JP2001183119A - Pattern inspecting device - Google Patents
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はICパッケージやプ
リント基板等のパターンを精密に検査するためのパター
ン検査装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern inspection apparatus for precisely inspecting a pattern of an IC package, a printed circuit board or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】ICパッケージやプリント基板等では、
種々のパターンが印刷メッキ等の方法で形成されてい
る。これらは電子部品の小型化により年々小さくなり、
配線も微細化されている。これらのパターンは一部が欠
損していたり、一部が余分に膨らんでいたりする場合が
あるため、パターンの検査が必要となる。ICパッケー
ジのパターン形成時の検査では、検査パターンのショー
トや断線を導通チェッカと呼ばれる導通検査で検査して
いる。又製造不良による突起部が大きく、絶縁間隔が不
十分なものや、パターンの配線部が設計値より細く強度
が不足するような欠陥は、導通検査では検査できない
が、品質に重大な影響を及ぼす欠陥である。このためシ
ョートや断線していないが、これらの欠陥を光学的に検
出することが必要となっている。電子部品の小型化によ
り、このような検査は目視検査からテレビカメラを使う
機械検査に移行しており、種々の検査方法が提案されて
いる。2. Description of the Related Art In IC packages and printed circuit boards,
Various patterns are formed by a method such as print plating. These are becoming smaller year by year due to the miniaturization of electronic components,
The wiring has also been miniaturized. Since these patterns may be partially missing or partially bulged, pattern inspection is required. In the inspection at the time of pattern formation of an IC package, a short circuit or a disconnection of the inspection pattern is inspected by a continuity test called a continuity checker. Defects with large protrusions due to manufacturing defects and insufficient insulation spacing, and defects in which the wiring portion of the pattern is thinner than the design value and lacks strength cannot be inspected by the continuity inspection, but has a serious effect on quality Is a defect. Although there is no short circuit or disconnection, it is necessary to optically detect these defects. Due to the miniaturization of electronic components, such inspections have shifted from visual inspections to mechanical inspections using television cameras, and various inspection methods have been proposed.
【0003】従来の検査方法には以下のものが提案され
ている。まず検査パターンを読取り、その位置や幅を基
準となるマスタパターンと比較して検出する完全比較法
と呼ばれる検査方法がある。The following inspection methods have been proposed as conventional inspection methods. First, there is an inspection method called a perfect comparison method in which an inspection pattern is read and its position and width are compared with a reference master pattern and detected.
【0004】又検査パターンの数や検査パターンの夫々
の面積と位置を調べるクラスタ比較と呼ばれる方法が提
案されている。クラスタ比較では長い配線のショートや
断線の検出感度を高くすることができる。A method called cluster comparison for checking the number of test patterns and the area and position of each test pattern has been proposed. In the cluster comparison, it is possible to increase the detection sensitivity of a short circuit or a disconnection of a long wiring.
【0005】更に検出した検査パターンを二値化して、
二値化画像に対して特徴抽出用の演算子を用いて演算
し、不良領域を算出する特徴抽出方法が知られている。
特徴抽出用の演算子は検出した画像より小さい所定の大
きさの画像パターンであり、欠陥の特徴を有するよう
に、所定の画素が検出又は非検出レベルとなるようにあ
らかじめ定められたパターンである。この演算子を検査
パターンの全面に渡って走査し、特徴抽出演算子と一致
するか否かによって、幅方向の欠けや突起等を検出する
ものである。この方法によれば、パターンの位置ずれや
パターンを形成している基材の収縮による相対的なずれ
があっても、効果的に欠陥を検出することができる。Further, the detected inspection pattern is binarized,
A feature extraction method is known in which a binarized image is calculated using a feature extraction operator to calculate a defective area.
The operator for feature extraction is an image pattern of a predetermined size smaller than the detected image, and a pattern predetermined so that a predetermined pixel has a detection or non-detection level so as to have a defect feature. . This operator is scanned over the entire surface of the inspection pattern, and a chip in the width direction, a protrusion, or the like is detected depending on whether or not the operator matches the feature extraction operator. According to this method, a defect can be effectively detected even if there is a relative displacement due to a pattern displacement or a contraction of the base material forming the pattern.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】パターン検査において
は、配線の位置精度や線幅の精度は悪くてもよい反面、
面積が小さくても幅方向の欠けや切断パターン間が狭い
位置にある場合の突起やショートは重大な欠陥となる。
従って検査パターンが全体にマスタパターンよりやや細
い場合であってもマッチングが良くないが良品と扱うべ
きであり、又幅方向に欠けや突起があれば欠け面積が小
さいが不良とする必要がある。しかるに従来の完全比較
法による検査方法では、このような欠陥を効果的に良否
判別することが難しいという欠点があった。又検出感度
を上げると誤報がでやすく、又誤検出を減らそうとすれ
ば感度が低下するという欠点があった。In the pattern inspection, the positional accuracy of the wiring and the accuracy of the line width may be poor, but
Even when the area is small, the chipping in the width direction or the protrusion or short-circuit when the space between the cutting patterns is at a narrow position becomes a serious defect.
