自動光学検査システム及び方法
【課題】１つの統合ステーションで検査、検証、および修正を行う可能性を提供する自動光学検査、検証、および修正のためのシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】システムは、部品の欠陥の自動光学検査（ＡＯＩ）、検証、および修正のための自動装置と、部品に対してＡＯＩ、検証、および修正のいずれを行うかを選択するように作動するコントローラとを備える。
【解決手段】システムは、部品の欠陥の自動光学検査（ＡＯＩ）、検証、および修正のための自動装置と、部品に対してＡＯＩ、検証、および修正のいずれを行うかを選択するように作動するコントローラとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般の自動光学検査（ＡＯＩ）システムに関し、特に自動光学検査、検証、修正のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動光学検査（ＡＯＩ）システムは、プリント基板（ＰＣＢｓ）及びフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤｓ）等を検査するものとしてよく知られている。従来、（例えば、特許文献１参照）。ＡＯＩシステムは、製造又は組立中の前記部品の種々の外見及び外観を検査するために使用することができる。前記部品の種々の外見及び外観とは、導体の状態（断線、連続性、亀裂等）及び寸法、絶縁体又は基板の状態及び寸法、ホールのサイズ及び配列、ビアホールのサイズ及び配列、導体のピッチ、ライン幅及び長さ、アートワークの外観、ペースト、構成要素の配列、はんだ接合の欠陥等であるが、これらに限られない。
【０００３】
ＡＯＩ後、前記部品は、一般的に、検査中に発見された欠陥が真の欠陥であるのかを検証する検証ロケーションへ搬送される。欠陥が、真の欠陥であるとして検証された場合、前記部品は、それらの欠陥を修正可能な（全ての欠陥を修正できるとは限らない）修正ロケーションへ送られる。先行技術において、検証ロケーション及び修正ロケーションは、ＡＯＩユニットから離れて設置されたユニットにより構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、１つの統合ステーションで検査、検証、および修正を行う可能性を提供する自動光学検査、検証、および修正のためのシステムおよび方法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】
【０００５】
したがって、本発明の実施の形態によれば、部品の欠陥の自動光学検査（ＡＯＩ）、検証、および修正のための自動装置と、検査される部品をＡＯＩロケーションと検証および修正ロケーションとの間で搬送するように作動するコントローラとを備える統合システムが提供される。好ましくは、ＡＯＩ、検証、および修正は、２つの別個の部品に対して同時に行われる。
【０００６】
本発明の実施の形態によれば、自動装置は、ＡＯＩ装置を備える第１のステーションと、部品の欠陥の検証および修正の少なくとも一方を行うように作動する装置を備える第２のステーションとを備える。
【０００７】
さらに、本発明の実施の形態によれば、自動装置は、ＡＯＩ装置を備える第１のステーションと、部品の欠陥を検証するように作動する検証装置を備える第２のステーションと、部品の欠陥を修正するように作動する修正装置を備える第３のステーションとを備える。
【０００８】
さらに、本発明の実施の形態によれば、第１および第２（および第３）のステーション間で部品を搬送するためのコンベヤが設けられる。
【０００９】
さらに、本発明の実施の形態によれば、ＡＯＩは、複数の照明器と複数のセンサとを含む画像取得組立品を備え、複数の照明器および複数のセンサは、検査される部品が、第１の方向に画像取得組立品を通過し、途切ない一回の通過で検査できるように、検査される部品のほぼ全幅にわたって延び、続いて、検査済みの部品を第１の方向とはほぼ逆の第２の方向に搬送することによってＡＯＩから取り出すことができる。
【００１０】
また、本発明の実施の形態によれば、照明および画像取得サブシステムと、第１の時間間隔中に、検査される第１の部品を支持するとともに、第１の部品の画像を取得するために、第１の部品を途切れない一回の搬送で画像取得サブシステムを通過するように作動する第１の支持面と、第１の時間間隔中に、検査される第２の部品を画像取得サブシステムから離れた位置で受け取るように作動する第２の支持面とを備える、部品の自動光学検査（ＡＯＩ）のためのシステムが提供される。
【００１１】
さらに、本発明の実施の形態によれば、第２の面は、第２の時間間隔中に、第２の部品を支持するとともに、第２の部品の画像を取得するために、第２の部品を途切れない一回の搬送で画像取得サブシステムを通過するよう作動し、第１の支持面は、第２の時間間隔中に、第１の部品をそこから取り出すことを可能にするとともに、検査される第３の部品を画像取得サブシステムから離れた位置で受け取ることを可能にするように作動する。
【００１２】
さらに、本発明の実施の形態によれば、照明および画像取得サブシステムは、第１の支持面および第２の支持面の搬送軸に対してほぼ垂直に延びる軸に沿って配置される。
【００１３】
また、本発明の実施の形態によれば、部品の欠陥の自動光学検査（ＡＯＩ）、検証、および修正のための自動装置を設ける工程と、第１のプリント回路板基板に対してＡＯＩを行う工程と、およびほぼ同時に、ＡＯＩにより先に発見された疑わしい欠陥の検証および修正を第２のプリント回路板基板に対して行う工程とを備えるプリント回路板を製造する方法が提供される。
【００１４】
本発明の実施の形態によれば、本方法はさらに、部品に対するＡＯＩ、検証、および修正のうちの少なくとも１つを行った後に、別の製造ステップを行う工程を備える。
【００１５】
さらに、本発明の実施の形態によれば、本方法はさらに、部品に対するＡＯＩ、検証、および修正のうちの少なくとも１つを行い続けながら、別のワークステーションに部品を転送する工程を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＡＯＩシステムの処理量が著しく向上し、製造工程にさらなる柔軟性が与えられ、製造フローのボトルネックが減るかまたはなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態による１つまたは複数の部品１０の自動光学検査、欠陥検証及び修正のための集積システムの構成及び機能について、図１を参照して説明する。部品１０は、プリント基板（ＰＣＢｓ）のような電気回路、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤｓ）、chip interconnect packaging （ＩＣＰｓ）等により構成されていても良いが、これらに限られない。
【００１８】
システムは、例えば、検査ロケーション１６と欠陥検証及び修正ロケーション１８とを有する自動装置１２とを備えることができる。検査ロケーション１６では、例えば自動光学検査（ＡＯＩ）を用いて部品１０の欠陥を確認することができる。欠陥検証及び修正ロケーション１８では、部品１０の欠陥が、真の欠陥か偽の欠陥か評価され、必要に応じ修正される。
【００１９】
本実施の形態において図１に示すように、自動装置１２は、検査ロケーション１６にあるＡＯＩ装置２０と、欠陥検証及び修正ロケーション１８にある画像形成機能を有する検証装置２２とを備えている。検証装置２２は、例えば、外部からの銅の廃棄など、欠陥を手動で修正可能なように、部品１１と画像形成機能との間に十分な作業距離を提供することによって、少なくともいくつかの欠陥を修正することができるように構成されている。
【００２０】
ＡＯＩ装置２０は、第１の部品１０のあり得る欠陥を発見するために検査を行なう。あり得る欠陥のうち、いくつかは真の欠陥であり、いくつかは偽の欠陥である。検証装置２２は、ＡＯＩ装置２０によって検査が行なわれた検査された部品１１に対して次の機能のうち少なくとも一つを提供するように機能する。当該機能とは、作業者が、あり得る欠陥が現実に真の欠陥か偽の欠陥かどうか決定できるように、検査された部品１１のあり得る欠陥の画像２３を取得及び表示し、作業者が修正可能な真の欠陥を修正することを可能とする機能、例えば、検証装置２２によって得られる比較的高解像度画像を分析することによって、部品１１のあり得る欠陥が修正可能な真の欠陥、修正不可能な真の欠陥、若しくは偽の欠陥かどうか自動的に検証する機能、部品１１の修正可能な真の欠陥を修正する機能、修正不可能な真の欠陥を有する部品１１を廃棄する機能である。修正可能な真の欠陥の典型的な例としては、例えば、種々の突起を有する導体が挙げられ、このような突起の中には、短絡、銅飛散等をもたらす可能性があるものがあるが、これらに限られない。修正不可能な真の欠陥の例としては、例えば、何らかの特徴部の欠損、および深刻な欠け、非局在的な不適切な幅、導体に沿った破断を有する導体等を挙げることができるが、これらに限られない。
