(57)【要約】      （修正有）【課題】画像から複数の種類の電極を抽出する電極抽出装置を提供する。【解決手段】複数の種類の電極を含む画像を取得する画像取得部６４と、前記画像から異なる明度範囲の画素をそれぞれ抽出する画素抽出部と、抽出されたそれぞれの前記画素から前記電極を抽出する電極抽出部と、を備える電極抽出装置が構成される。【選択図】図２
2019002888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の種類の電極を含む画像を取得する画像取得部と、
前記画像から異なる明度範囲の画素をそれぞれ抽出する画素抽出部と、
抽出されたそれぞれの前記画素から前記電極を抽出する電極抽出部と、
を備える電極抽出装置。
【請求項２】
前記画素抽出部は、
前記電極の種類の数と同じ個数の前記明度範囲を設定する、
請求項１に記載の電極抽出装置。
【請求項３】
前記画素抽出部は、
前記画像に含まれる前記画素の明度の度数分布を平滑化し、平滑化後の前記度数分布の変化に基づいて前記明度範囲の境界を取得する、
請求項１または請求項２のいずれか記載の電極抽出装置。
【請求項４】
前記画素抽出部は、
前記度数分布の極小値を前記明度範囲の境界として取得する、
請求項３に記載の電極抽出装置。
【請求項５】
前記画素抽出部は、
前記度数分布の変化率が相対的に大きい前記極小値を前記明度範囲の境界として取得する、
請求項４に記載の電極抽出装置。
【請求項６】
前記画素抽出部は、
前記画像に含まれる前記画素の明度の度数分布を、分離度が最大となる複数の前記明度範囲に分離する、
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電極抽出装置。
【請求項７】
前記画素抽出部は、
前記画像に含まれる前記画素の明度の度数分布に基づいて前記画像の背景部分の明度の範囲を除外し、残りの範囲から前記明度範囲を取得する、
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電極抽出装置。
【請求項８】
前記画素抽出部は、
利用者の入力情報に基づいて前記明度範囲を取得する、
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電極抽出装置。
【請求項９】
複数の種類の電極を含む画像を取得する画像取得工程と、
前記画像から異なる明度範囲の画素をそれぞれ抽出する画素抽出工程と、
抽出されたそれぞれの前記画素から前記電極を抽出する電極抽出工程と、
を含む電極抽出方法。
【請求項１０】
複数の種類の電極を含む画像を取得する画像取得機能と、
前記画像から異なる明度範囲の画素をそれぞれ抽出する画素抽出機能と、
抽出されたそれぞれの前記画素から前記電極を抽出する電極抽出機能と、
をコンピュータに実現させる電極抽出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極を含む画像から電極の画像を抽出する電極抽出装置、電極抽出方法および電極抽出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電極を撮像した画像の明るさに基づいて圧痕の判定を行う技術が知られている。例えば、特許文献１において、パターンマッチングによって電極が検出される構成が開示されている。また、特許文献２においては、二値化処理によってリード端子が位置する箇所を周囲に対して明るくまたは暗く表示することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７６１８４号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１０８７号公報号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術においては、明るさが異なる電極の画像を抽出することが困難であった。すなわち、電子部品等において、複数の種類の電極（例えば材質が異なる電極等）が利用される場合がある。このような電極を撮像した画像に対し、各電極のパターンを用意してそれぞれのパターンについてのパターンマッチング処理を行うのは煩雑である。また、複数の種類の電極の形状が類似している場合、パターンマッチング処理で両者を区別することは困難である。さらに、二値化処理を行う場合、複数の種類の電極の一方のみが抽出されるか、または双方が抽出されることになり、両者を区別することは困難である。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、画像から複数の種類の電極を抽出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、電極抽出装置は、電極を含む画像を取得する画像取得部と、画像から異なる明度範囲の画素をそれぞれ抽出する画素抽出部と、抽出されたそれぞれの画素から電極を抽出する電極抽出部と、を備える。すなわち、電極抽出装置は、異なる明度範囲の画素から電極を抽出するため、異なる明るさの像として画像に含まれている複数の種類の電極を区別することができる。従って、画像から複数の種類の電極を抽出することができる。
【０００７】
ここで、画像取得部は、複数の種類の電極を含む画像を取得することができればよく、例えば、複数の種類の電極を視野に含むセンサで撮像された画像を取得する構成等が挙げられる。画像は、例えば、可視光画像であっても良いし、Ｘ線画像であっても良い。また、画像は、各種の光学系で撮像されて良く、例えば、微分干渉顕微鏡等が利用されても良いし、他の光学系が利用されても良い。
【０００８】
複数の種類の電極は、少なくとも明るさが異なっていれば良く、他の要素、例えば、形状等が異なっていてもよい。なお、明るさが異なる原因は、種々の原因であって良く、一例としては、電極の種類毎に材質や基板上での位置等が異なっていることを反映して電極の種類毎に明るさが異なっている構成等が挙げられる。むろん、電極の種類によって色相が異なっていても良く、明度のみならず色相の差異に基づいて電極が抽出される構成であっても良い。電極の種類は少なくとも２種類存在すれば良く、３種類以上存在しても良い。
