(57)【要約】      （修正有）【課題】透明の基材の表裏に形成されたパターンを精度よく検査できるパターン検査装置等を提供する。【解決手段】パターン検査装置は透明フィルム１１の表裏に形成された配線パターン２３、２５の外観を検査するもので、透明フィルム１１に照射され、透明フィルム１１を透過した検査光を撮像する撮像部と、撮像部で撮像した画像を用いて、配線パターン２３、２５の良否を判定することで検査を行う画像処理部と、を備える。透明フィルム１１には、配線パターン２３、２５のそれぞれに対応し、形状の異なる位置合わせ用のマーク２７、２９が形成され、画像処理部は、画像上のマーク２７を基準として基準パターン４３を位置合わせし、基準パターン４３の領域を配線パターン２３の検査領域として設定し、画像上のマーク２９を基準として基準パターンを位置合わせし、基準パターンの領域を配線パターン２５の検査領域として設定する。【選択図】図５
2015060493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明の基材の表裏に形成された表パターンおよび裏パターンの外観を検査するパターン検査装置であって、
前記基材を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像した画像を用いて、前記表パターンと前記裏パターンの良否を判定することで検査を行う画像処理部と、
を備え、
前記基材に、前記表パターンと前記裏パターンのそれぞれに対応し、形態の異なる位置合わせ用の表マーク、裏マークが形成され、
前記画像処理部は、
前記表パターンの領域を示す表基準パターンを含む表パターンデータと、前記裏パターンの領域を示す裏基準パターンを含む裏パターンデータと、を記憶し、
前記画像上の前記表マークを用いて前記表基準パターンを位置合わせし、前記表基準パターンの領域を前記表パターンの検査領域として設定し、
前記画像上の前記裏マークを用いて前記裏基準パターンを位置合わせし、前記裏基準パターンの領域を前記裏パターンの検査領域として設定する
ことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項２】
前記表マークと前記裏マークは、互いに形状が異なることを特徴とする請求項１に記載のパターン検査装置。
【請求項３】
前記撮像部は、前記基材に照射され、前記基材を透過した光を撮像することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターン検査装置。
【請求項４】
前記表パターンデータは、前記表マークに対応する表マークパターンを含み、
前記裏パターンデータは、前記裏マークに対応する裏マークパターンを含み、
前記画像処理部は、
前記表マークパターンと、前記画像上の前記表マークの位置を合わせることで、前記表基準パターンの位置合わせを行い、
前記裏マークパターンと、前記画像上の前記裏マークの位置を合わせることで、前記表基準パターンの位置合わせを行う
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパターン検査装置。
【請求項５】
透明の基材の表裏に形成された表パターンおよび裏パターンの外観を検査するパターン検査方法であって、
撮像部が前記基材を撮像する撮像ステップと、
画像処理部が、前記撮像部で撮像した画像を用いて、前記表パターンと前記裏パターンの良否を判定することで検査を行う検査ステップと、
を有し、
前記基材に、前記表パターンと前記裏パターンのそれぞれに対応し、形態の異なる位置合わせ用の表マーク、裏マークが形成され、
前記画像処理部は、
前記表パターンの領域を示す表基準パターンを含む表パターンデータと、前記裏パターンの領域を示す裏基準パターンを含む裏パターンデータと、を記憶し、
前記検査ステップにおいて、前記画像処理部は、
前記画像上の前記表マークを用いて前記表基準パターンを位置合わせし、前記表基準パターンの領域を前記表パターンの検査領域として設定し、
前記画像上の前記裏マークを用いて前記裏基準パターンを位置合わせし、前記裏基準パターンの領域を前記裏パターンの検査領域として設定する
ことを特徴とするパターン検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明の基材の表裏に形成された配線等のパターンを検査するパターン検査装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材に形成される配線等のパターンを撮像し、その画像を基にパターンの外観検査を行う場合、画像処理等を行ってパターンの良否を判定するため、画像における検査領域をパターンの領域と対応するように正確に定める必要がある。
【０００３】