Therefore, even if the inspection pattern is slightly thinner than the master pattern as a whole, matching is not good, but it should be handled as a good product. However, the conventional inspection method using the perfect comparison method has a drawback that it is difficult to effectively determine the quality of such a defect. Further, if the detection sensitivity is increased, a false report is likely to occur, and if the false detection is to be reduced, the sensitivity is lowered.
【0007】前述したクラスタ比較方法では、検査パタ
ーンの端での欠けや断線,突起の検出が難しいという欠
点があった。The above-described cluster comparison method has a drawback that it is difficult to detect a chip, a break, or a protrusion at an end of an inspection pattern.
【0008】更に特徴抽出法による方法では、検出感度
を設定する方法がなく、柔軟な対応が難しいという欠点
があった。又検出感度が高い特徴抽出演算子を用意した
としても、感度を上げると誤報が発生し易く、誤報を減
らそうとすると感度が低下するという欠点があった。Further, the method based on the feature extraction method has a disadvantage that there is no method for setting the detection sensitivity, and it is difficult to flexibly deal with the method. Further, even if a feature extraction operator with high detection sensitivity is prepared, there is a drawback that if the sensitivity is raised, false reports tend to occur, and if the false reports are reduced, the sensitivity is lowered.
【0009】本発明はこのような従来のパターン検査に
よる問題点に鑑みてなされたものであって、検査パター
ンの位置ずれや検査パターンを形成する基材の収縮によ
る相対的なずれの影響を少なくし、感度を自由に設定で
き、誤報を少なくして欠陥を検出できるようにすること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems caused by the conventional pattern inspection, and reduces the influence of the positional deviation of the inspection pattern and the relative deviation due to shrinkage of the base material forming the inspection pattern. It is another object of the present invention to enable the sensitivity to be set freely and detect a defect with less false alarm.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、検査パターンを撮像する撮像装置と、前記撮像装置
によって撮像した画像をパターン部と他の部分とに二値
化する二値化部と、前記二値化部より得られる二値化画
像に対して所定の特徴抽出パターンを走査し、一致する
画像の位置を検出することによって欠陥画素を検出する
欠陥検出部と、前記検出された欠陥画素を第1の所定画
素数膨張させる膨張部と、第2の画素数だけ前記膨張部
で膨張された画像を縮小する縮小部と、縮小された欠陥
画像の大きさに基づいてパターン異常を判別する判別部
と、を具備することを特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus for picking up an inspection pattern, and a binarization for binarizing an image picked up by the image pickup apparatus into a pattern portion and other portions. A defect detection unit that scans a binarized image obtained by the binarization unit with a predetermined feature extraction pattern and detects a defective pixel by detecting a position of a matching image; An expanding portion for expanding the defective pixel by a first predetermined number of pixels, a reducing portion for reducing the image expanded by the expanding portion by the second number of pixels, and a pattern abnormality based on the size of the reduced defective image. And a discriminating unit for discriminating.
【0011】本願の請求項2の発明は、請求項1のパタ
ーン検査装置において、前記欠陥検出部は、撮像され二
値化された二値化画像のうち所定の検査領域のみを走査
して欠陥画素を検出することを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the pattern inspection apparatus of the first aspect, the defect detecting section scans only a predetermined inspection area in the binarized image taken and binarized to detect a defect. It is characterized by detecting pixels.
【0012】本願の請求項3の発明は、検査パターンを
撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像した画
像をパターン部と他の部分とに二値化する二値化部と、
前記二値化部より得られる二値化画像に対して所定の特
徴抽出パターンを走査し、一致する画像の位置を検出す
ることによって欠陥画素を検出する欠陥検出部と、前記
検出された欠陥画素を第1の所定画素数膨張させる膨張
部と、第2の画素数だけ前記膨張部で膨張された画像を
縮小する縮小部と、前記縮小部によって縮小された欠陥
画素群のラベリング処理を行い、夫々の面積に基づいて
欠陥を検出する集計処理部と、を具備することを特徴と
するものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus for picking up an inspection pattern, a binarizing section for binarizing an image picked up by the image pickup apparatus into a pattern portion and other portions,
A defect detection unit configured to scan a binarized image obtained by the binarization unit with a predetermined feature extraction pattern and detect a defective pixel by detecting a position of a coincident image; and Performing a labeling process on a defective pixel group reduced by the expansion unit that expands the image expanded by the expansion unit by the second pixel number by a first predetermined number of pixels, and a defective pixel group reduced by the reduction unit. And an aggregation processing unit for detecting a defect based on each area.
