照明装置以及检查装置的制作方法

文档序号:11384645阅读:247来源:国知局
照明装置以及检查装置的制造方法

本发明涉及照明装置以及具有该照明装置的检查装置。



背景技术:

公知有对印刷基板等各种基板的外观进行检查的技术(例如,专利文献1~5等)。在该技术中,例如,针对形成有焊接部以及金属的布线图案等各种结构的基板,通过拍摄传感器等进行拍摄来得到图像,借助以该图像为对象的图像处理,来自动检测出各种结构的状态以及缺陷等。

其中,在通常的印刷基板等中,有时在金属的布线图案的表面存在多个辊轧痕等凸凹结构。此时,例如,在采用从正面对检查的对象区域(还称为检查对象区域)照射光的落射照明(直接照明)方式时,例如,表面的凹凸结构有时会被拍摄为具有过强的对比度的部分。此时,仅通过图像处理很难区分具有过强的对比度的部分和其以外的部分,不易于可靠地从图像检测出缺陷等。

因此,提出有对所谓的扩散照明加以利用的技术(例如,专利文献1等),扩散照明是指:通过半球状的穹顶的内表面对来自光源的光进行反射,来照射检查对象区域,由此扩大照射至检查对象区域的光的角度范围(是指照射角度范围和照射立体角)。由此,能够抑制在图像中凹凸结构被拍摄为具有过强的对比度的部分的缺陷。

另一方面,若检查对象区域为辊轧痕等凹凸结构少的镜面状,则在通过扩散照明照射光时,检查对象区域被拍摄为非常暗的区域。因此,例如考虑在利用半球状的穹顶的扩散照明中组合落射照明而形成照明方式(例如,专利文献2等)。例如,能够采用如下的照明方式(还称为同轴落射照明):通过半透半反镜,使具有以设置在拍摄传感器上的拍摄透镜的光轴为中心轴的光束的光照射检查对象区域。

专利文献1:日本特开2004-125644号公报

专利文献2:日本特开平11-84258号公报

专利文献3:日本特开平8-29138号公报

专利文献4:日本特开2000-266681号公报

专利文献5:日本特开2011-69651号公报

其中,例如,在专利文献1的技术中,由半球状的穹顶的内表面反射的光大致均匀地照射圆形的大面积的区域。因此,例如,在使用线性传感器以及矩形状的区域传感器等时,还向不被传感器拍摄的区域照射光,这样使光的利用效率降低。

另外,例如,在专利文献2的技术中,由于存在同轴落射照明用的半透半反镜,所以降低了从检查对象区域至拍摄传感器的光的强度,光的利用效率降低。

另外,例如,在专利文献3的技术中,在半球面形状的框架上设置蓝色led,对被检查物的所有反射面照射照射光。因此,例如,需要配置多个蓝色led,由于蓝色led的配置数量的增加,所以使制造检查装置所需的材料以及成本增大,并且使检查装置中能量消耗量增大。

另外,例如,在专利文献4的技术中,光引导部的光出射面形成为包围被检查物的线状照射区域的大致半圆筒面。因此,例如,使包括光源的照明装置过度大型化。尤其,例如,在一边使拍摄元件与光源一起进行扫描一边进行拍摄的方式中,产生照明装置大型化以及扫描各种结构所需的能量消耗量增大等缺陷。

另外,例如,在专利文献5的技术中,仅通过扩散照明进行照明而不进行落射照明。因此,若检查对象区域为辊轧痕等凹凸结构少的镜面状,则为了明亮地拍摄检查对象区域,需要增大发光量,从而产生照明装置的能量消耗量增大等的缺陷。

即,在上述专利文献1~5的检查技术中,例如,具有一边抑制消耗能量增大一边以简单的结构改善光的利用效率的余地。这样的问题不限于检查装置,在向所希望的区域照射光的技术中通常都存在。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种能够易于提高对象物的单位面积的光的照射强度的技术。

为了解决上述问题,第一方式的照明装置具有:具有:出射部列,具有多个出射部,多个所述出射部沿着预先设定的排列方向排列且分别向预先设定的出射方向出射光,以及反射部,具有以向与所述排列方向交叉的交叉方向观察与所述排列方向正交的方式配置且能够反射光的反射面;多个所述出射部包括出射同种光的2个以上的出射部,2个以上的所述出射部包括从距离所述反射面近的位置开始依次排列的第一个出射部和第二个出射部,向所述交叉方向观察,所述反射面与所述第一个出射部之间的第一间隔为所述第一个出射部与所述第二个出射部之间的第二间隔的一半以下。

第二方式的照明装置,在第一方式的照明装置中,多个所述出射部包括出射第一种类光的2个以上的第一出射部和出射第二种类光的2个以上的第二出射部,2个以上的所述第一出射部包括从距离所述反射面近的位置开始依次排列的第一个第一出射部和第二个第一出射部,2个以上的所述第二出射部包括从距离所述反射面近的位置开始依次排列的第一个第二出射部和第二个第二出射部,向所述交叉方向观察,所述反射面与所述第一个第一出射部之间的第三间隔为所述第一个第一出射部与所述第二个第一出射部之间的第四间隔的一半以下,向所述交叉方向观察,所述反射面与所述第一个第二出射部之间的第五间隔为所述第一个第二出射部与所述第二个第二出射部之间的第六间隔的一半以下,所述第五间隔比所述第三间隔更短,所述第六间隔比所述第四间隔更短。

第三方式的照明装置,在第二方式的照明装置中,所述第一种类光包括红色光,所述第二种类光包括蓝色光。

第四方式的照明装置,在第二或第三方式的照明装置中,具有控制部,所述控制部能够选择性地设定为2种以上的出射状态中的1种出射状态,所述2种以上的出射状态包括从2个以上的所述第一出射部分别出射所述第一种类光的第一种出射状态和从2个以上的所述第二出射部分别出射所述第二种类光的第二种出射状态。