【０００９】
画素抽出部は、画像から異なる明度範囲の画素をそれぞれ抽出することができればよい。すなわち、画素抽出部は、明度範囲を複数個設定し、各明度範囲に含まれる画素を画像から抽出することができればよい。明度範囲は、複数の電極のそれぞれの画像の明度が含まれ得る範囲であり、電極の種類の数と同じ個数であれば良い。例えば、画像に２種類の電極が含まれている場合、明度範囲は２個設定される。明度範囲は重複していない範囲であることが好ましい。
【００１０】
電極抽出部は、抽出されたそれぞれの画素から電極を抽出することができればよい。すなわち、電極抽出部は、各明度範囲に属する画素を電極として抽出し、または当該画素から電極の画像が占める部位を抽出し、電極として抽出することができればよい。むろん、この際には、各種のノイズ除去処理や電極の形状の修正等が行われてよい。電極が抽出されると、当該電極の画像に基づいて各種の検査に利用可能である。例えば、２枚の基板（ガラス基板とフレキシブル基板等）に形成された電極を異方性導電フィルムによって圧着する際に形成される導電材の圧痕に基づく検査等に利用可能である。
【００１１】
画素抽出部において、明度範囲は、予め決められていても良いし、自動で決められても良いし、利用者の指示によって決められても良く、種々の構成を採用可能である。明度範囲が自動的に決められる際には、電極を含む画像の解析によって決められる構成を採用可能である。例えば、画素抽出部は、画像に含まれる画素の明度の度数分布を平滑化し、平滑化後の度数分布の変化に基づいて明度範囲の境界を取得する構成であっても良い。
【００１２】
すなわち、明度の度数分布を平滑化すれば、ノイズや局所的な分布の形状等が解析結果に与える影響を抑制し、大局的な特徴を捉えた解析をすることが容易になるが、これらのノイズ等の影響が小さいのであれば、平滑化を省略し、度数分布の変化に基づいて明度範囲の境界を取得しても良い。
【００１３】
さらに、同じ種類の電極の画像は明度が類似しており、異なる種類の電極の画像は明度が異なっているため、明度の度数分布を取得すると、電極の画像の種類毎にグループが形成される（例えば、異なる位置にピークが生じる分布となるなど）。そこで、明度の度数分布を解析すれば、各種類の電極の明度が存在し得る明度範囲を特定することが可能になる。
【００１４】
明度の度数分布を解析する際の手法としては、種々の手法が想定し得るが、度数分布の変化に着目すれば、異なる電極に起因する度数分布の変化であるか否かを推定することができる。すなわち、異なる電極は異なる明度を有していると推定され、度数分布においては、電極毎に異なるグループを形成していると考えられる。そこで、度数分布のピークや分布の幅、形状等の変化から異なる電極を異なるグループに分けるように度数分布の変化に基づいて明度範囲の境界を取得すれば、明度範囲を取得することが可能である。この構成によれば、複数の種類の電極を画像から抽出可能な明度範囲を決定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電極抽出装置のブロック図である。
【図２】図２Ａは撮像部の斜視図であり、図２Ｂは基板の断面模式図である。
【図３】図３Ａは撮像画像であり、図３Ｂは第一電極画像である。
【図４】図４Ａは第二電極画像であり、図４Ｂは明度の度数分布である。
【図５】接合状態検査処理のフローチャートである。
【図６】図６Ａは接合状態検査処理の抜粋であり、図６Ｂは明度の度数分布である。
【図７】図７Ａは接合状態検査処理の抜粋であり、図７Ｂは明度の度数分布である。
【図８】図８Ａは接合状態検査処理の抜粋であり、図８Ｂは明度範囲の選択例である。
【図９】図９Ａは選択された明度範囲の表示例であり、図９Ｂは明度範囲の選択例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）電極抽出装置の構成：
（２）接合状態検査処理：
（３）他の実施形態：
【００１７】
（１）電極抽出装置の構成：
図１は、本実施形態にかかる電極抽出装置として機能する接合状態検査装置１０の概略構成を示すブロック図である。同図において、接合状態検査装置１０は、制御部２０と記録媒体３０と表示装置４０と入力装置５０と撮像部６０とを備えている。
【００１８】
撮像部６０は、照明６１と微分干渉顕微鏡６２とＸ−Ｙステージ６３とＣＣＤセンサ６４とを備えている。図２Ａは、撮像部６０の斜視図である。Ｘ−Ｙステージ６３は、基板Ｂが載置されるステージであり、制御部２０の制御の下で基板Ｂを当該基板Ｂの面に平行な方向に移動させる。Ｘ軸とＹ軸は、Ｘ−Ｙステージ６３が移動する方向の軸であり、基板Ｂと平行な平面上において互いに直交する座標軸である。
【００１９】
基板Ｂは、液晶ディスプレイのガラス基板に半導体部品を接合した基板である。半導体部品は、例えば液晶ディスプレイの液晶素子を駆動するための駆動信号を生成する液晶ドライバ回路等である。
【００２０】
照明６１はリングライトである。ＣＣＤセンサ６４は、微分干渉顕微鏡６２が結像した微分干渉像（視野Ｖ内）を撮像するイメージセンサである。微分干渉顕微鏡６２は、視野Ｖ内の近傍の位置にて反射した偏光同士を干渉させる光学系を有している。微分干渉顕微鏡６２は、近傍の位置にて反射した偏光同士を干渉させることにより、当該偏光の位相差に応じて明度が変化する画像である微分干渉像をＣＣＤセンサ６４に結像する。視野Ｖ内の近傍の位置にて反射した偏光の位相差は、当該偏光の光路長の差に対応するため、微分干渉像は偏光が反射した位置の高さの差を鮮明に示す画像となる。つまり、微分干渉像は、基板Ｂ上に存在する光の反射体の段差や傾きを鮮明に示す画像となる。
【００２１】
また、微分干渉像は偏光が反射した位置の高さの差に応じて明度が変化するだけでなく、微分干渉像は偏光が反射した位置の反射率が大きいほど明度が大きくなる。つまり、反射率が高い部分における高さの差に応じた明度の変化は明るい明度域で見られるとともに、反射率が低い部分における高さの差に応じた明度の変化は暗い明度域で見られることとなる。本実施形態においては、２種類の電極が同一視野に含まれる状態で微分干渉像を撮像するが、これらの２種類の電極は材質が異なることに起因して反射率が異なっている。従って、微分干渉像において、異なる種類の電極は異なる明度の像として撮像される。
