專利名稱：基板檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過分析對基板表面進(jìn)行攝像而獲得的圖像來判斷在基板上印刷的圖形等的良好與否用的基板檢查裝置。
背景技術(shù)：
過去，作為這種基板檢查裝置，具有以下結(jié)構(gòu)的基板檢查裝置是公知的，即，所述基板檢查裝置包括CCD(電荷耦合器件)行傳感器以及在CCD行傳感器中的CCD的排列方向上配置的線狀光源，通過將這些CCD行傳感器和線狀光源相對于基板表面而沿掃描方向移動，以長方形的形狀讀取基板的圖像。這種現(xiàn)有的基板檢查裝置，在基板上將由CCD行傳感器讀取的區(qū)域照明的照度分布不均的情況下，存在著不能獲得圖像的正確的濃度信息這樣的問題。
因此，如實用新型登記編號第2562299號公報所記載的那樣，提出了如下一種基板檢查裝置的方案，所述基板檢查裝置利用在CCD行傳感器中的CCD的排列方向上配置的多個LED將由CCD行傳感器讀取的區(qū)域照明，通過多個LED經(jīng)由柱面鏡(レンチキュラレンズ)將基板照明，從而可以使對由CCD行傳感器讀取的區(qū)域進(jìn)行照明的的照度分布均勻化。
在所印刷的圖形被微細(xì)化、并且由于這種微細(xì)化而對基板表面進(jìn)行使之變成比過去更加平滑的平面的處理的近年來的基板中，在基板表面上很難引起散射，利用實用新型登記編號第2562299號公報所記載的基板檢查裝置，在CCD行傳感器中的CCD的排列方向上，有時很難獲得由于圖形的凹凸引起的明確的濃度信息。其結(jié)果是，產(chǎn)生不能清晰地將印刷在基板上的圖形攝像的問題。
例如，在CCD行傳感器相對于基板掃描移動的方向(與CCD行傳感器的排列方向垂直的方向)上、多個微小寬度的細(xì)線圖形并列地延伸的配線圖形的情況下，存在著不能清楚地區(qū)別細(xì)線圖形與各個細(xì)線圖形間的槽部(相當(dāng)于各個細(xì)線的間隙的凹部)的濃淡的問題。特別是，在近年來被微細(xì)化的基板或基板表面像鏡面那樣被平滑化的基板上，這種問題十分顯著。此外，這種問題可以認(rèn)為是基板表面的鏡面化引起的照明光的反射、散射的差異造成的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而形成的，其目的是提供一種能夠?qū)⒒迳系膱D形清晰地攝像的基板檢查裝置。
(1)所述的發(fā)明是一種基板檢查裝置，利用排列設(shè)置有多個CCD的CCD行傳感器對基板表面進(jìn)行攝像，其中包括第一照明裝置，其具有在與上述CCD行傳感器中的CCD的排列設(shè)置方向平行的方向上配置的大致線狀的光照射部，向上述基板表面的由上述CCD行傳感器攝像的區(qū)域照射光；第二照明裝置，其配置在上述第一照明裝置的光照射部的長度方向的兩側(cè)，在向包含有上述CCD行傳感器中的多個CCD和上述基板表面的由上述CCD行傳感器攝像的區(qū)域的基準(zhǔn)表面上投影的情況下，以與從上述第一照明裝置射出的光向上述基板表面上投影后的照射角度不同的照射角度，向上述基板表面的由上述CCD行傳感器攝像的區(qū)域照射光；移動裝置，其使上述CCD行傳感器、上述第一照明裝置、以及上述第二照明裝置，在與上述CCD行傳感器中的CCD的排列設(shè)置方向垂直的方向上，相對于上述基板而相對移動。
(2)所述的發(fā)明，是如(1)所述的基板檢查裝置，上述第一照明裝置具有在與上述CCD行傳感器中的CCD的排列設(shè)置方向平行的方向上排列設(shè)置多個LED的結(jié)構(gòu)。
(3)所述的發(fā)明，是如(1)或(2)所述的基板檢查裝置，上述第二照明裝置具有在與上述第一照明裝置中的LED的排列設(shè)置方向交叉的方向上排列設(shè)置多個LED的結(jié)構(gòu)。
