JP4879881B2 - 反射性および蛍光性の画像を利用した電気回路を検査するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、製造中の電気回路の検査に関し、より詳細には、プリント回路基板の検査中の非欠陥の誤検出の削減に関する。

製造中にプリント回路基板などの電気回路の欠陥を検出するための、自動光学検査（ＡＯＩ）システムが種々市販されている。ＡＯＩシステムの中には、電気回路から反射した単色または多色光を使用して、被検査対象の電気回路画像を取得するものもある。このような反射光型ＡＯＩシステムとしては、イスラエル国、ヤフネのオーボテック社から入手可能なＳｐｉｒｏｎ（登録商標）、ＩｎＦｉｎｅｘ（登録商標）ＡＯＩシステムがある。ＡＯＩシステムには、走査レーザービームの蛍光反応から被検査対象の電気回路画像を取得するものもある。走査レーザーＡＯＩシステムとしては、Ｖｉｓｉｏｎ（登録商標）ＡＯＩシステムがあり、これもまた、イスラエル国、ヤフネのオーボテック社から入手可能である。

電気回路の全ての欠陥を確実に検出するために、ＡＯＩシステムは、全ての実際の欠陥を検出できるように、充分な感度の検出結果を得られるよう調節されている。このようなレベルに感度を設定すると、非欠陥位置部分に欠陥があるよう間違って認識される結果ともなる。このため、検査後、ＡＯＩで欠陥として認識されたものが実際の欠陥であるか誤判定であるかを確認するため、下流側において確認操作が行われる。

本発明は、電気回路の欠陥を検査をするための改良されたシステムよび方法を提供することを目的とする。

本発明は、更に、異なる時間に取得される電気回路からの反射画像および蛍光画像の両方を検査可能に改良されたＡＯＩシステムを提供することを目的とする。

本発明の好ましい実施の形態に従って提供される電気回路検査方法は、第1の時間の間に、電気回路の少なくとも一部から反射した光を検出することにより、第１の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を光学的に検査する工程と、第２の時間の間に、前記電気回路の少なくとも一部から蛍光により発光した光を光学的に検査する工程と、前記第１の画像と、前記第２の画像と、前記電気回路に対応する基準画像とに基づいて、前記電気回路に含まれる欠陥を特定する工程と、からなり、前記第２の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程は、前記第１の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程により欠陥を含む可能性があるとして特定された前記電気回路の領域のみに対して実行されることを特徴としている。

本発明の他の好ましい実施の形態に従って提供される電気回路検査装置は、電気回路の少なくとも一部から反射した光を検出することにより取得した第１の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査するように作動する反射光検査手段と、前記電気回路の少なくとも一部から蛍光により発光した光を検査するように作動する蛍光検査手段と、前記第１の画像と、前記第２の画像と、前記電気回路に対応した基準画像とに基づいて、前記電気回路の欠陥を特定するように作動し、前記蛍光検査手段は、前記反射光検査手段により欠陥を含む可能性があるとして特定された前記電気回路上の領域のみに対して作動することを特徴としている。

本発明の更なる実施の形態には、次の１以上の付加的特徴および機能が含まれる。

電気回路を走査し、反射光を用いて欠陥候補の検査を行う。

電気回路は、反射光検査により欠陥を含む可能性があると判定された領域のみを対象に蛍光画像を用いて検査される。

この蛍光検査は、電気回路の一部を、４２０ｎｍ未満の波長、好ましくは約４１０ｎｍの波長の光で照射することにより行われる。

この検査は、欠陥の可能性を含む第１の画像の位置に対応する、第２の画像の一部を基準になるものと比較することにより行われる。この比較は、第２の画像から第１の輪郭を抽出し、この第１の輪郭と基準となるものから得られた第２の輪郭とを比較することにより行われる。

欠陥、および誤検出であると最終的に決定されていない欠陥候補の少なくともいずれかを含む電気回路の高品質反射画像を取得し、当該高品質反射画像を評価することにより、より詳細な欠陥の判定を行う。

被検査対象の電気回路を、例えば、２次元画像を取得可能な走査用カメラを使用して走査することにより反射画像及び蛍光画像を順次取得することができる。電気回路は画像取得中は好適なフラッシュを用いて照射される。

図１は、本発明の実施の形態による電気回路検査装置およびその機能を簡略図示したものである。本発明の実施の形態では、ＡＯＩシステム１００は、検査対象の第１の電気回路１１４の少なくとも１以上の反射画像１１２を含む画像を取得する第1の検査ステーション１１０を有する。