第五方式的照明装置,在第一至第三方式中任一项方式的照明装置中,具有多个所述出射部列,多个所述出射部列具有:第一出射部列,具有多个第一出射部,多个所述第一出射部沿着所述排列方向排列且分别向第一出射方向出射光,以及第二出射部列,具有多个第二出射部,多个所述第二出射部沿着所述排列方向排列且分别向第二出射方向出射光;向所述排列方向观察,所述第一出射方向与所述第二出射方向交叉,所述照明装置具有控制部,所述控制部能够选择性地设定为2个以上的点亮状态中的1个点亮状态,所述2个以上的点亮状态包括从多个所述第一出射部出射光的第一点亮状态和从多个所述第二的出射部出射光的第二点亮状态。

第六方式的检查装置具有:第一至第五方式中任一方式的照明装置;以及受光传感器,接受来自检查对象区域的光,能够获取与来自该检查对象区域的光的强度的空间分布对应的信号,所述检查对象区域位于从多个所述出射部沿所述出射方向假想延伸的直线上。

第七方式的检查装置具有:第二至第四方式中任一方式的照明装置,以及受光传感器,接受来自检查对象区域的光,能够获取与来自该检查对象区域的光的强度的空间分布对应的信号,所述检查对象区域位于从多个所述出射部沿所述出射方向假想延伸的直线上;该受光传感器包括多个二极管,多个所述二极管沿着与所述排列方向对应的方向排列且能够分别取得与所接受的光的强度对应的信号。

根据第一至第五方式中任一方式的照明装置,例如,由于存在反射面,所以出射部列假似地延伸,因此易于提高对象物的单位面积的光的照射强度。

根据第二至第四方式中的任一方式的照明装置,例如,能够形成与受光传感器的受光灵敏度对应的照明。

根据第三以及第四方式中的任一方式的照明装置,例如,能够形成与对红色相比对蓝色的灵敏度低的受光传感器所对应的照明。

根据第五方式的照明装置,例如,能够按照对象物的状态切换光的照射角度。

根据第六以及第七方式中任一方式的检查装置,例如,易于提高与受光传感器所得到的来自检查对象物的光的强度的空间分布对应的信号的强度。因此,例如能够提高检查的精度。

根据第七方式的检查装置,例如,通过实现与受光传感器的受光灵敏度对应的照明状态,能够提高检查的精度。

附图说明

图1是例示检查装置的概略结构的俯视示意图。

图2是例示检查装置的概略结构的主视示意图。

图3是例示扫描部的概略结构的主视示意图。

图4是例示照明部中的透镜的排列方式的立体图。

图5是示意性表示检查对象物的具体例子的图。

图6是示意性表示检查对象物的具体例子的图。

图7是例示照明模块的概略结构的侧视示意图。

图8是例示照明模块的概略结构的主视示意图。

图9是用于说明双凸透镜的作用的参考图。

图10是用于说明双凸透镜的作用的图。

图11是用于说明反射部的配置条件的图。

图12是例示第一变形例的照明模块的概略结构的侧视示意图。

图13是例示第二变形例的照明模块的概略结构的侧视示意图。

附图标记说明

1检查装置

5测定部

7控制部

8照明装置

521照明部

522受光传感器

ae1受光元件

b5第二出射部

b5f第一个第二出射部

b5s第二个第二出射部

e1~e9(em)出射部

e5f第一个出射部

e5s第二个出射部

el1~el9(elm)、el1b~el9b(elmb)出射部列

g5第三出射部

ls1线性传感器

lv0法线

m0第一间隔

m1~m9(mm)、m1a~m9a(mma)、m1b~m9b(mmb)第一至第九照明模块(第m照明模块)

mb0第五间隔

mr0第三间隔

p0第二间隔

pb0第六间隔

pr0第四间隔

r5第一出射部

r5f第一个第一出射部

r5s第二个第一出射部

rf1反射部

sf1反射面

w1检查对象物

具体实施方式

以下,基于附图说明本发明的一个实施方式以及各种变形例。此外,对于在附图中具有同样的结构以及功能的部分标注相同的附图标记,在以下的说明中省略重复说明。另外,附图是示意性进行表示的附图,各图中各种结构的尺寸以及位置关系等能够被适当的变更。此外,在图1至图6以及图8中,赋予将测定部5的扫描方向(图1的向右的方向)设定为+x方向,将样品支撑台3的移动方向(图1的向上的方向)设定为+y方向的右手系的xyz坐标系。另外,在图7、图9至图13中赋予了表示上述xyz坐标系中的y方向的箭头。

<(1)检查装置的概略结构>

图1是例示一个实施方式的检查装置1的概略结构的俯视示意图。图2是例示一个实施方式的检查装置1的概略结构的主视示意图。检查装置1是对物体的状态进行检查的装置。在此,物体例如包括各种基板等各种工业产品等。物体的状态例如包括形成在印刷基板上的布线图案的状态等的各种工业结构的状态等。另外,结构的状态例如包括布线图案的欠缺以及断线等。

如图1以及图2所示,检查装置1例如具有基台部2、样品支撑台3、门型结构体4、测定部5、电缆拖链(cableveyor)6(注册商标)以及控制部7。

基台部2是成为检查装置1基座的部分。该基台部2例如具有主体部21以及线性引导部22l、22r。主体部21例如是具有大致平坦的上表面21u的厚板状的部分。线性引导部22l、22r具有形成在上表面21u上的相互分离且平行地延伸的2个导轨部22lr、22rr和滑块部22ls、22rs。在此,例如,2个导轨部22lr、22rr向+y方向延伸。另外,在线性引导部22l中,滑块部22ls被设置为能够在导轨部22lr上沿着该导轨部22lr的延伸方向(在此,±y方向)自由滑动。另外,在线性引导部22r中,滑块部22rs被设置为能够在导轨部22rr上沿着该导轨部22rr的延伸方向(在此,±y方向)自由滑动。