(4)所述的發(fā)明，是如(3)所述的基板檢查裝置，在上述基板和上述第二照明裝置中的LED之間具有柱面鏡，該柱面鏡用于使從該第二照明裝置中的LED射出的光在上述基板表面上的照度分布均勻。
(5)所述的發(fā)明，如(1)～(4)中任一項所述的基板檢查裝置，上述第二照明裝置中的多個LED配置在與上述基準(zhǔn)平面大致相同的平面上。
(6)所述的發(fā)明，是如(1)～(5)中任一項所述的基板檢查裝置，上述第二照明裝置可獨立于上述第一照明裝置而點亮。
(7)所述的發(fā)明是一種基板檢查裝置，使具有排列設(shè)置多個CCD的CCD行傳感器的攝像頭與被檢查基板相對移動，按照線順序?qū)Ρ粰z查基板上的配線圖形進(jìn)行攝像，根據(jù)進(jìn)行攝像而獲得的圖像數(shù)據(jù)檢查圖形良好與否，其中上述攝像頭包括第一照明裝置，其相對于上述CCD行傳感器的排列設(shè)置方向大致平行地設(shè)置；至少一對第二照明裝置，其與上述第一照明裝置分開單獨地配置在上述CCD行傳感器的兩端，從上述CCD行傳感器的兩端側(cè)向上述攝像區(qū)域進(jìn)行照明。
根據(jù)(1)所述的發(fā)明，由于具有配置在第一照明裝置的光照射部的長度方向兩側(cè)的第二照明裝置，所以能夠清晰地將基板上的圖形攝像。特別是，通過配備有該第二照明裝置，即使是具有在與CCD行傳感器的排列設(shè)置方向垂直的方向上并列多個細(xì)線圖形這樣的配線圖形的基板上，也可以對細(xì)線圖形和各個細(xì)線圖形間的槽部良好地進(jìn)行攝像，即使在基板表面比較平滑地被鏡面化的基板上，也可以進(jìn)行良好的檢查。
根據(jù)(2)所述的發(fā)明，由于第一照明裝置具有在與CCD行傳感器中的CCD的排列設(shè)置方向平行的方向上排列設(shè)置有多個LED的結(jié)構(gòu)，所以對基板表面上由CCD行傳感器攝像的區(qū)域，能夠照射控制容易、且穩(wěn)定性高的光。
根據(jù)(3)所述的發(fā)明，由于第二照明裝置具有在與上述第一照明裝置中的LED的排列設(shè)置方向交叉的方向上排列設(shè)置多個LED的結(jié)構(gòu)，所以對基板表面上由CCD行傳感器攝像的區(qū)域，能夠照射控制容易、且穩(wěn)定性高的光。
根據(jù)(4)所述的發(fā)明，由于在基板與上述第二照明裝置中的LED之間具有柱面鏡，所以可以使從第二照明裝置中的LED射出的光在基板表面上的照度分布變得均勻。
根據(jù)(5)所述的發(fā)明，由于第二照明裝置中的多個LED配置在與基準(zhǔn)平面大致相同的平面上，所以可以對基板上的圖形更清晰地進(jìn)行攝像。
根據(jù)(6)所述的發(fā)明，由于第二照明裝置以能夠與第一照明裝置獨立地點亮的方式構(gòu)成，所以，對應(yīng)于所攝像的基板上的圖形，可以清晰地將該圖形攝像。
根據(jù)(7)所述的發(fā)明，由于攝像頭包括相對于CCD行傳感器的排列設(shè)置方向大致平行地設(shè)置的第一照明裝置；與第一照明裝置分開獨立地配置在CCD行傳感器的兩端、從CCD行傳感器的兩端側(cè)向攝像區(qū)域進(jìn)行照明的至少一對第二照明裝置，所以能夠?qū)⒒迳系膱D形清晰地攝像。特別是，通過配備該第二照明裝置，即使是具有在與CCD行傳感器的排列設(shè)置方向垂直的方向上并列多個細(xì)線圖形這樣的配線圖形的基板上，也可以將細(xì)線圖形和各細(xì)線圖形之間的槽部良好地攝像，即使在基板表面被比較平滑地鏡面化的基板上，也可以良好地進(jìn)行檢查。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的基板檢查裝置中的攝像頭10的側(cè)視截面圖。