反射画像１１２は、第1の電気回路を、例えば走査することにより取得される。反射画像１１２は、電気回路１１４の２次元画像フレームの複数の合成画像であってもよい。異なる反射画像は照射の形態が同じであってもよいし、異なっていてもよい。本発明の実施の形態では、ＡＯＩシステム１００として、Ｓｐｉｒｏｎ（登録商標）ＡＯＩシステムを採用している。このシステムはオーボテック社から市販されており、反射画像の自動光学検査を実施し、次いで蛍光から得られた検査認証画像を光学的に検査することにより、欠陥候補を認証することができるように構成されている。

図１からわかるように、反射画像１１２は、欠陥分析器１２０に提供される。欠陥分析器１２０には、第1の電気回路１１４に対応した基準画像１２２も入力される。基準画像１２２は、例えば、コンピューターファイルリファレンス１２４に予め準備されている。好適なコンピューターファイルリファレンスは、ＣＡＭファイル、または非欠陥であることがわかっているプリント回路基板から取得された画像を用いるようにすればよい。本発明の実施の形態では、コンピュータファイルリファレンス１２４は、２値画像で構成されている。コンピューターファイルリファレンス１２４は、被検査対象の電気回路に対応して、輪郭、すなわち導体および基板の間のエッジのマップで構成するようにしてもよい。

欠陥分析器１２０は、自動的に反射画像１１２を光学的に検査し、電気回路１１４上の欠陥候補１２６の指標を出力する。光学的検査が完了すると、電気回路は、認証ステーション１３０へ受け渡される。図１から、自動光学検査が行われてる第1の電気回路１１４が、検査ステーション１１０に位置しており、第２の、先に検査された電気回路１１５が、認証ステーション１３０に位置していることがわかる。電気回路１１５は、すでに検査ステーション１１０において自動光学検査が完了しており、少なくとも１つの欠陥候補が欠陥分析器１２０により挙げられている。電気回路１１５上の欠陥候補の位置は、同時に検査された他の電気回路において発見された欠陥候補の位置とは通常異なるが、同じ場合もあり、また連続する同じタイプの電気回路の同じ位置に発生することもある。

（先に検査された電気回路１１５上で認識された欠陥候補に対応した）欠陥候補１２６の指標は、認証コントローラ１３４に入力される。認証コントローラ１３４は認証ステーション１３０と通信可能となっている。認証ステーション１３０は、図１からわかるように、第1の検査ステーション１１０と同じシャーシ上に一体的に形成されている。検査ステーション１１０と認証ステーション１３０を一体的に形成したシステムは、Ｓｐｉｒｏｎ（登録商標）システムであり、オーボテック社から市販されている。認証ステーション１３０は、スタンドアローン型のものでもよく、例えば、ＶＲＳ−５（登録商標）認証および修復ステーションであってもよく、これもイスラエル国、ヤフネのオーボテック社から市販されており、スタンドアローンの自動光学検査ステーションの下流で作動する。このスタンドアローン型自動光学検査ステーションは、例えば、Ｉｎｓｐｉｒｅ（登録商標）ＡＯＩシステムであり、これもまたオーボテック社から市販されている。本発明の他の実施の形態では、反射画像および蛍光画像は、領域カメラを用いて、電気回路の走査中に順次に得られる。例えば、領域カメラを走査しながら、フラッシュ照射の形態が順次に変更される。このようにして複数の画像が取得される。収集された画像は電気回路全体をカバーするが、画像取得の際に使用される照射の形態は少なくとも２つの異なる形態のうちの１つである。

本発明の実施の形態では、認証ステーション１３０は、カメラ１４０および位置決め器１４２を備え、この位置決め器１４２は、認証コントローラ１３４の出力１４８に応じて欠陥候補１４６の位置が順次見える位置にカメラ１４０を位置決めする。出力１４８は、欠陥分析器１２０により見出された欠陥候補の幾何学的位置を提供する。図１に示される実施の形態においては、位置決め器１４２は、カメラ１４０のＸ軸とＹ軸の位置を独立して制御することができる。

検査された電気回路１１５上で順次発見された欠陥候補位置１４６において、位置１４６は、自動コンピューター欠陥分析のために用いられる画像を提供するための好適な光で照射される。本発明の実施の形態では、欠陥候補位置１４６に照射される光は、その基板部分が蛍光を生じるような波長のものである。他の形態の照射であってもよい。例えば、仰角から多色光を照射するようにしてもよい。

