JP2002310630A - Pattern inspecting device - Google Patents

Pattern inspecting device

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JP2002310630A
JP2002310630A JP2001119812A JP2001119812A JP2002310630A JP 2002310630 A JP2002310630 A JP 2002310630A JP 2001119812 A JP2001119812 A JP 2001119812A JP 2001119812 A JP2001119812 A JP 2001119812A JP 2002310630 A JP2002310630 A JP 2002310630A
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Japan
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pattern
image
unit
feature extraction
inspection
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Japanese (ja)
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Shinji Takahashi
伸治 高橋
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Suntech Co
Original Assignee
Suntech Co
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correctly detect a pattern by using a high sensitivity pattern by reducing the influence due to positional dislocation of an inspection pattern and contraction of a base material in a pattern inspecting device. SOLUTION: The inspection pattern of an IC package 1 is captured in by a camera 3. A captured image is held in an image memory 5 and is binarized by a binarizing circuit 6. A characteristics extracting operator, having a characteristic extracting pattern including defects which are to be detected in advance are held by a characteristic extracting circuit 7A, and defects are detected by scanning this operator. A nondefective characteristics extracting pattern is stored in a characteristics extracting circuit 7B, and an inspection excluding area is detected by scanning this pattern. A defect image being not an inspection excluding defect is selected, and the overall defect is detected by discriminating an image on the basis of this defect image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【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 a continuity inspection, but has a significant 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 scans over the entire surface of the inspection pattern, and detects a chip in the width direction, a protrusion, or the like 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く、基材の収縮による影響を受け易
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 when the inspection pattern is slightly thinner than the master pattern as a whole, the matching is not good, but it should be handled as a good product. If there is a chip or a protrusion in the width direction, the chip area is small but it must be defective. However, the conventional inspection method using the perfect comparison method has a drawback that it is difficult to determine whether such a defect is good or not effectively, and the defect is easily affected by shrinkage of the base material. 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】特徴抽出法による方法では、不良形状に似
ている良品形状のように特定形状の検出を無効にするた
め、その検査位置を検査領域から除外する必要がある。
しかし基材の収縮による相対的な位置ずれにより絶対位
置を決定することが難しく、領域メモリを使う方法では
柔軟な対応が難しい。このため検出感度の高い特徴抽出
パターンを用意したとしても位置ずれの誤報がでてしま
しい、位置精度の低いグリーンシート等の検査で検出感
度を上げると誤報が出るという欠点があった。又誤報を
減らそうとすると検出感度が低下するという欠点があっ
た。
In the method based on the feature extraction method, it is necessary to exclude the inspection position from the inspection area in order to invalidate the detection of a specific shape such as a good shape resembling a defective shape.
However, it is difficult to determine the absolute position due to the relative displacement due to the contraction of the base material, and it is difficult to flexibly cope with the method using the area memory. For this reason, even if a feature extraction pattern having high detection sensitivity is prepared, a false report of a positional shift is likely to occur, and there is a drawback that a false report is generated when the detection sensitivity is increased in an inspection of a green sheet or the like with low positional accuracy. Further, there is a drawback that the detection sensitivity is reduced in order to reduce false reports.

【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、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 on which the inspection pattern is formed. It is another object of the present invention to reduce the number of false reports and detect defects.

【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
像に対して特定の欠陥検出用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
出する第1の特徴抽出部と、前記二値化部より得られる
二値化画像に対して所定の検査外領域を決定する特徴抽
出パターンを走査し、一致する画像の位置を検出するこ
とによって検査外領域を検出する第2の特徴抽出部と、
前記第2の特徴抽出部で抽出された領域を除いた前記第
1の特徴抽出部で抽出される欠陥画素に基づいてパター
ンの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. And a first feature extraction unit that scans a binarized image obtained by the binarization unit with a specific extraction pattern for defect detection, and detects a defective pixel by detecting a position of a matching image. Scanning a binarized image obtained by the binarizing unit with a feature extraction pattern for determining a predetermined non-inspection region, and detecting a non-inspection region by detecting a position of a matching image. A feature extraction unit,
A discriminating unit for discriminating a pattern abnormality based on a defective pixel extracted by the first feature extracting unit excluding a region extracted by the second feature extracting unit. It is.

