KR20080028278A - Optical Inspection System and Method of Electrical Circuit Devices - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 전기 회로 소자의 광학 검사 시스템은 광학 검사 기능부, 알고리즘적 검사 기능부, 디스플레이 장치, 그리고 디스플레이 컨트롤러를 포함하며,An optical inspection system of an electric circuit element according to the present invention includes an optical inspection function, an algorithmic inspection function, a display device, and a display controller,
상기 광학 검사 기능부는 검사되고 있는 전기 회로 소자 상의 한개 이상의 영역에 대한 광학 검사 출력을 제공하고,The optical inspection function provides an optical inspection output for one or more regions on the electrical circuit element being inspected,
상기 알고리즘적 검사 기능부는 상기 한개 이상의 영역의 알고리즘적 검사 출력을 제공하며, 이때, 상기 알고리즘적 검사 출력은 상기 한개 이상의 영역에서의 가능한 결함의 존재 여부를 표시하며,The algorithmic inspection function provides an algorithmic inspection output of the one or more regions, wherein the algorithmic inspection output indicates the presence of possible defects in the one or more regions,
상기 디스플레이 장치는 상기 광학 검사 출력에 기초하여 조작자에게 상기 한개 이상의 영역의 시각적 디스플레이를 제공하고, The display device provides an operator with a visual display of the one or more areas based on the optical inspection output,
상기 디스플레이 컨트롤러는 상기 한개 이상의 영역에서 결함을 식별하지 못하였음을 표시하는 감지되는 조작자 거동에 따라, 그리고, 상기 한개 이상의 영역에서의 가능한 결함의 존재를 표시하는 상기 알고리즘적 검사 출력에 따라, 상기 한개 이상의 영역에 대한 상기 감지되는 조작자 거동과 상기 알고리즘적 검사 출력 간의 불일치의 표시사항을 제공한다. The display controller according to the detected operator behavior indicating that the defect has not been identified in the one or more areas, and in accordance with the algorithmic test output indicating the presence of a possible defect in the one or more areas. It provides an indication of a mismatch between the detected operator behavior for the region and the algorithmic test output.
Description
본 발명은 전기 회로 제작 중 전기 회로 검사에 관한 발명으로서, 특히, 인쇄 회로 보드 검사 중 결함 오검출을 줄이기 위한 발명이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrical circuit inspection during fabrication of an electrical circuit, and more particularly, to reduce defect misdetection during a printed circuit board inspection.
자동 광학 검사(AOI) 시스템들이 당 분야에 잘 알려져 있고, 다양한 판매자들이 알려져 있다. 가령, 이스라엘, Yavne에 소재한 Orbotech Ltd. 사의 제품 역시 잘 알려져 있다. 일반적으로, AOI 시스템에 의해 검출된 결함 후보들은 이러한 결함 후보들의 이미지를 관찰하는 사람에 의해 실제 결함인지 결함이 아닌지를 확인받곤 한다. 본 출원인은 결함 후보들을 진짜 결함인지 또는 오경보인지를 자동적으로 확인하기 위한 개선된 공정 시스템을 개발하였다. Automated optical inspection (AOI) systems are well known in the art, and various vendors are known. For example, Orbotech Ltd. in Yavne, Israel. Products are also well known. In general, defect candidates detected by the AOI system are often checked by the person who observes the image of these defect candidates whether they are real defects or not. Applicant has developed an improved process system for automatically identifying defect candidates as genuine defects or false alarms.
본 발명은 인쇄 회로 보드 검사 중 결함의 오검출 횟수를 감소시키는 데 유용한 광학 검사 시스템을 제공하고자 한다. The present invention seeks to provide an optical inspection system useful for reducing the number of false detections of defects during a printed circuit board inspection.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전기 회로 소자의 광학 검사 시스템이 제공되는 데, 상기 시스템은 광학 검사 기능부, 알고리즘적 검사 기능부, 디스플레이 장치, 그리고 디스플레이 컨트롤러를 포함하며,According to one embodiment of the present invention, there is provided an optical inspection system of an electrical circuit element, the system comprising an optical inspection function, an algorithmic inspection function, a display device, and a display controller,
상기 광학 검사 기능부는 검사되고 있는 전기 회로 소자 상의 한개 이상의 영역에 대한 광학 검사 출력을 제공하고,The optical inspection function provides an optical inspection output for one or more regions on the electrical circuit element being inspected,
상기 알고리즘적 검사 기능부는 상기 한개 이상의 영역의 알고리즘적 검사 출력을 제공하며, 이때, 상기 알고리즘적 검사 출력은 상기 한개 이상의 영역에서의 가능한 결함의 존재 여부를 표시하며,The algorithmic inspection function provides an algorithmic inspection output of the one or more regions, wherein the algorithmic inspection output indicates the presence of possible defects in the one or more regions,
상기 디스플레이 장치는 상기 광학 검사 출력에 기초하여 조작자에게 상기 한개 이상의 영역의 시각적 디스플레이를 제공하고, The display device provides an operator with a visual display of the one or more areas based on the optical inspection output,
상기 디스플레이 컨트롤러는 (상기 한개 이상의 영역에서 결함을 식별하지 못하였음을 표시하는) 감지되는 조작자 거동에 따라, 그리고, (상기 한개 이상의 영역에서의 가능한 결함의 존재를 표시하는) 상기 알고리즘적 검사 출력에 따라, 상기 한개 이상의 영역에 대한 상기 감지되는 조작자 거동과 상기 알고리즘적 검사 출력 간의 불일치의 표시사항을 제공한다. 불일치의 표시사항이란, 상기 한개 이상 의 영역에 대한 시각적 디스플레이를 조작자에게 다시 한번 제공하는 과정을 포함한다. The display controller according to the detected operator behavior (indicating that no defects have been identified in the one or more regions) and the algorithmic test output (indicative of the presence of possible defects in the one or more regions). Accordingly, an indication of a mismatch between the sensed operator behavior for the one or more regions and the algorithmic test output is provided. The indications of inconsistency include providing the operator with a visual display of the one or more areas once again.
