KR20080079340A

KR20080079340A - 결함검사장치 및 결함검사방법

Info

Publication number: KR20080079340A
Application number: KR1020087019735A
Authority: KR
Inventors: 큉 웨이 쵸우; 준 후지와라; 고지 야마베; 아유무 이노우에
Original assignee: 고꾸사이 기쥬쯔 가이하쯔 가부시키가이샤; 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2008-08-29
Also published as: JPWO2003054530A1; TWI241404B; US20060109466A1; WO2003054530A1; US7286234B2; TW200306414A; JP4136938B2; KR100905493B1; KR20040076255A; KR100862339B1

Abstract

가이드롤러(26)에 감긴 구리박의 표면에 빛을 조사하여 구리박 표면으로부터의 정반사광을 CCD 카메라(14a)로, 구리박 표면으로부터의 산란광을 CCD 카메라 (14b)로 각각 수광하고, 수광된 정반사광의 광량이 제 1 한계값 이상의 영역 내에 제 2 한계값 이상의 휘도부분이 존재하고, 또한 수광된 산란광의 광량이 휘도 평균치보다 작은 경우에, 그 영역이 불량구리부분이라고 판단한다.

구리박검사, 결함검사

Description

결함검사장치 및 결함검사방법{DEFECT INSPECTION DEVICE AND DEFECT INSPECTION METHOD}

본 발명은 전자회로 등의 프린트기판에 사용되는 구리박 표면에 빛을 조사하여 기판의 에칭 후에 에칭 잔여물로서 남기 쉬운 불량 구리부분을 광학적으로 검출하는 구리박 검사장치 및 구리박 검사방법, 시트형상의 피검사물의 결함부분을 특정하는 결함검사장치 및 결함검사방법에 관한 것이다.

얇은 강판 표면 등의 피검사면에 빛을 조사하여 이 피검사면으로부터의 반사광을 해석함으로써 피검사면에 존재하는 표면 흠집을 광학적으로 검출하는 표면 흠집 검사는 종래부터 여러가지의 방법이 제안되어 있다.

예를 들면 피검체 표면에 대하여 빛을 입사하여, 피검체 표면으로부터의 정반사광 및 확산 반사광을 카메라로 검출하는 금속물체의 표면 탐상방법이 일본국 특개 소58-204353호 공보에 제안되어 있다. 이 표면 탐상방법에 있어서는 피검체 표면에 대하여 35°내지 75°의 각도로 빛을 입사하여 피검체 표면으로부터의 반사광을 정반사방향과 입사방향 또는 정반사방향으로부터 20°이내의 각도방향에 설치한 2대의 카메라로 수광한다. 그리고 2대의 카메라의 수광신호를 비교하여 예를 들면 양자의 논리합을 취한다. 그리고 2대의 카메라가 동시에 이상치를 검출한 경우에만 그 이상치를 흠집이라고 간주함으로써 노이즈에 영향받지 않는 표면 탐상방법을 실현하고 있다.

또, 피검체로부터의 후방 산란광을 수광함에 의한 피검체 표면의 흠집 검사방법이 일본국 특개소60-228943호 공보에 제안되어 있다. 이 흠집 검사방법에 있어서는 스테인리스강판에 대하여 큰 입사각으로 빛을 입사하여 입사측으로 되돌아가는 반사광, 즉 후방 산란광을 검출함으로써 스테인리스강판 표면의 흠집을 검출하고 있다.

또한 복수의 후방 산란 반사광을 검출함에 의한 평강(flat steel) 열간 탐상장치가 일본국 특개평8-178867호 공보에 제안되어 있다. 이 평강 열간 탐상장치는 열간 압연된 평강상의 스크래치를 검출한다. 그리고 이 탐상장치에 있어서는 스크래치의 흠집 사면각도는 10∼40°이고, 이 범위의 흠집 사면으로부터의 정반사광을 모두 커버할 수 있도록 후방 확산 반사방향에 복수대의 카메라가 배치되어 있다.

그러나 상기한 각 공개공보에 제안된 각 측정기술에서는 현저한 요철성을 가지는 흠집을 검출하는 것을 목적으로 한 것으로, 현저한 요철성을 가지지 않은 구리박의 부착에 의한 결함에 대해서는 확실하게 검출하는 것이 곤란하였다.

