JP2008185514A - Substrate visual inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プリント配線基板や実装基板の外観検査を行うための基板外観検査装置に関する。 The present invention relates to a board appearance inspection apparatus for inspecting appearance of a printed wiring board and a mounting board.
プリント配線基板には、配線パターン、電子部品を配線パターンに接続するためのスルーホール、電子部品のリードフレームなどを配線パターンにハンダ付けするためのランドやパッド及びシルクなどが形成される。プリント配線基板の製造工程では、これら配線パターンなどの断線、短絡、パターン幅不足、異物の付着、及びピンホールなどの欠陥が発生する場合がある。 On the printed wiring board, a wiring pattern, a through hole for connecting the electronic component to the wiring pattern, a land, a pad, silk, and the like for soldering the lead frame of the electronic component to the wiring pattern are formed. In the manufacturing process of a printed wiring board, defects such as disconnection, short circuit, pattern width shortage, foreign matter adhesion, and pinholes of these wiring patterns may occur.
これらの欠陥は、基板外観検査により検出される。従来、基板外観検査は、オペレータが基板外観を目視観察することで行われていた。しかし、近年、検査の高精度化と高速化とを図るために専用の基板外観検査装置が導入され、基板外観検査の自動化が図られている(例えば、特許文献1参照)。 These defects are detected by a substrate appearance inspection. Conventionally, the substrate appearance inspection has been performed by an operator visually observing the substrate appearance. However, in recent years, a dedicated substrate appearance inspection apparatus has been introduced in order to increase the accuracy and speed of inspection, and automation of substrate appearance inspection has been achieved (for example, see Patent Document 1).
特許文献1に記載された技術では、まず位置決めしたプリント基板を撮影する。そして、撮影された画像(以下、「基板画像」と称する)を、マスタデータを用いて位置補正した後に、予め撮影されたマスタ画像と比較することで外観検査を行う。 In the technique described in Patent Document 1, first, a printed printed board is photographed. Then, after the position of the photographed image (hereinafter referred to as “substrate image”) is corrected using the master data, the appearance inspection is performed by comparing with the master image photographed in advance.
さらに、最近の新しい流れとして、外観検査用のマスタ画像として、プリント基板を撮影した画像ではなく、CAD(Computer Aided Design)データから作成したものを用いることが試みられている(例えば、特許文献2参照)。
しかし、特許文献2に記載された技術は、CADデータから得られたマスタ画像を単純に基板画像と重ね合わせるのみであったために、虚報が多いという問題点があった。 However, the technique described in Patent Document 2 has a problem that there are many false reports because the master image obtained from CAD data is simply superimposed on the substrate image.
以下、この点について詳細に説明する。プリント基板を撮影して得た基板画像には、基板の反り、製造誤差、撮影に用いたレンズの収差、及び基板の搬送速度変動などの影響により、ゆがみが発生することがある。 Hereinafter, this point will be described in detail. A substrate image obtained by photographing a printed circuit board may be distorted due to the effects of substrate warpage, manufacturing error, aberration of the lens used for photographing, fluctuation in the conveyance speed of the substrate, and the like.
特許文献2に記載の技術では、このゆがみを考慮することなくCADデータ由来のマスタ画像を基板画像に重ね合わせていた。そのため、基板画像のゆがみと真の欠陥とを識別することが困難な場合があり、その結果、多くの虚報を発生させていた。 In the technique described in Patent Document 2, a master image derived from CAD data is superimposed on a substrate image without considering this distortion. For this reason, it may be difficult to distinguish between the distortion of the substrate image and the true defect, and as a result, many false reports have been generated.
この発明は、このような問題点に鑑みなされたものである。したがって、この発明の目的は、CADデータを用いて基板の外観検査を行うに当り、基板画像のゆがみにかかわらず、虚報率の小さい基板外観検査装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems. Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate appearance inspection apparatus with a small false alarm rate regardless of the distortion of the substrate image when performing the appearance inspection of the substrate using CAD data.
上述した目的を達成するために、この発明の基板外観検査装置は、構成要素として以下のような機能手段を備えている。これらの機能手段は、周知の通り、コンピュータにプログラムを読み込ませることによって実現されるものである。 In order to achieve the above-described object, the substrate visual inspection apparatus of the present invention includes the following functional means as constituent elements. As is well known, these functional means are realized by causing a computer to read a program.
請求項1の基板外観検査装置は、コンピュータを用いていて、機能手段として、基板観測手段と、設計値算出手段と、変形パラメータ算出手段と、参照画像作成手段と、画像重畳手段と、記憶手段とを備えている。 The board appearance inspection apparatus according to claim 1 uses a computer and functions as a board observing means, a design value calculating means, a deformation parameter calculating means, a reference image creating means, an image superimposing means, and a storage means. And.
基板観測手段は、撮影された基板の画像である基板画像の物理量に関する観測データであって、内因又は外因に起因する基板画像の変形を反映した観測値Aを求める。 The board observing means obtains an observation value A that is the observation data relating to the physical quantity of the board image, which is an image of the taken board, and reflects the deformation of the board image caused by the internal factor or the external factor.
設計値算出手段は、基板の設計用のCADデータを記憶手段から読み出して作成された設計画像に関して、観測値Aに対応する設計値aを求める。 The design value calculation means obtains a design value a corresponding to the observation value A for a design image created by reading CAD data for board design from the storage means.
変形パラメータ算出手段は、A/aで与えられる変形パラメータを算出する。 The deformation parameter calculation means calculates a deformation parameter given by A / a.
参照画像作成手段は、変形パラメータを設計値aに作用させて設計画像の変形画像である参照画像を作成する。 The reference image creating means creates a reference image that is a deformed image of the design image by applying the deformation parameter to the design value a.
画像重畳手段は、基板画像と参照画像とを暫定的に重ね合わせ、基板画像と参照画像とに共通した属性であって、基板画像と参照画像のそれぞれの画像内位置に関係づけられた基板属性と参照属性との一致度を、基板画像及び参照画像の相対的位置を変化させながら算出し、一致度が最大となる点での基板画像と参照画像とを重ね合わせる。 The image superimposing means tentatively superimposes the substrate image and the reference image, and is an attribute common to the substrate image and the reference image, the substrate attribute related to the position in each of the substrate image and the reference image. And the reference attribute are calculated while changing the relative positions of the board image and the reference image, and the board image and the reference image at the point where the degree of matching is maximized are superimposed.
請求項1の発明によれば、変形パラメータ算出手段が、CADデータ由来の設計画像に対する、基板を撮影した基板画像の変形度を変形パラメータとして算出する。そして、参照画像作成手段は、設計画像を変形パラメータに応じて変形させて参照画像を作成する。作成されたCADデータ由来の参照画像は、基板画像のゆがみが反映されている画像である。 According to the first aspect of the present invention, the deformation parameter calculation means calculates the degree of deformation of the board image obtained by photographing the board with respect to the design image derived from CAD data as the deformation parameter. Then, the reference image creating means creates the reference image by deforming the design image according to the deformation parameter. The created reference image derived from CAD data is an image reflecting the distortion of the board image.
さらに、画像重畳手段は、基板画像と参照画像とを重ね合わせるに当り、両画像を少しずつ、ずらしながら、基板属性と参照属性との一致度を計算する。そして最大の一致度を与えるずらし量で両画像の重ね合わせを調整する。その結果、両画像は正確に重ね合わされる。 Furthermore, when superimposing the board image and the reference image, the image superimposing means calculates the degree of coincidence between the board attribute and the reference attribute while shifting both images little by little. Then, the overlay of both images is adjusted by a shift amount that gives the maximum degree of matching. As a result, both images are accurately superimposed.
請求項2の基板外観検査装置は、請求項1の基板外観検査装置において、好ましくは、基板属性を、基板画像上に配置された特定部品の形状とし、及び、参照属性を、参照画像上に配置された特定部品に対応する部品の形状とする。 The substrate appearance inspection apparatus according to claim 2 is the substrate appearance inspection device according to claim 1, preferably, the substrate attribute is a shape of a specific component arranged on the substrate image, and the reference attribute is on the reference image. The shape of the part corresponding to the specified specific part is used.
請求項2に記載の発明によれば、画像重畳部は、基板属性及び参照属性として、基板画像及び参照画像の双方に共通して存在する特定部品の形状をそれぞれ採用している。これにより、画像重畳部は、基板属性及び参照属性の一致度を、特定部品の両画像上での一致度として評価することができる。その結果、画像重畳部は、基板画像と参照画像とを正確に重ね合わせることができる。 According to the second aspect of the present invention, the image superimposing unit adopts the shape of the specific component that exists in common in both the board image and the reference image as the board attribute and the reference attribute. Thereby, the image superimposing unit can evaluate the degree of coincidence between the board attribute and the reference attribute as the degree of coincidence on both images of the specific component. As a result, the image superimposing unit can accurately superimpose the substrate image and the reference image.
請求項3の基板外観検査装置は、請求項1の基板外観検査装置において、基板画像及び参照画像に、第1座標軸及び第2座標軸を含む第1直交座標系を共通に設定する。そして基板属性を、第1及び第2座標軸の各々に沿った基板画像の色の分布としての第1及び第2基板画像色分布とし、及び、参照属性を、第1及び第2座標軸の各々に沿った参照画像の色の分布としての第1及び第2参照画像色分布とする。 According to a third aspect of the substrate visual inspection apparatus of the present invention, the first orthogonal coordinate system including the first coordinate axis and the second coordinate axis is commonly set in the substrate image and the reference image. Then, the board attribute is a first and second board image color distribution as the color distribution of the board image along each of the first and second coordinate axes, and the reference attribute is on each of the first and second coordinate axes. First and second reference image color distributions as the color distributions of the reference images along.
請求項3に記載の発明によれば、基板属性として、第1及び第2座標軸のそれぞれに沿った基板画像の色分布(第1及び第2基板画像色分布)を採用している。同様に参照属性として、第1及び第2座標軸のそれぞれに沿った参照画像の色分布(第1及び第2参照画像色分布)を採用している。 According to the third aspect of the present invention, the substrate image color distribution (first and second substrate image color distribution) along each of the first and second coordinate axes is employed as the substrate attribute. Similarly, the color distribution of the reference image (first and second reference image color distribution) along each of the first and second coordinate axes is adopted as the reference attribute.
これにより、画像重畳部は、基板画像と参照画像との位置を相対的にずらすことにより、第1基板画像色分布及び第1参照画像色分布の一致度と、第2基板画像色分布及び第2参照画像色分布の一致度とを評価することができる。その結果、画像重畳部は、基板画像と参照画像とを正確に重ね合わせることができる。 Accordingly, the image superimposing unit relatively shifts the positions of the substrate image and the reference image, thereby matching the first substrate image color distribution and the first reference image color distribution, the second substrate image color distribution, and the first image distribution. The degree of coincidence of the two reference image color distributions can be evaluated. As a result, the image superimposing unit can accurately superimpose the substrate image and the reference image.
請求項4の基板外観検査装置は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板外観検査装置において、基板画像及び設計画像のそれぞれに3点以上の共通の基準領域を設定する。 A substrate appearance inspection apparatus according to a fourth aspect is the substrate appearance inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein three or more common reference areas are set for each of the substrate image and the design image.
そして、基板観測手段は、基板画像における基準領域間の距離としての第1基板距離〜第n基板距離(nは3以上の整数)までのn個の基板距離を観測値Aとしてそれぞれ設定する。 Then, the substrate observation unit sets n substrate distances from the first substrate distance to the n-th substrate distance (n is an integer of 3 or more) as the distance between the reference regions in the substrate image as the observed value A.
さらに、設計値算出手段は、設計画像における基準領域間の距離としての第1設計距離〜第n設計距離までのn個の設計距離を設計値aとしてそれぞれ設定する。 Further, the design value calculation means sets n design distances from the first design distance to the nth design distance as distances between reference regions in the design image as design values a.
さらに、変形パラメータ算出手段は、変形パラメータA/aとして、(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)をそれぞれ算出する。 Further, the deformation parameter calculation means calculates (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / nth design distance) as the deformation parameter A / a.
さらに、参照画像作成手段は、(第1基板距離/第1設計距離)を第1設計距離に乗じ、(第2基板距離/第2設計距離)を第2設計距離に乗じ、・・・、及び(第n基板距離/第n設計距離)を第n設計距離に乗じるように、変形パラメータA/aとしての(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)を、設計値aとしての第1設計距離〜第n設計距離にそれぞれ乗じることにより、設計画像を変形させた参照画像を作成する。 Further, the reference image creation means multiplies (first board distance / first design distance) by the first design distance, multiplies (second board distance / second design distance) by the second design distance,... And (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / nth design) as deformation parameters A / a so that (nth substrate distance / nth design distance) is multiplied by nth design distance. By multiplying the distance) by the first design distance to the nth design distance as the design value a, a reference image obtained by deforming the design image is created.
請求項4に記載の発明によれば、設計画像を基板画像に合わせて変形させた参照画像を得るための変形パラメータとして、基板画像及び設計画像に共通に設定された基準領域間の距離の比率を用いる。 According to the fourth aspect of the present invention, as a deformation parameter for obtaining a reference image obtained by deforming the design image according to the board image, the ratio of the distance between the reference areas set in common in the board image and the design image Is used.
具体的には、設計画像の基準領域間の第1設計距離には(第1基板距離/第1設計距離)を乗じ、第2設計距離には(第2基板距離/第2設計距離)を乗じ、・・・、第n設計距離には(第n基板距離/第n設計距離)を乗じるように、(第1設計距離〜第n設計距離)のそれぞれに、(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)をそれぞれ乗じて設計画像を変形させる。これにより、参照画像作成手段は、設計画像から基板画像の変形が反映された参照画像を作成する。 Specifically, the first design distance between the reference regions of the design image is multiplied by (first substrate distance / first design distance), and the second design distance is (second substrate distance / second design distance). Multiplication,..., (Nth substrate distance / nth design distance) is multiplied by (nth substrate distance / nth design distance). The design image is deformed by multiplying each by (1 design distance) to (nth substrate distance / nth design distance). As a result, the reference image creating means creates a reference image reflecting the deformation of the board image from the design image.
請求項5の基板外観検査装置は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板外観検査装置において、基板画像及び設計画像に、第3座標軸及び第4座標軸を含む第2直交座標系を共通に設定する。 The substrate appearance inspection apparatus according to claim 5 is the substrate appearance inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the substrate image and the design image include a third coordinate axis and a fourth coordinate axis. Are set in common.
そして、基板観測手段は、第3座標軸方向に沿った基板画像の一端部及び他端部の座標と、第3座標軸方向に沿った基板画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第1基準点として設定すると共に、第4座標軸方向に沿った基板画像の一端部及び他端部の座標と、第4座標軸方向に沿った基板画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第2基準点として設定する。そして、隣り合った第1基準点間の距離としてのm個(mは1以上の整数)の第3基板基準点間距離、及び、隣り合った第2基準点間の距離としてのp個(pは1以上の整数)の第4基板基準点間距離の双方を上述の観測値Aとする。 Then, the board observing means uses the coordinates of one end and the other end of the board image along the third coordinate axis direction and the peak coordinates in the color distribution of the board image along the third coordinate axis direction as the first reference points, respectively. In addition, the coordinates of one end and the other end of the substrate image along the fourth coordinate axis direction and the peak coordinates in the color distribution of the substrate image along the fourth coordinate axis direction are set as the second reference points. Then, m (m is an integer of 1 or more) third substrate reference point distances as distances between adjacent first reference points, and p (as a distance between adjacent second reference points) Both the distances between the fourth substrate reference points (p is an integer equal to or greater than 1) are defined as the observed value A described above.
また、設計値算出手段は、第3座標軸方向に沿った設計画像の一端部及び他端部の座標と、第3座標軸方向に沿った設計画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第3基準点として設定すると共に、第4座標軸方向に沿った設計画像の一端部及び他端部の座標と、第4座標軸方向に沿った設計画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第4基準点として設定する。そして、隣り合った第3基準点間の距離としてのm個の第3設計基準点間距離、及び、隣り合った第4基準点間の距離としてのp個の第4設計基準点間距離の双方を上述の設計値aとする。 In addition, the design value calculation means sets the coordinates of one end and the other end of the design image along the third coordinate axis direction, and the peak coordinates in the color distribution of the design image along the third coordinate axis direction, respectively, as a third reference point. And the coordinates of one end and the other end of the design image along the fourth coordinate axis direction and the peak coordinates in the color distribution of the design image along the fourth coordinate axis direction are respectively set as the fourth reference points. . And a distance between m third design reference points as a distance between adjacent third reference points, and a distance between p fourth design reference points as a distance between adjacent fourth reference points. Both are set to the above-mentioned design value a.
また、変形パラメータ算出手段は、変形パラメータA/aとして、第3座標軸方向に関しては、m個の(第3基板基準点間距離/第3設計基準点間距離)を算出し、及び第4座標軸方向に関しては、p個の(第4基板基準点間距離/第4設計基準点間距離)を算出する。 The deformation parameter calculation means calculates m (distance between third substrate reference points / distance between third design reference points) as the deformation parameter A / a with respect to the third coordinate axis direction, and the fourth coordinate axis. Regarding the direction, p pieces (distance between fourth substrate reference points / distance between fourth design reference points) are calculated.
さらに、参照画像作成手段は、第3座標軸方向に関しては、m個の(第3基板基準点間距離/第3設計基準点間距離)のそれぞれを、対応する第3設計基準点間距離に乗じ、及び、第4座標軸方向に関しては、p個の(第4基板基準点間距離/第4設計基準点間距離)のそれぞれを、対応する第4設計基準点間距離に乗じることにより、参照画像を作成する。 Furthermore, the reference image creation means multiplies the corresponding distance between the third design reference points by m (distance between the third substrate reference points / distance between the third design reference points) in the third coordinate axis direction. For the fourth coordinate axis direction, a reference image is obtained by multiplying each of the p (distance between fourth substrate reference points / distance between fourth design reference points) by the corresponding distance between fourth design reference points. Create
請求項5に記載の発明によれば、基板観測手段は、基板画像から、第3及び第4座標軸のそれぞれに沿って、m個の第3基板基準点間距離、及びp個の第4基板基準点間距離を算出する。第3及び第4基板基準点間距離は、第3及び第4座標軸に沿った基板画像の色分布のピーク間距離を表している。 According to the fifth aspect of the present invention, the substrate observing means is configured such that, from the substrate image, the distances between the m third substrate reference points and the p fourth substrates along the third and fourth coordinate axes, respectively. The distance between the reference points is calculated. The distance between the third and fourth substrate reference points represents the distance between peaks of the color distribution of the substrate image along the third and fourth coordinate axes.
