特許 6861092 電子部品の外観検査方法及び外観検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6861092

(24)【登録日】2021年3月31日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】電子部品の外観検査方法及び外観検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/956 20060101AFI20210412BHJP

   G01N 21/88 20060101ALI20210412BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20210412BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20210412BHJP

   G06T 7/90 20170101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/956 B

   G01N21/88 H

   G06T1/00 305A

   G06T7/00 610Z

   G06T7/90 Z

【請求項の数】12

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-102197(P2017-102197)

(22)【出願日】2017年5月24日

(65)【公開番号】特開2018-197695(P2018-197695A)

(43)【公開日】2018年12月13日

【審査請求日】2020年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】特許業務法人はるか国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100152571

【弁理士】

【氏名又は名称】新宅 将人

(74)【代理人】

【識別番号】100141852

【弁理士】

【氏名又は名称】吉本 力

(72)【発明者】

【氏名】大串 孝宏

(72)【発明者】

【氏名】小松 規秀

(72)【発明者】

【氏名】森川 尚展

【審査官】 越柴 洋哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１９１５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０４２２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５８２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９０８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０３８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２００７／０７４７７０（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０１６７６０４０（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２９７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９２５７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／８４−２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００−１１／３０

Ｇ０６Ｔ １／００− ９／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体基板の表面の少なくとも一部を金属薄膜で覆った加工面を有する電子部品の外観検査方法であって、
前記加工面に対して第１照射部により偏光を照射し、偏光フィルタを介して前記加工面からの反射光を第１撮像部で受光することにより、第１撮像データを取得する第１データ取得工程と、
前記加工面に対して第２照射部により偏光していない可視光を照射し、前記加工面からの反射光を第２撮像部で受光することにより、第２撮像データを取得する第２データ取得工程と、
ＲＧＢ色空間に基づく前記第１撮像データの輝度、及び、ＨＳＶ色空間に基づく前記第２撮像データの彩度を用いた演算により、前記加工面の欠陥領域を検出する欠陥領域検出工程とを含むことを特徴とする外観検査方法。

【請求項2】

前記欠陥領域検出工程では、ＲＧＢ色空間に基づく前記第１撮像データの輝度を第１閾値と比較することにより、前記第１撮像データを二値化し、二値化された前記第１撮像データに基づいて前記加工面の欠陥領域を検出することを特徴とする請求項１に記載の外観検査方法。

【請求項3】

前記欠陥領域検出工程では、ＨＳＶ色空間に基づく前記第２撮像データの彩度を第２閾値と比較することにより、前記第２撮像データを二値化し、二値化された前記第２撮像データに基づいて前記加工面の欠陥領域を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の外観検査方法。

【請求項4】

前記欠陥領域検出工程では、ＲＧＢ色空間に基づく前記第１撮像データの輝度を用いた演算により抽出される領域と、ＨＳＶ色空間に基づく前記第２撮像データの彩度を用いた演算により抽出される領域との差分領域に基づいて、前記加工面の欠陥領域を検出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外観検査方法。

【請求項5】

前記半導体基板は、シリコン基板であり、
前記電子部品は、前記シリコン基板を分割させた太陽電池セルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の外観検査方法。

【請求項6】

前記欠陥領域検出工程では、分割させた前記シリコン基板の分割面においてチッピングが生じている領域を、前記金属薄膜が剥がれている領域と判別し、欠陥領域として検出することを特徴とする請求項５に記載の外観検査方法。

【請求項7】

半導体基板の表面の少なくとも一部を金属薄膜で覆った加工面を有する電子部品の外観検査装置であって、
前記加工面に対して偏光を照射する第１照射部と、
前記加工面に対して偏光していない可視光を照射する第２照射部と、
前記第１照射部により偏光が照射された前記加工面からの反射光を、偏光フィルタを介して受光する第１撮像部と、
前記第２照射部により可視光が照射された前記加工面からの反射光を受光する第２撮像部と、
前記第１撮像部から第１撮像データを取得する第１データ取得処理部と、
前記第２撮像部から第２撮像データを取得する第２データ取得処理部と、
ＲＧＢ色空間に基づく前記第１撮像データの輝度、及び、ＨＳＶ色空間に基づく前記第２撮像データの彩度を用いた演算により、前記加工面の欠陥領域を検出する欠陥領域検出処理部とを備えることを特徴とする外観検査装置。