예를 들면 일본국 특개소58-204353호 공보의 탐상방법에 있어서는, 정반사광과 산란반사광을 수광하는 2대의 카메라를 가지고 있으나, 그 목적은 2개의 카메라에 있어서의 검출신호의 논리합에 의한 노이즈의 영향제거이다. 따라서 현저한 요철성을 가지는 흠집, 즉 표면에 균열 ·찔림 ·박리를 일으키고 있는 흠집에 대해 서는 양쪽의 카메라로 흠집의 신호가 포착되기 때문에 적용 가능하다. 그러나 어느 한쪽의 카메라로밖에 흠집의 신호를 포착할 수 없을 것 같은 현저한 요철성을 가지지 않은 결함의 경우는 확실하게 그 결함을 검출할 수는 없다.

또, 일본국 특개소60-228943호 공보의 표면상태 검사방법은, 표면 거칠기가 작은 스테인리스강판상에 나타난(顯在化) 솟아 오른 박리흠집을 대상으로 하고 있다. 따라서 나타나지 않은 솟아 오른 부분이 없는 결함에 적용할 수는 없다.

또, 일본국 특개평8-178867호 공보의 평강 열간 탐상장치는 스크래치를 대상으로 하고 있고, 흠집 사면에서의 정반사광을 포착하는 것에 의거하고 있기 때문에, 현저한 요철성을 가지지 않은 결함의 경우에는 후방 산란 반사광으로는 포착되지 않는 것이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것으로, 피검사물의 결함을 높은 정밀도로 검출하는 결함검사장치 및 결함검사방법, 또 특히 구리박 표면에 있어서 에칭 잔여물이 되기 쉬운 불량 구리부분을 높은 정밀도로 검출하는 구리박 검사장치 및 구리박 검사방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 제 1 발명의 구리박 검사장치는, 구리박 표면에 빛을 조사하는 광원과, 상기 피검사면으로부터의 정반사광을 수광하는 제 1 수광수단과, 상기 피검사면으로부터의 산란광을 수광하는 제 2 수광수단과, 상기 제 1 수광수단에 의해 수광된 구리박 표면의 상기 소정영역의 빛의 광량이 제 1 한계값 이상, 상기 제 2 수광수단에 의하여 수광된 상기 소정영역의 빛의 광량이 제 1 한계값보다 작은 제 2 한계값 이하인 경우에, 상기 소정영역이 불량 구리부분이라고 판단하는 판단부를 포함하여 구성되어 있다.

또, 제 2 발명의 구리박 검사방법은 구리박 표면에 빛을 조사하여 상기 피검사면으로부터의 정반사광을 제 1 수광수단에 의해 수광하고, 상기 피검사면으로부터의 산란광을 제 2 수광수단에 의해 수광하고, 상기 제 1 수광수단에 의해 수광된 구리박 표면의 소정영역의 빛의 광량이 제 1 한계값 이상, 상기 제 2 수광수단에 의해 수광된 상기 소정영역의 빛의 광량이 제 1 한계값보다 작은 제 2 한계값 이하인 경우에 상기 소정영역이 불량 구리부분이라고 판단하는 것이다.

구리박의 제조는, 통상 구리박을 석출하는 전해공정과, 석출된 구리박의 표면에 다시 구리가루를 붙이는 조화(粗化)처리공정에 의하여 행하여지고 있다. 프린트기판의 구리박부분이 에칭 잔여물로서 남는 부분은 전해공정에서 석출될 때의 석출형상이, 주위의 부분과 비교하여 두드러지게 구리박 표면으로부터 돌출되어 있거나, 이 돌출부분의 영역이 큰 부분(이하 이들을 합쳐서「이상석출부분」이라 함)이고, 또 전해공정에서 석출부분이 매우 미세하게 석출된 부분에, 조화처리공정에서 비교적 큰 구리의 덩어리가 구리박 표면에 부착된 부분(이하 이들을 합쳐서 「구리가루부분」이라 함)인 것이 출원인의 연구에 의해 분명해졌다. 그래서 본 발명에서는 이와 같은 이상석출부분이나 구리가루부분에서 에칭 잔여물이 되기 쉬운 부분(이하 이들을 합쳐서 「불량 구리부분」이라 함)을 결함부분으로서 검출한다.

