(57)【要約】【課題】特殊な形状の基板を簡単に保持することができる高い保持力を有する吸着装置を利用し、簡単な構成とした基板外観検査装置を提供する。【解決手段】検査対象である基板の画像を撮像して、当該画像を解析することによって基板の良否を検査する基板の外観検査装置である。平板状のチャック本体２０に複数のノズル２１が設けられているベルヌーイチャックで構成され、前記チャック本体２０の主面を基板の保持面２ａとし、前記保持面２ａに対向するように基板１００を立てた状態で着脱自在に保持する検査用保持部材３，４と、前記検査用保持部材をそのチャック本体２０の主面に沿った方向に直線移動させる移動部材６，７，８，９と、前記検査用保持部材が移動する間に前記検査用保持部材に保持された基板を撮像する検査カメラ装置１１，１２と、を有する。【選択図】図１
2004361178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象である基板の画像を撮像して、当該画像を解析することによって基板の良否を検査する基板の外観検査装置であって、
ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に保持する第１検査用保持部材と、
基板を受け取る第１位置と第２位置との間で、前記第１検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる第１の移動部材と、
ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面である基板の保持面とし、第１検査用保持部材の保持面に対向するような向きに設けられ、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に保持する第２検査用保持部材と、
前記第２検査用保持部材の保持面が前記第２位置にある前記第１検査用保持部材のチャック本体と前記基板を挟んで隣接する第３位置と第４位置との間で、前記第２検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる第２の移動部材と、
前記第２位置にある第１検査用保持部材と前記第３位置にある第２検査用保持部材との間で前記基板の受け渡しを制御する制御装置と、
前記第１の移動部材によって前記第１検査用保持部材が前記第１位置と第２位置とを移動する間に前記第１検査用保持部材に保持された基板を撮像する第１検査カメラ装置と、
前記第２の移動部材によって、前記第２検査用保持部材が前記第３位置と第４位置とを移動する間に前記第２検査用保持部材に保持された基板を撮像する第２検査カメラ装置と、を有することを特徴とする基板の外観検査装置。
【請求項２】
さらに、ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面が、前記第４位置にある前記第２検査用保持部材のチャック本体と前記基板を挟んで隣接するように設けられた回転用保持部材と、
前記回転用保持部材の保持面の中心から鉛直に伸びる回転軸を中心として前記回転用保持部材を回転させる回転部材と、
前記制御装置は、前記第４位置にある第２検査用保持部材から前記回転用保持部材に受け渡した後、前記回転部材を回転させて、再度前記第２検査用保持部材に受け渡す制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の基板の外観検査装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記回転部材を９０度回転させることを特徴とする、請求項２に記載の基板の外観検査装置。
【請求項４】
前記第１及び第２検査用保持部材のチャック本体は、その保持面が前記基板よりも大きく構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項５】
前記第１検査用保持部材、第２検査用保持部材、回転用保持部材のうち少なくとも１つは、
その先端が前記チャック本体の保持面表面から突出するように前記チャック本体に固定され、ガスを前記チャック本体の保持面に略平行に噴出する噴出口を備えた複数のノズルと、
前記保持面表面からその上端までの高さが前記ノズル上端よりも突出するように保持面表面に設けられた複数の基板保持用支持部、とを備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項６】
前記ノズルは、円柱形であって、その側壁に複数の噴出口を備えガスを放射状に噴出することを特徴とする、請求項５に記載の基板の外観検査装置。
【請求項７】
前記噴出口は、前記ノズルの側壁に均等角度となるように設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の基板の外観検査装置。
【請求項８】
前記ノズルは、前記保持面表面からその上部までの高さを調整可能に前記チャック本体に螺合して前記保持面に固定されることを特徴とする、請求項５から７のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項９】
前記基板保持用支持部は、弾性材料で構成されていることを特徴とする、請求項５から８のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項１０】
前記基板保持用支持部は、ノズルを囲うように断片的に設けられた複数の小片で構成されていることを特徴とする、請求項５から９のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項１１】
前記基板保持用支持部は、格子状に配列された板状小片で構成されており、前記ノズルは、前記格子状に配列された基板保持用支持部の中央部分に設けられていることを特徴とする、請求項５から１０のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの基板保持用支持部は、ノズルの上面に重設されていることを特徴とする、請求項５から１１のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項１３】
前記チャック本体は、前記ノズルを固定するための貫通穴を備えたプレートで構成され、前記ノズルは、ガス系に連通し、前記噴出口から噴出するガスの供給口を備えていることを特徴とする、請求項５から１２のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項１４】
前記チャック本体は、前記保持面にノズルを埋設するためのノズル固定穴と、ガス系から前記ノズル固定穴にガスを供給する通気部と、を備えていることを特徴とする、請求項５から１２のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２の移動部材は、前記第１及び第２検査用保持部材を水平方向に移動させることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項１６】
さらに、前記第２の位置にある第１検査用保持部材と前記第３の位置にある前記第２検査用保持部材との下方に設けられた第１載置台を備えることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項１７】
さらに、前記第４の位置にある第２検査用保持部材と前記回転用保持部材との下方に設けられた第２載置台と、
前記第２の位置にある第１検査用保持部材に保持された基板の下端が前記載置台の上面に当接する上位位置と、前記回転用保持部材が回転する場合に前記回転用保持部材の回転の干渉にならない低位位置との間で前記載置台を上下移動させる第２昇降ユニット装置とを備えることを特徴とする、請求項２に記載の基板の外観検査装置。
