特許 7224048 基板不良検査装置及び方法

(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】

(24)【登録日】2023-02-09

(45)【発行日】2023-02-17

(54)【発明の名称】基板不良検査装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/956 20060101AFI20230210BHJP

【ＦＩ】

G01N21/956 B

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020136659

(22)【出願日】2020-08-13

(65)【公開番号】P2021032894

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2021-08-23

(31)【優先権主張番号】10-2019-0100360

(32)【優先日】2019-08-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】519208465

【氏名又は名称】ラオンピープル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】リ，ジェ ミン

(72)【発明者】

【氏名】ソン，ドク ワン

(72)【発明者】

【氏名】パク，チャン ソン

【審査官】横尾 雅一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１９０８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２５００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２５０９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２２２６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１５０６０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１８１０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－００３０５３８（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ － Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００ － Ｇ０１Ｂ １１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を検査のための位置に移動させる移動作業台と、
撮影映像を獲得するために前記基板に所定の光を照射する照明と、
所定のライン単位で前記基板を撮影する少なくとも一つのラインスキャンカメラと、
所定の領域単位で前記基板を撮影する少なくとも一つの領域カメラと、
前記基板から不良を検出するための映像を保存するデータベースと、
前記移動作業台を用いて前記基板の位置を移動させ、前記照明を制御して前記ラインスキャンカメラから前記基板のメッキ部分を撮影した映像とソルダーレジスト部分を撮影した映像を獲得し、前記獲得された映像から正常、不良、及び再検査の一つと前記基板の状態を判定して１次不良を検出し、前記再検査と判定された前記基板に対して前記照明を制御して前記領域カメラで前記基板を撮影した基板映像を獲得し、獲得された前記基板映像から正常と不良の一つと前記基板の状態を判定して２次不良を検出する制御部とを含み、
前記制御部は、
前記再検査と判定された前記基板に対して前記照明を複数回制御して前記基板を複数回撮影した前記基板映像を獲得し、獲得した複数の基板映像を整合することで、前記基板の状態を正常及び不良のうちの一つと判定して２次不良を検出する、基板不良検査装置。

【請求項2】

前記ラインスキャンカメラと前記領域カメラから所定距離内に位置し、前記基板の位置を整列するための映像を撮影する少なくとも一つの整列カメラをさらに含み、
前記制御部は、前記整列カメラで獲得された映像を用いて前記ラインスキャンカメラ、前記領域カメラ、及び前記基板の少なくとも一つの位置を調整する、請求項１に記載の基板不良検査装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記１次不良と前記２次不良の検査のために、前記データベースに保存されているディープラーニングされた不良映像データを用いる、請求項１に記載の基板不良検査装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記１次不良を検出するか前記２次不良を検出すれば、不良と判定された前記基板の映像を用いて前記不良映像データを学習する、請求項３に記載の基板不良検査装置。

【請求項5】

基板不良検査装置で行われる基板不良検査方法であって、
基板に光を照射する照明を制御してラインスキャンカメラで前記基板のメッキ部分を撮影した映像とソルダーレジスト部分を撮影した映像を獲得する段階と、
獲得された映像から正常、不良、及び再検査の一つと前記基板の状態を判定して１次不良を検出する段階と、
前記再検査と判定された前記基板に対して前記照明を制御して領域カメラで前記基板を撮影した基板映像を獲得する段階と、
獲得された前記基板映像から正常と不良の一つと前記基板の状態を判定して２次不良を検出する段階とを含み、
前記２次不良を検出する段階は、
前記再検査と判定された前記基板に対して前記照明を複数回制御して前記基板を複数回撮影した前記基板映像を獲得し、獲得した複数の基板映像を整合することで、前記基板の状態を正常及び不良のうちの一つと判定して２次不良を検出する段階を含む、基板不良検査方法。

【請求項6】

前記ラインスキャンカメラで前記基板のメッキ部分を撮影した映像とソルダーレジスト部分を撮影した映像を獲得する段階は、
前記基板の位置を整列するための映像を撮影し、前記撮影された映像を用いて前記ラインスキャンカメラと前記基板の少なくとも一つの位置を調整する段階を含む、請求項５に記載の基板不良検査方法。

【請求項7】

前記領域カメラで前記基板を撮影した基板映像を獲得する段階は、 前記基板の位置を
整列するための映像を撮影し、前記撮影された映像を用いて前記領域カメラと前記基板の少なくとも一つの位置を調整する段階を含む、請求項５に記載の基板不良検査方法。

【請求項8】

前記１次不良を検出する段階と前記２次不良を検出する段階は、データベースに保存されているディープラーニングされた不良映像データを用いる、請求項５に記載の基板不良検査方法。

【請求項9】

前記１次不良と前記２次不良を検出する段階の後、前記不良と判定された前記基板の映像を用いて前記不良映像データを学習する段階をさらに含む、請求項８に記載の基板不良検査方法。

【請求項10】

請求項５に記載の方法を行うプログラムが記録された、コンピュータ可読の記録媒体。

【請求項11】

基板不良検査装置によって遂行され、請求項５に記載の方法を遂行するために記録媒体に保存された、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書で開示する実施例は基板の不良を検査するための装置及び方法に関するもので、より詳しくは、プリント基板のような基板の不良を再確認する必要がない基板不良検査装置及び方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