제 1 및 제 2 발명에 의하면, 구리박 표면에 빛을 조사하여 구리박 표면의 소정영역으로부터의 정반사광을 제 1 수광수단에 의하여 수광하고, 상기 소정영역으로부터의 산란광을 제 2 수광수단에 의해 수광한다. 여기서 구리박 표면의 불량구리부분으로부터의 정반사광의 광량은 불량구리부분이 아닌 부분으로부터의 정반사광의 광량보다도 많고, 피검사면의 불량구리부분으로부터의 산란광의 광량은 불량구리부분이 아닌 부분으로부터의 산란광의 광량보다도 적은 것이 실험에 의해 판명되고 있다. 그런데 반사광 또는 산란광의 어느 한쪽의 광량에만 의거하여 판단을 하면 구리박 표면에 있는 흠집 등에 의하여 빛의 반사방향이 변하는 경우가 있어, 정확하게 불량구리부분인지의 여부를 판단하는 것이 곤란하다. 그래서 판단부에서는 불량구리부분인 것을 판단하기 위하여 한계값을 설정하고, 제 1 수광수단에 의하여 수광된 빛의 광량이 제 1 한계값 이상이고, 또한 제 2 수광수단에 의하여 수광된 빛의 광량이 제 2 한계값 이하가 되는 소정영역이 불량구리부분이라고 판단한다.

이와 같이 부착된 불량구리부분의 빛의 반사특성에 의거하여 한계값을 설정하고, 정반사광 및 산란광의 2종류의 빛의 수광결과와 각각의 한계값과의 비교결과에 의거하여 불량구리부분의 유무를 판단하기 때문에, 반사광 또는 산란광 중 어느 한쪽에 의거하여 판단하는 경우와 비교하여, 보다 정확하게 불량구리부분의 부착에 의한 결함을 추출할 수 있다.

또한 제 1 발명 및 제 2 발명에서는 제 1 수광수단에 의해 수광된 빛의 광량이 제 1 한계값보다 큰 제 3 한계값 이상의 영역이 소정영역의 내부에 존재하는 경우에, 상기 소정영역이 불량구리부분이라고 판단할 수도 있다.

이와 같이 수광되는 정반사광을 2단계의 한계값으로 나누어 제 1 한계값 이상의 빛이 수광된 소정영역에 대하여 다시 제 3 한계값 이상의 빛이 수광되는 부분이 존재하는 것을 불량구리부분의 판단의 조건으로 함으로써 보다 정확하게 불량구리부분을 검출할 수 있다.

또한 제 1 발명 및 제 2 발명에서는 소정영역이 소정크기 이상인 경우에 그 소정영역에 불량구리부분이라고 판단할 수도 있다.

불량구리부분이 소정크기보다도 작은 경우에는 에칭에 지장이 없는 경우가 많고, 또 노이즈에 의한 이상값 부분 등을 배제할 필요도 있다. 이와 같이 제 1 한계값 이상의 조건을 만족한 소정영역이 어느 정도 뭉쳐 소정 크기 이상의 영역을 이루는 경우에 불량구리부분이라고 판단함으로써 에칭에 지장이 없는 부분이나 노이즈에 의한 이상값 부분 등을 배제할 수 있어, 보다 정확하게 불량구리부분을 추출할 수 있다.

또한 제 1 발명 및 제 2 발명의 제 2 수광수단은, 피검사면의 정면으로부터 산란광을 수광함으로써 적절한 산란광을 수광할 수 있다.

또, 제 1 발명 및 제 2 발명은 불량구리부분이라고 판단된 소정영역으로부터의 반사광을 제 1 및 제 2 수광수단보다도 해상도가 높은 제 3 수광수단에 의해 수광하고, 상기 제 3 수광수단에 의해 수광한 광량에 의거하여 다시 불량구리부분인지를 구별하고, 그 결과 불량구리부분이라고 구별된 경우에 최종적으로 불량구리부분이라고 판단함으로써 보다 높은 정밀도로 불량구리부분을 판단할 수 있다.

제 3 발명의 결함검사장치는, 이동하는 시트형상의 피검사물의 표면을 이동방향의 상류측에서 촬상하는 제 1 촬상수단과, 상기 촬상된 화상에 의거하여 상기 피검사물의 표면의 결함부분을 검출하는 검출수단과, 상기 이동방향의 하류측에서 상기 결함부분을 다시 촬상하는 제 1 촬상수단보다도 해상도가 높은 제 2 촬상수단과, 다시 촬상된 화상에 의거하여 상기 결함부분의 결함이 확인된 경우에 상기 결함부분에 결함이 생겼다고 판단하는 결함판단수단을 포함하여 구성되어 있다.