样品支撑台3是例如具有大致平坦的上表面3u的厚板状的部分。该样品支撑台3安装在滑块部22ls、22rs上。也就是说,样品支撑台3被设置为能够相对于基台部2沿着±y方向自由滑动。此外,样品支撑台3被省略图示的驱动部施加驱动力,从而能够沿着线性引导部22l、22r滑动。在上表面3u上载置要检查的对象物(还称为检查对象物)w1。在此,通过点划线描绘载置检查对象物w1的区域。

门型结构体4是在基台部2上设置为门型的部分。在此,门型结构体4固定在基台部2上。另外,在门型结构体4与基台部2之间,形成有样品支撑台3能够通过的空间sp0。门型结构体4具有在水平方向上延伸的梁部41以及设置在该梁部41的上表面上的线性引导部42。线性引导部42具有向+x方向延伸的导轨部42r和被设置为能够相对于该导轨部42r滑动的滑块部42s。

测定部5例如具有框体部51以及扫描部52。框体部51安装在滑块部42s上。也就是说,框体部51被设置为能够相对于梁部41沿着±x方向自由滑动。此外,框体部51被省略了图示的驱动部施加驱动力,由此能够沿着线性引导部42滑动。扫描部52例如设置在框体部51内,能够取得捕捉载置在样品支撑台3的上表面3u上的检查对象物w1而得到的图像。在框体部51的与样品支撑台3相面对的面上设置有能够通过扫描部52拍摄检查对象物w1的窗部。窗部例如可以为单纯的开口,也可以由玻璃板等具有透光性的构件形成。另外,在此,测定部5在±x方向上的移动(主扫描)和载置有检查对象物w1的样品支撑台3在+y方向上的移动(副扫描)交替进行,由此能够取得从上表面侧以二维的方式捕捉检查对象物w1而得到的图像。此外,例如,若测定部5的扫描路径被遮光构件覆盖,则从扫描部52向检查对象物w1照射的光不向周围泄露,从而能够得到良好的作业环境。

电缆拖链6是能够一边使测定部5在±x方向上移动,一边对能够将测定部5与控制部7之间进行连接的布线电缆进行支撑的部分。

控制部7能够控制检查装置1整体的动作,并能够取得测定部5所得到的图像进行各种运算。通过各种运算,能够对检查对象物w1的状态进行检查。在此,例如,通过将测定部5所得到的图像或对该图像进行了图像处理而得到的图像与表示作为基准的结构的图像进行比较,能够检测出各种缺陷等。在此,检查装置1整体的动作例如包括测定部5在±x方向上的移动(主扫描)、样品支撑台3在+y方向上的移动(副扫描)以及扫描部52的动作。此外,作为控制部7例如能够采用具有存储部、能够读取并执行存储在该存储部内的程序的处理器以及能够暂时存储数据的存储器等的控制部。作为控制部7的一个例子列举个人电脑等。

<(2)扫描部>

<(2-1)扫描部的概略结构>

图3是例示扫描部52的概略结构的主视示意图。如图3所示,扫描部52具有照明部521以及受光传感器522。

照明部521具备第一至第九照明模块m1~m9。第一至第九照明模块m1~m9分别具有大致相同的结构,向+y方向俯视观察(观察xz平面),具有以位于检查对象物w1上的点ps0为中心的旋转对称的关系。此外,该点ps0相当于在向-z方向俯视观察(观察xy平面)时,在+y方向上呈直线状延伸的光照射在检查对象物w1上的区域(还称为照射对象区域)as0(参照图7等)。

另外,在图3中分别描绘了第m个(m为1~9的整数)的第m照明模块mm的光轴lpm。在此,就第m照明模块mm而言,例如,从出射部列elm向沿着光轴lpm的方向出射光,出射部列elm具有沿着预先设定的方向(还称为排列方向)即+y方向排列的多个出射部em。另外,向沿着光轴lpm的方向出射的光例如经由第一透镜部lma以及第二透镜部lmb,照射点ps0(照射对象区域as0)。各出射部em例如能够应用发光二极管(led)等指向性强的光源。

图4是例示照明部521中的第一透镜部lma以及第二透镜部lmb的排列方式的立体图。在图4中,由于着重于第一透镜部lma以及第二透镜部lmb,所以适当省略了多个出射部e1~e9以及反射部rf1(参照图7等)的记载内容。如图4所示,在第m照明模块mm中,第一透镜部lma以及第二透镜部lmb分别沿着多个出射部em的排列方向(+y方向)延伸。因此,第一至第九照明模块m1~m9的第二透镜部l1b~l9b排列为半圆筒状。也就是说,第二透镜部l1b~l9b被配置为包围半圆柱状的空间asc。另外,在比第二透镜部l1b~l9b更靠外侧的位置呈半圆筒状地排列有第一透镜部l1a~l9a。也就是说,第一透镜部l1a~l9a被排列为包围半圆柱状的空间。从另外的观点来看,第一透镜部l1a~l9a和第二透镜部l1b~l9b以隔着半圆筒状的空间ahc的方式排列。

在此,例如,在半圆筒状的空间ahc的一端(-y侧的端部)配置有反射部rf1(参照图7等),在半圆筒状的空间ahc的另一端(+y侧的端部)配置有反射部rf1(参照图7等)。另外,在半圆柱状的空间asc的一端(-y侧的端部)配置有反射部rf1,在半圆柱状的空间asc的另一端(+y侧的端部)配置有反射部rf1(参照图7等)。

另外,如图3所示,在向+y方向俯视观察时,第一至第九照明模块m1~m9的光轴lp1~lp9相当于使检查对象物w1的假设的法线lv0以点ps0为中心逆时针旋转67.5、52.5、37.5、22.5、7.5、-22.5、-37.5、-52.5以及-67.5度而得到的直线。

