(57)【要約】【課題】  短時間に精度良く物品の検査を終了することができる物品検査装置、及び物品検査方法を提供すること。【解決手段】  ガイド面５６Ａ上のＣＳＰテープ１６に、表面側から第１の反射照明装置８２で赤色の光ビーム、及び第２の反射照明装置８４で緑色の光ビームをライン状に照射し、裏面側から透過照明装置８６で青色の光ビームをライン状に照射する。赤色の反射光、緑色の反射光、及び青色の透過光はＣＣＤラインセンサ６６に入力される。第１のコンピュータ６８は、ＣＣＤラインセンサ６６からの各色毎の画像データに基づいて画像処理を行い、ＣＳＰテープ１６の欠陥を検出する。反射光で検出する場合、照射角度、及び波長の異なる２種類の光（赤、緑）を用いているので、照射角度が１種類の光を用いる場合に比較して欠陥の検出精度が向上する。【選択図】        図２
2006105816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる角度からそれぞれ異なる波長の光ビームを検査物品に対して同時に照射する複数の照明装置と、
前記複数の照明装置で照明された前記検査物品を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段からの各波長毎の画像データに基づいて前記検査物品の欠陥を検査する欠陥検出手段と、
を有することを特徴とする物品検査装置。
【請求項２】
前記照明装置は、前記検査物品の一方の側に配置され、前記検査物品に対して互いに異なる角度からそれぞれ異なる波長の光ビームを同時に照射する複数の反射照明装置と、前記検査物品の他方の側に配置され、前記反射照明装置とは異なる波長を有すると共に、前記検査物品を透過可能な光ビームを前記検査物品に照射する透過照明装置とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項３】
前記透過照明装置は、赤、緑、青の何れか一色の光ビームを照射し、
前記複数の反射照明装置は、前記透過照明装置とは異なる色のビームを照射する、
とを特徴とする請求項２に記載の物品検査装置。
【請求項４】
互いに異なる角度からそれぞれ異なる波長の光ビームを検査物品に対して同時に照射し、
前記光ビームを照射された前記検査物品を撮影手段で撮影して各波長毎の画像データに基づいて前記検査物品の欠陥を検査する、ことを特徴とする物品検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品検査装置、及び物品検査方法に関し、特に、テープ部材表面に形成されたパターン等の良否を検査するのに好適な物品検査装置、及び物品検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体チップをマウントするテープ状の基盤であるＣＳＰ（Chip size package）テープの外観を検査するＣＳＰテープ検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＣＳＰテープは、光透過性のポリイミド製ベーステープに光透過性のレジストのパターンと光非透過性の金属のパターンとが形成されており、このＣＳＰテープ検査装置は、ＣＳＰテープに光を照射して、ＣＳＰテープに形成された金属のパターンの良否を検査するものである。
【０００４】
金属パターンの良否を検査する際には、ＣＳＰテープの下方から光を照射し、透過光をカメラで撮影していた。
【０００５】
一方、ＣＳＰテープの表面に付着した塵埃、レジストの欠陥等は、ＣＳＰテープの上方から光を照射した検査を行っている。
【特許文献１】特開２０００−１８２０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上方から光を照射する場合、図５に示すように、ＣＳＰテープ１００に対して所定の角度θ０の方向から照明装置１０２により反射照明光を照射してカメラ１０８で撮影を行う場合、一つの角度の反射照明光で、塵埃の有無と、レジストの欠陥とを両方とも精度良く検出することが出来ない場合があった。
【０００７】