【請求項１８】
前記第１及び第２検査カメラ装置は、それぞれ、ラインセンサと複数の照明装置とで構成され、
前記複数の照明装置はそれぞれ、前記基板に異なる角度で照明光を照射するように配置されていることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか１つに記載の基板の外観検査装置。
【請求項１９】
前記ラインセンサは、３板式カラーラインカメラで構成されており、前記複数の照明装置は、それぞれ前記３板式カラーラインカメラの分光波長特性に応じた単色光の照明光を照射することを特徴とする、請求項１８に記載の基板の外観検査装置。
【請求項２０】
前記照明装置は２つ設けられており、それぞれの照明装置から照射される単色光の照明光は、赤色光と青色光であることを特徴とする、請求項１９に記載の基板の外観検査装置。
【請求項２１】
前記赤色光は前記青色光よりも前記基板表面に対し大きい角度で照射されることを特徴とする、請求項２０に記載の基板の外観検査装置。
【請求項２２】
検査対象である基板の画像を撮像して、当該画像を解析することによって基板の良否を検査する基板の外観検査装置であって、
平板状のチャック本体に複数のノズルが設けられているベルヌーイチャックで構成され、前記チャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に保持する検査用保持部材と、
前記検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる移動部材と、
前記移動部材によって前記検査用保持部材が移動する間に前記検査用保持部材に保持された基板を撮像する検査カメラ装置と、を有することを特徴とする基板の外観検査装置。
【請求項２３】
さらに、平板状のチャック本体に複数のノズルが設けられているベルヌーイチャックで構成され、前記チャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面が、所定位置にある前記検査用保持部材のチャック本体と前記基板を挟んで隣接するように設けられた回転用保部材と、
前記回転用保持部材の保持面の中心から鉛直に伸びる回転軸を中心として前記回転用保持部材を回転させる回転部材と、
を有することを特徴とする、請求項２２に記載の基板の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線基板などの表面のキズや汚れなどを検査する基板の外観検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の携帯電話やパソコンなどの情報通信機器の小型化・高集積化、また携帯端末用のメモリカードといった新メディアの登場で、その内部の実装部品に関する実装領域も非常に狭い範囲に限られている。この様な情勢の中で、各アッセンブリメーカーにおける受入時の基板に対する品質要求が高まり、プリント配線基板の各製造メーカーにとっては一定レベルの品質管理の保持・運営をしていくことがコスト的に非常に厳しくなってきている。
【０００３】
このような要求のもと、コストを抑えて基板の検査のレベルを一定に保つために、プリント配線基板の外観画像を撮像し、画像解析によって基板の良否を判別するための基板の外観自動検査装置が利用されている。これらの装置の例は、例えば、特開２００１−２６４２６５号公報に開示されている。この装置は、基板を検査台の上に水平方向に配置し、基板の上方から２軸方向に駆動する検査カメラを用いて基板の画像を取り込むこととしている。また、基板の裏面を検査するために反転装置を設け、片面検査後に反転させて裏面の検査を行うように構成されている。
【０００４】
しかし、この構成の外観検査装置は、基板を反転させるための機構が複雑であり、このため、装置の構成が複雑となるという問題があった。また、載置台は、基板を水平に載置するものであるため、マガジンに重ねられて載置されている基板を１枚ずつ分離して搬送し、検査台の上に載置するための装置が必要となり、検査装置のコストが増大するという問題があった。上記検査装置においては、この搬送のための装置は、吸引ノズルを基板に押し当てて基板を吸引する吸引装置により構成されている。
【０００５】
しかし、近年においては、図１０に示すようにプリント配線基板はその形状が複雑であり、フレーム１０２とプリント基板１０３とのつなぎ目部分に穴１０１を有することが多い。したがって、吸引ノズルが当該穴の位置に当接するようにすると、吸引により基板を保持することができないという問題があった。
【０００６】
このため、プリント配線基板を吸引により吸着させる場合には、一般に図１１に示すような吸引装置によって、基板の穴１０１に吸引ノズルが位置しないように設定する必要があった。すなわち、吸引装置は、吸引ノズル６１を支える固体板６０を備えており、ネジ６０ｂを用いて固定板６０に設けられた長穴６０ａに吸引ノズル６１を固定する。ノズル先端６３の位置や間隔を変更する場合は、ネジ６０ａを緩め長穴６０ａに沿って吸引ノズル６１を移動させて調整を行う。
【０００７】
そして、マガジン１１０に重ねて載置された基板１００ａの形状にあわせて、その穴１０１の位置にノズル先端６３が当接しないような位置に吸引ノズル６１の位置を調整することにより、最上位の基板１００を吸引装置に吸引、保持する。したがって、吸引される基板の形状が変われば、吸引ノズル６１の位置を調整する必要があった。このことは、検査対象である基板の種類が変わるたびに行う必要があり、その手間が煩雑であるという問題があった。
【０００８】
このような理由から、今日、さまざまな種類の機器が出まわり、それぞれの機器に応じて形状がまったく異なるプリント基板を、吸引により吸着させることは、上記の問題を考慮すると好ましくない。
【０００９】
ところで、板状の素材を保持する他の手段としては、半導体ウエハ等の基板の製造工程において、流体のベルヌーイ効果を利用して基板を保持するベルヌーイチャックが従来から用いられている。半導体ウエハ基板とプリント配線基板は、穴の有無の違いはあるが、共に板状の素材であるから、このベルヌーイチャックをプリント配線基板の吸着保持に利用できそうである。そして、このベルヌーイチャックでは、保持する基板をいかに安定に保持できるかが重要となっており、この点についての数多くの工夫がこれまでに提案されている。
【００１０】
一般に、ベルヌーイチャックには、大別して、保持対象である基板に接触してこれを保持するものと、非接触の状態で保持するものとが存在する。
【００１１】
非接触タイプのものとしては、たとえば、特開平１０−１６７４７０号公報（特許文献２）などに開示されている。このタイプのベルヌーイチャックは、コアンダノズルから流体（ガス）を保持対象である基板に対して垂直方向に噴出し、当該流体をコアンダスパイラルノズル負圧吸引部へ移流させ、この流れで生じるベルヌーイ効果による吸引力で被保持体を非接触で保持するものである。このタイプのチャックは、基板がチャック表面と接触しないため、基板表面を傷つけることなく保持することができる点が特徴である。
【００１２】
一方、接触タイプのものとしては、たとえば、特表平１１−５１５１３９号公報（特許文献３）等に開示されている。このタイプのチャックは、チャック面に埋設された環状ノズルからガスを基板表面に対して斜め方向に噴出する。噴出されたガスは基板表面に衝突し、基板とチャックとの間の隙間から外部へ吹き出すように流動し、当該領域の気圧が低くなる結果、基板がチャックに吸着するというベルヌーイ効果により基板を保持することができる。チャックの表面には支持体として弾性体で構成された環状の突起が設けられており、基板はチャックに吸着される場合において、当該突起によりチャック表面と所定の間隔を保持した状態で支持される。