【００２１】
本発明の実施の形態によれば、検証装置２２に関連する修正機能は、オペレータによって手動で、または状況に応じて自動で行われる。
【００２２】
本発明の実施の形態によれば、検証装置２２は、自動装置１２から検査された部品の除去の前に、偽の欠陥を迅速に識別するためにオペレータによって使用される欠陥の画像２３を表示する画像形成機能として機能する。さらに、検査された部品１１を自動装置１２からの除去の前に修正する際に、オペレータは画像形成機能を用いることができる。
【００２３】
本発明の実施の形態によれば、適したコンピュータ画像プロセッサは、自動偽欠陥フィルタリング機能を提供することができる。修正不可能な真の欠陥を有する部品１１は廃棄することができる。修正可能な真の欠陥を有する部品１１は、自動装置１２からの除去の前に修正するか、または、部品の複数の修正可能な真の欠陥それぞれに対する指示とともに、個々の修正ステーションに渡すことができる。偽の欠陥の位置は、修正可能な真の欠陥のみが修正ステーションにおいて考慮される必要があるように廃棄される。
【００２４】
本発明の実施の形態によれば、検証装置２２は、検証および修正ロケーション１８において修正を行うことができるように構成される。したがって、本発明の実施の形態によれば、検証装置２２は、オペレータが部品１１にアクセスして欠陥修正を行うと同時に、部品１１の修正部分の画像２３を見ることができるように、部品１１から十分な距離に配置される。場合によっては、欠陥修正器２４として示す自動機能を設けて、部品１１の少なくともいくつかの欠陥を自動的に修正する。修正することができる典型的な欠陥は、画像２３に示すプリント回路基板における銅飛散２６のような、過剰な銅である。
【００２５】
ＡＯＩ装置２０は通常、部品１０の検査中に部品１０を照射するための、バックライトおよび／またはトップライト装置等の照明および画像取得装置（図示せず）を備えるが、これに限定されない。部品１０は、例えば、インコヒーレント光またはコヒーレント光を用いて検査することができる。ＡＯＩ装置２０の使用に適した照明装置の好ましい実施の形態は、１９９８年６月１６日に出願されたＰＣＴ／ＩＬ９８／００２８５の国内段階出願として２０００年１２月１３日に出願された、「Illuminator for Inspecting Substantially Flat Surfaced」と題する同時係属中の米国特許出願第０９／７１９，７２８号に記載されており、当該出願の開示は、その全体の参照により本明細書に援用される。
【００２６】
ＡＯＩ装置２０はさらに、限定はされないが、少なくとも１つのＣＣＤ（電荷結合素子）アレイ等の画像取得装置２８を備えていてもよい。図１に見られる実施の形態では、それぞれＣＣＤまたはＣＭＯＳベースの撮像装置に連結される３つの並列画像取得装置２８が設けられ、部品１０が例えば画像装置２８を通過して矢印３０の方向に搬送されると、部品１０のいくつかの画像幅（本例では、それぞれ対応する画像取得装置２８に関連する３つを示す）が同時に取得されるようになる。このように、部品１０のほぼ全幅の画像を、ＡＯＩ装置２０による部品１０の一回の途切れない通過で取得することができる。
【００２７】
部品１０の種々の特徴部は、種々の強度で照明光を反射することができる。例えば、導体（通常は銅線）は、あまり光沢のない基板よりも高い強度で光を反射する。したがって、特徴部（例えば、導体および基板）は、それらの反射された光の強度により認識することができる。
【００２８】
本発明の実施の形態によれば、ＡＯＩ装置と動作可能に通信するコンピュータ画像プロセッサ２１が、部品１０の疑わしい欠陥を示す報告を出力することができる。コンピュータ画像プロセッサ２１は、例えば、１つまたは複数のコンピュータワークステーションで機能するハードウェア画像処理部品およびソフトウェア画像処理プログラムを含むことができる。
【００２９】
本発明の実施の形態において動作するシステムで用るために適応させるＡＯＩ装置２０の例としては、Orbotech Ltd.（Yavne, Israel）から市販されているＩｎＳｐｉｒｅ−９０００（商標）、ＳＫ−７５（商標）、およびＩｎＦｉｎｅｘ（商標）シリーズの自動光学検査システムが挙げられるが、これに限られない。これらのシステムを用いて、複雑な細い線またはボールグリッドアレー（ＢＧＡ）等の特徴部および構成要素を有するＰＣＢ基板を検査することができるが、これに限定はされない。
【００３０】
ＡＯＩ装置２０により発見されるもの等、部品１１のあり得る欠陥の画像の取得は、限定はされないが、例えば自動焦点ビデオ顕微鏡３９等として構成される自動焦点ビデオカメラ等の種々の装置により、欠陥検証および修正ロケーション１８において実行することができ、このような装置は、２０００年６月１５日に出願された「Microscope Inspection System」と題する同時係属中の米国特許出願第０９／５７０，９７２号に包括的に記載されており、当該出願の開示は、その全体の参照により本明細書に援用される。ビデオ顕微鏡３９は、欠陥検証および修正ロケーション１８に配置される部品１１、例えば電気回路上の部品から、電気回路の修正のための電気回路への物理的なアクセスを可能にする距離だけ離隔させることができる。
【００３１】
本発明の実施の形態によれば、欠陥検証装置２２の欠陥検証および／または修正機能は、概して、検査ロケーション１６におけるＡＯＩ装置２０による部品１０の欠陥の検査と同時に、部品１１に対して作動する。したがって、図１に示す実施の形態では、第１のコンベヤ（図示せず）が、第１の支持面（または台、これらの用語は交換可能に用いられる）４４上の部品１０等の部品を種々のステーション間で搬送するために設けられる。第２の支持面（または台、これらの用語は交換可能に用いられる）４６上の部品１１等の部品を種々のステーション間で搬送するために、第２のコンベヤ（図示せず）を設けることもできる。第１および第２の支持面と組み合わせた第１および第２の支持コンベヤは、ステーション１６および１８の一方に部品を選択的に配置するように機能するポジショナーと見なしてもよい。本発明の実施の形態によれば、検査ロケーション１６における部品１０の検査と、検証および修正ステーション１８における部品１１の検証とに同時に対応するために、部品１０および部品１１の各搬送経路は同一ではない。
【００３２】
したがって、本発明の実施の形態では、部品１０を支持する第１の支持台４４は、第１の搬送面で搬送される。部品１１を支持する第２の支持台４６は、検査ステーション２０では第１の搬送面で搬送されるが、検査ステーション２０の前後では、第２の支持台４６の少なくとも一部は、第１の搬送面とほぼ平行な第２の搬送面にある。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態による部品の検査、検証、および修正のための統合システムの動作を示す概略側面図である、図２Ａ〜図２Ｉを参照する。図２Ａ〜図２Ｉはそれぞれ、シャーシ１１４と、検査ロケーション１１６と、欠陥検証および修正ロケーション１１８と、ＡＯＩ装置１２０と、検証装置１２２と、第１の支持台１４４と、第２の支持台１４６とを概略的に示す。第１の支持台１４４および第２の支持台１４６はそれぞれ、検査ならびにその後の検証および修正中に検査される部品を支持する。
【００３４】
図２Ａは、１５０で示す検査される第１の部品が、支持台１４４により支持され、ＡＯＩ装置１２０による自動光学検査中に矢印１６０の方向に搬送されている様子が示される。概して、ＡＯＩ装置が第１の部品１５０の欠陥を自動光学検査するのに要する時間間隔の間、第２の部品１５２が検証ロケーション１１８において第２の支持台１４６により支持されながら、検証装置１２２が、矢印１６２で示すように、疑わしい欠陥の位置に移動するように機能する。検証装置１２２は、疑わしい欠陥の部分の画像（図示せず）を取得するように機能し、この画像は通常、オペレータに対して表示される。なお、検証ロケーション１１８における検証機能の性能は任意であることに留意されたい。本発明の幾つかの実施の形態では、検証ロケーション１１８は、支持台１４４および１４６の一方に載荷された部品の検査に用いられる時間間隔の間、他方の支持台から部品を載荷および除荷するためにのみ用いられ、検証および修正機能は行われない。
【００３５】
図２Ｂに見られるように、ＡＯＩ装置による自動光学検査が完了すると、または検証装置１２２によって第２の部品１５２の全ての疑わしい欠陥の部分が検証および／または修正されると、検査されてその欠陥の少なくとも幾つかが検証された第２の部品１５２は、第２の支持台から除去され（そのため図２Ｂには示されない）、第３の部品１５４（図２Ｃに見られる）が第２の支持台１４６に載せられる。この時点で自動光学検査されている第１の部品１５０を支えている第１の支持台１４４は、検証および修正ロケーション１１８に向かって矢印１６２の方向に搬送される。
【００３６】