【請求項8】

前記欠陥領域検出処理部は、ＲＧＢ色空間に基づく前記第１撮像データの輝度を第１閾値と比較することにより、前記第１撮像データを二値化し、二値化された前記第１撮像データに基づいて前記加工面の欠陥領域を検出することを特徴とする請求項７に記載の外観検査装置。

【請求項9】

前記欠陥領域検出処理部は、ＨＳＶ色空間に基づく前記第２撮像データの彩度を第２閾値と比較することにより、前記第２撮像データを二値化し、二値化された前記第２撮像データに基づいて前記加工面の欠陥領域を検出することを特徴とする請求項７又は８に記載の外観検査装置。

【請求項10】

前記欠陥領域検出処理部は、ＲＧＢ色空間に基づく前記第１撮像データの輝度を用いた演算により抽出される領域と、ＨＳＶ色空間に基づく前記第２撮像データの彩度を用いた演算により抽出される領域との差分領域に基づいて、前記加工面の欠陥領域を検出することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の外観検査装置。

【請求項11】

前記半導体基板は、シリコン基板であり、
前記電子部品は、前記シリコン基板を分割させた太陽電池セルであることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の外観検査装置。

【請求項12】

前記欠陥領域検出処理部は、分割させた前記シリコン基板の分割面においてチッピングが生じている領域を、前記金属薄膜が剥がれている領域と判別し、欠陥領域として検出することを特徴とする請求項１１に記載の外観検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品の外観検査方法及び外観検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、裏面にアルミ膜が成膜された太陽電池セルを半分に分割し、モジュール化する場合などには、分割された太陽電池セル（電子部品）の外観検査を行うことがある。このような電子部品の外観検査を作業者が目視で行うことは、作業負担が大きい上、誤検出も生じやすい。そこで、電子部品の外観検査を光学的に自動で行う種々の検査方法が提案されている（例えば、下記特許文献１〜５参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７−１５１６９３号公報

【特許文献2】特開平７−１６７７９４号公報

【特許文献3】特開２００２−１２２５５５号公報

【特許文献4】特表２０１０−５０３８６２号公報

【特許文献5】特開２０１５−２２１９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電子部品の加工面にチッピング（欠け）が生じた場合、そのチッピングが生じた領域は滑らかな表面となっているため、照射された光を正反射させるという特性がある。一方で、電子部品の加工面自体には微小な凹凸があるため、チッピングが生じていない正常な加工面に照射された光は拡散反射する。

【0005】

そこで、検査対象となる電子部品の加工面に対して偏光を照射し、偏光フィルタを介して加工面からの反射光をカメラで受光することにより、得られた撮像データに基づいてチッピングを検出する方法が知られている。すなわち、チッピングが生じた領域で正反射した偏光を偏光フィルタで遮ることにより、その領域だけが黒色領域となって現れた撮像データを得ることができる。したがって、撮像データから黒色領域を抽出することにより、チッピングを検出することができる。

【0006】

電子部品の加工面は、チッピング以外にも、単に金属薄膜が部分的に剥がれただけの状態（膜剥がれ）となる場合がある。チッピングは、金属薄膜だけでなく半導体基板にまで欠けが生じた状態であるため、チッピングが生じた電子部品は不良品として扱われる。これに対して、膜剥がれは、金属薄膜が部分的に剥がれただけであるため、良品として扱われている。したがって、電子部品の外観検査の際には、チッピングと膜剥がれの判別を行う必要がある。

【0007】

しかしながら、上述のような偏光を用いた検出方法では、チッピングが生じた領域だけでなく、膜剥がれが生じた領域も黒色領域となって撮像データに現れる。そのため、チッピングが生じた領域と膜剥がれが生じた領域とが、撮像データ中で区別できないという問題があった。