【0013】本願の請求項4の発明は、請求項1〜3の
いずれか1項のパターン検査装置において、前記欠陥検
出部は、二値化画像に対して検査すべき任意の画像を設
定する複数の領域を有する領域メモリと、該領域メモリ
に設定された検査位置又は領域毎に異なった特徴抽出パ
ターンを含む欠陥検出情報を保持する検査情報メモリ
と、を具備し、検査領域毎にその領域に設定された特徴
抽出パターンを走査することによって欠陥画素を検出す
ることを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the pattern inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, the defect detection unit sets an arbitrary image to be inspected for the binarized image. An area memory having a plurality of areas, and an inspection information memory configured to hold defect detection information including a different feature extraction pattern for each inspection position or area set in the area memory. In this case, the defective pixel is detected by scanning the feature extraction pattern set in (1).
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1は本発
明の第1の実施の形態によるパターン検査装置の構成を
示すブロック図である。本図においてICパッケージ1
を検査対象とすると、照明2によって照明された状態で
カメラ3によりその検査パターンが撮像される。カメラ
3は2次元CCDカメラやライン駆動型CCDカメラ等
の高解像度で画像データを取り込むことができるカメラ
とし、例えば1024×1024や4000×4000
の解像度を有するものを用いる。このカメラ3からの信
号は前処理回路4を介して画像メモリ5に一旦保持され
る。画像メモリ5には二値化回路6,特徴抽出回路7,
膨張収縮回路8が縦続接続されている。又画像メモリ5
のバスラインには領域メモリ10及び制御用CPU11
が接続される。(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a pattern inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention. In this figure, IC package 1
Is an inspection target, the inspection pattern is imaged by the camera 3 while being illuminated by the illumination 2. The camera 3 is a camera such as a two-dimensional CCD camera or a line drive type CCD camera that can capture image data at high resolution, and is, for example, 1024 × 1024 or 4000 × 4000.
Having the following resolution. The signal from the camera 3 is temporarily stored in the image memory 5 via the preprocessing circuit 4. The image memory 5 has a binarization circuit 6, a feature extraction circuit 7,
An expansion / contraction circuit 8 is connected in cascade. Image memory 5
Area line 10 and control CPU 11
Is connected.
【0015】二値化回路6は、画像メモリ5で保持され
た1画面の輝度レベルに基づいて検査パターンの画像デ
ータを二値化するものである。二値化には画像メモリ5
の全ての輝度レベルを統計処理し、閾値を算出して二値
化する。例えば銅箔がある部分と銅箔のない部分とで輝
度レベルの頻度が異なるものとすると、その中間に閾値
を設定することによって、そのときの検出対象や照明状
態に合わせた最適な二値化処理を行うことができる。又
特徴抽出回路7は、こうして二値化された画像データに
対して、後述する特徴抽出演算子によって検査パターン
の不良部分を抽出するものである。膨張収縮回路8は、
ここで得られた欠陥画素に対して所定画素膨張させ、更
にその後収縮させるものとする。膨張は検出された不良
画素に対して全方向に例えば3画素膨張させる。こうす
れば例えば1画素の欠陥に対してX軸,Y軸共に7画素
分の正方形状の欠陥画像が得られることとなる。又収縮
時にはこの膨張した画素に対して所定数、例えば4画素
分欠陥画像の内向きに収縮させる。こうすれば膨張によ
って複数の欠陥が合体した場合、収縮しても欠陥は消滅
しなくなるため、不良部分を抽出することができる。縮
小画素数は膨張画素数以上でもよく、膨張画素数以下で
あってもよい。The binarization circuit 6 binarizes the image data of the inspection pattern based on the luminance level of one screen held in the image memory 5. Image memory 5 for binarization
Are statistically processed, a threshold value is calculated and binarized. For example, if the frequency of the luminance level is different between the part with copper foil and the part without copper foil, by setting a threshold value in the middle, the optimal binarization according to the detection target and the lighting condition at that time Processing can be performed. The feature extraction circuit 7 extracts a defective portion of the inspection pattern from the binarized image data by using a feature extraction operator described later. The expansion / contraction circuit 8
It is assumed that the defective pixel obtained here is expanded by a predetermined number of pixels and then contracted thereafter. The expansion is performed by expanding, for example, three pixels in all directions with respect to the detected defective pixel. In this way, for example, for a defect of one pixel, a square defect image of seven pixels on both the X axis and the Y axis can be obtained. At the time of contraction, the expanded image is contracted inward by a predetermined number, for example, four pixels, of the defective image. In this way, when a plurality of defects are united due to expansion, the defects do not disappear even when contracted, so that a defective portion can be extracted. The number of reduced pixels may be greater than or equal to the number of expanded pixels, or less than or equal to the number of expanded pixels.