同様に、設計値算出手段は、基板画像と共通の第3及び第4座標軸のそれぞれに沿って、設計画像からm個の第3設計基準点間距離及びp個の第4設計基準点間距離を算出する。第3及び第4設計基準点間距離は、第3及び第4座標軸に沿った設計画像の色分布のピーク間距離を表している。 Similarly, the design value calculation means is configured to determine the distance between m third design reference points and the distance between p fourth design reference points from the design image along the third and fourth coordinate axes common to the board image. Is calculated. The distance between the third and fourth design reference points represents the distance between peaks of the color distribution of the design image along the third and fourth coordinate axes.
ここで、m個の第3基板基準点間距離のそれぞれは、m個の第3設計基準点間距離と一対一で対応する。同様に、p個の第4基板基準点間距離のそれぞれは、p個の第4設計基準点間距離と一対一で対応する。 Here, each of the m third substrate reference point distances has a one-to-one correspondence with the m third design reference point distances. Similarly, each of the p fourth substrate reference point distances has a one-to-one correspondence with the p fourth design reference point distances.
変形パラメータ算出手段は、第3座標軸に関して、互いに対応関係にあるm対の第3基板基準点間距離及び第3設計基準点間距離について、(第3基板基準点間距離/第3設計基準点間距離)を算出する。 For the third coordinate axis, the deformation parameter calculation means calculates the distance between the third pair of substrate reference points and the distance between the third design reference points corresponding to each other with respect to the third coordinate axis (distance between the third substrate reference points / third design reference point). Distance).
同様に、変形パラメータ算出手段は、第4座標軸に関して、互いに対応関係にあるp対の第4基板基準点間距離及び第4設計基準点間距離について、(第4基板基準点間距離/第4設計基準点間距離)を算出する。 Similarly, the deformation parameter calculating means calculates the distance between the fourth substrate reference point and the distance between the fourth design reference points corresponding to each other with respect to the fourth coordinate axis (distance between the fourth substrate reference points / the fourth distance). The distance between design reference points is calculated.
このようにして得られたm個の(第3基板基準点間距離/第3設計基準点間距離)、及びp個の(第4基板基準点間距離/第4設計基準点間距離)が変形パラメータである。 Thus obtained m (distance between third substrate reference points / distance between third design reference points) and p (distance between fourth substrate reference points / distance between fourth design reference points) are obtained. It is a deformation parameter.
変形パラメータは、変形を受けている基板画像の色分布のピーク間距離と、言わば基板の設計図である設計画像の色分布のピーク間距離との比率を表している。つまり、変形パラメータであるm個の(第3基板基準点間距離/第3設計基準点間距離)、及びp個の(第4基板基準点間距離/第4設計基準点間距離)は、基板画像の変形の程度を表している。 The deformation parameter represents the ratio between the distance between peaks of the color distribution of the substrate image undergoing deformation and the distance between peaks of the color distribution of the design image, which is a design drawing of the substrate. That is, m (distance between third substrate reference points / distance between third design reference points) and p (distance between fourth substrate reference points / distance between fourth design reference points) as deformation parameters are It represents the degree of deformation of the board image.
参照画像作成手段は、このようにして求められた(第3基板基準点間距離/第3設計基準点間距離)を、対応する第3設計基準点間距離に乗じて、設計画像を第3座標軸方向に沿って変形させる。同様に、(第4基板基準点間距離/第4設計基準点間距離)を、対応する第4設計基準点間距離に乗じて、設計画像を第4座標軸方向に沿って変形させる。このようにして、第3及び第4座標軸の双方に関して、基板画像と同様に設計画像が変形された画像、すなわち参照画像が作成される。 The reference image creating means multiplies the corresponding distance between the third design reference points by multiplying the distance between the third design reference points by the distance between the third substrate reference points / the distance between the third design reference points. Deform along the coordinate axis direction. Similarly, the design image is deformed along the fourth coordinate axis direction by multiplying the corresponding distance between the fourth design reference points by the distance between the fourth substrate reference points / the distance between the fourth design reference points. In this way, for both the third and fourth coordinate axes, an image in which the design image is deformed similarly to the board image, that is, a reference image is created.
請求項6の基板外観検査装置は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板外観検査装置において、予め設定された設定搬送速度V0で搬送される基板をラインセンサで撮影した画像を基板画像として用いる。 The substrate appearance inspection apparatus according to claim 6, in the substrate appearance inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, taken a substrate is conveyed at set transport speed V 0 which is set in advance by the line sensor image Is used as the substrate image.
基板観測手段は、観測値Aとして、基板の搬送方向に沿った位置座標dにおける実搬送速度V(d)を用いる。 The substrate observation means uses the actual conveyance speed V (d) at the position coordinate d along the substrate conveyance direction as the observation value A.
設計値算出手段は、前記設計画像に関する設計値aとして、設定搬送速度V0を用いる。 The design value calculation means uses the set conveyance speed V 0 as the design value a regarding the design image.
変形パラメータ算出手段は、変形パラメータA/aとして、基板の位置座標dにおける(V(d)/V0)を用いる。 The deformation parameter calculation means uses (V (d) / V 0 ) at the position coordinate d of the substrate as the deformation parameter A / a.
参照画像作成手段は、設計画像の位置座標dに対応する位置において、変形パラメータA/aとしての(V(d)/V0)で、設計画像の搬送方向に沿った長さを除することにより、参照画像を作成する。 The reference image creating means divides the length along the transport direction of the design image by (V (d) / V 0 ) as the deformation parameter A / a at the position corresponding to the position coordinate d of the design image. Thus, a reference image is created.
請求項6に記載の発明によれば、撮影時に生じる基板の搬送速度変動を補正することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to correct the substrate conveyance speed fluctuation that occurs during photographing.
より詳細には、ラインセンサで基板を撮影する場合に、撮影領域通過時の基板搬送速度変動により、得られた基板画像には、搬送方向に沿って長さズレが生じる。 More specifically, when the substrate is imaged by the line sensor, the obtained substrate image is shifted in length along the conveyance direction due to fluctuations in the substrate conveyance speed when passing through the imaging region.
つまり、搬送速度が速い領域では、ラインセンサの撮影時間間隔(シャッタ間隔)の間に撮影領域を通過する基板の長さが相対的に長くなる。すなわち、1回目のシャッタにより撮影される基板領域と、2回目のシャッタにより撮影される基板領域との間の距離的な間隔が長くなる。その結果、搬送速度が速い領域では、見かけ上、基板画像の長さが相対的に短くなる。同様の理由により、搬送速度が遅い領域では、見かけ上、基板画像の長さが相対的に長くなる。 That is, in the region where the conveyance speed is high, the length of the substrate passing through the imaging region is relatively long during the imaging time interval (shutter interval) of the line sensor. In other words, the distance between the substrate area photographed by the first shutter and the substrate area photographed by the second shutter becomes longer. As a result, in the region where the conveyance speed is high, the length of the substrate image is apparently relatively short. For the same reason, in the region where the conveyance speed is low, the length of the substrate image is apparently relatively long.
この発明では、変形パラメータとして基板の位置座標dにおける(V(d)/V0)を用いている。よって、位置座標dに対応する設計画像の位置において、設計画像の搬送方向に沿った長さを(V(d)/V0)で除することにより、搬送速度分布が反映された参照画像が得られる。 In the present invention, (V (d) / V 0 ) at the position coordinate d of the substrate is used as the deformation parameter. Therefore, by dividing the length of the design image along the conveyance direction by (V (d) / V 0 ) at the position of the design image corresponding to the position coordinate d, a reference image reflecting the conveyance speed distribution is obtained. can get.
請求項7の基板外観検査装置は、請求項1〜3のいずれか一項の基板外観検査装置において、基板画像及び設計画像のそれぞれに3点以上の共通の基準領域を設定する。 A substrate appearance inspection apparatus according to a seventh aspect is the substrate appearance inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein three or more common reference areas are set for each of the substrate image and the design image.
そして、基板観測手段は、基板画像における基準領域間の距離としての第1基板距離〜第n基板距離(nは3以上の整数)までのn個の基板距離を観測値Aとしてそれぞれ設定する。 Then, the substrate observation unit sets n substrate distances from the first substrate distance to the n-th substrate distance (n is an integer of 3 or more) as the distance between the reference regions in the substrate image as the observed value A.
さらに、設計値算出手段は、設計画像における基準領域間の距離としての第1設計距離〜第n設計距離までのn個の設計距離を設計値aとしてそれぞれ設定する。 Further, the design value calculation means sets n design distances from the first design distance to the nth design distance as distances between reference regions in the design image as design values a.
さらに、変形パラメータ算出手段は、変形パラメータA/aとして、(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)の単純平均を算出する。 Further, the deformation parameter calculation means calculates a simple average of (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / nth design distance) as the deformation parameter A / a.
さらに、参照画像作成手段は、変形パラメータA/aとしての単純平均を、設計値aとしての第1設計距離〜第n設計距離にそれぞれ乗じることにより、設計画像を変形させて参照画像を作成する。 Furthermore, the reference image creation means creates the reference image by deforming the design image by multiplying the first design distance to the nth design distance as the design value a by the simple average as the deformation parameter A / a, respectively. .
請求項7に記載の発明は、3点以上の基準領域を基板画像及び設計画像のそれぞれに設定し、及び観測値A及び設計値aを求めるところまでは、請求項4に記載の発明と同様である。請求項4の発明との相違点は、変形パラメータとして、(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)の「単純平均」を用いる点にある。つまり、変形パラメータとして単一の値(単純平均値)を用いている。 The invention described in claim 7 is the same as the invention described in claim 4 until three or more reference regions are set in the substrate image and the design image, respectively, and the observation value A and the design value a are obtained. It is. The difference from the invention of claim 4 is that a “simple average” of (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / nth design distance) is used as the deformation parameter. That is, a single value (simple average value) is used as the deformation parameter.
その結果、基板画像と設計画像とが相似形である場合には、設計画像に単純平均値を乗じることにより、より簡単に参照画像を作成することができる。 As a result, when the board image and the design image are similar, the reference image can be created more easily by multiplying the design image by a simple average value.
請求項8の基板外観検査装置は、請求項7の基板外観検査装置において、参照画像作成手段が、(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)の中から異常値を除外して単純平均を算出する。 The substrate appearance inspection apparatus according to an eighth aspect is the substrate appearance inspection apparatus according to the seventh aspect, wherein the reference image creating means is (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / nth design distance). A simple average is calculated by removing outliers from the inside.
請求項8に記載の発明によれば、(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)の中から、異常値を除外した上で単純平均を求めている。これにより単純平均値が異常値に引きずられることを防ぐことができる。 According to the eighth aspect of the present invention, a simple average is obtained after excluding abnormal values from (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / nth design distance). Yes. Thereby, it is possible to prevent the simple average value from being dragged to the abnormal value.
請求項9の基板外観検査装置は、コンピュータを用いていて、基板観測手段と、設計値算出手段と、変形パラメータ算出手段と、参照画像作成手段と、画像重畳手段とを備えている。 The substrate appearance inspection apparatus according to a ninth aspect uses a computer and includes substrate observation means, design value calculation means, deformation parameter calculation means, reference image creation means, and image superimposition means.
基板観測手段及び設計値算出手段は、請求項1の発明の基板観測手段及び設計値算出手段と同様に構成されている。 The substrate observing means and the design value calculating means are configured in the same manner as the substrate observing means and the design value calculating means of the invention of claim 1.
変形パラメータ算出手段は、a/Aで与えられる変形パラメータを算出する。 The deformation parameter calculation means calculates a deformation parameter given by a / A.
参照画像作成手段は、変形パラメータを観測値Aに乗じて基板画像を変形させて参照画像を得る。 The reference image creating means multiplies the deformation parameter by the observed value A to deform the substrate image to obtain a reference image.
画像重畳手段は、参照画像と設計画像とを暫定的に重ね合わせ、参照画像と設計画像とに共通した属性であって、参照画像と設計画像のそれぞれの画像内位置に関係づけられた参照属性と設計属性との一致度を、参照画像及び設計画像の相対的位置を変化させながら算出し、一致度が最大となる点での参照画像と設計画像とを重ね合わせる。 The image superimposing means provisionally superimposes the reference image and the design image, and is an attribute common to the reference image and the design image, and is a reference attribute related to the position in each of the reference image and the design image And the design attribute are calculated while changing the relative positions of the reference image and the design image, and the reference image and the design image at the point where the degree of coincidence is maximized are superimposed.
請求項9に記載の発明は、基板画像を、設計画像に合わせて変形させる点が請求項1〜8の発明とは異なっている。つまり、基板画像に変形パラメータを作用させて参照画像を作成し、この参照画像と設計画像とを最大の一致度で重ね合わせる。 The invention according to claim 9 is different from the inventions of claims 1 to 8 in that the substrate image is deformed in accordance with the design image. That is, a reference image is created by applying a deformation parameter to the substrate image, and the reference image and the design image are overlaid with a maximum degree of coincidence.
この発明は、既に説明したように構成されているので、CADデータを用いて基板の外観検査を行うに当り、基板画像のゆがみにかかわらず、虚報率の小さい基板外観検査装置を提供することができる。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to provide a substrate visual inspection apparatus with a low false alarm rate regardless of the distortion of a substrate image when performing visual inspection of a substrate using CAD data. it can.
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図は、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係について、この発明が理解できる程度に概略的に示したものにすぎない。また、以下、この発明の好適な構成例について説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は、以下の実施の形態に何ら限定されない。また、各図において、共通する構成要素には同符号を付し、その説明を省略することもある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Each drawing is merely a schematic representation of the shape, size, and arrangement relationship of each component to the extent that the present invention can be understood. Moreover, although the preferable structural example of this invention is demonstrated hereafter, the material of each component, a numerical condition, etc. are only a suitable example. Therefore, the present invention is not limited to the following embodiments. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to a common component and the description may be abbreviate | omitted.
(実施の形態1)
図1〜図6を参照して、実施の形態1の基板外観検査装置について説明する。
(Embodiment 1)
With reference to FIGS. 1-6, the board | substrate external appearance inspection apparatus of Embodiment 1 is demonstrated.
<基板>
まず、図1を参照して、基板外観検査装置10の検査対象である基板について説明する。
<Board>
First, a substrate to be inspected by the substrate appearance inspection apparatus 10 will be described with reference to FIG.
図1に、基板外観検査装置10が撮影した、基板S表面の一部領域の写真を示す。図1に示すように、基板Sは、好ましくは、例えばプリント基板とする。基板Sには、配線パターン、ランド、パッド及びシルクなどの基板構成要素が所定のパターンをなして配置されている。基板外観検査装置10は、このパターンから、形状及び色の違いにより複数の被検査領域を抽出する。基板外観検査装置10は、外観検査に当って、これらの被検査領域ごとに色を検査して、基板の良否を判定する。 FIG. 1 shows a photograph of a partial region of the surface of the substrate S taken by the substrate appearance inspection apparatus 10. As shown in FIG. 1, the substrate S is preferably a printed circuit board, for example. On the substrate S, substrate components such as wiring patterns, lands, pads, and silk are arranged in a predetermined pattern. The board appearance inspection apparatus 10 extracts a plurality of areas to be inspected from the pattern according to the difference in shape and color. The substrate appearance inspection apparatus 10 determines the quality of the substrate by inspecting the color for each region to be inspected in the appearance inspection.
以降、基板外観検査装置10が撮影した、この基板Sのパターンを「基板画像」と称する。 Hereinafter, the pattern of the substrate S taken by the substrate appearance inspection apparatus 10 is referred to as a “substrate image”.
基板Sは、基板Sの厚み方向に積層された複数のレイヤーから構成されている。これらのレイヤーのそれぞれには、レイヤーごとに異なるパターンが形成されている。また、これらのレイヤーのそれぞれは、透明材料(例えば、プリプレグやゾルダーレジストなど)、又は非透明材料(例えば、銅配線層など)から形成されている。なお、ここで、「透明」とは、無色透明のみでなく有色透明をも含む概念とする。また、以降、各レイヤーに形成されたパターンを「レイヤーパターン」と称する。 The substrate S is composed of a plurality of layers stacked in the thickness direction of the substrate S. In each of these layers, a different pattern is formed for each layer. Each of these layers is made of a transparent material (for example, a prepreg or a solder resist) or a non-transparent material (for example, a copper wiring layer). Here, “transparent” is a concept including not only colorless and transparent but also colored and transparent. Hereinafter, a pattern formed in each layer is referred to as a “layer pattern”.
その結果、基板画像に含まれるパターンの色及び形状は、基板Sを構成する各レイヤーの色と透明性、及び各レイヤーのレイヤーパターン形状の兼ね合いにより決定される。 As a result, the color and shape of the pattern included in the substrate image are determined by the balance between the color and transparency of each layer constituting the substrate S and the layer pattern shape of each layer.
例えば、基板Sにおいて、“透明材料層/非透明材料層”との積層構造をなす領域では、透明材料層を透かして、透明材料層の下側に存在する非透明材料層のレイヤーパターンが目視される。そして、この領域の色は、透明材料層の色と非透明材料層の色とを足し合わせとなる。 For example, in the region of the substrate S having a laminated structure of “transparent material layer / non-transparent material layer”, the layer pattern of the non-transparent material layer existing below the transparent material layer is visually observed through the transparent material layer. Is done. The color of this area is the sum of the color of the transparent material layer and the color of the non-transparent material layer.
逆に、“非透明材料層/透明材料層”との積層構造をなす領域では、上側に存在する非透明材料層のレイヤーパターンのみが目視され、下側に存在する透明材料層のレイヤーパターンは目視できない。そして、この領域は、非透明材料層の色のみを呈する。 On the other hand, in the region having a laminated structure of “non-transparent material layer / transparent material layer”, only the layer pattern of the non-transparent material layer existing on the upper side is visually observed, and the layer pattern of the transparent material layer existing on the lower side is Cannot be seen. And this area | region exhibits only the color of a non-transparent material layer.
各レイヤーのレイヤーパターンは、予め記憶されたレイヤーごとのCADデータ(以降、「レイヤー別CADデータ」と称する。)に基づいて形成される。つまり、レイヤー別CADデータは、各レイヤーに一対一の関係で対応していて、各レイヤーの、言わば設計図として機能する。 The layer pattern of each layer is formed based on CAD data for each layer stored in advance (hereinafter referred to as “CAD data for each layer”). That is, the CAD data for each layer corresponds to each layer in a one-to-one relationship, and functions as a design drawing for each layer.
