JP2023053761A - 電子部品の検査方法及び検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の配線の検査精度を向上させる。【解決手段】配線が複数含まれる平面画像Ｐ１を、基板の領域である絶縁領域ＩＲと金属層の領域である導電領域ＭＲとが区別されるように、二値化して二値化画像Ｐ２を取得し、二値化画像Ｐ２の導電領域ＭＲのうち、配線を含む領域である配線領域ＬＲの周縁部を所定の拡大量だけ隣接する絶縁領域ＩＲに向かって拡大させる拡大処理を、拡大させた領域である拡大領域ＥＲが、他の配線領域ＬＲ又は他の配線領域ＬＲから拡大された拡大領域ＥＲと接触するまで繰り返し、拡大処理の回数に基づいて欠陥の有無を判定する。【選択図】図１７

Description

ここに開示された技術は、電子部品の検査方法及び検査装置に関する技術分野に属する。

近年、電子部品は小型化されており、それに伴い基板上に形成される配線は高密度化されている。このため、電子部品の配線間の距離がかなり短くなっている。配線間の距離が極端に短くなると、配線間に電流が流れる所謂疑似短絡が生じるおそれがある。このため、配線間の距離が適切に保たれているかを検査する方法が検討されている。

例えば、特許文献１には、ストライプ状に形成されたパターンが形成された検査対象物を撮影し、撮影した画像を二値化し、二値化画像上のストライプ状部分を含む領域を膨張させた後、膨張させた領域をパターン配列方向に収縮させて、ストライプ状部分を消去することで、欠陥部分を検出する方法が開示されている。

また、特許文献２には、プリント配線板の回路構成部を撮像し、撮像した画像を二値化処理し、二値化処理画像に対して、回路構成部が短絡するまで該回路構成部を膨張させ、膨張後の回路構成部の色面積に基づいて回路構成部の合否判断を行う方法が開示されている。

特開２０１４－１９０９７６号公報 特開２００９－１７６８２６号公報

しかしながら、基板上の配線パターンは、特許文献１及び２で対象としているような単純なストライプパターンのみではなく、曲線を含むことがほとんどである。曲線を含む配線パターンでは、配線間の距離が曲線の位置により異なることが多いため、特許文献１及び２のように配線パターンを単純に膨張させる処理では、欠陥を正確に判定することが難しい。

また、特許文献２のような方法では、欠陥の有無は判定出来たとしても、欠陥箇所や欠陥箇所における配線間の距離を正確に検出することが困難である。

ここに開示された技術は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子部品の配線の検査精度を向上させることにある。

前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、基板上に配置された金属層をエッチング処理して形成された複数の配線を有する電子部品の検査方法を対象として、前記電子部品における前記配線が配置された部分を、前記配線が複数含まれるように、前記基板の面直方向から撮像して、平面画像を取得する画像取得工程と、前記平面画像のうち前記基板の領域である絶縁領域と前記金属層の領域である導電領域とが区別されるように、前記平面画像を二値化して二値化画像を取得する二値化工程と、前記二値化画像の前記導電領域のうち、前記配線を含む領域である配線領域の周縁部を所定の拡大量だけ隣接する前記絶縁領域に向かって拡大させる拡大処理を、拡大させた領域である拡大領域が、他の前記配線領域又は他の前記配線領域から拡大された拡大領域と接触するまで繰り返す拡大工程と、前記拡大処理の回数に基づいて前記電子部品の欠陥の有無を判定する判定工程と、を含む、という構成とした。

この構成によると、一の配線領域から広げられた拡大領域が、他の配線領域又は他の配線領域から拡大された拡大領域と接触したときには、該接触箇所を含む部分が、隣り合う配線間における絶縁領域の距離が最も短い部分に該当する。絶縁領域が最も短い部分が明確になれば、拡大処理を行った回数や拡大量などから当該最短距離を把握することができる。特に、二値化画像の配線領域を２次元的に拡大させるため、配線領域の境界が曲線になっていたとしても、絶縁領域の距離が最短となる部分を検出することができる。この結果、電子部品の配線の検査精度を向上させることができる。

前記電子部品の検査方法の一実施形態では、前記拡大工程は、前記二値化画像に含まれる複数の前記配線領域から選択された１つの特定配線領域については前記拡大処理を実行する一方で、他の前記配線領域については前記拡大処理を実行せず、前記特定配線領域から拡大された前記拡大領域が他の前記配線領域に接触するまで前記拡大処理を繰り返す工程である。

この構成によると、二値化画像に含まれる配線領域の１つ１つに対して、隣り合う配線領域の間における絶縁領域の最短距離をそれぞれ把握することができる。これにより、電子部品の配線の検査精度をより向上させることができる。

前記電子部品の検査方法の他の実施形態では、前記拡大工程は、前記二値化画像に含まれる複数の前記配線領域の全てに対して前記拡大処理を実行し、前記拡大領域同士が接触するまで前記拡大処理を繰り返す工程である。