발명의 일실시예에 있어서, 상기 알고리즘적 검사 기능부는 검사되는 기판의 형광을 촉발시키는 형광 검사 기능부를 포함한다. 예를 들어, 원자외선(deep violet)이나 자외선(UV) 조명을 이용할 수 있다. 또한, 상기 알고리즘적 검사 기능부는 상기 광학 검사 기능부에서 이용되는 기능과는 다른 한개 이상의 검사 기능부를 포함할 수 있다. 상기 한개 이상의 검사 기능부가 형광 검사 기능, 닥 필드(dark field) 검사 기능, 브라잇 필드(bright field) 검사 기능, 자외선 검사 기능, 그리고 높이 검사 기능 중 한가지 이상을 제공할 수 있다. In one embodiment of the invention, the algorithmic inspection function comprises a fluorescence inspection function for triggering fluorescence of the substrate to be inspected. For example, deep violet or ultraviolet (UV) illumination may be used. In addition, the algorithmic inspection function unit may include one or more inspection functions different from the functions used in the optical inspection function unit. The one or more inspection functions may provide one or more of a fluorescence inspection function, a dark field inspection function, a bright field inspection function, an ultraviolet inspection function, and a height inspection function.
발명의 일실시예에 있어서, 상기 광학 검사 기능부는 반사 검사 기능을 제공할 수 있다. 또한, 상기 시스템은 결함 분석기를 추가로 포함하고, 상기 결함 분석기는 상기 한개 이상의 영역에 대한 한개 이상의 기준 이미지와 상기 한개 이상의 영역에 대한 상기 광학 검사 출력을 수신하도록 동작하고, 상기 결함 분석기는 검사되고 있는 상기 전기 회로 소자 내 결함 후보들의 위치들의 출력 표시사항을 상기 알고리즘적 검사 기능부와 상기 광학 검사 기능부 중 한개 이상에 제공할 수 있다. 상기 한개 이상의 기준 이미지가 한개 이상의 컴퓨터 파일 레퍼런스로부터 도출되는 것이 바람직하다. In one embodiment of the invention, the optical inspection function may provide a reflection inspection function. The system further includes a defect analyzer, wherein the defect analyzer is operative to receive one or more reference images for the one or more regions and the optical inspection output for the one or more regions, wherein the defect analyzer is inspected and Output indications of the positions of the defect candidates in the electrical circuit element may be provided to one or more of the algorithmic inspection function and the optical inspection function. Preferably, the one or more reference images are derived from one or more computer file references.
발명의 일실시예에 따르면, 상기 한개 이상의 컴퓨터 파일 레퍼런스는 한개 이상의 이진 이미지를 포함한다. 상기 한개 이상의 기준 이미지는 전기 회로 소자의 설계나 제작에 사용되는 CAD 파일과 CAM 파일 중 한가지 이상으로부터 도출되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 한개 이상의 기준 이미지는 결함이 없다고 알려진 한개 이상의 인쇄 회로 보드로부터 획득될 수 있다. According to one embodiment of the invention, the one or more computer file references comprise one or more binary images. The one or more reference images are preferably derived from one or more of a CAD file and a CAM file used in the design or manufacture of the electrical circuit device. Further, the one or more reference images can be obtained from one or more printed circuit boards known to be free of defects.
발명의 일실시예에 따르면, 상기 시각적 디스플레이는 상기 한개 이상의 영역에 대한 한개 이상의 반사 이미지를 포함한다. 상기 감지되는 조작자 거동은 지정된 시간보다 작은 시간동안 조작자가 상기 시각적 디스플레이를 관찰하는 거동을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 지정된 시간은 5초 미만이며, 2초 미만일 수도 있다. 상기 감지되는 조작자 거동은 컴퓨터 키를 눌렀을 때의 표시사항을 수신하는 과정(즉, 소정의 분류 동작)을 포함할 수 있다. According to one embodiment of the invention, the visual display comprises one or more reflection images for the one or more regions. The sensed operator behavior preferably includes the behavior by which the operator observes the visual display for less than a designated time. The designated time is less than 5 seconds and may be less than 2 seconds. The detected operator behavior may include a process of receiving an indication when the computer key is pressed (ie, a predetermined sorting operation).