次に、図２Ｃに見られるように、第１の水平面に位置したままである第１の支持台１４４は、矢印１６２の方向に搬送され続ける。この時点で第３の部品１５４を支えている第２の支持台１４６は、矢印１６４に示すように、第１の支持台１４４の水平面よりも低い位置にある第２の水平面に下降し、検査ロケーション１１６に向かって矢印１６６に示す方向に搬送される。
【００３７】
図２Ｄに見られるように、第２の支持台１４６は、第１の支持台１４４を通過すると、但し通常は検査ロケーション１１６に到達する前に、矢印１６６で示すように、ＡＯＩ装置１２０が自動光学検査を行うために必要とする水平面まで持ち上げられる。
【００３８】
図２Ｅおよび図２Ｆそれぞれに見られるように、第１の支持台１４４が検証および修正ロケーション１１８に到達し、かつ第２の支持台１４６がＡＯＩロケーション１１６に到達すると、第３の部品１５４は、ＡＯＩ装置１２０によって疑わしい欠陥があるか否かが自動検査され、それとほぼ同時に、第１の部品１５０の疑わしい欠陥が検証および修正される。
【００３９】
図２Ｇおよび図２Ｈに見られるように、第１の部品１５０の選択された疑わしい欠陥の検証および修正が完了すると、第１の部品１５０は第１の支持台１４４から除去されて、第４の部品１５６に置き換えられる（図２Ｈ）。次に、第１の支持台１４４は、矢印１７０の方向に検査ロケーション１１６へ搬送される。第３の部品１５４の自動光学検査が完了すると、第２の支持台１４６が、矢印１７２で示すように、第１の支持台１４４が通過するために第１の支持台１４４の下の水平面に下降し、検査ロケーション１１６から離れて矢印１７４で示す方向に搬送される。
【００４０】
サイクルの完了は図２Ｉに示され、第２の支持台１４６が、矢印１７６で示すように、検証ロケーション１１８において疑わしい欠陥の検証および修正に適した水平面まで上昇する。通常、第３の部品１５４の疑わしい欠陥の検証および修正とほぼ同時に、第１の支持台１４４が、検査ロケーション１１８においてＡＯＩ装置１２０を通過して、矢印１７０の方向に搬送されて、第４の部品１５６に疑わしい欠陥があるか否かが検査される。
【００４１】
尚、本発明の実施の形態によれば、検査と検証および修正との相対時間間隔は互いに相互依存しており、例えば、検査プロセスの制約に適合するように調整することができる。したがって、本発明の実施の形態によれば、検証および修正は、検査ロケーション１１６において部品の欠陥を検査するのに要する時間間隔に対して時間依存であってもよい。このような構成では、疑わしい欠陥のうち、ＡＯＩを行うのに要する時間間隔中に検証および修正することができるもののみが処理される。検証されていない疑わしい欠陥がＡＯＩ完了後に残っている場合、疑わしい欠陥のうち検証されたものと検証されていないものとがある部品は、オフラインの検証および修正ステーションに渡され、そこで、残りの疑わしい欠陥が検証される。この動作モードでは、独立型の検証および修正ステーションにおける処理量（load）が、完全になくすことはできないものの実質的に低減されることが理解される。
【００４２】
あるいは、統合システムは、部品の全ての疑わしい欠陥を検証および修正するのに要する時間間隔に依存するように構成してもよい。このような動作モードでは、欠陥を検証および修正して新たな部品を支持台に載せるのに要する時間間隔が、検査ロケーション１１６において部品の欠陥を検査するのに要する時間間隔よりも長い場合、検査ロケーション１１６から検証ロケーション１２０への検査された部品のリターン搬送を遅らせることができる。したがって、この動作モードは、統合システムの動作がＡＯＩにより制約される動作モードよりも低速である可能性があるが、システムにより処理される各部品が検査、検証、および修正されるため、独立型の検証および修正ステーションの必要性がなくなる。
【００４３】
次に、図３をさらに参照する。この図は、本発明の実施の形態による部品の自動光学検査、検証、および修正のための統合システムを用いて、プリント回路板を製造する方法を示している。
【００４４】
コントローラ２８０（図１）は、第１のロケーション１６および第２のロケーション１８、ならびに第１の台４４および第２の台４６と通信することができ、システムの動作のフローを制御することができる。プロセッサ２８０は、ＡＯＩ、検証、および修正のうちどの動作が、部品１０の検査、検証、および修正の完了に制約を与えるか、すなわち、システムから除荷された部品の検証および修正を部分的または完全に行うべきかを選択することができる。
【００４５】
本発明の実施の形態によれば、電気回路パターンの一部は、プリント回路板基板等の基板上に配置される。通常は、基板はバッチで作製され、バッチの基板それぞれには、電気回路パターンの同じ部分が備えられている。
【００４６】
１バッチの基板の各基板は、システム１２（図１）等の検査、検証、および修正統合システムに連続的に供給され、当該システムにおいて、基板は検査ロケーションに搬送されて、欠陥であると疑われる異常の有無および各位置を確認するために自動光学検査される。本発明の実施の形態によれば、第１の基板が自動光学検査されている時間の少なくとも一部の間に、新たな基板が統合システムに載荷される。
【００４７】
基板の自動光学検査の完了後、自動光学検査された基板は、統合システムにある欠陥検証および修正ロケーションに搬送され、そこで、その疑わしい欠陥が真の欠陥であると検証されるか、または偽の欠陥であると判断され、修正可能な真の欠陥は修正される。本発明の実施の形態によれば、検査された基板の疑わしい欠陥の検証および修正は、新たな基板の検査とほぼ同時に行われる。
【００４８】
疑わしい欠陥の少なくとも幾つかが検証も修正もされていない場合、基板は独立型の検証および修正ステーション、例えば、Orbotech Ltd.（Yavne, Israel）から入手可能なＶＲＳ−４検証ステーションに渡され、そこで、基板の疑わしい欠陥が最終的に検証され、必要であれば修正される。修正不可能な欠陥を有する基板は廃棄される。従来の検査、検証、および修正方法と比較して、独立型の検証および修正ステーションに到達する欠陥の量が著しく低減されることが理解される。
【００４９】
疑わしい欠陥が全て検証および修正されると、基板は統合システムから取り出される。疑わしい欠陥が全て検証および修正されている場合、その基板を他の基板と組み合わせることができ、はんだマスクの塗布等のさらなるプリント回路基板処理ステップを行って、完全なプリント回路板を製造することができる。
【００５０】
本発明が特に図示および本明細書中で上述したものに限定されないことは、当業者には理解されるであろう。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定義される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態により構成され動作する、部品の自動光学検査、検証、および修正のためのシステムの概略図。
【図２Ａ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｂ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｃ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｄ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｅ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｆ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｇ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｈ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｉ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図３】本発明の実施の形態によるプリント回路基板を製造する方法の概略フローチャート。
【符号の説明】
【００５２】
１０、１１ 部品
１２ システム
１２ 自動装置
１６ 検査ステーション
１８ 検証および修正ステーション
２０ ＡＯＩ装置
２１ コンピュータ画像プロセッサ
２２ 検証装置
２２ 欠陥検証装置
２３ 画像
２４ 欠陥修正器
２８ 画像取得装置
３９ ビデオ顕微鏡
４４ 第１の支持台
４６ 第２の支持台
１１４ シャーシ
１１６ 検査ロケーション
１１８ 検証および修正ロケーション
１２０ ＡＯＩ装置
１２２ 検証装置
１４４ 第１の支持台
１４６ 第２の支持台
１５０、１５２、１５４、１５６ 部品