【0008】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電子部品の加工面において、チッピングが生じた領域と膜剥がれが生じた領域とを判別することができる電子部品の外観検査方法及び外観検査装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）本発明に係る電子部品の外観検査方法は、半導体基板の表面の少なくとも一部を金属薄膜で覆った加工面を有する電子部品の外観検査方法であって、第１データ取得工程と、第２データ取得工程と、欠陥領域検出工程とを含む。前記第１データ取得工程では、前記加工面に対して第１照射部により偏光を照射し、偏光フィルタを介して前記加工面からの反射光を第１撮像部で受光することにより、第１撮像データを取得する。前記第２データ取得工程では、前記加工面に対して第２照射部により偏光していない可視光を照射し、前記加工面からの反射光を第２撮像部で受光することにより、第２撮像データを取得する。前記欠陥領域検出工程では、ＲＧＢ色空間に基づく前記第１撮像データの輝度、及び、ＨＳＶ色空間に基づく前記第２撮像データの彩度を用いた演算により、前記加工面の欠陥領域を検出する。

【0010】

（２）本発明に係る電子部品の外観検査装置は、半導体基板の表面の少なくとも一部を金属薄膜で覆った加工面を有する電子部品の外観検査装置であって、第１照射部と、第２照射部と、第１撮像部と、第２撮像部と、第１データ取得処理部と、第２データ取得処理部と、欠陥領域検出処理部とを備える。前記第１照射部は、前記加工面に対して偏光を照射する。前記第２照射部は、前記加工面に対して偏光していない可視光を照射する。前記第１撮像部は、前記第１照射部により偏光が照射された前記加工面からの反射光を、偏光フィルタを介して受光する。前記第２撮像部は、前記第２照射部により可視光が照射された前記加工面からの反射光を受光する。前記第１データ取得処理部は、前記第１撮像部から第１撮像データを取得する。前記第２データ取得処理部は、前記第２撮像部から第２撮像データを取得する。前記欠陥領域検出処理部は、ＲＧＢ色空間に基づく前記第１撮像データの輝度、及び、ＨＳＶ色空間に基づく前記第２撮像データの彩度を用いた演算により、前記加工面の欠陥領域を検出する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ＲＧＢ色空間に基づく第１撮像データの輝度に基づいて、チッピングが生じた領域及び膜剥がれが生じた領域を抽出し、さらにＨＳＶ色空間に基づく第２撮像データの彩度に基づいて、膜剥がれが生じた領域のみを抽出することができる。したがって、これらの抽出された領域の差分を求めることにより、チッピングが生じた領域のみを判別することができる。その結果、電子部品の加工面において、チッピングが生じた領域と膜剥がれが生じた領域とを判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る外観検査装置の構成例を示した概略図である。

【図2A】検査対象における反射の態様について説明するための概略断面図であり、検査対象の加工面が正常な状態を示している。

【図2B】検査対象における反射の態様について説明するための概略断面図であり、検査対象の加工面にチッピングが生じた状態を示している。

【図2C】検査対象における反射の態様について説明するための概略断面図であり、検査対象の加工面に膜剥がれが生じた状態を示している。

【図3】外観検査装置の電気的構成の一例を示したブロック図である。

【図4】撮像データを取得する際のデータ処理装置による処理の一例を示したフローチャートである。

【図5】撮像データを取得する際のデータ処理装置による処理の一例を示したフローチャートである。

【図6】第１撮像データに対して第１画像処理を行う際のデータ処理装置による処理の一例を示したフローチャートである。

【図7】第２撮像データに対して第２画像処理を行う際のデータ処理装置による処理の一例を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

１．外観検査装置の全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る外観検査装置１００の構成例を示した概略図である。この外観検査装置１００は、太陽電池セルなどの電子部品を検査対象１として、その検査対象１の外観を検査することにより、欠陥を検出するための装置である。