プリント基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）のような製品は、出庫のために多様な形態の不良が発生し得るから、多様な形態の検査を遂行している。これに関連して、先行技術文献である韓国公開特許第１０－２００５－０１０３５２５号公報は、ＰＣＢの出庫の前に下面に形成されたパターンとプローブピン間の無理な過接触を防止して検査するＰＣＢ検査選別装置を開示する。

【0003】

プリント基板の検査ためには、先行技術文献のような電気的検査以外にも、ルールベース（ｒｕｌｅ ｂａｓｅ）検査を遂行する。このようなルールベース検査は検査者が直接プリント基板に予め決定されたルールを適用して検査を遂行する。

【0004】

このようなルールベース検査は、検査者によって決定されたルールで検査するから、不良ではない異物や汚染の場合にも不良と検出し、不良の検出確率を高めるためにルールを過度に設定するから、正常仕様のエラーも不良と認識して検出することもある。このような状況を防止するためには、ＰＣＢ検査ために追加的な装備を別に使用してＰＣＢの状態が正常であるか不良であるかを追加的に識別しなければならない問題点があった。

【0005】

また、ＰＣＢの検査のために、作業者ごとに一定水準の検査基準を維持することができないから、感性不良などが発生して製品検査結果の一貫性が低下し、ＰＣＢ製造の収率が低下する問題点があった。

【0006】

したがって、上述した問題点を解決するための技術が必要になった。

【0007】

一方、前述した背景技術は発明者が本発明の導出のために保有していたとか、本発明の導出過程で習得した技術情報であり、必ずしも本発明の出願前に一般公衆に公開された公知の技術とは言えない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】韓国公開特許第１０－２００５－０１０３５２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

この明細書で開示する実施例は、作業者による検査過程を自動化する基板不良検査装置及び方法を提示することを目的とする。

【0010】

この明細書で開示する実施例は、検査者にとって追加的な装備又は追加的な検査を必要としない基板不良検査装置及び方法を提示することを目的とする。

【0011】

この明細書で開示する実施例は、基板検査結果の一貫性を維持することができる基板不良検査装置及び方法を提示することを目的とする。

【0012】

この明細書で開示する実施例は、基板検査の自動化による製品の収率を向上させることができる基板不良検査装置及び方法を提示することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上述した技術的課題を達成するための技術的手段として、一実施例によれば、基板不良検査装置は、基板を検査のための位置に移動させる移動作業台と、撮影映像を獲得するために基板に所定の光を照射する照明と、所定のライン単位で前記基板を撮影する少なくとも一つのラインスキャンカメラと、所定の領域単位で前記基板を撮影する少なくとも一つの領域カメラと、前記基板から不良を検出するための映像を保存するデータベースと、前記移動作業台を用いて前記基板の位置を移動させ、前記照明を制御して前記ラインスキャンカメラから前記基板のメッキ部分を撮影した映像とソルダーレジスト部分を撮影した映像を獲得し、前記獲得された映像から正常、不良、及び再検査の一つと前記基板の状態を判定して１次不良を検出し、前記再検査と判定された基板に対して前記照明を制御して領域カメラで前記基板を撮影した基板映像を獲得し、獲得された基板映像から正常と不良の一つと前記基板の状態を判定して２次不良を検出する制御部とを含む。

【0014】

他の実施例によれば、基板不良検査装置によって行われる基板不良検査方法は、基板に光を照射する照明を制御してラインスキャンカメラで基板のメッキ部分を撮影した映像とソルダーレジスト部分を撮影した映像を獲得する段階と、獲得された映像から正常、不良、及び再検査の一つと前記基板の状態を判定して１次不良を検出する段階と、再検査と判定された基板に対して照明を制御して領域カメラで基板を撮影した基板映像を獲得する段階と、獲得された基板映像から正常と不良の一つと前記基板の状態を判定して２次不良を検出する段階とを含む。

【0015】

さらに他の実施例によれば、基板不良検査方法を行うプログラムが記録されたコンピュータ可読の記録媒体であって、前記基板不良検査方法は、基板に光を照射する照明を制御してラインスキャンカメラで基板のメッキ部分を撮影した映像とソルダーレジスト部分を撮影した映像を獲得する段階と、獲得された映像から正常、不良、及び再検査の一つと前記基板の状態を判定して１次不良を検出する段階と、再検査と判定された基板に対して照明を制御して領域カメラで基板を撮影した基板映像を獲得する段階と、獲得された基板映像から正常と不良の一つと前記基板の状態を判定して２次不良を検出する段階とを含む。

【0016】

さらに他の実施例によれば、基板不良検査装置によって遂行され、基板不良検査方法を遂行するために媒体に保存されたコンピュータプログラムであって、前記基板不良検査方法は、基板に光を照射する照明を制御してラインスキャンカメラで基板のメッキ部分を撮影した映像とソルダーレジスト部分を撮影した映像を獲得する段階と、獲得された映像から正常、不良、及び再検査の一つと前記基板の状態を判定して１次不良を検出する段階と、再検査と判定された基板に対して照明を制御して領域カメラで基板を撮影した基板映像を獲得する段階と、獲得された基板映像から正常と不良の一つと前記基板の状態を判定して２次不良を検出する段階とを含む。