【0016】さて領域メモリ10は画像メモリ5に対し
て検査すべき検査領域をあらかじめ設定しておくための
メモリである。判定回路9はこのメモリに設定されてい
る検査領域に対して、欠陥として残った画素数を各欠陥
分毎に判別し、所定の閾値を越えている場合にはパター
ン不良として出力部12を介して出力するものである。
又制御用CPU11はこれらの各処理を行うためのCP
Uであり、必要な領域設定や動作を進めるための操作部
13が接続されている。The area memory 10 is a memory for setting an inspection area to be inspected in the image memory 5 in advance. The determination circuit 9 determines the number of pixels remaining as defects in the inspection area set in the memory for each defect. Output.
Further, the control CPU 11 executes a CP for performing each of these processes.
U, and an operation unit 13 for performing necessary area setting and operation is connected.
【0017】特徴抽出回路7で用いられる特徴抽出演算
子は、例えばICパッケージ1の配線基板の銅箔パター
ンの端子部分を検出するものとすると、その検査パター
ンの欠陥に合わせた特徴抽出パターンとする。図2
(a)はその一例を示すもので、17×17画素から成
り、そのうちの白丸で示す所定画素の位置で銅箔パター
ンが検出され、黒丸で示す所定画素の位置で銅箔パター
ンが検出されず、黒の三角で示す検出画素で銅箔が検出
されないものに合致したパターンを抽出するものであ
る。このような特徴演算子C1はパッケージ1に形成さ
れている種々のパターンに基づいて所望数だけあらかじ
め設定しておくものとする。例えば水平及び垂直のパタ
ーンのみから構成されるICパッケージの検査パターン
に対しては、図2(a)のものを基本として、これを9
0°,180°,270°回転させたものだけでよい。
45°,22.5°の傾きを有するパターンを含む被検
査画像については、その傾きに応じた特徴抽出パターン
を用いる。例えば22.5°の傾きを持つパターンに対
し図2(b)に示すような特徴抽出パターンの特徴演算
子C2を用いる。その他45°傾きを有するパターンも
同様に形成する。このパターンは反転又は90°回転さ
せた状態でそのまま用いることができる。If the feature extraction operator used in the feature extraction circuit 7 detects, for example, a terminal portion of a copper foil pattern of a wiring board of the IC package 1, the feature extraction pattern is a feature extraction pattern matched to a defect of the inspection pattern. . FIG.
(A) shows an example thereof, which is composed of 17 × 17 pixels, of which a copper foil pattern is detected at a predetermined pixel position indicated by a white circle and a copper foil pattern is not detected at a predetermined pixel position indicated by a black circle. , A pattern that matches a detection pixel indicated by a black triangle and for which no copper foil is detected is extracted. It is assumed that a desired number of such characteristic operators C1 are set in advance based on various patterns formed on the package 1. For example, for an IC package inspection pattern composed of only horizontal and vertical patterns, the pattern shown in FIG.
Only those rotated by 0 °, 180 °, and 270 ° are required.
For an image to be inspected including a pattern having an inclination of 45 ° and 22.5 °, a feature extraction pattern corresponding to the inclination is used. For example, for a pattern having an inclination of 22.5 °, a feature operator C2 of a feature extraction pattern as shown in FIG. 2B is used. Other patterns having an inclination of 45 ° are formed in the same manner. This pattern can be used as it is in an inverted or rotated state by 90 °.
【0018】次に本実施の形態の動作について、検査パ
ターン及びフローチャートを参照しつつ説明する。図3
はこの動作を示すフローチャートである。まずステップ
21において照明2によりICパッケージ1を照射し、
カメラ3を用いてICパッケージ1の銅箔パターンを撮
像する。撮像された画像は前処理回路4によって前処理
され、画像メモリ5に書込まれる(ステップ22)。二
値化回路6では輝度の頻度を図3(b)に示すように検
出し、輝度に対する頻度の2つのピーク値の中間値を閾
値Thとして、二値化処理を行う(ステップ23)。二
値化された画像は再び画像メモリ5に保持される。次い
でステップ24において特徴抽出処理を行う。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to inspection patterns and flowcharts. FIG.
Is a flowchart showing this operation. First, in step 21, the IC package 1 is irradiated with the illumination 2,
The copper foil pattern of the IC package 1 is imaged using the camera 3. The captured image is pre-processed by the pre-processing circuit 4 and written into the image memory 5 (step 22). The binarization circuit 6 detects the frequency of the luminance as shown in FIG. 3B, and performs a binarization process by setting an intermediate value between two peak values of the frequency with respect to the luminance as a threshold Th (step 23). The binarized image is stored in the image memory 5 again. Next, in step 24, a feature extraction process is performed.
