JPH0210207A - プリント回路基板の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分舒］ 本発明は、プリント回路基板における配線パターンの欠
陥を検出するための検査装置に関する。

〔従来技術〕

プリント回路基板における配線パターンの欠陥を検出す
るための検査装置としては　従来例えば特開昭６０−３
５０７号公報が知られている０本公報に示される検査装
置は、プリント回路基板に光を照射し、基材を励起して
蛍光を発色させ、該蛍光のみを選択して、配線パターン
におけるデイツシュダウン状（梨地状）ショート等の欠
陥を検出しようとするものである。この検査装置は、配
線パターン面の酸化、凹凸、キズ等の影響を受は難い点
で優れている。

〔解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来技術においては、プリント回路
基板の基材によっては充分な蛍光発生が起こり難く２時
として配線パターン欠陥として検出してしまうこともあ
る。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み、精度良く配線パタ
ーン欠陥を検出することができる　プリント回路基板の
検査装置を提供しようとするものである。

〔課題の解決手段］ 本発明は、プリント回路基板上の配線パターンを読取る
撮像装置と、該撮像装置からの画像信号を２値化する第
一２値化回路と、上記画像信号を該第一２値化回路とは
異なるスレッショルドレベルで２値化する第二２値化回
路と、上記２つの２値化回路からの信号を比較してその
不一致部を検出する不一致検出部とよりなることを特徴
とする不一致検出部の検査装置にある。

本発明において注目すべきことは、スレッショルドレベ
ルを異にする上記２値化回路を２系統設け１両者からの
信号を比較して不一致信号を取るようにしたことにある
。

また、撮像装置から２値化回路に送られる信号は、プリ
ント回路基板上において、配線パターン及び基板から反
射されてくる反射光のレベルである。

しかして、上記２つの２値化回路において、−方の２値
化回路は配線パターンを検出する通常のスレッショルド
レベルの信号を発信し、他方の２（ｉ他回路は基材レベ
ルに近いスレッショルドレベルの信号を発する。

また、上記スレッシタルトレベルは可変であり。

第２実施例に示すごとく、走査中に検査部分に応じてそ
のレベルを任意に変えるようにすることもできる。

不一致検出部は、上記２つの信号を比較してその不一致
信号を発信する回路である。この不一致信号が最終的に
欠陥か否かは、空間フィルター等により選別する。この
空間フィルターは、不一致検出部において検出された不
一致部の面積がある程度以上になった場合にのみ、欠陥
と判定するフィルターである。この欠陥判定面積は可変
であり被検査体であるプリント回路基板に応じて定める
。

〔作用及び効果〕

本発明においては、撮像装置からの画像信号を２系統の
２値化回路に送り、各２値化回路において異なるスレッ
ショルドレベルで２値化された信号を不一致検出部に送
り１両者の不一致部を検出し、この検出信号を空間フィ
ルターにおいて欠陥か否かを選別している。

即ち、一方の通常レベルの２値化信号と、他方の基材レ
ベルに近い２値化信号とを比較することによって、デイ
ツシュダウン状ショート、配線パターン内のピット等の
異常部分を不一致信号として検出する。そして、この不
一致信号における面積が設定値以上となった場合には、
空間フィルタ・−等において上記デインシュダウン状シ
コート或いは配線パターン内のピット等の欠陥として認
識する。

また、配線パターン間のショートの表面状態はさまざま
であり、特にデインシュダウン状ショートはそれ自体を
撮像しようとしても１反射光のレベルが弱い。それ故配
線パターン寸法を正確に撮像する範囲での２値化レヘル
は困難である。それ故、２値化回路が１つのみの場合は
、２値化回路以降の信号処理系のアルゴリズムをどのよ
うに工夫してもデイツシュダウン状ショートの検出が不
可能であった。これらのことは、配線パターン内のピン
ト配線パターン近傍の付着ゴミについても同様である６
本発明は、２値化回路を２系統設け、各スレッショルド
レベルを異ならせ、また検査装置等を設けることによっ
てこれを可能とじたのである。