なお、レイヤー別CADデータには、色及び透明性に関する情報は含まれていない。レイヤー別CADデータには、飽くまで各レイヤーのレイヤーパターン形状に関する情報のみが含まれている。 The layer-specific CAD data does not include information on color and transparency. The CAD data for each layer includes only information about the layer pattern shape of each layer until it gets tired.
全てのレイヤーのレイヤー別CADデータを、位置合わせの上、重畳することにより、撮影された基板画像(図1)に対応するCADデータが得られる。以降、この重畳されたCADデータから作成された基板Sの画像を、「設計画像」と称する。設計画像は、言わば基板画像の設計図である。 The CAD data corresponding to the photographed board image (FIG. 1) is obtained by superimposing the layered CAD data of all layers after alignment. Hereinafter, the image of the substrate S created from the superimposed CAD data is referred to as a “design image”. The design image is a design drawing of the substrate image.
<基板外観検査装置の構成及び動作>
続いて、図2を参照して、基板外観検査装置の構造及び動作について説明する。図2は、基板外観検査装置のブロック図である。
<Configuration and operation of substrate visual inspection apparatus>
Next, the structure and operation of the substrate visual inspection apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of the board appearance inspection apparatus.
図2を参照すると、基板外観検査装置10は、構成要素として、撮影部102と、基板観測手段100と、設計値算出手段200と、変形パラメータ算出手段20と、参照画像作成手段30と、画像重畳手段40とを備えている。更に、基板外観検査装置10は、構成要素として、CADデータ記憶手段50と、検査手段70と、出力部80とを備えている。 Referring to FIG. 2, the board appearance inspection apparatus 10 includes, as components, an imaging unit 102, a board observing means 100, a design value calculating means 200, a deformation parameter calculating means 20, a reference image creating means 30, and an image. Superimposing means 40. Further, the board appearance inspection apparatus 10 includes a CAD data storage unit 50, an inspection unit 70, and an output unit 80 as components.
基板観測手段100は、機能手段として、補正手段104と、基板基準領域抽出手段106と、観測値算出手段108とを含む。設計値算出手段200は、機能手段として、CADデータ読み込み手段202と、設計画像作成手段204と、設計基準領域抽出手段206と、計算値算出手段208とを含む。CADデータ記憶手段50は、機能手段として、基準領域記憶部52を含む。検査手段70は、機能手段として、領域特徴データ抽出手段72と、検査部74と、基準特徴データ記憶手段76とを含む。 The substrate observation unit 100 includes a correction unit 104, a substrate reference region extraction unit 106, and an observation value calculation unit 108 as functional units. The design value calculation unit 200 includes a CAD data reading unit 202, a design image creation unit 204, a design reference area extraction unit 206, and a calculation value calculation unit 208 as functional units. The CAD data storage unit 50 includes a reference area storage unit 52 as a function unit. The inspection unit 70 includes a region feature data extraction unit 72, an inspection unit 74, and a reference feature data storage unit 76 as functional units.
これらの構成要素のうち、撮影部102と出力部80を除く残りの各手段は、コンピュータの機能手段として構成される。また、CADデータ記憶手段50及び基準特徴データ記憶手段76は、コンピュータの内部メモリ又は外部メモリとして共通に又は別個に設けられ、任意に構成できる。さらに、図示はしないが、所要に応じてCADデータ記憶手段50及び基準特徴データ記憶手段76に記憶する情報以外の所要の情報又はデータを記憶するための記憶手段を設けてもよい。 Of these components, the remaining units other than the photographing unit 102 and the output unit 80 are configured as computer functional units. The CAD data storage means 50 and the reference feature data storage means 76 are provided in common or separately as an internal memory or an external memory of the computer, and can be arbitrarily configured. Further, although not shown, a storage unit for storing required information or data other than the information stored in the CAD data storage unit 50 and the reference feature data storage unit 76 may be provided as required.
なお、個別の説明は省略するが、各手段において生成された情報又はデータは、所要の記憶手段に読み出し自在に格納される。このように情報又はデータを保存しておけば、以下に説明する各処理に際して、記憶手段から、これらの情報又はデータを読み出して利用できる。 Although individual explanation is omitted, information or data generated by each means is stored in a desired storage means so as to be readable. If the information or data is stored in this way, the information or data can be read out from the storage means and used in each process described below.
また、基板外観検査装置10は、入力部(図示せず)を備える。入力部は、キーボード、マウスなど、更には電気的、磁気的又は光学的な読み取り装置を含んでいてもよい。 Moreover, the board | substrate visual inspection apparatus 10 is provided with an input part (not shown). The input unit may include a keyboard, a mouse, and the like, as well as an electrical, magnetic, or optical reading device.
以下、上述した各機能手段の構成及び動作を詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of each functional unit described above will be described in detail.
撮影部102は、入力部の一部を構成しており、ステージT上を搬送される基板Sを撮影して原基板画像を作成する。撮影部102は、好ましくは、例えばRGB(Red,Green及びBlue)ラインセンサとして構成される。撮影部102において作成された原基板画像は、補正手段104に出力される。 The photographing unit 102 constitutes a part of the input unit, and creates an original substrate image by photographing the substrate S transported on the stage T. The photographing unit 102 is preferably configured as an RGB (Red, Green, and Blue) line sensor, for example. The original substrate image created in the imaging unit 102 is output to the correction unit 104.
基板観測手段100は、撮影された基板Sの画像である基板画像の物理量に関する観測データであって、内因又は外因に起因する基板画像の変形を反映した観測値Aを求める機能を有する。 The board observing means 100 has a function of obtaining observation values A that are observation data relating to physical quantities of a board image, which is an image of the taken board S, and reflecting the deformation of the board image caused by an internal factor or an external factor.
ここで、「内因又は外因に起因する基板画像の変形」について説明しておく。(発明が解決しようとする課題)の項で説明したように、基板画像は変形する(ゆがむ)ことがある。基板画像の変形は、大きく分けて内因性のものと外因性のものとに分類される。内因性の変形の原因としては、例えば、基板Sの製造過程の間に生じる基板Sの反りや、製造誤差による基板構成要素(パッドなど)の位置ズレが挙げられる。外因性の変形の原因としては、例えば、撮影時における基板Sの搬送速度変動や、撮影用カメラのレンズ収差などが挙げられる。 Here, the “deformation of the substrate image caused by internal or external causes” will be described. As described in the section (Problems to be Solved by the Invention), the substrate image may be deformed (distorted). Substrate image deformation is broadly classified into intrinsic and extrinsic ones. The causes of intrinsic deformation include, for example, warpage of the substrate S that occurs during the manufacturing process of the substrate S, and positional displacement of substrate components (such as pads) due to manufacturing errors. Examples of the cause of the exogenous deformation include fluctuation in the conveyance speed of the substrate S at the time of photographing, lens aberration of the photographing camera, and the like.
この基板観測手段100は、機能手段として、補正手段104と、基板基準領域抽出手段106と、観測値算出手段108とを備えている。 The substrate observation unit 100 includes a correction unit 104, a substrate reference region extraction unit 106, and an observation value calculation unit 108 as functional units.
補正手段104は、撮影部102で撮影された原基板画像に補正を施し、基板画像を作成する。より具体的には、補正手段104は、主に原基板画像のスキュー補正を行う。なお、「スキュー」とは、原基板画像の画像上での傾きを意味する。 The correcting unit 104 corrects the original substrate image photographed by the photographing unit 102 and creates a substrate image. More specifically, the correction unit 104 mainly performs skew correction of the original substrate image. “Skew” means the inclination of the original substrate image on the image.
より詳細には、基板Sには、基板Sの傾きを表すために、2本の互いに直交する直線状のアライメントマークが予め設けられている。補正手段104は、一方のアライメントマークが画像上のX軸と平行となり、及び、他方のアライメントマークが画像上のY軸と平行となるように、原基板画像を回転させることでスキューを補正する。 More specifically, the substrate S is provided with two linear alignment marks orthogonal to each other in order to represent the inclination of the substrate S. The correcting unit 104 corrects the skew by rotating the original substrate image so that one alignment mark is parallel to the X axis on the image and the other alignment mark is parallel to the Y axis on the image. .
このようにして作成された基板画像は、基板基準領域抽出手段106及び画像重畳手段40の双方に出力される。 The board image created in this way is output to both the board reference area extracting unit 106 and the image superimposing unit 40.
基板基準領域抽出手段106は、基板画像及び設計画像の両者に共通した3個以上の基準領域を、基板画像から抽出する。 The board reference area extraction unit 106 extracts three or more reference areas common to both the board image and the design image from the board image.
より詳細には、基板基準領域抽出手段106は、CADデータ記憶手段50の基準領域記憶部52に接続されている。基準領域記憶部52には、基準領域の形状を示す座標が、基準領域ごとに記憶されている。基準領域としては、好ましくは、例えば基板Sの各所に設けられたランドやパッドを好適に用いることができる。 More specifically, the substrate reference area extraction unit 106 is connected to the reference area storage unit 52 of the CAD data storage unit 50. The reference area storage unit 52 stores coordinates indicating the shape of the reference area for each reference area. As the reference region, for example, lands and pads provided in various places on the substrate S can be preferably used.
CADデータ記憶手段50の基準領域記憶部52には、設計画像における基準領域の座標及びその重心の位置座標が記憶されている。なお、基準領域については後述する。 The reference area storage unit 52 of the CAD data storage unit 50 stores the coordinates of the reference area and the position coordinates of the center of gravity in the design image. The reference area will be described later.
CADデータ記憶手段50は、さらに、上述したレイヤー別CADデータを記憶している。 The CAD data storage means 50 further stores the layer-specific CAD data described above.
基板基準領域抽出手段106は、基準領域記憶部52から読み出した座標の近傍で、基板画像上での基準領域(以下、「画像内基準領域」と称する。)を探索する。具体的には、基準領域記憶部52から読み出した基準領域の形状との一致度が高い基板画像上の領域を、画像内基準領域として確定する。このようにして確定された画像内基準領域の座標は、観測値算出手段108へと出力される。 Substrate reference region extraction means 106 searches for a reference region on the substrate image (hereinafter referred to as “in-image reference region”) in the vicinity of the coordinates read from reference region storage unit 52. Specifically, an area on the substrate image having a high degree of coincidence with the shape of the reference area read from the reference area storage unit 52 is determined as an in-image reference area. The coordinates of the reference area in the image thus determined are output to the observation value calculation means 108.
観測値算出手段108は、3個以上の画像内基準領域のそれぞれの間の距離としての“第1基板距離〜第n基板距離(nは3以上の整数)”を、観測値Aとして算出する。 The observation value calculation means 108 calculates “a first substrate distance to an nth substrate distance (n is an integer of 3 or more)” as an observation value A as a distance between three or more reference regions in the image. .
より詳細には、観測値算出手段108は、画像内基準領域の重心を、画像内基準領域ごとに算出する。そして、これらの重心間の距離としての“第1基板距離〜第n基板距離”を算出する。 More specifically, the observed value calculation means 108 calculates the center of gravity of the image reference region for each image reference region. Then, “a first substrate distance to an nth substrate distance” as a distance between these centroids is calculated.
ここで、図3(A)を参照して、観測値算出手段108の行う観測値Aの算出について、例を挙げて説明する。図3(A)は、基板画像の模式的な平面図である。なお、図面の複雑化を回避するために、図3(A)では、画像内基準領域としてのパッド以外の基板構成要素の図示を省略している。 Here, with reference to FIG. 3A, the calculation of the observed value A performed by the observed value calculating means 108 will be described with an example. FIG. 3A is a schematic plan view of a substrate image. In order to avoid complication of the drawing, in FIG. 3A, illustration of substrate components other than the pad as the reference area in the image is omitted.
基板画像には、例えば、その4隅と中央部とに画像内基準領域として、5個のパッドPm1〜Pm5が存在しているとする。観測値算出手段108は、各パッドPm1〜Pm5の重心座標を読み取るとともに、図示しない記憶手段から距離の計算式を読み出してきて、パッドPm1〜Pm5の重心間距離としての第1基板距離Lm12,第2基板距離Lm23,第3基板距離Lm34,第4基板距離Lm14,第5基板距離Lm15,第6基板距離Lm25,第7基板距離Lm35,及び第8基板距離Lm45をそれぞれ算出する。 In the substrate image, for example, it is assumed that five pads Pm1 to Pm5 exist as reference areas in the image at the four corners and the central portion. The observation value calculation means 108 reads the center of gravity coordinates of the pads Pm1 to Pm5 and reads the calculation formula of the distance from a storage means (not shown) to obtain the first substrate distance Lm12 and the first substrate distance Lm12 as the distance between the centers of gravity of the pads Pm1 to Pm5. The second substrate distance Lm23, the third substrate distance Lm34, the fourth substrate distance Lm14, the fifth substrate distance Lm15, the sixth substrate distance Lm25, the seventh substrate distance Lm35, and the eighth substrate distance Lm45 are calculated.
このようにして算出された第1〜第8基板距離Lm12〜Lm45は、図2に示した変形パラメータ算出手段20へと出力される。 The first to eighth substrate distances Lm12 to Lm45 calculated in this way are output to the deformation parameter calculation means 20 shown in FIG.
一方、設計値算出手段200は、基板Sの設計用のCADデータから作成された設計画像から、観測値Aに対応する設計値aを求める機能を有する。 On the other hand, the design value calculation means 200 has a function of obtaining a design value a corresponding to the observed value A from a design image created from CAD data for designing the substrate S.
設計値算出手段200のCADデータ読み込み手段202は、CADデータ記憶手段50から、基板Sの設計用のCADデータを読み込む機能を有する。具体的には、CADデータ読み込み手段202は、CADデータ記憶手段50から、上述したレイヤー別CADデータを読み込む。 The CAD data reading means 202 of the design value calculating means 200 has a function of reading CAD data for designing the substrate S from the CAD data storage means 50. Specifically, the CAD data reading unit 202 reads the above-described layer-specific CAD data from the CAD data storage unit 50.
CADデータ読み込み手段202により読み込まれたレイヤー別CADデータは、設計画像作成手段204へと出力される。 The layer-by-layer CAD data read by the CAD data reading means 202 is output to the design image creating means 204.
設計画像作成手段204は、CADデータ読み込み手段202から入力されたレイヤー別CADデータから設計画像を作成する。具体的には、設計画像作成手段204は、レイヤー別CADデータを、基板Sにおける各レイヤーの積層順序と同じ順序で、位置合わせの上、重畳する。これにより、基板画像に対応する設計画像が得られる。 The design image creation unit 204 creates a design image from the layer-by-layer CAD data input from the CAD data reading unit 202. Specifically, the design image creation unit 204 superimposes the layer-specific CAD data after alignment in the same order as the stacking order of each layer on the substrate S. Thereby, a design image corresponding to the substrate image is obtained.
設計画像作成手段204により作成された設計画像は、設計基準領域抽出手段206及び参照画像作成手段30の双方へと出力される。 The design image created by the design image creation means 204 is output to both the design reference area extraction means 206 and the reference image creation means 30.
設計基準領域抽出手段206は、設計画像及び基板画像の両者に共通した3個以上の基準領域を、設計画像から抽出する。 The design reference area extraction unit 206 extracts three or more reference areas common to both the design image and the board image from the design image.
より詳細には、設計基準領域抽出手段206は、CADデータ記憶手段50の基準領域記憶部52に接続されている。既に説明したとおり、基準領域記憶部52には、基準領域の形状を示す座標が、基準領域ごとに記憶されている。設計基準領域抽出手段206は、読み出された座標から、設計画像上で基準領域(以下、「設計基準領域」と称する。)を確定する。このようにして確定された設計基準領域の座標は、計算値算出手段208へと出力される。 More specifically, the design reference area extraction unit 206 is connected to the reference area storage unit 52 of the CAD data storage unit 50. As already described, the reference area storage unit 52 stores coordinates indicating the shape of the reference area for each reference area. The design reference area extraction unit 206 determines a reference area (hereinafter referred to as “design reference area”) on the design image from the read coordinates. The coordinates of the design reference area thus determined are output to the calculated value calculation means 208.
計算値算出手段208は、図示しない記憶手段から距離算出式を読み出してきて、3個以上の設計基準領域間の距離としての“第1設計距離〜第n設計距離”を、設計値aとして算出する。 The calculated value calculation means 208 reads a distance calculation formula from a storage means (not shown), and calculates “first design distance to nth design distance” as a distance between three or more design reference areas as the design value a. To do.
より詳細には、計算値算出手段208は、設計基準領域の重心の座標を、設計基準領域ごとに算出する。そして、これらの重心間の距離としての“第1設計距離〜第n設計距離”を算出する。 More specifically, the calculated value calculation means 208 calculates the coordinates of the center of gravity of the design reference area for each design reference area. Then, “first design distance to nth design distance” as a distance between the centroids is calculated.
ここで、図3(B)を参照して、計算値算出手段208の行う設計値aの算出について例を挙げて説明する。図3(B)は、設計画像の模式的な平面図である。なお、図面の複雑化を回避するために、図3(B)では、設計基準領域としてのパッド以外の要素の図示を省略している。 Here, with reference to FIG. 3B, the calculation of the design value a performed by the calculation value calculation means 208 will be described with an example. FIG. 3B is a schematic plan view of a design image. In order to avoid complication of the drawing, in FIG. 3B, illustration of elements other than the pad as the design reference region is omitted.
設計画像には、例えば、上述したパッドPm1〜Pm5(基板基準領域:図3(A))に対応する設計基準領域として、5個のパッドPs1〜Ps5が存在しているとする。計算値算出手段208は、観測値算出手段108と同様にして、パッドPs1〜Ps5の重心間距離としての第1設計距離Ls12,第2設計距離Ls23,第3設計距離Ls34,第4設計距離Ls14,第5設計距離Ls15,第6設計距離Ls25,第7設計距離Ls35及び第8設計距離Ls45をそれぞれ算出する。 In the design image, for example, it is assumed that five pads Ps1 to Ps5 exist as design reference areas corresponding to the pads Pm1 to Pm5 (substrate reference area: FIG. 3A). Similar to the observed value calculation means 108, the calculated value calculation means 208 is a first design distance Ls12, a second design distance Ls23, a third design distance Ls34, and a fourth design distance Ls14 as the distance between the centers of gravity of the pads Ps1 to Ps5. , Fifth design distance Ls15, sixth design distance Ls25, seventh design distance Ls35, and eighth design distance Ls45.