圖2是從圖1中的A-A方向表示根據(jù)本發(fā)明的基板檢查裝置的攝像頭10的截面圖。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的基板檢查裝置的主要電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是放大地表示上述第一照明裝置30及第二照明裝置40的透視圖。
圖5是示意地表示CCD行傳感器20、第一照明裝置30、以及第二照明裝置40的位置關(guān)系的說明圖。
圖6是表示將從第一照明裝置30及第二照明裝置40射出的光投影到圖5的基準(zhǔn)平面abcd上時的光的照射角度的說明圖。
圖7A、圖7B是對不點亮第二照明裝置40而將基板表面攝像時的情況、與將第二照明裝置40點亮而將基板表面攝像時的情況進(jìn)行比較的說明圖。
具體實施例方式
下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施形式進(jìn)行說明。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的基板檢查裝置中的攝像頭10的側(cè)視截面圖。此外，圖2是從圖1的A-A方向表示根據(jù)本發(fā)明的基板檢查裝置的截面圖。
根據(jù)本發(fā)明的基板檢查裝置是這樣一種裝置，即利用排列設(shè)置有多個CCD的CCD行傳感器20將基板面板攝像，通過比較所攝像的基板表面的圖像數(shù)據(jù)與成為規(guī)定的基準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)，判斷印刷在基板表面上的圖形良好與否。該基板檢查裝置具有將基板攝像用的攝像頭10和使攝像頭10相對于基板相對移動的移動裝置50(參照圖3)。該移動裝置使攝像頭10相對于基板在與CCD行傳感器20中的CCD的排列設(shè)置方向(在圖1中與紙面垂直的方向)垂直的方向(在圖1中紙面的左右方向)上相對移動。
攝像頭10包括朝向基板的下面開口的中空筐體11；配備在筐體11內(nèi)、將從下面的開口部入射的掃描光聚光的透鏡等光學(xué)系統(tǒng)12；配備在筐體11內(nèi)、接受由光學(xué)系統(tǒng)12聚光的光的CCD行傳感器20；向基板表面上的由CCD行傳感器20攝像的區(qū)域照射光的6個第一照明裝置30；向基板表面上的由CCD行傳感器20攝像的區(qū)域照射光的一對第二照明裝置40。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的基板檢查裝置的主要電氣結(jié)構(gòu)的框圖。該基板檢查裝置包括控制部60，該控制部60由存儲有裝置的控制所必需的動作程序的ROM61、在控制時暫時存儲數(shù)據(jù)等的RAM62、CPU63構(gòu)成。該控制部60經(jīng)由接口64與移動裝置50、CCD行傳感器20、第一照明裝置30、以及第二照明裝置40連接，控制它們的動作。此外，第二照明裝置40通過控制部60的控制，能夠獨立于第一照明裝置30而點亮。
此外，在基板檢查裝置中，可以通過并列設(shè)置多個攝像頭10，在一次移動中將整個基板攝像，或者也可以使用單一的攝像頭10，反復(fù)對長方形的區(qū)域進(jìn)行多次攝像。后者也包括移動裝置5是使攝像頭10相對CCD行傳感器20中的CCD的排列設(shè)置方向進(jìn)行副掃描移動的機構(gòu)的情況。
圖4是放大地表示上述第一照明裝置30及第二照明裝置40的透視圖。