本発明の実施の形態では、カメラ１４０は、蛍光反応による蛍光画像１５０を取得する。この蛍光画像１５０は、反射画像が取得される時間とは別の時間に取得される。本発明の実施の形態では、電気回路１１５全体が走査され、電気回路１１５全体について少なくとも１つの反射画像が取得された後にのみ蛍光画像１５０が取得されるが、これに限定される訳ではない。図１に示された実施の形態では、蛍光画像１５０を取り込むとカメラ１４０は次の欠陥候補に再位置決めされる。再位置決めされる位置は出力１４８により決定され、蛍光画像はその位置で取得される。この蛍光画像１５０は、各欠陥候補位置において少なくとも１つ取得され、欠陥分析器１２０に出力される。欠陥分析器１２０は、自動的に各蛍光画像を分析して、欠陥候補が実際の欠陥か、いわゆる誤認とされる非欠陥の誤検出かを認証する。ＡＯＩシステム１００は、走査中に複数の離間した時間帯に、反射画像１１２と蛍光画像１１５の両方を取得するようにしてもよい。例えば予め選択された異なるタイプの照射のうちの１つで取得された複数の時間的にオフセットした画像として反射画像１１２と蛍光画像１１５の両方を取得するようにしてもよい。

図１に示された実施の形態において、欠陥分析器１２０は、最初の検査で取得した反射画像と、自動認証の際に取得した蛍光画像の両方の画像の画像分析機能を有する。この機能は、図１に示したように、同じコンピューターの同じプロセッサーを使用して、あるいは同じコンピューター内の別のプロセッサーを使用して、または別のコンピューターの別のプロセッサーを使用して実現することができる。最初の検査および引き続き行われる自動認証のための画像分析機能は、少なくとも部分的に同じ画像処理アルゴリズムを利用するようにしてもよいし、異なる画像処理アルゴリズムを利用するようにしてもよい。

本発明の実施の形態では、各蛍光画像１５０を更に詳細に分析すると、欠陥分析器は、欠陥報告１６０を出力する。欠陥報告１６０は、電気回路上の実際の欠陥を示している。この実際の欠陥は、反射光を使用して最初に光学的に検査した少なくとも一部の電気回路上の欠陥であって、それを更に光学的に検査し、蛍光画像を利用して欠陥候補が実際の欠陥であることを確認したものである。実際の欠陥は、欠陥候補位置の幾何学的一致に基づいており、これは少なくとも反射画像を光学的に検査し、同じ位置にある蛍光画像を更に光学的に検査することから決定される。

図２は、図１に示した装置とその機能を利用した電気回路検査方法の簡単化した流れ図２００である。図３Ａと図３Ｂは、電気回路の検査結果を示した説明図であり、２つの異なるタイプの欠陥候補に対して図２の方法を適用したものである。

本発明の実施の形態では、図１の検査ステーション１１０において、検査対象の電気回路の反射画像が取得される。この反射画像は、欠陥分析器１２０において、自動的に光学的に検査されると共に分析され、検査対象の電気回路の欠陥候補を検出する。この段階では、多様な欠陥が候補に挙げられるが、これらの欠陥が本物の欠陥か誤った判定によるものかを確認する必要がある。

反射画像を使用した自動化された光学検査動作が、図３Ａおよび図３Ｂに示されている。これらの図は、２つの異なるタイプの欠陥候補を図示したものである。図３Ａの画像フレーム３００は、欠陥候補位置３０４において、酸化３０２などに起因して変色した電気回路の一部の反射画像を例示したものである。酸化は、周囲に金属導体３０６とは異なった方向に光を反射する。反射光を採用するシステムにおいては、部分的に酸化された導体は、自動光学検査では、奇形で欠陥があると誤判断される場合がある。反射光を使用した自動光学検査の後に、位置３０４は欠陥候補とされる。

図３Ｂの画像フレーム３１０は、異なるタイプの欠陥、例えば位置３１４における浅いショートなどの検出するのが難しいショートを有する電気回路の一部の反射画像を例示したものである。浅いショートとは、導体３１６と３１７のような隣接する導体を接続する少量の金属の堆積状態を指す。浅いショート３１２を構成する金属の量は、金属導体３１６および３１７を電気的に接続するのに充分な量であるが、金属の量が少なく浅いため、この浅いショートは、しばしば反射光によって、ビジュアル化することは困難である。反射光を使用した自動光学検出の後、位置３１４における浅いショートは欠陥候補に挙げられる。

ＡＯＩシステムは、実質的に全ての欠陥を検出するために、多数のパラメータの間で妥当なバランスを要求するが、その一方で、同時に過度な誤判定を避けるようにしている。例えば、浅いショートおよび他の検出することが難しい欠陥の検出を容易にするレベルへＡＯＩシステムの感度を上げること、基板の表面上のスプリアス輝点などの非欠陥を過度に誤検出してしまうことになる。逆に、ＡＯＩシステムの感度を必要以上に下げると、少なくとも浅いショートまたは他の検出することが難しい欠陥のいくつかを見逃すという結果ともなり得る。同様に、酸化（これは欠陥ではない）の誤検出を避けるために、検査感度を低く設定すると、例えば、導体上の小さな切れ目欠陥などの本物の欠陥の検出を見逃す結果となり得る。逆に、導体上の小さな切れ目欠陥を拾うために検査感度を上げると、酸化を欠陥と認識する望ましくない過度な誤検出という結果となり得る。