因此,例如,在向+y方向俯视观察时,第一照明模块m1的光轴lp1相对于法线lv0向以点ps0为中心的逆时针方向倾斜67.5度,第二照明模块m2的光轴lp2相对于法线lv0向以点ps0为中心的逆时针方向倾斜52.5度。另外,在向+y方向俯视观察时,第三照明模块m3的光轴lp3相对于法线lv0向以点ps0为中心的逆时针方向倾斜37.5度,第四照明模块m4的光轴lp4相对于法线lv0向以点ps0为中心的逆时针方向倾斜22.5度。另外,在向+y方向俯视观察时,第五照明模块m5的光轴lp5相对于法线lv0向以点ps0为中心的逆时针方向倾斜7.5度。另外,在向+y方向俯视观察时,第六照明模块m6的光轴lp6相对于法线lv0向以点ps0为中心的顺时针方向倾斜22.5度,第七照明模块m7的光轴lp7相对于法线lv0向以点ps0为中心的顺时针方向倾斜37.5度。另外,在向+y方向俯视观察时,第八照明模块m8的光轴lp8相对于法线lv0向以点ps0为中心的顺时针方向倾斜52.5度,第九照明模块m9的光轴lp9相对于法线lv0向以点ps0为中心的顺时针方向倾斜67.5度。

根据上述第一至第九照明模块m1~m9,能够从各种角度照明检查对象物w1上的点ps0(照射对象区域as0)。此时,在各第m照明模块mm中,点ps0(照射对象区域as0)位于在从多个出射部em出射光的方向(还称为出射方向)上直线延伸的光轴lpm上。

其中,在此,通过控制部7的控制,能够使照明部521的点亮以及熄灭。因此,可以视作由单个照明部521构成照明装置8的结构,也可以视作由包括照明部521和控制部7的结构构成照明装置8的结构。

另外,在照明装置8包括照明部521和控制部7的情况下,在照明装置8中,能够通过控制部7控制第一至第九照明模块m1~m9的点亮状态。例如,能够设定为使第一至第九照明模块m1~m9中的1个以上的照明模块选择性地点亮的状态。具体地说,例如,能够设定为从第m照明模块mm中的多个出射部em出射光的状态(还称为第m点亮状态)中的至少1个点亮状态。例如,能够选择性地设定包含第一点亮状态和第二点亮状态的2个以上的点亮状态中的1个点亮状态。

受光传感器522例如具有线性传感器ls1。线性传感器ls1包括沿着与排列方向(+y方向)对应的方向排列的多个受光元件ae1。在各受光元件ae1中,例如能够通过硅二极管等二极管分别取得与接受的光的强度对应的信号。此外,作为受光传感器522的具体例子,例如考虑cmos传感器等。另外,在此,与排列方向(+y方向)对应的方向例如包括排列方向(+y方向)本身以及因反射以及折射等而光路弯曲时的光学上与排列方向(+y方向)等价的方向。

另外,例如,对于被照明部521照明的检查对象物w1,通过受光传感器522能够取得与来自检查对象物w1的光的强度的空间分布对应的信号。在此,例如,通过使包括扫描部52的测定部5向+x方向或-x方向移动1次,能够针对检查对象物w1中的以下细长区域,取得与光的强度的空间分布对应的信号,该细长区域在+y方向上具有与扫描部52在+y方向上延伸的长度对应的宽度,且该细长区域以+x方向为长度方向。

由受光传感器522取得的信号例如经由电缆拖链6发送至控制部7。另外,在受光传感器522中,例如,接受来自被第一至第九照明模块m1~m9中的至少1个照明模块照明的照射对象区域as0的光,取得与来自该照射对象区域as0的光的强度的空间分布对应的信号。

其中,在向+y方向俯视观察时,受光传感器522的光轴ln1从法线lv0以点ps0为中心向顺时针方向倾斜7.5度。因此,在向+y方向俯视观察时,受光传感器522的光轴ln1和第五照明模块m5的光轴lp5具有以法线lv0为对称轴的线对称的关系。由此,例如,在检查对象物w1的上表面为大致平坦的面的情况下,在通过第五照明模块m5照明检查对象物w1的表面时,由检查对象物w1产生的镜面反射光被受光传感器522接受。也就是说,例如,因第五照明模块m5的照明而在检查对象物w1上产生的镜面反射光被受光传感器522接受,因第一至第四、第六至第九照明模块m1~m4、m6~m9的照明而在检查对象物w1上产生的散射光被受光传感器522接受。因此,从受光传感器522来看,第五照明模块m5实质上发挥直接照明的作用,第一至第四、第六至第九照明模块m1~m4、m6~m9实质上发挥散射照明的作用。

因此,在本实施方式中,例如,通过第五照明模块m5能够设定为受光传感器522从检查对象物w1接受镜面反射光的状态(还称为直接照明状态)。另外,例如,通过第一至第四、第六至第九照明模块m1~m4、m6~m9能够设定为受光传感器522从检查对象物w1接受散射光的状态(还称为散射照明状态)。另外,例如,通过第五照明模块m5和第一至第四、第六至第九照明模块m1~m4、m6~m9能够实现受光传感器522从检查对象物w1接受镜面反射光和散射光这两者的状态(还称为混合照明状态)。另外,通过采用与检查对象物w1的状态相符的照明状态,能够提高检查对象物w1的检查精度。

在此,例如,在检查对象物w1的表面为镜面状的情况下,若设定为散射照明状态,则受光传感器522所得到的信号的强度变低,若设定为直接照明状态,则能够提高受光传感器522所得到的信号的强度。但是,若设定为直接照明状态,则在在凹凸结构上产生过度的对比度,因此只要适当地设定为混合照明状态即可。

图5以及图6是示意性表示检查对象物w1的具体例子的图。如图5以及图6所示,例如,假设检查对象物w1为形成有布线图案cu0的树脂制的基板bs0。此时,如果设定为直接照明状态,则在铜等金属的布线图案cu0上易于产生朝向受光传感器522的镜面反射光,由于光在基板bs0发生散射,所以难于产生朝向受光传感器522的镜面反射光。结果,在受光传感器522所得到的信号中,布线图案cu0的信号的强度比基板bs0的信号的强度更高。由此,能够高精度地检测布线图案cu0的断线df1和欠缺df2等。