【００１３】
しかし、非接触タイプのベルヌーイチャックは、保持対象である基板が、チャックの表面と接触しない状態で対向して保持されているため、両者の面方向には非常に不安定である。したがって、非接触タイプのベルヌーイチャックでは、基板を水平にした状態でのみの使用に限定され、基板が水平に保たれていないときは滑りが生じる。そして基板の滑りが大きくなり、基板がノズルと対向しなくなる位置まで移動すると、ベルヌーイ効果が得られなくなり、その結果、ベルヌーイチャックから基板が脱落するという問題があった。
【００１４】
この問題を防止するために、チャックに滑り防止のためにチャック表面を囲う枠を設け、基板の滑りの量を当該枠内に限定することによって、ノズルと基板とを常に対向するような位置とどめておくようにした非接触タイプのベルヌーイチャックも存在するが、この枠内に基板を配置するようにすることが必要であり、保持する基板の大きさにあわせて、枠の形状を変更することが求められ、吸引装置と同様の問題が生じる。
【００１５】
また、接触タイプのベルヌーイチャックは、保持対象である基板がチャックの表面に付された支持体と接触しているため、基板表面の損傷などの不利益もあるが、基板の面方向への滑りを規制することができ、基板を斜めにした状態で保持することができる点で非接触タイプのものに比べて優れている。
【００１６】
しかし、従来のベルヌーイチャックは、基板に対して斜め方向にガスを噴出するため、たとえば、図１０に示すような穴空きの基板などの特殊な形状を有する基板に対しては保持力が弱くなるという問題が考えられる。すなわち、図１２、図１３に示すように、ベルヌーイ効果は、コンプレッサなどのガス系（図示なし）から供給されたガスをノズル７１から噴出し、当該ガスがチャック７０の表面７３と基板１００との間の空間１２０を高速で流動することによる気圧低下を利用して、チャック７０の表面７３に向けて基板を吸着させるものである。ところが、穴空きの基板１００では、矢印５０に示すように、当該穴１０１からガスが散逸してしまい、チャック表面と基板との間の空間１２０を通過することができない。その結果、気圧低下の程度が小さくなり、基板の保持力が低下する。
【００１７】
この保持力の低下は、基板１００が支持体に押しつけられる力の低下となるものであるから、接触タイプのベルヌーイチャックでは、支持体による基板の滑り規制の効果も減殺され、その結果、接触タイプのベルヌーイチャックを用いても、穴空き基板を急な傾斜で斜めに保持することは困難であった。
【００１８】
従来では、この問題を防止するために、ベルヌーイチャックのノズルの配置を変更するなど、基板の形状に応じて保持面の配置を適宜調整することによって、ノズルの噴出口の対向位置に基板の穴が配置されないようにし、ガスの散逸をなくすることによって、この問題に対処するしかなかった。しかしこの方法では、基板の形状に応じて保持面の配置を変更する必要があり、手間を要するという問題がある。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００１−２６４２６５号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６７４７０号公報
【特許文献３】
特表平１１−５１５１３９号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、穴空き基板等特殊な形状の基板を簡単に保持することができる高い保持力を有する吸着装置を利用し、簡単な構成とした基板外観検査装置を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、検査対象である基板の画像を撮像して、当該画像を解析することによって基板の良否を検査する基板の外観検査装置であって、平板状のチャック本体に複数のノズルが設けられているベルヌーイチャックで構成され、前記チャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に保持する検査用保持部材と、前記検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる移動部材と、前記移動部材によって前記検査用保持部材が移動する間に前記検査用保持部材に保持された基板を撮像する検査カメラ装置とを有することを基本的構成とする基板の外観検査装置を提供する。
【００２２】
上記構成において、プリント配線基板を保持する検査用保持部材は、ベルヌーイチャックにより構成されており、基板を立てた状態で着脱自在に保持する。ベルヌーイチャックにより基板を保持することにより、カメラによる基板表面の画像の撮影時において、基板表面に影ができることがなく、鮮明な画像を得ることができる。
【００２３】
検査用保持部材は、基板を立てた状態により保持することができるため、基板をストックするマガジンから直接基板を保持したまま直線移動することができる。したがって、基板をマガジンから検査位置に移動させるための部材を１つで構成することができ、外観検査装置の構成を簡単にすることができる。
【００２４】
本発明の第２態様によれば、検査対象である基板の画像を撮像して、当該画像を解析することによって基板の良否を検査する基板の外観検査装置であって、ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に保持する第１検査用保持部材と、基板を受け取る第１位置と第２位置との間で、前記第１検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる第１の移動部材と、ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面である基板の保持面とし、第１検査用保持部材の保持面に対向するような向きに設けられ、前記保持面に対向するように基板を立てた状態で着脱自在に保持する第２検査用保持部材と、前記第２検査用保持部材の保持面が前記第２位置にある前記第１検査用保持部材のチャック本体と前記基板を挟んで隣接する第３位置と第４位置との間で、前記第２検査用保持部材をそのチャック本体の主面に沿った方向に直線移動させる第２の移動部材と、前記第２位置にある第１検査用保持部材と前記第３位置にある第２検査用保持部材との間で前記基板の受け渡しを制御する制御装置と、前記第１の移動部材によって前記第１検査用保持部材が前記第１位置と第２位置とを移動する間に前記第１検査用保持部材に保持された基板を撮像する第１検査カメラ装置と、前記第２の移動部材によって、前記第２検査用保持部材が前記第３位置と第４位置とを移動する間に前記第２検査用保持部材に保持された基板を撮像する第２検査カメラ装置と、を有することを特徴とする基板の外観検査装置を提供する。
【００２５】
上記構成において検査用保持部材は、互いの保持面が対向するように、また、移動する位置が一部共通して異なるように設けられている。したがって、搬送部材や、保持部材が保持面に直交する方向へ移動することなく、２つが重なる位置において２つの検査用保持部材間で基板を搬送することができる。また、検査カメラ装置は、それぞれの検査用保持部材に対応して設けられているため、２つの検査用保持部材に対応して基板の表裏両面をそれぞれ検査することができる。
【００２６】
本発明の第３態様によれば、本発明の第２態様において、さらに、ベルヌーイチャックで構成され、平板状のチャック本体の主面を基板の保持面とし、前記保持面が、前記第４位置にある前記第２検査用保持部材のチャック本体と前記基板を挟んで隣接するように設けられた回転用保持部材と、前記回転用保持部材の保持面の中心から鉛直に伸びる回転軸を中心として前記回転用保持部材を回転させる回転部材と、前記制御装置は、前記第４位置にある第２検査用保持部材から前記回転用保持部材に受け渡した後、前記回転部材を回転させて、再度前記第２検査用保持部材に受け渡す制御を行う、基板の外観検査装置を提供する。