２８０ コントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般の自動光学検査（ＡＯＩ）システムに関し、特に自動光学検査、検証、修正のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動光学検査（ＡＯＩ）システムは、プリント基板（ＰＣＢｓ）及びフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤｓ）等を検査するものとしてよく知られている。従来、（例えば、特許文献１参照）。ＡＯＩシステムは、製造又は組立中の前記部品の種々の外見及び外観を検査するために使用することができる。前記部品の種々の外見及び外観とは、導体の状態（断線、連続性、亀裂等）及び寸法、絶縁体又は基板の状態及び寸法、ホールのサイズ及び配列、ビアホールのサイズ及び配列、導体のピッチ、ライン幅及び長さ、アートワークの外観、ペースト、構成要素の配列、はんだ接合の欠陥等であるが、これらに限られない。
【０００３】
ＡＯＩ後、前記部品は、一般的に、検査中に発見された欠陥が真の欠陥であるのかを検証する検証ロケーションへ搬送される。欠陥が、真の欠陥であるとして検証された場合、前記部品は、それらの欠陥を修正可能な（全ての欠陥を修正できるとは限らない）修正ロケーションへ送られる。先行技術において、検証ロケーション及び修正ロケーションは、ＡＯＩユニットから離れて設置されたユニットにより構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、１つの統合ステーションで検査、検証、および修正を行う可能性を提供する自動光学検査、検証、および修正のためのシステムおよび方法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】
【０００５】
したがって、本発明の実施の形態によれば、部品の欠陥の自動光学検査（ＡＯＩ）、検証、および修正のための自動装置と、検査される部品をＡＯＩロケーションと検証および修正ロケーションとの間で搬送するように作動するコントローラとを備える統合システムが提供される。好ましくは、ＡＯＩ、検証、および修正は、２つの別個の部品に対して同時に行われる。
【０００６】
本発明の実施の形態によれば、自動装置は、ＡＯＩ装置を備える第１のステーションと、部品の欠陥の検証および修正の少なくとも一方を行うように作動する装置を備える第２のステーションとを備える。
【０００７】
さらに、本発明の実施の形態によれば、自動装置は、ＡＯＩ装置を備える第１のステーションと、部品の欠陥を検証するように作動する検証装置を備える第２のステーションと、部品の欠陥を修正するように作動する修正装置を備える第３のステーションとを備える。
【０００８】
さらに、本発明の実施の形態によれば、第１および第２（および第３）のステーション間で部品を搬送するためのコンベヤが設けられる。
【０００９】
さらに、本発明の実施の形態によれば、ＡＯＩは、複数の照明器と複数のセンサとを含む画像取得組立品を備え、複数の照明器および複数のセンサは、検査される部品が、第１の方向に画像取得組立品を通過し、途切ない一回の通過で検査できるように、検査される部品のほぼ全幅にわたって延び、続いて、検査済みの部品を第１の方向とはほぼ逆の第２の方向に搬送することによってＡＯＩから取り出すことができる。
【００１０】
また、本発明の実施の形態によれば、照明および画像取得サブシステムと、第１の時間間隔中に、検査される第１の部品を支持するとともに、第１の部品の画像を取得するために、第１の部品を途切れない一回の搬送で画像取得サブシステムを通過するように作動する第１の支持面と、第１の時間間隔中に、検査される第２の部品を画像取得サブシステムから離れた位置で受け取るように作動する第２の支持面とを備える、部品の自動光学検査（ＡＯＩ）のためのシステムが提供される。
【００１１】
さらに、本発明の実施の形態によれば、第２の面は、第２の時間間隔中に、第２の部品を支持するとともに、第２の部品の画像を取得するために、第２の部品を途切れない一回の搬送で画像取得サブシステムを通過するよう作動し、第１の支持面は、第２の時間間隔中に、第１の部品をそこから取り出すことを可能にするとともに、検査される第３の部品を画像取得サブシステムから離れた位置で受け取ることを可能にするように作動する。
【００１２】
さらに、本発明の実施の形態によれば、照明および画像取得サブシステムは、第１の支持面および第２の支持面の搬送軸に対してほぼ垂直に延びる軸に沿って配置される。
【００１３】
また、本発明の実施の形態によれば、部品の欠陥の自動光学検査（ＡＯＩ）、検証、および修正のための自動装置を設ける工程と、第１のプリント回路板基板に対してＡＯＩを行う工程と、およびほぼ同時に、ＡＯＩにより先に発見された疑わしい欠陥の検証および修正を第２のプリント回路板基板に対して行う工程とを備えるプリント回路板を製造する方法が提供される。
【００１４】
本発明の実施の形態によれば、本方法はさらに、部品に対するＡＯＩ、検証、および修正のうちの少なくとも１つを行った後に、別の製造ステップを行う工程を備える。
【００１５】
さらに、本発明の実施の形態によれば、本方法はさらに、部品に対するＡＯＩ、検証、および修正のうちの少なくとも１つを行い続けながら、別のワークステーションに部品を転送する工程を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＡＯＩシステムの処理量が著しく向上し、製造工程にさらなる柔軟性が与えられ、製造フローのボトルネックが減るかまたはなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態による１つまたは複数の部品１０の自動光学検査、欠陥検証及び修正のための集積システムの構成及び機能について、図１を参照して説明する。部品１０は、プリント基板（ＰＣＢｓ）のような電気回路、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤｓ）、chip interconnect packaging （ＩＣＰｓ）等により構成されていても良いが、これらに限られない。
【００１８】
システムは、例えば、検査ロケーション１６と欠陥検証及び修正ロケーション１８とを有する自動装置１２とを備えることができる。検査ロケーション１６では、例えば自動光学検査（ＡＯＩ）を用いて部品１０の欠陥を確認することができる。欠陥検証及び修正ロケーション１８では、部品１０の欠陥が、真の欠陥か偽の欠陥か評価され、必要に応じ修正される。
【００１９】
本実施の形態において図１に示すように、自動装置１２は、検査ロケーション１６にあるＡＯＩ装置２０と、欠陥検証及び修正ロケーション１８にある画像形成機能を有する検証装置２２とを備えている。検証装置２２は、例えば、外部からの銅の廃棄など、欠陥を手動で修正可能なように、部品１１と画像形成機能との間に十分な作業距離を提供することによって、少なくともいくつかの欠陥を修正することができるように構成されている。
【００２０】
ＡＯＩ装置２０は、第１の部品１０のあり得る欠陥を発見するために検査を行なう。あり得る欠陥のうち、いくつかは真の欠陥であり、いくつかは偽の欠陥である。検証装置２２は、ＡＯＩ装置２０によって検査が行なわれた検査された部品１１に対して次の機能のうち少なくとも一つを提供するように機能する。当該機能とは、作業者が、あり得る欠陥が現実に真の欠陥か偽の欠陥かどうか決定できるように、検査された部品１１のあり得る欠陥の画像２３を取得及び表示し、作業者が修正可能な真の欠陥を修正することを可能とする機能、例えば、検証装置２２によって得られる比較的高解像度画像を分析することによって、部品１１のあり得る欠陥が修正可能な真の欠陥、修正不可能な真の欠陥、若しくは偽の欠陥かどうか自動的に検証する機能、部品１１の修正可能な真の欠陥を修正する機能、修正不可能な真の欠陥を有する部品１１を廃棄する機能である。修正可能な真の欠陥の典型的な例としては、例えば、種々の突起を有する導体が挙げられ、このような突起の中には、短絡、銅飛散等をもたらす可能性があるものがあるが、これらに限られない。修正不可能な真の欠陥の例としては、例えば、何らかの特徴部の欠損、および深刻な欠け、非局在的な不適切な幅、導体に沿った破断を有する導体等を挙げることができるが、これらに限られない。
【００２１】
本発明の実施の形態によれば、検証装置２２に関連する修正機能は、オペレータによって手動で、または状況に応じて自動で行われる。
【００２２】
本発明の実施の形態によれば、検証装置２２は、自動装置１２から検査された部品の除去の前に、偽の欠陥を迅速に識別するためにオペレータによって使用される欠陥の画像２３を表示する画像形成機能として機能する。さらに、検査された部品１１を自動装置１２からの除去の前に修正する際に、オペレータは画像形成機能を用いることができる。
【００２３】
本発明の実施の形態によれば、適したコンピュータ画像プロセッサは、自動偽欠陥フィルタリング機能を提供することができる。修正不可能な真の欠陥を有する部品１１は廃棄することができる。修正可能な真の欠陥を有する部品１１は、自動装置１２からの除去の前に修正するか、または、部品の複数の修正可能な真の欠陥それぞれに対する指示とともに、個々の修正ステーションに渡すことができる。偽の欠陥の位置は、修正可能な真の欠陥のみが修正ステーションにおいて考慮される必要があるように廃棄される。