또 제 4 발명의 결함검사방법은, 이동하는 시트형상의 피검사물의 표면을 이동방향의 상류측에서 제 1 촬상수단에 의해 촬상하고, 상기 촬상된 화상에 의거하여 상기 피검사물의 표면의 결함부분을 검출하고, 상기 이동방향의 하류측에서 상기 결함부분을 제 1 촬상수단보다도 해상도가 높은 제 2 촬상수단으로 다시 촬상하 고, 다시 촬상된 화상에 의거하여 상기 결함부분의 결함이 확인된 경우에 상기 결함부분에 결함이 생겼다고 판단하는 것이다.

제 3 및 제 4 발명에 의하면 해상도가 낮은 제 1 촬상수단으로 시트형상의 피검사물의 표면을 촬상하여 결함부분을 검출하고, 검출된 결함부분을 제 1 촬상수단보다도 해상도가 높은 제 2 촬상수단으로 다시 촬상하고, 다시 촬상된 화상에 의거하여 결함이 확인된 경우에 상기 결함부분에 결함이 생겼다고 판단하기 때문에, 보다 높은 정밀도로 결함검출을 할 수 있다.

고가의 고해상도의 촬상수단으로의 촬상은, 제 1 촬상수단에 의해 촬상된 화상에 의거하여 결함이 있다고 판단된 부분에서만 행하기 때문에, 촬상범위를 한정할 수 있어 효율 좋게 피검사물의 결함을 검출할 수 있다.

이하, 본 발명의 구리박검사장치에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

[제 1 실시형태]

본 실시형태에 관한 구리박 검사장치(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이 라이트(12a, 12b, 12c), CCD 센서(14a, 14b), 가이드롤러(20) 및 신호처리부(28)(도 1에는 도시 생략)를 포함하여 구성되어 있다.

피검사체로서의 구리박(26)은 도시 생략한 구리박 제조장치로부터 배출되어 있고, 복수의 롤러를 거쳐 구리박 검사장치(10)로 안내되어 있다. 구리박(26)의 크기로서는 예를 들면 폭 1300 mm, 1350 mm, 두께 12 ㎛, 18 ㎛, 35 ㎛, 70 ㎛의 것이 있다. 가이드롤러(20)는 화살표(X)의 방향으로 회전하여, 피검사체로서의 구리박(26)을 반송한다. 구리박(26)은 가이드롤러(20)의 아래쪽의 바깥 둘레를 따라 표면을 바깥쪽으로 하여 감겨 있다.

구리박(26)에 빛을 조사하는 라이트(12a)는 가이드롤러(20) 중심부의 수평방향보다 아래쪽에 위치하는 구리박(26)의 판독부분(P)을 조사[예를 들면 입사각 30°로)하는 위치에 설치되어 있고, 판독부분(P)에 빛을 조사한다. CCD 센서(14a)는 가이드롤러(20)의 축방향을 따라 복수대(예를 들면 6대), 라이트(12a)에 의하여 조사된 판독부분(P)으로부터의 빛의 정반사광의 광축상에 설치되어 있고, 판독부분(P)으로부터의 반사광을 수광한다.

가이드롤러(20)의 회전축에는 가이드롤러(20)의 회전에 따른 펄스신호를 출력하는 도시 생략한 로터리인코더(16)가 연결되어 있다.

라이트(12b)는 가이드롤러(20) 중심부의 수평방향보다 아래쪽에 위치하는 구리박(26)의 판독부분(Q)을 조사(예를 들면 입사각 45°의 방향으로부터)하는 위치에 설치되어 있고, 판독부분(Q)에 빛을 조사한다. 또 라이트(12c)는, 판독부분(Q)의 법선에 대하여 라이트(12b)가 설치된 위치와는 반대측의 방향에 설치되어 있고, 판독부분(Q)에 빛을 조사한다. CCD 센서(14b)는 가이드롤러(20)의 축방향을 따라 복수대(예를 들면 6대), 판독부분(Q)의 법선방향에 설치되어 있고, 판독부분(Q)으로부터의 산란광을 수광한다.

신호처리부(28)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 판정부(18), 반사광처리부 (22) 및 산란광처리부(24)를 포함하여 구성되어 있다. 반사광처리부(22)는 CCD 센서(14a) 및 판정부(18)와 접속되어 있고, 산란광처리부(24)는 CCD 센서(14b) 및 판정부(18)와 접속되어 있다. 로터리인코더(16)는 가이드롤러(20) 및 판정부(18)와 접속되어 있다. 또한 반사광처리부(22), 산란광처리부(24) 및 판정부(18)는 CPU, ROM, RAM을 포함하는 마이크로컴퓨터로 구성할 수 있다.