발명의 일실시예에 따르면 전기 회로 소자의 광학 검사 방법이 제공되는 데, 상기 방법은,According to one embodiment of the invention there is provided an optical inspection method of an electrical circuit element, the method comprising:
- 검사 중인 전기 회로 소자 상의 한개 이상의 영역의 광학 검사 출력을 제공하는 단계,Providing an optical inspection output of at least one region on the electrical circuit element under inspection,
- 상기 한개 이상의 영역의 알고리즘적 검사 출력을 제공하는 단계로서, 이때, 상기 알고리즘적 검사 출력은 상기 한개 이상의 영역에서의 가능한 결함의 존재 여부를 표시하는 것을 특징으로 하는 단계,Providing an algorithmic inspection output of said at least one region, wherein said algorithmic inspection output indicates the presence or absence of a possible defect in said at least one region,
- 상기 광학 검사 출력에 기초하여 상기 한개 이상의 영역의 시각적 디스플레이를 조작자에게 제공하는 단계,Providing an operator with a visual display of said at least one area based on said optical inspection output,
- 상기 한개 이상의 영역에서 결함을 식별하지 못하였음을 표시하는 감지되는 조작자 거동에 따라, 그리고, 상기 한개 이상의 영역에서 가능한 결함의 존재를 표시하는 상기 알고리즘적 검사 출력에 따라, 상기 한개 이상의 영역에 대한 상기 알고리즘적 검사 출력과 상기 감지되는 조작자 거동 간의 불일치의 표시사항을 제공하는 단계-Depending on the detected operator behavior indicating that a defect has not been identified in the one or more regions, and in accordance with the algorithmic inspection output indicating the presence of a possible defect in the one or more regions, Providing an indication of a mismatch between the algorithmic test output and the sensed operator behavior.
를 포함한다. 불일치의 표시사항을 제공하는 단계는, 디스플레이 장치로 하여금 상기 한개 이상의 영역의 시각적 디스플레이를 상기 조작자에게 다시 제공하도록 한다.It includes. Providing an indication of inconsistency causes the display device to provide the operator with a visual display of the one or more areas again.
발명의 일실시예에 따르면, 알고리즘적 검사 출력을 제공하는 단계는, 형광 검사 출력을 제공하는 단계를 포함한다. 이러한 형광 검사 출력은 적절한 형광 반응을 촉발시키는 원자외선(deep violet)이나 자외선(UV) 조명에 따라 나타날 수 있다. 또한, 알고리즘적 검사 출력을 제공하는 단계는, 상기 광학 검사 출력에 제공된 것과는 다른 한개 이상의 검사 출력을 제공하는 단계를 포함한다. 한개 이상의 검사 출력을 제공하는 단계는, 형광 검사 출력, 닥 필드 검사 출력, 브라잇 필드 검사 출력, 자외선 검사 출력, 그리고 높이 검사 출력 중 한가지 이상을 제공하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.According to one embodiment of the invention, providing the algorithmic test output comprises providing a fluorescence test output. These fluorescence test outputs may appear under deep violet or ultraviolet (UV) light that triggers an appropriate fluorescence reaction. In addition, providing the algorithmic test output includes providing one or more test outputs other than those provided in the optical test output. Providing the one or more test outputs preferably includes providing one or more of a fluorescence test output, a doc field test output, a bright field test output, an ultraviolet test output, and a height test output.
발명의 일실시예에 따르면, 광학 검사 출력을 제공하는 단계는, 반사 검사 출력을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은,According to one embodiment of the invention, providing an optical inspection output includes providing a reflection inspection output. The method,
- 상기 한개 이상의 영역의 상기 광학 검사 출력을 수신하는 단계,Receiving the optical inspection output of the at least one region,
- 상기 한개 이상의 영역의 한개 이상의 기준 이미지를 수신하는 단계,Receiving at least one reference image of the at least one area,
- 검사 중인 상기 검사 회로 소자의 결함 후보들의 위치의 출력 표시사항을 제공하는 단계Providing an output indication of the location of the defect candidates of the inspection circuit element under test
를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to further include.
발명의 일실시예에 따르면, 한개 이상의 기준 이미지를 수신하는 단계는, 한개 이상의 컴퓨터 파일 레퍼런스로부터 한개 이상의 기준 이미지를 도출하는 단계를 포함한다. 또한, 한개 이상의 기준 이미지를 수신하는 단계는, 결함이 없다고 알려진 한개 이상의 인쇄 회로 보드로부터 상기 한개 이상의 기준 이미지를 획득하는 단계를 포함한다. According to one embodiment of the invention, receiving one or more reference images includes deriving one or more reference images from one or more computer file references. Receiving one or more reference images also includes obtaining the one or more reference images from one or more printed circuit boards known to be free of defects.
발명의 일실시예에 따르면, 시각적 디스플레이를 제공하는 단계는, 상기 한개 이상의 영역의 한개 이상의 반사 이미지를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 감지되는 조작자 거동은 지정 시간보다 짧은 시간동안 상기 시각적 디스플레이를 조작자가 관찰하는 과정을 포함한다. 상기 지정 시간이 5초 미만이며, 2초 미만일 수도 있다. 상기 감지되는 조작자 거동은 컴퓨터 키를 누르는 등과 같은 적절한 마커(marker)를 적용함으로서, 결함을 분류하는 과정을 포함한다. According to one embodiment of the invention, providing a visual display comprises providing one or more reflected images of the one or more regions. The sensed operator behavior includes a process in which the operator observes the visual display for a time shorter than the specified time. The specified time is less than 5 seconds, and may be less than 2 seconds. The sensed operator behavior involves classifying defects by applying appropriate markers, such as pressing computer keys.