本発明の実施の形態では、光学的検査対象の電気回路上の各欠陥候補を示す出力に対しては、繰り返しの欠陥候補を除外する処理がなされる。これらには、例えば、一連の同様の電気回路上で再現する幾何学的欠陥候補が含まれる。次から次へと一連の同種のパネルの電気回路において同じ位置で再現する欠陥候補を再現しても、本物の欠陥を構成しないと判定された場合には、幾何学的奇形の再現にもかかわらず、フィルタ処理の対象となる。再現する幾何学的欠陥候補を除外するための方法は、本出願人による同時に出願された、“Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎｏｎ−Ｒｅｃｕｒｒｉｎｇ Ｄｅｆｅｃｔｓ ｉｎ Ｐａｔｔｅｒｎ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ”という名称の仮出願第６０／５５０，０６１号に、より詳細に記載されており、その開示全体を参考のため本願明細書に含める。

認証を必要とする各欠陥候補を示す出力は、例えば、図１に示す認証ステーション１３０へ提供される。再び図２を参照すると、各欠陥候補位置に対して、例えば認証ステーション１３０（図１）において、少なくとも蛍光画像が取得される。この蛍光画像には、欠陥候補および欠陥候補の周囲の小部分が含まれているのが望ましい。ＣＡＭファィルから得られたような基準マップの対応する部分も特定される。

本発明の実施の形態では、輪郭、すなわち、導体部分と基板との間のエッジを表す線は、蛍光画像と対応するリファレンスファイルからそれぞれ抽出される。本発明の実施の形態では、リファレンスからの輪郭は、オフライン処理で抽出され格納される。基準輪郭は、例えば、最初の検査で使用してもよい。蛍光画像から抽出した輪郭は、コンピューターリファレンスファイルから得られた情報と比較される。対応する蛍光画像と基準輪郭とが相違する場合は、反射画像の光学的検査において欠陥候補が存在すると判定された位置には、検査対象の電気回路に本物の欠陥が存在することを示している。

下記特許文献若しくは特許出願文献には、輪郭を抽出してその輪郭を比較し、欠陥を検出する方法が記載されている。これらの開示は、参考のためその全体を本願明細書に含める。米国特許第５，７７４，７７２号、米国特許第５，７７４，５７３号、同時継続中の米国特許出願公開第２００３／０１７４８７７号公報、同時継続中の米国特許出願第０９／６３３，７５６号（ＷＯ０１１１５６５に対応）、および同時継続中の米国特許出願第１０／３６３，９８２号（ＷＯ０２２１１０５に対応）。これらのすべては、オーボテック社に譲渡されている。

再び図３Ａを参照すると、フレーム３２０は、反射画像（フレーム３００）の光学検査で判定された欠陥候補位置３０２の周囲の領域に対するＣＡＭ画像の一部を示している。欠陥３０２は、例えば酸化に起因する変色である。フレーム３２０におけるＣＡＭ画像から抽出した輪郭は、フレーム３２２に表れている。

フレーム３３０は、フレーム３００において見られる領域と概ね一致する領域に対する蛍光画像を示す。本発明の実施の形態では、フレーム３３０は、約５００×７００ピクセルであり、欠陥候補を判定する画像の解像度の約１．５倍の解像度である。約３５０×３５０ピクセルのサブ領域を光学検査のために利用するのが好ましい。検査電気回路への適切な照射をすると、基板から蛍光を生じさせるが導体からは蛍光を生じさせないため、酸化等の変色に対して蛍光画像を不透明にする。このように蛍光画像は、酸化誤判定を除去するために優秀なツールとして作用する。その結果、蛍光画像３３０においては、欠陥候補位置３３２の変色は、反射画像３００の中の対応する位置３０４には見られない。

蛍光画像は、酸化などの導体の変色に対しては反応していないため、フレーム３３４において見られる蛍光画像の輪郭もまた導体変色に対して反応していない。基準画像（フレーム３２２）からの輪郭と、蛍光画像（フレーム３３４）からの輪郭との比較結果が、フレーム３４０に示されている。位置３４２は、欠陥候補位置３０２と概ね一致しているが、輪郭同士を比較した結果欠陥は存在しないことがわかる。

図３Ｂに見られる欠陥に関して、フレーム３５０は、反射画像（フレーム３１０）の光学検査から判定された欠陥候補の周囲の領域に対するＣＡＭ画像の一部を示したものである。フレーム３５０におけるＣＡＭ画像の輪郭がフレーム３５２に表れている。