【発明の効果】

【0017】

前述した本発明の課題解決手段のいずれか一つによれば、作業者による検査過程を自動化する基板不良検査装置及び方法を提示することができる。

【0018】

本発明の課題解決手段のいずれか一つによれば、検査者にとって追加的な装備又は追加的な検査を必要としない基板不良検査装置及び方法を提示することができる。

【0019】

本発明の課題解決手段のいずれか一つによれば、基板検査結果の一貫性を維持することができる基板不良検査装置及び方法を提示することができる。

【0020】

本発明の課題解決手段のいずれか一つによれば、基板検査の自動化による製品の収率を向上させることができる基板不良検査装置及び方法を提示することに目的がある。

【0021】

本発明で得られる効果は以上で言及した効果に制限されず、言及しなかった他の効果は下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解可能であろう。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】一実施例による基板不良検査装置を示すブロック図である。

【図2】一実施例による基板不良検査装置を示す断面図である。

【図3】一実施例によるラインスキャンカメラを用いた基板の撮影を説明するための図である。

【図4】一実施例による領域カメラを用いた基板の撮影を説明するための図である。

【図5】一実施例による基板不良検査装置で行われる基板不良検査動作を説明するためのフローチャートである。

【図6】一実施例によるラインスキャンカメラで撮影された映像を用いて不良を判定する動作を説明するためのフローチャートである。

【図7】一実施例による領域カメラで撮影された映像を用いて不良を判定する動作を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下では、添付図面に基づき、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施することができるように本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明はいろいろの相異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されない。そして、本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分は図面で省略し、明細書全般にわたって類似の部分に対しては類似の図面符号を付けた。

【0024】

明細書全般にわたり、ある部分が他の部分と“連結”されていると言うとき、これは“直接連結”されている場合だけではなく、その中間に他の素子を挟んで“電気的に連結”されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を“含む”というとき、これは特に反対する記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

【0025】

以下、添付図面に基づいて実施例を詳細に説明する。

【0026】

実施例の説明に先立ち、以下で使う用語の意味を定義する。

【0027】

‘基板’は回路設計に基づいて回路部品を接続する電気配線を絶縁物上に電気導体の形態に再現した基板であり、例えばプリント基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、以下‘ＰＣＢ’という）、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）を含むことができる。基板は後述する基板不良検査装置によって検査を行う客体又は対象を意味する。よって、基板は映像を取得して検査することができるディスプレイパネル、ＰＣＢパネル、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ）、太陽光パネル、織物、又は金属などと、それ以外の映像を取得して検査することができる全ての製品に代替することもできる。

【0028】

図１は一実施例による基板不良検査装置を示すブロック図である。

【0029】

図１に示したように、基板不良検査装置１００は、移動作業台１１０、照明１２０、データベース１３０、整列カメラ１４０、ラインスキャンカメラ１５０、領域カメラ１６０、入出力部１７０、及び制御部１８０を含むことができる。

【0030】

移動作業台１１０は基板を検査のための位置に移動する。移動作業台１１０は、検査のための基板が実装されるボート（ｂｏａｔ）、及び前記ボートが結合して移動するレールを含むことができる。また、ボートの上端には、基板を固定するストリップ（ｓｔｒｉｐ）が位置することができる。

【0031】

移動作業台１１０は、必要によって基板の両面を検査する場合、基板を反転させるフリッパー（ｆｌｉｐｐｅｒ）などを含むこともできる。移動作業台１１０は、検査完了した基板を分類して保管する保管トレイを含むこともできる。

【0032】

照明１２０は、検査のための基板の映像を獲得するカメラ、例えばラインスキャンカメラ１５０又は領域カメラ１６０の周辺に一つ以上が位置することができ、ボート上に位置する基板に照明を照らすことができる。よって、検査のためのラインスキャンカメラ１５０と領域カメラ１６０の数が増加すれば、照明１２０の数も一緒に増加することができる。照明１２０は、照明値の制御によって明るさを調節することができ、明るさを調節して多様な映像を生成することができる。照明１２０は、基板撮影の際、一つの映像を獲得するために二つ以上を同時に使うこともできる。照明１２０は、領域カメラ１６０に対応する場合、基板の不良特性による分類ができるようにする所定の照明値（又は所定の明るさ）を有することができる。

【0033】

データベース１３０には、ファイル又はプログラムなどの多様な種類のデータが組込み及び保存されることができる。データベース１３０に保存されたデータは後述する制御部１８０によってアクセスされて用いられるか、又は制御部１８０によって新しいデータが保存されることができる。また、データベース１３０は、制御部１８０によって実行可能なプログラムを保存することができる。

【0034】

データベース１３０は、不良基板についてのデータを保存することができる。例えば、データベース１３０は、不良基板を判定することができる不良基板映像を保存することができる。ここで、データベース１３０に保存された不良基板映像は人工知能によって学習されたデータであり、不良基板の検査に使われることができる。

【0035】

データベース１３０は、不良基板の検査のためのファイルを保存することができる。データベース１３０は、不良基板を分類し、分類された不良基板の不良の種類までも検出することができるプログラムを保存することができる。特に、データベース１３０は、不良基板の検査のために、ディープラーニングを遂行して不良映像データを学習し、学習された不良映像データを不良映像検出に使用する人工知能（ＡＩ）を具現したコンピュータプログラムを保存することができる。

【0036】

整列カメラ１４０は、検査対象の基板を撮影する。整列カメラ１４０は、撮影された映像を制御部１８０に提供することができる。整列カメラ１４０は、ラインスキャンカメラ１５０と領域カメラ１６０のそれぞれに対して所定の距離以内に位置することができる。これにより、整列カメラ１４０は、検査のために、ラインスキャンカメラ１５０又は領域カメラ１６０で撮影されたイメージの整列に必要な映像を撮影する。