このようにして算出された第1〜第8設計距離Ls12〜Ls45は、変形パラメータ算出手段20へと出力される。 The first to eighth design distances Ls12 to Ls45 calculated in this way are output to the deformation parameter calculation means 20.
変形パラメータ算出手段20には、観測値算出手段108から観測値Aとしての第1〜第8基板距離Lm12〜Lm45が入力される。さらに、変形パラメータ算出手段20には、計算値算出手段208から設計値aとしての第1〜第8設計距離Ls12〜Ls45が入力される。 The deformation parameter calculation means 20 receives the first to eighth substrate distances Lm12 to Lm45 as the observation value A from the observation value calculation means 108. Further, the first to eighth design distances Ls12 to Ls45 as the design value a are input to the deformation parameter calculation unit 20 from the calculation value calculation unit 208.
変形パラメータ算出手段20は、図示しない記憶手段から変形パラメータA/aを読み出してきて、(第1基板距離Lm12/第1設計距離Ls12)〜(第8基板距離Lm45/第8設計距離Ls45)を算出する。 The deformation parameter calculation means 20 reads the deformation parameter A / a from a storage means (not shown), and (first substrate distance Lm12 / first design distance Ls12) to (eighth substrate distance Lm45 / eighth design distance Ls45). calculate.
以降、変形パラメータA/aである(第1基板距離Lm12/第1設計距離Ls12)〜(第8基板距離Lm45/第8設計距離Ls45)を、単に、(Lm12/Ls12)〜(Lm45/Ls45)とも称する。 Hereinafter, the deformation parameters A / a (first substrate distance Lm12 / first design distance Ls12) to (eighth substrate distance Lm45 / eighth design distance Ls45) are simply expressed as (Lm12 / Ls12) to (Lm45 / Ls45). ).
ここで、変形パラメータA/aは、基板画像の設計画像に対する変形の程度を表している。例えば、(Lm12/Ls12)は、基板画像におけるパッドPm1とPm2との距離(第1基板距離Lm12)を、設計画像の対応するパッドPs1とPs2間の距離(第1設計距離Ls12)で除したものである。 Here, the deformation parameter A / a represents the degree of deformation of the board image with respect to the design image. For example, (Lm12 / Ls12) is obtained by dividing the distance between the pads Pm1 and Pm2 in the board image (first board distance Lm12) by the distance between the corresponding pads Ps1 and Ps2 in the design image (first design distance Ls12). Is.
したがって、仮に、第1基板距離Lm12が第1設計距離Ls12よりも伸びるように、基板画像が変形していれば、変形パラメータ(Lm12/Ls12)は1よりも大きくなる(Lm12/Ls12>1)。逆に、第1基板距離Lm12が第1設計距離Ls12よりも縮むように、基板画像が変形していれば、変形パラメータ(Lm12/Ls12)は1未満となる(Lm12/Ls12<1)。 Therefore, if the substrate image is deformed so that the first substrate distance Lm12 is longer than the first design distance Ls12, the deformation parameter (Lm12 / Ls12) is larger than 1 (Lm12 / Ls12> 1). . Conversely, if the substrate image is deformed so that the first substrate distance Lm12 is shorter than the first design distance Ls12, the deformation parameter (Lm12 / Ls12) is less than 1 (Lm12 / Ls12 <1).
このようにして算出された変形パラメータとしての(Lm12/Ls12)〜(Lm45/Ls45)は、参照画像作成手段30へと出力される。 The deformation parameters (Lm12 / Ls12) to (Lm45 / Ls45) calculated as described above are output to the reference image creating unit 30.
参照画像作成手段30には、設計画像作成手段204から設計画像が入力される。さらに、参照画像作成手段30には、変形パラメータ算出手段20から変形パラメータ(Lm12/Ls12)〜(Lm45/Ls45)が入力される。 The design image is input from the design image creation unit 204 to the reference image creation unit 30. Further, the transformation parameters (Lm12 / Ls12) to (Lm45 / Ls45) are input to the reference image creation unit 30 from the transformation parameter calculation unit 20.
参照画像作成手段30は、変形パラメータ(Lm12/Ls12)〜(Lm45/Ls45)を、設計値aとしての第1〜第8設計距離Ls12〜Ls45にそれぞれ乗じることにより、設計画像を変形させた参照画像を作成する。 The reference image creation means 30 multiplies the deformation parameters (Lm12 / Ls12) to (Lm45 / Ls45) by the first to eighth design distances Ls12 to Ls45 as the design value a, respectively, to deform the design image. Create an image.
より詳細には、設計画像において第1〜第8設計距離Ls12〜Ls45の長さを、変形パラメータ(Lm12/Ls12)〜(Lm45/Ls45)のそれぞれに応じて、短縮又は伸張させる。これにより、基板画像のゆがみに応じて変形された設計画像、すなわち変形画像が参照画像として生成される。 More specifically, the lengths of the first to eighth design distances Ls12 to Ls45 in the design image are shortened or expanded in accordance with each of the deformation parameters (Lm12 / Ls12) to (Lm45 / Ls45). Thereby, a design image deformed according to the distortion of the board image, that is, a deformed image is generated as a reference image.
ここで、図4を参照して、参照画像作成手段30による参照画像の作成について説明する。図4は、参照画像の作成の説明に供する模式図である。 Here, with reference to FIG. 4, the creation of the reference image by the reference image creation means 30 will be described. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the creation of a reference image.
図4において、破線で示したパッドは、設計画像におけるパッドPs1〜Ps5を示している。実線で示したパッドは、参照画像におけるパッドPr1〜Pr5を示している。 In FIG. 4, pads indicated by broken lines indicate pads Ps1 to Ps5 in the design image. Pads indicated by solid lines indicate pads Pr1 to Pr5 in the reference image.
設計画像において、第1〜第8設計距離Ls12〜Ls45のそれぞれに変形パラメータ(Lm12/Ls12)〜(Lm45/Ls45)を乗じる。これにより、参照画像作成手段30は、パッドPs1〜Ps5の位置がパッドPr1〜Pr5へと変位するように、設計画像全体を変形させる。 In the design image, the first to eighth design distances Ls12 to Ls45 are multiplied by deformation parameters (Lm12 / Ls12) to (Lm45 / Ls45), respectively. Thereby, the reference image creation means 30 deforms the entire design image so that the positions of the pads Ps1 to Ps5 are displaced to the pads Pr1 to Pr5.
このようにして得られた画像、つまり、設計画像全体が変形パラメータ(Lm12/Ls12)〜(Lm45/Ls45)に応じて変形された画像が参照画像である。 An image obtained in this manner, that is, an image in which the entire design image is deformed according to the deformation parameters (Lm12 / Ls12) to (Lm45 / Ls45) is the reference image.
このようにして作成された参照画像は、画像重畳手段40へと出力される。 The reference image created in this way is output to the image superimposing means 40.
画像重畳手段40には、補正手段104から基板画像が、及び参照画像作成手段30から参照画像が、それぞれ入力される。 The image superimposing unit 40 receives the substrate image from the correcting unit 104 and the reference image from the reference image creating unit 30.
画像重畳手段40は、基板画像と参照画像とを暫定的に重ね合わせ、基板画像と参照画像とに共通した属性であって、基板画像と参照画像のそれぞれの画像内位置に関係づけられた基板属性と参照属性との一致度を、基板画像及び参照画像の相対的位置を変化させながら算出し、一致度が最大となる点で基板画像と参照画像とを重ね合わせる機能を有する。 The image superimposing means 40 provisionally superimposes the substrate image and the reference image, and is an attribute common to the substrate image and the reference image, and is related to the positions in the images of the substrate image and the reference image. The degree of coincidence between the attribute and the reference attribute is calculated while changing the relative positions of the board image and the reference image, and the board image and the reference image are superimposed on the point where the degree of coincidence is maximized.
より詳細には、画像重畳手段40は、基板画像と参照画像とに共通した属性(基板属性及び参照属性)として、例えばパッドの形状を採用する。 More specifically, the image superimposing means 40 employs, for example, a pad shape as attributes (substrate attributes and reference attributes) common to the substrate image and the reference image.
そして、画像重畳手段40は、これらのパッド同士が重なり合うように、基板画像と参照画像とを暫定的に重ね合わせる。その上で、基板画像又は参照画像のどちらか一方を変位させながら、パッドの形状の一致度、すなわちパッドの重複面積を算出する。そして、パッドの重複面積が最大となった点、つまり一致度が最大となった点において、基板画像と参照画像との重ね合わせ位置を確定する。 The image superimposing means 40 temporarily superimposes the substrate image and the reference image so that these pads overlap each other. Then, the degree of coincidence of the pad shapes, that is, the overlapping area of the pads is calculated while displacing either the substrate image or the reference image. Then, the overlapping position of the substrate image and the reference image is determined at the point where the overlapping area of the pads is maximized, that is, the point of coincidence is maximized.
ここで、図5を参照して、画像重畳手段40の動作について具体的に説明する。図5は、参照画像と基板画像との重ね合わせ位置の確定動作の説明に供する模式図である。 Here, the operation of the image superimposing means 40 will be specifically described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the determination operation of the overlapping position of the reference image and the substrate image.
図5に示すように、画像重畳手段40は、参照画像と基板画像とを暫定的に重ね合わせる。この際、基板画像上のパッドPmと、このパッドPmに対応する参照画像上のパッドPsとを少なくとも一部分で重複させる。 As shown in FIG. 5, the image superimposing means 40 provisionally superimposes the reference image and the board image. At this time, the pad Pm on the substrate image and the pad Ps on the reference image corresponding to the pad Pm are at least partially overlapped.
そして、画像重複手段40は、パッドPmとパッドPsとの重複面積を計算しながら、図中矢印Aで示すように参照画像をX軸方向及びY軸方向の双方に移動、すなわち走査する。この走査は、言わばラスタスキャン方式で行われる。 Then, the image overlapping means 40 moves, ie scans, the reference image in both the X-axis direction and the Y-axis direction as indicated by an arrow A in the figure while calculating the overlapping area between the pad Pm and the pad Ps. This scanning is performed by the so-called raster scan method.
その結果、図6(A)及び(B)に示すようなグラフが得られる。図6(A)は、縦軸がパッドPmとPsとの重複面積を示し、横軸が、X方向における参照画像の変位量を示す。同様に、図6(B)は、縦軸がパッドPmとPsとの重複面積を示し、横軸が、Y方向における参照画像の変位量を示す。 As a result, graphs as shown in FIGS. 6A and 6B are obtained. In FIG. 6A, the vertical axis represents the overlapping area of the pads Pm and Ps, and the horizontal axis represents the displacement amount of the reference image in the X direction. Similarly, in FIG. 6B, the vertical axis represents the overlapping area of the pads Pm and Ps, and the horizontal axis represents the displacement amount of the reference image in the Y direction.
図6(A)において曲線C1が最大値を取る点が、X方向でのパッドPmとPsとの最大一致度を与える変位量X0である。同様に図6(B)において曲線C2が最大値を取る点が、Y方向でのパッドPmとPsとの最大一致度を与える変位量Y0である。 Figure 6 curve C1 is a point having the maximum value (A), the a displacement X 0 which gives the maximum degree of coincidence between pad Pm and Ps of the X-direction. Similarly, in FIG. 6 (B) curve C2 is a point having the maximum value, the displacement amount Y 0 which gives the maximum degree of coincidence between pad Pm and Ps in the Y direction.
画像重畳手段40は、基板属性と参照属性との一致度が最大となる点、すなわち、変位量がX0及びY0の点で、基板画像と参照画像とを重ね合わせる。 The image superimposing means 40 superimposes the substrate image and the reference image at a point where the degree of coincidence between the substrate attribute and the reference attribute is maximized, that is, at points where the displacement amounts are X 0 and Y 0 .
このように基板画像と参照画像とが重ね合わされた画像(以下、「被検査画像」と称する。)は、検査手段70へと出力される。 The image (hereinafter referred to as “inspected image”) in which the substrate image and the reference image are superimposed in this manner is output to the inspection unit 70.
検査手段70は、被検査画像を用いて、基板外観検査を行う機能を有する。 The inspection unit 70 has a function of performing a substrate appearance inspection using the inspected image.
検査手段70の領域特徴データ抽出手段72は、被検査画像において、画像の形状及び色の違いに基づいて、複数の被検査領域を確定し、それぞれの被検査領域に領域番号を付与する。そして、領域特徴データ抽出手段72は、各被検査領域から、1画素ずつ特徴データを読み込む。ここで、特徴データは、例えば画素ごとの色(RGBの階調値)とする。 The region feature data extraction unit 72 of the inspection unit 70 determines a plurality of regions to be inspected based on the difference in image shape and color in the image to be inspected, and assigns region numbers to the regions to be inspected. Then, the region feature data extraction unit 72 reads feature data pixel by pixel from each inspection region. Here, the feature data is, for example, a color for each pixel (RGB gradation value).
つまり、領域特徴データ抽出手段72は、各被検査領域に領域番号を付与するとともに、各被検査領域の特徴データを1画素ずつ読み込む。 That is, the area feature data extraction unit 72 assigns an area number to each inspection area and reads the characteristic data of each inspection area one pixel at a time.
このようにして得られた特徴データは、領域番号及び画素位置とともに検査部74へと出力される。 The feature data obtained in this way is output to the inspection unit 74 together with the region number and the pixel position.
検査部74は、被検査領域ごとの特徴データと、予め記憶されている基準特徴データとの比較を行い、各被検査領域が良品であるか不良品であるかの検査を行う。 The inspection unit 74 compares the feature data for each region to be inspected with reference feature data stored in advance, and inspects whether each region to be inspected is a good product or a defective product.
より詳細には、検査部74は、基準特徴データ記憶手段76に接続されている。基準特徴データ記憶手段76には、特徴データの基準値(基準特徴データ)として、被検査領域ごとの色(RGBの階調値)が領域番号と一対一で関係づけられて記憶されている。 More specifically, the inspection unit 74 is connected to the reference feature data storage unit 76. The reference feature data storage means 76 stores the color (RGB gradation value) for each area to be inspected in a one-to-one relationship with the area number as a reference value (reference feature data) of the feature data.
検査部74は、基準特徴データ記憶手段76から読み出された基準特徴データと、領域特徴データ抽出手段72から入力された特徴データとを、領域番号が等しい領域ごとに、画素単位で比較する。 The inspection unit 74 compares the reference feature data read from the reference feature data storage unit 76 with the feature data input from the region feature data extraction unit 72 for each region having the same region number.
そして、特徴データと基準特徴データが一致するか否かを検査する。両者が一致すれば、検査部74は、その画素においては不良がないと判断する。逆に、両者が不一致の場合には、その画素を不一致画素と判断して、不一致画素の座標を記憶する。 Then, it is checked whether or not the feature data matches the reference feature data. If they match, the inspection unit 74 determines that there is no defect in the pixel. Conversely, if the two do not match, the pixel is determined to be a mismatched pixel, and the coordinates of the mismatched pixel are stored.
検査部74は、一つの被検査領域での検査が終了したならば、不一致画素の空間的広がりを評価する。つまり、検査部74は、不一致画素が所定面積以上に連続して存在している場合に、その被検査領域に不良箇所が存在すると判断する。 The inspection unit 74 evaluates the spatial spread of the mismatched pixels when the inspection in one inspection region is completed. That is, the inspection unit 74 determines that there is a defective portion in the inspected area when the inconsistent pixels are continuously present in a predetermined area or more.
検査部74により検出された不良箇所の位置は、出力部80へと送信される。 The position of the defective portion detected by the inspection unit 74 is transmitted to the output unit 80.
出力部80は、ディスプレイなどの表示装置や、プリンタなどの出力装置などからなり、検査部74の検査結果をオペレータに対して提示する機能を有する。 The output unit 80 includes a display device such as a display, an output device such as a printer, and the like, and has a function of presenting the inspection result of the inspection unit 74 to the operator.
より詳細には、出力部80は、基板画像に、検査部74から入力された不良箇所の位置をマーキングしてディスプレイなどの表示装置に表示する。 More specifically, the output unit 80 marks the position of the defective portion input from the inspection unit 74 on the substrate image and displays it on a display device such as a display.
<効果>
(1)基板外観検査装置10は、変形パラメータ算出手段20が、CADデータ由来の設計画像に対する、基板を撮影した基板画像の変形度を、変形パラメータとして算出する。そして、参照画像作成手段30が、設計画像を変形パラメータに応じて変形させた参照画像を作成する。これにより、基板画像のゆがみが、CADデータ由来の参照画像に反映される。
<Effect>
(1) In the board appearance inspection apparatus 10, the deformation parameter calculation means 20 calculates the degree of deformation of the board image obtained by photographing the board with respect to the design image derived from CAD data as the deformation parameter. Then, the reference image creation means 30 creates a reference image obtained by deforming the design image according to the deformation parameter. Thereby, the distortion of a board | substrate image is reflected in the reference image derived from CAD data.
その結果、たとえ、基板画像にゆがみが存在したとしても、CADデータ由来の参照画像を基板画像に正確に重ね合わせることができる。よって、基板外観検査に当って虚報を低減することができる。 As a result, even if there is distortion in the board image, the reference image derived from CAD data can be accurately superimposed on the board image. Therefore, it is possible to reduce false information in the substrate appearance inspection.
(2)基板外観検査装置10は、画像重畳手段40が、基板属性としてのパッドPmの形状と、参照属性としてのパッドPsの形状との一致度が最も高くなる点で、基板画像と参照画像とを重ね合わせる。その結果、参照画像を基板画像に正確に重ね合わせることができる。よって、基板外観検査に当って虚報を低減することができる。 (2) The board appearance inspection apparatus 10 is such that the image superimposing means 40 has the highest degree of coincidence between the shape of the pad Pm as the board attribute and the shape of the pad Ps as the reference attribute. And overlay. As a result, the reference image can be accurately superimposed on the substrate image. Therefore, it is possible to reduce false information in the substrate appearance inspection.
(3)基板外観検査装置10は、後述する基板Sの搬送速度変動により生じる基板画像のゆがみ(実施の形態3)をも反映した参照画像を作成することができる。 (3) The board appearance inspection apparatus 10 can create a reference image that also reflects the distortion (Embodiment 3) of the board image caused by a fluctuation in the conveyance speed of the board S described later.
