(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板を光学的に検査する自動光学検査装置において、
前記プリント回路基板の撮影領域を支持するとともに、前記撮影領域と接触し、ローラの透過部に内部空間を有する支持ユニットと、
前記透過部を透過して前記プリント回路基板の撮影領域に光を照射し、前記内部空間に設置される第１、第２及び第３の照明ユニットと、
前記プリント回路基板を撮影し、前記第１、第２及び第３の照明ユニットにそれぞれ対応して前記支持ユニットの外部に配置される第１、第２及び第３の撮影ユニットと、
前記撮影ユニット、前記照明ユニット、及び前記支持ユニットを、前記プリント回路基板の搬送方向である前後の方向に移動させる移動ユニットと、
を備えることを特徴とする自動光学検査装置。
【請求項２】
前記支持ユニットの透過部は、前記照明ユニットと前記プリント回路基板の撮影領域との間の光経路上に位置することを特徴とする請求項１に記載の自動光学検査装置。
【請求項３】
前記支持ユニットの透過部は、前記プリント回路基板の撮影領域の下面を支えつつ、前記プリント回路基板の移送によって回転されるローラ形状であることを特徴とする請求項１に記載の自動光学検査装置。
【請求項４】
前記支持ユニットの透過部は、前記プリント回路基板の撮影領域を支持するように凸面を有することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の自動光学検査装置。
【請求項５】
フレキシブルプリント回路基板ユニットが連続的に形成された検査対象物の自動光学検査システムにおいて、
前記検査対象物が送出される巻出部と、
前記巻出部から送出される前記検査対象物の表面を撮影する撮影部材と、
検査を終えた前記検査対象物が巻き取られる巻取部と、を備え、
前記撮影部材は、前記検査対象物の歪みが発生しないように、前記検査対象物の撮影領域が支持されるとともに、前記検査対象物の撮影領域と接触され、ローラの透過部に内部空間を有する支持ユニット、前記透過部を透過して前記検査対象物の撮影領域に光を照射し、前記内部空間に設置する第１、第２及び第３の照明ユニット、及び前記第１、第２及び第３の照明ユニットの光が照射される前記検査対象物の撮影領域を撮影し、前記第１、第２及び第３の照明ユニットにそれぞれ対応して前記支持ユニットの外部に配置される第１、第２及び第３の撮影ユニット、前記支持ユニット、前記照明ユニット、及び前記撮影ユニットが、移動ユニットにより前記フレキシブルプリント回路基板の搬送方向である前後の方向に移動することを特徴とする自動光学検査システム。
する
【請求項６】
前記支持ユニットの透過部は、前記検査対象物の移送によって回転されるローラ形状であることを特徴とする請求項５に記載の自動光学検査システム。
【請求項７】
前記支持ユニットの透過部は、前記検査対象物の撮影領域を支持するように凸面を有することを特徴とする請求項５に記載の自動光学検査システム。
【請求項８】
フレキシブルプリント回路基板ユニットが連続的に形成された検査対象物を光学的な方式を利用して自動検査する方法において、
ローラの透過部に内部空間を有する支持ユニットが前記検査対象物の撮影領域を支持するとともに、前記検査対象物の撮影領域に接触した状態で、第１、第２及び第３の照明ユニットに透過された光が、前記透過部を透過して前記検査対象物の撮影領域に照射して、前記第１、第２及び第３の照明ユニットにそれぞれ対応して前記検査対象物の撮影領域の上部に位置する第１、第２及び第３の撮影ユニットが前記検査対象物の撮影領域を撮影し、前記支持ユニット、前記照明ユニット、及び前記撮影ユニットが、移動ユニットにより前記フレキシブルプリント回路基板の搬送方向である前後の方向に移動することを特徴とする自動光学検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動光学検査装置、自動光学検査システム及び自動光学検査方法に関し、さらに詳細には、フレキシブルプリント回路基板ユニットが連続的に形成されたフィルム又はテープ形態の検査対象物の外観を、光学的な方式を利用して自動検査する自動光学検査装置、自動光学検査システム及び自動光学検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィルム又はテープ形態の印刷回路基板の光学検査において、連続してフィルムを搬送させ、かつ焦点がよく合うイメージは安定した検査を実施するための必須な要素である。