation solid angle I is about 3.58°, the outermost diameter Φz of the light source of the center color (red in the first embodiment) is 8.6 mm, and the middle color (first embodiment When the outermost diameter Φy of the light source of green) is 17.4 mm and the outermost diameter φx of the light source of the outermost periphery color (blue in the first embodiment) is 26 mm, the value of the irradiation solid angle I of the central color ( θx) is about 1.18° (3.58×8.6/26), the value (θy) of the irradiation solid angle I of the middle color is about 1.21° (3.58×17.4/26-1.18), and the outermost color The value (θx) of the irradiation solid angle (I) of is about 1.19° (3.58 - (1.21 + 1.18)). The value of the irradiation solid angle I of each color can be set based on the outermost diameter of the light source of each color.
도 8(C)에 나타내는 바와 같이, 포함 한계 각도(도 6 참조)는 이하의 식 (9)에 의해 구할 수 있다. 포함 한계 각도는 관찰 입체각(O)에 반사광의 조사 입체각(I)이 포함되지 않게 되는 경우의 관찰 입체각(O)의 광축과 반사광의 조사 입체각(I)의 광축이 이루는 각도이다. 또한, 포함 한계 각도의 경우의 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도는 이하의 식 (10)에 의해 구할 수 있다.As shown in Fig. 8(C), the included limit angle (see Fig. 6) can be obtained by the following equation (9). The included limit angle is an angle formed by the optical axis of the observation solid angle O and the optical axis of the reflected light irradiation solid angle I when the observation solid angle O does not include the reflected light irradiation solid angle I. In addition, the inclination angle of the inspection surface of the inspection target P1 in the case of the included limit angle can be obtained by the following equation (10).
θe=θw+θL ···(9)θe = θw + θL ... (9)
θb=θe/2 ···(10)θb = θe/2 ... (10)
여기에서,From here,
θe: 포함 한계 각도θe: Include limit angle
θw: 관찰 입체각의 값θw: value of observation solid angle
θL: 조사 입체각의 값θL: value of irradiation solid angle
θb: 포함 한계 각도의 경우의 검사 대상의 검사면의 경사 각도이다.θb: Inclination angle of the inspection surface of the inspection target in the case of the included limit angle.
예를 들면, 관찰 입체각(O)의 값(θw)이 약 0.88°이며, 조사 입체각(I)의 값(θL)이 약 3.58°일 경우, 포함 한계 각도(θe)는 약 4.46°(0.88+3.58)가 된다. 또한, 포함 한계 각도(θe)의 경우의 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도(θb)는 약 2.23°(4.46/2)가 된다. 이 경우, 관찰 입체각(O)과 조사 입체각(I)의 포함 관계를 이용한 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도의 측정 가능 범위는 0°~약 2.23°가 된다.For example, when the value θw of the observation solid angle O is about 0.88° and the value θL of the irradiation solid angle I is about 3.58°, the included limit angle θe is about 4.46° (0.88+ 3.58). In the case of the included limit angle θe, the inclination angle θb of the inspection surface of the inspection target P1 is about 2.23° (4.46/2). In this case, the measurable range of the inclination angle of the inspection surface of the inspection target P1 using the inclusive relationship between the observation solid angle O and the irradiation solid angle I is 0° to about 2.23°.
이들로부터 이해되는 바와 같이 측정을 소망하는 각도 범위에 맞춰서 관찰 입체각(O)의 값(θw) 및 조사 입체각(I)의 값(θL)을 설정함으로써, 소망하는 각도 범위에 있어서 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도를 측정하는 것이 가능하다.As can be understood from these, by setting the value θw of the observation solid angle O and the value θL of the irradiation solid angle I according to the angular range desired for measurement, the inspection target P1 can be inspected in the desired angular range. It is possible to measure the inclination angle of the inspection surface of
(검사 대상의 검사)(Inspection of inspection target)
이어서, 도 9~도 11을 참조하여 RGB의 동심원광을 이용한 검사 대상(P1)의 검사에 대해서 설명한다.Next, with reference to FIGS. 9 to 11, the inspection of the inspection target P1 using concentric circular light of RGB will be described.
본 실시형태에서는, 제어 장치(40)는 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)(실장 기판(P))을 촬상부(31)에 의해 촬상시키는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(40)는 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과를 취득하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(40)는 취득한 촬상 결과에 의거하여 촬상 결과에 있어서의 검사 대상(P1)의 적색, 녹색, 및 청색의 각 색의 명도(RGB의 명도)를 취득하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(40)는 취득한 RGB의 각 색의 명도에 의거하여 촬상 결과에 있어서의 검사 대상(P1)의 적색, 녹색, 및 청색의 비율인 RGB 비율을 취득하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(40)는 취득한 검사 대상(P1)의 RGB 비율에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 제어 장치(40)는 검사 대상(P1)의 RGB 비율과, 미리 취득한 RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 환산 정보(42a)에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다.In this embodiment, the
도 9에 나타내는 바와 같이, 환산 정보(42a)는 RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 환산 테이블이다. 환산 정보(42a)에서는 RGB 비율과 경사 각도가 대응되어 있다. 구체적으로는, 환산 정보(42a)에서는 소정의 RGB 비율 범위마다 경사 각도가 대응되어 있다. 또한, 도 9에서는, 편의상 소정의 RGB 비율 범위의 중심값만을 도시하고 있다. 제어 장치(40)는 취득한 검사 대상(P1)의 RGB 비율이 소정의 RGB 비율 범위 내에 있을 경우, 환산 정보(42a)로부터 소정의 RGB 비율 범위에 대응된 경사 각도를 검사 대상(P1)의 경사 각도로서 취득하도록 구성되어 있다. 환산 정보(42a)는 미리 취득되어 기억부(42)에 기억되어 있다. 또한, 환산 정보(42a)의 취득 방법의 상세에 대해서는 후술한다.As shown in Fig. 9, the
도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(40)는 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 검사 대상(P1)으로서의 실장 기판(P) 상의 부품(E)을 검사하는 제어를 행하도록 구성되어 있다.As shown in FIGS. 10 and 11 , the
구체적으로는, 도 10에 나타내는 바와 같이 제어 장치(40)는 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 경사 각도의 변화점(경사 각도의 변화 경계)을 크랙으로서 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 제어 장치(40)는 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 반도체 웨이퍼 칩(소위, 다이)으로서의 부품(E)의 크랙을 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 제어 장치(40)는 경사 각도의 변화가 기준값 이상일 경우, 경사 각도의 변화점을 크랙으로서 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있다.Specifically, as shown in FIG. 10, the
도 10은 RGB 동심원광을 조사해서 촬상한, 크랙이 발생한 부품(E)의 모식도이다. RGB 동심원광을 조사해서 부품(E)을 촬상한 경우, 통상 크랙의 양측에서 경사 각도가 상이하기 때문에 크랙의 양측이 RGB 비율이 상이한 색을 띠는 면으로서 찍힌 촬상 결과가 얻어진다. 도 10에서는 크랙의 일방측이 청색계의 색을 띠는 면이며, 크랙의 타방측이 녹색계의 색을 띠는 면으로서 찍힌 예를 도시하고 있다. 이 경우, 청색계의 색을 띠는 면과 녹색계의 색을 띠는 면의 경계가 경사 각도의 변화점이 되기 때문에 크랙으로서 검출된다. 또한, 도 10에서는 이해의 용이화를 위해 크랙의 양측이 상이한 계통의 색인 예를 도시했지만, 크랙의 양측이 동 계통의 색(청색계의 색끼리 등)이어도 기준값 이상의 경사 각도의 변화가 있으면 크랙으로서 검출 가능하다.Fig. 10 is a schematic diagram of a cracked component E, which was imaged by irradiating RGB concentric circular light. When the component E is imaged by irradiation with RGB concentric circular light, an image pickup result is obtained in which both sides of the crack are colored as surfaces with different RGB ratios because the inclination angles are usually different on both sides of the crack. 10 shows an example in which one side of the crack is a blue-colored surface and the other side of the crack is a green-colored surface. In this case, since the boundary between the blue-colored surface and the green-colored surface serves as a change point of the inclination angle, cracks are detected. In addition, although FIG. 10 shows an example of indexes of different systems on both sides of the crack for ease of understanding, even if both sides of the crack are colors of the same system (blue colors, etc.), if there is a change in the inclination angle of more than the reference value, the crack can be detected as