【００２７】
上記構成において、回転用保持部材と回転部材とによって基板を回転することによって、検査用保持部材に保持され、検査される基板を移動方向に対して配置角度を変化させて検査することができる。すなわち、基板などについた傷が引っかき傷のように、線状のものである場合は、検査方向によっては視認しにくく、画像に写らない場合がある。基板の配置の角度を変えて検査することにより、このような傷も発見しやすくなり、良否判断の精度を高めることができる。また、検査用保持部材と回転部材との間の基板の搬送も特別の装置を必要とすることなく、基板を回転させるための機構を簡単に構成することができる。
【００２８】
本発明の第４態様によれば、本発明の第３態様において、前記制御装置は、前記回転部材を９０度回転させる基板の外観検査装置を提供する。すなわち、上記構成において、回転用基板に保持されて回転する基板の角度を９０度とすることによって、直交する２方向からの検査の精度を高くすることができる。
【００２９】
本発明の第５態様によれば、前記第１及び第２検査用保持部材のチャック本体は、その保持面が前記基板よりも大きく構成されている基板の外観検査装置を提供する。
【００３０】
チャック本体を基板より大きく構成することにより、検査用保持部材に基板が保持された場合は、基板の周りにチャック本体がはみ出すこととなる。これにより、検査用カメラ装置によって当該基板を撮影する場合は、チャック本体が背景として機能し、余計なものの写り込みをなくし、画像の解析による基板の良否の判別を容易にすることができる。
【００３１】
本発明の第６態様によれば、前記第１検査用保持部材、第２検査用保持部材、回転用保持部材のうち少なくとも１つは、その先端が前記チャック本体の保持面表面から突出するように前記チャック本体に固定され、ガスを前記チャック本体の保持面に略平行に噴出する噴出口を備えた複数のノズルと、前記保持面表面からその上端までの高さが前記ノズル上端よりも突出するように保持面表面に設けられた複数の基板保持用支持部、とを備える基板の外観検査装置を提供する。
【００３２】
上記構成において、検査用保持装置は、ノズルからガスを噴出（ベルヌーイ気流）し、基板と保持面との間に圧力低下を起こすことにより基板を保持面側に押しつけるベルヌーイチャックを用いている。
【００３３】
複数のノズルと基板保持用支持部とが保持面から突出して設けられているため、基板は、保持面には直接には接触しない。また、保持面上に突出して設けられているノズルは、コンプレッサなどのガス系から供給されるガスを噴出する噴出口を備えている。噴出口は、ガスが保持面に略平行に噴出されるように設けられる。したがって、噴出したガスは、保持面に沿って流動する。また、ノズルは複数設けられているため、基板が保持面上に吸着する位置を一定とする必要がなく、異なる位置に保持することができる。
【００３４】
基板保持用支持部は、基板を保持する場合に、基板表面に接触して基板が動かないように支持する基板保持用のものである。したがって、同じ直線上に存在しない３点以上が基板表面に接触するように設けられる。基板保持用支持部は、保持面表面からその上面までの高さが、ノズルよりも高くなるように設けられているため、保持される基板は、ノズルに接触することなく、基板保持用支持部に接触して保持される。
【００３５】
上記構成によれば、ノズルから噴出したガスが保持面に沿って流動するため、保持面と基板との間の領域からガスが飛散することがない。したがって、ベルヌーイ効果による吸着力が低下することがないため、穴空き基板などの特殊形状の基板であっても、強固に保持することができる。また、基板保持用支持部によって、保持面から突出したノズルに基板が接触しないため、基板を傷つけることもない。
【００３６】
本発明の第７態様によれば、本発明の第６態様において、前記ノズルは、円柱形であって、その側壁に複数の噴出口を備えガスを放射状に噴出する基板の外観検査装置を提供する。
【００３７】
上記構成によれば、保持面から突出して設けられるノズルは、その突出した部分を円柱形とすることにより、ガスが複数設けられた噴出口からノズルを中心として同じ条件で放射状に噴出しやすくなる。したがって、保持面のどの部分に基板が保持された場合であっても、同じ吸着条件に設定することができる。
【００３８】
本発明の第８態様によれば、本発明の第６態様において、前記噴出口は、前記ノズルの側壁に均等角度となるように設けられる基板の外観検査装置を提供する。
【００３９】
本発明の第９態様によれば、本発明の第６から８態様において、前記ノズルは、前記保持面表面からその上部までの高さを調整可能に前記チャック本体に螺合して前記保持面に固定される基板の外観検査装置を提供する。
【００４０】
本発明の第１０態様によれば、本発明の第６から９態様において、前記基板保持用支持部は、弾性材料で構成されている基板の外観検査装置を提供する。
【００４１】
上述のように、基板保持用支持部は、基板に接触してこれを保持するものであるため、基板に傷をつけないように弾性材料で構成することが好ましい。弾性材料としては、ゴム、プラスチック、バネなどが例示でき、その弾性の程度としては、上記の基板保持用支持部に求められる機能を達成できる程度のものであることが好ましい。
【００４２】
本発明の第１１態様によれば、本発明の第６から１０態様において、前記基板保持用支持部は、ノズルを囲うように断片的に設けられた複数の小片で構成される基板の外観検査装置を提供する。
【００４３】
上記構成の検査用保持部材は、ノズルから保持面に略平行にガスを噴出するため、特にガスが放射状に噴出される場合には、ノズルを中心として、基板を保持するように構成することが好ましい。したがって、基板保持用支持部は、ノズルを囲うように設けることが好ましい。また、基板保持用支持部の隙間からガスを流出させることができ、ガスを流動しやすくする。
【００４４】
本発明の第１２態様によれば、本発明の第６から第１１態様において、前記基板保持用支持部は、格子状に配列された板状小片で構成されており、前記ノズルは、前記格子状に配列された基板保持用支持部の中央部分に設けられている基板の外観検査装置を提供する。
【００４５】
上記構成において、ガスを基板保持用支持部の外側に逃がすことを妨げないように、基板保持用支持部は、断片的に設けられた複数の小片で構成されることが好ましい。さらに好ましくは、前記基板保持用支持部は、格子状に配列された板状小片で構成されており、前記ノズルは、前記格子状に配列された基板保持用支持部の中央部分に設けられる。
【００４６】
本発明の第１３態様によれば、本発明の第６から第１２態様において、少なくとも１つの基板保持用支持部は、ノズルの上面に重設されている基板の外観検査装置を提供する。
【００４７】
本発明の第１４態様によれば、本発明の第６から第１３態様において、前記チャック本体は、前記ノズルを固定するための貫通穴を備えたプレートで構成され、前記ノズルは、ガス系に連通し、前記噴出口から噴出するガスの供給口を備える基板の外観検査装置を提供する。
【００４８】
本発明の第１５態様によれば、本発明の第６から第１３態様において、前記チャック本体は、前記保持面にノズルを埋設するためのノズル固定穴と、ガス系から前記ノズル固定穴にガスを供給する通気部と、を備える基板の外観検査装置を提供する。
【００４９】
本発明の第１６態様によれば、前記第１及び第２の移動部材は、前記第１及び第２検査用保持部材を水平方向に移動する基板の外観検査装置を提供する。
【００５０】
本発明の第１７態様によれば、さらに、前記第２の位置にある第１検査用保持部材と前記第３の位置にある第２検査用保持部材との下方に設けられた第１載置台を備える基板の外観検査装置を提供する。