しかし、最近では、このようなフィルム又はテープ形態の基板が徐々に微細化することにしたがって、イメージセンサの高解像度は必須不可欠な要素になっている。しかし、このような高解像度のイメージセンサにより安定したイメージを得るために用いられるレンズは、視野が狭くなることにしたがって、焦点深度の範囲が徐々に狭くなり、かつフィルム又はテープ形態のプリント回路基板も薄くなるため、連続した搬送においてフィルム又はテープ形態のプリント回路基板の歪みによって焦点がずれる原因になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、その目的は、安定した焦点を有するイメージを得ることができる自動光学検査装置、自動光学検査システム及び自動光学検査方法を提供することにある。
【０００４】
また、本発明の他の目的は、安定したフィルム平坦度を提供できる自動光学検査装置、自動光学検査システム及び自動光学検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための本発明の一実施形態によれば、プリント回路基板を光学的に検査する自動光学検査装置において、プリント回路基板の撮影領域を支持するとともに、撮影領域と接触し、ローラの透過部に内部空間を有する支持ユニットと、透過部を透過してプリント回路基板の撮影領域に光を照射し、内部空間に設置される第１、第２及び第３の照明ユニットと、プリント回路基板を撮影し、第１、第２及び第３の照明ユニットにそれぞれ対応して支持ユニットの外部に配置される第１、第２及び第３の撮影ユニットと、前記支持ユニット、前記照明ユニット、及び前記撮影ユニットを、前記プリント回路基板の搬送方向である前後の方向に移動させる移動ユニットと、を備える。
【０００６】
本発明の望ましい実施形態においては、支持ユニットの透過部は、照明ユニットとプリント回路基板の撮影領域との間の光経路上に位置する。
【０００７】
本発明の望ましい実施形態においては、支持ユニットの透過部は、プリント回路基板の撮影領域の下面を支えつつ、プリント回路基板の移送によって回転されるローラ形状である。
【０００９】
本発明の望ましい実施形態においては、支持ユニットの透過部は、プリント回路基板の撮影領域を支持するように凸面を有する。
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明の一実施形態によれば、フレキシブルプリント回路基板ユニットが連続的に形成された検査対象物の自動光学検査システムにおいて、検査対象物が送出される巻出部と、巻出部から送出される検査対象物の表面を撮影する撮影部材と、検査を終えた検査対象物が巻き取られる巻取部と、を備え、撮影部材は、検査対象物の歪みが発生しないように、検査対象物の撮影領域が支持されるとともに、検査対象物の撮影領域と接触され、ローラの透過部に内部空間を有する支持ユニット、透過部を透過して検査対象物の撮影領域に光を照射し、内部空間に設置する第１、第２及び第３の照明ユニット、及び第１、第２及び第３の照明ユニットの光が照射される検査対象物の撮影領域を撮影し、第１、第２及び第３の照明ユニットにそれぞれ対応して支持ユニットの外部に配置される第１、第２及び第３の撮影ユニット、前記支持ユニット、前記照明ユニット、及び前記撮影ユニットが、移動ユニットにより前記フレキシブルプリント回路基板の搬送方向である前後の方向に移動する。
【００１３】
本発明の望ましい実施形態においては、支持ユニットの透過部は、検査対象物の移送によって回転されるローラ形状である。
【００１４】
本発明の望ましい実施形態においては、支持ユニットの透過部は、検査対象物の撮影領域を支持するように凸面を有する。
【００１６】