【0011】本願の請求項2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特定の欠
陥検出用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第1の特徴抽
出部と、前記二値化部より得られる二値化画像に対して
所定の検査外領域を決定する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検査外
領域を検出する第2の特徴抽出部と、前記第2の特徴抽
出部で抽出された領域を除いた前記第1の特徴抽出部で
抽出される欠陥画素を判別する判別部と、前記検出され
た欠陥画素を第1の所定画素数膨張させ、第2の画素数
だけ膨張された画像を内側に縮小する膨張収縮部と、を
具備し、膨張収縮部の出力に基づいてパターンの異常を
判別することを特徴とするものである。
According to a second 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 first feature extraction unit that scans a binarized image obtained by the binarization unit with a specific defect detection extraction pattern and detects a defective pixel by detecting a position of a matching image; Second feature extraction for detecting a non-inspection area by scanning a binarized image obtained by the binarization unit with a feature extraction pattern for determining a predetermined non-inspection area and detecting a position of a matching image Unit, a discriminating unit for discriminating a defective pixel extracted by the first feature extracting unit excluding an area extracted by the second feature extracting unit, and a first predetermined pixel An expansion / contraction unit that expands the image expanded by the number of pixels by a second number of pixels, and determines an abnormality of the pattern based on the output of the expansion / contraction unit. .

【0012】本願の請求項3の発明は、請求項1又は2
のパターン検査装置において、前記第1,第2の特徴抽
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。
The invention of claim 3 of the present application is directed to claim 1 or 2
Wherein the first and second feature extraction units scan only a predetermined inspection area in the binarized image taken and binarized to detect defective pixels. Things.

【0013】[0013]

【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、第1,第2の特徴
抽出回路7A,7Bが縦続接続されている。又判定回路
8はこれらの特徴抽出回路からの出力に基づいて欠陥画
素を判定するものであり、集計回路9はその結果を集計
する回路である。又制御用CPU10はこれらの各処理
を行うためのCPUであり、良否判定の結果を出力する
出力部11や、設定や動作を進めるための操作部12が
接続されている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the 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 is cascaded with a binarization circuit 6 and first and second feature extraction circuits 7A and 7B. The determination circuit 8 determines a defective pixel based on the output from the feature extraction circuit, and the counting circuit 9 counts the result. The control CPU 10 is a CPU for performing each of these processes, and is connected to an output unit 11 for outputting a result of pass / fail determination and an operation unit 12 for advancing settings and operations.

【0014】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7A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。又特徴抽出回路7
Bは検査を除外する除外特徴抽出演算子を用いて画像デ
ータを走査し、検査パターンの不良として判別しない部
分を抽出するものである。
The binarizing 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 7A extracts a defective portion of the inspection pattern from the binarized image data using a feature extraction operator described later. Also feature extraction circuit 7
B scans the image data using an exclusion feature extraction operator that excludes inspection and extracts a portion that is not determined as a defect in the inspection pattern.

【0015】判定回路8は特徴抽出回路7Bで検出され
る領域を除いて特徴抽出回路7Aで抽出される領域を欠
陥画素として判別し、集計回路9に出力するものであ
る。集計回路9はこうして検出される欠陥として残った
画素数を各欠陥分毎に判別し、欠陥画素の画素数等を計
数し、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11を介して出力するものである。
The judging circuit 8 discriminates the area extracted by the feature extracting circuit 7A as a defective pixel except for the area detected by the feature extracting circuit 7B, and outputs it to the counting circuit 9. The counting circuit 9 determines the number of pixels remaining as defects thus detected for each defect, counts the number of defective pixels, and if the number exceeds a predetermined threshold value, the output unit 11 determines that the pattern is defective. Output via

【0016】第1の特徴抽出回路7A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、33×33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
ターンが検出されないものに合致したパターンを抽出す
るものである。ここで中央の画素は注目画素を示してい
る。このような特徴演算子はIC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、図2
(b)に示すようにこれを90°,180°,270°
回転させたものだけでよい。
If the feature extraction operator used in the first feature extraction circuit 7A detects, for example, a terminal portion of a copper foil pattern of a wiring board of the IC package 1, the feature extraction operator matches a defect of the inspection pattern. Pattern.
FIG. 2 (a) shows an example of this, which is composed of 33 × 33 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 detected at a predetermined pixel position indicated by a black circle. This is to extract patterns that match those that are not performed. Here, the center pixel indicates the target pixel. It is assumed that a desired number of such feature operators are set in advance based on various patterns formed on the IC package 1. For example, for an inspection pattern of an IC package composed of only horizontal and vertical patterns, the inspection pattern shown in FIG.
As shown in (b), this is 90 °, 180 °, 270 °
Only the rotated one is sufficient.