본 발명을 구현함으로서, 전기 회로 소자의 결함을 기존 방식에 비해 더욱 정확하고 빠르게 자동화된 방식으로 분류할 수 있다. By implementing the present invention, defects in electrical circuit elements can be classified in a more accurate and faster automated manner than in conventional methods.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 구성되고 동작하는 광학 검사 시스템의 단순화된 부분 블록도표다. 1 is a simplified partial block diagram of an optical inspection system constructed and operative in accordance with one embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전기 회로 소자들에 대한 광학 검사 시스템은 광학 검사 기능을 제공하며, 이 기능은 검사되는 전기 회로 소자의 한개 이상의 영역의 광학 검사 출력을 제공한다. 또한 광학 검사 시스템은 알고리즘적 검사 기능 을 제공하는 데, 이 기능은 상기 한개 이상의 영역의 알고리즘적 검사 출력을 제공한다. 이 알고리즘적 검사 출력은 상기 한개 이상의 영역에서의 가능한 결함의 존재를 표시한다. 또한 상기 광학 검사 시스템은 디스플레이와 디스플레이 컨트롤러를 추가로 포함한다. 상기 디스플레이는 광학 검사 출력에 기초하여 상기 한개 이상의 영역의 시각적 디스플레이를 사람에게 제공한다. 상기 디스플레이 컨트롤러는 (상기 한개 이상의 영역에서 결함을 식별하지 못하였음을 표시하는) 감지되는 사람의 거동에 따라, 그리고, (상기 한개 이상의 영역에서 가능한 결함의 존재를 표시하는) 알고리즘적 검사 출력에 따라, 상기 한개 이상의 영역에 대한 알고리즘적 검사 출력과 감지된 사람 거동 간의 불일치(inconsistency)를 적절하게 표시하게 된다. 불일치를 적절하게 표시한다는 것은, 상기 한개 이상의 영역의 시각적으로 가능한 디스플레이를 두번째로 제공하는 과정을 포함한다. 감지된 사람 거동은 실제 결함의 존재 유무를 표시한다. According to one embodiment of the invention, an optical inspection system for electrical circuit elements provides an optical inspection function, which provides an optical inspection output of one or more regions of the electrical circuit element being inspected. The optical inspection system also provides an algorithmic inspection function, which provides an algorithmic inspection output of the one or more regions. This algorithmic test output indicates the presence of a possible defect in the one or more regions. The optical inspection system further includes a display and a display controller. The display provides a human with a visual display of the one or more areas based on optical inspection output. The display controller according to the detected person's behavior (indicating that no defects have been identified in the one or more regions) and algorithmic inspection output (indicating the presence of possible defects in the one or more regions). The inconsistency between the algorithmic test output for the one or more regions and the sensed human behavior is then properly indicated. Properly displaying the inconsistency includes providing a second, visually viable display of the one or more regions. Detected human behavior indicates the presence of actual defects.
도 1에 도시되는 바와 같이, 광학 검사 시스템(100)은 한개 이상의 제 1 검사 스테이션(110)을 포함한다. 제 1 검사 스테이션(110)은 검사될 제 1 전기 회로(114)의 한개 이상의 영역들의 한개 이상의 반사 이미지(112)를 포함하는 한개의 이미지를 확보한다. 가령, 반사 이미지(112)는 제 1 전기 회로(114)를 스캔함으로서 확보할 수 있다. 제 1 검사 스테이션(110)은 이스라엘 Yavne 소재의 Orbotech Ltd. 사 제품인 Discovery 광학 검사 시스템인 것이 바람직하다. 하지만 다른 적절한 검사 스테이션이 사용될 수도 있다.As shown in FIG. 1, the
반사 이미지(112)는 결함 분석 서브시스템(120)에 공급된다. 상기 서브시스 템(120)은 검출 처리 기능과 확인 처리 기능을 포함한다. 검출 처리 기능 및 확인 처리 기능은 개별적인 CPU들에 의해 지원될 수도 있고, 동일한 CPU를 이용할 수도 있다. 검출 처리 기능은 반사 이미지(112)를 수신하고, 제 1 전기 회로(114)에 대응하는 기준 이미지(reference image: "참고 이미지"로 간주할 수도 있음)(122)를 또한 수신한다. 컴퓨터 파일 레퍼런스로부터 적절한 기준 이미지를 도출할 수 있다. 컴퓨터 파일 레퍼런스는 결함이 없다고 알려진 인쇄 회로 보드로부터 얻은 이미지와 CAM 파일로부터 도출될 수 있다. 발명의 일실시예에 따르면, 컴퓨터 파일 레퍼런스는 이진 이미지(binary image)를 포함한다. 부가적으로, 컴퓨터 파일 레퍼런스는 검사될 전기 회로에 상응하는, 전도체와 기판 간의 변(edges)들에 해당하는 윤곽선의 맵을 포함한다. The reflected