このため、図６に示すように、角度θ１の反射照明光を照射するハイアングルの照明装置１０４と、角度θ２の反射照明光を照射するローアングルの反射照明装置１０６とを設け、角度θ１の反射照明光のみを用いて１回目の検査した後、角度θ２の反射照明光のみを用いて２回目の検査を行う事が考えられるが、検査に時間を要する、という問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、短時間に精度良く物品の検査を終了することができる物品検査装置、及び物品検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の物品検査装置は、互いに異なる角度からそれぞれ異なる波長の光ビームを検査物品に対して同時に照射する複数の照明装置と、前記複数の照明装置で照明された前記検査物品を撮影する撮影手段と、前記撮影手段からの各波長毎の画像データに基づいて前記検査物品の欠陥を検査する欠陥検出手段と、を有することを特徴としている。
【００１０】
次に、請求項１に記載の物品検査装置の作用を説明する。
【００１１】
撮影手段には、複数の照明装置から照射されて検査物品で反射した反射光（混合光）が入射するが、各照明毎に波長（色）が異なっているため、波長毎、即ち照射角度の異なる照明装置毎に画像を分離することが出来る。
【００１２】
撮影手段から出力された（画像）データは欠陥検出手段に入力され、欠陥検出手段は各波長毎（即ち、照射角度毎）の画像に基づいて、検査物品の欠陥を検査する。
【００１３】
例えば、反射光で発見し易い欠陥においても、低い角度で照射した方が発見し易い欠陥と、高い角度で照射した方が発見し易い欠陥があるが、本発明では、角度と波長がそれぞれ異なる複数の光ビームを同時に照射して撮影するので、欠陥の検出精度が向上する。
【００１４】
また、本発明では、照射角度の及び波長の異なる複数の光ビームを検査物品に対して同時に照射して撮影を行うので、短時間に検査を終了することができる。
【００１５】
なお、各照明装置にどの波長を用いるかは、検査精度が向上するように検査物品にあわせて適宜選択すれば良い。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の物品検査装置において、前記照明装置は、前記検査物品の一方の側に配置され、前記検査物品に対して互いに異なる角度からそれぞれ異なる波長の光ビームを同時に照射する複数の反射照明装置と、前記検査物品の他方の側に配置され、前記反射照明装置とは異なる波長を有すると共に、前記検査物品を透過可能な光ビームを前記検査物品に照射する透過照明装置とを含む、ことを特徴としている。
【００１７】
次に、請求項２に記載の物品検査装置の作用を説明する。
【００１８】
撮影手段には、複数の反射照明装置から照射されて検査物品で反射した光と、透過照明装置から照射されて検査物品を透過した光が入力する。
【００１９】
各照明装置から照射される光は、それぞれ波長（色）が異なっているので、反射光による画像と透過光による画像とを分離することができる。
【００２０】
したがって、透過光で発見しやすい欠陥と、反射光で発見し易い欠陥とを同時に検出することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の物品検査装置にいおて、前記透過照明装置は、赤、緑、青の何れか一色の光ビームを照射し、前記複数の反射照明装置は、前記透過照明装置とは異なる色のビームを照射する、とを特徴としている。
【００２２】
次に、請求項３に記載の物品検査装置の作用を説明する。
【００２３】
照明光を赤色、緑色、青色とすることにより、撮影手段にカラーカメラを用いた場合、カメラのＲＧＢ出力からそれぞれの色のデータ、即ち、照明毎のデータを簡単に得ることが出来る。
【００２４】
請求項４に記載の物品検査方法は、互いに異なる角度からそれぞれ異なる波長の光ビームを検査物品に対して同時に照射し、前記光ビームを照射された前記検査物品を撮影手段で撮影して各波長毎の画像データに基づいて前記検査物品の欠陥を検査する、ことを特徴としている。
【００２５】
次に、請求項４に記載の物品検査方法を説明する。
【００２６】