【0017】一方第2の特徴抽出回路7Bで用いられる
特徴抽出演算子は特徴抽出回路7Aで検出される欠陥の
特徴を有するもののうち、検査を除外する特徴パターン
を検出する特徴抽出パターンとする。図3(a)はその
一例を示すもので、33×33画素から成り、そのうち
の黒丸で示す所定画素の位置で銅箔パターンが検出さ
れ、白丸で示す所定画素の位置で銅箔パターンが検出さ
れないものに合致したパターンを抽出するものである。
ここで中央の画素は注目画素を示している。このような
特徴演算子はパッケージ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3
(a)のものを基本として、図3(b)に示すようにこ
れを90°,180°,270°回転させたものだけで
よい。
On the other hand, the feature extraction operator used in the second feature extraction circuit 7B is a feature extraction pattern for detecting a feature pattern excluding inspection from among those having a defect feature detected by the feature extraction circuit 7A. FIG. 3 (a) shows an example of this, which is composed of 33 × 33 pixels, of which a copper foil pattern is detected at a predetermined pixel position indicated by a black circle and a copper foil pattern is detected at a predetermined pixel position indicated by a white circle. This is to extract patterns that match those that are not performed.
Here, the center pixel indicates the target pixel. It is assumed that a desired number of such feature operators 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, FIG.
Based on the structure shown in FIG. 3A, only the structure obtained by rotating the structure by 90 °, 180 °, and 270 ° as shown in FIG.

【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4
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によりのセラミックで形成されたパ
ターンを照射し、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
回路7Aで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, a pattern formed of ceramic is illuminated by the illumination 2, and the camera 3 is used to image the copper foil pattern of the IC package 1. The captured image is pre-processed by the pre-processing circuit 4 and written into the image memory 5 (step 22). In the binarization circuit 6, the frequency of luminance is shown in FIG.
As shown in (b), a binarization process is performed using the intermediate value between the two peak values of the frequency with respect to the luminance as the 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 by the feature extraction circuit 7A.

【0019】図5(a)は画像メモリ5に保持された被
検査物の検査パターンの一部の画像を示している。ここ
では中央の略正方形状のパターンの上下左右に夫々2つ
の小さいパターンを有するものとし、中央のパターンの
左側面に大きな欠陥があるものとする。この検査パター
ンに対して特徴抽出回路7Aで図2(b)に示す特徴抽
出パターンを用いて欠陥を検出すると、図5(b)に示
すような欠陥が検出される。これは中央のパターンの左
側面周辺に検出された欠陥D1,D2だけでなく、中央
の略正方形状パターン及びその周囲の6つの正方形状パ
ターンの各角部分も欠陥が検出される。このような欠陥
はコーナーの周辺部が丸く形成されていることに基づく
ものであって、欠陥として検出する不要はない。そのた
め特徴抽出回路7Bによって図3(b)に示すような特
徴抽出パターンによって画像メモリ5を走査する(ステ
ップ25)。図6(a)はこうして特徴抽出回路7Bか
ら検出された欠陥パターンを示す。
FIG. 5A shows an image of a part of the inspection pattern of the inspection object held in the image memory 5. Here, it is assumed that there are two small patterns on the upper, lower, left, and right sides of the substantially square pattern at the center, respectively, and that there is a large defect on the left side of the center pattern. When a defect is detected from the inspection pattern by the feature extraction circuit 7A using the feature extraction pattern shown in FIG. 2B, a defect as shown in FIG. 5B is detected. This is because not only the defects D1 and D2 detected around the left side of the central pattern, but also the corners of the central substantially square pattern and the six square patterns around it are detected. Such a defect is based on the fact that the periphery of the corner is formed round, and there is no need to detect it as a defect. Therefore, the image memory 5 is scanned by the feature extraction circuit 7B according to the feature extraction pattern as shown in FIG. 3B (step 25). FIG. 6A shows a defect pattern thus detected from the feature extraction circuit 7B.

【0020】判定回路8はこうして特徴抽出回路7Bで
検出される部分を除いて特徴抽出回路7Aで検出される
領域を取り出す。こうすれば図6(b)に示すように、
検出済のパターンのうち欠陥画素の周辺部分の検出した
欠陥D1,D2のみが抽出できる。この抽出した画素数
を集計回路9によって集計し、これに基づいて検査パタ
ーンの良否を判別する。こうすればコーナーが丸くなる
セラミック基材等においてパターン等の不要な欠陥を検
出することがなく、しかも検出が必要な欠陥については
感度を向上させることができる。
The judgment circuit 8 extracts the area detected by the feature extraction circuit 7A except for the portion detected by the feature extraction circuit 7B. In this case, as shown in FIG.
Only the detected defects D1 and D2 in the peripheral portion of the defective pixel can be extracted from the detected patterns. The number of extracted pixels is totalized by the totalizing circuit 9, and the quality of the inspection pattern is determined based on the total number. In this way, unnecessary defects such as patterns are not detected in a ceramic base or the like having rounded corners, and the sensitivity of defects that need to be detected can be improved.