本発明の望ましい実施形態においては、フレキシブルプリント回路基板ユニットが連続的に形成された検査対象物を光学的な方式を利用して自動検査する方法において、ローラの透過部に内部空間を有する支持ユニットが検査対象物の撮影領域を支持するとともに、検査対象物の撮影領域に接触した状態で、第１、第２及び第３の照明ユニットに透過された光が、透過部を透過して検査対象物の撮影領域に照射して、第１、第２及び第３の照明ユニットにそれぞれ対応して検査対象物の撮影領域の上部に位置する第１、第２及び第３の撮影ユニットが検査対象物の撮影領域を撮影し、前記支持ユニット、前記照明ユニット、及び前記撮影ユニットが、移動ユニットにより前記フレキシブルプリント回路基板の搬送方向である前後の方向に移動する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の自動光学検査システムによれば、検査対象物の撮影領域に対する屈曲、曲げ、伸びによる歪み現象の防止ができる。本発明の自動光学検査システムは、安定した焦点を有する透過イメージを得ることができる。本発明の自動光学検査システムは、検査対象物に対してより高い検査品質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態は、様々な形態に変形されることができ、本発明の範囲は、以下に説明する実施形態によって限定されるわけではない。本発明の実施形態は、当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状などは、より明確な説明を強調するために誇張されることがある。
【００１９】
本発明の実施形態を、図１乃至図１１に基づいて詳細に説明する。また、図面において同じ機能を果たす構成要素に対しては、同一の参照番号を付ける。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る自動光学検査システム１００の主要構成を示す図である。図２及び図３は、ビジョン検査部１１０の撮影部材１２０を説明するための図である。
【００２１】
図１乃至図３に示すように、本発明の実施形態に係る自動光学検査システム１００は、フレキシブルプリント回路基板ユニットが連続的に形成されたフィルム（ｆｉｌｍ）及びテープ（ｔａｐｅ）タイプなどの検査対象物１０をラインスキャンカメラなどを利用して自動検査するシステムである。
【００２２】
図１に表示された「→」符号は、検査対象物１０の移動経路を示したものである。
【００２３】
図１に示すように、自動光学検査システム１００は、巻出部（ｆｅｅｄ  ｒｏｌｌｅｒ、ｌｏａｄｅｒ）１０２、ビジョン検査部１１０、巻取部（ｗｉｎｄｉｎｇ  ｒｏｌｌｅｒ、ｕｎｌｏａｄｅｒ）１０６で構成される。
【００２４】
巻出部１０２には、検査対象物１０がリール１０４に巻かれており、巻出部１０２から送出された検査対象物１０は、案内ローラ１０５を経てビジョン検査部１１０に供給される。検査対象物１０は、ビジョン検査部１１０を通過した後に巻取部１０６のリール１０８に巻かれる。
【００２５】
図１乃至図３に示すように、ビジョン検査部１１０は、検査対象物１０の検査領域（又は撮像領域）を撮影する撮影部材１２０と映像処理部１４０とを備える。ここで、検査対象物１０の撮影領域とは、最小限撮影部材１２０により撮影される領域を含み、かつ、支持ユニット１３０に接触される領域を含む。
【００２６】
まず、映像処理部１４０は、典型的なコンピュータシステムが備えられて、自動光学検査による諸動作を制御処理する。映像処理部１４０は、撮影ユニットから映像データを受けて検査対象物が良好であるか不良であるかを判別する。
【００２７】
撮影部材１２０は、撮影ユニット１２２と、照明ユニット１２４と、支持ユニット１３０とを備える。撮影ユニット１２２は、ＣＣＤラインセンサのようなイメージセンサとレンズ（図示せず）とを有するＣＣＤカメラであって、検査対象物１０の表面（パターン等）を撮影して、検査対象物１０に対した映像データを獲得する。このように獲得された映像データは、映像処理部１４０に供給される。例えば、撮影ユニット１２２は、エリアカメラが用いられることができ、ビジョン検査部１１０には、以後の検査対象物１０の検査条件及びユーザの要求事項に応じて撮影部材１２０をさらに設けることができる。
【００２８】
照明ユニット１２４は、支持ユニット１３０の下（検査対象物１０の撮影領域の下）に配置される。この照明ユニット１２４は、検査対象物１０の撮影領域に対する映像データを獲得するための光を出力する。照明ユニット１２４の光源１２４ａには、線形配列した複数の発光ダイオード、線形チューブ蛍光ランプ、ハロゲンランプ及びメタルハライドランプなどが用いられることができ、このような光源の上部には、光の均一度を上げるための拡散板１２４ｂが設けられることができる。
【００２９】