撮影手段には、複数の照明装置から照射されて検査物品で反射した光が入力する。
【００２７】
ここで、撮影手段には、検査物品で反射した反射光が入射するが、各照明毎に波長（色）が異なっているため、照射角度の異なる照明毎に画像を分離することが出来る。
【００２８】
撮影手段から出力された（画像）データは欠陥検出手段に入力され、欠陥検出手段は各波長毎（即ち、照射角度毎）の画像に基づいて、検査物品の欠陥を検査する。
【００２９】
例えば、反射光で発見し易い欠陥においても、低い角度で照射した方が発見し易い欠陥と、高い角度で照射した方が発見し易い欠陥があるが、本発明では、角度と波長がそれぞれ異なる複数の光ビームを同時に照射して撮影するので、欠陥の検出精度が向上する。
【００３０】
また、本発明では、照射角度の及び波長の異なる複数の光ビームを検査物品に対して同時に照射して撮影を行うので、短時間に検査を終了することができる。
【００３１】
なお、各照明装置にどの波長を用いるかは、検査精度が向上するように検査物品にあわせて適宜選択すれば良い。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明の物品検査装置、及び物品検査方法によれば、短時間に精度良く物品の検査を終了することができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る検査装置１０を説明する。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態の検査装置１０は、巻き出しユニット１２、及び巻き取りユニット１４等を備えている。
（巻き出しユニット）
巻き出しユニット１２は、多数のパッケージパターンが繰り返し形成されたＣＳＰテープ１６とスペーサテープ１８とを共に巻き取ってロール状に形成したＣＳＰロール２０を保持する巻き出し側リール軸２２、ＣＳＰテープ１６と共に引き出されたスペーサテープ１８を巻き取って保持する巻き出し側スペーサ軸２４を備えている。
【００３５】
ＣＳＰロール２０の送出し側には、ＣＳＰテープ１６の搬送方向を変更するガイド２６が配置されている。
【００３６】
なお、本実施形態のＣＳＰテープ１６は、光を透過する合成樹脂製のベーステープの表面に銅箔等の金属パターンがエッチングにより形成され、さらにその上に絶縁性のレジストパターンが形成されているものである。
（巻き取りユニット）
巻き取りユニット１４は、ロール状に形成したスペーサテープ１８を保持する巻き巻き取り側スペーサ軸２８と、スペーサテープ１８と検査済みのＣＳＰテープ１６とを共に巻き取る巻き取り側リール軸３０、を備えている。
【００３７】
なお、巻き取り側リール軸３０のテープ巻取り側には、ＣＳＰテープ１６の搬送方向を変更するガイド３２が配置されている。
【００３８】
巻き出しユニット１２と巻き取りユニット１４との間には、ＣＳＰテープ１６の搬送経路を形成するショートダンサー３４、第１の送りローラ３６、第１の押えローラ３８、第２の押えローラ４０、第２の送りローラ４２、ロングダンサー４４、ガイド４６、ガイド４８、ガイド５０、ガイド５２、ショートダンサー５４が順に配置されている。
（スキャナユニット）
第１の送りローラ３６と第２の送りローラ４２とは間隔をあけて水平に配置されており、第１の送りローラ３６と第２の送りローラ４２との間には、テーブル５６が配置されている。
【００３９】
図２に示すように、テーブル５６は上面がガイド面５６Ａとされ、上方に向けて凸状に湾曲している。
【００４０】
ガイド面５６Ａの頂部は、第１の送りローラ３６の上端と第２の送りローラ４２の上端とを結ぶ仮想面よりも上方に位置している。
【００４１】
テーブル５６は中空構造とされ、内部には、図示しない配管を介してコンプレッサーからの圧縮空気が供給されるようになっている。
【００４２】
テーブル５６には、内部空間とガイド面５６Ａとを連通する細孔６２がテープ搬送方向及びテープ幅方向に多数形成されており、細孔６２からはガイド面５６Ａ外側へ向けて空気が噴出し、ＣＳＰテープ１６とガイド面５６Ａとの間に薄い空気層を形成する。
【００４３】