特許文献１には、フィルム基板やハード基板などの配線パターンにおいて、検査対象のパターンに付与した基準位置マークの位置ずれ量のデータに基づいて、検査対象のパターンを撮像した入力画像を補正し、基準画像と比較して良否を判定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−６６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、透明フィルム等、透明な基材の表裏にパターンが形成されている場合、画像には表裏両方のパターンが現れる。このような表裏のパターンの検査を行う場合、画像上の両パターンの検査領域を一括して設定すると、（製品としては問題ない程度の）表裏のパターンの位置関係のずれが有る場合に、検査領域とパターンの位置がずれ、エラーの誤検出が生じる恐れがある。
【０００６】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、透明の基材の表裏に形成されたパターンを精度よく検査できるパターン検査装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するための第１の発明は、透明の基材の表裏に形成された表パターンおよび裏パターンの外観を検査するパターン検査装置であって、前記基材を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像した画像を用いて、前記表パターンと前記裏パターンの良否を判定することで検査を行う画像処理部と、を備え、前記基材に、前記表パターンと前記裏パターンのそれぞれに対応し、形態の異なる位置合わせ用の表マーク、裏マークが形成され、前記画像処理部は、前記表パターンの領域を示す表基準パターンを含む表パターンデータと、前記裏パターンの領域を示す裏基準パターンを含む裏パターンデータと、を記憶し、前記画像上の前記表マークを用いて前記表基準パターンを位置合わせし、前記表基準パターンの領域を前記表パターンの検査領域として設定し、前記画像上の前記裏マークを用いて前記裏基準パターンを位置合わせし、前記裏基準パターンの領域を前記裏パターンの検査領域として設定することを特徴とするパターン検査装置である。
【０００８】
第１の発明により、基材上のマークを使用して表裏の基準パターンの位置合わせを行うことで、表裏のパターンの検査領域をそれぞれ設定できる。これにより、表裏のパターンを独立に検査することができ、前記のように表裏のパターンの位置関係がずれている場合でも、この位置ずれによるエラーの誤検出を防ぎ、精度の高いパターン検査を行うことが可能になる。
【０００９】
前記表マークと前記裏マークは、互いに形状が異なることが望ましい。
これにより、それぞれのマークの識別が容易になり、表裏の基準パターンの位置合わせが精度良くできる。
【００１０】
前記撮像部は、前記基材に照射され、前記基材を透過した光を撮像することが望ましい。
透過光学系で撮像を行うことでパターンの部分とそれ以外の基材部分とのコントラストが大きくなり、画像処理等による検査に適している。ただし、表裏のパターンは画像上でほぼ同じ輝度で現れ閾値等では区別できないので、本発明の方法により表裏のパターンを独立に検査できる効果が特に大きい。
【００１１】
前記表パターンデータは、前記表マークに対応する表マークパターンを含み、前記裏パターンデータは、前記裏マークに対応する裏マークパターンを含み、前記画像処理部は、前記表マークパターンと、前記画像上の前記表マークの位置を合わせることで、前記表基準パターンの位置合わせを行い、前記裏マークパターンと、前記画像上の前記裏マークの位置を合わせることで、前記表基準パターンの位置合わせを行うことが望ましい。
こうして画像上のマークとマークパターンの位置を合わせることにより、表裏の基準パターンの位置合わせが精度良くできる。
【００１２】
第２の発明は、透明の基材の表裏に形成された表パターンおよび裏パターンの外観を検査するパターン検査方法であって、撮像部が前記基材を撮像する撮像ステップと、画像処理部が、前記撮像部で撮像した画像を用いて、前記表パターンと前記裏パターンの良否を判定することで検査を行う検査ステップと、を有し、前記基材に、前記表パターンと前記裏パターンのそれぞれに対応し、形態の異なる位置合わせ用の表マーク、裏マークが形成され、前記画像処理部は、前記表パターンの領域を示す表基準パターンを含む表パターンデータと、前記裏パターンの領域を示す裏基準パターンを含む裏パターンデータと、を記憶し、前記検査ステップにおいて、前記画像処理部は、前記画像上の前記表マークを用いて前記表基準パターンを位置合わせし、前記表基準パターンの領域を前記表パターンの検査領域として設定し、前記画像上の前記裏マークを用いて前記裏基準パターンを位置合わせし、前記裏基準パターンの領域を前記裏パターンの検査領域として設定することを特徴とするパターン検査方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、透明の基材の表裏に形成されたパターンを精度よく検査できるパターン検査装置等を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】パターン検査装置１を示す図
【図２】画像処理部１７のハードウエア構成を示す図
【図３】透明フィルム１１を示す図
【図４】パターン検査方法の手順を示すフローチャート
【図５】パターン検査方法について説明する図
【図６】パターン検査方法について説明する図
【図７】透明フィルム１１とパターンデータ４１ａ、４２ａを示す図