例えば、図９に示すように、照明ユニット１２４は、検査しようとする項目の特性又は光の照射特性などによって、支持ユニット１３０の側面、反射光を供給するための撮影領域の上部に配置されることができる。図９のように、照明ユニット１２４は、検査対象物１０に反射光を供給するために、検査対象物１０の上部に配置されることができる。
【００３０】
本発明において最も重要な構成要素である支持ユニット１３０は、図３に示すように、検査対象物１０の撮影領域が屈曲、曲げ、伸びによる歪み現象を最小化するためのものであって、検査対象物１０の撮影領域と直接的に接触され、照明ユニット１２４の光が透過されるローラ形状の透過部１３２と、透過部１３２の両端を回転可能に支持する支持軸１３４と、を備える。透過部１３２は、検査対象物１０の撮影領域の下面を支え、検査対象物１０の移送によって回転される。符号１３１は、ベアリングである。図３に示すように、支持ユニット１３０の透過部１３２は、照明ユニット１２４と検査対象物１０の撮影領域との間の光経路上に位置し、照明ユニット１２４から光が拡散する成分を集める機能も果たす。例えば、支持ユニット１３０の透過部１３２は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂などの半透明／透明樹脂、ガラスなどの無機透明材料又はそれらの複合体が用いられることができるがこれらに限定されるわけではない。
【００３１】
このように、本発明の実施形態に係る自動光学検査装置１００は、検査対象物１０の撮影領域が支持ユニット１３０の透過部１３２により支持され、照明ユニット１２４の光が支持ユニットの透過部１３２を介して検査対象物１０の撮影領域に照射されるのにその構造的な特徴がある。このような構造的な特徴によれば、検査対象物１０の撮影領域に対する屈曲、曲げ、伸びによる歪み現象が防止されて、安定した焦点を有する透過イメージを得ることができる。しかしながら、図１１のように、検査対象物１０の撮影領域がローラ２０により直接支持されないとき、検査対象物１０が移送される過程で検査対象物１０に屈曲現象が発生することがある。このような検査対象物１０の屈曲現象は、焦点が安定的に結ばれる範囲（焦点深度）を外れるようになって、不安定な焦点を有するイメージを得るようになる。
【００３２】
図４及び図５は、本発明に係る自動光学検査システム１００において、照明ユニット１２４が支持ユニット１３０ａの内部に設けられた撮影部材１２０ａを示す図である。
【００３３】
図４及び図５に示すように、支持ユニット１３０ａは、内部空間１３６を有するローラ形状の透過部１３２ａを有し、その透過部１３２ａの内部空間１３６には、照明ユニット１２４が設けられる。このように、図４及び図５に示す撮影部材１２０ａは、支持ユニット１３０ａの透過部１３２ａが照明ユニット１２４に設けられることができる十分な内部空間１３６を有するのにその構造的な特徴がある。このような構造的な特徴によれば、照明ユニット１２４の光が検査対象物１０の撮影領域まで到達する時間及び距離を短縮させることができ、かつ、照明ユニット１２４の光が通過する透過部１３２ａの厚さを著しく減らすことができるため、光の損失を減らし、光の強度を調節できる。
【００３４】
図６は、本発明に係る自動光学検査システムにおいて、３個の照明ユニットが支持ユニットの内部に設けられた撮影部材を示す図である。
【００３５】
図６に示すように、撮影部材１２０ｂは、支持ユニット１３０ｂの透過部１３２ｂが前で示した透過部１３２ａ、１３２に比べて相対的に大きな直径と内部空間を有し、透過部１３２ｂの内部空間１３６には、３個の照明ユニット１２４が配置され、その透過部１３２ｂの外部には、３個の撮影ユニット１２２が配置される。このように、支持ユニット１３０ｂの透過部１３２ｂは、内部に複数の照明ユニット１２４が設けられることができる。
【００３６】
例えば、支持ユニット１３０の透過部１３２は、ローラ形態以外に多様な形態にも製作されることができる。図７には、平板形態の支持ユニット１３０ｃを有する撮影部材１２０ｃが示されている。図７に示すように、撮影部材１２０ｃの支持ユニット１３０ｃは、検査対象物１０の撮影領域を支持するように、凸面１３７を有する平板形態の透過部１３２ｃを有する。
【００３７】
上述のように、本発明の実施形態に係る自動光学検査システム１００は、フレキシブルプリント回路基板ユニットが連続的に形成されたフィルム又はテープ形態だけでなく、個別的なフレキシブルプリント回路基板ユニット１２を検査することができる。