【0037】

ラインスキャンカメラ１５０はライン形態のイメージセンサーを使って所定長さのライン単位で基板を撮影するカメラである。ラインスキャンカメラ１５０は、撮影された基板の不良を判定するために、撮影データを制御部１８０に提供することができる。ラインスキャンカメラ１５０はライン形態で映像を撮影するから、基板が動く状態でも撮影が可能である。

【0038】

領域カメラ１６０は所定範囲の領域単位で基板を撮影するカメラである。領域カメラ１６０は基板を撮影することができ、撮影された基板の不良を判定するために、撮影データを制御部１８０に提供することができる。

【0039】

整列カメラ１４０、ラインスキャンカメラ１５０及び領域カメラ１６０は、基板不良検査装置１００の一部の固定構造物などに付着され、互いに垂直なＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向に移動するモーターなどを含むかそれに付着されることができる。例えば、Ｘ軸が横方向である場合、Ｙ軸は縦方向となり、Ｚ軸は基板への深さ方向（すなわち、基板に対して近くなるか遠くなる方向）となることができる。ここで、Ｘ軸とＹ軸は地面に平行な方向、Ｚ軸は地面に対して垂直な方向であり得る。整列カメラ１４０、ラインスキャンカメラ１５０及び領域カメラ１６０は、３個の軸を基準にカメラの位置を調節し、検査のための基板の映像を撮影することができる。

【0040】

これにより、整列カメラ１４０、ラインスキャンカメラ１５０及び領域カメラ１６０のそれぞれは、制御部１８０の制御によって、基板の映像を撮影するための所定の倍率に設定されることができ、例えば５μｍ～１５μｍの大きさを有する微細不良までも検出することができる倍率に設定されることができる。

【0041】

入出力部１７０は、使用者、すなわち検査者から入力を受信するための入力部と、作業の遂行結果又は基板不良検査装置１００の状態などの情報を表示するための出力部とを含むことができる。例えば、入出力部１７０は、使用者の入力を受信する操作パネル及び画面を表示するディスプレイパネルなどを含むことができる。

【0042】

具体的に、入力部は、キーボード、物理ボタン、タッチスクリーン、カメラ又はマイクなどの多様な形態の使用者入力を受信することができる装置を含むことができる。また、出力部は、ディスプレイパネル又はスピーカーなどを含むことができる。ただ、これに限定されず、入出力部１７０は多様な入出力を支援する構成を含むことができる。

【0043】

制御部１８０は基板不良検査装置１００の全般的な動作を制御し、ＣＰＵなどのプロセッサを含むことができる。制御部１８０は、入出力部１７０を介して受信した使用者入力に対応する動作を遂行するように基板不良検査装置１００に含まれた他の構成を制御することができる。

【0044】

制御部１８０は、基板不良検査装置１００に挿入された基板を検査のための位置のそれぞれに移動することができるように、移動作業台１１０を制御することができる。

【0045】

制御部１８０は、不良検出のために、ラインスキャンカメラ１５０に対応する照明１２０を制御することができる。例えば、制御部１８０は、照明１２０の明るさを２段階に調節することができる。ここで、制御部１８０は、回路が生成される部分の検査のための照明値に照明１２０を制御し、メッキ部分の検査のための照明値に照明１２０を制御することができる。このように、制御部１８０は、ラインスキャンカメラ１５０に対応する照明１２０を２回制御することができる。

【0046】

制御部１８０は、照明１２０の明るさを２段階に調節し、基板のメッキ部分を撮影した映像と回路が生成される部分（例えば、ソルダーレジスト（ＳＲ：Ｓｏｌｅｒ－ｒｅｓｉｓｔ）部分）の映像を撮影するように、ラインスキャンカメラ１５０を制御することができる。ここで、メッキ部分とソルダーレジスト部分を撮影した映像は明るさ映像である。これにより、制御部１８０は、メッキ部分を撮影した映像とソルダーレジスト部分を撮影した映像を整合し、整合された映像を正常、不良（真性不良）、及び再検査の一つと基板の状態を判定することができる。また、ラインスキャンカメラ１５０はカラー映像を獲得することができるカラーラインスキャンカメラであり得る。

【0047】

制御部１８０は、ラインスキャンカメラ１５０の分解能が領域カメラ１６０の分解能より低いから、予め設定された所定大きさ（長さ又は面積）未満の不良に対しては不良判定のために正確な検査が必要であり得る。このように、制御部１８０は、所定大きさ未満の不良を再検査と判定することができる。また、制御部１８０は、不良判定をより正確に分類する必要があるものと判定される不良に対しても再検査と判定することができる。

【0048】

制御部１８０は、ラインスキャンカメラ１５０を介して獲得された映像を用いて１次に基板の不良を検出することができる。制御部１８０は、不良、すなわち真性不良と判定された基板に対しては不良の種類まで判定することができる。例えば、回路不良とメッキ不良に区分して判定することができる。ここで、回路不良は、回路オープン、回路ショート、上部スクラッチ、下部スクラッチ、異物、金属性異物、ソルダーレジスト（ＳＲ）剥離、自動光検査（ＡＯＩ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｓｅｐｅｃｔｉｏｎ）不良、未エッチング、ＳＲ残渣、クラック、変色、浮き上がり、及び染みに対する詳細不良を含むことができる。また、メッキ不良は、メッキオープン、メッキショート、メッキ固まり、スクラッチ、異物、刺され、圧痕、ホール、ＳＲ残渣、変色、ニッケル（Ｎｉ）露出、銅（Ｃｕ）露出、突起、及び欠損などの詳細不良を含むことができる。よって、制御部１８０は、真性不良と判定された基板に対して回路不良とメッキ不良のいずれか一つの不良を判定し、回路不良とメッキ不良のそれぞれに対応する詳細不良の種類まで判定することができる。