다음에 본 실시형태의 작용에 대하여 설명한다.

도시 생략한 구동부에 시동지시를 내면 가이드롤러(20)가 X 방향으로 회전하여 구리박(26)의 반송을 개시한다. 동시에 라이트(12a)는 구리박(26)의 판독부분(P)을 예를 들면 입사각 30°로 조사하고, CCD 센서(14a)는 예를 들면 수광각 30°로 구리박(26)의 판독부분(P)의 경사방향으로부터의 반사광 즉 정반사광을 수광한다. 라이트(12b, 12c)는 구리박(26)의 판독부분(Q)을 예를 들면 입사각 45°로 조사하고, CCD 센서(14b)는 판독부분(Q)의 정면, 즉 수광각 0°로 판독부분(Q)으로부터의 산란광을 수광한다. 수광은 도 3a에 나타내는 바와 같이 구리박(26)의 폭방향(W), 길이 방향(H)의 일정크기 단위로 행하여진다. CCD 센서(14a) 및 CCD 센서(14b)에서는 수광한 빛의 강도에 따라 각 화소를 8 비트의 휘도신호로 변환한 화상 데이터를 반사광처리부(22) 및 산란광처리부(24)에 각각 송신한다.

반사광처리부(22)에서는 CCD 센서(14a)로부터의 화상 데이터를 수신하면 도 4에 나타낸 반사광처리가 행하여진다.

단계 80에서 화상 데이터를 수신하고, 단계 82에서 수신한 화상 데이터의 휘도의 평균치를 산출한다. 단계 84에서 산출한 휘도 평균치를 예를 들면 1.3 배 하 여 이 휘도 평균치보다 제 1 소정배 큰 값을 한계값으로 한다.

여기서 구리박(26)의 불량구리부분은, 불량구리부분이 아닌 구리박 표면과 비교하여 반사광의 광량은 커지는 것이 실험에 의해 판명되어 있다. 즉, 불량구리부분의 휘도는 불량구리부분이 아닌 부분보다도 휘도가 커서 사람의 눈에는 흰빛을 띠게 보인다. 따라서 수신한 화상 데이터에 있어서 휘도가 큰 부분은 불량구리부분일 가능성이 높다.

그래서 단계 86에서 산출된 휘도 평균치의 예를 들면 1.3 배를 제 1 한계값으로 하고, 휘도가 휘도 평균치 × 1.3 보다도 큰 화소로 구성되는 영역마다, 휘도가 높은 영역임을 나타내는 흰색의 라벨링을 행한다. 단계 88에서 흰색 라벨링이 실시된 영역이 어느 정도 큰 것, 즉 백색 라벨링 화소가 어느 정도 뭉쳐 있는 부분을 추출한다. 이것은 CCD 센서(14a)에 의해 변환된 화상 데이터에는 어느 정도의 잡음이 발생하고 있기 때문에 불량구리부분이 아니어도 휘도가 큰 화소가 발생하여 라벨링되어 있거나, 에칭에 지장이 없는 작은 이상석출, 또는 구리가루 부착부분도 있기 때문에 이들의 것을 배제하기 위하여 행하는 처리이다. 그래서 소정 크기 이상의 라벨링영역만을 추출하는 필터처리를 행하여 소정 크기보다도 작은 라벨링영역을 구성하는 백색 라벨링 영역을 배제한다. 또한 상기 소정 크기는 CCD 센서(14a)의 정밀도, 결함으로서 배제해야 할 이상석출, 또는 구리가루 부착부분의 크기 등을 고려하여 설정한다.

여기서 CCD 센서(14a)로 도입한 화상에서는 소정 크기 이상의 백색 라벨링 영역을 구성하는 화소 중에 다시 일정치 이상의 휘도를 가지는 화소가 있는 경우 에, 즉 어느 정도 휘도가 높은 영역 내에 또한 그것 이상의 휘도부분이 있는 경우에 에칭 잔여물이 될 가능성이 높다. 그래서 단계 90에서 예를 들면 휘도 평균치의 1.7 배의 휘도치를 구하고, 휘도 평균치의 1.7 배의 휘도치를, 즉 휘도 평균치의 제 1 소정배보다 큰 제 2 소정배의 값을 제 2 한계값으로 하고, 단계 92에서 소정 크기 이상의 라벨링 영역을 구성하는 백색 라벨링 화소 중에 제 2 한계값보다도 휘도가 큰 화소가 존재하는 백색 라벨링 영역만을 추출하고, 제 2 한계값보다도 휘도가 큰 화소가 존재하지 않는 백색 라벨링 영역을 제외한다. 또한 제 2 한계값보다도 휘도가 큰 화소에 대해서도 상기와 마찬가지로 라벨링 및 필터링을 행하여, 어느 정도 큰 영역의 것만을 판단의 대상으로서 사용할 수도 있다. 그리고 단계 94에서 백색 라벨링이 실시된 화상을 판단부(18)에 출력하여 본 처리를 종료한다.