【0021】(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7を用いて説明する。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判定回路8によって
特徴抽出回路7Bで検出される不問とするパターンを除
いて図6(b)に示すようなパターンを抽出した後、抽
出した画像を膨張収縮回路13に入力される。膨張収縮
回路13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。膨張収縮回路13の出力は
集計回路9に入力される。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 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, a pattern as shown in FIG. 6B is extracted by the determination circuit 8 except for an uninteresting pattern detected by the feature extraction circuit 7B, and the extracted image is input to the expansion / contraction circuit 13. You. The expansion / contraction circuit 13 expands the defective pixel obtained here by a predetermined pixel, and then contracts the defective pixel. 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, the X-axis, Y
Thus, a square defect image of 7 pixels on both axes is obtained. At the time of contraction, a predetermined number for this expanded pixel,
For example, the defect image is contracted inward by four pixels. 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. The output of the expansion / contraction circuit 13 is input to the counting circuit 9.

【0022】次に本実施の形態の動作について第1の実
施の形態と異なる部分について説明する。判定回路8は
前述したように不問とするパターンを除いて特徴抽出回
路7Aで抽出した欠陥画素を抽出する。膨張収縮回路1
3はまず残存した欠陥を全方向に3画素膨張させ、次い
で4画素分欠陥画像を内向きに収縮させる。こうして残
存する欠陥を検出し、集計回路9はこの欠陥の画素数を
計数し、所定画素数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, the operation of the present embodiment will be described with respect to portions different from the first embodiment. The determination circuit 8 extracts the defective pixels extracted by the feature extraction circuit 7A except for the unquestionable patterns as described above. Expansion / contraction circuit 1
3 expands the remaining defect by three pixels in all directions, and then contracts the defect image inward by four pixels. In this way, the remaining defects are detected, and the counting circuit 9 counts the number of pixels of the defects. 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.

【0023】尚この実施の形態では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よ
うにしているが、領域メモリを設け、検査すべき領域を
設定し、その領域のみを検査の対象とすることができる
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し、又は特定のパターンを
欠陥から除外するようにできることはいうまでもない。
In this embodiment, all the detected images are binarized and inspected by using a specific feature extraction operator. However, an area memory is provided, and an area to be inspected is set. It goes without saying that only the area can be the object of 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 it can be applied to detect defects or to exclude certain patterns from defects.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
1〜3の発明によれば、誤検出となり得る部分を除いて
検査するため、検査感度の高い特徴パターンを使用して
高感度で欠陥を検出することができ、しかもそのパター
ンを使用しても不必要な部分を欠陥として検出すること
がない。配線の位置精度や線幅の精度が悪くても良品と
判別し、面積が微小であっても幅方向の丈やパターン間
が狭い位置にあるときは重大な欠陥と判定でき、パター
ン位置ずれやパターンを形成している基材の収縮による
相対的なずれの影響を受けにくく、しかも誤動作を少な
くすることができる効果が得られる。
As described in detail above, according to the first to third aspects of the present invention, since inspection is performed except for a part that can be erroneously detected, a high-sensitivity feature pattern is used to achieve high sensitivity. Defects can be detected, and unnecessary portions are not detected as defects even if the pattern is used. Even if the wiring position accuracy and line width accuracy are poor, it is determined to be a good product.If the area is small, if the height in the width direction or the position between the patterns is narrow, it can be determined to be a serious defect. The effect of being less susceptible to relative displacement due to shrinkage of the base material forming the pattern and reducing malfunctions is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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】検査除外領域を検出するパターンの例を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a pattern for detecting an inspection exclusion area.

【図4】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. 4 is a flowchart showing an operation of the pattern inspection apparatus according to the present embodiment.

【図5】(a)は被検査パターンを示す図、(b)は検
出された欠陥検出パターンを示す図である。
5A is a diagram illustrating a pattern to be inspected, and FIG. 5B is a diagram illustrating a detected defect detection pattern;

【図6】(a)は検査除外検出パターンによって検出さ
れた除外領域を示す図、(b)は最終的な欠陥検出とし
て選択された図である。
FIG. 6A is a diagram illustrating an exclusion area detected by an inspection exclusion detection pattern, and FIG. 6B is a diagram that is selected as a final defect detection.