另外,例如,在布线图案cu0的表面上的凹凸结构大的情况下,如果设定为混合照明状态,则在该凹凸结构难于产生过度的对比度。此时,在受光传感器522所得到的信号中,布线图案cu0的轮廓部分的信号的强度的变化在某种程度上变大,布线图案cu0上的凹凸结构的信号的强度的变化在某种程度上变小。由此,能够高精度地检测布线图案cu0的断线df1和欠缺df2等。

此外,例如,在检查对象物w1由金属制成,且想要检查在该金属表面上是否存在损伤以及刮痕等的情况下,如果不设定为直接照明状态而设定为散射照明状态,则能够在易于使金属表面上损伤以及刮痕醒目的状态下,通过受光传感器522进行拍摄。而且,此时,例如通过第一至第四、第六至第九照明模块m1~m4、m6~m9,能够适当地变更光照射检查对象物w1的角度(还称为照射角度),由此能够调整使金属表面上的损伤以及刮痕的醒目程度。

<(2-2)照明模块>

图7是例示第一至第九照明模块m1~m9的概略结构的侧视示意图。如图3所示,第一至第九照明模块m1~m9相互间具有旋转对称的关系,且相互具有大致相同的结构。因此,在此,作为一个例子,举例说明第五照明模块m5的结构。图8是例示第五照明模块m5的概略结构的主视示意图。

如图7所示,第五照明模块m5具有出射部列el5以及反射部rf1。

出射部列el5具有沿着预先设定的排列方向(+y方向)排列的多个出射部e5。各出射部e5分别向预先设定的出射方向出射光。由此,能够对检查对象物w1的上表面上的照射对象区域as0进行照明。在此,多个出射部e5具有大致相同的结构,包括出射同种光的2个以上的出射部e5。在本实施方式中,多个出射部e5和2个以上的出射部e5相同。另外,在出射部列el5中,例如,多个出射部e5以规定的间距(间隔)p0排列。此外,在此所述的“同种的光”例如包括具有同样波长区域的光以及同样能量强度的光等。作为同样波长区域的光例如包括同一颜色的光等。

向与多个出射部e5的排列方向(+y方向)交叉的方向(还称为交叉方向)俯视观察(观察包括y方向和交叉方向的平面),反射部rf1具有被配置为与排列方向(+y方向)正交的反射面sf1。由此,从多个出射部e5发出的光能够被反射面sf1反射而向检查对象物w1照射。此时,从检查对象物w1来看,由于存在反射面sf1,所以假似出射部列el5被延伸。也就是说,虽然实际上没有增加出射部e5的数量数,但是能够实现与增加了出射部e5的数量时等同的状态。结果,能够在不使装置大型化的情况下,以简单的结构容易地提高检查对象物w1中的单位面积的光的照射强度。此时,尤其,能够消除照射对象区域as0的两端附近部分的光的照射强度降低的缺陷。此外,在本实施方式中,排列方向(+y方向)与交叉方向正交,反射面sf1是与排列方向正交的xy平面平行的面。如果采用这样的多个出射部e5与反射面sf1之间的配置关系,则例如能够容易地实现第五照明模块m5的设计以及制造。

其中,在构成出射部列el5的2个以上的出射部e5中包括从距离反射面sf1近的位置依次排列的第一个出射部e5f和第二个出射部e5s。在此,向上述交叉方向俯视观察,反射面sf1与第一个出射部e5f之间的间隔(还称为第一间隔)m0为第一个出射部e5f与第二个出射部e5s之间的间隔(还称为第二间隔)p0的一半以下。也就是说,满足以下的式(1)的关系。

m0≤p0/2……(1)。

由此,被假似延伸的出射部列el5中的假似的出射部e5的间距为实际的出射部e5的间距p0以下。结果,能够易于提高检查对象物w1中的单位面积的光的照射强度。在此,如果理论上例如满足m0=p0/2的关系,则被假似延伸的出射部列el5中的假似的出射部e5的间距与实际的出射部e5的间距p0相同,由此能够易于提高检查对象物w1的单位面积的光的照射强度。

但是,由于受光传感器522的拍摄透镜的性能等不同,有时产生如下现象(还称为周边减光):表现出来自照射对象区域as0中的两端附近的区域的光检测为比来自其它区域的光的强度弱的光的趋势。在这样的情况下,例如,如果以满足m0<p0/2的关系的方式配置出射部e5和反射面sf1,则形成被假似延伸的出射部列el5中的假似的出射部e5的间距小于实际的出射部e5的间距p0的部分,由此能够降低周边减光的影响。

另外,例如,在向出射部e5的出射方向俯视观察的情况下,如果反射面sf1被配置为不与检查对象物w1的照射对象区域as0重叠,则难于产生通过反射面sf1遮挡从出射部e5出射的光的一部分而照射至照射对象区域as0的缺陷。

另外,如图7以及图8所示,在第五照明模块m5中,例如,以使从多个出射部e5出射的光聚集在检查对象物w1的表面的直线状的照射对象区域as0的方式,设计第一透镜部l5a以及第二透镜部l5b。在本实施方式中,如图3以及图8所示,第一至第九照明模块m1~m9的各个集光角被设定为10~15度左右,但是不限于此,例如,可以设定为10~20度左右。

具体地说,如图8所示,例如,从出射部e5出射的光中的向x方向以及z方向扩散的光束被第一透镜部l5a以及第二透镜部l5b聚集至线状的照射对象区域as0。在此,第一透镜部l5a以及第二透镜部l5b例如能够由柱面透镜或线性菲涅尔透镜(linearfresnellens)等构成。另外,例如,如果在第二透镜部l5b附加使光向±y方向扩散的功能,则在检查对象物w1上的线状的照射对象区域as0,光进行照射的强度难于产生偏差。在此,例如,如果附加了双凸透镜或使光向一个方向散射的扩散板(例如,路明德(luminit)公司的光整形器(lightshapingdiffusers)等),则能够在第二透镜部l5b上附加使光向±y方向扩散的功能。在此,例如,能够采用在第二透镜部l5b的第一透镜部l5a侧的表面配置双凸透镜或扩散板等的结构,或采用配置与第二透镜部l5b分开另外配置双凸透镜或扩散板等的结构。