【００５１】
本発明の第１８態様によれば、本発明の第３態様において、さらに、前記第４の位置にある第２検査用保持部材と前記回転用保持部材との下方に設けられた第２載置台と、前記第２の位置にある第１検査用保持部材に保持された基板の下端が前記載置台の上面に当接する上位位置と、前記回転用保持部材が回転する場合に前記回転用保持部材の回転の干渉にならない低位位置との間で前記載置台を上下移動させる第２昇降ユニット装置とを備える基板の外観検査装置を提供する。
【００５２】
本発明の第１９態様によれば、前記第１及び第２検査カメラ装置は、それぞれ、ラインセンサと複数の照明装置とで構成され、前記複数の照明装置はそれぞれ、前記基板に異なる角度で照明光を照射するように配置される基板の外観検査装置を提供する。
【００５３】
本発明の第２０態様によれば、本発明の第１９態様において、前記ラインセンサは、３板式カラーラインカメラで構成されており、前記複数の照明装置は、それぞれ前記３板式カラーラインカメラの分光波長特性に応じた単色光の照明光を照射する基板の外観検査装置を提供する。
【００５４】
本発明の第２１態様によれば、本発明の第２０態様において、前記照明装置は２つ設けられており、それぞれの照明装置から照射される単色光の照明光は、赤色光と青色光である基板の外観検査装置を提供する。
【００５５】
本発明の第２２態様によれば、本発明の第２１態様において、前記赤色光は前記青色光よりも前記基板表面に対し大きい角度で照射される基板の外観検査装置を提供する。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る基板の外観検査装置について、図面を参照しながら説明する。
【００５７】
図１は、本発明の実施形態に係る基板の外観検査装置の平面図である。図２は、図１の基板の外観検査装置の側面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【００５８】
本実施形態に係る基板の検査装置は、図１、２に示すように、台板２上に３つの保持部材３、４、５が設けられている。各保持部材（第１検査用保持部材３、第２検査用保持部材４、回転用保持部材５）は、それぞれベルヌーイチャックで構成されており、その保持面に基板を垂直方向に立てた状態で保持することができるように立設されている。第１検査用保持部材３と第２検査用保持部材４、第２検査用保持部材４と回転用保持部材５とは、それぞれ互いの保持面が対向するように設けられている。
【００５９】
また、台板２上には、第１検査用保持部材３を水平方向（Ｘ方向）に直線移動させるための第１レール７と第１駆動モータ６及び、第２検査用保持部材４を水平方向（Ｘ方向）に直線移動させるための第２レール８と第２駆動モータ９とが設けられている。
【００６０】
第１レール７及び第１駆動モータ６によって、第１検査用保持部材３は、第１位置６１から第２位置６２まで水平方向（Ｘ方向）に直線移動する。図１においては、第１位置６１にある第１検査用保持部材３を実線で示し、第２位置６２にある第１検査用保持部材３を２点鎖線で示している。第１位置６１にある第１検査用保持部材３の保持面に対向する位置には、検査対象である基板を立てた状態で積み重ねてストックしておくマガジン１１０が設けられており、マガジン１１０に搭載されている先頭の基板を第１検査用保持部材３が直接吸着して保持できるように、第１位置にある第１検査用保持部材３の保持面と隣接して設けられている。
【００６１】
また、第２レール８及び第２駆動モータ９によって、第２検査用保持部材４は、第３位置６３から第４位置６４まで水平方向（Ｘ方向）に直線移動する。図１においては、第３位置６３にある第２検査用保持部材４を実線で示し、第４位置６４にある第２検査用保持部材４を２点鎖線で示している。第３位置６３は、第１検査用保持部材３の第２位置とＸ方向に対して等しい位置である。また、すなわち、第３位置６３における第２検査用保持部材４は、第２位置６２にある第１検査用保持部材３と、それぞれの保持面を対向するように隣接する。
【００６２】
第４位置６４は、回転用保持部材５が設けられている位置とＸ方向に等しい位置である。すなわち、第４位置６４にある第２検査用保持部材４と回転用保持部材５とは、その保持面を対向して密接する。
【００６３】
第１検査用保持部材３が第１位置６１から第２位置６２へ移動する中間地点６５において、第１検査用保持部材３に保持されている基板を撮像するためのデジタルカメラ１１ａ，１１ｂ及び複数の照明装置１７Ｒ、１７Ｂが設けられている。カメラ１１ａ，１１ｂはそれぞれ、カラーラインカメラであり、そのセンサの配置方向は、Ｚ軸に平行な方向である。すなわち、第１検査用保持部材６１がＸ軸方向に移動するタイミングでカメラ１１ａ，１１ｂによって連続的に撮影を行うことにより、基板の面画像を得ることができる。したがって、面状の撮像素子を有するカメラを用いる場合に比較して、カメラのコストを抑えることができ、その分だけ装置の製造コストを少なくすることができる。
【００６４】
同様に、第２検査用保持部材４が第３位置６３から第４位置６４へ移動する中間地点６６において、第２検査用保持部材４に保持されている基板を撮像するためのデジタルカメラ１２ａ，１２ｂ及び複数の照明装置１８Ｒ、１８Ｂが設けられている。カメラ１２ａ，１２ｂは、カメラ１１ａ，１１ｂと同じ種類のカメラで構成されている。
【００６５】
カメラは、第１検査用保持部材３と第２検査用保持部材４に対応して、上下にそれぞれ２つずつ設けられている。カメラの台数は、基本的には、カメラの画素数、基板のサイズ及び必要な分解能に応じて適宜設定すればよい。例えば、カメラの画素数が２０００画素で基板サイズが２００ｍｍ、必要な分解能が５０μｍ（０．０５ｍｍ）とすると、
２００（ｍｍ）／０．０５（ｍｍ）＝４０００（画素）
４０００（画素）／２０００（画素）＝２（台）
となる。したがって、カメラに４０００画素のものを用いる場合は、１台ですむ。但し、この場合でも２０００画素のカメラを２台用いるほうが、撮影領域の上下方向両端における照射角度が大きくなることを防止し、基板上のすべての領域における検査条件をできるだけ均一なものとすることができる。
【００６６】
回転用保持部材は、上述のように、第４位置にある第２検査用保持部材とそれぞれの保持面を対向して隣接する位置に配置されている。回転用保持部材は、図２に示すように、回転部材１０によって、矢印に示す方向に、保持面の中心部分の中心として回転可能に設けられている。したがって、基板を保持した状態で回転用保持部材５をが回転することにより、基板の配置方向を変更することができる。
【００６７】
第１検査用保持部材３と第２検査用保持部材４との間で基板を搬送する場合に、基板の受け渡しを確実にするために、第２の位置６２にある第１検査用保持部材３と第３の位置６３にある第２検査用保持部材４との下方に第１載置台１３が設けられている。第１載置台１３は、その載置面の大きさが第１検査用保持部材３と第２検査用保持部材４の保持面の隔間とほぼ等しい幅寸法で、保持面の幅寸法と略同じ長さ寸法を有する。
【００６８】
載置台１３は、第１検査用保持部材３及び第２検査用保持部材４のＸ方向の移動時において、保持されている基板と干渉しないように、移動時においては下方に退避しており、第１検査用保持部材３と第２検査用保持部材４の間の基板の受け渡し時に上昇する。本基板の外観検査装置は、載置台１３を矢印６１の方向に上昇・下降移動させるための第１昇降ユニット１４を有する。
【００６９】
また、第２検査用保持部材４と回転用保持部材５との間で基板を搬送する場合に、基板の受け渡しを確実にするために第４の位置にある第２検査用保持部材４と回転用保持部材５の下方に第２載置台１５が設けられている。第２載置台１５は、その載置面の大きさが第２検査用保持部材４と回転用保持部材５の保持面間の間隔とほぼ等しい幅寸法で、両保持部材の保持面の幅寸法と略同じ長さ寸法を有する。