<設計条件>
(1)この実施の形態では、基板Sがプリント基板である場合について説明した。しかし、基板Sはプリント基板には限定されない。例えば、基板Sは、プリント基板に各種電子部品が実装された実装基板であってもよい。
<Design conditions>
(1) In this embodiment, the case where the board | substrate S was a printed circuit board was demonstrated. However, the board S is not limited to a printed board. For example, the board S may be a mounting board in which various electronic components are mounted on a printed board.
(2)この実施の形態では、参照画像が、設計画像の変形により作成される場合について説明した。しかし、基板画像を設計画像に合わせて変形させることにより参照画像を作成してもよい。 (2) In this embodiment, the case where the reference image is created by deformation of the design image has been described. However, the reference image may be created by deforming the board image according to the design image.
このようにすることによっても、参照画像と設計画像とを最大の一致度で重ね合わせることができる。 Also by doing in this way, the reference image and the design image can be superimposed with the maximum degree of coincidence.
(3)この実施の形態では、参照画像を作成するに当り、(第1設計距離〜第n設計距離)に、一対一で対応する変形パラメータである(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)を乗じる場合について説明した。 (3) In this embodiment, when creating a reference image, (first substrate distance / first design distance) is a deformation parameter that corresponds one-to-one with (first design distance to nth design distance). The case of multiplying by (nth substrate distance / nth design distance) has been described.
しかし、実用上十分なレベルで、基板画像と設計画像との相似性が確保されている場合には、変形パラメータとして、(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)の単純平均を用いても良い。 However, when the similarity between the substrate image and the design image is ensured at a practically sufficient level, the deformation parameters are (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / first). A simple average of (n design distances) may be used.
ここで、「実用上十分なレベルで、基板画像と設計画像との相似性が確保されている」とは、例えば(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)の値のバラツキが一定範囲内に納まっていることを言う。 Here, “similarity between the substrate image and the design image is ensured at a practically sufficient level” means, for example, (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / nth). This means that the variation in the value of the design distance is within a certain range.
また、この場合において、(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)の中に、バラツキが一定範囲を超える異常値が存在する場合には、その異常値を除外して、変形パラメータである単純平均を求めても良い。 In this case, if there is an abnormal value with a variation exceeding a certain range in (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / nth design distance), the abnormality is detected. A simple average that is a deformation parameter may be obtained by excluding the value.
このようにすることにより、設計画像を相似変形させることで参照画像を作成することができ、参照画像を得るに当っての計算量を小さくすることができる。 By doing so, it is possible to create a reference image by similar deformation of the design image, and it is possible to reduce the amount of calculation for obtaining the reference image.
(4)この実施の形態においては、検査部74が被検査領域の特徴データとしてRGBの階調値を用いる場合について説明した。しかし特徴データはRGBの階調値には限定されず、例えば、画素ごとの輝度などであってもよい。 (4) In this embodiment, the case where the inspection unit 74 uses RGB gradation values as the characteristic data of the region to be inspected has been described. However, the feature data is not limited to RGB gradation values, and may be, for example, luminance for each pixel.
(実施の形態2)
図7〜図11を参照して、実施の形態2の基板外観検査装置について説明する。図7は、実施の形態2に係る基板外観検査装置のブロック図である。なお、図7において、図2と同様の構成要素には同符号を付して、その説明を省略する。
(Embodiment 2)
With reference to FIGS. 7 to 11, the substrate appearance inspection apparatus according to the second embodiment will be described. FIG. 7 is a block diagram of the substrate appearance inspection apparatus according to the second embodiment. In FIG. 7, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
実施の形態2の外観検査装置12は、変形パラメータの算出、及び、基板画像と参照画像との重ね合わせに色ヒストグラムを利用する点が、実施の形態1とは異なっている。 The appearance inspection apparatus 12 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that a color histogram is used to calculate deformation parameters and to superimpose a substrate image and a reference image.
図2を参照すると、基板外観検査装置12は、撮影部102と、基板観測手段100と、設計値算出手段200と、変形パラメータ算出手段20と、参照画像作成手段30と、画像重畳手段400とを備えている。更に、基板外観検査装置12は、CADデータ記憶手段50と、検査手段70と、出力部80とを備えている。 Referring to FIG. 2, the board appearance inspection apparatus 12 includes an imaging unit 102, a board observing means 100, a design value calculating means 200, a deformation parameter calculating means 20, a reference image creating means 30, and an image superimposing means 400. It has. Furthermore, the board appearance inspection apparatus 12 includes a CAD data storage unit 50, an inspection unit 70, and an output unit 80.
これらの構成要素のうち、撮影部102と出力部80を除く残りの各手段は、コンピュータの機能手段として構成される。また、実施の形態1と同様に、基板外観検査装置12は、図示しない記憶手段及び入力部を備えている。 Of these components, the remaining units other than the photographing unit 102 and the output unit 80 are configured as computer functional units. Similarly to the first embodiment, the board appearance inspection apparatus 12 includes a storage unit and an input unit (not shown).
以下、上述した各機能手段の構成及び動作を詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of each functional unit described above will be described in detail.
撮影部102の構成及び動作は、実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Since the configuration and operation of the imaging unit 102 are the same as those in Embodiment 1, the description thereof is omitted.
基板観測手段100は、第3座標軸方向に沿った基板画像の一端部及び他端部の座標と、第3座標軸方向に沿った基板画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第1基準点として設定し、隣り合った第1基準点間の距離としてのm個(mは1以上の整数)の第3基板基準点間距離、並びに、第4座標軸方向に沿った基板画像の一端部及び他端部の座標と、第4座標軸方向に沿った基板画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第2基準点として設定し、隣り合った第2基準点間の距離としてのp個(pは1以上の整数)第4基板基準点間距離の双方を観測値Aとして算出する機能を有する。 The board observation unit 100 sets the coordinates of one end and the other end of the board image along the third coordinate axis direction and the peak coordinates in the color distribution of the board image along the third coordinate axis direction as the first reference points. And m (m is an integer of 1 or more) third substrate reference point distances between the adjacent first reference points, and one end and the other end of the substrate image along the fourth coordinate axis direction Part coordinates and peak coordinates in the color distribution of the substrate image along the fourth coordinate axis direction are set as second reference points, respectively, and p pieces (p is 1 or more) as a distance between adjacent second reference points Integer) has a function of calculating the distance between the fourth substrate reference points as the observed value A.
基板観測手段100は、補正手段104と、第1基板ヒストグラム作成手段110と、観測値算出手段112とを備えている。 The substrate observation unit 100 includes a correction unit 104, a first substrate histogram creation unit 110, and an observation value calculation unit 112.
補正手段104の構成及び動作は、実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Since the configuration and operation of the correction unit 104 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
第1基板ヒストグラム作成手段110は、基板画像から色ヒストグラムを作成する機能を有する。 The first substrate histogram creating means 110 has a function of creating a color histogram from a substrate image.
以下、図8を参照して、この点につき詳細に説明する。図8は、基板画像を色ヒストグラム(色分布)とともに示す模式図である。 Hereinafter, this point will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing a substrate image together with a color histogram (color distribution).
第1基板ヒストグラム作成手段110は、基板画像上に、互いに直交する座標軸X2及びY2を設定する。ここで、座標軸X2が上述の第3座標軸に対応し、及び座標軸Y2が上述の第4座標軸に対応する。また、座標軸X2及びY2からなる座標系が、第2直交座標系に対応する。 The first substrate histogram creating means 110, on the substrate image, sets the coordinate axes X 2 and Y 2 are orthogonal to each other. Here, coordinate axes X 2 corresponds to the third coordinate axis mentioned above, and coordinate axes Y 2 corresponds to the fourth coordinate axis mentioned above. The coordinate system consisting of coordinate axes X 2 and Y 2 corresponds to the second orthogonal coordinate system.
第1基板ヒストグラム作成手段110は、座標軸X2方向に沿って、基板画像の特定の色(以下、「特定色」と称する。)が反映された第3基板ヒストグラムmH3を作成する。同様に、第1基板ヒストグラム作成手段110は、座標軸Y2方向に沿って、特定色について第4基板ヒストグラムmH4を作成する。なお、第3及び第4基板ヒストグラムmH3及びmH4は、特許請求の範囲で述べた「色分布」に対応する。 The first substrate histogram creating means 110 creates a third substrate histogram mH 3 reflecting a specific color of the substrate image (hereinafter referred to as “specific color”) along the coordinate axis X 2 direction. Similarly, the first substrate histogram creating means 110, along the coordinate axis Y 2 direction, creating a fourth substrate histogram mH 4 for a specific color. The third and fourth substrate histograms mH 3 and mH 4 correspond to the “color distribution” described in the claims.
より詳細には、第1基板ヒストグラム作成手段110は、基板画像の全画素について特定色の輝度を算出する。そして、適当に選択された輝度の閾値を用いて、基板画像を特定色に関して2値化する。つまり、基板画像を特定色に関する白黒画像に変換する。 More specifically, the first substrate histogram creation unit 110 calculates the brightness of a specific color for all the pixels of the substrate image. Then, the board image is binarized with respect to a specific color using a suitably selected luminance threshold. That is, the board image is converted into a black and white image related to the specific color.
そして、座標軸X2の任意の点において、Y2軸方向に数えた白色画素の個数を、その点でのヒストグラムの強度とする。この操作を座標軸X2の全ての点について行い、第3基板ヒストグラムmH3を作成する。 Then, at any point of the coordinate axes X 2, the number of white pixels counted in Y 2 axially, the intensity of the histogram at that point. This operation was performed for all points of the coordinate axes X 2, to create a third substrate histogram mH 3.
同様に、座標軸Y2の任意の点において、X2軸方向に数えた白色画素の個数を、その点でのヒストグラムの強度とする。この操作を座標軸Y2の全ての点について行い、第4基板ヒストグラムmH4を作成する。 Similarly, at any point in the coordinate axis Y 2, the number of white pixels counted in the X 2 axis direction, the strength of the histogram at that point. This operation was performed for all points of the coordinate axis Y 2, to create a fourth substrate histogram mH 4.
このようにして作成された第3及び第4基板ヒストグラムmH3及びmH4は、観測値算出手段112へと出力される。 The third and fourth substrate histograms mH 3 and mH 4 created in this way are output to the observation value calculation means 112.
観測値算出手段112は、第3基板ヒストグラムmH3から第1基準点としてのピーク座標を読み取り、隣接する第1基準点間の距離としての第3基板基準点間距離(観測値A)を算出する。同様に、観測値算出手段112は、第4基板ヒストグラムmH4から第2基準点としてのピーク座標を読取り、隣接する第2基準点間の距離としての第4基板基準点間距離(観測値A)を算出する。 The observation value calculation means 112 reads the peak coordinates as the first reference point from the third substrate histogram mH 3 and calculates the distance between the third substrate reference points (observation value A) as the distance between the adjacent first reference points. To do. Similarly, the observed value calculation means 112 reads the peak coordinates as the second reference point from the fourth substrate histogram mH 4 , and the fourth substrate reference point distance (observed value A as the distance between the adjacent second reference points). ) Is calculated.
以下、図8を参照して、観測値算出手段112の動作について詳細に説明する。観測値算出手段112は、第3基板ヒストグラムmH3の解析を行い、3個のピークの座標軸X2に関する座標を、第1基準点mP1,mP2及びmP3として求める。また、観測値算出手段112は、座標軸X2に沿った基板画像の一端部及び他端部の座標を、第1基準点mP0及びmP4として求める。ここで、各第1基準点mP0〜mP4の座標軸X2方向に関する座標の大小関係は、“mP0<mP1<mP2<mP3<mP4”とする。 Hereinafter, the operation of the observation value calculation unit 112 will be described in detail with reference to FIG. The observation value calculation unit 112 analyzes the third substrate histogram mH 3 and obtains the coordinates of the three peaks regarding the coordinate axis X 2 as the first reference points mP 1 , mP 2 and mP 3 . Furthermore, the observed value calculating means 112, the coordinates of one end and the other end of the substrate image along the coordinate axis X 2, determined as the first reference point mP 0 and mP 4. Here, the magnitude relationship between the coordinates of the first reference points mP 0 to mP 4 in the direction of the coordinate axis X 2 is “mP 0 <mP 1 <mP 2 <mP 3 <mP 4 ”.
そして、観測値算出手段112は、隣り合った第1基準点間の距離として、4個の第3基板基準点間距離mL01,mL12,mL23及びmL34をそれぞれ算出する。 Then, the observation value calculation means 112 calculates four third substrate reference point distances mL 01 , mL 12 , mL 23 and mL 34 as the distances between the adjacent first reference points.
同様に、観測値算出手段112は、第4基板ヒストグラムmH4の解析を行い、3個のピークの座標軸Y2に関する座標を、第2基準点mP6,mP7及びmP8として求める。また、観測値算出手段112は、座標軸Y2に沿った基板画像の一端部及び他端部の座標を、第2基準点mP5及びmP9として求める。ここで、各第2基準点mP5〜mP9の座標軸Y2に関する座標の大小関係は、“mP5<mP6<mP7<mP8<mP9”とする。 Similarly, the observed value calculation means 112 analyzes the fourth substrate histogram mH 4 and obtains the coordinates of the three peaks regarding the coordinate axis Y 2 as the second reference points mP 6 , mP 7 and mP 8 . Further, the observation value calculating means 112 obtains the coordinates of one end and the other end of the substrate image along the coordinate axis Y 2 as the second reference points mP 5 and mP 9 . Here, the magnitude relationship between the coordinates of the second reference points mP 5 to mP 9 with respect to the coordinate axis Y 2 is “mP 5 <mP 6 <mP 7 <mP 8 <mP 9 ”.
そして、観測値算出手段112は、隣り合った第2基準点間の距離として、4個の第4基板基準点間距離mL56,mL67,mL78及びmL89をそれぞれ算出する。 Then, the observed value calculation means 112 calculates four fourth substrate reference point distances mL 56 , mL 67 , mL 78 and mL 89 as the distances between the adjacent second reference points.
このようにして算出された第3及び第4基板基準点間距離mL01〜mL89が観測値Aに対応する。これらの観測値Aは、変形パラメータ算出手段20へと出力される。 The distances between the third and fourth substrate reference points calculated in this way, mL 01 to mL 89 , correspond to the observed value A. These observation values A are output to the deformation parameter calculation means 20.
一方、設計値算出手段200は、第3座標軸方向に沿った設計画像の一端部及び他端部の座標と、第3座標軸方向に沿った設計画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第3基準点として設定し、隣り合った第3基準点間の距離としてのm個の第3設計基準点間距離、並びに、第4座標軸方向に沿った設計画像の一端部及び他端部の座標と、第4座標軸方向に沿った設計画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第4基準点として設定し、隣り合った第4基準点間の距離としてのp個の第4設計基準点間距離の双方を設計値aとして算出する機能を有する。 On the other hand, the design value calculation means 200 uses the third reference coordinates for the coordinates of one end and the other end of the design image along the third coordinate axis direction and the peak coordinates in the color distribution of the design image along the third coordinate axis direction. Set as a point, the distance between m third design reference points as the distance between adjacent third reference points, and the coordinates of one end and the other end of the design image along the fourth coordinate axis direction, The peak coordinates in the color distribution of the design image along the fourth coordinate axis direction are set as the fourth reference points, respectively, and both of the p fourth design reference point distances as the distances between the adjacent fourth reference points. As a design value a.
設計値算出手段200のCADデータ読み込み手段202及び設計画像作成手段204の構成及び動作は、実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Since the configuration and operation of the CAD data reading unit 202 and the design image creating unit 204 of the design value calculating unit 200 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
設計ヒストグラム作成手段210は、言わば線画である設計画像から、色ヒストグラムを作成する機能を有する。 The design histogram creation means 210 has a function of creating a color histogram from a design image which is a so-called line drawing.
以下、この点につき詳細に説明する。 Hereinafter, this point will be described in detail.
実施の形態1で説明したように、設計画像は、レイヤー別CADデータを重ね合わせただけのものであり、色に関する情報は含まれていない。そこで、設計ヒストグラム作成手段210は、色ヒストグラムを作成するに当り、まず、設計画像を着色する作業を行う。 As described in the first embodiment, the design image is only the superimposed CAD data for each layer, and does not include information on color. Therefore, the design histogram creating means 210 first performs an operation of coloring the design image when creating the color histogram.
より詳細には、設計ヒストグラム作成手段210は、CADデータ記憶手段50のレイヤー別色データ54を読み込む。このレイヤー別色データ54には、設計画像を構成する各レイヤーの色及び透明度に関する情報が記憶されている。なお、CADデータ記憶手段50は、レイヤー別色データ54のほかに、上述したレイヤー別CADデータを記憶している。 More specifically, the design histogram creation unit 210 reads the color data 54 for each layer in the CAD data storage unit 50. The layer-specific color data 54 stores information on the color and transparency of each layer constituting the design image. The CAD data storage means 50 stores the above-described layer-specific CAD data in addition to the layer-specific color data 54.
そして、設計ヒストグラム作成手段210は、レイヤー別色データ54に基づいて各レイヤーに色づけを行い、着色された設計画像を得る。 The design histogram creation means 210 colors each layer based on the layer-specific color data 54 to obtain a colored design image.
その後、設計ヒストグラム作成手段210は、既に説明した第1基板ヒストグラム作成手段110と同様にして、設計画像から色ヒストグラムを作成する。 Thereafter, the design histogram creating unit 210 creates a color histogram from the design image in the same manner as the first substrate histogram creating unit 110 already described.
以下、図9を参照して、この点につき詳細に説明する。図9は、設計画像を色ヒストグラムとともに示す模式図である。 Hereinafter, this point will be described in detail with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram showing a design image together with a color histogram.
設計ヒストグラム作成手段210は、設計画像上に、基板画像と共通した第3座標軸(座標軸X2)と第4座標軸(座標軸Y2)とを設定する。 The design histogram creation means 210 sets a third coordinate axis (coordinate axis X 2 ) and a fourth coordinate axis (coordinate axis Y 2 ) that are common to the board image on the design image.
そして、設計ヒストグラム作成手段210は、既に説明した特定色について設計画像を2値化する。その上で、座標軸X2の任意の点において、Y2軸方向に数えた白色画素の個数を、その点でのヒストグラムの強度とする。この操作を座標軸X2の全ての点について行い、第3設計ヒストグラムsH3を作成する。 Then, the design histogram creating means 210 binarizes the design image for the specific color already described. On top of that, at any point in the coordinate axis X 2, the number of white pixels counted in Y 2 axially, the intensity of the histogram at that point. This operation was performed for all points of the coordinate axes X 2, to create a third design histogram sH 3.