したがって１本発明によれば、精度良く、デイツシュダ
ウン状ショート配線内ビット等の欠陥を検出できる。プ
リント回路基板の検査装置を提供することができる。

〔実施例〕

第１実施例 本例にかかるプリント回路基板の検査装置につき、第１
図ないし第４図を用いて説明する。

本例の検査装置は、第１図にそのブロック回路図を示す
ごとく、被検査体であるプリント回路基板５を撮像する
ための撮像装置としてのＣＣＤカメラ８１，２系統の第
一２値化回路８３及び第二２値化回路８４．不一致検出
部８５．空間フィルター８６よりなる。また、カメラ８
１と２系統の２値化回路８３．８４との間には、多階調
出力のＡ／Ｄ変換器８２を介設する。また、空間フィル
ター８６は、欠陥集計部８８．端末８９１．プリンター
８９２に接続する。また、第一２値化回路８３と前記欠
陥集計部８８との間には、処理部８７を介設する。

しかして１本例においては、第３回に示すごとく、基板
５１上に配線パターン４０１，４０２゜４１１．４１２
を設けたプリント回路基板５を検査しようとするもので
ある。このプリント回路基＋Ｆｉ５には、配線パターン
４１１と４１２の間にデイツシュダウン状のショート部
分４１３が、また配線パターン４１２の右側にゴミ４２
が付着している。配線パターン４０１と４０２の間は何
の欠陥もない正常な間隙部分４０３がある。

次に、かかる被検体であるプリント回路基板５において
、まず正常な配線パターン部４０（第３図）が検査され
ているときについて述べる。即ち。

プリント回路基板５上の配線パターン４０を走査するカ
メラ８１においては、プリント回路基板５」二からの反
射光を揚傷する。その画像信号は、第２図の左方に示す
ごとく２つのピーク３０１，３０２と谷部３０３を有す
る信号３０として出力される。この画像信号はアナログ
レベルでありプリント回路基板５の配線パターン４０１
，４０２及び間隙部分４０３からの反射光量に対応する
。

そして、Ａ／Ｄ変換器８２においてアナログディジタル
変換される０次いで、該出力信号は。

第２図に示すごとく前記第一２値化回路８３においては
高いスレンショルドレベル１の、第二２値化回路８４に
おいては低いスレッシコルドレベル２の各レベルにおけ
る２値データとして、不一致検出部８５に出力される。

該不一致検出部８５においては２両２値化回路８３．８
４からの２値データを比較する。ここでは、正常な配線
パターン４０部分について検査しているため１両２値デ
ータはほぼ同じである。そのため、空間フィルター８６
においては欠陥なしと判定され、その出力は欠陥集計部
８Ｂへ送られる。

また、処理部８７は標準的な２値レベル、つまり前記第
一２値化回路８３からの信号をもとに欠陥判定を行うも
のである。即ち、この処理部８７においては９例えば基
準とするマスクパターンのデータと、第一２値化回路８
３からの信号とを比較しく比較法）、欠陥有無の選別を
行う。或いは。

あるパターンに適合する画像を抽出しく特徴抽出法）、
欠陥有無の選別を行う。つまり３標準画像を対象とした
通常の欠陥判定の処理を行う。

次に、第３図の右方に示すごとく、プリント回路基板５
においてデインシュダウン状シコート４１３　ゴミ４２
を有する配線パターン４１部分についての検査に関して
説明する。

この場合は、カメラ８１からの画像信号は、第２図の右
方に示すごとく、ピーク３１１．３１２゜中央波３１３
からなる信号３１と、小ピーク３２の信号とが得られる
。これらの信号は、プリント回路基板５の配線バクーン
４１１．４１２．デイツシュダウン状ショート４１３．
ゴミ４２からの反射光量に対応する。次いで、信号はＡ
／Ｄ変換器８２で前記のごとく変換され、第一２値化回
路８３、第二２値化回路８４に入力される。両２値化回
路８３．８４においては、前記のごとく、各スレソショ
ルドレベル１．　２に対応した２値データを不一致検出
部８５に送る。