【0019】図4(a),(b)は画像メモリ5に保持
されたパッケージ1の検査パターンの一部であるボンデ
ィングパット部分の正常な画像、及びICパッケージ1
上から検出された画像を示している。この領域Aが領域
メモリ10に検査領域として設定されているものとす
る。この画像は水平パターンであるので、図2(a)に
示すパターンを持った特徴抽出演算子C1を用いる。こ
の17×17画素特徴抽出パターンのうち、▲の部分で
いずれかが欠けていれば出力するように図4(b)に示
すように検査領域Aの一端に合わせる。そしてX軸方
向,Y軸方向に順次1画素づつずらせて必要な画素の全
ての領域を連続して走査する。そして検査画像がこの特
徴抽出パターンと一致する位置では、図4(c)に示す
ように一致画素を示す出力を得る。これを新たに検査画
像の画像として保持する。FIGS. 4A and 4B show a normal image of a bonding pad portion which is a part of the inspection pattern of the package 1 held in the image memory 5 and the IC package 1.
It shows an image detected from above. It is assumed that this area A is set in the area memory 10 as an inspection area. Since this image is a horizontal pattern, the feature extraction operator C1 having the pattern shown in FIG. If one of the 17 × 17 pixel feature extraction patterns is missing in the ▲ part, it is adjusted to one end of the inspection area A as shown in FIG. Then, the entire area of the necessary pixels is continuously scanned by shifting one pixel at a time in the X-axis direction and the Y-axis direction. Then, at a position where the inspection image matches the feature extraction pattern, an output indicating a matching pixel is obtained as shown in FIG. This is newly stored as an image of the inspection image.
【0020】次いで膨張処理ステップ25において、膨
張収縮回路8によりこの画素を例えば3画素膨張させ
る。膨張は縦方向及び横方向に同時に順次1画素ずつ3
画素膨張させるため、1画素の欠陥パターンであって
も、膨張の終了時点では7×7画素の形状となる。又6
画素以内に近接した欠陥画素があれば、膨張によって検
出画素が合体することとなる。図4(d)は拡大した画
像を示しており、近接する欠陥画像は連続した画像とな
っている。次いでステップ26に進んで、膨張した欠陥
画像を内向きに収縮させる。ここでは収縮は膨張した画
素分以上とし、膨張が3画素の場合は、例えば4画素分
又は5画素分収縮させる。図4(e)は収縮された画像
の例を示している。こうすれば元は一画素分の検出点で
あっても膨張によって合体した場合には、収縮によって
も検出点が残存する。これに対し1画素分のみの孤立し
た欠陥であれば、一旦所定画素数だけ膨張させても、膨
張させた画素以上の画素分収縮させるため、連結してい
なければ検出点は消滅することとなる。このように孤立
した検出点を消滅させることによって誤報を防ぎ、真の
欠陥のみを検出できる。Next, in an expansion processing step 25, the expansion and contraction circuit 8 expands this pixel by, for example, three pixels. The dilation is performed one pixel at a time in the vertical and horizontal directions.
Since a pixel is expanded, even a defect pattern of one pixel has a shape of 7 × 7 pixels at the end of expansion. 6
If there is a defective pixel in the vicinity of the pixel, the detected pixels are united by expansion. FIG. 4D shows an enlarged image, and the adjacent defect images are continuous images. Next, in step 26, the expanded defect image is contracted inward. Here, the contraction is performed for the expanded pixels or more. When the expansion is performed for three pixels, the contraction is performed for, for example, four pixels or five pixels. FIG. 4E shows an example of a contracted image. In this way, even if the detection points are originally one pixel, when the detection points are combined by expansion, the detection points remain even by contraction. On the other hand, if the defect is an isolated defect of only one pixel, even if the defect is once expanded by a predetermined number of pixels, the detected point disappears if it is not connected because it is contracted by more than the expanded pixel. . By eliminating isolated detection points in this way, false alarms can be prevented and only true defects can be detected.
【0021】次いでステップ27において、判定回路9
により残存した欠陥の面積を測定し、所定画素数以上の
大きな欠陥のみを検出する。この画素以上であれば抽出
した検査パターンに異常があったものとして出力する。
所定画素数以下であれば異常なしと判定する。こうすれ
ば配線の配置精度や線幅の精度が悪くても、又検査パタ
ーンの位置ずれや基材の収縮等による相対的なずれに影
響されずに欠陥を検出することができる。又膨張率や収
縮率、良否判定の画素数を任意に選択することができる
ため、使用用途に合わせた柔軟な検出感度を設定するこ
とができる。Next, at step 27, the judgment circuit 9
And the area of the remaining defect is measured, and only a large defect having a predetermined number of pixels or more is detected. If the number of pixels is equal to or larger than this pixel, the extracted test pattern is output as having an abnormality.
If it is equal to or less than the predetermined number of pixels, it is determined that there is no abnormality. In this way, even if the wiring arrangement accuracy and the line width accuracy are poor, the defect can be detected without being affected by the relative displacement due to the displacement of the inspection pattern or the contraction of the base material. In addition, since the expansion ratio, the contraction ratio, and the number of pixels for quality determination can be arbitrarily selected, flexible detection sensitivity can be set according to the intended use.