【0014】

検査対象１は、半導体基板の表面の少なくとも一部を金属薄膜で覆った加工面１１を有する。金属薄膜は、例えばアルミ膜からなり、その表面が白色に近い加工面１１を形成している。金属薄膜の材料は、アルミに限らず、鉄などの他の金属でもよいが、その表面が白色に近い（灰色も含む。）加工面１１を形成している場合に、本実施形態に係る外観検査装置１００を好適に用いることができる。

【0015】

この例では、２枚に分割された検査対象１としての太陽電池セルが、その加工面１１を上に向けた状態で搬送ステージ１０１に載置される。そして、搬送機構１０２の駆動により搬送ステージ１０１が搬送方向Ｌに沿って移動する過程で、検査対象１に対する外観検査が行われる。搬送機構１０２には、ロータリエンコーダ１０３が備えられており、モータ（図示せず）の駆動によって移動する搬送ステージ１０１の位置をロータリエンコーダ１０３からの出力信号により検知することができる。

【0016】

外観検査装置１００は、搬送ステージ１０１の上方に、搬送方向Ｌに沿って第１検査部１１０及び第２検査部１２０を備えている。これらの第１検査部１１０及び第２検査部１２０は、それぞれ異なる方法で検査対象１の加工面１１を検査する。具体的には、第１検査部１１０は、偏光を検査対象１の加工面１１に照射することにより、偏光照明を用いて加工面１１の撮像を行う。一方、第２検査部１２０は、偏光していない可視光を検査対象１の加工面１１に照射することにより、明視野照明又は暗視野照明を用いて加工面１１の撮像を行う。

【0017】

第１検査部１１０は、第１照射部１１１及び第１撮像部１１２を備えている。この例では、搬送方向Ｌに一定間隔を隔てて配置された１対の第１照射部１１１が設けられており、これらの第１照射部１１１から検査対象１の加工面１１に対して同時に光が照射される。第１撮像部１１２は、加工面１１からの反射光を１対の第１照射部１１１の間を通して受光することにより、加工面１１の撮像を行う。ただし、第１照射部１１１は、１対（２つ）に限らず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

【0018】

各第１照射部１１１は、光源１１３と、光源１１３からの光を透過させて偏光を生じさせる偏光フィルタ１１４とを備えている。光源１１３は、例えば白色ＬＥＤなどのＬＥＤ照明により構成される。光源１１３からの光が偏光フィルタ１１４を透過して検査対象１の加工面１１に照射されることにより、各第１照射部１１１から加工面１１に対して偏光が照射されるようになっている。

【0019】

第１撮像部１１２は、各第１照射部１１１により偏光が照射された加工面１１からの反射光が透過する偏光フィルタ１１５と、偏光フィルタ１１５を透過した光を受光するカメラ１１６とを備えている。偏光フィルタ１１５は、加工面１１において正反射した偏光を遮断し、拡散反射した偏光を透過させる。したがって、カメラ１１６により撮像される画像は、加工面１１において拡散反射した光に基づく画像となり、正反射した領域は黒色領域として現れる。カメラ１１６は、例えばＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の各色に対応する３つのＣＣＤセンサを備えている。

【0020】

第２検査部１２０は、第１検査部１１０に対して搬送方向Ｌの下流側に設けられており、第２照射部１２１及び第２撮像部１２２を備えている。この例では、搬送方向Ｌに一定間隔を隔てて配置された１対の第２照射部１２１が設けられており、これらの第２照射部１２１から検査対象１の加工面１１に対して同時に光が照射される。第２撮像部１２２は、加工面１１からの反射光を１対の第２照射部１２１の間を通して受光することにより、加工面１１の撮像を行う。ただし、第２照射部１２１は、１対（２つ）に限らず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

【0021】

各第２照射部１２１は、検査対象１の加工面１１に対して、偏光していない可視光を照射する光源により構成されている。当該光源は、例えば白色ＬＥＤにより構成されており、面発光によって可視光を均一に照射するドーム照明からなる。第２撮像部１２２は、各第２照射部１２１により可視光が照射された加工面１１からの反射光を受光するカメラにより構成されている。第２撮像部１２２は、例えばＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応する３つのＣＣＤセンサを備えている。第２撮像部１２２により撮像される加工面１１の画像は、加工面１１上の任意の領域で特定波長の光が吸収された場合などに、その領域に青、紫、赤などの色成分が現れる。