【0049】

制御部１８０は、非定型的に発生する欠陷の位置などを検出するディープラーニングに基づくアルゴリズムを用いることができる。制御部１８０は、ディープラーニングアルゴリズムを用いて、不良の類型によって上述した回路不良とメッキ不良に対する約３０種の不良の一つに分類することができる。

【0050】

その後、制御部１８０は、再検査と判定された基板に対して不良を検出することができる。制御部１８０は、不良検出のために、領域カメラ１６０に対応する照明１２０の明るさを調節することができる。例えば、制御部１８０は、照明１２０の明るさを３段階に調節することができる。ここで、制御部１８０は、回路が生成される部分の検査のための照明値に照明１２０を制御し、不良特性による検査のための照明値に照明１２０を制御し、高さ偏差又はレイヤーごとに生ずる不良の検査のための照明値に照明１２０を制御することができる。このように、制御部１８０は領域カメラ１６０に対応する照明を３回制御することができる。

【0051】

制御部１８０は、照明１２０の明るさを３段階に調節して３個の映像を撮影することができるように、領域カメラ１６０を制御することができる。制御部１８０は、領域カメラ１６０から獲得された３個の映像を単一の映像に整合して不良を判定することができる。制御部１８０は、整合された映像を用いて正常又は不良（真性不良）の一つと基板の状態を判定することができる。また、領域カメラ１６０はカラー映像を獲得することができるカラー領域カメラであり得る。

【0052】

制御部１８０は、領域カメラ１６０を用いて獲得された映像を用いて２次に基板の不良を検出することができる。例えば、制御部１８０は、獲得された映像から、異物、ほこり、及び不良スペックとして許容可能な不良が存在する該当基板の状態を正常と判定することができる。

【0053】

制御部１８０は、高速の不良判定及び高速の物体分類に用いるためのディープラーニングに基づくアルゴリズムを用いることができる。制御部１８０は、ディープラーニングアルゴリズムを用いて不良を判定することができる。

【0054】

このように、基板不良検査装置１００は、１次検査と２次検査に分類される２段階で基板の不良を検出して基板検査過程を自動化することができる。これにより、基板不良検査装置１００は、管理者による持続的なモニタリングなしにも基板の不良を自動で検査することができる。

【0055】

基板不良検査装置１００は、検査者にとって追加的な装備又は検査を必要としなく、人工知能を活用して基板を検査することによって基板検査結果の一貫性を維持することができる。また、基板不良検査装置１００は、基板検査の自動化による製品の収率を向上させることができる。

【0056】

図２は一実施例による基板不良検査装置を示す断面図である。

【0057】

図２に示したように、基板不良検査装置１００は、レール２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０から構成された移動作業台を含むことができる。

【0058】

第１レール２１０には、検査を待機している基板が位置するスタッカー（ｓｔａｃｋｅｒ）２１１を含むことができる。第１レール２１０は、スタッカー２１１に位置する基板を１番矢印の方向に移動させ、第２レール２２０に位置するボート２２１に位置させることができる。

【0059】

第２レール２２０には、基板の表面を処理するためのクリーナー２２２が位置することができる。第２レール２２０の周辺には、基板の検査のための映像を撮影するためのカメラ移動構造物２２３が位置することができる。カメラ移動構造物２２３には、ラインスキャンカメラ２２４と整列カメラ２２５が結合されるか付着されることができる。ここで、カメラ移動構造物２２３は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向にカメラを移動させることができる。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交する方向であり、図面で左右方向がＸ軸であり、上下方向がＹ軸である。一方、図面の深さ方向がＺ軸となる。特に、カメラ移動構造物２２３は、深さ方向に移動するときにカメラの倍率を調節する機能をすることもでき、倍率の調節によって所定大きさ未満の微細不良までも検出することができる。

【0060】

第２レール２２０上で基板が位置するボート２２１が２番矢印の方向に移動するとき、ラインスキャンカメラ２２４と整列カメラ２２５が位置を調整しながら基板の映像を撮影することができる。よって、第２レール２２０上で撮影した映像を用いて１次検査を遂行することができる。

【0061】

第２レール２２０上で基板の映像撮影を完了すれば、第１レール２１０に沿って移動することができる。ここで、検査を待機しなければならない場合、第１レール２１０上に位置するバッファー２１２に基板を位置させ、第３レール２３０での検査を待機することができる。

【0062】

第３レール２３０では整列カメラ２３１と領域カメラ２３２が移動構造物を用いて基板を撮影することができる。第３レール２３０上で撮影した映像を用いて２次検査を遂行することができる。第２レール２２０で正常又は不良と判定された基板に対しては、第３レール２３０上で基板の検査のための映像を撮影せずに、第４レール２４０に移動させることができる。

【0063】

第４レール２４０は基板の前面と後面と後面を反転させるフリッパー（ｆｌｉｐｐｅｒ）を含むことができる。フリッパーは、５番矢印の方向に基板を反転して第５レール２５０上のボートに位置させることができる。