결함 분석기 서브시스템(120)의 검출 처리 기능은 반사 이미지(112)를 광학적으로 자동 검사하도록 동작하여, 반사 이미지(112)를 기준 이미지(122)와 비교하고 제 1 전기 회로(114)에 대한 결함 후보(126)의 표시사항을 출력한다. 광학 검사를 마치면, 각각의 전기 회로는 확인 스테이션(130)으로 전달된다. 확인 스테이션의 예로는 이스라엘 Yavne에 소재한 Orbotech 사의 VeriSmart 결함 확인 시스템이 있다. 여기서 결함 확인이나 교정이 수행된다. 도 1에서, 광학 검사를 수행하는 제 1 전기 회로(114)는 제 1 검사 스테이션(110)에 배치되고, 먼저 검사된 전기 회로(132)는 확인 스테이션(130)에 위치하게 된다. 확인 스테이션(130)이 독립형 확인 스테이션인 것으로 도시되지만, 반드시 그러할 필요는 없다. The detection processing function of the
먼저 검사한 전기 회로(132)는 제 1 검사 스테이션(110)에서 이미 자동적으 로 광학 검사된 바 있고, 결함 분석기 서브시스템(120)의 결함 처리 기능에 의해 한개 이상의 결함 후보가 식별된 상태이다. 전기 회로(132) 상의 결함 후보들의 위치는 동일한 종류의 다른 전기 회로들에서 발견되는 위치와는 다르다. 하지만 일부 결함 후보들의 경우 그 위치가 유사할 수도 있고, 동일한 종류의 경우에 같은 위치에서 반복될 수도 있다. The
앞서 검사한 전기 회로(132) 상에서 식별된 결함 후보들에 대응하는, 결함 후보(126)들의 표시사항은 확인 컨트롤러에 전달된다. 확인 컨트롤러(130)는 확인 스테이션(130)과 신호통신된다. The indications of the
제 1 검사 스테이션(110)과 확인 스테이션(130)은 도 1에 도시된 바와 같이 별개의 유닛일 수 있다. 독립형 확인 스테이션(130)의 한 예로는 Orbotech Ltd. 사의 VeriSmart 결함 확인 시스템을 들 수 있다. 독립형 광학 검사 시스템의 한 예로는 Orbotech Ltd. 사의 Discovery 광학 검사 시스템을 예로 들 수 있다. Discovery 광학 검사 시스템의 일부 구성들에는 비디오 이미지 획득 시스템이 추가적으로 제공되어, 의심되는 결함들의 선택된 비디오 이미지들을 획득할 수 있도록 동작한다. 이 이미지들은 적절한 다운스트림 교정 스테이션에서 교정이 이루어지기 전에 의심되는 결함들을 수작업으로 필터링하는 데 사용될 수 있다. 대안으로, 제 1 검사 스테이션(110) 및 확인 스테이션(130)이 일체형으로 형성될 수 있다. 그러한 예로는 Orbotech Ltd. 상의 Sprion 광학 검사 시스템을 예로 들 수 있다. The
확인 스테이션(130)은 카메라(140)와 카메라 포지셔너(142)를 포함하는 것이 바람직하다. 카메라 포지셔너(142)는 확인 컨트롤러의 출력에 따라 결함 후보(146) 들의 위치를 순차적으로 관찰할 수 있도록 카메라(140)를 순차적으로 배치한다. 확인 컨트롤러의 출력은 결함 분석기 서브시스템(120)의 검출 처리 기능에 의해 식별되는 결함 후보들의 위치를 표시하며, 카메라 포지셔너(142)는 카메라(140)를 표시된 위치로 이동시킨다. 도 1에 도시된 실시예에서, 카메라 포지셔너(142)는 카메라(140)의 X-Y 위치설정을 독자적으로 제어하도록 동작한다. 하지만 꼭 이러한 구성을 가져야하는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 포지셔너(142)가 극좌표계에서 카메라(140)의 위치설정을 제어할 수도 있다. The
발명의 일실시예에 따르면, 전기 회로(132) 상의 순차적으로 관찰되는 각각의 결함 후보 위치(146)에서, 이 위치(146)는 광학 검사 출력을 제공하기에 적합한 광으로 조사(illumination)된다. 이러한 광학 검사 출력은 결함 후보 위치(146)의 시각적으로 인식가능한 이미지의 형태로 조작자에게 디스플레이되는 것이 바람직하다. 추가적으로, 결함 후보 위치들이 서로 다른 조사 구성으로 조사될 수 있다. 가령, 한개 이상의 파장의 광이나 여러 다른 입사각으로 조사되어 알고리즘적 분석에 적합한 이미지를 제공할 수 있게 된다. According to one embodiment of the invention, at each
발명의 일실시예에서, 카메라(140)는 원자외선(deep violet) 또는 자외선(UV) 조사에 대한 반응을 보여주는 이미지처럼, 적절한 파장의 광에 대해 결함 후보 위치(146)의 반사 이미지(150)와, 형광 반응의 형광 이미지(fluorescence image)를 획득한다. 카메라(140)는 형광 이미지(152)에 추가하여, 또는 형광 이미지(152) 없이, 닥 필트 이미지(dark field image), 브라잇 필드 이미지(bright field image), 자외선 이미지, 적외선 이미지, 서로 다른 스펙트럼의 이미지, 그리 고 높이 센서(height sensor)를 이용하여 얻은 이미지 등을 획득할 수 있다. 형광 이미지(152)와 반사 이미지(150)는 통상적으로 거의 동시적인 시간구간동안 획득된다. In one embodiment of the invention,
도 1의 실시예에서, 제 1 검출 위치(146)에서 확인 이미지(150, 512)들을 획득하였을 때, 결함 분석기 서브시스템(120)의 확인 처리 기능은 (가령, 백그라운드에서) 형광 이미지의 알고리즘적 평가를 수행한다. 카메라(140)는 다음 결함 후보 위치로 재배치되고, 이 위치는 확인 컨트롤러의 출력에 의해 제공된다. 한개 이상의 확인 이미지들이 다음 위치에서 획득되는 동안, 반사 이미지(150)같은 위치(146)의 적절한 이미지를 조작자가 평가하게 된다. 발명의 일실시예에서, 확인 이미지(150, 152)의 획득은 주어진 이미지 획득 속도로 진행되며, 이는 이보다 느린 속도로 진행되는 것이 일반적인 조작자에 의한 평가와는 독립적으로 이루어진다. 이러한 확인 이미지(150)가 각 위치에서 획득되어, 메모리에 저장되고, 요청에 따라 조작자에게 제공된다. 형광 확인 이미지(152)들은 선택된 위치들에서 획득되며, 백그라운드에서 알고리즘적으로 검사된다. 이때, 알고리즘적 검사 결과가 이용되어 조작자에 의한 결함 확인을 또한번 받게 된다. In the embodiment of FIG. 1, when acquiring