【0022】

２．検査対象における反射の態様
図２Ａ〜図２Ｃは、検査対象１における反射の態様について説明するための概略断面図である。検査対象１は、例えば単結晶シリコン又は多結晶シリコンにより形成されたシリコン基板からなる半導体基板１２の表面に、中間膜１３を介して金属薄膜１４が成膜され、当該金属薄膜１４の表面が加工面１１を構成している。中間膜１３は、例えばハードコート層などの任意の層からなり、特定波長の光を吸収する特性を有している。

【0023】

図２Ａは、検査対象１の加工面１１にチッピング及び膜剥がれが生じていない正常な状態を示している。このような正常な状態における検査対象１の加工面１１の表面には、金属薄膜１４の微小な凹凸があるため、加工面１１に照射された光は、図２Ａに示すように拡散反射する。

【0024】

図２Ｂは、検査対象１の加工面１１にチッピングが生じた状態を示している。チッピングは、半導体基板１２にまで達する欠けが検査対象１の加工面１１に生じた状態であり、チッピングが生じた検査対象１は不良品として扱われる。チッピングにより加工面１１に露出した半導体基板１２の表面は、微小な凹凸を有する加工面１１とは異なり滑らかな表面となる。そのため、チッピングにより露出した半導体基板１２の表面に照射される光は、図２Ｂに示すように正反射する。

【0025】

図２Ｃは、検査対象１の加工面１１に膜剥がれが生じた状態を示している。膜剥がれは、加工面１１を形成している金属薄膜１４が部分的に剥がれただけの状態であり、膜剥がれが生じた検査対象１は良品として扱われる。検査対象１の加工面１１における膜剥がれが生じた部分では、中間膜１３が露出するが、チッピングのように半導体基板１２の表面は露出しない。そのため、膜剥がれにより露出した中間膜１３の表面における反射光は、図２Ｃに示すように完全な正反射とはならないが、主に正反射した光となる。

【0026】

このように、検査対象１の加工面１１で反射する光は、チッピング及び膜剥がれが生じていない状態（図２Ａの状態）と、チッピングが生じた状態（図２Ｂの状態）と、膜剥がれが生じた状態（図２Ｃの状態）とで、その反射の態様が異なる。本実施形態に係る外観検査装置１００は、このような反射の態様が異なることを利用することにより、分割させた半導体基板１２の分割面において、チッピングが生じた領域（チッピング領域）と膜剥がれが生じた領域（膜剥がれ領域）とを判別することができる。

【0027】

具体的には、第１撮像部１１２により撮像される画像において、正常な加工面１１では拡散反射した光に基づく画像となるが、チッピング領域及び膜剥がれ領域では正反射した光に基づく黒色領域となる。この黒色領域のうち膜剥がれ領域については、第２撮像部１１２により撮像される画像において色成分が現れるため、チッピング領域と膜剥がれ領域とを判別することができる。

【0028】

３．外観検査装置の電気的構成
図３は、外観検査装置１００の電気的構成の一例を示したブロック図である。外観検査装置１００は、上述の第１撮像部１１２、第２撮像部１２２及びロータリエンコーダ１０３の他に、データ処理装置２００、搬送制御部３００、照明制御部４００及び表示部５００などを備えている。

【0029】

データ処理装置２００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であり、第１撮像部１１２及び第２撮像部１２２から入力される撮像データに基づいてデータ処理を行う。データ処理装置２００は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、データ取得処理部２０１、画像処理部２０２及び表示処理部２０３などとして機能する。