【００７０】
載置台１５は、第２検査用保持部材４のＸ方向の移動時において、保持されている基板と干渉しないように、また、回転用部材５の回転時に回転用保持部材と干渉しないように、第２検査用保持部材４の移動時及び回転用保持部材５の回転時においては、下方に退避しており、第２検査用保持部材４と回転用保持部材５との間の基板の受け渡し時にのみ上昇する。本基板の外観検査装置は、第２載置台１５を矢印６１の方向に上昇・下降移動させるための第２昇降ユニット１６を有する。
【００７１】
本実施形態に係る基板の検査装置は、次のように動作して基板の検査を行う。先ず、第１検査用保持部材３が第１位置６１にある場合に、後述するノズルからガスを噴出することによりベルヌーイの原理により、マガジン１１０に立てた状態で保管されている先頭の基板を、第１検査用保持部材３の保持面に吸着する。第１検査用保持部材３は、ベルヌーイチャックを利用しているため、このときには、保持面と先頭の基板との間に所定幅の隙間がある場合であっても、基板を保持面に吸着、保持させることができる。したがって、第１検査用保持部材３をマガジン１１０に近づける方向に（Ｙ軸方向）移動させる必要がなく、このための機構が不要である。
【００７２】
基板を保持した状態で、第１検査用保持部材３が第１位置６１から第２位置６２まで直線移動する。第１検査用保持部材３が移動する間の所定位置６５において、カメラ１１ａ，１１ｂにより、基板の画像が撮像される。このとき、基板は、第１検査用保持部材３の保持面より小さく構成されているため、保持面が背景となって、別の物が写真画像に写り込むことを防止する。第１検査用保持部材３が第２位置６２に移動すると、第３位置６３に存在する第２検査用保持部材４と互いの保持面が対向する位置関係となる。この状態で、第１載置台１３が上昇し、基板の下端を保持する。
【００７３】
基板の下端が保持されると、第１検査用保持部材３は基板の吸着を解除し、次いで、第２検査用保持部材４が基板を吸着するように作動する。第２検査用保持部材４も、ベルヌーイチャックで構成されているため、基板がその保持面に密着していない状態で、基板を吸着させることができる。したがって、第１検査用保持部材３及び第２検査用保持部材４とを互いに近づける方向に（Ｙ軸方向）移動させる必要がなく、このための機構が不要である。
【００７４】
第２検査用保持部材４に基板が保持されると、第１載置台１３は下降し、第２検査用保持部材４が第３位置６３から第４位置６４まで直線移動する。第２検査用保持部材４が移動する間の所定位置６６において、カメラ１２ａ，１２ｂにより、基板の画像が撮像される。このとき、基板は、第２検査用保持部材４の保持面より小さく構成されているため、保持面が背景となって、別の物が写真画像に写り込むことを防止する。第２検査用保持部材４が第４位置６４に移動すると、回転用保持部材５と互いの保持面が対向する位置関係となる。この状態で、第２載置台１５が上昇し、基板の下端を保持する。
【００７５】
基板の下端が保持されると、第２検査用保持部材４は基板の吸着を解除し、次いで、回転用保持部材５が基板を吸着するように作動する。回転用保持部材５も、ベルヌーイチャックで構成されているため、基板がその保持面に密着していない状態で、基板を吸着させることができる。したがって、第２検査用保持部材４及び回転用保持部材５とを互いに近づける方向に（Ｙ軸方向）移動させる必要がなく、このための機構が不要である。
【００７６】
回転用保持部材５に基板が保持されると、第２載置台１５は下降し、回転部材１０によって、回転用保持部材５が９０度回転する。回転用保持部材５が回転し終わると、再び第２載置台１５が上昇し、上記と同様にして、第２検査用保持部材４に基板が受け渡される。
【００７７】
第２載置台１５が下降した後、第２検査用保持部材は、配置方向が９０度回転した基板を保持した状態で、第４位置６４から第３位置６３まで直線移動する。所定位置６６において、カメラ１２ａ，１２ｂにより、９０度配置方向が回転した基板の写真画像が撮像される。第２検査用保持部材４が第３位置６３に移動すると、第１載置台１３が上昇し、第２位置６２に存在する第１検査用保持部材３に基板が搬送される。
【００７８】
第１検査用保持部材３が第２位置６２から第１位置６１まで、直線移動し、その途中の所定位置６５において、カメラ１１ａ，１１ｂにより、９０度配置方向が回転した基板の画像が撮像される。
【００７９】
４つのカメラ１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂによって撮像された基板の画像を解析し、検査対象となっている基板の良否が判別される。
【００８０】
次に、本実施形態にかかる基板の外観検査装置に用いられている保持部材（第１検査用保持部材３、第２検査用保持部材４、回転用保持部材５）の具体的構成について説明する。
【００８１】
図４は、図１の基板の外観検査装置に用いられている保持部材の保持面側の構成を示す図である。図５は、基板を吸着した状態にある図４の保持部材の一部断面図である。
【００８２】
本保持部材３，４，５は、その１つの主面が保持面を構成するプレート状のチャック本体２０と、チャック本体２０を貫通して固定されるノズル２１と、チャック本体の保持面２ａに貼付されるゴム製の基板保持用の支持部２２とを備えている。
【００８３】
チャック本体２０は、検査対象である基板よりも大きく構成され、主面が矩形の金属板で構成されており、ノズル２１を螺合するためのネジ穴が複数（４つ）設けられている。チャック本体２０の保持面２ａは、表面が平らに構成されており、保持部材３，４，５自体の保持面側の表面形状は、チャック本体２０の保持面２ａからノズル２１と支持部２２とが突出したような構成を有している。
【００８４】
ノズル２１は、図６に示すように略円筒形の部材である。ノズルの側壁は、ノズル本体３０の上部を除いてネジ３５が切られている。ノズル２１は、このネジ３５によって、その上面３２をチャック本体２０の保持面２ａ側に突出するように、チャック本体２０に設けられたネジ穴に螺合する。ノズル２１とチャック本体２０との螺合位置はチャック本体２０の裏面に設けられた締めつけナット２３によって調整することができ、これによって、ノズル２１の上面３２がチャック本体２０の保持面２ａ表面から突出する高さが調整される。
【００８５】
また、ノズル２１には、その本体３０の中央部分に供給口３４が設けられており、その側壁にコンプレッサ（図示なし）と連通する導管３３と接続するためのネジ３６が切られている。供給口３４は、導管３３に連通しており、コンプレッサ（図示なし）から供給されたガスを導管３１ａに送り込み、噴出口３１から噴出する。噴出口３１及び導管３１ａは、ガスをチャック本体１の保持面表面２ａに平行に噴出するように、噴出口は、チャック本体の保持面２０側に突出した上部の側壁に等角度で８穴設けられている。噴出口３１からのガスは、矢印５１（図４参照）に示すように、ノズル２１から放射状に噴出する。
【００８６】
支持部２２は、たとえばシリコンゴムなどのゴム板で構成されており、チャック本体１の保持面上に格子状に配列され、それぞれの中央部分にノズルが位置するように配置されている。格子の一辺は、保持したい基板よりも小さく構成されていることが好ましい。このように、支持部２２を分断した小片とすることにより、ノズル２１から噴出したガスが、支持部２２によって妨げられることがなく、チャック本体２０の表面から基板と保持面２ａとの間に形成される隙間を通って、当該隙間の外に容易に流動しやすくなる。よって、ベルヌーイ効果を発揮しやすく、基板の吸着力を高くすることができる。また、ノズル２１が複数設けられており、支持部２２がそれぞれのノズルの周囲を囲うように設けられていることにより、ベルヌーイチャックの保持面２ａのどの位置においても基板を保持することができ、保持したい基板の形状や大きさに応じてベルヌーイチャックの保持面の配置を調整する必要がない。