도 3a의 (1)에 CCD 센서(14a)로 도입된 화상의 예를, 도 3a의 (2)에 본 처리의 단계 88의 종료 후의 화상의 예를, 도 3a의 (3)에 본 처리 종료 후의 화상의 예를 나타낸다. CCD 센서(14a)로 도입된 화상 데이터에는 평균치 × 1.3 보다도 큰 휘도값의 부분으로서 l, m, s, o가 인식되어 있으나 (1), 단계 88의 종료 후에는 소정 크기보다도 작은 o 부분이 제외되어 l, m 및 s 부분이 남고 (2), 본 처리종료 후에는 휘도가 평균치 × 1.7 보다도 큰 부분을 내부에 가지지 않은 m 부분이 제외되어 l, m 부분이 추출되고 (3), 이 부분이 결함부분으로 추정되고 있다.

본 처리에 의하면, 휘도 평균치의 제 1 소정배의 값 이상의 영역에서 소정 크기 이상의 크기를 가지는 부분 중에서 휘도 평균치의 제 2 소정배의 값 이상의 영역을 내부에 가지는 부분이 추출된다.

한편, 산란광처리부(24)에서는 CCD 센서(14b)로부터의 화상 데이터를 수신하면 도 5에 나타내는 산란광처리가 행하여진다.

단계 60에서 화상 데이터를 수신하고, 단계 62에서 수신한 화상 데이터의 휘도의 평균치를 산출한다. 또한 화상 데이터의 휘도의 평균치는 W × H 내의 모든 화소의 휘도의 합계를 화소수로 나누어 산출할 수 있다.

여기서 구리박(26)의 불량구리부분은, 불량구리부분이 아닌 구리박 표면과 비교하여 산란광의 광량이 작아지는 것이 실험에 의해 판명되어 있다. 즉, 불량구리부분의 휘도는 불량구리부분이 아닌 부분보다도 휘도가 작아, 사람의 눈에는 검은색을 띠게 보인다. 따라서 수신한 화상 데이터에 있어서 휘도가 작은 부분은 불량구리부분일 가능성이 높다. 그래서 단계 64에서 산출된 휘도 평균치를 한계값으로 하여 휘도가 휘도 평균치보다도 작은 화소로 구성되는 영역마다 흑색의 라벨링을 행한다. 단계 66에서 흑색의 라벨링이 된 영역이 소정 크기 이상인 것, 즉 흑색 라벨링 화소가 어느 정도 뭉쳐 있는 부분을 추출한다. 이것은 CCD 센서(14b)에 의해 변환된 화상 데이터에는 어느 정도의 잡음이 발생하고 있어 불량구리부분이 아니어도 휘도가 작은 화소가 발생하여 흑색 라벨링이 되어 있거나, 에칭에 지장이 없는 작은 이상석출 또는 구리가루 부착부분도 있기 때문에 이들의 경우를 배제하기 위하여 행하는 처리이다. 그래서 소정 크기 이상의 라벨링 영역만을 추출하는 필터처리를 행하여 소정 크기보다도 작은 라벨링 영역을 구성하는 흑색 라벨링 영역을 배제한다. 단계 68에서 흑색 라벨링이 실시된 화상을 판정부(18)에 출력하여 본 처리를 종료한다.

또한 상기에서는 수신한 화상단위의 휘도의 평균치를 한계값으로 하였으나, 불량구리부분을 검출 가능한 그 밖의 한계값을 설정하여 검출할 수도 있다. 또 상기 소정 크기는 CCD 센서(14b)의 정밀도, 결함으로서 배제해야 할 불량구리부분의 크기 등을 고려하여 설정한다.

*도 3b의 (1)에 CCD 센서(14b)로 도입된 화상의 예를, 도 3b의 (2)에 본 처리 후의 화상의 예를 나타낸다. CCD 센서(14b)로 도입된 화상에는 평균치보다도 작은 휘도값의 부분으로서 L, M, S, 0가 인식되어 있으나, 본 처리에 의해 소정 크기보다도 작은 S 부분이 제외되고, L, M 및 0부분이 결함부분으로 추정되고 있다.