此外,在本实施方式中,在第二透镜部l5b的第一透镜部l5a侧附加双凸透镜。更具体地说,在本实施方式中,从出射部e5出射的光束进行扩散而形成的光,能够被作为第一透镜部l5a的焦点距离f为15mm的线性菲涅尔透镜变换为向+y方向俯视观察光束大致平行的光。另外,作为第二透镜部l5b,配置在焦点距离f为50mm的线性菲涅尔透镜的第一透镜部l5a侧形成双凸透镜的的第二透镜部,由此向+y方向俯视观察光束大致平行的光变换为光束缩小的光,并聚集在检查对象物w1的线状的照射对象区域as0。

图9以及图10是用于说明双凸透镜的作用的图。在图9中作为参考例子示意性示出,假设在采用从本实施方式的第五照明模块m5的第二透镜部l5b除去双凸透镜后的透镜lc0时,向照射对象区域as0的1点pe1照射的光的路径。在图10中示意性示出,本实施方式的第五照明模块m5中的向照射对象区域as0的1点pe1照射的光的路径。在图9所示的参考例子中,示出从9个出射部e5以9个路径向1点pe1照射光的形态。相对于此,如图10所示,因双凸透镜的存在,从9个出射部e5朝向1点pe1的光的路径从9个增加。由此,能够从更多的角度对照射对象区域as0照射光。结果,在线状的照射对象区域as0中,被照射的光的强度不易产生偏差。

另外,在此,如图11所示,在出射部e5的出射方向上,将反射面sf1与出射部e5之间的距离设定为s0,将检查对象物w1与出射部e5之间的距离设定为l0。另外,将向出射部e5的出射方向俯视观察检查对象物w1时的、反射面sf1与检查对象物w1的距离该反射面sf1最远的部分之间的距离设定为f0。

此时,例如通过使距离s0尽可能接近零,在从检查对象物w1来看,易于通过反射面sf1实现出射部列el5的假似延伸。此外,例如,根据第五照明模块m5的结构,还能够想象到难于使距离s0接近零的情况。在此时,可以根据几何学的配置,以满足一下的式(2)的关系的方式,设定距离s0,使得从最接近反射面sf1的第一个出射部e5f出射的光被该反射面sf1反射,照射至检查对象物w1中的距离该反射面sf1最远的部分。

s0≤m0×l0/(f0+m0)……(2)。

但是,在从第一个出射部e5f出射的光的光束扩散的角度(还称为扩散角度)小的情况下,可以根据该扩散角度适当设定距离s0。

<(3)一个实施方式的总结>

如以上那样,在本实施方式的照明装置8中,例如,在各照明模块m1~m9中,设置有向与多个出射部e5的排列方向(+y方向)交叉的交叉方向俯视观察与排列方向(+y方向)正交的反射面sf1。在此,对于从距离反射面sf1近的位置依次排列的第一个出射部e5f和第二个出射部e5s,向上述交叉方向俯视观察,反射面sf1与第一个出射部e5f之间的第一间隔m0为第一个出射部e5f与第二个出射部e5s之间的第二间隔p0的一半以下。由此,从检查对象物w1来看,能够通过反射面sf1使出射部列el5假似地延伸。另外,被假似地延伸的出射部列el5中的假似的出射部e5的间距为实际的出射部e5的间距以下,由此易于提高检查对象物w1中的单位面积的光的照射强度。

另外,在本实施方式的检查装置1中,例如,能够通过受光传感器522,针对被照明部521照明的检查对象物w1,取得与来自检查对象物w1的光的强度的空间分布对应的信号。此时,通过本实施方式的照明部521,例如,易于提高与来自检查对象物w1的由受光传感器522所得到的光的强度的空间分布对应的信号的强度。结果,例如,能够提高检查的精度。

<(4)变形例>

此外,本发明不限于上述的一个实施方式,能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变更、改进等。

<(4-1)第一变形例>

例如,在上述一个实施方式中,在出射出光的出射部e1~e9中使用作为自发光的光源的led,但是不限于此。例如,可以在出射部e1~e9以外设置光源,通过光纤等导光部,向出射部e1~e9引导光。

图12是例示第一变形例的第一至第九照明模块m1a~m9a(若m为1~9的整数,则还称为第m照明模块mma)的概略结构的侧视示意图。第一~9照明模块m1a~m9a具有相互旋转对称的关系,且具有相互大致相同的结构。因此,在此,作为一个例子,列举第五照明模块m5a的结构进行说明。

如图12所示,例如,由光源箱eb1发出的光被光纤的束即光纤束bf1引导至第五照明模块m5a,另外,光纤分支至各出射部e5,由此能够从各出射部e5出射出光。

根据这样的结构,例如,与led的直径相比,更加易于使光纤的直径变小,在1个出射部列el5中,能够以高密度配置更多的出射部e5。由此,例如,能够从更多的角度向照射对象区域as0上的1点pe1照射光。结果,如上述一个实施方式那样,即使不在双凸透镜或扩散板等这样的第二透镜部l5b上附加使光向±y方向扩散的功能,在线状的照射对象区域as0,被照射的光的强度不易产生偏差。

<(4-2)第二变形例>

另外,在上述一个实施方式中,从各出射部列el1~el9所包括的所有的出射部e1~e9出射同种的光,但是不限于此。例如,可以采用分别出射不同种类的光的2种以上的出射部排列而成的出射部列el1b~el9b(若m为1~9的整数,则还称为出射部列elmb)。

图13是例示第二变形例的第一至第九照明模块m1b~m9b(若m为1~9的整数,则还称为第m照明模块mmb)的概略结构的侧视示意图。第一至第九照明模块m1b~m9b具有相互旋转对称的关系,且能够具有相互大致相同的结构。因此,在此,作为一个例子,列举第五照明模块m5b的结构进行说明。