또한, 도 11에 나타내는 바와 같이 제어 장치(40)는 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 실장 기판(P) 상의 부품(E)의 뜸을 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 여기에서, RGB의 동심원광을 이용한 경우, 경사 각도를 취득할 수 있는 한편, 경사 방향에 대해서는 알 수 없다. 이 때문에 실장 기판(P) 상의 부품(E)에 뜸이 발생한 것에 의해 부품(E)의 경사 각도가 취득되는 경우와, 부품(E)에 뜸이 발생해 있지 않음에도 불구하고 실장 기판(P) 자체가 경사짐으로써 부품(E)의 경사 각도가 취득되는 경우를 구별하는 것이 곤란하다.Moreover, as shown in FIG. 11, the
그래서 본 실시형태에서는, 제어 장치(40)는 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과에 의거하는 검사 대상(P1)의 경사 각도와, 3차원 계측부(34)에 의한 검사 대상(P1)의 높이 정보에 의거하여 실장 기판(P) 상의 부품(E)의 뜸(검사 대상(P1)의 상태)을 검사하는 제어를 행하도록 구성되어 있다.Therefore, in the present embodiment, the
구체적으로는, 제어 장치(40)는 3차원 계측부(34)에 의한 검사 대상(P1)의 높이 정보에 의거하여 실장 기판(P)의 경사 방향 및 경사 각도와, 부품(E)의 경사 방향을 취득하도록 구성되어 있다. 그리고, 제어 장치(40)는 3차원 계측부(34)를 사용해서 취득한 실장 기판(P)의 경사 방향 및 부품(E)의 경사 방향을 고려하여, 3차원 계측부(34)를 사용해서 취득한 실장 기판(P)의 경사 각도와, RGB 동심원광을 사용해서 취득한 부품(E)의 경사 각도의 각도차를 취득하도록 구성되어 있다. 그리고, 제어 장치(40)는 취득한 각도차가 기준값 이상일 경우, 실장 기판(P) 상의 부품(E)의 뜸이 발생해 있는 것을 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 또한, 본 구성은 산란광이 충분히 얻어지지 않기 때문에, 산란광을 사용해서 계측하는 3차원 계측부(34)에서는 경사 각도를 정확하게 계측하는 것이 곤란한 경면을 갖는 부품(E)(반도체 웨이퍼 칩 등)의 뜸의 검출에 대해서 특히 유효하다. 또한, 실장 기판(P)에 대해서는, 통상 산란광이 충분히 얻어지기 때문에 3차원 계측부(34)에 의해 경사 방향 및 경사 각도를 계측하는 것이 가능하다. 또한, 부품(E)의 경사 방향에 대해서는 산란광이 충분히 얻어지지 않는 경우에도 3차원 계측부(34)에 의해 계측하는 것이 가능하다.Specifically, the
(테이블 취득 처리)(table acquisition processing)
이어서, 도 12 및 도 13을 참조하여 제 1 실시형태의 실장 기판 검사 장치(100)에 의한 테이블 취득 처리를 플로우 차트에 의거하여 설명한다. 또한, 테이블 취득 처리는 실장 기판 검사 장치(100)에 의한 검사 대상(P1)의 검사를 행하기 전에 행해진다. 또한, 플로우 차트의 각 처리는 제어 장치(40)에 의해 행해져도 좋고, 작업자에 의해 행해져도 좋다.Next, with reference to Figs. 12 and 13, table acquisition processing by the mounting
또한, 테이블 취득 처리는 도 13에 나타내는 바와 같이, 환산 정보(42a)를 취득하기 위한 전용의 지그(J)를 사용해서 행해진다. 지그(J)는 색상을 갖지 않는 플레이트이다. 예를 들면, 지그(J)로서는 경면의 알루미늄제의 플레이트를 채용할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 13, a table acquisition process is performed using the dedicated jig J for acquiring
도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 우선 스텝(S1)에 있어서 동심원 조명부(32)에 의해 RGB 동심원광을 조사한 지그(J)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과가 취득된다. 1회째의 스텝(S1)에서는, 지그(J)는 수평인 상태(경사 각도 0의 상태)로 설정되어 있다.As shown in FIG. 12 and FIG. 13, first, in step S1, the result of imaging by the
그리고, 스텝(S2)에 있어서 지그(J)의 촬상 결과에 의거하여 지그(J)의 RGB 비율이 취득되어 보존된다.Then, in step S2, the RGB ratio of the jig J is acquired and stored based on the imaging result of the jig J.
그리고, 스텝(S3)에 있어서 지그(J)가 소정 각도(예를 들면, 0.1°) 기울어진다.Then, in step S3, the jig J is inclined at a predetermined angle (for example, 0.1°).
그리고, 스텝(S4)에 있어서 측정 범위분(예를 들면, 2.5°분) 측정했는지의 여부가 판단된다. 측정 범위분 측정하고 있지 않다고 판단된 경우, 스텝(S1)으로 진행한다. 그리고, 측정 범위분의 측정이 완료될 때까지 스텝(S1~S4)의 처리가 반복된다.And in step S4, it is judged whether or not the measurement range (for example, 2.5 degrees) was measured. If it is determined that the measurement is not carried out in the measurement range, the process proceeds to step S1. Then, the processing of steps S1 to S4 is repeated until the measurement for the measurement range is completed.
또한, 스텝(S4)에 있어서 측정 범위분 측정하고 있다고 판단된 경우, 스텝(S5)으로 진행한다. 스텝(S5)으로 진행하는 단계에서는, 도 9에 나타내는 바와 같은 지그(J)의 경사 각도에 따른 RGB 비율의 변화의 측정 결과를 취득하는 것이 가능하다.In addition, when it is judged that the measuring range is being measured in step S4, it progresses to step S5. In the step of advancing to step S5, it is possible to acquire the measurement result of the change of RGB ratio according to the inclination angle of the jig J as shown in FIG.
그리고, 스텝(S5)에 있어서 지그(J)의 경사 각도에 따른 RGB 비율의 변화의 측정 결과에 의거하여 RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 환산 정보(42a)가 취득(작성)되어 기억부(42)에 기억된다.Then, in step S5,
(기판 검사 처리)(substrate inspection processing)
이어서, 도 14를 참조하여 제 1 실시형태의 실장 기판 검사 장치(100)에 의한 기판 검사 처리를 플로우 차트에 의거하여 설명한다. 또한, 플로우 차트의 각 처리는 제어 장치(40)에 의해 행해진다.Next, with reference to FIG. 14, the board|substrate inspection process by the mounting
도 14에 나타내는 바와 같이, 우선 스텝(S11)에 있어서 동심원 조명부(32)에 의해 RGB 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)(실장 기판(P))의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과가 취득된다.As shown in Fig. 14, first, in step S11, the result of imaging by the
그리고, 스텝(S12)에 있어서 검사 대상(P1)의 촬상 결과에 의거하여 검사 대상(P1)의 RGB 비율이 취득된다. 스텝(S12)에서는, 예를 들면 촬상 결과(화상)의 화소마다의 RGB 비율이 취득된다. 또한, 스텝(S12)에서는, 예를 들면 촬상 결과(화상)의 화소의 집합체마다의 RGB 비율(집합체에 있어서의 RGB 평균 비율)이 취득된다. 또한, 화소의 집합체란, 예를 들면 촬상 결과(화상)에 있어서 동일 평면으로 간주할 수 있는 화소의 집합이다.And in step S12, the RGB ratio of the inspection subject P1 is acquired based on the imaging result of the inspection subject P1. In step S12, for example, the RGB ratio for each pixel of the imaging result (image) is obtained. Further, in step S12, for example, the RGB ratio (average ratio of RGB in the aggregate) for each aggregate of pixels of the imaging result (image) is acquired. Incidentally, an aggregate of pixels is a set of pixels that can be regarded as the same plane in an imaging result (image), for example.
그리고, 스텝(S13)에 있어서 검사 대상(P1)의 RGB 비율과 환산 정보(42a)에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도가 취득된다. 스텝(S13)에서는, 예를 들면 촬상 결과(화상)의 화소마다의 경사 각도가 취득된다. 또한, 스텝(S12)에서는, 예를 들면 촬상 결과(화상)의 화소의 집합체마다의 경사 각도가 취득된다.And in step S13, the inclination angle of the inspection subject P1 is acquired based on the RGB ratio of the inspection subject P1 and the
그리고, 스텝(S14)에 있어서 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 검사 대상(P1)의 상태의 검사가 행해진다. 스텝(S14)에서는, 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 경사 각도의 변화점이 부품(E)의 크랙으로서 검출된다. 또한, 스텝(S14)에서는 부품(E)의 경사 각도와, 3차원 계측부(34)에 의해 취득한 실장 기판(P)의 경사 방향, 경사 각도, 및 부품(E)의 경사 방향에 의거하여 실장 기판(P) 사이에 극단적인 각도차를 갖는 부품(E)이 실장 기판(P)으로부터의 뜸이 발생한 부품(E)으로서 검출된다. 그리고 기판 검사 처리가 종료된다.And in step S14, based on the inclination angle of the inspection subject P1, the inspection of the state of the inspection subject P1 is performed. In step S14, the change point of the inclination angle is detected as a crack in the component E based on the inclination angle of the inspection target P1. Further, in step S14, based on the inclination angle of the component E, the inclination direction and inclination angle of the mounting board P obtained by the three-
(제 1 실시형태의 효과)(Effect of the first embodiment)
제 1 실시형태에서는 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.In the first embodiment, the following effects can be obtained.