なお、第１の押えローラ３８、及び第２の押えローラ４０は、それぞれ自由回転する従動ローラであり、ＣＳＰテープ１６の上面に当接してＣＳＰテープ１６の上方への移動を制限する。
【００４４】
また、ガイド２６、ショートダンサー３４、ロングダンサー４４、ガイド４６、ガイド４８、ガイド５０、ガイド５２、及びショートダンサー５４にも、空気を噴出する無数の細孔が形成されており、ＣＳＰテープ１６との間に空気層を形成するようになっている。
【００４５】
図２に示すように、テーブル５６の上方には、ＣＳＰテープ１６の表面を照明する第１の反射照明装置（ライン光源）８２、第２の反射照明装置（ライン光源）８４、及びレンズ６４とカラーのＣＣＤラインセンサ６６からなる画像読取部が配置されており、テーブル５６内には、ＣＳＰテープ１６の裏面を照明する透過照明装置（ライン光源）８６が配置されている。
【００４６】
第１の反射照明装置８２、第２の反射照明装置８４、及び透過照明装置８６は、ＣＳＰテープ１６の幅方向（図２の紙面表裏方向）に沿って配置された複数のＬＥＤ８８と、ＬＥＤ８８から照射された光ビームをＣＳＰテープ１６に向けてライン状に照射する導光板９０とを備えている。
【００４７】
ここで、第１の反射照明装置８２のＬＥＤ８８は赤色（Ｒ）の光ビームを照射し、第２の反射照明装置８４の ＬＥＤ８８は青色（Ｇ）の光ビームを照射し、透過照明装置８６のＬＥＤ８８は緑色（Ｇ）の光ビームを照射する。
【００４８】
ＣＣＤラインセンサ６６は、テーブル５６のテープ搬送方向中央部の真上に配置されており、ＣＣＤラインセンサ６６のテープ搬送方向両側に、それぞれ第１の反射照明装置８２、及び第２の反射照明装置８４が配置されている。
【００４９】
ここで、水平方向に対する第１の反射照明装置８２の光ビームの角度θ１は、第２の反射照明装置８４の光ビームの角度θ２よりも大きく設定されている。
【００５０】
また、各照明装置の光ビームは、テープ搬送方向横側から見たときに１点に向けて照射されるようになっている。
【００５１】
これにより、ＣＳＰテープ１６の表面（上面）には赤色の光ビーム、及び緑色の光ビームが重なってテープ幅方向にライン状に照射され、その裏面（下面）には、赤色の光ビーム、及び緑色の光ビームの照射位置の反対位置に青色の光ビームがテープ幅方向にライン状に照射される。
【００５２】
なお、ＣＣＤラインセンサ６６は、ＣＳＰテープ１６の幅方向（搬送方向と直交方向）に画素（ＲＧＢ）が配列されている。
【００５３】
ＣＳＰテープ１６は、第１の送りローラ３６と第２の送りローラ４２とに掛け渡され、第１の送りローラ３６と第２の送りローラ４２が回転することで一方向に一定の速度で送られ、テーブル５６上を通過する際に上記画像読取部でテープ上に形成された回路パターン等が撮影される。
【００５４】
ＣＣＤラインセンサ６６からは、各色毎の画像データが画像処理用の第１のコンピュータ６８（図１参照。）に送られ、撮影されたＣＳＰテープ１６の画像等がモニター６９に表示されるようになっている。
【００５５】
第１のコンピュータ６８はＣＣＤラインセンサ６６からの各色毎の画像データを取り込み、画像処理を行ってパターン等の欠陥を検出する。
（マーキングユニット）
図１に示すように、ガイド４８とガイド５０の間には、欠陥有りと検知されたパッケージパターンの予め定めた位置にマーキングを施すマーキングユニット８０が配置されている。
（作用）
次に、本実施形態の検査装置１０の作用を説明する。
【００５６】
ＣＳＰロールから引き出されたＣＳＰテープ１６は、第１の送りローラ３６と第２の送りローラ４２によりテーブル５６のガイド面５６Ａ上を、湾曲した状態で非接触で搬送される。
【００５７】
ガイド面５６Ａ上のＣＳＰテープ１６には、表面側から赤色の光ビーム、及び緑色の光ビームがライン状に照射され、裏面側から青色の光ビームがライン状に照射され、赤色の反射光、緑色の反射光、及び青色の透過光がＣＣＤラインセンサ６６に入力される。
【００５８】
ＣＣＤラインセンサ６６のＲ出力からは赤色のデータが、Ｇ出力からは緑色のデータが、Ｇ出力からは青色のデータが出力され、画像処理用の第１のコンピュータ６８に入力する。
【００５９】