フレーム３６０は、フレーム３１０に見られる領域に概ね一致する領域に対して取得された蛍光画像を示す。本発明の実施の形態では、フレーム３６０は、約５００×７００ピクセルであり、欠陥候補が判定される画像の解像度の約１．５倍の解像度である。約３５０×３５０のサブ領域を光学検査のために利用するのが好ましい。検査対象の電気回路への適切な照射により、基板が蛍光を生じさせるが導体からは蛍光は生じさせないため、蛍光の欠落のために、検出するのが難しいショートを可視化することができるようになる。その結果、フレーム３１０中の欠陥候補位置３１４と概ね一致する蛍光画像中に、欠陥候補位置３６４において浅いショート３１２が明確に見てとれる。フレーム３６０中の蛍光画像に対応する輪郭がフレーム３６６において見られる。

蛍光画像には、明確に浅いショート３１２とその周囲の基板とのコントラストが表れるので、欠陥の認証は容易に行うことができる。ＣＡＭ画像（フレーム３５２）の輪郭と、蛍光画像（フレーム３６６）の輪郭との比較結果が、フレーム３７０に示されている。位置３７４は、位置３１４と概ね一致するが、輪郭を比較すると本物の欠陥が存在することが明確に理解できる。

図２に戻って、所望のセットに含まれるそれぞれの欠陥候補に対して認証が終了すると、電気回路は更なる処理のために次段に送られる。例えば、その欠陥の全てが誤欠陥検出として確認された電気回路は、例えばマイクロマシニングなどを介して、更なる電気回路組立工程へと送られる。

いくつかの欠陥候補が実際の欠陥として認証され、またはその自動化認証が確定的ではなかった電気回路は、追加の欠陥認証または修復動作を必要とする場合がある。本発明の実施の形態では、カメラ１４０が、認証された欠陥の高品質反射画像を取得するために設置されており、例えば、最初の検査中で取得された画像の解像度よりも高い解像度で撮像する。この高品質画像は、検査ステーション１１０において取得された最初の検査のために利用された画像の解像度の少なくとも１．５倍の解像度である。この高品質反射画像は、選択された欠陥の認証のために最適化された多様な異なる照射構成を利用して取得するようにしてもよい。例えば、欠陥をかすめ照射することで最良の処理が可能となる。

本発明の実施の形態では、高品質画像は各欠陥候補に対して取得される。各欠陥候補は実際の欠陥と判定されたものと、認証が確定的ではないものを含む。この高品質画像は、追加的な自動画像処理および光学検査のために用いるか、または、オペレーターがこの欠陥が実際の欠陥であるかどうかを最終的に判定するために用いる。電気回路は修復してもよい。例えば、浅いショートが検出された電気回路を、修復オペレーターに提供し、円刃刀または他の同等の器具を用いて、ショートの原因となっている過剰な導体材料を削り取るかまたは他の方法で除去する。

図４は図１のシステムおよび機能において採用された蛍光画像を取得するための光学ヘッド４００を簡単化して示した図である。光学ヘッド４００は、光学検査対象電気回路上の欠陥位置４１２の画像を取得するように配置された照射体４０２、画像および拡大光学系４０４、およびカメラ４０６を備えている。本発明の実施の形態によれば、照射体４０２は、照射制御器４１０によって駆動され、画像取得の間に、短時間照射パルスを生成するように構成されており、短時間（約１０−３００ｍ秒の範囲内の）パルス照射によって位置４１２に照射する。

本発明の実施の形態では、照射体４０２は、少なくとも１つの同心リング上に配列された複数のＬＥＤ４１４を備えるリング状光照射体を有し、これは、検査対象電気回路４１５（図１における電気回路に対応する）上で位置４１２を照射する。ＬＥＤ４１４は、主として青、紫、または紫外スペクトルの発光源であり、好ましくは４１０ｎｍ未満の波長の光を出射する。好適なＬＥＤは、カリフォルニアのエイグ社のモデルＥＩＧ−３ＵＶ４００−３０ＬＥＤである。

図４からわかるように、ＬＥＤ４１４の光は、ローパスフィルタ４１６を通過する。このローパスフィルタは、例えば４２０ｎｍ未満の選定された波長よりも短い光を通過させ、その波長を超えるスペクトルの光を阻止する作用がある。これは、ＬＥＤ４１４からの４１０ｎｍの波長の光を確実に通過させるためである。ローパスフィルタ４１６は開口部４１８を有し、ローパスフィルタ４１６のフィルタ作用を受けることなく、カメラ４０６から位置４１２を視野に入れることができるようになっている。

ＬＥＤ４１４の光は位置４１２にある検査対象電気回路上に照射され、電気回路の基板部分から蛍光を発生させる。電気回路の基板部分からは、基板の材料に応じた波長の長い光が出射する。この光は、通常は４８０−６００ｎｍの範囲にある。