제 1 실시형태에서는, 상기와 같이 실장 기판 검사 장치(100)에 부품(E)이 실장된 실장 기판(P)을 포함하는 검사 대상(P1)을 촬상하는 촬상부(31)와, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 검사 대상(P1)에 조사하는 동심원 조명부(32)와, RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득함과 아울러, 취득한 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 검사 대상(P1)의 상태를 검사하는 제어를 행하는 제어 장치(40)를 설치한다. 이것에 의해, 검사 대상(P1)의 경사 각도에 따라 촬상 결과에 있어서의 RGB의 각 색의 밝기가 변화되는 것을 이용해서 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득할 수 있다. 여기에서, 검사 대상(P1)의 반사율이 변화된 경우 RGB의 각 색의 밝기(명도)는 변화되지만, RGB의 각 색의 밝기의 변화 상태(상황)는 변화되지 않고 유지된다. 이 때문에, 검사 대상(P1)의 경사 각도에 따라 촬상 결과에 있어서의 RGB의 각 색의 밝기가 변화되는 것을 이용해서 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득함으로써, 단색의 명암 정보에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득하는 경우와 달리 검사 대상(P1)의 반사율의 변화에 관계없이 검사 대상(P1)의 경사 각도를 정밀도 좋게 취득할 수 있다. 그 결과, 경사 각도에 의거하는 검사 대상(P1)의 상태의 검사를 정밀도 좋게 행할 수 있다.In the first embodiment, the
또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이, 제어 장치(40)는 촬상 결과에 있어서의 검사 대상(P1)의 적색, 녹색, 및 청색의 비율인 RGB 비율에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 검사 대상(P1)의 반사율의 변화에 의하지 않는 RGB 비율에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 보다 정밀도 좋게 취득할 수 있으므로, 경사 각도에 의거하는 검사 대상(P1)의 상태의 검사를 보다 정밀도 좋게 행할 수 있다.In addition, in the first embodiment, as described above, the
또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이, 제어 장치(40)는 검사 대상(P1)의 RGB 비율과, 미리 취득한 RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 환산 정보(42a)에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 환산 정보(42a)에 의해 검사 대상(P1)의 RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 것만으로 검사 대상(P1)의 경사 각도를 간단하게 또한 확실하게 취득할 수 있다.Further, in the first embodiment, as described above, the
또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이, 동심원 조명부(32)는 동심원상으로 배치된 적색 광원(61), 녹색 광원(62), 및 청색 광원(63)을 포함하거나, 또는 백색 광원(71)과, 백색 광원(71)과 대향하는 위치에 배치된 RGB의 동심원 컬러 필터(72)를 포함한다. 이것에 의해 동심원 조명부(32)가 동심원상으로 배치된 적색 광원(61), 녹색 광원(62), 및 청색 광원(63)을 포함할 경우 적색, 녹색, 및 청색이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 백색 광원(71)과, 백색 광원(71)과 대향하는 위치에 배치된 RGB의 동심원 컬러 필터(72)를 포함할 경우, RGB의 각 색의 광원을 별개로 형성하는 경우와 달리 색이 섞이는 것을 억제하기 때문에, 광원끼리를 구획하는 구조가 필요 없기 때문에 동심원 조명부(32)의 구조를 간소화할 수 있다.Further, in the first embodiment, as described above, the concentric
또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이, 제어 장치(40)는 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 경사 각도의 변화점을 크랙으로서 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 크랙이 발생한 경우에는, 통상 크랙의 양측에서 경사 각도가 상이하기 때문에 경사 각도의 변화점이 크랙에 대응하는 것을 이용해서 검사 대상(P1)의 크랙을 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 여기에서, 화상의 암부를 크랙으로서 검출하는 방법도 있지만, 화상의 암부를 크랙으로서 검출하는 경우 크랙의 폭이 좁으면(예를 들면, 1화소 미만이면) 화상에 있어서 크랙을 인식할 수 없기 때문에 크랙을 검출할 수 없는 경우가 있다. 한편, 본 구성에서는 경사 각도의 변화점을 크랙으로서 검출하므로, 화상의 암부를 크랙으로서 검출하는 경우와 달리 크랙의 폭이 좁아 화상에 있어서 크랙을 암부로서 인식할 수 없는 경우에도 크랙을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.Moreover, in 1st Embodiment, as mentioned above, the
또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이, 부품(E)은 반도체 웨이퍼 칩을 포함한다. 또한, 제어 장치(40)는 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 반도체 웨이퍼 칩의 크랙을 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 크랙이 발생하기 쉬운 반도체 웨이퍼 칩에 있어서 크랙을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.Also, in the first embodiment, as described above, the component E includes a semiconductor wafer chip. In addition, the
또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이, 제어 장치(40)는 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 실장 기판(P) 상의 부품(E)의 뜸을 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 정밀도 좋게 취득한 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 실장 기판(P) 상의 부품(E)의 뜸을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.In addition, in the first embodiment, as described above, the
또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이, 실장 기판 검사 장치(100)는 검사 대상(P1)의 높이 정보를 계측 가능한 3차원 계측부(34)를 구비한다. 또한, 제어 장치(40)는 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과에 의거하는 검사 대상(P1)의 경사 각도와, 3차원 계측부(34)에 의한 검사 대상(P1)의 높이 정보에 의거하여 검사 대상(P1)의 상태를 검사하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과에 의거하는 검사 대상(P1)의 경사 각도뿐만 아니라, 3차원 계측부(34)에 의한 검사 대상(P1)의 높이 정보에도 의거하여 검사 대상(P1)의 상태를 보다 정밀도 좋게 검사할 수 있다.In addition, in the first embodiment, as described above, the mounting
[제 2 실시형태][Second Embodiment]
이어서, 도 15를 참조하여 제 2 실시형태에 대해서 설명한다. 이 제 2 실시형태에서는 동심원 조명부에 조사 렌즈를 설치한 상기 제 1 실시형태와 달리, 촬상부의 대물 렌즈를 동심원 조명부의 조사 렌즈로서 사용하는 예에 대해서 설명한다. 또한, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는, 도면 중에 있어서 동일한 부호를 붙여서 도시하고, 그 설명을 생략한다.Next, referring to Fig. 15, a second embodiment will be described. Unlike the first embodiment in which the irradiation lens is provided in the concentric lighting unit, in this second embodiment, an example in which the objective lens of the imaging unit is used as the irradiation lens of the concentric lighting unit will be described. In addition, about the same structure as the said 1st Embodiment, the same code|symbol is attached|subjected and illustrated in drawing, and the description is abbreviate|omitted.
(실장 기판 검사 장치의 구성)(Configuration of Mounted Board Inspection Device)
본 발명의 제 2 실시형태에 의한 실장 기판 검사 장치(200)는 도 15에 나타내는 바와 같이, 상기 제 1 실시형태의 동심원 조명부(32) 대신에 동심원 조명부(132)를 구비하는 점에서 상기 제 1 실시형태에 의한 실장 기판 검사 장치(100)와 상위하다. 또한, 실장 기판 검사 장치(200)는 2차원 조명부(33)와 3차원 계측부(34)를 구비하고 있다. 또한, 실장 기판 검사 장치(200)는 청구의 범위의 「검사 장치」의 일례이다.As shown in Fig. 15, the mounting
여기에서, 제 2 실시형태에서는 도 15에 나타내는 바와 같이, 동심원 조명부(132)는 촬상부(31)에 있어서 검사 대상(P1)측에 가장 가까운 위치에 배치된 대물 렌즈(31a)를 사용해서 검사 대상(P1)에 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있다. 즉, 제 2 실시형태의 동심원 조명부(132)는 상기 제 1 실시형태의 조사 렌즈(32b) 대신에 촬상부(31)의 대물 렌즈(31a)를 포함하고 있다. 대물 렌즈(31a)는 촬상부(31)의 촬상용 렌즈와 동심원 조명부(132)의 조사용 렌즈를 겸하고 있다. 또한, 대물 렌즈(31a)는 청구의 범위의 「촬상용 렌즈」의 일례이다.Here, in the second embodiment, as shown in FIG. 15 , the
제 2 실시형태에서는, 대물 렌즈(31a)는 하프 미러(32c)와 검사 대상(P1) 사이에 설치되고, 하프 미러(32c)에 의해 반사된 RGB의 동심원광이 조사되도록 구성되어 있다. 대물 렌즈(31a)는 검사 대상(P1)측(물체측)에 있어서 대물 렌즈(31a)를 통과한 광(동심원 광원부(32a)로부터의 RGB의 동심원광)의 주광선과 대물 렌즈(31a)의 광축이 대략 평행해지는 텔레센트릭 렌즈로서 설치되어 있다. 또한, 동심원 광원부(32a)는 검사 대상(P1)에 대물 렌즈(31a)의 광축과 주광선이 대략 평행한 RGB의 동심원광이 조사되도록 대물 렌즈(31a)로부터 대물 렌즈(31a)의 초점 거리분만큼 이간된 위치에 배치되어 있다.In the second embodiment, the
또한, 제 2 실시형태의 그 외의 구성은 상기 제 1 실시형태와 마찬가지이다.Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
(제 2 실시형태의 효과)(Effect of the second embodiment)
제 2 실시형태에서는 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.In the second embodiment, the following effects can be obtained.