同様に、座標軸Y2の任意の点において、X2軸方向に数えた白色画素の個数を、その点でのヒストグラムの強度とする。この操作を座標軸Y2の全ての点について行い、第4設計ヒストグラムsH4を作成する。 Similarly, at an arbitrary point on the coordinate axis Y 2 , the number of white pixels counted in the X 2 axis direction is taken as the intensity of the histogram at that point. This operation was performed for all points of the coordinate axis Y 2, to create a fourth design histogram sH 4.
このようにして作成された第3及び第4設計ヒストグラムsH3及びsH4は、計算値算出手段212へと出力される。 The third and fourth design histograms sH 3 and sH 4 created in this way are output to the calculated value calculation means 212.
計算値算出手段212は、第3設計ヒストグラムsH3から第3基準点としてのピーク座標を読み取り、隣接する第3基準点間の距離としての第3設計基準点間距離(設計値a)を算出する。同様に、計算値算出手段212は、第4設計ヒストグラムsH4から第4基準点としてのピーク座標を読取り、隣接する第4基準点間の距離としての第4設計基準点間距離(設計値a)を算出する。 Calculated value calculating means 212, the third design histogram sH 3 reads the peak coordinates of the third reference point, calculate a third between design reference point distance as the distance between the third reference point that is adjacent (design value a) To do. Similarly, the calculated value calculating means 212, the fourth design histogram sH 4 reads the peak coordinates of the fourth reference point, the distance between the fourth design reference point as the distance between the fourth reference points adjacent (design value a ) Is calculated.
計算値算出手段212の動作は、既に説明した観測値算出手段112と同様である。そこで、構成及び動作の説明を省略し、得られる結果だけを記載する。 The operation of the calculation value calculation means 212 is the same as that of the observation value calculation means 112 already described. Therefore, description of the configuration and operation is omitted, and only the results obtained are described.
計算値算出手段212は、図9に示すように、第3設計ヒストグラムsH3から、第3基準点sP0,sP1,sP2,sP3及びsP4求める。そして、設計値aとしての第3設計基準点間距離sL01,sL12,sL23及びsL34を算出する。 As shown in FIG. 9, the calculated value calculation means 212 obtains third reference points sP 0 , sP 1 , sP 2 , sP 3 and sP 4 from the third design histogram sH 3 . Then, the third design reference point distances sL 01 , sL 12 , sL 23 and sL 34 are calculated as the design value a.
同様に、計算値算出手段212は、第4設計ヒストグラムsH4から、第4基準点sP5,sP6,sP7,sP8及びsP9求める。そして、設計値aとしての第4設計基準点間距離sL56,sL67,sL78及びsL89を算出する。 Similarly, the calculated value calculation means 212 obtains fourth reference points sP 5 , sP 6 , sP 7 , sP 8 and sP 9 from the fourth design histogram sH 4 . Then, the fourth design reference point distances sL 56 , sL 67 , sL 78 and sL 89 are calculated as the design value a.
このようにして算出された第3及び第4設計基準点間距離sL01〜sL89が設計値aに対応する。 The distances sL 01 to sL 89 between the third and fourth design reference points calculated in this way correspond to the design value a.
このようにして得られた設計値aは、変形パラメータ算出手段20へと出力される。 The design value a obtained in this way is output to the deformation parameter calculation means 20.
また、第3及び第4設計ヒストグラムsH3及びsH4から読み取られた第3及び第4基準点sP0〜sP9の座標値は、参照画像作成手段30へと出力される。 The third and coordinate values of the fourth reference point sP 0 to SP 9 read from the third and fourth design histogram sH 3 and sH 4 is output to the reference image forming unit 30.
変形パラメータ算出手段20には、観測値算出手段112から、観測値Aとしての第3基板基準点間距離mL01〜mL34、及び第4基板基準点間距離mL56〜mL89が入力される。さらに、変形パラメータ算出手段20には、計算値算出手段212から、設計値aとしての第3設計基準点間距離sL01〜sL34、及び第4設計基準点間距離sL45〜sL89が入力される。 From the observed value calculating unit 112, the third substrate reference point distances mL 01 to mL 34 and the fourth substrate reference point distances mL 56 to mL 89 are input to the deformation parameter calculating unit 20. . Further, the deformation parameter calculation means 20 is inputted with the third design reference point distances sL 01 to sL 34 and the fourth design reference point distances sL 45 to sL 89 as the design value a from the calculation value calculation means 212. Is done.
変形パラメータ算出手段20は、変形パラメータA/aとして、第3座標軸方向に関しては、m個の(第3基板基準点間距離/第3設計基準点間距離)を算出し、及び第4座標軸方向に関しては、p個の(第4基板基準点間距離/第4設計基準点間距離)を算出する。 The deformation parameter calculation means 20 calculates m (distance between third substrate reference points / distance between third design reference points) with respect to the third coordinate axis direction as the deformation parameter A / a, and the fourth coordinate axis direction. With respect to, p pieces (distance between fourth substrate reference points / distance between fourth design reference points) are calculated.
より詳細には、変形パラメータ算出手段20は、記憶手段から、変形パラメータ算出式を読み出してきて、座標軸X2方向に関する変形パラメータとして、互いに対応関係にある第3基板基準点間距離及び第3設計基準点間距離の比率を算出する。具体的には、変形パラメータ算出手段20は、座標軸X2方向に関する変形パラメータとして、(mL01/sL01),(mL12/sL12),(mL23/sL23)及び(mL34/sL34)を算出する。 More specifically, deformation parameter calculation means 20, from the storage means, deformation been read out parameter calculation formula, as a modified parameters related coordinate axis X 2 direction, the third inter-substrate reference point distance and the third design in the corresponding relationship to each other The ratio of the distance between the reference points is calculated. Specifically, the deformation parameter calculation means 20 uses (mL 01 / sL 01 ), (mL 12 / sL 12 ), (mL 23 / sL 23 ), and (mL 34 / sL) as deformation parameters in the coordinate axis X 2 direction. 34 ) is calculated.
同様に、変形パラメータ算出手段20は、記憶手段から、変形パラメータ算出式を読み出してきて、座標軸Y2方向に関する変形パラメータとして、互いに対応関係にある第4基板基準点間距離及び第4設計基準点間距離の比率を算出する。具体的には、変形パラメータ算出手段20は、座標軸Y2方向に関する変形パラメータとして、(sL56/mL56),(mL67/sL67),(mL78/sL78)及び(mL89/sL89)を算出する。 Similarly, the transformation parameter calculation means 20, from the storage means, been read out transformation parameter calculation formula, as a modified parameters related coordinate axis Y 2 direction, the inter-4 substrate reference point distance, and a fourth design reference point in correspondence with each other The distance ratio is calculated. Specifically, the deformation parameter calculation means 20 uses (sL 56 / mL 56 ), (mL 67 / sL 67 ), (mL 78 / sL 78 ), and (mL 89 / sL) as deformation parameters in the direction of the coordinate axis Y 2. 89 ) is calculated.
このようにして算出された変形パラメータとしての(mL01/sL01)〜(mL89/sL89)は、参照画像作成手段30へと出力される。 The deformation parameters (mL 01 / sL 01 ) to (mL 89 / sL 89 ) calculated as described above are output to the reference image creation unit 30.
参照画像作成手段30には、設計画像作成手段204から設計画像が入力される。また、参照画像作成手段30には、変形パラメータ算出手段20から変形パラメータ(mL01/sL01)〜(mL89/sL89)が入力される。さらに、参照画像作成手段30には、計算値算出手段212から、第3及び第4設計ヒストグラムsH3及びsH4の基準点sP0〜sP9の座標値が入力される。 The design image is input from the design image creation unit 204 to the reference image creation unit 30. Further, the deformation parameters (mL 01 / sL 01 ) to (mL 89 / sL 89 ) are input to the reference image creation unit 30 from the deformation parameter calculation unit 20. Further, the coordinate values of the reference points sP 0 to sP 9 of the third and fourth design histograms sH 3 and sH 4 are input to the reference image creation unit 30 from the calculation value calculation unit 212.
参照画像作成手段30は、第3座標軸方向に関しては、m個の(第3基板基準点間距離/第3設計基準点間距離)のそれぞれを、対応する第3設計基準点間距離に乗じ、及び、第4座標軸方向に関しては、p個の(第4基板基準点間距離/第4設計基準点間距離)のそれぞれを、対応する第4設計基準点間距離に乗じることにより、設計画像を変形させた参照画像を作成する機能を有する。 For the third coordinate axis direction, the reference image creation means 30 multiplies each of the m (distance between third substrate reference points / distance between third design reference points) by the corresponding third design reference point distance, For the fourth coordinate axis direction, the design image is obtained by multiplying each of the p (distance between the fourth substrate reference points / distance between the fourth design reference points) by the corresponding distance between the fourth design reference points. It has a function of creating a deformed reference image.
より詳細には、参照画像作成手段30は、図10に示すように、設計画像に座標軸X2及びY2を設定し、各座標軸X2及びY2に、基準点sP0〜sP9を設定する。そして、参照画像作成手段30は、基準点間距離sL01〜sL89のそれぞれに、対応する変形パラメータ(mL01/sL01)〜(mL89/sL89)を乗じる。 More specifically, the reference image forming means 30, as shown in FIG. 10, to set the coordinate axes X 2 and Y 2 in the design image, the coordinate axes X 2 and Y 2, sets a reference point sP 0 to SP 9 To do. Then, the reference image creation means 30 multiplies the distances between reference points sL 01 to sL 89 by the corresponding deformation parameters (mL 01 / sL 01 ) to (mL 89 / sL 89 ).
これにより、例えば、基準点sP1とsP2との間の領域(図ではハッチングを施してある。)は、その幅がsL12からmL12(=sL12×(mL12/sL12))へと変化する(図中、破線参照)。ここで、mL12は、基板画像の基準点mP1とmP2との間の幅であるので、変形パラメータ(mL12/sL12)を作用させることにより、設計画像が基板画像に一致するように変形することが分かる。 Thereby, for example, the area between the reference points sP 1 and sP 2 (hatched in the figure) has a width from sL 12 to mL 12 (= sL 12 × (mL 12 / sL 12 )). (Refer to the broken line in the figure). Here, since mL 12 is the width between the reference points mP 1 and mP 2 of the board image, the design image matches the board image by applying the deformation parameter (mL 12 / sL 12 ). It turns out that it deform | transforms into.
このようにして、全変形パラメータ(mL01/sL01)〜(mL89/sL89)を全基準点間距離sL01〜sL89に乗じることにより、基板画像のゆがみに応じて変形された設計画像、すなわち参照画像が作成される。 In this way, the total deformation parameters (mL 01 / sL 01 ) to (mL 89 / sL 89 ) are multiplied by all the reference point distances sL 01 to sL 89 , thereby deforming the design according to the distortion of the substrate image. An image, ie a reference image, is created.
このようにして作成された参照画像は、画像重畳手段400へと出力される。 The reference image created in this way is output to the image superimposing means 400.
画像重畳手段400は、基板画像と参照画像とを暫定的に重ね合わせ、基板画像と参照画像とに共通した属性であって、基板画像と参照画像のそれぞれの画像内位置に関係づけられた基板属性と参照属性との一致度を、基板画像及び参照画像の相対的位置を変化させながら算出し、一致度が最大となる点で基板画像と参照画像とを重ね合わせる機能を有する。 The image superimposing means 400 provisionally superimposes the substrate image and the reference image, and has an attribute common to the substrate image and the reference image, and is a substrate related to the position in each of the substrate image and the reference image. The degree of coincidence between the attribute and the reference attribute is calculated while changing the relative positions of the board image and the reference image, and the board image and the reference image are superimposed on the point where the degree of coincidence is maximized.
より詳細には、画像重畳手段400は、基板画像と参照画像とに共通した属性(基板属性及び参照属性)として、例えば色分布を採用する。 More specifically, the image superimposing unit 400 employs, for example, a color distribution as attributes (substrate attributes and reference attributes) common to the substrate image and the reference image.
画像重畳手段400は、参照画像ヒストグラム作成手段402と、第2基板ヒストグラム作成手段404と、ずらし量算出手段406と、画像重ね合わせ手段408とを備えている。 The image superimposing unit 400 includes a reference image histogram generating unit 402, a second substrate histogram generating unit 404, a shift amount calculating unit 406, and an image superimposing unit 408.
参照画像ヒストグラム作成手段402は、参照画像に、第1座標軸及び第2座標軸を含む平面的な第1直交座標系を共通に設定し、第1及び第2座標軸の各々に沿った参照画像の色の分布としての第1及び第2参照画像色分布を参照属性として作成する。 The reference image histogram creating means 402 sets a common first orthogonal coordinate system including the first coordinate axis and the second coordinate axis to the reference image in common, and the color of the reference image along each of the first and second coordinate axes. The first and second reference image color distributions as the distributions are created as reference attributes.
より詳細には、参照画像ヒストグラム作成手段402には、参照画像作成手段30から、参照画像が入力される。参照画像ヒストグラム作成手段402は、この参照画像から、参照属性としての色ヒストグラムを作成する。 More specifically, a reference image is input from the reference image creation unit 30 to the reference image histogram creation unit 402. The reference image histogram creation means 402 creates a color histogram as a reference attribute from this reference image.
参照画像ヒストグラム作成手段402は、参照画像上に、互いに直交する座標軸X1及びY1を設定する。ここで、座標軸X1が上述の第1座標軸に対応し、及び座標軸Y1が上述の第2座標軸に対応する。また、座標軸X1及びY1からなる座標系が、第1直交座標系に対応する。 The reference image histogram creating means 402 sets coordinate axes X 1 and Y 1 that are orthogonal to each other on the reference image. Here, coordinate axes X 1 corresponds to the first coordinate axis mentioned above, and coordinate axes Y 1 corresponds to the second coordinate axis mentioned above. The coordinate system consisting of axes X 1 and Y 1 corresponds to the first orthogonal coordinate system.
参照画像ヒストグラム作成手段402は、設計ヒストグラム作成手段210と同様にして、座標軸X1方向に沿って、参照画像の特定色が反映された第1参照ヒストグラムrH1を作成する。同様に、参照画像ヒストグラム作成手段402は、座標軸Y1方向に沿って、特定色について第2参照ヒストグラムrH2を作成する。 The reference image histogram creation unit 402 creates the first reference histogram rH 1 reflecting the specific color of the reference image along the coordinate axis X 1 direction, similarly to the design histogram creation unit 210. Similarly, the reference image histogram creating unit 402, along the coordinate axis Y 1 direction, creating a second reference histogram rH 2 for a specific color.
ここで、第1参照ヒストグラムrH1が第1参照画像色分布に、及び第2参照ヒストグラムrH2が第2参照画像色分布にそれぞれ対応する。 Here, the first reference histogram rH 1 corresponds to the first reference image color distribution, and the second reference histogram rH 2 corresponds to the second reference image color distribution.
このようにして作成された第1及び第2参照ヒストグラムrH1及びrH2は、ずらし量算出手段406へと出力される。 The first and second reference histograms rH 1 and rH 2 created in this way are output to the shift amount calculation means 406.
第2基板ヒストグラム作成手段404は、基板画像に参照画像と同様の座標軸X1及びY1を設定し、第1及び第2座標軸の各々に沿った基板画像の色の分布としての第1及び第2基板画像色分布を基板属性として作成する。 The second substrate histogram creating means 404 sets the same coordinate axes X 1 and Y 1 as the reference image to the substrate image, and the first and second color distributions of the substrate image along the first and second coordinate axes, respectively. A two-substrate image color distribution is created as a substrate attribute.
より詳細には、第2基板ヒストグラム作成手段404には、補正手段104から、基板画像が入力される。第2基板ヒストグラム作成手段404は、この基板画像から、基板属性としての色ヒストグラムを作成する。 More specifically, the substrate image is input from the correcting unit 104 to the second substrate histogram creating unit 404. The second substrate histogram creating means 404 creates a color histogram as a substrate attribute from this substrate image.
第2基板ヒストグラム作成手段404は、第1基板ヒストグラム作成手段110と同様にして、座標軸X1方向に沿って、参照画像の特定色が反映された第1基板ヒストグラムmH1を作成する。同様に、第2基板ヒストグラム作成手段404は、座標軸Y1方向に沿って、特定色について第2基板ヒストグラムmH2を作成する。 The second substrate histogram creating means 404, in the same manner as the first substrate histogram creating means 110, along the coordinate axis X 1 direction, the specific color of the reference image to create a first substrate histogram mH 1 that is reflected. Similarly, the second substrate histogram creating means 404, along the coordinate axis Y 1 direction, creating a second substrate histogram mH 2 for a specific color.
ここで、第1基板ヒストグラムmH1が第1基板画像色分布に、及び第2基板ヒストグラムmH2が第2基板画像色分布にそれぞれ対応する。 Here, the first substrate histogram mH 1 corresponds to the first substrate image color distribution, and the second substrate histogram mH 2 corresponds to the second substrate image color distribution.
このようにして作成された第1及び第2基板ヒストグラムmH1及びmH2は、ずらし量算出手段406へと出力される。 The first and second substrate histograms mH 1 and mH 2 created in this way are output to the shift amount calculation means 406.
ずらし量算出手段406は、第1及び第2参照ヒストグラムrH1及びrH2と、第1及び第2基板ヒストグラムmH1及びmH2とを用いて、参照画像と基板画像との重ね合わせ位置を確定する機能を有する。 The shift amount calculation means 406 determines the overlapping position of the reference image and the substrate image using the first and second reference histograms rH 1 and rH 2 and the first and second substrate histograms mH 1 and mH 2. Has the function of
より詳細には、図11に示すように、ずらし量算出手段406は、第1参照ヒストグラムrH1及び第1基板ヒストグラムmH1を、共通の座標軸X1上で暫定的に重ね合わせる。その上で、両ヒストグラムrH1及びmH1の間の相関係数(一致度)を計算しながら、両ヒストグラムrH1及びmH1の相対的位置を座標軸X1上で変化させる(図中、矢印B参照)。そして、相関係数が最も高い値を示した位置を座標軸X1における基板画像及び参照画像の重ね合わせ位置として確定する。 More specifically, as shown in FIG. 11, the shift amount calculation means 406 provisionally superimposes the first reference histogram rH 1 and the first substrate histogram mH 1 on the common coordinate axis X 1 . On top of that, while calculating a correlation coefficient between the two histograms rH 1 and mH 1 (degree of coincidence), (Fig changing the relative positions of both histograms rH 1 and mH 1 on the coordinate axes X 1, arrows B). Then, to determine the position where the correlation coefficient is the highest value as the position superposition of the substrate image and the reference image in the coordinate axis X 1.