基板から発生した蛍光は、開口４１８を通過し、撮像および拡大光学系４０４によって、カメラ４０６のセンサー上に画像化される。ハイパスフィルタ４２０は、例えば、４７５ｎｍを超えるような選定された波長以上の光を通過させ、この値よりも下の波長の光の通過を阻止する。ハイパスフィルタ４２０は、カメラ４０６の上流側に配設される。ハイパスフィルタ４２０を設けることにより、カメラ４０６で取得した画像が、迷光、またはＬＥＤ４１４が照射し電気回路４１５で反射した光の影響を受けないようにしている。

本発明の実施の形態では、カメラ４０６は、ソニー社が販売しているモデルＦＣＢ−ＩＸ４７を用いている。このカメラはオートフォーカス機能を搭載しており、位置４１２の画像に自動的に焦点を合わせるように作動する。本発明の実施の形態では、撮像および拡大光学系４０４、およびカメラ４０６は、ＰＣＴ特許出願公開公報ＷＯ０１８８５９２に対応する米国特許出願第０９／５７０，９７２号（現在放棄）の記載に概ね従い、その開示は、その全体を参考のために本願明細書に取り込む。

本発明の実施の形態では、照射体４０２は、リング状に配置された第２の複数のＬＥＤ４３０を有する。ＬＥＤ４３０はローパスフィルタ４１６の外側から位置４１２を照射し、ＬＥＤ４１４の光より長い波長の光を出射する。ＬＥＤ４３０による照射は、例えば、多色照射であり、これは一般に、位置４１２の高い品質の視覚画像を取得するために好適である。この高品質視覚画像は、例えば、他の好適な線画像処理の使用のために、または位置４１２における欠陥候補のオペレータによる評価における使用のために好適である。本発明の実施の形態では、オートフォーカスカメラは、それぞれが異なる照射の構成で照射された１以上の画像の取得のために作動する。

本発明の実施の形態では、照射の構成は、認証されるべき欠陥候補のタイプに応答して、照射制御器４１０によって自動的に選択される。例えば、検査ステーション１１０(図１)によって、この情報を提供することができ、それによって、さらなる画像処理および自動認証における使用のため、または、人間の評価のために、ビデオカメラ４０６により取得された画像を最適化する。従って、例えば、自動的に酸化または浅いショートを認証するには、蛍光画像を紫または紫外光で照射する必要がある。ショートと認証するための自動認証には、反射光が仰角で提供されるような照射が必要となる。ディッシュダウン欠陥、すなわち、導体の頂部表面がその周囲に比べて窪んでいる欠陥を認証する自動認証を行うには、高品質反射画像が必要となる。

本発明は、特に上記記載のものに限定されないことは当業者であれば理解できるであろう。例えば、本発明の多様な実施の形態は、異なるセンサーおよび制御デバイスの組み合わせにより構成することができる。本発明の技術的範囲は、ここに記載した多様な特徴、更に、従来技術ではなく、本願明細書を読めば当業者が当然に考えるであろう変形や改変も本発明の技術的範囲に含まれる。

図１は、本発明の実施の形態による電気回路検査装置とその機能の簡単化された図である。 図２は、図１の装置と機能を利用した電気回路を検査する方法の簡単化された流れ図である。 図３Ａは、図２に例示する電気回路を検査する工程からの検査結果の概略例である。 図３Ｂは、図２に例示する電気回路を検査する工程からの検査結果の概略の例である。 図４は、図１のシステムおよび機能に採用された蛍光画像を取得するための光学ヘッドの簡単な図である。

符号の説明

１００ ＡＯＩシステム
１１０ 検査ステーション
１１２ 反射画像
１１４ 電気回路
１２０ 欠陥分析器
１２２ 基準画像
１２４ コンピューターファイルリファレンス
１２６、１４６ 欠陥候補
１３０ 認証ステーション
１３４ 認証コントローラ
１４０ カメラ
１４２ 位置決め器
１４８ 出力
１５０ 蛍光画像
１６０ 欠陥報告
４０４ 撮像および拡大光学系
４１６ ローパスフィルタ
４１８ 開口部
４２０ ハイパスフィルタ
４１０ 照射制御器
４１４、４３０ ＬＥＤ

Claims (39)