제 2 실시형태에서는 상기와 같이, 촬상부(31)는 대물 렌즈(31a)를 갖는다. 또한, 동심원 조명부(132)는 대물 렌즈(31a)를 사용해서 검사 대상(P1)에 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있다. 이것에 의해 기존의 대물 렌즈(31a)를 유효하게 이용해서 검사 대상(P1)에 RGB의 동심원광을 조사할 수 있으므로, 동심원 조명부(132)에 조명용 렌즈를 별개로 독립적으로 설치할 필요가 없다. 그 결과, 촬상부(31) 및 동심원 조명부(132)의 구조의 간소화를 도모할 수 있음과 아울러, 촬상부(31) 및 동심원 조명부(132)의 배치의 스페이스 절약화를 도모할 수 있다.In the second embodiment, as described above, the
또한, 제 2 실시형태에서는 상기와 같이, 대물 렌즈(31a)는 촬상부(31)에 있어서 검사 대상(P1)측에 가장 가까운 위치에 배치된 대물 렌즈이다. 이것에 의해 대물 렌즈(31a)를 유효하게 이용해서 검사 대상(P1)에 RGB의 동심원광을 조사할 수 있다.Further, in the second embodiment, as described above, the
또한, 제 2 실시형태의 그 외의 효과는 상기 제 1 실시형태와 마찬가지이다.Other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
[제 3 실시형태][Third Embodiment]
이어서, 도 16~도 18을 참조하여 제 3 실시형태에 대해서 설명한다. 이 제 3 실시형태에서는 동심원 조명부에 3색을 형성한 상기 제 1 및 제 2 실시형태와 달리 동심원 조명부에 4색을 형성한 예에 대해서 설명한다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 도면 중에 있어서 동일한 부호를 붙여서 도시하고, 그 설명을 생략한다.Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 16 to 18 . In this third embodiment, unlike the first and second embodiments in which three colors are formed in the concentric circle lighting section, an example in which four colors are formed in the concentric circle lighting section will be described. In addition, about the same structure as the said 1st and 2nd embodiment, the same code|symbol is attached|subjected in drawing, and the description is abbreviate|omitted.
(실장 기판 검사 장치의 구성)(Configuration of Mounted Board Inspection Device)
본 발명의 제 3 실시형태에 의한 실장 기판 검사 장치(300)는 도 16에 나타내는 바와 같이, 상기 제 2 실시형태의 동심원 조명부(132) 대신에 동심원 조명부(232)를 구비하는 점에서 상기 제 2 실시형태에 의한 실장 기판 검사 장치(200)와 상위하다. 또한, 실장 기판 검사 장치(300)는 2차원 조명부(33)와 3차원 계측부(34)를 구비하고 있다. 또한, 실장 기판 검사 장치(300)는 청구의 범위의 「검사 장치」의 일례이다.As shown in Fig. 16, the mounting
여기에서, 제 3 실시형태에서는 도 16에 나타내는 바와 같이, 동심원 조명부(232)는 RGB를 1색씩과, 동심원의 가장 외측에 RGB 중 동심원의 중심의 색과 동일한 색을 포함하는 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 동심원 조명부(232)는 상기 제 2 실시형태의 동심원 광원부(32a) 대신에 동심원 광원부(232a)를 갖고 있다.Here, in the third embodiment, as shown in Fig. 16, the concentric
도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 동심원 광원부(232a)는 RGB를 1색씩과, 동심원의 가장 외측에 RGB 중 동심원의 중심의 색과 동일한 색을 포함하는 RGB의 동심원광을 발하도록 구성되어 있다. RGB의 동심원광은 대략 원형상의 제 1 색의 광과, 대략 원형상의 제 1 색의 광의 외주를 둘러싸도록 배치된 대략 링상의 제 2 색의 광과, 대략 링상의 제 2 색의 광의 외주를 둘러싸도록 배치된 대략 링상의 제 3 색의 광과, 대략 링상의 제 3 색의 광의 외주를 둘러싸도록 배치된 대략 링상의 제 1 색의 광을 포함하고 있다. 중심의 제 1 색의 광과, 제 2 색의 광과, 제 3 색의 광과, 가장 외측의 제 1 색의 광은 중심측으로부터 외주측을 향해 이 순서대로 배치되어 있다. 또한, RGB의 동심원광에 있어서의 적색, 녹색, 및 청색의 배치 순서 및 중심과 가장 외측의 색은 특별히 한정되지 않지만, 도 16 및 도 17에 나타내는 예에서는, 일례로서 적색, 녹색, 청색, 및 적색이 중심측으로부터 외주측을 향해 이 순서대로 배치되어 있다.As shown in FIGS. 16 and 17, the concentric
또한, 동심원 광원부(232a)는 중심의 색의 조사 입체각(I)의 종단(외측단)과, 가장 외측의 색의 조사 입체각(I)의 시단(내측단) 사이의 각도가 관찰 입체각(O)의 값보다 큰 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있다. 즉, 동심원 광원부(232a)는 중심의 색의 광과, 가장 외측의 색의 광의 동일 색의 광이 동시에 관찰 입체각(O) 내에 포함되지 않는 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있다.In addition, in the concentric
도 18은 제 3 실시형태의 동심원 조명부(232)를 이용한 검사 대상(P1)의 검사면의 경사 각도에 따른 RGB 비율의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 18에 나타내는 그래프와 상기 제 1 실시형태의 도 9에 나타내는 그래프를 비교하면, 도 18에 나타내는 그래프에서는 검사 대상(P1)의 경사 각도 측정 범위의 종반(즉, 검사 대상(P1)의 경사 각도가 큰 경우)에 있어서 적색과 청색의 비율이 변화되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 도 18에 나타내는 그래프에서는 검사 대상(P1)의 경사 각도 측정 범위의 종반에 있어서도 복수 색(2색)의 밝기의 변화(비율의 변화)에 의거하여 경사 각도를 취득할 수 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 제 3 실시형태에서는 검사 대상(P1)의 경사 각도 측정 범위의 종반에 있어서의 참고 데이터를 늘린 상태에서 경사 각도를 취득하는 것이 가능하다. 또한, 상세한 설명은 생략하지만 제 3 실시형태에서는 환산 정보(42a)로서 도 18에 나타내는 바와 같은 그래프에 대응하는 정보가 취득(작성)된다.18 is a graph showing a change in RGB ratio according to an inclination angle of the inspection surface of the inspection target P1 using the concentric
또한, 제 3 실시형태의 그 외의 구성은 상기 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지이다.Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first and second embodiments.
(제 3 실시형태의 효과)(Effect of the third embodiment)
제 3 실시형태에서는 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.In the third embodiment, the following effects can be obtained.
제 3 실시형태에서는 상기와 같이, 동심원 조명부(232)는 RGB를 1색씩과, 동심원의 가장 외측에 RGB 중 동심원의 중심의 색과 동일한 색을 포함하는 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, RGB의 동심원광이 동심원의 가장 외측에 RGB 중 동심원의 중심의 색과 동일한 색을 포함함으로써 검사 대상(P1)의 경사 각도 측정 범위의 종반(즉, 검사 대상(P1)의 경사 각도가 큰 경우)에 있어서도, 복수 색의 밝기의 변화에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 정밀도 좋게 취득할 수 있다.In the third embodiment, as described above, the concentric
또한, 제 3 실시형태의 그 외의 효과는 상기 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지이다.Other effects of the third embodiment are the same as those of the first and second embodiments.