결함 후보 위치(146)의 반사 이미지(150)는 결함 분석기 서브시스템(120)에 인접하게 위치한 조작자에게 디스플레이되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 조작자는 반사 이미지(150)를 검사하여, 이 이미지가 실제 결함을 포함하고 있는 지를 결정한다. 포함하고 있을 경우, 조작자는 전기 회로(132)의 결함을 수리하는 것이 일반적이다. 결함이 수리될 수 없는 경우, 전기 회로(132)는 "수리 불가"로 표시될 것이다. 이미지(150)가 "결함없음"에 해당하는 오검출을 보여줄 경우(즉, 실제 결함을 포함하고 있지 않을 경우), 조작자는 현재의 결함 후보 위치를 관찰한 바로 다음(통상적으로 1~2초 내에, 적어도 5초 내에) 다음 결함 후보 위치(146)의 이미지를 검사한다. 하지만 결함 후보 위치의 사람에 의한 관찰을 위해 이보다 더 긴 시간구간이나 짧은 시간구간을 제공하도록 시스템이 설정될 수도 있다. 발명의 일실시예에서, 의심되는 제 1 결함 위치가 오검출이었음을 확인하면, 조작자는 컴퓨터 키를 눌러서, 다음 의심되는 결함 위치의 이미지들 디스플레이하도록 지시할 수 있다. 이에 따라, 의심되는 제 1 결함 위치가 오검출이었음을 기능적으로 표시할 n 있다.
조작자에 의한 반사 이미지(150)의 분석과 동시에, 또는 그 이전에, 결함 후보 위치들의 형광 이미지(152)가 결함 분석기 서브시스템(120)의 확인 처리 기능에 제공된다. 서브시스템은 각 형광 이미지(152)의 자동 알고리즘적 분석을 수행하여, 포함된 결함 후보가 실제 결함인지 또는 결함이 없는 데 오검출된 것인 지를 알고리즘적으로 확인한다. 알고리즘적 검사는 조작에 의해 수행되는 수작업 결함 확인 이전에, 또는 수작업 결함 확인과 동시에, 주어진 결함 위치에서 수행되며, 조작자 확인의 정확성을 확인받기 위해 조작자에 의한 확인이 완료되면 이용된다. 적절한 자동 확인 알고리즘으로는 Orbotech Ltd. 사의 Sprion 시스템이 있다. 그외 다른 적절한 알고리즘적 확인 시스템 및 방법은 미국특허출원 10/793,224 호 및 11/254,756 호에 기재되어 있다. Simultaneously with or prior to analysis of the reflected
발명의 일실시예에 따르면, 결함 분석기 서브시스템(120)은 디스플레이 컨트 롤러를 포함하며, 이러한 디스플레이 컨트롤러는 2초 미만의 시간동안 실제 결함의 이미지를 검사하는 등의 감지되는 조작자 거동에 따라, 결함 후보 위치에서 실제 결함을 식별하지 못하였음을 표시하고, 알고리즘적 검사 출력에 따라, 결함 후보 위치(146)에서 결함의 존재 여부를 표시한다. 조작자의 거동에 해당하는 확인 표시사항과 알고리즘적 결과가 서로 일치하지 않는 경우, 이러한 불일치가 표시되고 디스플레이된다. 발명의 일실시예에서, 알고리즘적 결과와 조작자 결과 간에 불일치가 있는 경우에, 검출 후보 위치(146)의 반사 이미지가 두번째로 조작자에게 디스플레이된다. 이미지를 두번째 디스플레이할 때, 결함 위치를 조작자가 앞서 관찰한 바 있음을 표시할 수도 있고 표시하지 않을 수도 있다. According to one embodiment of the invention, the
도 1에 도시되는 바와 같이, 결함 후보 위치 A가 조작자에게 디스플레이된다. 조작자는 이를 간단히 검사하게 된다. 위치 A가 실제 결함을 포함하지 않는다고 조작자에게 표시되면, 다음 결함 후보 위치, 즉, 결함 후보 위치 B가 수초 내에 디스플레이된다. 결함 후보 위치 B에서, 실제 결함이 존재한다고 판단되면 조작자가 이를 교정한다. As shown in Fig. 1, the defect candidate position A is displayed to the operator. The operator simply checks this. If the operator indicates that position A does not contain the actual defect, then the next defect candidate position, that is, defect candidate position B, is displayed within a few seconds. At defect candidate position B, if it is determined that an actual defect exists, the operator corrects it.
조작자가 결함 후보 위치 B에서 실제 결함의 검사 및 교정을 완료하면(이는 결함 부호 위치 B의 디스플레이 이후 40초를 요하는 것으로 도시됨), 결함의 교정이나 수리를 행하는 데 이와는 다른 시간이 소요될 수도 있다. 다음 결함 후보 위치 C가 디스플레이된다. C를 관찰한 후, 결함을 가지는 것으로 표시되지 않을 경우, 몇초내에 다음 이미지가 디스플레이된다. 이 경우에, 다음 이미지는 결함 후보 A에 해당하며, 이는 두번째로 디스플레이되는 것이다. If the operator has completed the inspection and correction of the actual defect at the defect candidate position B (which is shown as requiring 40 seconds after the display of the defect code position B), it may take a different time to correct or repair the defect. . The next defect candidate position C is displayed. After observing C, if not marked as defective, the next image is displayed within a few seconds. In this case, the next image corresponds to defect candidate A, which is displayed second.