본 처리에 의하면 휘도가 작은 부분에서 소정 크기 이상의 크기를 가지는 부분을 추출할 수 있다.

판정부(18)에서는 반사광처리부(22)로부터의 화상 데이터 A 및 산란광처리부(24)로부터의 화상 데이터 B를 수신하여 구리박(26)의 결함부분의 추출처리를 행한다.

*구리박(26)은 가이드롤러(20)에 의하여 반송되어 판독위치(P) 및 판독위치(Q)에서 CCD(14a, 14b)에 의해 각각 판독된다. 따라서 구리박(26)의 동일부분이 판독되는 타이밍에 시간차가 생긴다. 그래서 단계 100에서 이 시간차를 로터리인 코더(16)에 의해 얻어지는 가이드롤러(20)의 회전속도에 대응한 펄스신호를 카운트함으로써 계측하고, 화상 데이터 A를 수신한 후 소정의 시간차로 수신하는 화상 데이터 B를 구리박(26)의 동일부분의 화상 데이터로서 판단하고, 구리박(26)의 동일부분의 화상 데이터 A와 화상 데이터 B의 페어링을 행한다. 단계 102에서 페어링된 화상 데이터 A 및 화상 데이터 B를 대비시켜 화상 데이터 A에서 흑색 라벨링되고, 또한 화상 데이터 B에서 백색 라벨링된 영역을 불량구리부분으로서 추출하고, 단계 104에서 상기 추출된 부분을 출력하여 본 처리를 종료한다.

도 3c에 본 처리가 실시된 화상예를 나타낸다. 산란광처리로 추출된 L, M, 0와, 반사광처리로 추출된 l, s 중에서 산란광처리만으로 추출되고 반사광처리로 추출되지 않은 O 부분은 제외되고, 양쪽의 처리에서 공통하여 추출된 L-l, M-s부분이 추출되어 있다.

본 실시형태에 의하면, 구리박(26)으로부터의 반사광을 구리박(26)의 경사방향으로부터 판독한 화상 데이터에 의거하여 불량구리부분을 추정하는 제 1 추정 및 구리박(26)으로부터의 산란광을 구리박(26)의 정면으로부터 판독한 화상 데이터에 의거하여 불량구리부분을 추정하는 제 2 추정을 행하여, 제 1 추정 및 제 2 추정의 양쪽에 의해 불량구리부분이라고 추정된 부분을 불량구리부분이라고 판단하기 때문에 보다 높은 정밀도로 확실하게 구리박(26) 표면의 불량구리부분을 추출할 수 있다.

[제 2 실시형태]

다음에 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 제 1 실시형태와 동일부분에 대 해서는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관한 구리박 검사장치(11)는, 도 1에 나타내는 제 1 실시형태의 구리박 검사장치(10)의 구성요소를 모두 구비한다. 또한 도 7에 나타내는 바와 같이 제 1 실시형태에서 사용한 CCD 센서보다도 해상도가 높은 CCD 카메라(15) 및 라이트(13)를 제 1 실시형태에서의 구리박 표면 검사위치보다도 구리박(26)의 이동방향의 하류측에 구비하고 있다. 또 도 8에 나타내는 바와 같이 판단부(18)에는 검증(verify)처리부(25)가 접속되어 있고, 검증처리부(25)는 CCD 카메라(15)와 접속되어 있다. CCD 카메라(15)는 구리박(26)의 표면을 수직으로 촬상하도록, 또한 구리박(26)의 폭방향(W)으로 이동 가능하게 설치되고, CCD 카메라(15)의 주위에는 구리박(26)에 빛을 조사하는 링형상의 라이트(13)가 설치되어 있다. 또 CCD 카메라(15)는 판정부(18)와도 접속되어 있다.

제 1 실시형태와 마찬가지로 불량구리부분을 추출한 후, 판정부(18)는 그 추출된 결함부분(이하 「가결함부분」이라 함)의 위치정보를 CCD 카메라(15)의 도시 생략한 구동부에 송신하고, CCD 카메라(15)를 가결함부분을 촬상 가능한 위치로 이동시킨다. 라이트(13)는 가결함부분이 이동하여 오는 타이밍으로 발광하고 CCD 카메라 (15)는 가결함부분의 표면을 촬상한다. 촬상된 화상은 검증처리부(25)에 송신되고, 여기서 도 9에 나타내는 플로우차트에 따라 검증처리가 행하여진다.