【００２４】
本発明の実施の形態によれば、検証装置２２は、検証および修正ロケーション１８において修正を行うことができるように構成される。したがって、本発明の実施の形態によれば、検証装置２２は、オペレータが部品１１にアクセスして欠陥修正を行うと同時に、部品１１の修正部分の画像２３を見ることができるように、部品１１から十分な距離に配置される。場合によっては、欠陥修正器２４として示す自動機能を設けて、部品１１の少なくともいくつかの欠陥を自動的に修正する。修正することができる典型的な欠陥は、画像２３に示すプリント回路基板における銅飛散２６のような、過剰な銅である。
【００２５】
ＡＯＩ装置２０は通常、部品１０の検査中に部品１０を照射するための、バックライトおよび／またはトップライト装置等の照明および画像取得装置（図示せず）を備えるが、これに限定されない。部品１０は、例えば、インコヒーレント光またはコヒーレント光を用いて検査することができる。ＡＯＩ装置２０の使用に適した照明装置の好ましい実施の形態は、１９９８年６月１６日に出願されたＰＣＴ／ＩＬ９８／００２８５の国内段階出願として２０００年１２月１３日に出願された、「Illuminator for Inspecting Substantially Flat Surfaced」と題する同時係属中の米国特許出願第０９／７１９，７２８号に記載されており、当該出願の開示は、その全体の参照により本明細書に援用される。
【００２６】
ＡＯＩ装置２０はさらに、限定はされないが、少なくとも１つのＣＣＤ（電荷結合素子）アレイ等の画像取得装置２８を備えていてもよい。図１に見られる実施の形態では、それぞれＣＣＤまたはＣＭＯＳベースの撮像装置に連結される３つの並列画像取得装置２８が設けられ、部品１０が例えば画像装置２８を通過して矢印３０の方向に搬送されると、部品１０のいくつかの画像幅（本例では、それぞれ対応する画像取得装置２８に関連する３つを示す）が同時に取得されるようになる。このように、部品１０のほぼ全幅の画像を、ＡＯＩ装置２０による部品１０の一回の途切れない通過で取得することができる。
【００２７】
部品１０の種々の特徴部は、種々の強度で照明光を反射することができる。例えば、導体（通常は銅線）は、あまり光沢のない基板よりも高い強度で光を反射する。したがって、特徴部（例えば、導体および基板）は、それらの反射された光の強度により認識することができる。
【００２８】
本発明の実施の形態によれば、ＡＯＩ装置と動作可能に通信するコンピュータ画像プロセッサ２１が、部品１０の疑わしい欠陥を示す報告を出力することができる。コンピュータ画像プロセッサ２１は、例えば、１つまたは複数のコンピュータワークステーションで機能するハードウェア画像処理部品およびソフトウェア画像処理プログラムを含むことができる。
【００２９】
本発明の実施の形態において動作するシステムで用るために適応させるＡＯＩ装置２０の例としては、Orbotech Ltd.（Yavne, Israel）から市販されているＩｎＳｐｉｒｅ−９０００（商標）、ＳＫ−７５（商標）、およびＩｎＦｉｎｅｘ（商標）シリーズの自動光学検査システムが挙げられるが、これに限られない。これらのシステムを用いて、複雑な細い線またはボールグリッドアレー（ＢＧＡ）等の特徴部および構成要素を有するＰＣＢ基板を検査することができるが、これに限定はされない。
【００３０】
ＡＯＩ装置２０により発見されるもの等、部品１１のあり得る欠陥の画像の取得は、限定はされないが、例えば自動焦点ビデオ顕微鏡３９等として構成される自動焦点ビデオカメラ等の種々の装置により、欠陥検証および修正ロケーション１８において実行することができ、このような装置は、２０００年６月１５日に出願された「Microscope Inspection System」と題する同時係属中の米国特許出願第０９／５７０，９７２号に包括的に記載されており、当該出願の開示は、その全体の参照により本明細書に援用される。ビデオ顕微鏡３９は、欠陥検証および修正ロケーション１８に配置される部品１１、例えば電気回路上の部品から、電気回路の修正のための電気回路への物理的なアクセスを可能にする距離だけ離隔させることができる。
【００３１】
本発明の実施の形態によれば、欠陥検証装置２２の欠陥検証および／または修正機能は、概して、検査ロケーション１６におけるＡＯＩ装置２０による部品１０の欠陥の検査と同時に、部品１１に対して作動する。したがって、図１に示す実施の形態では、第１のコンベヤ（図示せず）が、第１の支持面（または台、これらの用語は交換可能に用いられる）４４上の部品１０等の部品を種々のステーション間で搬送するために設けられる。第２の支持面（または台、これらの用語は交換可能に用いられる）４６上の部品１１等の部品を種々のステーション間で搬送するために、第２のコンベヤ（図示せず）を設けることもできる。第１および第２の支持面と組み合わせた第１および第２の支持コンベヤは、ステーション１６および１８の一方に部品を選択的に配置するように機能するポジショナーと見なしてもよい。本発明の実施の形態によれば、検査ロケーション１６における部品１０の検査と、検証および修正ステーション１８における部品１１の検証とに同時に対応するために、部品１０および部品１１の各搬送経路は同一ではない。
【００３２】
したがって、本発明の実施の形態では、部品１０を支持する第１の支持台４４は、第１の搬送面で搬送される。部品１１を支持する第２の支持台４６は、検査ステーション２０では第１の搬送面で搬送されるが、検査ステーション２０の前後では、第２の支持台４６の少なくとも一部は、第１の搬送面とほぼ平行な第２の搬送面にある。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態による部品の検査、検証、および修正のための統合システムの動作を示す概略側面図である、図２Ａ〜図２Ｉを参照する。図２Ａ〜図２Ｉはそれぞれ、シャーシ１１４と、検査ロケーション１１６と、欠陥検証および修正ロケーション１１８と、ＡＯＩ装置１２０と、検証装置１２２と、第１の支持台１４４と、第２の支持台１４６とを概略的に示す。第１の支持台１４４および第２の支持台１４６はそれぞれ、検査ならびにその後の検証および修正中に検査される部品を支持する。
【００３４】
図２Ａは、１５０で示す検査される第１の部品が、支持台１４４により支持され、ＡＯＩ装置１２０による自動光学検査中に矢印１６０の方向に搬送されている様子が示される。概して、ＡＯＩ装置が第１の部品１５０の欠陥を自動光学検査するのに要する時間間隔の間、第２の部品１５２が検証ロケーション１１８において第２の支持台１４６により支持されながら、検証装置１２２が、矢印１６２で示すように、疑わしい欠陥の位置に移動するように機能する。検証装置１２２は、疑わしい欠陥の部分の画像（図示せず）を取得するように機能し、この画像は通常、オペレータに対して表示される。なお、検証ロケーション１１８における検証機能の性能は任意であることに留意されたい。本発明の幾つかの実施の形態では、検証ロケーション１１８は、支持台１４４および１４６の一方に載荷された部品の検査に用いられる時間間隔の間、他方の支持台から部品を載荷および除荷するためにのみ用いられ、検証および修正機能は行われない。
【００３５】
図２Ｂに見られるように、ＡＯＩ装置による自動光学検査が完了すると、または検証装置１２２によって第２の部品１５２の全ての疑わしい欠陥の部分が検証および／または修正されると、検査されてその欠陥の少なくとも幾つかが検証された第２の部品１５２は、第２の支持台から除去され（そのため図２Ｂには示されない）、第３の部品１５４（図２Ｃに見られる）が第２の支持台１４６に載せられる。この時点で自動光学検査されている第１の部品１５０を支えている第１の支持台１４４は、検証および修正ロケーション１１８に向かって矢印１６２の方向に搬送される。
【００３６】
次に、図２Ｃに見られるように、第１の水平面に位置したままである第１の支持台１４４は、矢印１６２の方向に搬送され続ける。この時点で第３の部品１５４を支えている第２の支持台１４６は、矢印１６４に示すように、第１の支持台１４４の水平面よりも低い位置にある第２の水平面に下降し、検査ロケーション１１６に向かって矢印１６６に示す方向に搬送される。
【００３７】
図２Ｄに見られるように、第２の支持台１４６は、第１の支持台１４４を通過すると、但し通常は検査ロケーション１１６に到達する前に、矢印１６６で示すように、ＡＯＩ装置１２０が自動光学検査を行うために必要とする水平面まで持ち上げられる。
【００３８】
図２Ｅおよび図２Ｆそれぞれに見られるように、第１の支持台１４４が検証および修正ロケーション１１８に到達し、かつ第２の支持台１４６がＡＯＩロケーション１１６に到達すると、第３の部品１５４は、ＡＯＩ装置１２０によって疑わしい欠陥があるか否かが自動検査され、それとほぼ同時に、第１の部品１５０の疑わしい欠陥が検証および修正される。