【００８７】
各支持部２２は、チャック本体２の保持面２１表面からその上面４１までの高さが等しく、また、ノズル２１の上面３２よりも高くなるように構成されている（図５参照）。したがって、図５に示すように、基板１００を吸着した場合、各支持部２２の上面４１に基板が均等圧力で接触し、ノズル２１の上面３２には接触しない。したがって、ノズルの先端によって、基板を傷つけるという問題が生じない。
【００８８】
また、基板１００とノズル２１とが接触しないことにより、ノズル２１から噴出したガスが流動する空間１２０が、チャック本体２０の表面２ａと基板１００との間に確保され、ノズルから噴出したガスの流動路を制御しやすくなり、吸着力の調整を行いやすくなる。
【００８９】
ノズル２１から噴出したガスは、上述のように、チャック本体２０の保持面２ａ表面と略平行に噴出されるため、ガスは、チャック本体の保持面に沿って流動する。したがって、図５に示すように、穴１０１があいた特殊形状の基板１００を吸着した場合でも、ガスが、当該穴１０１から基板１００の外側（すなわち、基板１００がチャック本体２０の保持面２ａに対向する側の面の裏面側）に漏れ出しにくく、その結果、吸着力の低下が生じにくい。
【００９０】
また、基板を吸着する場合において、保持面２ａが基板１００の表面と所定幅以下の間隔を有する場合にガスをノズル２１から噴出することにより、支持部２２と基板とが完全に接触しない状態においても、基板に対する保持面への吸引力を発揮させることができ、保持面を基板に押し当てて初めて吸着力を発揮する従来の吸引式の吸着装置と比較して有利な効果を有する。すなわち、たとえば、２つの保持部材の保持面が対向するように所定間隔を有し、当該間隔に基板が垂直に立てた状態で配置されていれば、２つの保持部材間で基板の受け渡しが可能となる。
【００９１】
図７は、本発明の基板の外観検査装置に用いられる保持部材の変形例の側面断面図である。この保持部材３，４，５は、基本的な構成は、図４に示した保持部材３，４，５と共通し、以下に示す相違点を有する。
【００９２】
保持部材３，４，５は、コンプレッサなどのガス系がチャック本体２０と直接接続されて供給される点において異なる。すなわち、本実施形態にかかるチャック本体は、所定の厚みを備えたプレートで構成されており、図６に示すように、ノズル２１を螺合するためのネジ穴２５が、主面である保持面２ａに設けられている。
【００９３】
このネジ穴２５の最深部には、ノズル本体２内に設けられたガス導管２４を経由して、コンプレッサ（図示なし）などのガス系からのガスが供給される供給口２６と連通する。すなわち、コンプレッサなどのガス系から供給されるガスは、供給口２６、ガス導管２４、ネジ穴２５と流動し、ネジ穴２５に螺合されたノズルの供給口３４を通って噴出口３１から保持面２ａに平行に噴出する。
【００９４】
また、ノズル２１をネジ穴２５にねじ込む深さを適宜調整することにより、ノズルの突出高さを簡単に調整することができる。
【００９５】
本実施形態にかかるチャック本体によれば、ノズルを取り替える必要があるときは、ノズルのみをチャック本体から取り外すだけでよいため、ノズルの交換を容易に行うことができる。
【００９６】
なお、他の変形例として、ノズルの上面３２は、基板の吸着時に基板表面と接触しないように支持部２２の上面４１よりも低く構成されているが、少なくとも１つのノズル２１の上面３２に、支持部２２に用いられているものよりも薄い弾性体を貼付することによって、基板吸着時に基板表面と接触する支持部として機能させることもできる。
【００９７】
上記各構成の保持部材３，４，５によれば、ノズルから噴出したガスが保持面に沿って流動するため、保持面と基板との間の領域からガスが飛散することがない。したがって、ベルヌーイ効果による吸着力が低下することがないため、穴１０１の空いた基板などの特殊形状の基板であっても、強固に保持することができる。また、基板保持用支持部によって、保持面から突出したノズルに基板が接触しないため、基板を傷つけることもない。
【００９８】
次に、本実施形態に係る基板の外観検査装置のカメラ及び照明の配置について説明する。
【００９９】
図８は、本実施形態に係る基板の外観検査装置のカメラ及び照明の配置位置を示す拡大図である。それぞれのカメラ１１，１２（１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ）は、上述のように３板式のカラーラインカメラであり、分光プリズムにより、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色に分けられた光を３つのラインセンサで受光する。各照明１７Ｒ，１７Ｂ，１８Ｒ，１８Ｂは、カメラの分光特性に適合する赤及び青色光を発光するＬＥＤで構成されている。
【０１００】
赤色光を発光するＬＥＤ１７Ｒ，１８Ｒは青色光を発光するＬＥＤ１７Ｂ，１８Ｂよりも基板表面に対し大きい角度で光を照射するように配設されている。すなわち、青色光を発光するＬＥＤ１７Ｂ，１８Ｂが基板の表面に対して角度αで光を照射するのに対し、赤色光を発光するＬＥＤ１７Ｒ，１８Ｒは、角度αよりもより鉛直方向に近い角度βで光を照射する。
【０１０１】
また、カメラは、基板１００表面で反射された光を角度γの方向から受光する。角度γと角度βは基板の鉛直方向に対してほぼ対称な関係になっているため、カメラの光軸と赤色光の照射方向は基板１００に対して正反射条件となる。基板１００の電極部は金属メッキが施されているため鏡面状であり、正反射条件にある赤色光はカメラの光軸方向に強く反射され、カメラには非常に明るく写る。ところが、金属部にキズや汚れがあると正反射条件が満たされず、カメラの受光する光が減少し暗く写り、金属部のキズや汚れを容易に検出できる。
【０１０２】
一方、青色光は基板に対して浅い角度で入射するため、鏡面状の金属部からの光はカメラの光軸方向には反射せず、青色光は非常に暗く写る。ところが、キズや汚れがあると乱反射し、カメラの光軸方向に反射する光が生じるため、カメラが受光する光が増加し明るく写り、金属部のキズや汚れを容易に検出できる。
【０１０３】
さらに、赤色光ではキズや汚れが相対的に暗く写り、青色光では相対的に明るく写ることから、両者の差を取ることで、より明確にキズや汚れを検出することができる。
【０１０４】
また、カメラの分光波長特性に応じた単色光を用いているため、１台のカメラで２種類の画像を同時に得ることができる。すなわち、赤色光は分光プリズムで分光され赤色用ＣＣＤセンサに到達して、画像を形成するための電荷が蓄積されるが、当該センサには青色光は到達しない。また逆に青色用ＣＣＤセンサには赤色光は到達しない。従って、青色光の画像と赤色光の画像とを１つのカメラで同時に得ることができる。
【０１０５】
また、上述のように、赤色光と青色光をそれぞれ照射するＬＥＤの照射角度が異なっているため、検査角度（角度γと角度α、βとの各差）を異ならせて検査することができ、欠陥の種類、検査部位など角度によって検出しやすい要素について高精度で検出することができる。本実施形態では、赤色光と青色光を用いることで２つの異なる照明角度を得ているが、さらに緑色光を用いることで第３の照明角度を設定することも可能である。さらに、本実施例では３板式カラーラインカメラを用いているが、単板式カラーラインカメラを用いても良い。
【０１０６】
図９は、２つの検査用保持部材間の基板の搬送の様子を説明する図である。なお、図９（ａ）においては、保持部材と基板との位置関係を明確にするため、ノズル及び支持部材の記載を省略している。上述のように、第２位置にある第１検査用保持部材３と第３位置にある第２検査用保持部材４とは、その保持面を対向する向きに隣接するような位置関係を持つ。また、第１載置台１３が上昇し、両保持部材の下端に当接し、基板１００の下端を支持する。