該不一致検出部８５においては、第一２値化回路８３か
らの２値データは、第２図より知られるごとく、ピーク
３１１，３１２の中央付近の波形。

つまり２つに区切られたデータである。しかし。

第二２値化回路８４からの２値データは、同図の中央波
３１３（前記ショート部４１３に対応）より下方のデー
タとなり、連続した信号となる。そのため１両２値化回
路８３．８４からの信号に差異を生ずる。また、ゴミ４
２に対応する小ピーク３２は、第一２値化回路８３では
出力されず、第二２値化回路８４において出力され、そ
の信号に差異を生ずる。

しかして、このような両２値化回路からの各出力は不一
致検出部において不一致信号として検出され、空間フィ
ルター８６に送られる。そして。

該空間フィルター８６において、その不一致信号を判定
して、ある一定の不一致信号（出力差）の面積が一定値
以上の場合には、その検出部分の出力を欠陥として１選
別判定する。ここでは、前記ショート４１３部分の信号
は、大きい面積であるため、欠陥部と判定され、ゴミ４
２の信号は小さい面積であるため欠陥部でないと判定さ
れる。

上記の画像信号状況を、第４図により説明する。

まず、同図の左端の実像４Ａは第３図右側の配線パター
ン４１部分と対応し、配線パターン４１１４１２と両者
間の前記シ式−ト４１３と、ゴミ４２とを示している。

なお、配線パターン４１１゜４１２の周囲の符号への部
分は、第３図に示すごとく配線パターン４１１，４１２
の裾部Ａの像である。

しかして、第４図において、実像４Ａは第一２値化回路
において２値画像４Ｂ、第二２値化回路おいて２値画像
４Ｃとなる。そして、更に不一致検出部８５において、
上記２値画像４Ｂと４０が比較（出力差）され、不一致
像４Ｄとなる。つまり、前記ショート４１３．パターン
裾部Ａ、ゴミ４２に対応する符号３１３．Ｂ及び３２の
部分の像となる。しかして、該不一致像４Ｄは、空間フ
ィルター８６において、ある一定面積以上の像のみが選
別され、ショート部の信号３１３のみが欠陥と選別７判
定される。ゴミ４２の信号３２は小面積なので欠陥と判
定されない。

このようにして、空間フィルター８６において欠陥と判
定された部分の信号は、欠陥集計部８８に入る。また、
前記のごとく処理部８７で欠陥と判定された信号も、欠
陥集計部８８に入る。但しここの例では処理部８７から
の欠陥信号はない。

何故なら、配線パターン４１１，４１２自体には異常が
なく、前記ショー）４１３．　ゴミ４２は反射光が弱く
第一２値化回路８３のみでは検出されていないためであ
る。

欠陥集計部８８においては、第一２値化回路８３、空間
フィルター８６からの信号を集計して欠陥の発生してい
る座標軸の割り出し、欠陥数の集計２種別分類、マスク
との照合等につきデータの整備を行う、そして、その結
果は、デイスプレィ等の端末８９１．プリンタ８９２に
出力される。

以上のごとく、本例によれば、従来検出できなかったデ
イツシュダウン状ショートを正確に検出することができ
る。

第２実施例 本例の検査装置につき、第５図ないし第８図を用いて説
明する。

本例は、空間フィルター５５の配線パターン４４．４７
内にピット（凹み）４５．４８がある場合（第６図）に
関しての検査である。

本例の検査装置は、第５図に示すごとく、前記第１実施
例の検査装置において、第一２値化回路８３と端末９１
との間にレベル切換部９１を設けたものである。該レベ
ル切換部９１は、２値化回路８３におけるスレッショル
ドレベルを、カメラ８１による走査中に、検査部位に応
じて任意の欠陥判定レベルに切り換えるものである。こ
の切換は、端末８９１により指令する。