[제 4 실시형태][Fourth Embodiment]
이어서, 도 19~도 23을 참조하여 제 4 실시형태에 대해서 설명한다. 이 제 4 실시형태에서는 상기 제 1 실시형태의 구성에 추가하여, 색상 정보를 더 고려해서 경사 각도를 취득하는 예에 대해서 설명한다. 또한, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 도면 중에 있어서 동일한 부호를 붙여서 도시하고, 그 설명을 생략한다.Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 19 to 23 . In this fourth embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, an example in which an inclination angle is obtained by further considering color information will be described. In addition, about the same structure as the said 1st Embodiment, the same code|symbol is attached|subjected in drawing, and the description is abbreviate|omitted.
(실장 기판 검사 장치의 구성)(Configuration of Mounted Board Inspection Device)
본 발명의 제 4 실시형태에 의한 실장 기판 검사 장치(400)는 도 19(A), 도 19(B)에 나타내는 바와 같이 상기 제 1 실시형태의 동심원 조명부(32) 대신에 동심원 조명부(332)를 구비하는 점에서 상기 제 1 실시형태에 의한 실장 기판 검사 장치(100)와 상위하다. 또한, 실장 기판 검사 장치(400)는 2차원 조명부(33)와 3차원 계측부(34)를 구비하고 있다. 또한, 실장 기판 검사 장치(400)는 청구의 범위의 「검사 장치」의 일례이다.As shown in Figs. 19(A) and 19(B), the mounting
제 4 실시형태에서는 도 19(A), 도 19(B)에 나타내는 바와 같이 동심원 조명부(332)는 RGB의 동심원광에 추가하여, 백색광을 검사 대상(P1)에 조사하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 동심원 조명부(332)는 상기 제 1 실시형태의 동심원 광원부(32a) 대신에 동심원 광원부(332a)를 갖고 있다.In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 19(A) and 19(B), the concentric
동심원 광원부(332a)는 적색 광원(61), 녹색 광원(62), 및 청색 광원(63)에 추가하여, 백색 광원(366)을 더 포함하고 있다. 백색 광원(366)은 RGB의 동심원광과 대략 동일한 대략 원형상의 백색의 광을 발하도록 구성되어 있다. 백색 광원(366)은 복수(도 19(B)에서는 17개)의 백색 LED에 의해 구성되어 있다. 또한, 동심원 광원부(332a)는 적색 광원(61), 녹색 광원(62), 및 청색 광원(63)과, 백색 광원(366)을 서로 독립적으로 점등시키는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 동심원 조명부(332)는 RGB의 동심원광과 백색광을 서로 독립적으로 검사 대상(P1)에 조사하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 이 경우, 동심원 조명부(332)와 별개로 독립적으로 백색 조명을 설치할 필요가 없으므로, 장치의 구조가 복잡화되는 것을 억제하는 것이 가능하다.The concentric
여기에서, 도 20 및 도 21을 참조하여 색상을 갖는 면과, 색상을 갖지 않는 면에서의 RGB의 반사 특성의 상위에 대해서 설명한다.Here, the difference in RGB reflection characteristics between the surface having color and the surface not having color will be described with reference to FIGS. 20 and 21 .
도 20에 나타내는 바와 같이, 색상을 갖지 않는 면(경면, 백색면, 흑색면, 및 회색면 등)에서는 RGB의 각 색에 대한 반사 특성은 동일하다. 이 때문에 색상을 갖지 않는 면에 RGB의 동심원광을 조사한 경우, 색상을 갖지 않는 면의 종류(경면, 백색면, 흑색면, 및 회색면 등)에 따라 반사광의 강도는 변화되지만, 색상을 갖지 않는 면의 종류(경면, 백색면, 흑색면, 및 회색면 등)에 관계없이 반사광의 RGB 비율은 변화되지 않고 유지된다. 이 경우, 도 9에 나타내는 바와 같은 환산 정보(42a)에 의해 경사 각도를 취득하는 것이 가능하다.As shown in Fig. 20, the reflection characteristics for each color of RGB are the same on the surface having no color (mirror surface, white surface, black surface, gray surface, etc.). For this reason, when concentric circular light of RGB is irradiated to a surface having no color, the intensity of the reflected light changes depending on the type of the surface having no color (mirror surface, white surface, black surface, gray surface, etc.), but Regardless of the type of surface (mirror surface, white surface, black surface, gray surface, etc.), the RGB ratio of the reflected light remains unchanged. In this case, it is possible to acquire an inclination angle by the
한편, 도 21에 나타내는 바와 같이, 색상을 갖는 면(녹색면, 황색면, 및 적색면 등)에서는 RGB의 각 색에 대한 반사 특성이 색상마다 상이하다. 이 때문에, 색상을 갖는 면에 RGB의 동심원광을 조사한 경우, 색상을 갖는 면의 종류(녹색면, 황색면, 및 적색면 등)에 따라 반사광의 RGB 비율이 변화된다. 이 경우, 도 9에 나타내는 바와 같은 환산 정보(42a)만으로는 경사 각도를 취득하는 것이 곤란하다. 또한, 실장 기판(P)에 있어서는, 색상을 갖는 면은, 예를 들면 구리박면(적색계의 색상의 면) 및 금박면(황색계의 색상의 면) 등이다.On the other hand, as shown in Fig. 21, the reflection characteristics for each color of RGB are different for each color on the surface having color (a green surface, a yellow surface, and a red surface, etc.). For this reason, when concentric circular light of RGB is irradiated to a surface having a color, the RGB ratio of the reflected light changes according to the type of the surface having a color (green surface, yellow surface, red surface, etc.). In this case, it is difficult to acquire the inclination angle only with the
그래서, 도 22에 나타내는 바와 같이 제 4 실시형태에서는, 제어 장치(40)는 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과와, 백색광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상 결과로부터 취득되는 검사 대상(P1)의 색상 정보에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다.Then, as shown in FIG. 22, in the 4th embodiment, the
구체적으로는, 제어 장치(40)는 동심원 조명부(332)에 의해 백색광을 조사한 검사 대상(P1)(실장 기판(P))을 촬상부(31)에 의해 촬상시키는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(40)는 백색광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과를 취득하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(40)는 취득한 촬상 결과에 의거하여 촬상 결과에 있어서의 검사 대상(P1)의 RGB의 각 색의 명도(색상 정보)를 취득하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(40)는 취득한 검사 대상(P1)의 RGB의 각 색의 명도에 의거하여 검사 대상(P1)의 색상 보정 계수(색상 정보)를 취득하도록 구성되어 있다. 색상 보정 계수는 색상에 의한 RGB 비율의 상위를 캔슬하기 위한 계수이다. 색상 보정 계수는, 예를 들면 백색광의 조사하에 있어서의 검사 대상(P1)의 RGB 비율의 역수로서 취득된다.Specifically, the
또한, 제어 장치(40)는 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 동심원 조명부(332)에 의해 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과에 의거하여 RGB의 각 색의 명도를 취득하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(40)는 RGB의 동심원광을 사용해서 취득한 검사 대상(P1)의 RGB의 각 색의 명도에 검사 대상(P1)의 색상 보정 계수를 승산함으로써, RGB의 동심원광을 사용해서 취득한 검사 대상(P1)의 촬상 결과를 보정하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 제어 장치(40)는 색상의 상위를 보정한 검사 대상(P1)의 촬상 결과를 취득하도록 구성되어 있다.In addition, the
또한, 제어 장치(40)는 보정 후의 검사 대상(P1)의 촬상 결과에 의거하여 색상의 상위를 보정한 검사 대상(P1)의 RGB 비율을 취득하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(40)는 취득한 검사 대상(P1)의 RGB 비율에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 제어 장치(40)는 검사 대상(P1)의 RGB 비율과 환산 정보(42a)에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다.In addition, the
또한, 제 4 실시형태에서는 RGB의 동심원광과 동일 광로(동일 조사 경로)로 조사한 백색광에 의한 검사 대상(P1)의 촬상 결과를 취득하므로, 백색광에 의한 검사 대상(P1)의 촬상 결과에 의거하여 검사 대상(P1)의 색상 보정 계수(색상 정보)를 정밀도 좋게 취득하는 것이 가능하다.Further, in the fourth embodiment, since the imaging result of the inspection target P1 by the white light irradiated with the same optical path (same irradiation path) as the concentric circular light of RGB is acquired, based on the imaging result of the inspection target P1 by the white light It is possible to acquire the color correction coefficient (color information) of the inspection target P1 with high accuracy.
도 22에서는 색상을 갖지 않는 은색면(반도체 웨이퍼 칩), 색상을 갖는 황색면(금박), 및 색상을 갖는 적색면(구리박)의 3개의 면에 대해서 상기 색상 보정을 행하는 예를 도시하고 있다. 또한, 3개의 면은 동일 각도로 경사져 있다.22 shows an example of performing the color correction on three surfaces: a silver surface without color (semiconductor wafer chip), a yellow surface with color (gold foil), and a red surface (copper foil) with color. . Also, the three faces are inclined at the same angle.