【００２２】
図１に示す制御部２０は、図示しないＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭで構成されるコンピュータであり、記録媒体３０に記録されたプログラム、各種情報を用いて接合状態の検査に必要な処理を実行する。図１に示すように、制御部２０は、接合状態検査プログラム２１を実行する。
【００２３】
記録媒体３０は、撮像画像３０ａと第一画素情報３０ｂと第二画素情報３０ｃと第一電極画像３０ｄと第二電極画像３０ｅとを記録する。撮像画像３０ａは、ＣＣＤセンサ６４が撮像した画像であり、２種類の電極の像を含む微分干渉像である。第一画素情報３０ｂは、撮像画像３０ａに含まれる第一明度範囲の画素を示す情報であり、本実施形態においては、第一明度範囲の画素と他の画素とで二値化した画像情報である。具体的には、第一画素情報３０ｂは、撮像画像３０ａに含まれる第一明度範囲の画素を１、第一明度範囲外の画素を０に二値化した画像情報である。
【００２４】
第二画素情報３０ｃは、撮像画像３０ａに含まれる第二明度範囲の画素を示す情報であり、本実施形態においては、第二明度範囲の画素と他の画素とで二値化した画像情報である。具体的には、第二画素情報３０ｃは、撮像画像３０ａに含まれる第二明度範囲の画素を１、第二明度範囲外の画素を０に二値化した画像情報である。なお、本明細書では、２種類の電極の一方を第一電極、他方を第二電極と呼ぶ。第一明度範囲は第一電極の画像の明度が含まれ得る明度範囲であり、第二明度範囲は第二電極の画像の明度が含まれ得る明度範囲である。
【００２５】
第一電極画像３０ｄは、撮像画像３０ａに含まれる第一電極の画素を示す情報であり、本実施形態においては、第一電極の画素と他の画素とで二値化した画像情報である。具体的には、第一電極画像３０ｄは、第一画素情報３０ｂに基づいて生成され、当該第一画素情報３０ｂから第一電極以外の像（例えば配線やノイズ等）を除外し、第一電極の画素を１、第一電極以外の画素を０と表現した画像情報である。
【００２６】
第二電極画像３０ｅは、撮像画像３０ａに含まれる第二電極の画素を示す情報であり、本実施形態においては、第二電極の画素と他の画素とで二値化した画像情報である。具体的には、第二電極画像３０ｅは、第二画素情報３０ｃに基づいて生成され、当該第二画素情報３０ｃから第二電極以外の像（例えば配線やノイズ等）を除外し、第二電極の画素を１、第二電極以外の画素を０に二値化した画像情報である。
【００２７】
記録媒体３０には、他にも図示しない各種の情報、例えば、制御部２０が照明６１や微分干渉顕微鏡６２、Ｘ−Ｙステージ６３、ＣＣＤセンサ６４等を制御する際の制御情報や、検査対象となる基板Ｂの設計情報等が記録される。
【００２８】
図２Ｂは、基板Ｂの構成を説明する模式図である。なお、図２Ｂにおいては、図の右側と左側でＹ軸方向に異なる位置の構造を示している（例えば、図２Ｂの左側は図３Ａの位置Ｙ１の構造を抜き出して示しており、図２Ｂの右側は図３Ａの位置Ｙ２の構造を抜き出して示している）。基板Ｂは、液晶ディスプレイのガラス基板Ｂ１と電子部品Ｕ（フレキシブル基板等の場合もある）とを備える。ガラス基板Ｂ１は複数の第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２を備える。第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とは材質が異なるため、ガラス基板Ｂ１は二種類の電極を備えている。本実施形態においては第一電極Ｐ１の方が第二電極Ｐ２よりも反射率が大きい。反射率は、電極に使用される材料、例えば、Ｔａ（タンタル）,Ｍｏ（モリブデン），Ａｌ（アルミニウム）およびその合金の種類や濃度等によって変化する。例えば、第一電極Ｐ１はモリブデンで形成され、第二電極Ｐ２はモリブデンよりも反射率が小さいタンタルで形成されている。
【００２９】
ガラス基板Ｂ１は電子部品ＵよりもＺ軸方向の正方向側に位置し、第一電極Ｐ１、第二電極Ｐ２はガラス基板Ｂ１上で電子部品Ｕ側に形成されている。電子部品Ｕはガラス基板Ｂ１よりもＺ軸方向の負方向側に位置し、電極Ｉ１，Ｉ２は電子部品Ｕ上でガラス基板Ｂ１側に向いている。Ｚ軸方向において、ガラス基板Ｂ１と電子部品Ｕとの間に異方性導電フィルムＦが挟み込まれている。異方性導電フィルムＦにおいては、熱硬化バインダー中に導電粒子Ｅがほぼ均等に分散している。
【００３０】
加熱しながらガラス基板Ｂ１と電子部品Ｕとの間にＺ軸方向の圧力を加えると、導電粒子Ｅを介して第一電極Ｐ１、第二電極Ｐ２と電極Ｉ１，Ｉ２とが電気的に接続した状態で異方性導電フィルムＦが硬化する。導電粒子Ｅは、表面が絶縁膜によってコーティングされた導電性の粒子である。ガラス基板Ｂ１と電子部品Ｕとの間に挟まれて導電粒子Ｅに圧力が加わると、絶縁膜が破壊され、導電粒子Ｅを介して第一電極Ｐ１と電極Ｉ１が電気的に接続し、第二電極Ｐ２と電極Ｉ２とが電気的に接続する。
【００３１】
図２Ｂでは第一電極Ｐ１、第二電極Ｐ２と電極Ｉ１，Ｉ２とが異方性導電フィルムＦによって圧着された状態を示している。導電粒子Ｅは、第一電極Ｐ１、第二電極Ｐ２よりも硬く、ガラス基板Ｂ１と電子部品Ｕとを圧着する際に第一電極Ｐ１、第二電極Ｐ２に導電粒子Ｅの圧痕Ｑが形成される。
【００３２】
表示装置４０は、制御部２０の制御の下で各種画像を表示するディスプレイである。入力装置５０は、ユーザの操作を受け付ける装置であり、マウスやキーボードやタッチパネル等であってもよい。
【００３３】
次に、接合状態検査プログラム２１のソフトウェア構成について説明する。接合状態検査プログラム２１は、画像取得部２１ａと画素抽出部２１ｂと電極抽出部２１ｃと検査部２１ｄとを含んでいる。画像取得部２１ａと画素抽出部２１ｂと電極抽出部２１ｃとは、画像から電極を抽出する電極抽出プログラムを構成する。
【００３４】