即ら、第６図に示すごとく、プリント回路基板５５は、
その中央付近にポンディングパッド部分５６が、その周
囲に通常配線部５７がある。そして、ポンディングバン
ド部分５６の配線パターン４４においては、ここに生じ
たピット４５は５例えば小さなものであっても欠陥と判
定しなければならない、つまりポンディングパッド部分
５６の検査基準は厳しい、一方３通常配線部５７におい
ては、配線パターン４７中の小さなピット４日は問題に
されない。

そこで１本例においては、まずポンディングパッド部分
５６の検査においては、カメラより出力される画像信号
は、第８図のごとく２つのピーク３４１．３４１とその
間の谷信号３５である。これらは、第６図における配線
パターン４４と、その中に生じているピット４５からの
反射光信号である。このとき、レベル切換部９１はポン
ディングパッド部分５６部分の検査用に切り換えである
。

しかして、第８閏に示すごとく、第一２値化回路８３に
おけるスレッショルドレベル１１は高い信号に設定され
、第二２値化回路８４のスレッショルドレベル２１はほ
ぼ中央に設定されている。そのため５両２値化回路８３
．８４からの信号は不一致検出部８５において不一致部
ありと検出され空間フィルター８６において欠陥と判定
される。

なお、上記において、ボンディングバンド部分５６にお
ける２値画像は、第７図の左側に示すごとく、配線パタ
ーンの信号３４中にピントの信号３５を有する。

次に２通常配線部５７の検査時には、レベル切換部９１
を通常配線部５７の検査用に切り換える。

しかして、この通常配線部５７における画像信号は、第
８図に示すごとく、２つのピーク３７１゜３７１とその
間の信号３８となる。これらは、配線パターン４７と、
その中にあるピット４８の信号である。

しかして、ここに、該通常配線部５７における欠陥判定
基阜は緩いので、第一２値化回路８３におけるスレッシ
ョルドレベルは前記レベル切換部９１によって、第８図
の点線１２のレベルまで下げである。そのため、上記ピ
ット４８の信号３８はスレッショルドレベル１２より上
方にあり、空間フィルター８６において欠陥と判定され
ない。

通常配線部５７における２値画像は、第７図の右側に示
すごとく、配線パターンの信号３７となる。

なお、ピットの信号３８はスレッショルドレベル１２が
低いので、現れない。

上記以外については、第１実施例と同様である。

上記のごとく３本例によれば、配線パターン中のピット
等の欠陥も正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は第１実施例を示し、第１図は検査
装置のブロック回路回、第２図は画像信号波形図、第３
図はプリント回路基板の説明図第４閏は画像信号処理の
説明図、第５図ないし第８図は第２実施例を示し、第５
図は検査装置のブロンク回路図、第６図はポンディング
パッド部分及びその近傍のプリント回路基板平面図、第
７図はポンディングパッド部分及び通常配線部の画像信
号説明図、第８図は画像信号波形図である。 １、　１１．　１２．　２．　２１　　・　・　・スレ
ッンヨルドレベル。 ３０．３１・・・配線パターンの画像信号３１３・・・
デイツシュダウン状ショートの画像信号 ３２・・・ゴミの画像信号。 ３５．３８・・・ピットの画像信号 ４０１．４０２　４１１．４１２・・・配線パターン ４１３・・・デイツシュダウン状ショート４２・　・　
・ゴミ ／１５．４８・・・ピット ５・・・プリント回路基板。 出 代 願人 イ　　　ビ 埋入

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プリント回路基板上の配線パターンを読取る撮像装置と
   、該撮像装置からの画像信号を２値化する第一２値化回
   路と、上記画像信号を該第一２値化回路とは異なるスレ
   ッショルドレベルで２値化する第二２値化回路と、上記
   ２つの２値化回路からの信号を比較してその不一致部を
   検出する不一致検出部とよりなることを特徴とする不一
   致検出部の検査装置。