【００３９】
図２Ｇおよび図２Ｈに見られるように、第１の部品１５０の選択された疑わしい欠陥の検証および修正が完了すると、第１の部品１５０は第１の支持台１４４から除去されて、第４の部品１５６に置き換えられる（図２Ｈ）。次に、第１の支持台１４４は、矢印１７０の方向に検査ロケーション１１６へ搬送される。第３の部品１５４の自動光学検査が完了すると、第２の支持台１４６が、矢印１７２で示すように、第１の支持台１４４が通過するために第１の支持台１４４の下の水平面に下降し、検査ロケーション１１６から離れて矢印１７４で示す方向に搬送される。
【００４０】
サイクルの完了は図２Ｉに示され、第２の支持台１４６が、矢印１７６で示すように、検証ロケーション１１８において疑わしい欠陥の検証および修正に適した水平面まで上昇する。通常、第３の部品１５４の疑わしい欠陥の検証および修正とほぼ同時に、第１の支持台１４４が、検査ロケーション１１８においてＡＯＩ装置１２０を通過して、矢印１７０の方向に搬送されて、第４の部品１５６に疑わしい欠陥があるか否かが検査される。
【００４１】
尚、本発明の実施の形態によれば、検査と検証および修正との相対時間間隔は互いに相互依存しており、例えば、検査プロセスの制約に適合するように調整することができる。したがって、本発明の実施の形態によれば、検証および修正は、検査ロケーション１１６において部品の欠陥を検査するのに要する時間間隔に対して時間依存であってもよい。このような構成では、疑わしい欠陥のうち、ＡＯＩを行うのに要する時間間隔中に検証および修正することができるもののみが処理される。検証されていない疑わしい欠陥がＡＯＩ完了後に残っている場合、疑わしい欠陥のうち検証されたものと検証されていないものとがある部品は、オフラインの検証および修正ステーションに渡され、そこで、残りの疑わしい欠陥が検証される。この動作モードでは、独立型の検証および修正ステーションにおける処理量（load）が、完全になくすことはできないものの実質的に低減されることが理解される。
【００４２】
あるいは、統合システムは、部品の全ての疑わしい欠陥を検証および修正するのに要する時間間隔に依存するように構成してもよい。このような動作モードでは、欠陥を検証および修正して新たな部品を支持台に載せるのに要する時間間隔が、検査ロケーション１１６において部品の欠陥を検査するのに要する時間間隔よりも長い場合、検査ロケーション１１６から検証ロケーション１２０への検査された部品のリターン搬送を遅らせることができる。したがって、この動作モードは、統合システムの動作がＡＯＩにより制約される動作モードよりも低速である可能性があるが、システムにより処理される各部品が検査、検証、および修正されるため、独立型の検証および修正ステーションの必要性がなくなる。
【００４３】
次に、図３をさらに参照する。この図は、本発明の実施の形態による部品の自動光学検査、検証、および修正のための統合システムを用いて、プリント回路板を製造する方法を示している。
【００４４】
コントローラ２８０（図１）は、第１のロケーション１６および第２のロケーション１８、ならびに第１の台４４および第２の台４６と通信することができ、システムの動作のフローを制御することができる。プロセッサ２８０は、ＡＯＩ、検証、および修正のうちどの動作が、部品１０の検査、検証、および修正の完了に制約を与えるか、すなわち、システムから除荷された部品の検証および修正を部分的または完全に行うべきかを選択することができる。
【００４５】
本発明の実施の形態によれば、電気回路パターンの一部は、プリント回路板基板等の基板上に配置される。通常は、基板はバッチで作製され、バッチの基板それぞれには、電気回路パターンの同じ部分が備えられている。
【００４６】
１バッチの基板の各基板は、システム１２（図１）等の検査、検証、および修正統合システムに連続的に供給され、当該システムにおいて、基板は検査ロケーションに搬送されて、欠陥であると疑われる異常の有無および各位置を確認するために自動光学検査される。本発明の実施の形態によれば、第１の基板が自動光学検査されている時間の少なくとも一部の間に、新たな基板が統合システムに載荷される。
【００４７】
基板の自動光学検査の完了後、自動光学検査された基板は、統合システムにある欠陥検証および修正ロケーションに搬送され、そこで、その疑わしい欠陥が真の欠陥であると検証されるか、または偽の欠陥であると判断され、修正可能な真の欠陥は修正される。本発明の実施の形態によれば、検査された基板の疑わしい欠陥の検証および修正は、新たな基板の検査とほぼ同時に行われる。
【００４８】
疑わしい欠陥の少なくとも幾つかが検証も修正もされていない場合、基板は独立型の検証および修正ステーション、例えば、Orbotech Ltd.（Yavne, Israel）から入手可能なＶＲＳ−４検証ステーションに渡され、そこで、基板の疑わしい欠陥が最終的に検証され、必要であれば修正される。修正不可能な欠陥を有する基板は廃棄される。従来の検査、検証、および修正方法と比較して、独立型の検証および修正ステーションに到達する欠陥の量が著しく低減されることが理解される。
【００４９】
疑わしい欠陥が全て検証および修正されると、基板は統合システムから取り出される。疑わしい欠陥が全て検証および修正されている場合、その基板を他の基板と組み合わせることができ、はんだマスクの塗布等のさらなるプリント回路基板処理ステップを行って、完全なプリント回路板を製造することができる。
【００５０】
本発明が特に図示および本明細書中で上述したものに限定されないことは、当業者には理解されるであろう。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定義される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態により構成され動作する、部品の自動光学検査、検証、および修正のためのシステムの概略図。
【図２Ａ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｂ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｃ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｄ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｅ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｆ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｇ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｈ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図２Ｉ】図１のシステムの動作を示す概略ブロック図。
【図３】本発明の実施の形態によるプリント回路基板を製造する方法の概略フローチャート。
【符号の説明】
【００５２】
１０、１１ 部品
１２ システム
１２ 自動装置
１６ 検査ステーション
１８ 検証および修正ステーション
２０ ＡＯＩ装置
２１ コンピュータ画像プロセッサ
２２ 検証装置
２２ 欠陥検証装置
２３ 画像
２４ 欠陥修正器
２８ 画像取得装置
３９ ビデオ顕微鏡
４４ 第１の支持台
４６ 第２の支持台
１１４ シャーシ
１１６ 検査ロケーション
１１８ 検証および修正ロケーション
１２０ ＡＯＩ装置
１２２ 検証装置
１４４ 第１の支持台
１４６ 第２の支持台
１５０、１５２、１５４、１５６ 部品
２８０ コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品の欠陥の自動光学検査（ＡＯＩ）、検証、および修正のための統合自動装置と、
前記部品に対してＡＯＩ、検証、および修正のいずれを行うかを選択するように作動するコントローラと、を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記統合自動装置は、ＡＯＩ装置を備える第１のロケーションと、前記部品の欠陥の検証および修正の少なくとも一方を行うように作動する装置を備える第２のロケーションとを備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１のステーションと前記第２のステーションとの間で部品を搬送するコンベヤを更に備えることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ＡＯＩ、検証、および修正統合装置は、第１の部品に対してＡＯＩを行うのとほぼ同時に、第２の部品に対して検証および修正の一方を行うように作動することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