座標軸Y1方向についても同様にして、第2参照ヒストグラムrH2及び第2基板ヒストグラムmH2を、相関係数を計算しながら、座標軸Y1上でずらしていく。そして、最大の相関係数を与える位置を座標軸Y1における基板画像及び参照画像の重ね合わせ位置として確定する。 In the same manner for the axis Y 1 direction, the second reference histogram rH 2 and the second substrate histogram mH 2, while calculating a correlation coefficient, is shifted on the coordinate axis Y 1. Then, to determine the position that gives the maximum correlation coefficient as a position superposition of the substrate image and the reference image in the coordinate axis Y 1.
このようにして確定された座標軸X1及びY1方向の重ね合わせ位置は、画像重ね合わせ手段408へと出力される。 The superposition position in the coordinate axis X 1 and Y 1 directions determined in this way is output to the image superposition means 408.
画像重ね合わせ手段408は、ずらし量算出手段406から入力された重ね合わせ位置で、基板画像と参照画像とを重ね合わせる。このように、基板画像と参照画像とが重ね合わされた被検査画像は、検査手段70へと出力される。 The image superimposing unit 408 superimposes the substrate image and the reference image at the overlapping position input from the shift amount calculating unit 406. In this way, the inspection image in which the substrate image and the reference image are superimposed is output to the inspection means 70.
検査手段70は、被検査画像を用いて、基板外観検査を行う機能を有する。 The inspection unit 70 has a function of performing a substrate appearance inspection using the inspected image.
検査手段70は、領域特徴データ抽出手段72と、検査部74と、基準特徴データ記憶手段76とを備えている。 The inspection unit 70 includes an area feature data extraction unit 72, an inspection unit 74, and a reference feature data storage unit 76.
検査手段70の構成及び動作は、実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Since the configuration and operation of the inspection means 70 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
出力部80の構成及び動作は、実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Since the configuration and operation of the output unit 80 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
<効果>
(1)基板外観検査装置12は、変形パラメータ算出手段20が、CADデータ由来の設計画像に対する、基板を撮影した基板画像の変形度を変形パラメータとして算出する。そして、参照画像作成手段30が、設計画像を変形パラメータに応じて変形させた参照画像を作成する。これにより、基板画像のゆがみが、CADデータ由来の参照画像に反映される。
<Effect>
(1) In the board appearance inspection apparatus 12, the deformation parameter calculation means 20 calculates the degree of deformation of the board image obtained by photographing the board with respect to the design image derived from CAD data as the deformation parameter. Then, the reference image creation means 30 creates a reference image obtained by deforming the design image according to the deformation parameter. Thereby, the distortion of a board | substrate image is reflected in the reference image derived from CAD data.
その結果、たとえ、基板画像にゆがみが存在したとしても、CADデータ由来の参照画像を基板画像に正確に重ね合わせることができる。よって、基板外観検査に当って虚報を低減することができる。 As a result, even if there is distortion in the board image, the reference image derived from CAD data can be accurately superimposed on the board image. Therefore, it is possible to reduce false information in the substrate appearance inspection.
(2)この実施の形態の基板外観検査装置12は、参照画像と基板画像との位置合わせを第1及び第2基板ヒストグラムmH1及びmH2と、第1及び第2参照ヒストグラムrH1及びrH2とを用いて行っている。その結果、画像それ自身を用いて参照画像と基板画像との位置合わせを行う実施の形態1の基板外観検査装置10に比べて、より高速な位置合わせが可能である。
(3)基板外観検査装置12は、後述する基板Sの搬送速度変動により生じる基板画像のゆがみ(実施の形態3)をも反映した参照画像を作成することができる。
(2) The board appearance inspection apparatus 12 of this embodiment aligns the reference image and the board image with the first and second board histograms mH 1 and mH 2 and the first and second reference histograms rH 1 and rH. 2 is used. As a result, the alignment can be performed at a higher speed than the substrate appearance inspection apparatus 10 according to the first embodiment that aligns the reference image and the substrate image using the image itself.
(3) The board appearance inspection apparatus 12 can create a reference image that also reflects the distortion (Embodiment 3) of the board image caused by fluctuations in the conveyance speed of the board S described later.
<設計条件>
(1)この実施の形態においては、基板観測手段100及び設計値算出手段200が設定する座標軸X2及びY2と、画像重畳手段400が設定する座標軸X1及びY1が異なる場合について説明した。
<Design conditions>
(1) In this embodiment, the coordinate axes X 2 and Y 2 which substrate observation means 100 and the design value calculating means 200 is set, coordinate axes X 1 and Y 1 image superimposing unit 400 is set has been described differ .
しかし、座標軸X1及びY1と、座標軸X2及びY2とを共通にしてもよい。このように構成することにより、第2基板ヒストグラム作成手段404を省略することができる。この場合、第1基板ヒストグラム作成手段110で作成された第3及び第4基板ヒストグラムmH3及びmH4をずらし量算出手段406に入力すればよい。これにより、基板外観検査装置12の構成を簡単にすることができる。 However, the coordinate axes X 1 and Y 1 and the coordinate axes X 2 and Y 2 may be shared. With this configuration, the second substrate histogram creation unit 404 can be omitted. In this case, the third and fourth substrate histograms mH 3 and mH 4 created by the first substrate histogram creating unit 110 may be input to the shift amount calculating unit 406. Thereby, the structure of the board | substrate visual inspection apparatus 12 can be simplified.
(2)この実施の形態においては、基板属性として基板画像の色分布(第1及び第2基板ヒストグラムmH1及びmH2)と、参照属性として参照画像の色分布(第1及び第2参照ヒストグラムrH1及びrH2)とを用いて、基板画像と参照画像とを重ね合わせる場合について説明した。 (2) In this embodiment, the substrate image color distribution (first and second substrate histograms mH 1 and mH 2 ) as the substrate attribute, and the reference image color distribution (first and second reference histograms) as the reference attribute. The case where the substrate image and the reference image are superimposed using rH 1 and rH 2 ) has been described.
しかし、基板属性及び参照属性は、色分布には限定されず、例えば、実施の形態1と同様に、基板上に配置された特定部品の形状としてもよい。 However, the board attribute and the reference attribute are not limited to the color distribution, and may be, for example, the shape of a specific component arranged on the board as in the first embodiment.
(3)この実施の形態では、参照画像が、設計画像の変形により作成される場合について説明した。しかし、基板画像を設計画像に合わせて変形させることにより参照画像を作成してもよい。 (3) In this embodiment, the case where the reference image is created by deformation of the design image has been described. However, the reference image may be created by deforming the board image according to the design image.
(実施の形態3)
図12〜図14を参照して、実施の形態3の基板外観検査装置について説明する。
(Embodiment 3)
With reference to FIGS. 12-14, the board | substrate external appearance inspection apparatus of Embodiment 3 is demonstrated.
<搬送速度変動による基板画像の変形>
まず、図12を参照して、基板Sの搬送速度の変動により基板画像が変形するメカニズムについて説明する。図12(A)は、基板の搬送速度が遅い場合に得られる基板画像の説明に供する模式図である。図12(B)は、基板の搬送速度が速い場合に得られる基板画像の説明に供する模式図である。
<Deformation of substrate image due to change in conveyance speed>
First, with reference to FIG. 12, a mechanism for deforming a substrate image due to a change in the conveyance speed of the substrate S will be described. FIG. 12A is a schematic diagram for explaining a substrate image obtained when the substrate transport speed is low. FIG. 12B is a schematic diagram for explaining a substrate image obtained when the substrate conveyance speed is high.
図12(A)及び(B)において、Sは基板を示している。便宜的に、基板Sを、搬送方向に沿って直列に並ぶ領域A〜Gに区画している。また、LSはラインセンサを示している。ラインセンサLSは、基板Sの上空に固定されている。ラインセンサLSの撮影領域を、ラインセンサLSから基板S方向に延在する三角形状の領域で示す。また、ラインセンサLSの撮影時間間隔(以下、「シャッタ間隔」とも称する。)はΔtとする。 12A and 12B, S indicates a substrate. For convenience, the substrate S is divided into regions A to G arranged in series along the transport direction. LS indicates a line sensor. The line sensor LS is fixed above the substrate S. An imaging region of the line sensor LS is indicated by a triangular region extending from the line sensor LS in the substrate S direction. Further, the photographing time interval of the line sensor LS (hereinafter also referred to as “shutter interval”) is Δt.
図12(A)において、ラインセンサLSは、時刻tにおいて、搬送速度v1で搬送される基板Sの領域Aを撮影する。その後、ラインセンサLSは、シャッタ間隔Δtが経過した時刻t+Δtにおいて、再び基板Sの撮影を行う。 In FIG. 12A, the line sensor LS images the area A of the substrate S that is transported at the transport speed v1 at time t. After that, the line sensor LS captures the substrate S again at time t + Δt when the shutter interval Δt has elapsed.
図12(A)に示すように、搬送速度が遅い場合にはラインセンサLSは、時刻t+Δtにおいて、基板Sの領域Bを撮影する。以下、同様にして、基板Sの全長を撮影する。その結果、図示のように、得られる基板画像には、基板Sの全領域A〜Gが含まれる。 As shown in FIG. 12A, when the transport speed is low, the line sensor LS images the region B of the substrate S at time t + Δt. Thereafter, the entire length of the substrate S is imaged in the same manner. As a result, as shown in the figure, the obtained substrate image includes all regions A to G of the substrate S.
一方、図12(B)に示すように、基板の搬送速度v2(>v1)が速い場合には、時刻tで基板Sの領域Aが撮影された後、次の撮影が行われる時刻t+Δtまでに、基板Sが長い距離搬送される。その結果、時刻t+Δtでは、ラインセンサLSにより、例えば、領域Dが撮影されることとなる。以下、同様にして、基板Sの全長を撮影する。その結果、図示のように、得られる基板画像は、領域A,D及びGが直列に配列された画像となる。 On the other hand, as shown in FIG. 12B, when the substrate transport speed v2 (> v1) is fast, after the area A of the substrate S is imaged at time t, until the next image capturing time t + Δt. In addition, the substrate S is transported for a long distance. As a result, at time t + Δt, for example, the region D is photographed by the line sensor LS. Thereafter, the entire length of the substrate S is imaged in the same manner. As a result, as shown in the drawing, the obtained substrate image is an image in which the regions A, D, and G are arranged in series.
つまり、基板Sの搬送速度が速い場合(図12(B))には、基板Sの全領域A〜Gが撮影されるのではなく、領域がとびとびに撮影される。その結果、基板Sの搬送速度が速い場合に得られる基板画像(A,D,G)は、搬送速度が遅い場合に得られる基板画像(A,B,C,D,E,F,G)に比べて、基板Sの搬送方向に沿った長さが短くなる。 That is, when the transport speed of the substrate S is fast (FIG. 12B), not all the regions A to G of the substrate S are photographed, but the regions are photographed in succession. As a result, the substrate images (A, D, G) obtained when the transport speed of the substrate S is fast are the substrate images (A, B, C, D, E, F, G) obtained when the transport speed is slow. As compared with the above, the length along the transport direction of the substrate S becomes shorter.
同様の議論により、基板Sの搬送速度が遅い場合には、基板画像の搬送方向に沿った長さが長くなることが言える。 From the same discussion, it can be said that when the transport speed of the substrate S is slow, the length along the transport direction of the substrate image becomes longer.
<基板外観検査装置の構成及び動作>
以下、図13を参照して、実施の形態3の基板外観検査装置の構成及び動作について説明する。図13は、基板外観検査装置のブロック図である。
<Configuration and operation of substrate visual inspection apparatus>
Hereinafter, the configuration and operation of the substrate appearance inspection apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a block diagram of the board appearance inspection apparatus.
図13を参照すると、基板外観検査装置14は、撮影部102と、実搬送速度測定手段114と、基板観測手段100と、設計値算出手段200と、変形パラメータ算出手段20と、参照画像作成手段30と、画像重畳手段400とを備えている。更に、基板外観検査装置10は、CADデータ記憶手段50と、検査手段70と、出力部80とを備えている。 Referring to FIG. 13, the board appearance inspection apparatus 14 includes an imaging unit 102, an actual conveyance speed measurement unit 114, a board observation unit 100, a design value calculation unit 200, a deformation parameter calculation unit 20, and a reference image creation unit. 30 and an image superimposing means 400. Furthermore, the board appearance inspection apparatus 10 includes a CAD data storage unit 50, an inspection unit 70, and an output unit 80.
これらの構成要素のうち、撮影部102、実搬送速度測定手段114及び出力部80を除く残りの各手段は、コンピュータの機能手段として構成される。また、実施の形態1と同様に、基板外観検査装置14は、図示しない記憶手段及び入力部を備えている。 Of these components, the remaining units other than the photographing unit 102, the actual conveyance speed measuring unit 114, and the output unit 80 are configured as computer functional units. Similarly to the first embodiment, the board appearance inspection apparatus 14 includes a storage unit and an input unit (not shown).
以下、上述した各機能手段の構成及び動作を詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of each functional unit described above will be described in detail.
撮影部102の構成及び動作は、実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Since the configuration and operation of the imaging unit 102 are the same as those in Embodiment 1, the description thereof is omitted.
実搬送速度測定手段114は、ステージT上を搬送される基板の、搬送方向に沿った位置dにおける実搬送速度V(d)を測定する。 The actual transport speed measuring unit 114 measures the actual transport speed V (d) at the position d along the transport direction of the substrate transported on the stage T.
より詳細に説明すると、基板Sの実搬送速度V(d)は、厳密には一定ではなく、種々の外因により、設定値(設定搬送速度V0)の周りで揺らいでいる。実搬送速度測定手段114は、この実搬送速度V(d)の揺らぎの大きさを、基板Sの搬送方向に沿った位置dとともに測定し、記憶する。 More specifically, the actual transport speed V (d) of the substrate S is not strictly constant and fluctuates around the set value (set transport speed V 0 ) due to various external factors. The actual transport speed measuring unit 114 measures and stores the magnitude of the fluctuation of the actual transport speed V (d) together with the position d along the transport direction of the substrate S.
このようにして測定された実搬送速度V(d)は、位置dとともに、変形パラメータ算出手段20へと出力される。 The actual conveyance speed V (d) measured in this way is output to the deformation parameter calculation means 20 together with the position d.
基板観測手段100の補正手段104の構成及び動作は、実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Since the configuration and operation of the correcting unit 104 of the substrate observing unit 100 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
補正手段104により作成された基板画像は、第2基板ヒストグラム作成手段404へと出力される。 The board image created by the correcting unit 104 is output to the second board histogram creating unit 404.
設計値算出手段200のCADデータ読み込み手段202及び設計画像作成手段204の構成及び動作は、実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。設計画像作成手段204により作成された設計画像は、参照画像作成手段30へと出力される。 Since the configuration and operation of the CAD data reading unit 202 and the design image creating unit 204 of the design value calculating unit 200 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted. The design image created by the design image creation unit 204 is output to the reference image creation unit 30.
設定速度読み込み手段214は、基板Sの搬送装置(不図示)と接続されており、搬送装置から、予め定められた基板Sの設定搬送速度V0を読み込む。このようにして読み込まれた設定搬送速度V0は、変形パラメータ算出手段20へと出力される。 The set speed reading means 214 is connected to a transport device (not shown) for the substrate S, and reads a preset transport speed V 0 for the substrate S from the transport device. The set conveyance speed V 0 read in this way is output to the deformation parameter calculation means 20.
変形パラメータ算出手段20は、変形パラメータとして、基板Sの位置座標dにおける(V(d)/V0)を算出する。 The deformation parameter calculation means 20 calculates (V (d) / V 0 ) at the position coordinate d of the substrate S as the deformation parameter.
より詳細には、変形パラメータ算出手段20には、実搬送速度測定手段114から実搬送速度V(d)が入力される。また、変形パラメータ算出手段20には、設定速度読み込み手段214から設定搬送速度V0が入力される。 More specifically, the actual conveyance speed V (d) is input from the actual conveyance speed measurement unit 114 to the deformation parameter calculation unit 20. Further, the set conveyance speed V 0 is input from the set speed reading means 214 to the deformation parameter calculating means 20.
変形パラメータ算出手段20は、実搬送速度V(d)及び設定搬送速度V0から、変形パラメータ(V(d)/V0)を算出し、図14に示すようなグラフを作成する。 The deformation parameter calculation means 20 calculates a deformation parameter (V (d) / V 0 ) from the actual transport speed V (d) and the set transport speed V 0 and creates a graph as shown in FIG.
図14は、変形パラメータ(V(d)/V0)と基板Sの位置dとの関係を示す図である。図14において、横軸は、基板Sの搬送方向に沿って測った位置座標dを表す。縦軸は、変形パラメータの値、すなわち、実搬送速度V(d)の設定搬送速度V0に対する比率(V(d)/V0)を示す。 FIG. 14 is a diagram illustrating the relationship between the deformation parameter (V (d) / V 0 ) and the position d of the substrate S. In FIG. 14, the horizontal axis represents position coordinates d measured along the transport direction of the substrate S. The vertical axis indicates the value of the deformation parameter, that is, the ratio (V (d) / V 0 ) of the actual transport speed V (d) to the set transport speed V 0 .
図14においては、縦軸が“1”の点で、V(d)=V0であることを示す。縦軸が1を超える領域では、V(d)>V0、つまり、実搬送速度が設定搬送速度よりも大きいことを示す。逆に、縦軸が1未満の領域では、V(d)<V0、つまり、実搬送速度が設定搬送速度よりも小さいことを示す。 In FIG. 14, the vertical axis indicates “1”, which indicates that V (d) = V 0 . In the region where the vertical axis exceeds 1, V (d)> V 0 , that is, the actual conveyance speed is greater than the set conveyance speed. Conversely, in the region where the vertical axis is less than 1, V (d) <V 0 , that is, the actual transport speed is lower than the set transport speed.
このようにして算出された変形パラメータ(V(d)/V0)は、参照画像作成手段30へと出力される。 The deformation parameter (V (d) / V 0 ) calculated in this way is output to the reference image creation means 30.