如图13所示,例如,构成出射部列el5b的多个出射部包括出射第一种类的光的2个以上的第一出射部r5和出射第二种类的光的2个以上的第二出射部b5。此外,在图13所示的例子中,在构成出射部列el5b的多个出射部中包括出射第三种类的光的2个以上的第三出射部g5。在图13所示的例子中,出射部列el5b由包括5个第一出射部r5、10个第二出射部b5以及6个第三出射部g5的21个出射部构成。

在此,例如,沿着+y方向排列的21个出射部中的6个第三出射部g5在+y方向上配置在第1、5、9、13、17、21号位置。另外,例如,沿着+y方向排列的21个出射部中的5个第一出射部r5在+y方向上配置在第3、7、11、15、19号位置。另外,例如,沿着+y方向排列的21个出射部中的10个第二出射部b5在+y方向上配置在第2、4、6、8、10、12、14、16、18、20号位置。在本变形例中,例如,21个出射部沿着+y方向大致等间隔(大致等间距)排列。也就是说,例如,5个第一出射部r5以大致相同的间距pr0排列,10个第二出射部b5以间距pr0的大约1/2的间距pb0排列。另外,例如,6个第三出射部g5以大致相同的间距pr0排列。另外,位于21个出射部的两端的第三出射部g5例如分别配置在反射面sf1的延长线上。

其中,例如,2个以上的第一出射部r5包括以从距离反射面sf1的近的位置依次排列的第一个第一出射部r5f和第二个第一出射部r5s。另外,例如,2个以上的第二出射部b5包括从距离反射面sf1近的位置依次排列的第一个第二出射部b5f和第二个第二出射部b5s。另外,向沿着与21个出射部e5的排列方向(+y方向)交叉的反射面sf1的方向(交叉方向)俯视观察,反射面sf1与第一个第一出射部r5f之间的间隔(还称为第三间隔)mr0为第一个第一出射部r5f与第二个第一出射部r5s之间的间隔(还称为第四间隔)pr0的一半以下。即,例如,对于出射同种光的2个以上的出射部,向上述交叉方向俯视观察,反射面sf1与第一个出射部之间的间隔为第一个出射部与第二个第一出射部之间的间隔的一半以下即可。另外,向上述交叉方向俯视观察,反射面sf1与第一个第二出射部b5f之间的间隔(还称为第五间隔)mb0为第一个第二出射部b5f与第二个第二出射部b5s之间的间隔(还称为第六间隔)pb0的一半以下。另外,第五间隔mb0比第三间隔mr0短,第六间隔pb0比第四间隔pr0短。

在采用这样的结构时,例如假设存在通过控制部7能够选择性地设定以下的2种以上的出射状态中的1种出射状态,2种以上的出射状态包含从2个以上的第一出射部r5分别出射第一种类的光的状态(还称为第一种出射状态)和从2个以上的第二出射部b5分别出射第二种类的光的状态(还称为第二种出射状态)。此外,2种以上的出射状态例如能够包括从2个以上的第三出射部g5分别出射第三种类的光的状态(还称为第三种出射状态)。此时,例如,若2个以上的第一出射部r5以及2个以上的第二出射部b5分别单独点亮,则从检查对象物w1来看,由于存在反射面sf1,则出射部列el5b能够假似地延伸。另外,被假似地延伸的出射部列el5b中的假似的第一出射部r5的间距为实际的第一出射部r5的间距pr0以下,被假似地延伸的出射部列el5b中的假似的第二出射部b5的间距为实际的第二出射部b5的间距pb0以下。结果,在照射同种光的条件下,易于提高检查对象物w1的单位面积的光的照射强度。

另外,在此,2个以上的第二出射部b5的排列数量比2个以上的第一出射部r5的排列数量多。因此,在受光传感器522中,即使对从2个以上的第二出射部b5出射的第二种类的光的受光灵敏度比对从2个以上的第一出射部r5出射的第一种类的光的受光灵敏度低,例如,也能够进行与受光传感器522中的受光灵敏度对应的照明。

另外,如果第一种类的光包括红色的光,第二种类的光包括蓝色的光,则例如能够进行与对红色的光相比对蓝色的光的受光灵敏度低的受光传感器522所对应的照明。在本实施方式中,第一种类的光为红色的光,第二种类的光为蓝色的光,第三种类的光为绿色的光。在此,例如,假设受光传感器522包括沿着与+y方向对应的方向排列且能够分别取得与接受的光的强度对应的信号的多个二极管。此时,多个二极管例如通常与对红色的光相比对蓝色的光的受光灵敏度低。因此,例如,通过实现与受光传感器522的受光灵敏度对应的照明状态,能够提高将检查对象物w1作为对象的检查的精度。

在此,例如,红色的光是波长为600~760nm左右的光,绿色的光是波长为500~570nm左右的光,蓝色的光为波长为400~500nm左右的光。另外,在此,作为多个二极管例如采用硅二极管等。另外,作为受光传感器522例如能够采用多个二极管等多个受光元件ae1在一个方向上进行排列的线性传感器ls1等。此外,在此,例如,在各受光元件的前表面配置有滤色镜的方式中,只要增加配置有所期望的颜色(例如,蓝色)的滤色镜的受光元件占所有的受光元件的比例,就能够适当调整对所期望的颜色的光的受光灵敏度。