발명의 일실시예에서, 결함 후보 위치들을 조작자가 검사하는 것과 동시에, 디스플레이 컨트롤러는 결함 후보 위치 A, B, C의 알고리즘적 분석의 출력을 수신하며, 이러한 알고리즘적 분석은 백그라운드에서 수행되며, 결함 후보 위치가 실제 결함인지 여부를 검사 알고리즘에 따라 표시한다. 도 1의 실시예에서, 알고리즘 분석은 위치 A에 결함이 있음을 표시한다. 이는 처음에 조작자가 검출하지 못한 것이다. 위치 B는 조작자의 검출 결과와 같은 실제 결함임을 표시한다. 위치 C는 조작자가 판정한 바와 같이 오검출에 해당함을 표시한다. 발명의 일실시예에서, 알고리즘적 결과와 조작자의 결과가 불일치하면, 결함 후보 위치 A의 기준 이미지를 조작자에게 디스플레이하게 된다. 조작자 결과와 알고리즘적 결과 간의 불일치에 해당하는 위치에 대한 반사 이미지를 다시 디스플레이하는 대신에, 조작자 결과와 알고리즘적 결과 간의 불일치를 표시하는 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 불일치 리포트를 생성하여 선택된 결함 위치들을 리턴시키고 재분석할 기회를 조작자에게 제공함으로서, 불일치가 표현될 수 있다. 마찬가지로, 감지되는 조작자의 거동은 한개의 위치를 결함 위치로 평가하기 위한 감지되는 시간 구간에 해당하며, 또는, 결함을 포함한다거나 오검출에 해당한다 등으로 특정 위치를 분류하도록 컴퓨터 키를 누르는 등의 그외 다른 감지되는 거동에 해당할 수 있다. In one embodiment of the invention, at the same time the operator checks the defect candidate positions, the display controller receives the output of the algorithmic analysis of the defect candidate positions A, B, C, which algorithmic analysis is performed in the background, Whether the candidate position is a real defect is indicated according to the inspection algorithm. In the embodiment of FIG. 1, algorithmic analysis indicates that location A is defective. This was not initially detected by the operator. Position B indicates that it is an actual defect such as the detection result of the operator. Position C indicates that it corresponds to a false detection as determined by the operator. In one embodiment of the invention, if the algorithmic result and the operator's result do not match, the reference image of the defect candidate position A is displayed to the operator. Instead of displaying the reflection image for the position corresponding to the mismatch between the operator result and the algorithmic result again, a method of indicating the mismatch between the operator result and the algorithmic result may be used. For example, inconsistencies can be represented by generating an inconsistency report to return the selected defect locations and give the operator an opportunity to reanalyze. Similarly, the detected operator's behavior corresponds to a detected time interval for evaluating a location as a defective location, or by pressing a computer key to classify a particular location as including a defect or a false detection, etc. It may correspond to other sensed behavior.
도 2에서는 도 1의 광학 검사 시스템을 이용하는 광학 검사 방법의 단순화된 순서도를 제시한다. 2 presents a simplified flowchart of an optical inspection method using the optical inspection system of FIG. 1.
발명의 일실시예에 따르면, 검사 중인 전기 회로의 반사 이미지가 획득된다. 가령, 도 1의 검사 스테이션(110)에서 획득된다. 반사 이미지는 결함 분석기 서브 시스템(120) 등등에서 자동적으로 광학 검사 및 분석되어, 검사되고 있는 전기 회로의 결함 후보들을 식별한다. 이 단계에서, 다양한 결함 후보들이 식별되며, 결함 후보들이 실제 결함인지 또는 결함없는 것을 오검출한 것인지를 확인하여야 한다. According to one embodiment of the invention, a reflection image of the electrical circuit under inspection is obtained. For example, it is obtained at the
발명의 일실시예에서, 검사되고 있는 전기 회로 상의 결함 후보들 각각을 표시하는 출력이 처리되어 반복적인 결함 후보들을 제거(filtering)하게 된다. 이는 가령, 일련의 유사 전기 회로에서 반복적으로 나타나는 기하학적 결함 후보들을 포함한다. 동일한 위치에서 패널마다 나타나는 반복적 결함 후보들은 반복적으로 발생하는 기하학적 오형성에도 불구하고 실제 결함을 포함하지 않는다고 간주되었을 경우 제거될 수 있다. 이와 관련하여서는 본 출원인의 미국특허출원 11/072,235 호에 개시된 내용을 참조할 수 있다. In one embodiment of the invention, an output indicative of each of the defect candidates on the electrical circuit being inspected is processed to filter out repeated defect candidates. This includes, for example, geometric defect candidates that appear repeatedly in a series of similar electrical circuits. Repetitive defect candidates that appear from panel to panel at the same location can be eliminated if they are considered not to contain actual defects, despite repeated geometrical errors. In this regard, reference may be made to the contents disclosed in the US patent application Ser. No. 11 / 072,235.