1. 第1の時間の間に、電気回路の少なくとも一部から反射した光を検出することにより取得した第１の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する工程と、
   第２の時間の間に、前記電気回路の少なくとも一部から蛍光により発光した光を検出することにより取得した第２の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する工程と、
   前記第１の画像と、前記第２の画像と、前記電気回路に対応する基準画像とに基づいて、前記電気回路に含まれる欠陥を特定する工程と、からなることを特徴とする電気回路検査方法であって、
   前記第２の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程は、前記第１の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程により欠陥を含む可能性があるとして特定された前記電気回路の領域のみに対して実行されることを特徴とする電気回路検査方法。
2. 前記第１の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程は、反射光を使用して前記電気回路を走査する工程からなることを特徴とする請求項１に記載の電気回路検査方法。
3. 前記第２の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程は、４２０ｎｍ未満の波長を有する光で前記電気回路の一部を照射する工程からなることを特徴とする請求項１に記載の電気回路検査方法。
4. 前記４２０ｎｍ未満の波長を有する光で前記電気回路の一部を照射する工程は、リング状に配置された複数のＬＥＤから光を提供する工程からなり、前記ＬＥＤは、青、紫、および紫外スペクトルのうちの少なくとも１つのスペクトルに属する光を発光する請求項３に記載の電気回路検査方法。
5. 前記第１の画像の検査結果から、欠陥候補位置を決定する工程と、
   概ね前記欠陥候補位置における前記第２の画像を取得する工程と、
   を更に有することを特徴とする請求項１に記載の電気回路検査方法。
6. 前記第１の画像の検査結果から、欠陥候補位置を判定する工程と、
   前記欠陥候補位置に対応する前記第２の画像の一部を前記基準画像と比較する工程と、
   を更に有することを特徴とする請求項１に記載の電気回路検査方法。
7. 前記比較工程が、
   前記第２の画像から第１の輪郭を抽出する工程と、
   前記第１の輪郭を前記基準画像から得られた第２の輪郭と比較する工程と、
   からなることを特徴とする請求項６に記載の電気回路検査方法。
8. 前記電気回路上の欠陥、および誤検出であると最終的に決定されていない欠陥候補の少なくともいずれか一方の高品質反射画像を取得する工程と、
   より詳細な欠陥判定を行うために、前記高品質反射画像を評価する工程と、
   を更に有することを特徴とする請求項１に記載の電気回路検査方法。
9. 実際の欠陥であると判定された欠陥候補の少なくとも１つを修復する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の電気回路検査方法。
10. 前記第２の画像の解像度が前記第１の画像の解像度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の電気回路検査方法。
11. 前記第１の時間と前記第２の時間とは、時間的に離間していることを特徴とする請求項１に記載の電気回路検査方法。
12. 前記第２の時間は、前記第１の時間より時間的に後となることを特徴とする請求項１１に記載の電気回路検査方法。
13. 前記第１の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程は、前記電気回路を走査する工程と、前記第１の画像としての反射画像を取得する工程とからなり、前記第２の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程は、前記走査工程の後で、前記第２の画像としての少なくとも１つの蛍光画像を取得する工程とからなることを特徴とする請求項１２に記載の電気回路検査方法。
14. 前記第１の時間および前記第２の時間は、前記走査工程の間同一時間帯にないことを特徴とする請求項１に記載の電気回路検査方法。
15. 電気回路の少なくとも一部から反射した光を検出することにより取得した第１の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査するように作動する反射光検査手段と、
    前記電気回路の少なくとも一部から蛍光により発光した光を検査することにより取得した第２の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査するように作動する蛍光検査手段と、
    前記第１の画像と、前記第２の画像と、前記電気回路に対応した基準画像とに基づいて、前記電気回路の欠陥を特定するように作動する欠陥特定器と、
    を備えたことを特徴とする電気回路検査装置であって、
    前記蛍光検査手段は、前記反射光検査手段により欠陥を含む可能性があるとして特定された前記電気回路上の領域のみに対して作動することを特徴とする電気回路検査装置。
16. 前記反射光検査手段が、反射光を使用して前記電気回路を走査するよう作動するスキャナを備えることを特徴とする請求項１５に記載の電気回路検査装置。
17. 前記蛍光検査手段は、前記電気回路の一部を照射するように作動し、４２０ｎｍ未満の波長の光で画像を取得する照射体を備えたことを特徴とする請求項１５に記載の電気回路検査装置。
18. 前記照射体は、リング形状に配置された複数のＬＥＤを備え、画像を取得する前記電気回路の被照射部分を照射することを特徴とする請求項１７に記載の電気回路検査装置。
19. 前記ＬＥＤを覆うローパスフィルタを更に備え、前記ローパスフィルタは前記被照射部分の画像の取得を可能とする開口部を備え、前記画像は前記ローパスフィルタによりフィルタ処理されないことを特徴とする請求項１８に記載の電気回路検査装置。