【図８】パターン検査方法について説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
［第１の実施形態］
（１．パターン検査装置１）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るパターン検査装置１の構成を示す図である。
【００１７】
パターン検査装置１は、表裏にパターンが形成された透明の基材である透明フィルム１１について、これらのパターンの外観検査を行うものであり、照射部１３、撮像部１５、画像処理部１７等を有する。
【００１８】
透明フィルム１１は、例えば、スマートフォン、タブレット端末等のタッチパネルの透明電極用のフィルムであり、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂で形成される。透明フィルム１１の表面と裏面には、導電性の金属製薄膜等による配線パターン２３、２５が形成される。配線パターン２３、２５の形成には、蒸着やエッチングなどの手法が用いられる。透明フィルム１１の詳細については後述する。
【００１９】
照射部１３は、透明フィルム１１に検査光を照射するものであり、例えばＬＥＤ光源等の光源が用いられる。
【００２０】
撮像部１５は、透明フィルム１１を透過した検査光を受光して透明フィルム１１の撮像を行うものであり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等の撮像装置を有する。撮像部１５は画像処理部１７と接続しており、透明フィルム１１を撮像した画像は画像処理部１７に送信される。
【００２１】
画像処理部１７は、撮像部１５で撮像した画像に対する画像処理を行い、配線パターン２３、２５の良否を判定し、検査を行うものである。
【００２２】
図２は画像処理部１７のハードウエア構成を示す図である。図２に示すように、画像処理部１７は、例えば、制御部３１、記憶部３２、メディア入出力部３３、通信制御部３４、入力部３５、表示部３６、周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部３７等がバス３８を介して接続されたコンピュータで実現できる。
【００２３】
制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される。
ＣＰＵは、記憶部３２、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス３８を介して接続された各部を駆動制御し、後述する処理を実行する。ＲＯＭは、不揮発性メモリであり、ブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。ＲＡＭは、揮発性メモリであり、記憶部３２、ＲＯＭ、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部３１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
【００２４】
記憶部３２は、ハードディスクドライブ等であり、制御部３１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ等が格納される。これらのプログラムやデータは、制御部３１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移して実行される。なお、本実施形態では前記の画像上で検査領域を設定するためのパターンデータが記憶部３２に格納される。パターンデータについては後述する。
【００２５】
メディア入出力部３３は、データの入出力を行い、例えば、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ等のメディア入出力装置を有する。
通信制御部３４は、通信制御装置、通信ポート等を有し、ネットワークを介して他の装置との通信制御を行う。
入力部３５は、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。
【００２６】
表示部３６は、ＣＲＴモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置である。
周辺機器Ｉ／Ｆ部３７は、周辺機器を接続するためのポートである。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。
バス３８は、各部間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００２７】
（２．透明フィルム１１）
図３は透明フィルム１１を示す図であり、透明フィルム１１を撮像部１５で撮像した画像の例である。
【００２８】
図３に示すように、透明フィルム１１の表面には、配線パターン２３（表パターン）と、配線パターン２３に対応する、位置合わせ用のマーク２７（表マーク）が形成される。裏面には、配線パターン２５（裏パターン）と、配線パターン２５に対応する、位置合わせ用のマーク２９（裏マーク）が形成される。マーク２７、２９は、それぞれ配線パターン２３、２５の形成時に同時に形成される。画像上では、これらの配線パターン２３、２５やマーク２７、２９が低輝度の部分として現れる。