백색광의 조사하의 촬상 결과에 있어서, 색상을 갖지 않는 은색면에서는 RGB의 각 색의 반사 특성이 동일하기 때문에 적색, 녹색, 및 청색의 명도는 어느 것이나 100이다. 또한, 색상을 갖는 황색면에서는 RGB의 각 색의 반사 특성이 상이하기 때문에 적색의 명도가 100이며, 녹색의 명도가 100이며, 청색의 명도가 50이다. 또한, 색상을 갖는 적색면에서는 RGB의 각 색의 반사 특성이 상이하기 때문에 적색의 명도가 100이며, 녹색의 명도가 50이며, 청색의 명도가 25이다.In the image pickup result under the irradiation of white light, since the reflection characteristics of each color of RGB are the same on the colorless silver surface, the brightness of red, green, and blue are all 100. In addition, since the reflection characteristics of each color of RGB are different on the yellow surface having color, the brightness of red is 100, the brightness of green is 100, and the brightness of blue is 50. In addition, since the reflection characteristics of each color of RGB are different on the red surface having color, the brightness of red is 100, the brightness of green is 50, and the brightness of blue is 25.
이 촬상 결과에 의거하여 색상 보정 계수를 취득한 경우, 색상을 갖지 않는 은색면에서는 적색, 녹색, 및 청색의 색상 보정 계수는 어느 것이나 1(R 계수:G 계수:B 계수=1:1:1)이 된다. 또한, 색상을 갖는 황색면에서는 적색의 색상 보정 계수가 1이 되고, 녹색의 색상 보정 계수가 1이 되고, 청색의 색상 보정 계수가 2(R 계수:G 계수:B 계수=1:1:2)가 된다. 또한, 색상을 갖는 적색면에서는 적색의 색상 보정 계수가 1이 되고, 녹색의 색상 보정 계수가 2가 되고, 청색의 색상 보정 계수가 4(R 계수:G 계수:B 계수=1:2:4)가 된다.When color correction coefficients are acquired based on this imaging result, the color correction coefficients of red, green, and blue are all 1 (R coefficient: G coefficient: B coefficient = 1:1:1) on the silver surface having no hue. becomes In addition, on the yellow surface having color, the color correction coefficient for red is 1, the color correction coefficient for green is 1, and the color correction coefficient for blue is 2 (R coefficient:G coefficient:B coefficient = 1:1:2 ) becomes In addition, in the red plane having color, the color correction coefficient for red is 1, the color correction coefficient for green is 2, and the color correction coefficient for blue is 4 (R coefficient: G coefficient: B coefficient = 1:2:4 ) becomes
또한, RGB 동심원광의 조사하의 촬상 결과에 있어서, 색상을 갖지 않는 은색면에서는 적색의 명도가 42이며, 녹색의 명도가 5이며, 청색의 명도가 92이다. 또한, 색상을 갖는 황색면에서는 청색의 반사광이 얻어지기 어렵기 때문에 색상을 갖지 않는 은색면과는 달리 적색의 명도가 42이며, 녹색의 명도가 5이며, 청색의 명도가 46이다. 또한, 색상을 갖는 적색면에서는 녹색 및 청색의 반사광이 얻어지기 어렵기 때문에 색상을 갖지 않는 은색면과는 달리 적색의 명도가 42이며, 녹색의 명도가 2.5이며, 청색의 명도가 23이다.Further, in the imaging result under the irradiation of RGB concentric circular light, the brightness of red is 42, the brightness of green is 5, and the brightness of blue is 92 on the silver surface having no color. In addition, since it is difficult to obtain blue reflected light on the yellow surface having a color, unlike the silver surface having no color, the brightness of red is 42, the brightness of green is 5, and the brightness of blue is 46. In addition, since it is difficult to obtain green and blue reflected light on the red surface having color, unlike the silver surface having no color, the brightness of red is 42, the brightness of green is 2.5, and the brightness of blue is 23.
이와 같이 상기 색상 보정을 행하지 않는 경우에는, 색상을 갖지 않는 은색면, 색상을 갖는 황색면, 및 색상을 갖는 적색면의 3개의 면 각각에 있어서 RGB 비율이 상이하기 때문에 3개의 면 각각이 동일한 경사 각도를 갖고 있음에도 불구하고, 3개의 면에 있어서 상이한 경사 각도가 취득되어버린다.In the case where the color correction is not performed in this way, since the RGB ratios are different on each of the three surfaces of the silver surface without color, the yellow surface with color, and the red surface with color, each of the three surfaces has the same slope In spite of having an angle, different inclination angles are acquired in three surfaces.
한편, 색상 보정 계수에 의거하여 RGB 동심원광의 조사하의 촬상 결과를 보정한 경우, 색상을 갖지 않는 은색면에서는 R 계수:G 계수:B 계수=1:1:1이기 때문에 색상 보정 계수를 명도로 승산하면 보정 후의 적색의 명도가 42가 되고, 보정 후의 녹색의 명도가 5가 되고, 보정 후의 청색의 명도가 92가 된다. 또한, 색상을 갖는 황색면에서는 R 계수:G 계수:B 계수=1:1:2이기 때문에 색상 보정 계수를 명도로 승산하면 보정 후의 적색의 명도가 42가 되고, 보정 후의 녹색의 명도가 5가 되고, 청색의 명도가 92가 된다. 또한, 색상을 갖는 적색면에서는 R 계수:G 계수:B 계수=1:2:4이기 때문에 색상 보정 계수를 명도로 승산하면 보정 후의 적색의 명도가 42가 되고, 보정 후의 녹색의 명도가 5가 되고, 청색의 명도가 92가 된다.On the other hand, when the imaging result under RGB concentric circular light irradiation is corrected based on the color correction coefficient, the color correction coefficient is multiplied by the brightness because R coefficient:G coefficient:B coefficient = 1:1:1 for the silver surface without color In the lower case, the brightness of red after correction is 42, the brightness of green after correction is 5, and the brightness of blue after correction is 92. In addition, on the yellow side with color, since R coefficient:G coefficient:B coefficient = 1:1:2, when the color correction coefficient is multiplied by the brightness, the brightness of red after correction is 42, and the brightness of green after correction is 5. and the brightness of blue becomes 92. In addition, since the color correction coefficient is multiplied by the lightness, the lightness of red after correction is 42, and the lightness of green after correction is 5. and the brightness of blue becomes 92.
이와 같이 상기 색상 보정을 행하는 경우에는 색상을 갖지 않는 은색면, 색상을 갖는 황색면, 및 색상을 갖는 적색면의 3개의 면 각각에 있어서 RGB 비율이 동일해지기 때문에 동일한 경사 각도를 갖는 3개의 면에 있어서 동일한 경사 각도를 취득하는 것이 가능하다.In this way, when the color correction is performed, since the RGB ratio is the same on each of the three surfaces of the silver surface without color, the yellow surface with color, and the red surface with color, the three surfaces with the same inclination angle It is possible to obtain the same inclination angle in .
(기판 검사 처리)(substrate inspection processing)
이어서, 도 23을 참조하여 제 4 실시형태의 실장 기판 검사 장치(400)에 의한 기판 검사 처리를 플로우 차트에 의거하여 설명한다. 또한, 플로우 차트의 각 처리는 제어 장치(40)에 의해 행해진다.Next, with reference to FIG. 23, the board|substrate inspection process by the mounting
도 23에 나타내는 바와 같이, 우선 스텝(S21)에 있어서 동심원 조명부(332)에 의해 백색광을 조사한 검사 대상(P1)(실장 기판(P))의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과가 취득된다.As shown in Fig. 23, first, in step S21, a result of imaging by the
그리고, 스텝(S22)에 있어서 검사 대상(P1)의 촬상 결과에 의거하여 검사 대상(P1)의 색상 보정 계수가 취득된다. 스텝(S22)에서는, 예를 들면 촬상 결과(화상)의 화소마다의 색상 보정 계수가 취득된다. 또한, 스텝(S22)에서는, 예를 들면 촬상 결과(화상)의 화소의 집합체마다의 색상 보정 계수(집합체에 있어서의 평균의 색상 보정 계수)가 취득된다.And in step S22, the color correction coefficient of the inspection subject P1 is acquired based on the imaging result of the inspection subject P1. In step S22, for example, color correction coefficients for each pixel of the imaging result (image) are obtained. Further, in step S22, for example, a color correction coefficient for each pixel aggregate of the imaging result (image) (an average color correction coefficient in the aggregate) is obtained.