【0064】

第５レール２５０にはクリーナー２５１が位置して基板の表面を拭くことができる。第５レール２５０上で基板が位置するボートが６番矢印の方向に移動するとき、整列カメラ２５２とラインスキャンカメラ２５３が位置を調整しながら基板の映像を撮影することができる。

【0065】

第６レール２６０は、７番矢印の方向に基板を移動させながら、正常状態と判定された基板を正常基板積載部２６１に位置させ、不良状態と判定された基板を不良基板積載部２６２に位置させ、再検査と判定された基板を再検査基板積載部２６３に位置させることができる。

【0066】

再検査基板を第７レール２７０上のボートに位置させることができる。第７レール２７０のボートを用いて８番矢印の方向に基板を移動させながら、領域カメラ２７１と整列カメラ２７２が位置を調整しながら基板の映像を撮影することができる。

【0067】

第７レール２７０で検査が完了すれば、基板を第６レール２６０上の９番矢印の方向に基板を移動させながら、不良の判定が完了した基板を正常基板積載部２６１、不良基板積載部２６２、及び再検査基板積載部２６３に位置させることができる。

【0068】

基板不良検査装置１００は、作業者１０による別途の作業なしにも直接基板の不良を検査することができ、基板の両面を全て検査する形態の基板不良検査装置１００を例示的に説明するが、基板の片面のみ検査するように具現することもできる。ここで、基板不良検査装置１００は、５番矢印、６番矢印、８番矢印、９番矢印に対応する構成要素を含まなくてもよい。

【0069】

図３は一実施例によるラインスキャンカメラを用いた基板の撮影を説明するための図である。

【0070】

図３に示したように、ａで、レール３１０上に位置するボート３２０の上端に基板３２１が位置する。

【0071】

ｂで、レール３１０上に位置するボート３２０がラインスキャンカメラ３３０と整列カメラ３４０が位置する付近に検査のために移動することができる。

【0072】

ｃ、ｄ、ｅで、ラインスキャンカメラ３３０と整列カメラ３４０がＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の方向に移動しながら映像を撮影することができる。ここで、ボート３２０も一緒に移動することができる。

【0073】

次いで、照明を変更した後、ｂ、ｃ、ｄ、ｅと同様な動作であるｆ、ｇ、ｈ、ｉ段階を行って照明の調節された他の映像を撮影することができる。映像撮影が完了すれば、ｊでと同様にボートが元の位置に帰り、次の検査位置に基板を移動させることができる。

【0074】

図４は一実施例による領域カメラを用いた基板の撮影を説明するための図である。

【0075】

図４に示したように、ａで、レール４１０上に位置するボート４２０の上端に基板４２１が位置する。

【0076】

ｂで、レール４１０上に位置するボート４２０がラインスキャンカメラ４３０と整列カメラ４４０が位置する付近に検査のために移動することができる。

【0077】

ｃで、ラインスキャンカメラ４３０と整列カメラ４４０がＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の方向に移動しながら映像を撮影することができる。ここで、ボート４２０も一緒に移動することができる。

【0078】

照明を変更した後、ｄ、ｅで、整列カメラ４４０がＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の方向に移動しながら映像を撮影することができる。ここで、ボート４２０も一緒に移動することができる。

【0079】

映像撮影が完了すれば、ｆでと同様に、ボート４２０が元の位置に帰り、次の検査位置に基板を移動させることができる。

【0080】

図５は一実施例による基板不良検査装置で行われる基板不良検査動作を説明するためのフローチャートである。

【0081】

図５に示したように、基板不良検査装置１００は、照明を制御してラインスキャンカメラで映像を撮影することができる（Ｓ５１０）。ここで、基板不良検査装置１００は、照明を制御してメッキ部分とソルダーレジスト部分を区分して撮影することができる。

【0082】

基板不良検査装置１００は、撮影された映像を用いて基板の不良を判定することができる。基板不良検査装置１００は、基板の状態を正常、不良及び再検査と判定することができる（Ｓ５２０）。ここで、基板不良検査装置１００は、データベースに保存されているディープラーニングされた不良映像データを用いることができ、撮影された映像に対応する不良映像データを比較して不良を判定することができる。

【0083】

基板不良検査装置１００は、不良判定によって該当基板に対して再検査が必要であるかを確認する（Ｓ５３０）。

【0084】

Ｓ５３０段階の確認結果、不良判定によって該当基板が正常又は不良と判定されて再検査が必要ではない場合、基板不良検査装置１００はＳ５６０段階に進む。

【0085】

Ｓ５３０段階の確認結果、不良判定によって該当基板の再検査が必要であれば、基板不良検査装置１００はＳ５４０段階に進む。

【0086】

基板不良検査装置１００は、不良判定による再検査が必要であれば、照明を制御して領域カメラで映像を撮影することができる（Ｓ５４０）。ここで、基板不良検査装置１００は、再検査が必要な部分に対する座標値を獲得し、獲得された座標値を再検査対象基板の不良判定に用いることができる。

【0087】

基板不良検査装置１００は、領域カメラで撮影された映像を用いて再検査対象基板の不良を判定することができる（Ｓ５５０）。ここで、基板不良検査装置１００は、再検査対象基板を正常又は不良と最終判定することができる。ここで、基板不良検査装置１００は、データベースに保存されているディープラーニングされた不良映像データを用いることができ、撮影された映像に対応する不良映像データを比較して不良を判定することができる。