第１の部品の疑わしい欠陥の検証および修正を行う時間間隔が、第２の部品に対してＡＯＩを行うのに要する時間により制約されることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムから取り出された、検証されていない疑わしい欠陥を含む部品は、独立型の検証および修正ステーションに供給され、前記検証および修正ステーションは、前記検証されていない疑わしい欠陥に対して検証および修正機能を提供するように作動することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記システムから取り出された、修正されていない疑わしい欠陥を含む部品は、独立型の検証および修正ステーションに供給され、前記検証および修正ステーションは、前記修正されていない疑わしい欠陥に対して検証および修正機能を提供するように作動することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
基板上に電気回路の一部を形成する工程と、
前記基板の欠陥の自動光学検査（ＡＯＩ）、検証、および修正のための統合自動装置を設ける工程と、
前記基板に対してＡＯＩ、検証、および修正のいずれを行うかを選択する工程と、を備えることを特徴とするプリント回路基板を製造する方法。
【請求項９】
前記統合自動装置の検査ロケーションにおいて、前記基板に対してＡＯＩを行う工程と、
ＡＯＩ中に発見されたいくつかの疑わしい欠陥を、前記統合自動装置において検証する工程と、をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１０】
ＡＯＩ中に発見されたいくつかの欠陥を、前記統合自動装置において修正する工程を更に備えることを特徴とする請求項９に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１１】
検証されたいくつかの真の欠陥を、前記統合自動装置において修正する工程を更に備えることを特徴とする請求項９に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１２】
検査ロケーションにおいて前記基板に対してＡＯＩを行う工程と、
ＡＯＩ中に発見されたいくつかの欠陥を修正する工程と、を更に備えることを特徴とする請求項８に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１３】
前記基板に対して少なくともＡＯＩおよび修正を行った後に、別の製造ステップを行う工程を更に備えることを特徴とする請求項８に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１４】
前記統合システムにおいて、第１の基板に対してＡＯＩを行う工程と、
ほぼ同時に、前記統合システムにおいて、第２の基板の検証および修正の少なくとも一方を行うこと工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１５】
検査ロケーションと欠陥検証および修正ロケーションとを規定するシャーシと、
電気回路を最初に前記検査ロケーションに、その後前記欠陥検証および修正ロケーションに、自動的に配置するように作動する電気回路ポジショナーと、を備えることを特徴とする電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項１６】
前記検査ロケーションにある光学検査組立品と、前記欠陥検証および修正ロケーションにあるビデオカメラと、を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項１７】
前記ビデオカメラはビデオ顕微鏡を備えることを特徴とする請求項１６に記載の電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項１８】
前記ビデオ顕微鏡は、前記欠陥検証および修正ロケーションにある電気回路から、前記電気回路の修正のための該電気回路への物理的なアクセスを可能にする距離だけ離隔することを特徴とする請求項１７に記載の電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項１９】
前記電気回路ポジショナーは、少なくとも第１の電気回路支持体および第２の電気回路支持体を備え、前記第２の電気回路支持体が前記欠陥検証および修正ロケーションに配置されている間に前記第１の電気回路支持体を前記検査ロケーションに配置し、その後、前記第１の電気回路支持体が前記検証および修正ロケーションに配置されている間に前記第２の電気回路支持体を前記検査ロケーションに配置するように作動することを特徴とする請求項１５に記載の電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項２０】
前記光学検査組立品は静止しており、前記光学検査組立品に対して電気回路が相対的に搬送される時に前記電気回路を検査するように作動し、前記ビデオカメラは可動であり、電気回路が前記欠陥検証および修正位置に静止している時に前記電気回路を検証するように作動可能であることを特徴とする請求項１６に記載の電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項２１】
検査ロケーションと欠陥検証ロケーションとを規定するシャーシと、
電気回路を最初に前記検査ロケーションに、その後前記欠陥検証ロケーションに、自動的に配置するように作動する電気回路ポジショナーと、
前記検査ロケーションにある光学検査組立品および前記欠陥検証ロケーションにある欠陥検証組立品と、
少なくとも２つの異なる動作モードで時間内に選択可能に調整するために、前記光学検査組立品および前記欠陥検証組立品の動作を可能にするように作動する動作モードセレクタと、を備え、
前記動作モードセレクタは、前記光学検査組立品の動作に要する時間は、前記欠陥検証組立品の動作の最大継続時間を決定する第１のモードと、前記欠陥検証組立体の動作に要する時間は、前記欠陥検証組立体の動作の最大継続時間を決定する第２のモードとを備えることを特徴とする電気回路のための検査および欠陥検証統合システム。
【請求項２２】
照明および画像取得サブシステムと、
第１の時間間隔中に、検査される第１の部品を支持するとともに、前記第１の部品の画像を取得するために、前記第１の部品を途切れない一回の搬送で前記画像取得サブシステムを通過するように作動する第１の支持面と、
前記第１の時間間隔中に、検査される第２の部品を前記画像取得サブシステムから離れた位置で受け取るように作動する第２の支持面と、を備えることを特徴とする電気回路の自動光学検査のためのシステム。
【請求項２３】
前記第２の面は、第２の時間間隔中に、前記第２の部品を支持するとともに、前記第２の部品の画像を取得するために、前記第２の部品を途切れない一回の搬送で前記画像取得サブシステムを通過するよう作動し、
前記第１の支持面は、前記第２の時間間隔中に、前記第１の部品を前記第１の支持面から取り出すことを可能にするとともに、検査される第３の部品を前記画像取得サブシステムから離れた位置で受け取るように作動することを特徴とする請求項２２に記載の電気回路の自動光学検査のためのシステム。
【請求項２４】
前記第１の支持面および前記第２の支持面は、ほぼ搬送軸に沿って搬送され、
前記照明および画像取得サブシステムは、前記搬送軸に対してほぼ垂直に延びる軸に沿って配置されることを特徴とする請求項２３に記載の電気回路の自動光学検査のためのシステム。
【請求項１】
部品の欠陥の自動光学検査（ＡＯＩ）、検証、および修正のための統合自動装置と、
前記部品に対してＡＯＩ、検証、および修正のいずれを行うかを選択するように作動するコントローラと、を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記統合自動装置は、ＡＯＩ装置を備える第１のロケーションと、前記部品の欠陥の検証および修正の少なくとも一方を行うように作動する装置を備える第２のロケーションとを備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１のステーションと前記第２のステーションとの間で部品を搬送するコンベヤを更に備えることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ＡＯＩ、検証、および修正統合装置は、第１の部品に対してＡＯＩを行うのとほぼ同時に、第２の部品に対して検証および修正の一方を行うように作動することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