画像取得部２１ａは、複数の種類の電極を含む画像を取得する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、画像取得部２１ａの機能により、基板Ｂをガラス基板Ｂ１側から撮像し、視野内に第一電極Ｐ１、第二電極Ｐ２が撮像された撮像画像３０ａを取得する。
【００３５】
図３Ａは、撮像画像３０ａの模式図である。図３Ａでは、微分干渉像そのものではなく、説明のため撮像画像３０ａ上に存在する各領域の分布を模式的に示すこととする。第一電極Ｐ１を白で示し、第二電極Ｐ２をグレーで示し、第一電極Ｐ１，第二電極Ｐ２が存在しない領域を黒で示している。なお、図３Ａの電極に重ねて示す文字Ｐ１，Ｐ２は符号であり、実際の撮像画像３０ａには含まれない。
【００３６】
ガラス基板Ｂ１はほぼ透明であるため、照明光は第一電極Ｐ１、第二電極Ｐ２に到達する。なお、第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２は、照明６１の光を反射する反射体となる。第一電極Ｐ１は、第二電極Ｐ２よりも反射率が大きいため、撮像画像３０ａにおいて第二電極Ｐ２よりも明るくなる。第一電極Ｐ１、第二電極Ｐ２が存在しない領域では、電子部品Ｕにて照明光が透過するか吸光される。図３Ａにおいて、導電粒子Ｅの圧痕の図示を省略している。
【００３７】
画素抽出部２１ｂは、撮像画像３０ａから異なる明度範囲の画素をそれぞれ抽出する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、画素抽出部２１ｂの機能により、撮像画像３０ａに基づいて第一電極の画素の明度が含まれ得る第一明度範囲と、第二電極の画素の明度が含まれ得る第二明度範囲とを設定する。
【００３８】
本実施形態において、明度範囲は２個設定されるが、明度範囲は電極の種類の数と同じ個数であればよく、電極の種類が３個なら明度範囲は３個設定される。明度範囲は、種々の手法で設定されて良く、本実施形態においては、制御部２０が撮像画像３０ａの明度の度数分布を取得し、当該度数分布の極小値を明度範囲の境界として取得することによって第一明度範囲と第二明度範囲とを設定する。当該明度範囲の設定の詳細は後に詳述する。
【００３９】
第一明度範囲と第二明度範囲とが設定されると、制御部２０は、画素抽出部２１ｂの機能により、撮像画像３０ａから第一明度範囲の画素の位置を特定する。そして、制御部２０は、当該画素の値を１、他の画素の値を０とした第一画素情報３０ｂを生成し、記録媒体３０に記録する。例えば、図３Ａに示す例であれば、白で示された第一電極Ｐ１、当該第一電極Ｐ１と同等の明度を有する配線Ｗ１、第一電極Ｐ１と同等の明度を有するノイズの画素が１、他の画素が０とされた第一画素情報３０ｂが生成される。
【００４０】
さらに、制御部２０は、画素抽出部２１ｂの機能により、撮像画像３０ａから第二明度範囲の画素の位置を特定する。そして、制御部２０は、当該画素の値を１、他の画素の値を０とした第二画素情報３０ｃを生成し、記録媒体３０に記録する。例えば、図３Ａに示す例であれば、グレーで示された第二電極Ｐ２、当該第二電極Ｐ２と同等の明度を有する配線Ｗ２、第二電極Ｐ２と同等の明度を有するノイズの画素が１、他の画素が０とされた第二画素情報３０ｃが生成される。
【００４１】
電極抽出部２１ｃは、画素抽出部２１ｂによって抽出されたそれぞれの画素から電極を抽出する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。本実施形態においては、電極に電極と同一の材質によって構成された配線が接続されていることに鑑み、制御部２０は、電極抽出部２１ｃの機能により、第一画素情報３０ｂおよび第二画素情報３０ｃからこれらの電極以外の部分を除外して電極部分を残すことによって第一電極画像３０ｄおよび第二電極画像３０ｅを生成する。
【００４２】
制御部２０は、第一画素情報３０ｂおよび第二画素情報３０ｃに基づいて画像処理を行うことによって、当該電極部分を残す処理を実現しており、詳細は後述する。図３Ｂおよび図４Ａは、第一電極画像３０ｄおよび第二電極画像３０ｅの例を示している。すなわち、図３Ａに示す撮像画像３０ａに基づいて第一電極Ｐ１が抽出され、第一電極Ｐ１が１、他の部分が０となった第一電極画像３０ｄについて、１の画素を白、０の画素を黒で示した例が図３Ｂである。図３Ａに示す撮像画像３０ａに基づいて第二電極Ｐ２が抽出され、第二電極Ｐ２が１、他の部分が０となった第二電極画像３０ｅについて、１の画素を白、０の画素を黒で示した例が図４Ａである。
【００４３】
検査部２１ｄは、第一電極Ｐ１、第二電極Ｐ２の接合状態の検査を行う機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。本実施形態においては、第一電極Ｐ１、第二電極Ｐ２に形成された圧痕に基づいて、第一電極Ｐ１と異方性導電フィルムＦとの接合状態の良否、第二電極Ｐ２と異方性導電フィルムＦとの接合状態の良否を検査する。すなわち、制御部２０は、第一電極画像３０ｄに基づいて第一電極Ｐ１の位置を特定し、撮像画像３０ａから第一電極Ｐ１の位置とされた部分の画像を抽出する。そして、当該画像から圧痕の像を抽出する。
【００４４】
圧痕の像は、例えば、明度の変化や明度のパターン等を解析することによって抽出可能である。圧痕の像が検出されると、制御部２０は、当該圧痕の像に基づいて第一電極の接合状態を検査する。接合状態の検査は、例えば、個別の第一電極Ｐ１において検出された圧痕の個数が閾値以上である場合に、第一電極Ｐ１の接合状態が正常であると判定する構成等を採用可能である。
【００４５】
第二電極Ｐ２についての検査も同様であり、制御部２０は、第二電極画像３０ｅに基づいて撮像画像３０ａから第二電極Ｐ２の位置とされた部分の画像を抽出し、圧痕の像を抽出し、圧痕の数等の基準に基づいて第二電極Ｐ２の接合状態の良否を判定する。ただし、第一電極Ｐ１の明度と第二電極Ｐ２の明度は、互いに異なるため、各電極から圧痕を抽出するためのパラメータ（圧痕とすべき明度の変化を示すパラメータ等）は異なり得る。本実施形態においては、上述のように、異なる明度範囲の画素から電極を抽出するため、異なる明るさの像として画像に含まれている第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とを区別することができる。従って、第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とに対して異なるパラメータを適用して解析を行うことができ、各電極の接合状態の良否を正確に特定することが可能になる。