モニター６９には、ＣＣＤラインセンサ６６で撮影されたＣＳＰテープ１６の画像がカラー表示され、第１のコンピュータ６８は、ＣＣＤラインセンサ６６からの各色毎の画像データに基づいて画像処理を行い、ＣＳＰテープ１６の欠陥を検出する。
【００６０】
例えば、スルーホール、金属パターンの欠陥（断線、ショート等）は、透過光（赤色）の画像で判断することができる。
【００６１】
一方、レジストパターンの欠陥（レジストパターンの欠損、厚みムラ（濃度ムラとして検出可能）等）を検出する場合、レジストパターンは光を透過してしまうので、反射光を用いて検出する。
【００６２】
また、塵埃は、光を透過する塵埃と、光を透過しない塵埃もあるので、透過光、及び反射光の両方を用いて検出する。
【００６３】
本実施形態では、反射光で検出する場合、照射角度、及び波長の異なる２種類の光（赤、緑）を用いているので、照射角度が１種類の光を用いる場合に比較して欠陥の検出精度が向上する。
【００６４】
なお、欠陥が検出された場合にはマーキングユニット８０が欠陥のあるパターンに対応して予め決定した箇所にマーキングを行う。
【００６５】
なお、モニター６９には、第１の反射照明装置８２、第２の反射照明装置８４、及び透過照明装置８６の各光ビーム（即ち、混合光）で照明されたＣＳＰテープ１６の画像がカラー表示されるが、画像処理を行い、白色光で照明された様にモニター６９に表示しても良い。
［その他の実施形態］
なお、上記実施形態では、それぞれ波長、及び光ビームの照射角度が異なる２つの反射照明装置、即ち、第１の反射照明装置８２、及び第２の反射照明装置８４を用いたが、図３に示すように、第１の反射照明装置８２、及び第２の反射照明装置８４とは波長、及び光ビームの照射角度が異なる第３の反射照明装置９２を更に追加しても良い。
【００６６】
また、図４に示すように、第１の反射照明装置８２の代わりに、ＣＳＰテープ１６に直角に光ビームを照射する、即ち、ＣＣＤラインセンサ６６の光軸に沿って光ビームを照射する同軸落射照明装置９４を設けても良い。同軸落射照明装置９４において、符号９６はハーフミラーである。
【００６７】
なお、各照明に割り当てる光の波長（色）は、上記実施形態のものに限らない。
【００６８】
また、上記実施形態では、ＣＳＰテープ１６に可視光を照射したが、赤外線、紫外線等の可視光以外の光をＣＳＰテープ１６に照射しても良い。なお、この場合には、赤外線、及び紫外線を検出可能なカメラを用いる。
【００６９】
また、上記実施形態では、ＣＳＰテープ１６の撮影にＣＣＤラインセンサ６６を用いたが、エリアセンサを用いても良い。この場合、ＣＳＰテープ１６を湾曲させず、平面状にして撮影を行う。
【００７０】
また、上記実施形態では、照明装置のＬＥＤを用いたが、他の光源を用いても良い。
【００７１】
また、上記実施形態では、ＣＳＰテープの欠陥を検出する装置を説明したが、ＣＳＰテープに限らず、プリント基板、フイルム等の他の物品の欠陥を検出する装置に本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】検査装置の全体構成図である。
【図２】画像読取部の側面図である。
【図３】他の実施形態に係る画像読取部の側面図である。
【図４】更に他の実施形態に係る画像読取部の側面図である。
【図５】従来例に係る画像読取部の側面図である。
【図６】他の従来例に係る画像読取部の側面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０    検査装置（物品検査装置）
１６    テープ
６６    ＣＣＤラインセンサ
６８    第１のコンピュータ（欠陥検出手段）
６９    モニター
８２    第１の反射照明装置
８４    第２の反射照明装置
８６    透過照明装置
９２    第３の反射照明装置
９４    同軸落射照明装置
【図１】
2006105816.tif 000003
【図２】
2006105816.tif 000004
【図３】
2006105816.tif 000005
【図４】
2006105816.tif 000006
【図５】
2006105816.tif 000007
【図６】
2006105816.tif 000008