【0030】

搬送制御部３００は、搬送機構１０２におけるモータ等の駆動源（不図示）を制御することにより、搬送ステージ１０１を搬送方向Ｌに沿って移動させる。照明制御部４００は、第１照射部１１１及び第２照射部１２１の動作を制御する。表示部５００は、例えば液晶表示器により構成されており、データ処理装置２００によるデータ処理の結果などを表示画面に表示させる。

【0031】

データ取得処理部２０１は、第１撮像部１１２及び第２撮像部１２２から撮像データを取得する処理を行う。データ取得処理部２０１には、第１撮像部１１２から第１撮像データを取得する第１データ取得処理部２１１と、第２撮像部１２２から第２撮像データを取得する第２データ取得処理部２１２とが含まれる。データ取得処理部２０１は、ロータリエンコーダ１０３及び搬送制御部３００からの入力信号に基づくタイミングで、撮像データの取得を開始又は終了させる。また、照明制御部４００は、データ取得処理部２０１が撮像データを取得するタイミングに同期させて、第１照射部１１１及び第２照射部１２１の動作を制御する。

【0032】

画像処理部２０２は、データ取得処理部２０１が取得した撮像データに対する画像処理を行う。画像処理部２０２には、検査対象１の加工面１１における欠陥が生じている領域（欠陥領域）を検出する欠陥領域検出処理部２２１が含まれる。なお、本実施形態において、欠陥領域とはチッピング領域を意味しており、膜剥がれ領域は欠陥領域には含まれない。

【0033】

表示処理部２０３は、表示部５００の表示画面に対する表示を制御する処理を行う。検査対象１の外観検査を行ったときには、表示処理部２０３は、欠陥領域検出処理部２２１による欠陥領域の検出結果などを表示部５００に表示させる。

【0034】

４．撮像データの取得処理
図４及び図５は、撮像データを取得する際のデータ処理装置２００による処理の一例を示したフローチャートである。撮像データを取得する際には、まず、第１照射部１１１が点灯され（ステップＳ１０１）、搬送機構１０２による搬送ステージ１０１の搬送が開始される（ステップＳ１０２）。

【0035】

その後、搬送ステージ１０１上の検査対象１が、第１検査部１１０による検査の開始位置である第１撮像開始位置に到達すれば（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、第１撮像部１１２により撮像データの取り込みが開始される（ステップＳ１０４）。そして、搬送ステージ１０１がさらに搬送され、搬送ステージ１０１上の検査対象１が、第１検査部１１０による検査の終了位置である第１撮像終了位置に到達すれば（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、第１撮像部１１２による撮像データの取り込みが終了する（ステップＳ１０６）。

【0036】

第１撮像部１１２による撮像データの取り込みが完了したときには、第１照射部１１１が消灯されるとともに（ステップＳ１０７）、取り込まれた撮像データに対する画像処理部２０２による画像処理が行われる（ステップＳ１０８：第１画像処理）。

【0037】

第１照射部１１１が消灯されると、次に、図５に示すように、第２照射部１２１が点灯される（ステップＳ２０１）。その後、搬送ステージ１０１上の検査対象１が、第２検査部１２０による検査の開始位置である第２撮像開始位置に到達すれば（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、第２撮像部１２２により撮像データの取り込みが開始される（ステップＳ２０３）。そして、搬送ステージ１０１がさらに搬送され、搬送ステージ１０１上の検査対象１が、第２検査部１２０による検査の終了位置である第２撮像終了位置に到達すれば（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、第２撮像部１２２による撮像データの取り込みが終了する（ステップＳ２０５）。

【0038】

第２撮像部１２２による撮像データの取り込みが完了したときには、第２照射部１２１が消灯されるとともに（ステップＳ２０６）、取り込まれた撮像データに対する画像処理部２０２による画像処理が行われる（ステップＳ２０７：第２画像処理）。

【0039】

５．第１撮像データに対する画像処理
図６は、第１撮像データに対して第１画像処理を行う際のデータ処理装置２００による処理の一例を示したフローチャートである。第１画像処理では、まず、第１撮像部１１２により取り込まれた撮像データが、第１撮像データとして取得される（ステップＳ３０１：第１データ取得工程）。このとき、第１撮像部１１２により取り込まれたカラー画像に対して、例えばＲ、Ｇ、Ｂの各値からなるＲＧＢ画像（ＲＧＢ色空間に基づく第１撮像データ）に変換する処理が行われる。