그리고, 스텝(S23)에 있어서, 동심원 조명부(332)에 의해 RGB 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)(실장 기판(P))의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과가 취득된다.And in step S23, the imaging result by the
그리고, 스텝(S24)에 있어서, 색상 보정 계수에 의거하여 RGB 동심원광을 사용해서 취득한 검사 대상(P1)의 촬상 결과가 보정된다.Then, in step S24, the image pickup result of the inspection target P1 acquired using RGB concentric circular light is corrected based on the color correction coefficient.
그리고, 스텝(S25)에 있어서, 보정 후의 검사 대상(P1)의 촬상 결과에 의거하여 검사 대상(P1)의 RGB 비율이 취득된다. 스텝(S25)에서는, 예를 들면 촬상 결과(화상)의 화소마다의 RGB 비율이 취득된다. 또한, 스텝(S25)에서는, 예를 들면 촬상 결과(화상)의 화소의 집합체마다의 RGB 비율이 취득된다.And in step S25, the RGB ratio of the inspection subject P1 is acquired based on the imaging result of the inspection subject P1 after correction. In step S25, for example, the RGB ratio for each pixel of the imaging result (image) is acquired. Further, in step S25, for example, the RGB ratio for each pixel aggregate of the imaging result (image) is acquired.
그리고, 스텝(S26)에 있어서, 보정 후의 검사 대상(P1)의 RGB 비율과 환산 정보(42a)에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도가 취득된다. 스텝(S26)에서는, 예를 들면 촬상 결과(화상)의 화소마다의 경사 각도가 취득된다. 또한, 스텝(S12)에서는, 예를 들면 촬상 결과(화상)의 화소의 집합체마다의 경사 각도가 취득된다.Then, in step S26, the inclination angle of the inspection subject P1 is acquired based on the RGB ratio of the inspection subject P1 after correction and the
그리고, 스텝(S27)에 있어서, 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 검사 대상(P1)의 상태의 검사가 행해진다. 스텝(S27)에서는 검사 대상(P1)의 경사 각도에 의거하여 경사 각도의 변화점이 부품(E)의 크랙으로서 검출된다. 또한, 스텝(S27)에서는 부품(E)의 경사 각도와, 3차원 계측부(34)에 의해 취득한 실장 기판(P)의 경사 방향, 경사 각도, 및 부품(E)의 경사 방향에 의거하여 실장 기판(P) 사이에 극단적인 각도차를 갖는 부품(E)이 실장 기판(P)으로부터의 뜸이 발생한 부품(E)으로서 검출된다. 그리고 기판 검사 처리가 종료된다.And in step S27, based on the inclination angle of the inspection subject P1, the inspection of the state of the inspection subject P1 is performed. In step S27, based on the inclination angle of the inspection object P1, the change point of the inclination angle is detected as a crack in the component E. Further, in step S27, based on the inclination angle of the component E, the inclination direction and inclination angle of the mounting board P obtained by the three-
또한, 제 4 실시형태의 그 외의 구성은 상기 제 1 실시형태와 마찬가지이다.Other configurations of the fourth embodiment are the same as those of the first embodiment.
(제 4 실시형태의 효과)(Effect of 4th Embodiment)
제 4 실시형태에서는 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.In the fourth embodiment, the following effects can be obtained.
제 4 실시형태에서는 상기와 같이, 제어 장치(40)는 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상부(31)에 의한 촬상 결과와, 백색광을 조사한 검사 대상(P1)의 촬상 결과로부터 취득되는 검사 대상(P1)의 색상 정보에 의거하여 검사 대상(P1)의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 색상을 갖는 면과 색상을 갖지 않는 면에서는 RGB의 반사 특성이 상이한 점 및 색상을 갖는 면에서도 색상마다 RGB의 반사 특성이 상이한 점을 고려해서 검사 대상(P1)의 경사 각도를 보다 정밀도 좋게 취득할 수 있다.In the fourth embodiment, as described above, the
또한, 제 4 실시형태의 그 외의 효과는 상기 제 1 실시형태와 마찬가지이다.Other effects of the fourth embodiment are the same as those of the first embodiment.
(변형예)(modified example)
또한, 금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상술한 실시형태의 설명이 아니라 청구의 범위에 의해 나타내어지고, 또한 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경(변형예)이 포함된다.In addition, it should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration in all points, and is not restrictive. The scope of the present invention is shown by the claims rather than the description of the above-described embodiments, and includes all changes (modifications) within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
예를 들면, 상기 제 1~제 4 실시형태에서는 본 발명을 실장 기판 검사 장치에 적용하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명은 실장 기판 검사 장치 이외의 검사 장치에 적용되어도 좋다. 또한, 본 발명은 경면 부재 및 투명 부재(투명 케이스 등) 등의 충분한 산란광이 얻어지기 어렵기 때문에, 경사 각도의 정보가 얻어지기 어려운 부재(검사 대상)의 검사에 특히 적합하다.For example, in the above first to fourth embodiments, an example in which the present invention is applied to a mounting substrate inspection device has been shown, but the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to inspection devices other than the mounting board inspection device. Further, the present invention is particularly suitable for inspection of a member (inspection target) for which inclination angle information is difficult to obtain because it is difficult to obtain sufficient scattered light, such as a mirror surface member and a transparent member (such as a transparent case).
또한, 상기 제 1~제 4 실시형태에서는 실장 기판 검사 장치(검사 장치)가 2차원 조명부와 3차원 계측부를 구비하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 검사 장치가 2차원 조명부와 3차원 계측부를 구비하고 있지 않아도 좋다. 또한, 검사 장치가 2차원 조명부와 3차원 계측부 중 어느 일방만을 구비하고 있어도 좋다.Further, in the above first to fourth embodiments, an example in which the mounting substrate inspection device (inspection device) includes a two-dimensional lighting unit and a three-dimensional measuring unit has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the inspection device does not need to include a two-dimensional lighting unit and a three-dimensional measuring unit. In addition, the inspection device may include only either one of the two-dimensional lighting unit and the three-dimensional measurement unit.
또한, 상기 제 1~제 4 실시형태에서는 동심원 광원부와 검사 대상 사이에 하프 미러를 설치하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 동심원 광원부와 검사 대상 사이에 프리즘을 설치해도 좋다.Further, in the above first to fourth embodiments, an example in which a half mirror is provided between the concentric light source unit and the inspection target has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, a prism may be provided between the concentric light source unit and the inspection target.
또한, 상기 제 1~제 4 실시형태에서는 환산 정보가 환산 테이블인 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 환산 정보가 RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 환산용 함수이어도 좋다.Further, in the above first to fourth embodiments, an example in which the conversion information is a conversion table has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the conversion information may be a conversion function for converting an RGB ratio into an inclination angle.
또한, 상기 제 1~제 4 실시형태에서는 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 부품의 크랙 및 부품의 뜸을 검출하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 검사 대상(부품 및 기판 등)의 변형을 검출해도 좋다.Further, in the first to fourth embodiments described above, examples of detecting cracks of components and lagging of components based on the inclination angle of the object to be inspected have been shown, but the present invention is not limited to these. In the present invention, deformation of the inspection target (eg, parts and substrates) may be detected based on the inclination angle of the inspection target.
또한, 상기 제 1~제 4 실시형태에서는 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 반도체 웨이퍼 칩의 크랙을 검출하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 LED 부품의 몰드 부분(투명 수지 부분)의 크랙을 검출해도 좋다.Further, in the above first to fourth embodiments, an example of detecting a crack in a semiconductor wafer chip based on an inclination angle of an object to be inspected has been shown, but the present invention is not limited to this. In this invention, you may detect the crack of the mold part (transparent resin part) of an LED component based on the inclination angle of the inspection object.
또한, 상기 제 1~제 4 실시형태에서는 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상의 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하는 검사 대상의 경사 각도와, 3차원 계측부에 의한 검사 대상의 높이 정보에 의거하여 부품의 뜸을 검출하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상의 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하는 검사 대상의 경사 각도와, 3차원 계측부에 의한 검사 대상의 높이 정보에 의거하여 부품의 크랙을 검출해도 좋다. 또한, 본 발명에서는, 가능한 경우에는 RGB의 동심원광을 조사한 검사 대상의 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하는 검사 대상의 경사 각도만에 의거하여 부품의 뜸을 검출해도 좋다.Further, in the first to fourth embodiments described above, based on the inclination angle of the inspection target based on the imaging result by the imaging unit of the inspection target irradiated with RGB concentric circular light and the height information of the inspection target by the three-dimensional measuring unit, parts are detected. Although an example of detecting moxibustion has been shown, the present invention is not limited to this. In the present invention, based on the inclination angle of the inspection subject based on the imaging result of the imaging unit of the inspection subject irradiated with RGB concentric circular light and the height information of the inspection subject by the three-dimensional measurement unit, cracks in the component may be detected. Further, in the present invention, if possible, component flaking may be detected based only on the inclination angle of the inspection subject based on the result of imaging by the imaging unit of the inspection subject irradiated with RGB concentric circular light.