【００２９】
マーク２７、２９は配線パターン２３、２５の側方に形成されており、その形状が互いに異なる。図の例では、マーク２７がＴ字を左に倒した形状となっており、マーク２９がマーク２７を左右反転した形状となっている。マーク２７と配線パターン２３の側辺との距離、および、マーク２９と配線パターン２５の側辺との距離は、それぞれ所定の値に定められる。
【００３０】
（３．パターン検査方法）
次に、パターン検査装置１によるパターン検査方法の手順について図４等を参照して説明する。図４はパターン検査方法の手順を示すフローチャートである。
【００３１】
本実施形態では、透明フィルム１１を搬送しつつ、所定のタイミングで、照射部１３から透明フィルム１１に検査光を照射し、透明フィルム１１を透過した検査光を撮像部１５で受光することで、透明フィルム１１の撮像を行う（Ｓ１０１）。撮像した画像は画像処理部１７へと送られる。
【００３２】
画像処理部１７の制御部３１は、上記の画像を表示部３６に表示するとともに、画像上で配線パターン２３の検査領域の設定を行う（Ｓ１０２）。
【００３３】
Ｓ１０２では、検査領域の設定のため、まず記憶部３２に格納されているパターンデータを読み出す。図５（ａ）はこのパターンデータ４１（表パターンデータ）を示す図である。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、パターンデータ４１は、基準パターン４３（表基準パターン）と、マークパターン４７（表マークパターン）とを含む。
【００３５】
基準パターン４３は、画像上の検査領域を示し、配線パターン２３の領域に対応する。
マークパターン４７は、前記のマーク２７と位置、形状において対応する。マークパターン４７と基準パターン４３の位置関係は、マーク２７と配線パターン２３の位置関係に対応するように定められる。
【００３６】
Ｓ１０２において、画像処理部１７は、図５（ｂ）に示すように、画像上のマーク２７と、パターンデータ４１のマークパターン４７とを位置合わせし、この時の基準パターン４３の領域を、画像における配線パターン２３の検査領域に設定する。
【００３７】
図４の説明に戻る。画像処理部１７の制御部３１は、上記のようにして検査領域を設定した後、図５（ｃ）に示すように検査領域（基準パターン４３）を切り出し、配線パターン２３について画像処理等を行い、配線パターン２３の検査を行う（Ｓ１０３）。
【００３８】
Ｓ１０３では、例えば配線パターン２３の線幅を算出して基準値を比較したり、配線パターン２３の抜けや欠けを検出したりして配線パターン２３の良否判定を行う。これらの検査は、既知の画像処理手法を用いて行うことができる。また予め定めたテンプレート画像と配線パターン２３が一致するかどうかで良否判定を行うなどしてもよい。この場合ではテンプレート画像自体が基準パターン２３を兼ねていてもよい。
【００３９】
画像処理部１７の制御部３１は、透明フィルム１１の配線パターン２５についても同様の処理を行う。すなわち、画像処理部１７は、まず、図６（ａ）に示すパターンデータ４２（裏パターンデータ）を読み出す。パターンデータ４２は、基準パターン４５（裏基準パターン）と、マークパターン４９（裏マークパターン）とで構成される。
【００４０】
前記と同様、基準パターン４５は、画像上の検査領域を示し、配線パターン２５の領域に対応する。マークパターン４９は、前記のマーク２９と位置、形状において対応する。マークパターン４９と基準パターン４５の位置関係は、マーク２９と配線パターン２５の位置関係に対応するように定められる。
【００４１】
画像処理部１７の制御部３１は、図６（ｂ）に示すように、画像上のマーク２９と、パターンデータ４２のマークパターン４９とを位置合わし、この時の基準パターン４５の領域を、画像における配線パターン２５の検査領域に設定する（Ｓ１０４）。そして、図６（ｃ）に示すように検査領域（基準パターン４５）を切り出し、配線パターン２５について前記と同様に画像処理等を行って良否を判定し、配線パターン２５の検査を行う（Ｓ１０５）。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、透明フィルム１１上のマーク２７、２９を用いて基準パターン４３、４５の位置合わせを行い配線パターン２３、２５の検査領域をそれぞれ設定する。これにより、配線パターン２３、２５を独立に検査することができ、例えば前記したように配線パターン２３、２５の位置関係がずれている場合でも、この位置ずれによるエラーの誤検出を防ぎ、精度の高い配線パターン２３、２５の検査が可能になる。
【００４３】
なお、本実施形態では、透明フィルム１１に形成されるマーク２７を、Ｔ字を左に倒した形状とし、マーク２９についてはマーク２７を左右反転した形状としたが、マーク２７、２９の形状はこれに限らず、互いに異なっていればよい。
【００４４】