第１の部品の疑わしい欠陥の検証および修正を行う時間間隔が、第２の部品に対してＡＯＩを行うのに要する時間により制約されることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムから取り出された、検証されていない疑わしい欠陥を含む部品は、独立型の検証および修正ステーションに供給され、前記検証および修正ステーションは、前記検証されていない疑わしい欠陥に対して検証および修正機能を提供するように作動することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記システムから取り出された、修正されていない疑わしい欠陥を含む部品は、独立型の検証および修正ステーションに供給され、前記検証および修正ステーションは、前記修正されていない疑わしい欠陥に対して検証および修正機能を提供するように作動することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
基板上に電気回路の一部を形成する工程と、
前記基板の欠陥の自動光学検査（ＡＯＩ）、検証、および修正のための統合自動装置を設ける工程と、
前記基板に対してＡＯＩ、検証、および修正のいずれを行うかを選択する工程と、を備えることを特徴とするプリント回路基板を製造する方法。
【請求項９】
前記統合自動装置の検査ロケーションにおいて、前記基板に対してＡＯＩを行う工程と、
ＡＯＩ中に発見されたいくつかの疑わしい欠陥を、前記統合自動装置において検証する工程と、をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１０】
ＡＯＩ中に発見されたいくつかの欠陥を、前記統合自動装置において修正する工程を更に備えることを特徴とする請求項９に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１１】
検証されたいくつかの真の欠陥を、前記統合自動装置において修正する工程を更に備えることを特徴とする請求項９に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１２】
検査ロケーションにおいて前記基板に対してＡＯＩを行う工程と、
ＡＯＩ中に発見されたいくつかの欠陥を修正する工程と、を更に備えることを特徴とする請求項８に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１３】
前記基板に対して少なくともＡＯＩおよび修正を行った後に、別の製造ステップを行う工程を更に備えることを特徴とする請求項８に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１４】
前記統合システムにおいて、第１の基板に対してＡＯＩを行う工程と、
ほぼ同時に、前記統合システムにおいて、第２の基板の検証および修正の少なくとも一方を行うこと工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のプリント回路基板を製造する方法。
【請求項１５】
検査ロケーションと欠陥検証および修正ロケーションとを規定するシャーシと、
電気回路を最初に前記検査ロケーションに、その後前記欠陥検証および修正ロケーションに、自動的に配置するように作動する電気回路ポジショナーと、を備えることを特徴とする電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項１６】
前記検査ロケーションにある光学検査組立品と、前記欠陥検証および修正ロケーションにあるビデオカメラと、を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項１７】
前記ビデオカメラはビデオ顕微鏡を備えることを特徴とする請求項１６に記載の電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項１８】
前記ビデオ顕微鏡は、前記欠陥検証および修正ロケーションにある電気回路から、前記電気回路の修正のための該電気回路への物理的なアクセスを可能にする距離だけ離隔することを特徴とする請求項１７に記載の電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項１９】
前記電気回路ポジショナーは、少なくとも第１の電気回路支持体および第２の電気回路支持体を備え、前記第２の電気回路支持体が前記欠陥検証および修正ロケーションに配置されている間に前記第１の電気回路支持体を前記検査ロケーションに配置し、その後、前記第１の電気回路支持体が前記検証および修正ロケーションに配置されている間に前記第２の電気回路支持体を前記検査ロケーションに配置するように作動することを特徴とする請求項１５に記載の電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項２０】
前記光学検査組立品は静止しており、前記光学検査組立品に対して電気回路が相対的に搬送される時に前記電気回路を検査するように作動し、前記ビデオカメラは可動であり、電気回路が前記欠陥検証および修正位置に静止している時に前記電気回路を検証するように作動可能であることを特徴とする請求項１６に記載の電気回路のための検査、欠陥検証、および修正統合システム。
【請求項２１】
検査ロケーションと欠陥検証ロケーションとを規定するシャーシと、
電気回路を最初に前記検査ロケーションに、その後前記欠陥検証ロケーションに、自動的に配置するように作動する電気回路ポジショナーと、
前記検査ロケーションにある光学検査組立品および前記欠陥検証ロケーションにある欠陥検証組立品と、
少なくとも２つの異なる動作モードで時間内に選択可能に調整するために、前記光学検査組立品および前記欠陥検証組立品の動作を可能にするように作動する動作モードセレクタと、を備え、
前記動作モードセレクタは、前記光学検査組立品の動作に要する時間は、前記欠陥検証組立品の動作の最大継続時間を決定する第１のモードと、前記欠陥検証組立体の動作に要する時間は、前記欠陥検証組立体の動作の最大継続時間を決定する第２のモードとを備えることを特徴とする電気回路のための検査および欠陥検証統合システム。
【請求項２２】
照明および画像取得サブシステムと、
第１の時間間隔中に、検査される第１の部品を支持するとともに、前記第１の部品の画像を取得するために、前記第１の部品を途切れない一回の搬送で前記画像取得サブシステムを通過するように作動する第１の支持面と、
前記第１の時間間隔中に、検査される第２の部品を前記画像取得サブシステムから離れた位置で受け取るように作動する第２の支持面と、を備えることを特徴とする電気回路の自動光学検査のためのシステム。
【請求項２３】
前記第２の面は、第２の時間間隔中に、前記第２の部品を支持するとともに、前記第２の部品の画像を取得するために、前記第２の部品を途切れない一回の搬送で前記画像取得サブシステムを通過するよう作動し、
前記第１の支持面は、前記第２の時間間隔中に、前記第１の部品を前記第１の支持面から取り出すことを可能にするとともに、検査される第３の部品を前記画像取得サブシステムから離れた位置で受け取るように作動することを特徴とする請求項２２に記載の電気回路の自動光学検査のためのシステム。
【請求項２４】
前記第１の支持面および前記第２の支持面は、ほぼ搬送軸に沿って搬送され、
前記照明および画像取得サブシステムは、前記搬送軸に対してほぼ垂直に延びる軸に沿って配置されることを特徴とする請求項２３に記載の電気回路の自動光学検査のためのシステム。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図２Ｈ】
【図２Ｉ】
【図３】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図２Ｈ】
【図２Ｉ】
【図３】
【公表番号】特表２００６−５１５１１２（Ｐ２００６−５１５１１２Ａ）
【公表日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５６３５４７（Ｐ２００４−５６３５４７）
【出願日】平成１５年１２月２１日（２００３．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００３／００１０９５
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０５９５６７
【国際公開日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（５０３４５７３０１）オーボテック リミテッド (12)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１２月２１日（２００３．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００３／００１０９５
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０５９５６７
【国際公開日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（５０３４５７３０１）オーボテック リミテッド (12)
【Ｆターム（参考）】
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