【0088】

基板不良検査装置１００は、基板の不良判定に対する結果を出力することができる（Ｓ５６０）。基板不良検査装置１００は、検査対象基板の不良有無とともに不良の種類についての情報も一緒に検出することができる。

【0089】

基板不良検査装置１００は、データベースに保存された不良映像データをディープラーニングによって学習することができる（Ｓ５７０）。

【0090】

基板不良検査装置１００は、検査を終了するかを判断する（Ｓ５８０）。Ｓ５８０段階の判断結果、検査を終了する場合、基板不良検査装置１００は動作を終了する。しかし、Ｓ５８０段階の判断結果、検査を終了しなかった場合、基板不良検査装置１００はＳ５１０段階に進み、次の基板の不良を検査することができる。

【0091】

図６は一実施例によるラインスキャンカメラで撮影された映像を用いて不良を判定する動作を説明するためのフローチャートである。

【0092】

図６に示したように、基板不良検査装置１００は、データベースに保存された正常イメージを獲得することができる（Ｓ６１１）。ここで、正常イメージは不良がない正常基板に対応するイメージであり、マスターイメージ（ｍａｓｔｅｒ ｉｍａｇｅ）とも言える。ここで、基板不良検査装置１００は、不良検査のためのパラメーターをデータベースから一緒に獲得することもできる。一方、基板不良検査装置１００は、正常イメージ又はパラメーターをラインスキャンカメラでの映像撮影以前に獲得することもできる。

【0093】

基板不良検査装置１００は、ラインスキャンカメラで撮影された映像を正常イメージと同じ座標系で映像を変換することができる（Ｓ６１３）。

【0094】

基板不良検査装置１００は、ラインスキャンカメラで撮影された映像において検査区間領域を分割することができる（Ｓ６１５）。基板不良検査装置１００は、ラインスキャンカメラで撮影された映像を検査のために複数の区間に分割する。

【0095】

基板不良検査装置１００は、正常イメージに基づいてラインスキャンカメラで撮影された映像との差映像を生成することができる（Ｓ６１７）。

【0096】

基板不良検査装置１００は、照明制御によって獲得された二つの映像を整合することができる（Ｓ６１９）。

【0097】

基板不良検査装置１００は、整合された映像を用いて基板の不良検査を遂行する（Ｓ６２１）。基板不良検査装置１００は、基板の不良検査のために、ディープラーニングに基づく人工知能を活用することができ、Ｓ６１７段階で獲得された差映像を一緒に用いることができる。

【0098】

基板不良検査装置１００は、不良が疑心される領域を検出することができる（Ｓ６２３）。例えば、基板不良検査装置１００は、不良が疑心される領域をクロップ（Ｃｒｏｐ）し、不良検出が疑心される部分の情報のみ抽出するか、不良検出が疑心されない残りの部分を除去することもできる。

【0099】

基板不良検査装置１００は、不良が疑心される領域に対して不良再検査を遂行することができる（Ｓ６２５）。基板不良検査装置１００は、基板の不良再検査のために、ディープラーニングに基づく人工知能を活用することができる。Ｓ６２１段階の第１人工知能とＳ６２５段階の第２人工知能は互いに異なるアルゴリズムで構成されることができ、第１人工知能は検出に特化した機能を有し、第２人工知能は判定に特化した機能を有することができる。

【0100】

基板不良検査装置１００は、正常、不良、及び再検査の一つと基板の状態を判定し、Ｓ５３０段階に進むことができる（Ｓ６２７）。

【0101】

図７は一実施例による領域カメラで撮影された映像を用いて不良を判定する動作を説明するためのフローチャートである。

【0102】

図７に示したように、基板不良検査装置１００は、データベースに保存された正常イメージを獲得することができる（Ｓ６１１）。ここでも、正常イメージは不良がない正常基板に対応するイメージである。ここで、基板不良検査装置１００は、不良の検査のためのパラメーターをデータベースから一緒に獲得することもできる。一方、基板不良検査装置１００は、正常イメージ又はパラメーターを領域スキャンカメラでの映像撮影以前に獲得することもできる。

【0103】

基板不良検査装置１００は、不良部分を検出することができる（Ｓ７１３）。例えば、基板不良検査装置１００は、不良が疑心される領域をクロップ（Ｃｒｏｐ）し、不良検出が疑心される部分の情報のみ抽出するか、不良検出が疑心されない残りの部分を除去することもできる。

【0104】

基板不良検査装置１００は、領域カメラで撮影された映像を正常イメージと同じ座標系で映像を変換することができる（Ｓ７１５）。

【0105】

基板不良検査装置１００は、正常イメージに基づいて領域カメラで撮影された映像との差映像を生成することができる（Ｓ７１７）。

【0106】

基板不良検査装置１００は、照明制御によって撮影された三つの映像イメージを整合することができる（Ｓ７１９）。

【0107】

基板不良検査装置１００は、整合された映像を用いて基板不良検査を遂行する（Ｓ７２１）。基板不良検査装置１００は、基板不良検査のために、ディープラーニングに基づく人工知能を活用することができ、Ｓ７１７段階で獲得された差映像を一緒に用いることができる。ここで、基板不良検査装置１００は、図６のＳ６２１段階で用いられた人工知能を用いて不良検査を遂行することができる。

【0108】

基板不良検査装置１００は、不良検査による不良判定を行うことができる（Ｓ７２３）。基板不良検査装置１００は、正常、不良、及び再検査の一つと不良判定を遂行することができる。