【０１０７】
このとき、両保持部材３、４は、それぞれの保持面間の距離ｄが基板の厚みよりもわずかに大きい程度となるように設けられており、基板を保持する保持部材から基板が脱落すると、基板は、両側を保持部材により支持されて、載置台１３上に立った状態となる。この状態で、基板を受け取る側の保持部材のノズルからガスを噴出すると、上述の通り、基板と保持面とが接触していなくても基板が当該保持部材に吸着し、保持部材間の基板の受け渡しが完了する。
【０１０８】
【発明の効果】
本発明の第１態様によれば、検査用保持部材は、基板を立てた状態により保持するため、基板をストックするマガジンから直接基板を保持することができ、検査用保持部材への搬送のための機構を設ける必要がなく、構成を簡単にすることができる。また、基板を保持したままの移動において画像を撮像するため、カメラをラインセンサで構成することができ、装置のコストを抑えることができる。
【０１０９】
本発明の第２態様によれば、２つの検査用保持部材の間の基板の搬送の機構を簡単にすることができ、基板の表裏両面を容易に検査することができる。
【０１１０】
本発明の第３態様によれば、角度によって視認しにくい傷の精度を高めることができる。また、基板を回転させるための機構を簡単に構成することができる。また、回転角度を９０度とすることにより、検査の精度を高くすることができる。
【０１１１】
本発明の第５態様によれば、チャック本体を基板より大きく構成することにより、チャック本体が基板の背景として撮影されるため、余計なものの写り込みをなくし、画像解析時の良否判別を容易にすることができる。
【０１１２】
本発明の第６態様によれば、ノズルから噴出したガスが保持面に沿って流動するため、保持面と基板との間の領域からガスが飛散することがない。したがって、ベルヌーイ効果による吸着力が低下することがないため、穴空き基板などの特殊形状の基板であっても、強固に保持することができる。また、基板と保持部材とが接触することによる傷などの損傷をなくすことができる。
【０１１３】
本発明の第７態様及び第８態様によれば、保持面のどの部分に基板が保持された場合であっても、同じ吸着条件に設定することができる。
【０１１４】
本発明の第９態様によれば、ガスの噴出の状態を変更することができ、吸着力の調整をすることができる。
【０１１５】
本発明の第１０態様によれば、基板保持用支持部が弾性材料で構成されているので、基板を損傷することがない。
【０１１６】
本発明の第１１態様及び第１２態様によれば、断片的に配置された基板保持用支持部の隙間からガスを流出させることができ、ガスを流動しやすくすることができる。
【０１１７】
本発明の第１３態様によれば、ノズルの上面に基板保持よう支持部を設けることにより、保持部材の構成を簡単にすることができ、確実に基板とノズルとの接触を防止することにより基板の損傷を防止することができる。
【０１１８】
本発明の第１６態様によれば、第１及び第２検査用保持部材を水平方向に移動することにより、第１及び第２検査用保持部材の移動機構を簡単にすることができ、装置の構成を簡略化することができる。
【０１１９】
本発明の第１７態様によれば、第１載置台を設けることにより、簡単な構成で、第１検査用保持部材と第２検査用保持部材との間の基板の受け渡しをスムーズにかつ確実にすることができる。また、第１載置台を上下移動させることにより、保持部材の移動時における載置台との干渉を防止することができる。
【０１２０】
本発明の第１８態様及び第１９態様によれば、第２載置台を設けることにより、簡単な構成で、回転用保持部材と第２検査用保持部材との間の基板の受け渡しをスムーズにかつ確実にすることができる。また、第２載置台を上下移動させることにより、検査用保持部材の移動時及び回転用保持部材の回転時における載置台との干渉を防止することができる。
【０１２１】
本発明の第２０態様から第２３態様によれば、ラインカメラの分光特性に応じた単色光毎に基板の画像を得ることができ、１つのカメラで複数枚の画像を同時に得ることができる。
【０１２２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【０１２３】
たとえば、ノズルの噴出口は、ノズルの側壁に均等角度で設けられている必要はなく、部分的に噴出口の配置に疎密を生じてもよい。たとえば、複数のノズルから噴出するガスが対向するような部分では、一方のノズルに設けられている噴出口を少なくして、噴出されたガス同士の干渉を防止するようにしてもよい。
【０１２４】
また、ノズルの噴出口は、必ずしも独立した小孔で構成されている必要はなく、例えば、円筒形のノズルの側壁にスリット状に設けられていてもよい。このようなスリット状の噴出口からは、ガスが薄膜状に噴出される。
【０１２５】
ノズル及び支持部の配置は、チャック本体の保持面に均等に散在される必要はなく、基板の保持の角度や用途などに応じて、適宜配置を変更することができる。たとえば、基板を垂直に支持するため、保持面の下方がより強固に吸着するように構成すると基板の脱落を防止することができることから、保持面の下方部分に支持板及びノズルを多く配置させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基板の外観検査装置の平面図である。
【図２】図１の基板の外観検査装置の側面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図１の基板の外観検査装置に用いられている保持部材の保持面側の構成を示す図である。
【図５】基板を吸着した状態にある図４の保持部材の一部断面図である。
【図６】図４の保持部材に用いられるノズルの構成図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は一部破断側面図である。
【図７】本発明の基板の外観検査装置に用いられる保持部材の変形例の側面断面図である。
【図８】本実施形態に係る基板の外観検査装置のカメラ及び照明の配置位置を示す拡大図である。
【図９】２つの検査用保持部材間の基板の搬送の様子を説明する図である。
【図１０】検査対象であるプリント配線基板の例を示す図である。
【図１１】従来の基板の吸着装置の部分構成図である。
【図１２】従来のベルヌーイチャックに特殊形状の基板を吸着させる状態を示す斜視図である。
【図１３】図５の側面断面図である。
【符号の説明】
１  基板の外観検査装置
２  台板
３  第１検査用保持部材
４  第２検査用保持部材
５  回転用保持部材
６  第１駆動モータ
７  第１レール
８  第２レール
９  第２駆動モータ
１０  回転部材
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ  カメラ
１３  第１載置台
１４  第１昇降ユニット
１５  第２載置台
１６  第２昇降ユニット
１７Ｒ，１７Ｂ  第１カメラ用照明
１８Ｒ，１８Ｂ  第２カメラ用照明
２０  チャック本体
２１  ノズル
２２  支持部
２ａ  保持面
２３  締めつけナット
２４  ガス導管
２５  供給口
３０  ノズル本体
３１  噴出口
３１ａ  導管
３２  ノズル上面
３５  ネジ
４１  支持部上面
１００  基板
１０１  基板の穴
１１０  マガジン
１２０  基板と保持面との間の空間
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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