【0040】

その後、ＲＧＢ色空間に基づく第１撮像データのうち、分割させた半導体基板１２の分割面の周辺領域、すなわちチッピングが生じ得る領域が検査領域として絞り込まれる。（ステップＳ３０２）。そして、必要に応じて、その検査領域に対して平滑化処理が行われる（ステップＳ３０３）。平滑化処理は、第１撮像データに含まれるノイズ成分を除去するための処理である。

【0041】

平滑化処理が行われた第１撮像データには、二値化処理が行われる（ステップＳ３０４）。この二値化処理では、ＲＧＢ色空間に基づく第１撮像データの輝度を第１閾値と比較する演算が行われることにより、第１撮像データが二値化される。具体的には、輝度が第１閾値以上の画素は白色とされ、第１閾値未満の画素は黒色とされることにより、第１撮像データが二値化される。上記輝度は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各値に係数を乗算し、互いに加算することにより得られる値であり、例えば下記式（１）で表される。
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１４４Ｂ ・・・（１）

【0042】

二値化された第１撮像データには、モフォロジー処理が行われる（ステップＳ３０５）。モフォロジー処理における膨張処理は、互いに離間している黒色の画素について、それらの画素の周辺画素を黒色に変換して、黒色の画素同士を結合させ、膨張された黒色領域を生成する。続く、モフォロジー処理における収縮処理は、膨張処理により結合した領域を除く領域を膨張処理前の領域サイズに戻すための処理である。このようなクロージング（膨脹処理→収縮処理）を行うことによって生成された黒色領域は、欠陥領域（チッピング領域）である可能性があるため、そのサイズが計測された後（ステップＳ３０６）、所定サイズ以上であれば（ステップＳ３０７でＹｅｓ）、欠陥領域の候補領域に決定される（ステップＳ３０８）。なお、クロージングに限らず、二値化データに応じて、オープニング（収縮処理→膨脹処理）を行って黒色領域が生成されても構わない。

【0043】

６．第２撮像データに対する画像処理
図７は、第２撮像データに対して第２画像処理を行う際のデータ処理装置２００による処理の一例を示したフローチャートである。第２画像処理では、まず、第２撮像部１２２により取り込まれた撮像データが、第２撮像データとして取得される（ステップＳ４０１：第２データ取得工程）。このとき、第２撮像部１２２により取り込まれたカラー画像に対して、例えばＲＧＢ画像に変換する処理が行われる。そして、さらにＲＧＢ画像に対して、非線形変換により、Ｈ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｖ（明度）の各値からなるＨＳＶ画像（ＨＳＶ色空間に基づく第２撮像データ）に変換する処理が行われる（ステップＳ４０２）。

【0044】

その後、ＨＳＶ色空間に基づく第２撮像データから検査領域が絞り込まれ（ステップＳ４０３）、その検査領域における候補領域の位置合わせ処理が行われる（ステップＳ４０４）。これにより、第１撮像データにおいて候補領域に決定された領域が、第２撮像データにおいて対応付けられる。このとき、候補領域に対して膨張処理が行われる（ステップＳ４０５）。第１撮像データと第２撮像データは、それぞれ異なる撮像部から取得されるため、画像サイズに若干のずれが生じる場合があるが、このずれを膨張処理により修正することができる。

【0045】

膨張処理が行われた第２撮像データには、二値化処理が行われる（ステップＳ４０６）。この二値化処理では、候補領域のみについて、ＨＳＶ色空間に基づく第２撮像データの彩度を第２閾値と比較する演算が行われることにより、第２撮像データが二値化される。具体的には、彩度が第２閾値以上の画素は白色とされ、第２閾値未満の画素は黒色とされることにより、第２撮像データが二値化される。