단계 110에서 화상을 수신하고, 단계 112에서 수신한 화상의 휘도 평균을 산출한다. 여기서 촬상된 화상은 불량구리부분의 중심이 검게, 그 주변은 하얗게 된다는 특징이 있다. 그래서 단계 114에서 결함부분으로서 추출하는 부분의 주변부 분의 휘도 한계값을 휘도 평균 × 1.3으로 산출하고, 단계 116에서 결함부분으로서 추출하는 부분의 중심부분의 휘도 한계값을 휘도 평균 × 0.2로 산출한다. 단계 118에서 휘도가 휘도 평균치 × 1.3 보다도 큰 화소로 구성되는 영역마다 백색의 라벨링을 행한다. 단계 120에서 백색 라벨링 영역 중에 휘도 평균 × 0.2 보다도 휘도가 작은 화소가 존재하는 백색 라벨링 영역만을 추출하고, 그것 이외의 백색 라벨링 영역을 제외한다. 그리고 단계 122에서 백색 라벨링이 실시된 화상을 출력하여 본 처리를 종료한다. 이 출력된 화상에 있어서의 백색 라벨링이 실시된 영역부분에 불량구리부분이라고 판단할 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 먼저 추출된 불량구리부분에 대하여 보다 해상도가 높은 CCD 카메라로 다시 불량구리부분인지의 여부를 확인하기 때문에, 보다 고정밀도로 불량구리부분을 추출할 수 있다. 또 고가의 고해상도 CCD 카메라로의 촬상은 먼저 촬상된 화상에 의거하여 결함이 있다고 판단된 부분에서만 행하여지기 때문에 촬상범위를 한정할 수 있어 효율좋게 구리박의 결함을 검출할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는, 구리박 표면의 불량구리부분을 추출하였으나, 이것에 한정되는 것이 아니라, 이동하는 시트형상의 피검사물의 표면을 상류측에서 저해상도의 CCD 카메라로 촬상하고, 촬상된 화상에 의거하여 결함부분을 가검출함과 동시에 가검출된 결함부분을 하류측에서 다시 고해상도의 CCD 카메라로 촬상하고, 촬상된 화상에 의거하여 결함이 있다고 된 경우에, 그 부분에 결함이 생겼다고 판단할 수 있다. 시트형상의 피검사물로서는 구리박 외에 종이, CSP 등이 있고, 이들에 적용하는 것이 가능하다.

도 1은 본 실시형태의 구리박 검사장치의 일부의 개략 구성도,

도 2는 제 1 실시형태의 신호처리부분의 개략 블록도,

도 3a 내지 도 3c는 CCD 센서에 의한 판독화상의 예,

도 4는 반사광처리의 플로우차트도,

도 5는 산란광처리의 플로우차트도,

도 6은 판정처리의 플로우차트도,

도 7은 고해상도 CCD 카메라와 구리박의 위치를 나타내는 도,

도 8은 제 2 실시형태의 신호처리부분의 개략 블록도,

도 9는 검증(verify)처리의 플로우차트도이다.

Claims

이동하는 시트형상의 피검사물의 표면을 이동방향의 상류측에서 촬상하는 제 1 촬상수단과,

상기 촬상된 화상에 의거하여 상기 피검사물의 표면의 결함부분을 검출하는 검출수단과,

상기 이동방향의 하류측에서 상기 결함부분을 다시 촬상하는 제 1 촬상수단보다도 해상도가 높은 제 2 촬상수단과,

다시 촬상된 화상에 의거하여 상기 결함부분의 결함이 확인된 경우에 상기 결함부분에 결함이 생겼다고 판단하는 결함판단수단을 구비한 것을 특징으로 하는 결함검사장치.
이동하는 시트형상의 피검사물의 표면을 이동방향의 상류측에서 제 1 촬상수단에 의해 촬상하고,

상기 촬상된 화상에 의거하여 상기 피검사물의 표면의 결함부분을 검출하고,

상기 이동방향의 하류측에서 상기 결함부분을 제 1 촬상수단보다도 해상도가 높은 제 2 촬상수단으로 다시 촬상하고,

다시 촬상된 화상에 의거하여 상기 결함부분의 결함이 확인된 경우에 상기 결함부분에 결함이 생겼다고 판단하는 것을 특징으로 하는 결함검사방법.