【００３８】
図８に示すように、フレキシブルプリント回路基板ユニット１２が積層される支持ユニット１３０ｄと、支持ユニット１３０ｄの下部から光を照射する照明ユニット１２４と、支持ユニット１３０ｄの上部から撮影する撮影ユニット１２２とを備える。ここで、支持ユニット１３０ｄは、プリント回路基板ユニット１２の撮影領域を支持し、光が透過され得るように、透明な透過部１３２ｄを有することができる。
【００３９】
本発明の自動光学検査システム１００において、検査対象物１０は、連続的に移動せず、一定の距離Ｌだけ移動した後に停止する一歩一歩（Ｓｔｅｐ  ｂｙ  Ｓｔｅｐ）で移動され得る。この場合、ビジョン検査部１１０では、検査対象物１０が一時的に停止している時間の間に検査対象物１０に対して撮影作業が行われることができる。これについての説明は、図１０を参照しつつ詳細に説明する。
【００４０】
図１０に示すように、撮像部材１２０は、検査対象物の撮影領域を支持する支持ユニット１３０と、撮影ユニット１２２と、検査対象物１０の撮影領域に光を照射する照明ユニット１２４と、これらをＬ距離だけ同時に移動させるための移動部１２８と、を備える。
【００４１】
撮像部材１２０の支持ユニット１３０、撮影ユニット１２２、照明ユニット１２４は、移動ユニット１２８により前後の方向（フレキシブルプリント回路基板ユニットの長さ方向、図面において矢印で表示された左右方向）へ共に移動する。ここで、移動ユニット１２８は、油圧を利用したシリンダー方式またはモータ、ボールスクリュー、移送ナットを利用した多様な方式が用いられることができる。例えば、撮像部材の支持ユニット１３０、撮影ユニット１２２、照明ユニット１２４は、移動ユニット１２８により左右の方向へも移動することができる。このような構造を有する撮影部材１２０は、撮影ユニット１２２、照明ユニット１２４、そして支持ユニット１３０がＬ距離だけ後進移動及び前進移動しつつ、少なくとも１回撮像する。
【００４２】
上述した本発明の好ましい実施形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係る自動光学検査システムの主要構成を示す図である。
【図２】ビジョン検査部の撮影部材を説明するための図である。
【図３】ビジョン検査部の撮影部材を説明するための図である。
【図４】本発明に係る自動光学検査システムにおいて、照明ユニットが支持ユニットの内部に設けられた撮影部材を示す図である。
【図５】本発明に係る自動光学検査システムにおいて、照明ユニットが支持ユニットの内部に設けられた撮影部材を示す図である。
【図６】本発明に係る自動光学検査システムにおいて、３個の照明ユニットが支持ユニットの内部に設けられた撮影部材を示す図である。
【図７】本発明に係る自動光学検査システムにおいて、平板形態の支持ユニットを有する撮影部材を示す図である。
【図８】本発明においてプリント回路基板ユニットを個別的に撮影できる撮影部材を示す図である。
【図９】本発明に係る自動光学検査システムにおいて、検査対象物に反射光を供給する撮影部材を示す図である。
【図１０】本発明に係る自動光学検査システムにおいて、移動可能な撮影部材を示す図である。
【図１１】検査対象物が移送される過程で発生する屈曲現象を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  検査対象物
１００  自動光学検査システム
１０２  巻出部
１０４  リール
１０５  案内ローラ
１０６  巻取部
１０８  リール
１１０  ビジョン検査部
１２０  撮影部材
１２２  撮影ユニット
１２４  照明ユニット
１２４ａ  光源
１２４ｂ  拡散板
１３０  支持ユニット
１４０  映像処理部
【図１】
0005127301.tif 000002
【図２】
0005127301.tif 000003
【図３】
0005127301.tif 000004
【図４】
0005127301.tif 000005
【図５】
0005127301.tif 000006
【図６】
0005127301.tif 000007
【図７】
0005127301.tif 000008
【図８】
0005127301.tif 000009
【図９】
0005127301.tif 000010
【図１０】
0005127301.tif 000011
【図１１】
0005127301.tif 000012