【0022】尚この実施の形態では領域メモリ10に検
査すべき領域を設定するようにしているが、領域メモリ
10を用いることなく検出した画像の全てを二値化して
特定の特徴抽出演算子を用いて検査することができるこ
とはいうまでもない。又特徴抽出パターンは単にパター
ンの欠けだけでなく、突起やパターン間の間隔,パター
ンの太さ等種々の欠陥に対応した特徴抽出パターンをあ
らかじめ設定しておき、夫々の特徴抽出パターンを検査
領域に適用して欠陥を検出することができることはいう
までもない。In this embodiment, the area to be inspected is set in the area memory 10, but all the detected images are binarized without using the area memory 10 and a specific feature extraction operator is set. Needless to say, it can be used for inspection. In addition to the feature extraction patterns, not only the lack of patterns but also the feature extraction patterns corresponding to various defects such as protrusions, intervals between patterns, and pattern thickness are set in advance, and each of the feature extraction patterns is set in the inspection area. It goes without saying that the defect can be detected by applying the method.
【0023】(第2の実施の形態)次に本発明の第2の
実施の形態について図5を用いて説明する。図5におい
て前述した第1の実施の形態と同一部分は同一符号を付
して詳細な説明を省略する。この実施の形態では膨張処
理及び収縮処理をした後、残っている画像を集計処理回
路14により集計し、集計メモリ15に保持して欠陥画
素が一定面積以上であるかを判定することにより良否を
判別するものである。集計処理回路14では検出した画
像のラベリング処理及び個数、夫々の面積,位置を演算
して集計メモリ15に書込む。集計処理回路14で行う
ラベリング処理は、連続する画像の画像群を検出する操
作であるため、面積判別の前提となる処理である。こう
して集計メモリ15に得られた各検出画像群の面積のデ
ータから、所定面積以上の欠陥画像が検出された場合に
は不良と判断し、出力部12より出力する。こうすれば
判定処理を容易に行うことができる。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the detailed description is omitted. In this embodiment, after the dilation processing and the erosion processing, the remaining images are totaled by the totalization processing circuit 14 and held in the totalization memory 15 to determine whether the defective pixel has a certain area or more. It is to determine. The tallying processing circuit 14 calculates the labeling process and the number of the detected images, and calculates the respective areas and positions, and writes the result in the tallying memory 15. The labeling process performed by the tallying processing circuit 14 is an operation for detecting an image group of continuous images, and is a prerequisite for area determination. When a defect image having a predetermined area or more is detected from the area data of each detected image group obtained in the counting memory 15 in this way, it is determined to be defective and output from the output unit 12. In this case, the determination process can be easily performed.
【0024】(第3の実施の形態)次に本発明の第3の
実施の形態について図6を用いて説明する。図6におい
て前述した第1の実施の形態と同一部分は同一符号を付
して詳細な説明を省略する。この実施の形態では第2の
実施の形態に検査情報メモリ16を加えている。又同一
の検索項目であっても特徴抽出パターンなどの検査基準
が異なる複数の特徴抽出回路7A,7B・・・を設け
る。検査情報メモリ16は画像メモリ5に保持されてい
る検出した二値化画像のうち、検出の対象となる検査領
域毎又はその領域内の画素毎に、検査条件や使用する特
徴抽出回路を変化させるものである。これにより同一の
検査項目であっても、異なった領域でその程度を変化さ
せることができる。例えば欠け欠陥の検出について、あ
る領域では浅い欠けの欠陥、他の領域では深い欠け欠陥
を検出するよう特徴抽出パターンを変化させる。又検出
領域毎に各特徴抽出回路7A,7B・・・で指定された
線間のものや指定されたパターン欠け,断線パターン,
ショート等のパターンを検出する。更に膨張画素や縮小
画素数を任意に選択してもよい。こうすれば検査基準と
なるルールを、検出対象であるICパッケージの場所に
応じて変化させることができる。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the same parts as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. In this embodiment, an inspection information memory 16 is added to the second embodiment. Also, a plurality of feature extraction circuits 7A, 7B,... Having different inspection criteria such as feature extraction patterns even for the same search item are provided. The inspection information memory 16 changes an inspection condition and a feature extraction circuit to be used for each inspection region to be detected or for each pixel in the region among the detected binary images stored in the image memory 5. Things. As a result, the degree of the same inspection item can be changed in different areas. For example, regarding the detection of a chipped defect, the feature extraction pattern is changed so as to detect a shallow chipped defect in a certain area and a deep chipped defect in another area. .. Between the lines specified by the feature extraction circuits 7A, 7B,...
Detects patterns such as shorts. Further, the number of dilated pixels and reduced pixels may be arbitrarily selected. In this way, the rule serving as the inspection standard can be changed according to the location of the IC package to be detected.