또한, 상기 제 1 및 제 4 실시형태에서는, 설명의 편의상 제어 처리를 처리 플로우를 따라 순번대로 처리를 행하는 플로우 구동형의 플로우를 사용해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 제어 처리를 이벤트 단위로 처리를 실행하는 이벤트 구동형(이벤트 드리븐형)의 처리에 의해 행해도 좋다. 이 경우, 완전한 이벤트 구동형으로 행해도 좋고, 이벤트 구동 및 플로우 구동을 조합해서 행해도 좋다.In the first and fourth embodiments, for convenience of description, control processing was described using a flow-driven flow in which processing is sequentially performed according to a processing flow, but the present invention is not limited to this. In the present invention, control processing may be performed by event-driven (event-driven) processing that executes processing in units of events. In this case, it may be completely event-driven or a combination of event-driven and flow-driven.
31: 촬상부
31a: 대물 렌즈(촬상용 렌즈)
32, 132, 232, 332: 동심원 조명부
34: 3차원 계측부
40: 제어 장치(제어부)
42a: 환산 정보
61: 적색 광원
62: 녹색 광원
63: 청색 광원
71: 백색 광원
72: 컬러 필터
100, 200, 300, 400: 실장 기판 검사 장치(검사 장치)
E: 부품
P: 실장 기판
P1: 검사 대상31:
32, 132, 232, 332: concentric lighting unit 34: 3D measurement unit
40: control device (control unit) 42a: conversion information
61: red light source 62: green light source
63: blue light source 71: white light source
72: color filter
100, 200, 300, 400: mounting board inspection device (inspection device)
E: Component P: Mounting Board
P1: Inspection target
Claims (13)
적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 상기 검사 대상에 조사하는 동심원 조명부와,
상기 RGB의 동심원광을 조사한 상기 검사 대상의 상기 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하여 상기 검사 대상의 경사 각도를 취득함과 아울러, 취득한 상기 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 상기 검사 대상의 상태를 검사하는 제어를 행하는 제어부를 구비하는 실장 기판 검사 장치.an imaging unit that captures an image of an inspection target including a mounting board on which components are mounted;
A concentric circle lighting unit for irradiating concentric circle lights of RGB in which red (R), green (G), and blue (B) are concentrically arranged to the inspection object;
Obtaining an inclination angle of the inspection subject based on a result of imaging by the imaging unit of the inspection subject irradiated with the concentric circular light of the RGB, and inspecting a state of the inspection subject based on the acquired inclination angle of the inspection subject A mounting substrate inspection apparatus having a control unit that performs control to
상기 제어부는 촬상 결과에 있어서의 상기 검사 대상의 적색, 녹색, 및 청색의 비율인 RGB 비율에 의거하여 상기 검사 대상의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있는 실장 기판 검사 장치.According to claim 1,
The controller is configured to acquire an inclination angle of the inspection subject based on an RGB ratio, which is a ratio of red, green, and blue of the inspection subject in an image pickup result.
상기 제어부는 상기 검사 대상의 RGB 비율과, 미리 취득한 RGB 비율을 경사 각도로 환산하는 환산 정보에 의거하여 상기 검사 대상의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있는 실장 기판 검사 장치.According to claim 2,
The controller is configured to acquire an inclination angle of the inspection object based on the RGB ratio of the inspection object and conversion information for converting the RGB ratio obtained in advance into an inclination angle.
상기 동심원 조명부는 동심원상으로 배치된 적색 광원, 녹색 광원, 및 청색 광원을 포함하거나 또는 백색 광원과, 상기 백색 광원과 대향하는 위치에 배치된 RGB의 동심원 컬러 필터를 포함하는 실장 기판 검사 장치.According to any one of claims 1 to 3,
The concentric circle lighting unit includes a red light source, a green light source, and a blue light source disposed concentrically, or a white light source and an RGB concentric color filter disposed at a position opposite to the white light source.
상기 동심원 조명부는 RGB를 1색씩과, 동심원의 가장 외측에 RGB 중 동심원의 중심의 색과 동일한 색을 포함하는 상기 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있는 실장 기판 검사 장치.According to any one of claims 1 to 4,
The concentric circle lighting unit is configured to irradiate each RGB color and the concentric circle light of the RGB including the same color as the center of the concentric circle among the RGB at the outermost part of the concentric circle.
상기 제어부는 상기 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 경사 각도의 변화점을 크랙으로서 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있는 실장 기판 검사 장치.According to any one of claims 1 to 5,
The control unit is configured to perform control for detecting a change point of an inclination angle as a crack based on an inclination angle of the inspection target.
상기 부품은 반도체 웨이퍼 칩을 포함하고,
상기 제어부는 상기 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 상기 반도체 웨이퍼 칩의 크랙을 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있는 실장 기판 검사 장치.According to claim 6,
The component includes a semiconductor wafer chip,
The controller is configured to perform control for detecting a crack in the semiconductor wafer chip based on an inclination angle of the object to be inspected.
상기 제어부는 상기 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 상기 실장 기판 상의 상기 부품의 뜸을 검출하는 제어를 행하도록 구성되어 있는 실장 기판 검사 장치.According to any one of claims 1 to 7,
and the control unit is configured to perform control for detecting the component on the mounting board based on the inclination angle of the inspection target.
상기 검사 대상의 높이 정보를 계측 가능한 3차원 계측부를 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 RGB의 동심원광을 조사한 상기 검사 대상의 상기 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하는 상기 검사 대상의 경사 각도와, 상기 3차원 계측부에 의한 상기 검사 대상의 높이 정보에 의거하여 상기 검사 대상의 상태를 검사하는 제어를 행하도록 구성되어 있는 실장 기판 검사 장치.According to any one of claims 1 to 8,
Further comprising a three-dimensional measurement unit capable of measuring height information of the inspection target,
The control unit measures the inspection target based on the inclination angle of the inspection target based on the imaging result of the imaging unit of the inspection target irradiated with the concentric circular light of the RGB and the height information of the inspection target by the 3D measurement unit. A mounting board inspection device configured to perform control for inspecting the state of the board.
상기 촬상부는 촬상용 렌즈를 갖고,
상기 동심원 조명부는 상기 촬상용 렌즈를 사용해서 상기 검사 대상에 상기 RGB의 동심원광을 조사하도록 구성되어 있는 실장 기판 검사 장치.According to any one of claims 1 to 9,
The imaging unit has a lens for imaging,
The mounting board inspection apparatus of claim 1 , wherein the concentric lighting unit is configured to irradiate the RGB concentric circular light to the inspection object using the imaging lens.
상기 촬상용 렌즈는 상기 촬상부에 있어서 상기 검사 대상측에 가장 가까운 위치에 배치된 대물 렌즈인 실장 기판 검사 장치.According to claim 10,
The imaging lens is an objective lens disposed at a position closest to the inspection target side in the imaging unit.
상기 제어부는 상기 RGB의 동심원광을 조사한 상기 검사 대상의 상기 촬상부에 의한 촬상 결과와, 백색광을 조사한 상기 검사 대상의 촬상 결과로부터 취득되는 상기 검사 대상의 색상 정보에 의거하여 상기 검사 대상의 경사 각도를 취득하도록 구성되어 있는 실장 기판 검사 장치.According to any one of claims 1 to 11,
The control unit determines the inclination angle of the inspection target based on the color information of the inspection target obtained from the imaging result of the inspection target irradiated with the RGB concentric circular light by the imaging unit and the imaging result of the inspection target irradiated with white light. A mounting board inspection device configured to obtain a.
적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)이 동심원상으로 배치된 RGB의 동심원광을 상기 검사 대상에 조사하는 동심원 조명부와,
상기 RGB의 동심원광을 조사한 상기 검사 대상의 상기 촬상부에 의한 촬상 결과에 의거하여 상기 검사 대상의 경사 각도를 취득함과 아울러, 취득한 상기 검사 대상의 경사 각도에 의거하여 상기 검사 대상의 상태를 검사하는 제어를 행하는 제어부를 구비하는 검사 장치.an imaging unit that captures an image of an object to be inspected;
A concentric circle lighting unit for irradiating concentric circle lights of RGB in which red (R), green (G), and blue (B) are concentrically arranged to the inspection object;
Obtaining an inclination angle of the inspection subject based on a result of imaging by the imaging unit of the inspection subject irradiated with the concentric circular light of the RGB, and inspecting a state of the inspection subject based on the acquired inclination angle of the inspection subject An inspection device having a control unit that performs control to
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