参照画像作成手段30は、変形パラメータA/aとしての(V(d)/V0)で、設計画像の位置座標dに対応する位置において、設計画像の搬送方向に沿った長さを除することにより、設計画像を変形させた参照画像を作成する。 The reference image creating means 30 divides the length along the transport direction of the design image at a position corresponding to the position coordinate d of the design image with (V (d) / V 0 ) as the deformation parameter A / a. Thus, a reference image obtained by deforming the design image is created.
より詳細には、参照画像作成手段30には、変形パラメータ算出手段20から変形パラメータ(V(d)/V0)が入力され、及び設計画像作成手段204から設計画像が入力される。 More specifically, the deformation parameter (V (d) / V 0 ) is input from the deformation parameter calculation unit 20 and the design image is input from the design image generation unit 204 to the reference image generation unit 30.
(搬送速度変動による基板画像の変形)の項で既に説明したように、基板Sの実搬送速度V(d)の揺らぎにより、基板画像は、搬送方向に沿って部分的に伸縮している。参照画像作成手段30は、この基板画像の伸縮に応じて設計画像を変形させる。 As already described in the section (deformation of substrate image due to variation in conveyance speed), the substrate image partially expands and contracts along the conveyance direction due to fluctuations in the actual conveyance speed V (d) of the substrate S. The reference image creation means 30 deforms the design image according to the expansion / contraction of the board image.
具体的には、参照画像作成手段30は、基板Sの位置座標dに対応する設計画像の位置で、設計画像の搬送方向に沿った長さを変形パラメータ(V(d)/V0)で除する。 Specifically, the reference image creation means 30 uses the deformation parameter (V (d) / V 0 ) as the length along the transport direction of the design image at the position of the design image corresponding to the position coordinate d of the substrate S. Divide.
これにより、基板Sの搬送速度が速かった点(V(d)/V0>1)、すなわち、基板画像が搬送方向に短縮している点では、搬送方向に沿った長さが短縮するように、設計画像が変形される。 Thus, the length along the transport direction is shortened at a point where the transport speed of the substrate S is high (V (d) / V 0 > 1), that is, at a point where the substrate image is shortened in the transport direction. In addition, the design image is deformed.
逆に、基板Sの搬送速度が遅かった点(V(d)/V0<1)、すなわち、基板画像が搬送方向に伸張している点では、搬送方向に沿った長さが伸張するように、設計画像が変形される。 Conversely, at the point where the transport speed of the substrate S is slow (V (d) / V 0 <1), that is, the point where the substrate image extends in the transport direction, the length along the transport direction seems to expand. In addition, the design image is deformed.
その結果、基板画像の変形に応じて変形された設計画像、つまり参照画像が得られる。 As a result, a design image deformed according to the deformation of the substrate image, that is, a reference image is obtained.
このようにして得られた参照画像は、画像重畳手段400へと出力される。 The reference image obtained in this way is output to the image superimposing means 400.
画像重畳手段400の構成及び動作は、実施の形態2と同様であるのでその説明を省略する。 Since the configuration and operation of the image superimposing means 400 are the same as those in the second embodiment, description thereof is omitted.
また、検査手段70及び出力部80の構成及び動作は、実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Moreover, since the structure and operation | movement of the test | inspection means 70 and the output part 80 are the same as that of Embodiment 1, the description is abbreviate | omitted.
<効果>
(1)基板外観検査装置14は、変形パラメータ算出手段20が、CADデータ由来の設計画像に対する、基板を撮影した基板画像の変形度を変形パラメータとして算出する。そして、参照画像作成手段30が、設計画像を変形パラメータに応じて変形させた参照画像を作成する。これにより、基板画像のゆがみが、CADデータ由来の参照画像に反映される。
<Effect>
(1) In the board appearance inspection apparatus 14, the deformation parameter calculation means 20 calculates the degree of deformation of the board image obtained by photographing the board with respect to the design image derived from CAD data as the deformation parameter. Then, the reference image creation means 30 creates a reference image obtained by deforming the design image according to the deformation parameter. Thereby, the distortion of a board | substrate image is reflected in the reference image derived from CAD data.
その結果、たとえ、基板画像にゆがみが存在したとしても、CADデータ由来の参照画像を基板画像に正確に重ね合わせることができる。よって、基板外観検査に当って虚報を低減することができる。 As a result, even if there is distortion in the board image, the reference image derived from CAD data can be accurately superimposed on the board image. Therefore, it is possible to reduce false information in the substrate appearance inspection.
<設計条件>
(1)この実施の形態では、参照画像が、設計画像の変形により作成される場合について説明した。しかし、基板画像を設計画像に合わせて変形させることにより参照画像を作成してもよい。
<Design conditions>
(1) In this embodiment, the case where the reference image is created by deformation of the design image has been described. However, the reference image may be created by deforming the board image according to the design image.
10,12,14 基板外観検査装置
20 変形パラメータ算出手段
30 参照画像作成手段
40,400 画像重畳手段
402 参照画像ヒストグラム作成手段
404 第2基板ヒストグラム作成手段
406 ずらし量算出手段
408 画像重ね合わせ手段
50 CADデータ記憶手段
52 基準領域記憶部
54 レイヤー別色データ
70 検査手段
72 領域特徴データ抽出手段
74 検査部
76 基準特徴データ記憶手段
80 出力部
100 基板観測手段
102 撮影部
104 補正手段
106 基板基準領域抽出手段
108,112 観測値算出手段
110 第1基板ヒストグラム作成手段
114 実搬送速度測定手段
200 設計値算出手段
202 CADデータ読み込み手段
204 設計画像作成手段
206 設計基準領域抽出手段
208,212 計算値算出手段
210 設計ヒストグラム作成手段
214 設定速度読み込み手段
10, 12, 14 Substrate visual inspection device 20 Deformation parameter calculation means 30 Reference image creation means 40, 400 Image superimposition means 402 Reference image histogram creation means 404 Second substrate histogram creation means 406 Shift amount calculation means 408 Image superposition means 50 CAD Data storage means 52 Reference area storage section 54 Color data by layer 70 Inspection means 72 Area feature data extraction means 74 Inspection section 76 Reference feature data storage means 80 Output section 100 Substrate observation means 102 Imaging section 104 Correction means 106 Substrate reference area extraction means 108, 112 Observation value calculation means 110 First substrate histogram creation means 114 Actual transport speed measurement means 200 Design value calculation means 202 CAD data reading means 204 Design image creation means 206 Design reference area extraction means 208, 212 Calculation value calculation means 2 10 Design histogram creating means 214 Setting speed reading means
Claims (9)
撮影された基板の画像である基板画像の物理量に関する観測データであって、内因又は外因に起因する前記基板画像の変形を反映した観測値Aを求める基板観測手段と、
前記基板の設計用のCADデータを記憶手段から読み出して作成された設計画像に関して、前記観測値Aに対応する設計値aを求める設計値算出手段と、
A/aで与えられる変形パラメータを算出する変形パラメータ算出手段と、
前記変形パラメータを前記設計値aに作用させて前記設計画像の変形画像である参照画像を作成する参照画像作成手段と、
前記基板画像と前記参照画像とを暫定的に重ね合わせ、該基板画像と該参照画像とに共通した属性であって、該基板画像と該参照画像のそれぞれの画像内位置に関係づけられた基板属性と参照属性との一致度を、該基板画像及び該参照画像の相対的位置を変化させながら算出し、該一致度が最大となる点で前記基板画像と前記参照画像とを重ね合わせる画像重畳手段と
を備えることを特徴とする基板外観検査装置。 A board visual inspection apparatus using a computer,
Board observation means for obtaining an observation value A that reflects the deformation of the board image caused by an internal factor or an external factor, which is observation data relating to a physical quantity of a board image that is a captured board image;
A design value calculating means for obtaining a design value a corresponding to the observed value A with respect to a design image created by reading out CAD data for designing the substrate from a storage means;
Deformation parameter calculation means for calculating a deformation parameter given by A / a;
Reference image creating means for creating a reference image that is a deformed image of the design image by applying the deformation parameter to the design value a;
The board image and the reference image are temporarily overlapped, and the board has an attribute common to the board image and the reference image, and is related to the position in each of the board image and the reference image The degree of coincidence between the attribute and the reference attribute is calculated while changing the relative positions of the board image and the reference image, and image superposition is performed to superimpose the board image and the reference image at a point where the degree of coincidence is maximized. And a substrate visual inspection apparatus.
前記基板属性を、前記第1及び第2座標軸の各々に沿った前記基板画像の色の分布としての第1及び第2基板画像色分布とし、及び、前記参照属性を、第1及び第2座標軸の各々に沿った前記参照画像の色の分布としての第1及び第2参照画像色分布とすることを特徴とする請求項1に記載の基板外観検査装置。 A first orthogonal coordinate system including a first coordinate axis and a second coordinate axis is commonly set for the substrate image and the reference image,
The board attribute is a first and second board image color distribution as a color distribution of the board image along each of the first and second coordinate axes, and the reference attribute is a first and second coordinate axis. The board visual inspection apparatus according to claim 1, wherein first and second reference image color distributions as color distributions of the reference image along each of the first and second reference image color distributions are provided.
前記基板観測手段は、前記基板画像における当該基準領域間の距離としての第1基板距離〜第n基板距離(nは3以上の整数)を前記観測値Aとし、
前記設計値算出手段は、前記設計画像における前記基準領域間の距離としての第1設計距離〜第n設計距離を前記設計値aとしてそれぞれ設定し、
前記変形パラメータ算出手段は、前記変形パラメータA/aとして、(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)をそれぞれ算出し、
前記参照画像作成手段は、前記変形パラメータA/aとしての(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)を、前記設計値aとしての第1設計距離〜第n設計距離にそれぞれ乗じることにより、前記参照画像を作成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板外観検査装置。 Set three or more common reference areas for each of the substrate image and the design image;
The substrate observation means uses the first substrate distance to the nth substrate distance (n is an integer of 3 or more) as the distance between the reference regions in the substrate image as the observation value A,
The design value calculation means respectively sets a first design distance to an nth design distance as a distance between the reference regions in the design image as the design value a.
The deformation parameter calculation means calculates (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / nth design distance) as the deformation parameter A / a,
The reference image creating means uses (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / nth design distance) as the deformation parameter A / a as a first design distance as the design value a. The substrate appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the reference image is created by multiplying each of the nth design distance.
前記基板観測手段は、
該第3座標軸方向に沿った前記基板画像の一端部及び他端部の座標と、該第3座標軸方向に沿った前記基板画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第1基準点として設定し、隣り合った第1基準点間の距離としてのm個(mは1以上の整数)の第3基板基準点間距離、並びに、
該第4座標軸方向に沿った前記基板画像の一端部及び他端部の座標と、該第4座標軸方向に沿った前記基板画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第2基準点として設定し、隣り合った第2基準点間の距離としてのp個(pは1以上の整数)の第4基板基準点間距離の双方を前記観測値Aとし、
前記設計値算出手段は、
該第3座標軸方向に沿った前記設計画像の一端部及び他端部の座標と、該第3座標軸方向に沿った前記設計画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第3基準点として設定し、隣り合った第3基準点間の距離としてのm個の第3設計基準点間距離、並びに、
該第4座標軸方向に沿った前記設計画像の一端部及び他端部の座標と、該第4座標軸方向に沿った前記設計画像の色分布におけるピーク座標とをそれぞれ第4基準点として設定し、隣り合った第4基準点間の距離としてのp個の第4設計基準点間距離の双方を前記設計値aとし、
前記変形パラメータ算出手段は、前記変形パラメータA/aとして、前記第3座標軸方向に関しては、m個の(第3基板基準点間距離/第3設計基準点間距離)を算出し、及び前記第4座標軸方向に関しては、p個の(第4基板基準点間距離/第4設計基準点間距離)を算出し、
前記参照画像作成手段は、
前記第3座標軸方向に関しては、m個の前記(第3基板基準点間距離/第3設計基準点間距離)のそれぞれを、対応する前記第3設計基準点間距離に乗じ、及び、
前記第4座標軸方向に関しては、p個の前記(第4基板基準点間距離/第4設計基準点間距離)のそれぞれを、対応する前記第4設計基準点間距離に乗じることにより、
前記参照画像を作成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板外観検査装置。 A second orthogonal coordinate system including a third coordinate axis and a fourth coordinate axis is commonly set in the substrate image and the design image;
The substrate observation means includes
The coordinates of one end and the other end of the substrate image along the third coordinate axis direction and the peak coordinates in the color distribution of the substrate image along the third coordinate axis direction are set as first reference points, respectively. M (m is an integer of 1 or more) third substrate reference point distances as distances between adjacent first reference points, and
The coordinates of one end and the other end of the substrate image along the fourth coordinate axis direction and the peak coordinates in the color distribution of the substrate image along the fourth coordinate axis direction are set as second reference points, respectively. Both of p (p is an integer of 1 or more) fourth substrate reference point distances as the distance between adjacent second reference points are the observed values A,
The design value calculation means includes
The coordinates of one end and the other end of the design image along the third coordinate axis direction and the peak coordinates in the color distribution of the design image along the third coordinate axis direction are set as third reference points, respectively. M distances between third design reference points as distances between adjacent third reference points, and
The coordinates of one end and the other end of the design image along the fourth coordinate axis direction and the peak coordinates in the color distribution of the design image along the fourth coordinate axis direction are respectively set as fourth reference points, Both of the p fourth design reference point distances as the distance between the adjacent fourth reference points are set as the design value a,
The deformation parameter calculation means calculates m (distance between third substrate reference points / distance between third design reference points) for the third coordinate axis direction as the deformation parameter A / a; and For the four coordinate axis directions, p (distance between fourth substrate reference points / distance between fourth design reference points) is calculated,
The reference image creating means includes
With respect to the third coordinate axis direction, each of the m (distance between third substrate reference points / distance between third design reference points) is multiplied by the corresponding distance between the third design reference points, and
For the fourth coordinate axis direction, by multiplying each of the p (distance between fourth substrate reference points / distance between fourth design reference points) by the corresponding distance between the fourth design reference points,
The substrate visual inspection apparatus according to claim 1, wherein the reference image is created.
前記基板観測手段は、前記観測値Aとして、前記基板の搬送方向に沿った位置座標dにおける実搬送速度V(d)を用い、
前記設計値算出手段は、前記設計画像に関する前記設計値aとして前記設定搬送速度V0を用い、
前記変形パラメータ算出手段は、変形パラメータA/aとして、前記基板の前記位置座標dにおける(V(d)/V0)を用い、
前記参照画像作成手段は、前記設計画像の前記位置座標dに対応する位置において、前記変形パラメータA/aとしての(V(d)/V0)で、該設計画像の前記搬送方向に沿った長さを除することにより、前記参照画像を作成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板外観検査装置。 An image obtained by photographing the substrate transported at a preset transport speed V 0 with a line sensor is used as the substrate image.
The substrate observing means uses an actual transport speed V (d) at a position coordinate d along the transport direction of the substrate as the observed value A,
The design value calculation means uses the set conveyance speed V 0 as the design value a related to the design image,
The deformation parameter calculation means uses (V (d) / V 0 ) at the position coordinate d of the substrate as a deformation parameter A / a.
The reference image creating means is (V (d) / V 0 ) as the deformation parameter A / a at a position corresponding to the position coordinate d of the design image along the transport direction of the design image. The substrate visual inspection apparatus according to claim 1, wherein the reference image is created by dividing a length.
前記基板観測手段は、前記基板画像における当該基準領域間の距離としての第1基板距離〜第n基板距離(nは3以上の整数)を前記観測値Aとし、
前記設計値算出手段は、前記設計画像における前記基準領域間の距離としての第1設計距離〜第n設計距離を前記設計値aとし、
前記変形パラメータ算出手段は、前記変形パラメータA/aとして、(第1基板距離/第1設計距離)〜(第n基板距離/第n設計距離)の単純平均を算出し、
前記参照画像作成手段は、前記変形パラメータA/aとしての前記単純平均を、前記設計値aとしての第1設計距離〜第n設計距離にそれぞれ乗じることにより、前記参照画像を作成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板外観検査装置。 A common reference area of three or more points is set for each of the board image and the design image,
The substrate observation means uses the first substrate distance to the nth substrate distance (n is an integer of 3 or more) as the distance between the reference regions in the substrate image as the observation value A,
The design value calculating means sets the first design distance to the nth design distance as the distance between the reference regions in the design image as the design value a.
The deformation parameter calculation means calculates a simple average of (first substrate distance / first design distance) to (nth substrate distance / nth design distance) as the deformation parameter A / a,
The reference image creating means creates the reference image by multiplying the simple average as the deformation parameter A / a by a first design distance to an nth design distance as the design value a, respectively. The board | substrate visual inspection apparatus as described in any one of Claims 1-3.
撮影された基板の画像である基板画像の物理量に関する観測データであって、内因又は外因に起因する前記基板画像の変形を反映した観測値Aを求める基板観測手段と、
前記基板の設計用のCADデータを記憶手段から読み出して作成された設計画像から前記観測値Aに対応する設計値aを算出する設計値算出手段と、
a/Aで与えられる変形パラメータを算出する変形パラメータ算出手段と、
前記変形パラメータを前記観測値Aに乗じて基板画像を参照画像へと変形する参照画像作成手段と、
前記参照画像と前記設計画像とを暫定的に重ね合わせ、該参照画像と該設計画像とに共通した属性であって、該参照画像と該設計画像のそれぞれの画像内位置に関係づけられた参照属性と設計属性との一致度を、該参照画像及び該設計画像の相対的位置を変化させながら算出し、該一致度が最大となる点で前記参照画像と前記設計画像とを重ね合わせる画像重畳手段と
を備えることを特徴とする基板外観検査装置。 A board visual inspection apparatus using a computer,
Board observation means for obtaining an observation value A that reflects the deformation of the board image caused by an internal factor or an external factor, which is observation data relating to a physical quantity of a board image that is a captured board image;
Design value calculating means for calculating a design value a corresponding to the observed value A from a design image created by reading CAD data for designing the substrate from the storage means;
deformation parameter calculating means for calculating a deformation parameter given by a / A;
A reference image creation means for transforming the substrate image into a reference image by multiplying the observed parameter A by the deformation parameter;
The reference image and the design image are temporarily overlapped, and are attributes common to the reference image and the design image, and the reference is related to the position in each of the reference image and the design image Image superimposition that calculates the degree of coincidence between the attribute and the design attribute while changing the relative position of the reference image and the design image, and superimposes the reference image and the design image at a point where the degree of coincidence is maximized And a substrate visual inspection apparatus.
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