확인을 요하는 결함 후보들 각각을 표시하는 출력이 확인 스테이션, 가령, 확인 스테이션(130)에 제공된다. 각각의 결함 후보 위치에 대하여, 반사 이미지가 획득되고 이 반사 이미지가 검사를 위해 확인 스테이션의 조작자에게 제공된다. An output indicative of each of the defect candidates requiring confirmation is provided to a confirmation station, such as
결함 후보 위치의 두번째 이미지, 일반적으로 형광 이미지가 확인 스테이션(130)에서 또한 획득된다. 두번째 이미지는 반사 이미지를 획득하기 바로 전에, 또는 얻은 다음에, 또는 반사 이미지를 얻음과 동시에 획득되는 것이 바람직하다. 형광 이미지가 결함 후보와, 결함 후보들을 둘러싸는 영역의 일부분을 포함하는 것이 바람직하다. CAM 파일로부터 도출한 기준 맵같은 기준 맵의 대응하는 부분이 또한 식별된다. 형광 이미지는 백그라운드에서 알고리즘적으로 연산되어, 그 안에 포함된 결함 후보가 실제 결함인지 또는 결함없는 것을 오검출한 것인지를 결정한다. 적절한 자동 분석 알고리즘은 미국특허출원 10/793,224 호 및 11/254,756 호에 개시되어 있으며, 그 내용은 본원에서 참고로 인용된다. 결함 후보가 실제 결함인지 또는 결함없는 것을 오검출한 것인지를 표시하는 상기 자동 분석 알고리즘의 출력은 확인 디스플레이 제어부에 제공되는 것이 바람직하다. 이 제어부는 결함 분석기 서브시스템(120)의 일부분을 형성하는 것이 바람직하다. A second image of the defect candidate location, generally a fluorescence image, is also obtained at the
결함 후보가 알고리즘 분석에 의해 실제 결함으로 식별된 경우, 호가인 디스플레이 제어부는 조작자도 결함 후보를 실제 결함으로 식별하였는지를 확인한다. 조작자가 결함을 긍정적으로 식별하였는지를 확인함으로서 이같은 과정이 구현된다. 가령, 지정된 컴퓨터 키를 누름으로서, 또는, 결함 후보의 이미지를 조작자가 관찰하거나 검사하는 시간구간을 체크함으로서 앞서와 같은 확인 과정이 구현될 수 있다. 이러한 시간 구간이 비교적 짧을 경우, 가령, 5초 미만이고 통상적으로 2초 미만일 경우, 확인 디스플레이 제어부는 조작자가 결함 후보를 실제 결함으로 식별하지 않았다고 결정한다. 알고리즘적 결과와 조작자에 의한 확인 결과가 서로 상이할 경우, 적절한 표시사항이 제공된다. 적절한 표시사항이란, 결함을 조작자가 추가적으로 검사할 수 있도록 결함 후보의 반사 이미지를 조작자에게 다시 디스플레이하는 과정일 수 있다. 반사 이미지를 다시 디스플레이하는 것은 조작자에게 있어 심리스(seamless) 방식(즉, 어떠한 별도의 절차로 느껴지지 않는 자연스런 방식)일 수 있다. 부가적으로, 이러한 불일치를 알리는 경고가 제공될 수 있고, 이러한 경고가 품질 제어 등을 위해 부가적으로 레코딩될 수 있다. If the defect candidate is identified as the actual defect by the algorithm analysis, the display control unit which is the quotation price confirms whether the operator also identified the defect candidate as the actual defect. This process is implemented by confirming that the operator has positively identified the defect. For example, the above verification process can be implemented by pressing a designated computer key, or by checking a time period during which an operator observes or inspects an image of a defect candidate. If this time interval is relatively short, for example, less than 5 seconds and typically less than 2 seconds, the confirmation display control section determines that the operator did not identify the defect candidate as the actual defect. If the algorithmic result and the operator's confirmation result are different from each other, an appropriate indication is provided. The appropriate indication may be a process of displaying the reflection image of the defect candidate back to the operator so that the operator can further inspect the defect. Displaying the reflected image again may be seamless for the operator (ie, a natural way that is not felt by any separate procedure). In addition, a warning may be provided informing of such a mismatch, and this warning may be additionally recorded for quality control or the like.
이러한 과정에 이어, 요망 세트의 결함 후보들 각각에 대해 확인이 완료된다. 확인 완료 후, 전기 회로들을 추가 공정으로 넘겨진다. 예를 들어, 모든 결함들이 오검출에 해당하는 경우, 전기 회로는 마이크로-머시닝(micro-machining: 즉, 정밀가공) 등과 같은 추가 전기 회로 제작 공정에 들어가게 된다. Following this process, verification is completed for each of the defect candidates in the desired set. After the verification is completed, the electrical circuits are passed on to further processing. For example, if all the defects are misdetected, the electrical circuit will go into an additional electrical circuit fabrication process such as micro-machining (ie, precision machining).
결함 후보들의 일부가 실제 결함으로 확인되거나, 자동 확인 결과가 일치하지 않을 경우, 전기 회로는 추가적인 결함 확인이나 수리 공정을 거쳐야 할 것이다. If some of the defect candidates are identified as actual defects, or if the automatic identification results do not match, the electrical circuit will have to undergo additional defect identification or repair processes.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 구성되고 동작하는 광학 검사 시스템의 단순화된 부분 블록도표.1 is a simplified partial block diagram of an optical inspection system constructed and operative in accordance with one embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 광학 검사 시스템을 이용한 광학 검사 방법의 단순화된 순서도.2 is a simplified flowchart of an optical inspection method using the optical inspection system of FIG.
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