【図7】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. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a pattern inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 7A,7B 特徴抽出回路 8 判定回路 10 制御用CPU 11 出力部 12 操作部 13 膨張収縮回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 IC package 2 Lighting 3 Camera 4 Preprocessing circuit 5 Image memory 6 Binarization circuit 7A, 7B Feature extraction circuit 8 Judgment circuit 10 Control CPU 11 Output unit 12 Operation unit 13 Expansion / contraction circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA49 AA56 BB02 BB24 CC01 CC17 DD04 FF04 JJ03 JJ26 QQ08 QQ24 QQ31 QQ39 SS04 UU05 2G051 AA61 AA65 AB07 CA03 CB01 EA11 EA12 EA14 EB01 EB02 ED09 ED12 ED30 5B047 AA12 AB02 BB06 DB04 5B057 AA03 BA02 CA08 CA12 CA16 CB06 CB12 CB16 CC01 CE09 CE12 DA03 DA16 DB02 DB05 DB08 DC01 DC33  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) 2F065 AA49 AA56 BB02 BB24 CC01 CC17 DD04 FF04 JJ03 JJ26 QQ08 QQ24 QQ31 QQ39 SS04 UU05 2G051 AA61 AA65 AB07 CA03 CB01 EA11 EA12 EA14 EB01 A03B02 A03 EB09 ED09 BA02 CA08 CA12 CA16 CB06 CB12 CB16 CC01 CE09 CE12 DA03 DA16 DB02 DB05 DB08 DC01 DC33

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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特定の欠
陥検出用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第1の特徴抽
出部と、 前記二値化部より得られる二値化画像に対して所定の検
査外領域を決定する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検査外領域を検出
する第2の特徴抽出部と、 前記第2の特徴抽出部で抽出された領域を除いた前記第
1の特徴抽出部で抽出される欠陥画素に基づいてパター
ンの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 first feature extraction unit that scans a digitized image with a specific extraction pattern for defect detection and detects a defective pixel by detecting a position of a matching image; and a binarization obtained by the binarization unit. A second feature extraction unit that scans the image with a feature extraction pattern that determines a predetermined non-inspection area, and detects a non-inspection area by detecting a position of a matching image; and a second feature extraction unit. And a determining unit for determining a pattern abnormality based on the defective pixels extracted by the first feature extracting unit excluding the region extracted in step (a).
【請求項2】 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特定の欠
陥検出用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第1の特徴抽
出部と、 前記二値化部より得られる二値化画像に対して所定の検
査外領域を決定する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検査外領域を検出
する第2の特徴抽出部と、 前記第2の特徴抽出部で抽出された領域を除いた前記第
1の特徴抽出部で抽出される欠陥画素を判別する判別部
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、
第2の画素数だけ膨張された画像を内側に縮小する膨張
収縮部と、を具備し、膨張収縮部の出力に基づいてパタ
ーンの異常を判別することを特徴とするパターン検査装
置。
2. 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 value obtained from the binarizing unit. A first feature extraction unit that scans a digitized image with a specific extraction pattern for defect detection and detects a defective pixel by detecting a position of a matching image; and a binarization obtained by the binarization unit. A second feature extraction unit that scans the image with a feature extraction pattern that determines a predetermined non-inspection area, and detects a non-inspection area by detecting a position of a matching image; and a second feature extraction unit. A determination unit for determining a defective pixel extracted by the first feature extraction unit excluding the region extracted in the above, and expanding the detected defective pixel by a first predetermined number of pixels,
A dilation unit that reduces an image dilated by a second number of pixels to the inside, and determines a pattern abnormality based on an output of the dilation unit.
【請求項3】 前記第1,第2の特徴抽出部は、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ものであることを特徴とす
る請求項1又は2記載のパターン検査装置。
3. The method according to claim 1, wherein the first and second feature extraction units scan only a predetermined inspection area in the binarized image that has been imaged and binarized to detect a defective pixel. 3. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005283583A (en) * 2004-03-29 2005-10-13 Ajuhitek Inc System for fault sensing prevention in visual inspection of film or tape shaped printed circuit board, and its processing method
JP2005349437A (en) * 2004-06-10 2005-12-22 Hitachi Via Mechanics Ltd Method for deciding position of reference point in machining and laser beam machine

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