【0109】

基板不良検査装置１００は、不良判定によって基板が再検査と判定されたかを確認することができる（Ｓ７２５）。

【0110】

Ｓ７２５段階の判断結果、再検査と判定されなかった場合、基板不良検査装置１００は、Ｓ５６０段階に進み、基板の検査結果を出力することができる。

【0111】

Ｓ７２５段階の判断結果、再検査と判定された場合、基板不良検査装置１００はＳ７２７段階に進むことができる。

【0112】

基板不良検査装置１００は、検査結果に対して設定パラメーターを用いて不良の類型を分類してフィルタリングすることができる（Ｓ７２７）。

【0113】

基板不良検査装置１００は、測定によって不良を確認して不良判定を行うことができる（Ｓ７２９）。基板不良検査装置１００は、判定された結果を出力するために、Ｓ５６０段階に進むことができる。

【0114】

本実施例で使われる‘～部’という用語はソフトウェア又はＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）又はＡＳＩＣのようなハードウェア構成要素を意味し、‘～部’は所定の役割を果たす。しかし、‘～部’はソフトウェア又はハードウェアに限定される意味ではない。‘～部’はアドレス可能な記録媒体にあるように構成されることもでき、一つ又はそれ以上のプロセッサを再生させるように構成されることもできる。よって、一例として、‘～部’はソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラム特許コードのセグメント、ドライバー、ファームウエア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。

【0115】

構成要素と‘～部’内で提供される機能はもっと小さい数の構成要素及び‘～部’に結合されるとか追加的な構成要素と‘～部’から分離されることができる。

【0116】

それだけでなく、構成要素及び‘～部’はデバイス又は保安マルチメディアカード内の一つ又はそれ以上のＣＰＵを再生させるように具現されることもできる。

【0117】

また、本発明の一実施例による料理コンデンツ提供方法はコンピュータによって実行可能な命令語を含むコンピュータプログラム（又はコンピュータプログラム商品）で具現されることもできる。コンピュータプログラムはプロセッサによって処理されるプログラミング可能な機械命令語を含み、高レベルプログラミング言語（Ｈｉｇｈ－ｌｅｖｅｌ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｌａｎｇｕａｇｅ）、客体指向プログラミング言語（Ｏｂｊｅｃｔ－ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｌａｎｇｕａｇｅ）、アセンブリー言語又は機械言語などで具現されることができる。また、コンピュータプログラムは類型のコンピュータ判読可能記録媒体（例えば、メモリ、ハードディスク、磁気／光学媒体又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ－Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）など）に記録されることができる。

【0118】

したがって、本発明の一実施例による基板不良検査方法は上述したようなコンピュータプログラムがコンピュータ装置によって実行されることによって具現されることができる。コンピュータ装置は、プロセッサと、メモリと、記憶装置と、メモリ及び高速拡張ポートに接続している高速インターフェースと、低速バスと記憶装置に接続している低速インターフェースの少なくとも一部を含むことができる。このような成分のそれぞれは多様なバスを用いて互いに接続されており、共通マザーボードに搭載されるとか他の適切な方式で装着されることができる。

【0119】

ここで、プロセッサはコンピュータ装置内で命令語を処理することができる。このような命令語としては、例えば高速インターフェースに接続されたディスプレイのように外部入力及び出力装置上にＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供するためのグラフィック情報を表示するためにメモリ又は記憶装置に記憶された命令語を有することができる。他の実施例として、多数のプロセッサ及び／又は多数のバスが適切に多数のメモリ及びメモリ形態と一緒に用いられることができる。また、プロセッサは独立的な多数のアナログ及び／又はデジタルプロセッサを含むチップからなるチップセットで具現されることができる。

【0120】

また、メモリはコンピュータ装置内に情報を記憶する。一例として、メモリは揮発性メモリユニット又はそれらの集合で構成されることができる。他の例として、メモリは不揮発性メモリユニット又はそれらの集合で構成されることができる。また、メモリは、例えば磁気又は光ディスクのような他の形態のコンピュータ可読の媒体であってもよい。

【0121】

そして、記憶装置はコンピュータ装置に大容量の記憶空間を提供することができる。記憶装置はコンピュータ可読の媒体であるとかこのような媒体を含む構成であってもよく、例えばＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）内の装置又は他の構成も含むことができ、フロッピーディスク装置、ハードディスク装置、光ディスク装置、又はテープ装置、フラッシュメモリー、それと類似した他の半導体メモリ装置又は装置アレイであってもよい。

【0122】

前述した本発明の説明は例示のためのものであり、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者は本発明の技術的思想又は必須な特徴を変更せずに他の具体的な形態に易しく変形可能であることを理解することができるであろう。したがって、以上で記述した実施例は全ての面で例示的なもので、限定的なものではないと理解しなければならない。例えば、単一型として説明されている各構成要素は分散されて実施されることもでき、同様に分散されたものとして説明されている構成要素も結合された形態に実施されることができる。

【0123】

本発明の範囲は前記詳細な説明よりは後述する特許請求範囲によって決定され、特許請求範囲の意味及び範囲そしてその均等な概念から導出される全ての変更又は変形形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

【符号の説明】

【0124】

１００ 基板不良検査装置
１１０ 移動作業台
１２０ 照明
１３０ データベース
１４０ 整列カメラ
１５０ ラインスキャンカメラ
１６０ 領域スキャンカメラ
１７０ 入出力部
１８０ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】