【0025】この場合にも第1の実施の形態と同様に、
各特徴抽出回路の特徴演算子を用いて特徴を抽出し、膨
張収縮処理回路8で膨張収縮処理を行う。そして第2の
実施の形態のように集計処理回路14でラベリング処理
を行い、検出された欠陥部分の個数と面積,位置を算出
し、集計メモリ15に書込み、このデータから検査の結
果を判定して出力する。又検査結果に対して良否判定す
る基準となる面積値そのものを変化させてもよい。この
場合には検査位置又は領域毎に、閾値となる面積値を検
査情報メモリ16に書込んでおく。こうすればパターン
の位置に応じて柔軟に欠陥検出が行える。又ショートな
どの重欠陥を検出した場合には、膨張収縮処理を行わず
に直接欠陥を判断するように検査条件を設定することも
できる。これにより重欠陥が発見されれば他の検査処理
をすることなく欠陥と判断できるため、処理を高速化す
ることができる。In this case, as in the first embodiment,
A feature is extracted using the feature operator of each feature extraction circuit, and the expansion / contraction processing circuit 8 performs expansion / contraction processing. Then, as in the second embodiment, a labeling process is performed by the tallying processing circuit 14, the number, area, and position of the detected defective portions are calculated, written into the tallying memory 15, and the inspection result is determined from the data. Output. Further, the area value itself serving as a criterion for determining the quality of the inspection result may be changed. In this case, a threshold area value is written in the inspection information memory 16 for each inspection position or region. In this way, the defect can be detected flexibly according to the position of the pattern. In addition, when a heavy defect such as a short circuit is detected, the inspection condition can be set so that the defect is directly determined without performing the expansion / contraction processing. As a result, if a heavy defect is found, it can be determined as a defect without performing another inspection process, so that the process can be sped up.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
1〜4の発明によれば、欠陥検出の特徴抽出パターンを
走査して欠陥を検出するようにしているため、検査パタ
ーンの位置ずれやパターンを形成する基材の収縮による
相対的なずれの影響をなくすることができる。又こうし
て検出された欠陥を膨張及び収縮して欠陥を連結させる
ようにしているため、孤立した欠陥部分をなくすること
ができ、誤報を減少させることができる。As described above in detail, according to the first to fourth aspects of the present invention, since the defect is detected by scanning the feature extraction pattern for the defect detection, the positional deviation of the inspection pattern is obtained. And the influence of relative displacement due to shrinkage of the substrate on which the pattern is formed can be eliminated. In addition, since the detected defects are expanded and contracted to connect the defects, isolated defect portions can be eliminated, and false reports can be reduced.
【0027】又請求項3の発明によれば、集計処理部で
ラベリング処理を行い、欠陥画素群の面積を集計するこ
とによってメモリ容量を小さくすることができ、構成を
より簡略化することができる。Further, according to the third aspect of the present invention, the labeling process is performed by the tallying unit, and the area of the defective pixel group is tallyed, so that the memory capacity can be reduced and the configuration can be further simplified. .
【0028】又請求項4の発明では、検査すべきパター
ンの位置によって検査条件を変えているので、検査対象
となるICパッケージ等の位置に応じた最適な条件,感
度を設定することができる。このため柔軟にパターンの
断線や欠け,突起等種々の欠陥を検出することが可能と
なる。According to the fourth aspect of the present invention, since the inspection conditions are changed depending on the position of the pattern to be inspected, it is possible to set optimum conditions and sensitivity according to the position of the IC package or the like to be inspected. For this reason, it is possible to flexibly detect various defects such as disconnection, chipping, and projection of the pattern.
【図1】本発明の第1の実施の形態によるパターン検査
装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a pattern inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本実施の形態に用いられる特徴抽出演算子の一
例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a feature extraction operator used in the present embodiment.
【図3】本実施の形態によるパターン検査装置の動作を
示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the pattern inspection apparatus according to the present embodiment.
【図4】本実施の形態によるパターン検査装置の検査過
程を示すパターンを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a pattern showing an inspection process of the pattern inspection apparatus according to the present embodiment.
【図5】本発明の第2の実施の形態によるパターン検査
装置の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a pattern inspection device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3の実施の形態によるパターン検査
装置の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a pattern inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention.