【００４６】
（２）接合状態検査処理：
図５は、接合状態検査処理のフローチャートである。まず、検査部２１ｄの機能により制御部２０は、基板Ｂの検査対象を撮像できる位置にＸ−Ｙステージ６３を移動させる（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、図示しない基板Ｂの設計情報等に基づいて基板Ｂ上での第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２の位置を特定し、これらの電極が視野Ｖ内に入るようにＸ−Ｙステージ６３を移動させる。
【００４７】
次に、制御部２０は、検査部２１ｄの機能により、検査領域を取得する（ステップＳ１０５）。検査領域は、撮像画像３０ａとして撮像すべき部分を含む領域であり、種々の手法で取得されて良い。例えば、上述の設計情報等に基づいて第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２が含まれる領域が検査領域として取得されても良いし、ＣＣＤセンサ６４によって撮像された画像が表示装置４０に表示された状態で、利用者が当該画像から入力装置５０によって検査領域を指定しても良く、種々の構成を採用可能である。
【００４８】
次に、制御部２０は、画像取得部２１ａの機能により、微分干渉顕微鏡６２とＣＣＤセンサ６４とによって検査領域の撮像画像３０ａを撮像する（ステップＳ１１０）。次に、画像取得部２１ａの機能により制御部２０は、ＣＣＤセンサ６４によって撮像された検査領域の撮像画像３０ａを取得する（ステップＳ１１５）。撮像画像３０ａは、記録媒体３０に記録される。
【００４９】
次に、制御部２０は、画素抽出部２１ｂの機能により、検査領域の度数分布を取得する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、撮像画像３０ａの各画素の階調値を明度値に変換し、同一の明度値の画素数をカウントすることにより、明度の度数分布を取得する。次に、制御部２０は、画素抽出部２１ｂの機能により、３個の分布になるまで度数分布を平滑化する（ステップＳ１２５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１２０で取得された度数分布に対して既定の強度で平滑化を実施し、上に凸のピークが３個であるか否かを判定する。そして、上に凸のピークが３個より多い場合、さらに既定の強度で平滑化を実施する処理を繰り返す。
【００５０】
図４Ｂは、ステップＳ１２０で取得された度数分布に対して、上に凸のピークが３個になるまで平滑化が繰り返された後の度数分布の例を示している。同図４Ｂに示す例においては、上に凸のピークＰｋ０〜Ｐｋ２が合計３個であり、他の部位には上に凸の変曲点は存在しない。本実施形態における検査領域には、主に第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とが存在し、各電極以外の部分は暗い背景として撮像される。すなわち、撮像画像３０ａは、図３Ａに示すように、暗い背景と明るい第一電極Ｐ１と暗い第二電極Ｐ２とによって構成される。
【００５１】
そこで、度数分布の大局的な特徴を捉えると、これらの３種の像の明るさを反映した度数分布になると推定される。そこで、本実施形態においては、これらの、背景、第一電極Ｐ１および第二電極Ｐ２の明るさがピークとなった３個の分布が度数分布において形成されるとみなし、平滑化によって３個のピークを捉える構成になっている。従って、例えば、白飛びの画素がある程度存在し得る画像であれば、上に凸のピークが４個になるまで平滑化を行うなどの構成を採用してもよい。
【００５２】
次に、制御部２０は、画素抽出部２１ｂの機能により、度数分布の極小値を境界とする明度範囲を設定する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１２０で取得された度数分布の極小値を特定し、明度範囲の境界として取得する。上述のように、本実施形態においては、撮像画像３０ａ内の３個の像の明度に起因して３個のピークが形成されるため、各ピークの間に少なくとも２個の極小値が存在する。そして、最小の極小値Ｍ１は背景の分布と第二電極Ｐ２の分布との境界と推定され、２番目に大きい極小値Ｍ２は第二電極Ｐ２の分布と第一電極Ｐ１の分布との境界と推定される。
【００５３】
そこで、本実施形態においては、極小値を明度範囲の境界として設定する、２番目に大きい極小値よりも大きい極小値Ｍ３が存在する場合、当該極小値Ｍ３も明度範囲の境界となる。具体的には、制御部２０は、最小の極小値Ｍ１から２番目に大きい極小値Ｍ２までの範囲を第二明度範囲Ｒ２として設定する。また、制御部２０は、２番目に大きい極小値Ｍ２から３番目に大きい極小値Ｍ３（Ｍ３が存在しない場合、明度の最大値や既定値）までの範囲を第一明度範囲Ｒ１として設定する。
【００５４】
次に、制御部２０は、画素抽出部２１ｂの機能により、第一画素情報３０ｂを取得する（ステップＳ１３５）。すなわち、制御部２０は、撮像画像３０ａの各画素の明度値と第一明度範囲とを比較し、第一明度範囲内の明度を有する画素を１、第一明度範囲外の明度を有する画素を０として第一画素情報３０ｂを生成し、記録媒体３０に記録する。
【００５５】
次に、制御部２０は、電極抽出部２１ｃの機能により、第一画素情報３０ｂに対して収縮処理を行う（ステップＳ１４０）。すなわち、第一画素情報３０ｂには、第一電極Ｐ１ではないが第一電極Ｐ１の明るさに近い配線の像やノイズ等が値１として含まれている可能性がある。そこで、制御部２０は、像を画素毎にスキャンし、着目画素の周囲に１個でも０が存在する場合に着目画素を０に置換する収縮処理を既定回数実施し、ノイズや第一電極Ｐ１に接続された配線を除去する。