さらに、マーク２７、２９は形態が異なっていればよく、形状の違いに限らない。形態の違いには、形状の他、透過率の違いなども考えられ、この場合は画像上の輝度の違いとしてマーク２７、２９を識別することが可能である。いずれにせよマーク２７、２９の違いを識別できればよいが、本実施形態のように形状を異ならせておくとマーク２７、２９の識別が容易になる。
【００４５】
さらに、本実施形態では透過光学系による検査を行ったが、透明フィルム１１の配線パターンからの反射光を撮像部１５で撮像する反射光学系による検査を行う場合でも、透明フィルム１１の表裏の配線パターン２３、２５が画像上に現れるので、同様の処理が適用できる。この場合、マーク２７、２９の形態の違いとしては、形状の他、反射率や色の違いなども考えられる。
【００４６】
ただし、本実施形態のように透過光学系で撮像を行うことで配線パターン２３、２５の部分とそれ以外の基材部分とのコントラストが大きくなり、画像処理等による検査に適している。また、反射光学系で撮像を行う場合には、表裏の配線パターン２３、２５の画像上の輝度が若干異なるので、閾値により配線パターン２３、２５を区別することも可能であるが、透過光学系で撮像を行った場合には配線パターン２３、２５が画像上でほぼ同じ輝度で現れるので閾値等では区別できない。このような点から、本実施形態の手法を用いて配線パターン２３、２５を独立に検査できる効果は、透過光学系での検査において特に大きい。
【００４７】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、前記のパターンデータ４１、４２において、マークパターン４７、４９を省略する例である。第２の実施形態は、第１の実施形態と異なる点について主に説明し、同様の点については説明を省略する。
【００４８】
図７（ａ）は、第２の実施形態に係る透明フィルム１１ａを示す図であり、透明フィルム１１ａを撮像部１５で撮像した画像の例である。
【００４９】
この透明フィルム１１ａは、配線パターン２３、２５の側方だけでなく、上方にもマーク２７、２９が設けられる。また、側方のマーク２７と配線パターン２３の側辺との距離Ｄ１、上方のマーク２７と配線パターン２３の上辺との距離Ｄ２、側方のマーク２９と配線パターン２５の側辺との距離Ｄ３、上方のマーク２９と配線パターン２５の上辺との距離Ｄ４は、それぞれ所定の値に定められる。
【００５０】
図７（ｂ）は配線パターン２３の検査領域の設定に用いるパターンデータ４１ａ（表パターンデータ）を示す図であり、図７（ｂ）は配線パターン２５の検査領域の設定に用いるパターンデータ４２ａ（裏パターンデータ）を示す図である。各図に示すように、第２の実施形態では、パターンデータ４１ａ、４２ａにおいて前記のマークパターン４７、４９が省略される。
【００５１】
そして、本実施形態では、前記のＳ１０２において配線パターン２３の検査領域を設定する際、画像処理部１７の制御部３１が、図８（ａ）に示すように、画像上のマーク２７を検出し、側方のマーク２７と基準パターン４３の側辺との距離が前記した距離Ｄ１となり、上方のマーク２７と基準パターン４３の上辺との距離が前記した距離Ｄ２となるように、基準パターン４３を位置合わせし、この時の画像上の基準パターン４３の領域を検査領域として設定する。これによって前記と同様の検査をＳ１０３において行うことができる。
【００５２】
前記のＳ１０４においても同様に、画像処理部１７の制御部３１は、図８（ｂ）に示すように、画像上のマーク２９を検出して、側方のマーク２９と基準パターン４５の側辺との距離が前記した距離Ｄ３となり、上方のマーク２９と基準パターン４５の上辺との距離が前記した距離Ｄ４となるように基準パターン４５を位置合わせし、この時の画像上の基準パターン４５の領域を検査領域とする。これによって前記と同様の検査をＳ１０６において行うことができる。
【００５３】
この第２の実施形態でも第１の実施形態と同様の効果が得られる。またパターンデータ４１ａ、４２ａとしてマークパターン４７、４９の設定が不要である利点もある。一方、第１の実施形態では、マークパターン４７、４９を用いて位置合わせすることで検査領域の設定が精度良くできる利点がある。
【００５４】
なお、以上の実施形態では、透明電極用のフィルムなどで、透明フィルム１１の表裏に形成された金属製薄膜等のパターンの検査を行う例を説明したが、本発明の手法はこれに限らず、透明の基材の表裏に形成された各種のパターンの検査時に適用可能である。
【００５５】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５６】
１………パターン検査装置
１１………透明フィルム
１３………照射部
１５………撮像部
１７………画像処理部
２３、２５………配線パターン
２７、２９………マーク
４３、４５………基準パターン
４７、４９………マークパターン
【図１】
2015060493.tif 000003
【図２】
2015060493.tif 000004
【図３】
2015060493.tif 000005
【図４】
2015060493.tif 000006
【図５】
2015060493.tif 000007
【図６】
2015060493.tif 000008
【図７】
2015060493.tif 000009
【図８】
2015060493.tif 000010