其中,例如,如检查对象物w1为在树脂制的基板上形成铜等金属制的布线图案的印刷基板,则假设树脂制的基板对红色光的吸收率高于布线图案对红色光的吸收率。此时,例如,如果对印刷基板照射红色光,则成为布线图案亮,作为背景的树脂制的基板暗的状态。另一方面,假设树脂制的基板对蓝色光的吸收率比布线图案对蓝色光的吸收率低。此时,例如,如果对印刷基板照射蓝色光,则成为布线图案暗,作为背景的树脂制的基板亮的状态。另外,如果从以下的照明模块向印刷基板照射蓝色光,则能够成为与布线图案相比树脂制的基板被照明得更亮的状态,该照明模块的光轴与作为检查对象物w1的印刷基板的上表面的法线lv0所成的角度更大。另外,例如,如果将在检查对象物w1的表面上是否附着有皮脂污染物作为检查的对象,则例如,假设皮脂对蓝色光的吸收率比没有附着皮脂的其它部分对蓝色光的吸收率高。此时,例如,如果对检查对象物w1照射蓝色光,则成为附着有皮脂污染物的部分暗,其它部分亮的状态。另外,在采用聚酰亚胺制的基板时,红色光易于透过该基板,蓝色光不易于透过该基板。因此,例如,在基板的背面也形成有布线图案时,不照明红色光而照明蓝色光能够更加准确地对基板的表面进行检查。但是,在聚酰亚胺制的基板的厚度厚的情况下以及在该基板的背面没有形成布线图案的情况下,通过能够相对地将布线图案照得明亮的红色光进行照明,能够更加准确地对基板的表面进行检查。

因此,例如,只要根据检查对象物w1的检查内容决定向检查对象物w1是照射红色光以及蓝色光中的那种光,就能够提高检查精度。

另外,在此,作为第三种类的光可以代替绿色的光例如使用红外光(ir光)。在此,作为红外光例如能够采用大约800nm左右的光。此时,例如,检查对象物w1为形成有布线图案的印刷基板,则基板对红外光的吸收率显著高于布线图案对红外光的吸收率。因此,在红外光照射检查对象物w1时,能够提高检查的精度。此外,作为第三种类的光例如可以采用紫外光(uv光)。即,本申请中的“光”例如不仅包括可视光还包括红外光(ir光)以及紫外光(uv光)等。

<(4-3)其它变形例>

例如,在上述一个实施方式的各第m照明模块mm中,沿着作为排列方向的+y方向排列的多个出射部em例如可以配置在与假设在+y方向上延伸的直线稍微偏离的位置。

另外,在上述一个实施方式中,各第m照明模块mm采用了多个出射部em排列为一列的出射部列elm,但是不限于此。例如,各第m照明模块mm可以具有大致相互平行地排列的2列以上的出射部列elm。此时,例如,只要发出第一至第三种类的光的3种出射部以形成方格图案的方式排列,就能够提高多个出射部em的配设密度,提升对检查对象物w1照射的光的强度。

另外,在上述一个实施方式中,在各出射部列elm中,多个出射部em排列的间距大致恒定,但是不限于此。例如,为了降低因受光传感器522的拍摄透镜的性能等而产生的周边减光的影响,可以在各出射部列elm,在排列方向上的与中央附近相比更靠近两端附近的位置,将多个出射部em排列的间距设定得短。

另外,在上述一个实施方式中,反射面sf1以相对于各出射部列elm中的多个出射部em的排列方向垂直的方式配置,但是不限于此。例如,只要满足相对于包括从多个出射部em出射光的出射方向和排列方向的假想的平面(还称为假想平面)垂直的条件,可以使反射面sf1相对于出射部列elm稍微倾斜。但是,此时,只要使反射面sf1以向与出射部列elm分离的方向旋转的方式倾斜,就能够使从检查对象物w1来看的假似的出射部em的间距为实际的出射部em的间距以下。此外,例如,只要满足相对于上述假想平面垂直的条件,就可以在反射面sf1上设置若干凹凸结构。

另外,在上述一个实施方式中,照明部521具有9个照明模块m1~m9,但是不限于此。例如,照明部521可以变更为至少配置有实现直接照明状态的第五照明模块m5和实现散射照明状态的第一至第四、第六至第九照明模块m1~m4、m6~m9中的至少1个照明模块的照明部,还可以变更为配置有9个照明模块m1~m9中的任意2个以上的照明模块的照明部。此时,能够适当变更从2个以上的照明模块出射的光的出射方向与检查对象物w1的上表面所成的角度。

这样,若采用具有2个以上的照明模块的照明部,则照明部具有多个出射部列,该多个出射部列具有具备多个第一出射部的第一出射部列和具备多个第二出射部的第二出射部列。在此,构成第一出射部列的多个第一出射部沿着排列方向(例如,+y方向)排列且分别向第一出射方向出射光。另外,构成第二出射部列的多个第二出射部沿着上述排列方向(例如,+y方向)排列且分别向第二出射方向出射光。另外,向上述排列方向俯视观察,若第一出射方向和第二出射方向在点ps0(即,照射对象区域as0)交叉,则例如能够按照检查对象物w1的状态切换光相对于检查对象物w1的照射角度。

另外,例如,可以将照明部521变更为配置有9个照明模块m1~m9中的1个照明模块的照明部。但是,此时,省略能够切换光相对于检查对象物w1的照射角度的功能。

另外,在上述一个实施方式中,在检查装置1中,交替进行主扫描和副扫描,但是不限于此。例如,可以采用进行主扫描以及副扫描中的任意一种扫描的结构。

另外,在上述一个实施方式中,作为受光传感器522采用线性传感器ls1,但是不限于此。例如,受光传感器522可以变更为分别包括在与各第m照明模块mm的多个出射部em的排列方向对应的方向上分别排列的多个受光元件且具有相互平行的多个受光元件的列的受光传感器。

另外,在上述一个实施方式中,在各第m照明模块mm中,通过第一透镜部lma以及第二透镜部lmb将光聚集在照射对象区域as0,但是不限于此。例如,可以通过1个透镜部将光聚集在照射对象区域as0,在从各出射部em出射具有薄的平板状的光路的指向性强的光时,可以省略第一透镜部lma以及第二透镜部lmb两者。

此外,当然能够将分别构成上述一个实施方式以及各种变形例的全部或一部分结构在适当且不矛盾的范围内进行组合。另外,能够将其它变形例的特征在适当且不矛盾的范围内应用于第一变形例以及第二变形例。

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