【００５６】
さらに、制御部２０は、電極抽出部２１ｃの機能により、ステップＳ１４０の収縮処理後の情報に対して膨張処理を行う（ステップＳ１４５）。すなわち、ステップＳ１４０の収縮処理によって第一電極Ｐ１の像の大きさが小さくなっているため、制御部２０は、元の大きさに戻すために膨張処理を実行する。具体的には、制御部２０は、像を画素毎にスキャンし、着目画素の周囲に１個でも１が存在する場合に着目画素を１に置換する膨張処理を既定回数実施する。膨張処理が終了すると、制御部２０は、電極抽出部２１ｃの機能により、膨張処理後の画像を第一電極画像３０ｄとして取得し、記録媒体３０に記録する（ステップＳ１５０）。この結果、例えば、図３Ｂに示すような第一電極画像３０ｄが記録媒体３０に記録された状態となる。
【００５７】
次に、制御部２０は、画素抽出部２１ｂの機能により、第二画素情報３０ｃを取得する（ステップＳ１５５）。すなわち、制御部２０は、撮像画像３０ａの各画素の明度値と第二明度範囲とを比較し、第二明度範囲内の明度を有する画素を１、第二明度範囲外の明度を有する画素を０として第二画素情報３０ｃを生成し、記録媒体３０に記録する。
【００５８】
次に、制御部２０は、電極抽出部２１ｃの機能により、第二画素情報３０ｃに対して収縮処理を行う（ステップＳ１６０）。すなわち、第二画素情報３０ｃには、第二電極Ｐ２ではないが第二電極Ｐ２の明るさに近い配線の像やノイズ等が値１として含まれている可能性がある。そこで、制御部２０は、像を画素毎にスキャンし、着目画素の周囲に１個でも０が存在する場合に着目画素を０に置換する収縮処理を既定回数実施し、ノイズや第二電極Ｐ２に接続された配線を除去する。
【００５９】
さらに、制御部２０は、電極抽出部２１ｃの機能により、ステップＳ１６０の収縮処理後の情報に対して膨張処理を行う（ステップＳ１６５）。すなわち、ステップＳ１６０の収縮処理によって第二電極Ｐ２の像の大きさが小さくなっているため、制御部２０は、元の大きさに戻すために膨張処理を実行する。具体的には、制御部２０は、像を画素毎にスキャンし、着目画素の周囲に１個でも１が存在する場合に着目画素を１に置換する膨張処理を既定回数実施する。膨張処理が終了すると、制御部２０は、電極抽出部２１ｃの機能により、膨張処理後の画像を第二電極画像３０ｅとして取得し、記録媒体３０に記録する（ステップＳ１７０）。
【００６０】
この結果、例えば、図４Ａに示すような第二電極画像３０ｅが記録媒体３０に記録された状態となる。なお、本実施形態における収縮処理と膨張処理のみでも配線やノイズ除去は行えるが、他の手法、例えば、一定の面積や一定の幅を有していない部位を除外する手法等を組み合わせても良い。
【００６１】
次に、制御部２０は、検査部２１ｄの機能により圧痕を検出する（ステップＳ１７５）。すなわち、制御部２０は、第一電極画像３０ｄに基づいて第一電極Ｐ１の画像を撮像画像３０ａから抽出し、第一電極Ｐ１の圧痕を検出するためのパラメータに基づいて圧痕を検出する。また、制御部２０は、第二電極画像３０ｅに基づいて第二電極Ｐ２の画像を撮像画像３０ａから抽出し、第二電極Ｐ２の圧痕を検出するためのパラメータに基づいて圧痕を検出する。
【００６２】
次に、制御部２０は、検査部２１ｄの機能により圧痕の検出結果に基づいて良否判定を行う（ステップＳ１８０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１７５で検出された第一電極Ｐ１上の圧痕に基づいて各第一電極Ｐ１の接合状態の良否を判定する。また、制御部２０は、ステップＳ１７５で検出された第二電極Ｐ２上の圧痕に基づいて各第二電極Ｐ２の接合状態の良否を判定する。
【００６３】
（３）他の実施形態：
上述の実施形態は一例であり、他にも種々の実施形態が採用されてよい。例えば、撮像画像３０ａは微分干渉像であることが望ましいが、通常の顕微鏡によって撮像された画像であってもよいし、当該画像に対して微分演算を行った画像であっても良い。また、検査対象の電極は明るさが異なる電極であればよい。電極の明るさが異なる要因は、必ずしも電極の材料の差でなくてもよい。例えば、電極の表面処理等によって電極の明るさが異なってもよい。
【００６４】
上述の実施形態においては、収縮処理の後に膨張処理を行って配線やノイズの像を除去しているが、これらの処理はオープニング処理とも呼ばれ、着目すべき像以外の像を除去するなどの目的で利用される。一方、膨張処理の後に収縮処理を行う一連の処理はクロージング処理と呼ばれ、像であるべき部分が欠けている場合に欠けている部分を補う補正を行う等の目的で利用される。このような、クロージング処理が実施されても良い。
【００６５】
さらに、明度範囲を設定するための手法は他の手法であっても良い。例えば、上述の図１と同様の構成において、制御部２０が画素抽出部２１ｂの機能により、度数分布の変化率が相対的に大きい極小値を明度範囲の境界として取得する構成であっても良い。この構成は、例えば、図５に示すフローチャートのステップＳ１２５，Ｓ１３０を、図６Ａに示すステップＳ１２５−１，Ｓ１３０−１に置換する構成等によって実現可能である。
【００６６】
ステップＳ１２５−１において、制御部２０は、画素抽出部２１ｂの機能により、度数分布を平滑化する。この際、ノイズ等による度数分布の急激な変化が解消できる程度に平滑が行われれば充分であり、一般的には、ステップＳ１２５よりもステップＳ１２５−１の方が平滑化の強度は小さくて良い。図６Ｂは、ステップＳ１２５−１による平滑化後の度数分布を示している。図６Ｂと図４Ｂとでは、同一の撮像画像３０ａの明度の度数分布を平滑化したことが想定されているが、図６Ｂの方が平滑化の強度が小さく、その結果、ピークの数が多くなっている。
【００６７】
次に、制御部２０は、ステップＳ１３０−１において、画素抽出部２１ｂの機能により、変化が大きい上位２個の極小値を境界とする明度範囲を設定する。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１２５−１で取得された度数分布の極小値を特定し、極小値の変化率を例えば、極小値近傍での変化率の傾きの絶対値や極小値を含む既定範囲での度数の変化幅等に基づいて取得する。