【0046】

このような彩度を用いた二値化処理により、膜剥がれ領域を抽出することができる（ステップＳ４０７）。すなわち、彩度を用いた二値化処理により、色成分を有する膜剥がれ領域は白色領域とされる一方で、チッピング領域は黒色領域とされる。したがって、彩度を用いた二値化処理によれば、白色領域からなる膜剥がれ領域を抽出することができる。

【0047】

抽出された膜剥がれ領域は、モフォロジー処理が行われることにより（ステップＳ４０８）、候補領域と対応するサイズに修正される。そして、候補領域と膜剥がれ領域の差分領域が取得され（ステップＳ４０９）、その差分領域が所定サイズ以上であれば（ステップＳ４１０でＹｅｓ）、欠陥領域（チッピング領域）として検出される（ステップＳ４１１：欠陥領域検出工程）。すなわち、候補領域はチッピング領域又は膜剥がれ領域である可能性があるため、抽出された膜剥がれ領域を候補領域から差し引く演算が行われることにより、残りの候補領域をチッピング領域として検出することができる。

【0048】

７．作用効果
本実施形態では、ＲＧＢ色空間に基づく第１撮像データの輝度に基づいて、チッピング領域及び膜剥がれ領域を候補領域として抽出し（ステップＳ３０８）、さらにＨＳＶ色空間に基づく第２撮像データの彩度に基づいて、膜剥がれ領域のみを抽出することができる（ステップＳ４０７）。したがって、これらの抽出された領域の差分を求めることにより、チッピングが生じた領域のみを判別することができる（ステップＳ４１１）。その結果、検査対象１の加工面１１において、チッピング領域と膜剥がれ領域とを判別することができる。

【0049】

特に、本実施形態では、ＲＧＢ色空間に基づく第１撮像データの輝度を第１閾値と比較することにより、第１撮像データを二値化して、チッピング領域及び膜剥がれ領域を候補領域として容易に抽出することができる。また、ＨＳＶ色空間に基づく第２撮像データの彩度を第２閾値と比較することにより、第２撮像データを二値化して、候補領域から膜剥がれ領域のみを容易に抽出することができる。そして、抽出されたそれぞれの領域の差分領域に基づいて、チッピング領域を欠陥領域として容易に検出することができる。

【0050】

８．変形例
以上の実施形態では、検査対象１が、太陽電池セルである場合について説明した。しかし、検査対象１は、半導体基板の表面の少なくとも一部を金属薄膜で覆った加工面１１を有する電子部品であれば、太陽電池セルに限らず、他の電子部品であってもよい。

【0051】

また、ＲＧＢ色空間に基づく第１撮像データの輝度、及び、ＨＳＶ色空間に基づく第２撮像データの彩度を用いた演算により、検査対象１の加工面１１の欠陥領域を検出するような構成であれば、二値化処理を用いた演算に限られるものではない。また、検出される欠陥領域は、チッピング領域に限らず、他の領域であってもよい。

【0052】

外観検査装置１００は、検査対象１を搬送しながら検査するような構成に限らず、静止状態の検査対象１を撮像するような構成であってもよい。この場合、第１撮像部１１２と第２撮像部１２２を１つの撮像部で共用することも可能である。

【符号の説明】

【0053】

１ 検査対象
１１ 加工面
１２ 半導体基板
１３ 中間膜
１４ 金属薄膜
１００ 外観検査装置
１０１ 搬送ステージ
１０２ 搬送機構
１０３ ロータリエンコーダ
１１０ 第１検査部
１１１ 第１照射部
１１２ 第１撮像部
１１３ 光源
１１４ 偏光フィルタ
１１５ 偏光フィルタ
１１６ カメラ
１２０ 第２検査部
１２１ 第２照射部
１２２ 第２撮像部
２００ データ処理装置
２０１ データ取得処理部
２０２ 画像処理部
２０３ 表示処理部
２１１ 第１データ取得処理部
２１２ 第２データ取得処理部
２２１ 欠陥領域検出処理部
３００ 搬送制御部
４００ 照明制御部
５００ 表示部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】