第一照明裝置30具有在第一支承構(gòu)件34上，沿著與CCD行傳感器20中的CCD的排列設(shè)置方向平行的方向排列設(shè)置多個LED31的結(jié)構(gòu)。同時，對于應(yīng)檢查的基板，向與CCD行傳感器中的CCD的排列設(shè)置方向平行的方向大致呈線狀地照射光。
此外，第一照明裝置30在基板與LED31之間配備有柱面鏡33。該柱面鏡33通過豎立設(shè)置在第一支承構(gòu)件34上的一對柱構(gòu)件36而固定到第一支承構(gòu)件34上。借助該柱面鏡33的作用，可以使從LED31射出的光在基板表面上的照度分布變得均勻。進(jìn)而，如圖1及圖2所示，第一照明裝置30在基板和柱面鏡33之間配備有線性菲涅耳透鏡32。該線性菲涅耳透鏡32只要位于從LED31向基板的照射光軸上即可，在本實施形式中，結(jié)合固定到柱面鏡33上。借助該線性菲涅耳透鏡32的作用，能夠?qū)腖ED31射出的光相對于基板表面上被CCD行傳感器20攝像的區(qū)域而聚光。此外，在圖4中，圖示省略了線性菲涅耳透鏡32。
圖5是示意地表示CCD行傳感器20、第一照明裝置30、以及第二照明裝置40的位置關(guān)系的說明圖。此外，圖6是表示將從第一照明裝置30及第二照明裝置40射出的光投影到圖5的基準(zhǔn)平面abcd(包含表示CCD行傳感器20的排列設(shè)置方向的線段ad和表示攝像區(qū)域的線段bc的平面)上時的光照射角度的說明圖。
此外，在圖5及圖6中，示意地表示在第一照明裝置30中排列設(shè)置的LED31及在第二照明裝置40中排列設(shè)置的LED41。此外，將平行于線段ad的方向作為Y軸，平行于線段ab的方向作為Z軸，垂直于平面abcd的方向作為X軸。
一對第二照明裝置40配置在第一照明裝置30中的LED31的排列設(shè)置方向的兩側(cè)。第二照明裝置40如圖6所示，其配置方式為，使在將從第二照明裝置40射出的光投影到基準(zhǔn)平面abcd上時的該光相對于基板表面的照射角度(下面稱之為“第二投影后照射角度”)θ2，與將從第一照明裝置30射出的光投影到基準(zhǔn)平面abcd上時的該光相對于基板表面的照射角度(下面稱之為“第一投影后照射角度”)θ1不同(此外，在本實施形式中，θ1為0°，即垂直于照射面)。因此即使是多個微細(xì)的細(xì)線并列于與CCD行傳感器20的排列設(shè)置方向垂直的方向(在圖6中為垂直于紙面的方向)這樣的配線圖形，也可以將細(xì)線和各細(xì)線間的槽部良好地照明。特別是，即使是進(jìn)行過平滑的平面處理的基板，也能夠清晰地將印刷到基板上的圖形攝像。
此外，第二照明裝置40如圖4及圖6所示，具有在與第一照明裝置30中的LED31的排列設(shè)置方向交叉的方向上，多個LED41排列設(shè)置在第二支承構(gòu)件44上的結(jié)構(gòu)。此外，優(yōu)選第二照明裝置40以通過照明而相對于基板上的攝像區(qū)域成為均勻的光量分布的方式配置。此外，優(yōu)選第二照明裝置40中的LED41配置在與基準(zhǔn)平面abcd大致相同的平面上。
此外，如圖2及圖4所示，第二照明裝置40在基板與LED41之間配備有柱面鏡43。該柱面鏡43經(jīng)由圖中未示出的固定構(gòu)件而固定到第二支承構(gòu)件44上。借助該柱面鏡43的作用，可以使從LED41射出的光在基板表面上的照度分布變得均勻。進(jìn)而，如圖2所示，第二照明裝置40在基板與柱面鏡43之間配備有線性菲涅耳透鏡42。該線性菲涅耳透鏡42只要位于從LED41向基板的照射光軸上即可，在本實施形式中，結(jié)合固定到柱面鏡43上。借助該線性菲涅耳透鏡42的作用，能夠?qū)腖ED41射出的光，相對于在基板表面上被CCD行傳感器20攝像的區(qū)域而聚光。