【００６８】
以上の処理によって複数個の極小値が得られると、制御部２０は、変化率の大きさが大きい順に２個の極小値を取得する。図６Ｂに示す極小値Ｍ１，Ｍ２は変化率が大きい上位２個の極小値である。この例においても、撮像画像３０ａは、背景、第一電極Ｐ１および第二電極Ｐ２の３種類の画像を主に含むことが想定されるため、制御部２０は、２個の極小値の中で明度値が相対的に小さい極小値Ｍ１から相対的に大きい極小値Ｍ２までの範囲を第二明度範囲Ｒ２として設定する。また、制御部２０は、相対的に大きい極小値Ｍ２以上の範囲を第一明度範囲Ｒ１として設定する。なお、図６Ｂに示す例において、明度値の最大値はＭ３であるため、第一明度範囲は極小値Ｍ２から最大値Ｍ３までの範囲であっても良い。
【００６９】
以上の処理によって、明度範囲が設定されると、上述の実施形態と同様の処理によって第一電極Ｐ１および第二電極Ｐ２の画像を抽出することが可能であり、各電極の接合状態も検査することができる。また、第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とを区別して抽出することができるため、第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とに対して異なるパラメータを適用して解析を行うことができ、各電極の接合状態の良否を正確に特定することが可能になる。なお、本例においては、変化率が相対的に大きい極小値が明度範囲の分離に適切であったために変化率が相対的に大きい極小値を明度範囲の境界としたが、度数分布が比較的きれいに分離している場合などにおいては、変化率が相対的に小さい極小値を明度範囲の境界とする構成が採用されてもよい。
【００７０】
さらに、画素抽出部が明度の度数分布の特徴を解析することによって、第一電極Ｐ１、第二電極Ｐ２の明度の特徴が現れた明度範囲を特定することで第一明度範囲や第二明度範囲を取得しても良い。このような構成としては、例えば、上述の図１と同様の構成において、制御部２０が画素抽出部２１ｂの機能により、画像に含まれる画素の明度の度数分布を、分離度が最大となる複数の明度範囲に分離する構成であっても良い。この構成は、例えば、図５に示すフローチャートのステップＳ１２５，Ｓ１３０を、図７Ａに示すステップＳ１２５−２，Ｓ１３０−２に置換する構成等によって実現可能である。
【００７１】
ステップＳ１２５−２において、制御部２０は、画素抽出部２１ｂの機能により、撮像画像３０ａの背景部分の入力を受け付ける。すなわち、撮像画像３０ａ内には第一電極Ｐ１および第二電極Ｐ２以外の背景が含まれると考えられ、度数分布の解析の際にノイズとなり得るため、ステップＳ１２５−２において除外すべき背景部分を特定するための情報を受け付ける。
【００７２】
背景部分の入力方法としては、種々の入力方法を採用可能であり、例えば、明度の上位の一定割合と下位の一定割合を入力装置５０によって受け付け可能に構成し、利用者が入力装置５０によって入力した割合によって背景部分を特定する構成等が挙げられる。図７Ｂは、明度の度数分布の例を示す図であり、この例においては、明度の上位５％、下位１０％が背景として入力された状態を想定し、上位５％の境界を閾値Ｔ１、下位１０％の境界を閾値Ｔ２として示している。
【００７３】
むろん、ここで示した背景部分の入力方法は一例であり、背景部分を特定するためのパラメータは既定の値であっても良いし、自動で決められても良い。また、画像内の背景の明るさに応じて、上位または下位のみが背景部分として入力される構成であっても良い。なお、図７Ｂに示す明度の度数分布は、平滑化が行われていないが、平滑化が行われてもよい。
【００７４】
次に、制御部２０は、撮像画像３０ａの背景部分の明度の範囲を除外し、残りの範囲から電極の画像の明度範囲を取得する。具体的には、制御部２０は、ステップＳ１３０−２において、画素抽出部２１ｂの機能により、背景部分を除外した度数分布の分離度が最大となる閾値を境界とする明度範囲を設定する。すなわち、撮像画像３０ａが背景と第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とを含む場合、背景部分が除外された画像には２種類の電極の明度を反映した分布が残ると考えられる。そこで、背景部分が除外された画像の度数分布を２個の分布に分離すれば、一方が第一電極Ｐ１の明度の度数分布、他方が第二電極Ｐ２の明度の度数分布になると考えられる。
【００７５】
分離度は、値が大きくなるほど値が大きくなる指標であり、例えば、判別分析（大津の二値化）によって定義される分離度が挙げられる。この分離度は、背景部分が除外された度数分布に仮の閾値Ｔ３を設定し、閾値Ｔ３以下の明度の分布と閾値Ｔ３より大きい明度の分布のそれぞれにおいて、画素数、平均、分散を取得し、これらの値からクラス内分散とクラス間分散とを取得し、クラス間分散／クラス内分散を計算することで定義することができる。従って、制御部２０が閾値Ｔ３を仮定し、分離度が最大となる閾値Ｔ３を取得することにより、２個の分布が最も適切に分離するように明度範囲を規定することができる。
【００７６】
分離度が最大となる閾値が取得されると、制御部２０は、当該閾値を境界とする明度範囲を設定する。図７Ｂに示す閾値Ｔ３が分離度の最大となる閾値であるならば、制御部２０は、範囲Ｒ１を第一明度範囲、範囲Ｒ２を第二明度範囲として設定する。以上の処理によって、明度範囲が設定されると、上述の実施形態と同様の処理によって第一電極Ｐ１および第二電極Ｐ２の画像を抽出することが可能であり、各電極の接合状態も検査することができる。また、第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とを区別して抽出することができるため、第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とに対して異なるパラメータを適用して解析を行うことができ、各電極の接合状態の良否を正確に特定することが可能になる。むろん、背景部分の除外は、任意の実施形態に適用されて良い。