20. 前記第１の画像の検査結果から欠陥候補位置を判定するように作動する欠陥位置判定器と、
    概ね前記欠陥候補位置において、前記第２の画像を取得するように作動する画像取得器と、
    を更に備えたことを特徴とする請求項１５に記載の電気回路検査装置。
21. 前記第１の画像の検査結果から、欠陥候補位置を判定するように作動する欠陥位置判定器と、
    前記欠陥候補位置に対応する前記第２の画像の一部を、前記基準画像と比較するように作動する画像比較器と、
    を更に備えたことを特徴とする請求項１５に記載の電気回路検査装置。
22. 前記画像比較器が、
    前記第２の画像から第１の輪郭を抽出するように作動する輪郭抽出器と、
    前記第１の輪郭を、前記基準画像から得られた第２の輪郭と比較するように作動する輪郭比較器と、
    を備えたことを特徴とする請求項２１に記載の電気回路検査装置。
23. 前記電気回路上の欠陥、および誤検出であると最終的に決定されていない欠陥候補の少なくともいずれか一方の高品質反射画像を取得するように作動する反射画像取得器と、
    より詳細な欠陥判定を行うために、前記高品質反射画像を評価するように作動する画像評価器と、
    を更に備えたことを特徴とする請求項１５に記載の電気回路検査装置。
24. 前記第２の画像の解像度が前記第１の画像の解像度よりも高いことを特徴とする請求項１５に記載の電気回路検査装置。
25. 前記蛍光検査手段が、前記反射光検査手段の動作の後で作動することを特徴とする請求項１５に記載の電気回路検査装置。
26. 前記反射光検査手段が、電気回路を走査している間に、前記第１の画像としての、少なくとも１つの反射画像を取得するように作動し、前記蛍光検査手段が前記走査の後に、前記第２の画像としての、少なくとも一度蛍光画像を取得するように作動することを特徴とする請求項１５に記載の電気回路検査装置。
27. 前記反射光検査手段が、電気回路を走査している間に、前記第１の画像としての、少なくとも１つの反射画像を取得するように作動し、前記蛍光検査手段が、前記走査の間に、前記第２の画像としての、少なくとも一度蛍光画像を取得するように作動することを特徴とする請求項１５に記載の電気回路検査装置。
28. 前記第１の画像としての、前記少なくとも１つの反射画像、および、前記第２の画像としての、前記少なくとも１つの蛍光画像が、走査中の同一時間帯にない時間に取得されることを特徴とする請求項１５に記載の電気回路検査装置。
29. 基板上に電気回路を形成する工程と、
    第1の時間の間に、電気回路の少なくとも一部から反射した光を検出することにより取得した第１の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する工程と、
    第２の時間の間に、前記電気回路の少なくとも一部から蛍光により発光した光を検査することにより取得した第２の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する工程と、
    前記第１の画像と、前記第２の画像と、前記電気回路に対応する基準画像とに基づいて、前記電気回路に含まれる欠陥を特定する工程と、
    欠陥が含まれると特定された電気回路を廃棄する工程とからなることを特徴とする電気回路組立方法であって、
    前記第２の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程は、前記第１の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程により欠陥を含む可能性があるとして特定された前記電気回路の領域のみに対して実行されることを特徴とする電気回路組立方法。
30. 前記第１の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程は、反射光を使用して前記電気回路を走査する工程からなることを特徴とする請求項２９に記載の電気回路組立方法。
31. 前記第２の画像に基づいて前記電気回路の少なくとも一部を検査する前記工程は、４２０ｎｍ未満の波長を有する光で前記電気回路の一部を照射する工程からなることを特徴とする請求項２９に記載の電気回路組立方法。
32. 前記第１の画像の検査結果から、欠陥候補位置を決定する工程と、
    概ね前記欠陥候補位置における前記第２の画像を取得する工程と、
    を更に有することを特徴とする請求項２９に記載の電気回路組立方法。
33. 前記第１の画像の検査結果から、欠陥候補位置を判定する工程と、
    前記欠陥候補位置に対応する前記第２の画像の一部を前記基準画像と比較する工程と、
    を更に有することを特徴とする請求項２９に記載の電気回路組立方法。
34. 前記比較工程が、
    前記第２の画像から第１の輪郭を抽出する工程と、
    前記第１の輪郭を前記基準画像から得られた第２の輪郭と比較する工程と、
    からなることを特徴とする請求項３３に記載の電気回路組立方法。
35. 前記電気回路上の欠陥、および誤検出であると最終的に決定されていない欠陥候補の少なくともいずれか一方の高品質反射画像を取得する工程と、
    より詳細な欠陥判定を行うために、前記高品質反射画像を評価する工程と、
    を更に有することを特徴とする請求項２９に記載の電気回路組立方法。
36. 実際の欠陥であると判定された欠陥候補の少なくとも１つを修復する工程を更に有することを特徴とする請求項２９に記載の電気回路組立方法。
37. 前記第２の画像の解像度が前記第１の画像の解像度よりも高いことを特徴とする請求項２９に記載の電気回路組立方法。
38. 前記第２の時間は、前記第１の時間より時間的に後となることを特徴とする請求項２９に記載の電気回路組立方法。
39. 前記第１の時間および前記第２の時間は、前記走査工程の間同一時間帯にないことを特徴とする請求項２９に記載の電気回路組立方法。

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