此外在本實施形式中，第一照明裝置30及第二照明裝置40利用LED31、41照射光，是因為可以照射容易控制且穩(wěn)定性高的光。但是，也可以代替排列設(shè)置多個LED31、LED41而構(gòu)成線狀的光源，使用單一的線狀光源。
在利用以上所述的基板檢查裝置對基板進(jìn)行攝像時，利用移動裝置60使攝像頭10與基板表面平行地移動。這時，在利用第一照明裝置30及第二照明裝置40對基板進(jìn)行照明的同時進(jìn)行掃描。由這兩個照明裝置30、40照明的光被基板反射，該反射光通過設(shè)置在筐體11下方的開口部入射到光學(xué)系統(tǒng)12中。然后，入射到光學(xué)系統(tǒng)12中的光相對于CCD行傳感器20而被聚光。CCD行傳感器20將這樣接收的光進(jìn)行光電變換，按照線順序作為圖像數(shù)據(jù)取入基板上的攝像區(qū)域。在本實施形式中，通過利用第一照明裝置30及第二照明裝置40對基板表面照射光，即使在微小寬度的細(xì)線圖形多個并列延伸這樣的配線圖形的情況下，或者在基板表面被比較平滑的鏡面化的情況下，也可以清晰地對基板上的圖形進(jìn)行攝像。此外，在基板上的圖形的線間隔大的情況下或者在基板表面不是很平滑等的情況下，可以將第二照明裝置40熄滅，像現(xiàn)有技術(shù)那樣，只用第一照明裝置30進(jìn)行攝像。
圖7A、圖B是對不點亮第二照明裝置40而將基板表面攝像時的情況、與將第二照明裝置40點亮而將基板表面攝像時的情況進(jìn)行比較用的說明圖。在這些圖中，圖7A是示意地表示不點亮第二照明裝置40時攝像的圖像的一部分，圖7B是示意地表示將第二照明裝置40點亮?xí)r攝像的圖像的一部分。此外，圖形P都沿著與CCD的排列設(shè)置方向垂直的方向延伸。
當(dāng)比較圖7A與圖7B時，圖7A中印刷有圖形的部分P和未印刷圖形的部分(槽部)N的濃度差小，邊界不清晰，而相對于此，圖7B中印刷有圖形的部分P和未印刷圖形的部分N的邊界清晰。由此可知，將第二照明裝置40點亮而進(jìn)行攝像時的情況，相比于不點亮第二照明裝置40而進(jìn)行攝像時的情況，能將印刷到基板上的圖形清晰地攝像，在將該圖像二值化進(jìn)行比較檢查的情況下，可以清晰地辨別圖形P的輪廓。
此外，由實驗結(jié)果可知，使第一投影后照射角度θ1與第二投影后的照射角度θ2之差為θ時，在10°＜|θ|＜60°時，可以更清晰地將印刷到基板上的圖形攝像，此外，在20°＜|θ|＜45°時，可以更清晰地將印刷到基板上的圖形攝像。此外，優(yōu)選第一投影后照射角度θ1大致為0°。
在以上說明的實施形式中，第二照明裝置40通過沿著與第一照明裝置30中的LED31的排列設(shè)置方向交叉的方向而在第二支承構(gòu)件44上排列設(shè)置多個LED41的結(jié)構(gòu)，使第一投影后照射角度θ1與第二投影后照射角度θ2不同，但也可以在第二照明裝置上配備三棱鏡及光纖等導(dǎo)光裝置。在這種情況下，也可以將第一照明裝置30中的線狀光源和第二照明裝置40中的線狀光源平行配置，利用導(dǎo)光裝置，使第一投影后照射角度θ1與第二投影后照射角度θ2。
此外，在以上說明的實施形式中，配備有6個第一照明裝置，但是，第一照明裝置也可以是單個的，或者也可以是6個以外的多個。
進(jìn)而，在以上說明的實施形式中，在第一照明裝置30中的LED31的排列設(shè)置的兩側(cè)配置有一對第二照明裝置40，但也可以配置多對第二照明裝置40。
權(quán)利要求