【００７７】
さらに、制御部２０が、利用者の入力情報に基づいて明度範囲を取得する構成であっても良い。このような構成としては、例えば、上述の図１と同様の構成において、制御部２０が画素抽出部２１ｂの機能により、入力装置５０によって利用者が入力する入力情報を受け付け、当該入力情報に基づいて明度範囲を取得する構成が挙げられる。
【００７８】
入力情報は、明度範囲を特定するための情報であればよく、種々の情報を採用可能である。例えば、撮像画像３０ａに基づいて利用者が第一電極Ｐ１および第二電極Ｐ２の像の範囲を入力することによって制御部２０が第一明度範囲と第二明度範囲を取得しても良い。この構成は、例えば、図５に示すフローチャートのステップＳ１２５，Ｓ１３０を、図８Ａに示すステップＳ１２５−３，Ｓ１３０−３に置換する構成等によって実現可能である。
【００７９】
ステップＳ１２５−３において、制御部２０は、画素抽出部２１ｂの機能により、第一電極Ｐ１の範囲および第二電極Ｐ２の範囲の入力を受け付ける。すなわち、本例において、制御部２０は、撮像画像３０ａを表示装置４０に表示する。利用者は、入力装置５０を操作することにより、電極の範囲を画像上で指定することができる。
【００８０】
図８Ｂは、撮像画像３０ａ上で利用者がマウス等の入力装置５０により第一電極Ｐ１の範囲Ｚ１を指定し、第二電極Ｐ２の範囲Ｚ２を指定した状態を例示した図である。この例においては、利用者がマウス等の入力装置５０により矩形の範囲を指定することができ、第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とのそれぞれに含まれる矩形の範囲を指定する。制御部２０は、当該入力を受け付けることにより第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２との画像内での範囲を取得する。
【００８１】
次に、制御部２０は、ステップＳ１３０−３において、画素抽出部２１ｂの機能により、入力された範囲に属する画素の明度から明度範囲を設定する。すなわち、制御部２０は、第一電極Ｐ１の範囲として指定された範囲Ｚ１内の画素の明度を取得し、当該明度の最小値から最大値までを第一明度範囲として取得する。また、制御部２０は、第二電極Ｐ２の範囲として指定された範囲Ｚ２内の画素の明度を取得し、当該明度の最小値から最大値までを第二明度範囲として取得する。
【００８２】
以上の処理によって、明度範囲が設定されると、上述の実施形態と同様の処理によって第一電極Ｐ１および第二電極Ｐ２の画像を抽出することが可能であり、各電極の接合状態も検査することができる。また、第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とを区別して抽出することができるため、第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とに対して異なるパラメータを適用して解析を行うことができ、各電極の接合状態の良否を正確に特定することが可能になる。
【００８３】
また、利用者が直接的または間接的に明度範囲の数値を示す入力情報を入力する構成であっても良い。例えば、利用者が明度の度数分布や撮像画像３０ａを確認しながら明度範囲の境界を入力可能な構成であっても良い。この構成は、例えば、図５に示すフローチャートのステップＳ１２５，Ｓ１３０を省略し、替わりに、制御部２０によって利用者による明度範囲の入力を受け付けることで実現可能である。
【００８４】
図９Ａおよび図９Ｂは、利用者による入力を受け付ける際のユーザインタフェースを示す図である。図９Ａは、利用者によって指定された明度範囲に属する画素を強調し、撮像画像３０ａに重畳した状態を示している。制御部２０は、撮像画像３０ａを表示装置４０に表示するとともに、利用者が入力装置５０を操作することによって度数分布上で明度範囲を指定すると、当該明度範囲に属する画素を強調する。図９Ａにおいては、強調された画素をハッチングによって示している。
【００８５】
図９Ｂは、明度の度数分布を示すグラフであり、制御部２０は、図９Ｂに示すような撮像画像３０ａの度数分布を表示装置４０に対して表示する。利用者は、入力装置５０を操作することにより、当該度数分布上で明度範囲の境界Ｂｏ１，Ｂｏ２を移動させることができる。制御部２０は、移動後の境界Ｂｏ１，Ｂｏ２を明度範囲の境界として取得し、図９Ａに示すように当該明度範囲に属する画素を強調する。この構成によれば、利用者は、利用者自身が度数分布上で指定した明度範囲が適切であるか否かを撮像画像３０ａ上で確認しながら明度範囲を入力することができる。以上の処理を第一明度範囲、第二明度範囲のそれぞれに対して実行すれば、制御部２０は、第一明度範囲と第二明度範囲とを取得することができる。
【００８６】
以上の処理によって、明度範囲が設定されると、上述の実施形態と同様の処理によって第一電極Ｐ１および第二電極Ｐ２の画像を抽出することが可能であり、各電極の接合状態も検査することができる。また、第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とを区別して抽出することができるため、第一電極Ｐ１と第二電極Ｐ２とに対して異なるパラメータを適用して解析を行うことができ、各電極の接合状態の良否を正確に特定することが可能になる。
【符号の説明】
【００８７】
１０…接合状態検査装置、２０…制御部、２１…接合状態検査プログラム、２１ａ…画像取得部、２１ｂ…画素抽出部、２１ｃ…電極抽出部、２１ｄ…検査部、３０…記録媒体、３０ａ…撮像画像、３０ｂ…第一画素情報、３０ｃ…第二画素情報、３０ｄ…第一電極画像、３０ｅ…第二電極画像、４０…表示装置、５０…入力装置、６０…撮像部、６１…照明、６２…微分干渉顕微鏡、６３…Ｘ−Ｙステージ、６４…ＣＣＤセンサ、Ｂ…基板、Ｂ１…ガラス基板、Ｅ…導電粒子、Ｆ…異方性導電フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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