1 ICパッケージ 2 照明 3 カメラ 4 前処理回路 5 画像メモリ 6 二値化回路 7,7A 特徴抽出回路 8 膨張収縮回路 8 判定回路 10 領域メモリ 11 制御用CPU 12 出力部 13 操作部 14 集計処理回路 15 集計メモリ 16 検査情報メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 IC package 2 Lighting 3 Camera 4 Preprocessing circuit 5 Image memory 6 Binarization circuit 7, 7A Feature extraction circuit 8 Expansion / contraction circuit 8 Judgment circuit 10 Area memory 11 Control CPU 12 Output unit 13 Operation unit 14 Aggregation processing circuit 15 Total memory 16 Test information memory
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA49 AA56 AA58 BB02 CC01 CC25 DD06 DD07 FF42 FF61 HH12 HH14 JJ03 JJ09 JJ26 MM22 NN17 QQ03 QQ04 QQ08 QQ21 QQ23 QQ24 QQ31 QQ32 QQ36 QQ41 RR05 2G051 AA65 AB02 CA04 EA11 EB01 ED09 ED15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F065 AA49 AA56 AA58 BB02 CC01 CC25 DD06 DD07 FF42 FF61 HH12 HH14 JJ03 JJ09 JJ26 MM22 NN17 QQ03 QQ04 QQ08 QQ21 QQ23 QQ24 QQ31 QQ32 QQ36 QQ11 AE05 2A05 2A
Claims (4)
部分とに二値化する二値化部と、 前記二値化部より得られる二値化画像に対して所定の特
徴抽出パターンを走査し、一致する画像の位置を検出す
ることによって欠陥画素を検出する欠陥検出部と、 前記検出された欠陥画素を第1の所定画素数膨張させる
膨張部と、 第2の画素数だけ前記膨張部で膨張された画像を縮小す
る縮小部と、 縮小された欠陥画像の大きさに基づいてパターン異常を
判別する判別部と、を具備することを特徴とするパター
ン検査装置。1. An imaging device for imaging an inspection pattern, a binarization unit for binarizing an image captured by the imaging device into a pattern part and another part, and a binary obtained from the binarization unit A defect detection unit that detects a defective pixel by scanning a predetermined feature extraction pattern on a converted image and detects a position of a matching image; and an expansion that expands the detected defective pixel by a first predetermined number of pixels. A reducing unit configured to reduce the image expanded by the expanding unit by the second number of pixels, and a determining unit configured to determine a pattern abnormality based on the size of the reduced defective image. Pattern inspection equipment.
た二値化画像のうち所定の検査領域のみを走査して欠陥
画素を検出するものであることを特徴とする請求項1記
載のパターン検査装置。2. The defect detection unit according to claim 1, wherein the defect detection unit detects only defective pixels by scanning only a predetermined inspection area in the binarized image captured and binarized. Pattern inspection equipment.
部分とに二値化する二値化部と、 前記二値化部より得られる二値化画像に対して所定の特
徴抽出パターンを走査し、一致する画像の位置を検出す
ることによって欠陥画素を検出する欠陥検出部と、 前記検出された欠陥画素を第1の所定画素数膨張させる
膨張部と、 第2の画素数だけ前記膨張部で膨張された画像を縮小す
る縮小部と、 前記縮小部によって縮小された欠陥画素群のラベリング
処理を行い、夫々の面積に基づいて欠陥を検出する集計
処理部と、を具備することを特徴とするパターン検査装
置。3. An image pickup device for picking up an inspection pattern, a binarizing unit for binarizing an image picked up by the image pickup device into a pattern part and another part, and a binary obtained from the binarizing unit. A defect detection unit that detects a defective pixel by scanning a predetermined feature extraction pattern on a converted image and detects a position of a matching image; and an expansion that expands the detected defective pixel by a first predetermined number of pixels. , A reducing unit for reducing the image expanded by the expansion unit by the second number of pixels, and performing a labeling process on the defective pixel group reduced by the reduction unit, and detecting a defect based on each area. A pattern inspection apparatus comprising: a totalization processing unit.
数の領域を有する領域メモリと、 該領域メモリに設定された検査位置又は領域毎に異なっ
た特徴抽出パターンを含む欠陥検出情報を保持する検査
情報メモリと、を具備し、 検査領域毎にその領域に設定された特徴抽出パターンを
走査することによって欠陥画素を検出するものであるこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のパタ
ーン検査装置。4. The defect detection section according to claim 1, wherein the area memory has a plurality of areas for setting an arbitrary image to be inspected with respect to the binarized image; An inspection information memory for holding defect detection information including the extracted feature extraction pattern, wherein a defective pixel is detected by scanning a feature extraction pattern set for each inspection area. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37330599A JP2001183119A (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Pattern inspecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37330599A JP2001183119A (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Pattern inspecting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001183119A true JP2001183119A (en) | 2001-07-06 |
Family
ID=18501940
Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309703A (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Mega Trade:Kk | Pixel inspection method |
| JP2011179987A (en) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Sugino Machine Ltd | Method and device for measurement of residue |
| KR101559941B1 (en) | 2015-05-06 | 2015-10-14 | (주) 엠브이텍 | A system for detecting fault of print pattern |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37330599A patent/JP2001183119A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309703A (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Mega Trade:Kk | Pixel inspection method |
| JP2011179987A (en) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Sugino Machine Ltd | Method and device for measurement of residue |
| KR101559941B1 (en) | 2015-05-06 | 2015-10-14 | (주) 엠브이텍 | A system for detecting fault of print pattern |
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