1.一種基板檢查裝置，利用排列設(shè)置有多個電荷耦合器件的電荷耦合器件行傳感器對基板表面進(jìn)行攝像，其特征在于，包括第一照明裝置，其具有在與上述電荷耦合器件行傳感器中的電荷耦合器件的排列設(shè)置方向平行的方向上配置的大致線狀的光照射部，向上述基板表面的由上述電荷耦合器件行傳感器攝像的區(qū)域照射光；第二照明裝置，其配置在上述第一照明裝置的光照射部的長度方向的兩側(cè)，在向包含有上述電荷耦合器件行傳感器中的多個電荷耦合器件和上述基板表面的由上述電荷耦合器件行傳感器攝像的區(qū)域的基準(zhǔn)表面上投影的情況下，以與從上述第一照明裝置射出的光向上述基板表面上投影后的照射角度不同的照射角度，向上述基板表面的由上述電荷耦合器件行傳感器攝像的區(qū)域照射光；移動裝置，其使上述電荷耦合器件行傳感器、上述第一照明裝置、以及上述第二照明裝置，在與上述電荷耦合器件行傳感器中的電荷耦合器件的排列設(shè)置方向垂直的方向上，相對于上述基板而相對移動。
2.如權(quán)利要求1所述的基板檢查裝置，其特征在于，上述第一照明裝置具有在與上述電荷耦合器件行傳感器中的電荷耦合器件的排列設(shè)置方向平行的方向上排列設(shè)置多個發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基板檢查裝置，其特征在于，上述第二照明裝置具有在與上述第一照明裝置中的發(fā)光二極管的排列設(shè)置方向交叉的方向上排列設(shè)置多個發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的基板檢查裝置，其特征在于，在上述基板和上述第二照明裝置中的發(fā)光二極管之間具有柱面鏡，該柱面鏡用于使從該第二照明裝置中的發(fā)光二極管射出的光在上述基板表面上的照度分布均勻。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項所述的基板檢查裝置，其特征在于，上述第二照明裝置中的多個發(fā)光二極管配置在與上述基準(zhǔn)平面大致相同的平面上。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項所述的基板檢查裝置，其特征在于，上述第二照明裝置可獨立于上述第一照明裝置而點亮。
7.一種基板檢查裝置，使具有排列設(shè)置多個電荷耦合器件的電荷耦合器件行傳感器的攝像頭與被檢查基板相對移動，按照線順序?qū)Ρ粰z查基板上的配線圖形進(jìn)行攝像，根據(jù)進(jìn)行攝像而獲得的圖像數(shù)據(jù)檢查圖形良好與否，其特征在于，上述攝像頭包括第一照明裝置，其相對于上述電荷耦合器件行傳感器的排列設(shè)置方向大致平行地設(shè)置；至少一對第二照明裝置，其與上述第一照明裝置分開單獨地配置在上述電荷耦合器件行傳感器的兩端，從上述電荷耦合器件行傳感器的兩端側(cè)向上述攝像區(qū)域進(jìn)行照明。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)⒒迳系膱D形清晰地攝像的基板檢查裝置。攝像頭(10)具有CCD行傳感器(20)、6個第一照明裝置(30)、一對第二照明裝置(40)。第二照明裝置(40)配置在第一照明裝置(30)中的LED排列設(shè)置方向的兩側(cè)，其配置方式為，從第二照明裝置(40)射出的光投影到基準(zhǔn)平面(abcd)上時的該光對基板表面的照射角度，與從第一照明裝置(30)射出的光投影到基準(zhǔn)表面(abcd)上時的該光對基板表面的照射角度不同。
文檔編號H05K3/00GK1703071SQ20051006557
公開日2005年11月30日 申請日期2005年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者水田靖生, 脅田典宏 申請人:大日本網(wǎng)目版制造株式會社