この構成によると、拡大処理の回数を最小にすることができる。これにより、検査精度を向上させるとともに、検査速度も向上させることができる。

前記電子部品の検査方法において、前記複数の配線は、導電性材料により前記基板上に接着されており、前記二値化工程は、前記金属層の領域に加えて、前記導電性材料の領域を前記導電領域として前記平面画像を二値化する工程であり、前記拡大工程は、前記二値化画像に前記導電領域のうち前記配線を含まない領域である非配線領域が含まれておりかつ前記拡大処理により前記拡大領域が前記非配線領域と接触したときには、該非配線領域を前記拡大領域の一部に含めるとともに、該非配線領域の周縁部を前記拡大領域の周縁部の一部であるとして次回の前記拡大処理を実行する工程である、という構成でもよい。

すなわち、配線の間に導電性材料が飛び散った場合には、配線間に配線領域ではないが導電領域となる部分が形成される。このような部分が形成されていると、当該部分が電流のパスとなって配線間が疑似短絡してしまう。このため、このような導電性材料のみからなる部分を考慮することが望ましい。前述の構成では、導電性の非配線領域を拡大領域に含ませて、拡大処理を行う。これにより、絶縁領域の最短距離を正確に把握することができる。この結果、電子部品の配線の検査精度をより向上させることができる。

ここに開示された技術の他の態様は、基板上に配置された金属層をエッチング処理して形成された複数の配線を有する電子部品の検査装置を対象とする。具体的には、検査装置は、前記電子部品における前記配線が配置された部分を、前記配線が複数含まれるように、前記基板の面直方向から撮像して、平面画像を取得する画像取得部と、前記平面画像に対して複数の処理を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記平面画像のうち前記基板の領域である絶縁領域と前記金属層の領域である導電領域とが区別されるように、前記平面画像を二値化して二値化画像を取得する二値化制御と、前記二値化画像の前記導電領域のうち、前記配線を含む領域である配線領域の周縁部を所定の拡大量だけ隣接する前記絶縁領域に向かって拡大させる拡大処理を、拡大された領域である拡大領域が、他の前記配線領域又は他の前記配線領域から拡大された拡大領域と接触するまで繰り返す前記拡大制御と、前記拡大処理の回数に基づいて前記電子部品の欠陥の有無を判定する判定制御と、を実行可能に構成されている、という構成とした。

この構成でも、絶縁領域の距離が最短となる部分及び該絶縁領域の最短距離を把握することができ、電子部品の配線の検査精度を向上させることができる。

前記電子部品の検査装置において、前記複数の配線は、導電性材料により前記基板上に接着されており、前記二値化制御は、前記金属層の領域に加えて、前記導電性材料の領域を前記導電領域として前記平面画像を二値化し、前記制御部は、前記二値化画像に前記導電領域のうち前記配線を含まない領域である非配線領域が含まれており、かつ前記拡大制御において前記拡大処理により前記拡大領域が前記非配線領域と接触したときには、該非配線領域を前記拡大領域の一部に含めるとともに、該非配線領域の周縁部における前記拡大領域と接触した部分を除く部分を前記拡大領域の周縁部の一部であるとして次回の前記拡大処理を実行する、という構成とした。

この構成でも、導電性の非配線領域を拡大領域に含ませて拡大処理を行う。これにより、絶縁領域の最短距離を正確に把握することができる。この結果、電子部品の配線の検査精度をより向上させることができる。

以上説明したように、ここに開示された技術によると、電子部品の配線の検査精度を向上させることができる。

図１は、実施形態１に係る検査方法の検査対象となる電子部品を示す図であって、（ａ）は電子部品の平面図であり、（ｂ）はＢ－Ｂ線相当の平面で切断した断面図である。 図２は、実施形態１に係る検査装置の概略図である。 図３は、検査装置のカメラ周辺を示す概略図である。 図４は、検査装置の制御系を示すブロック図である。 図５は、カメラで撮影した平面画像及び二値化画像を示す図である。 図６は、第１配線領域に対して拡大処理を１回行った状態を示す図である。 図７は、第１配線領域に対して拡大処理を３回行った状態を示す図である。 図８は、第１配線領域に対して拡大処理を５回行った状態を示す図である。 図９は、第２配線領域に対して拡大制御を行った状態を示す図である。 図１０は、第３配線領域に対して拡大制御を行った状態を示す図である。 図１１は、拡大処理の回数が同じものにおける配線領域との接触箇所を示す図である。 図１２は、拡大領域と配線領域とが頂点接触する場合を例示する図である。 図１３は、非配線領域が特異な形状をなしている場合を示す図であり、第１配線領域に対して拡大処理を１回行った状態を示す図である。 図１４は、図１３の状態から拡大領域が第３配線領域に接触するまで拡大処理を行った状態を示す図である。 図１５は、非配線領域が特異な形状をなしている場合を示す図であり、第３配線領域に対して拡大制御を行った状態を示す図である。 図１６は、拡大処理の回数が同じものにおける配線領域との接触箇所を線分で結んだ場合を示す図である。 図１７は、外観検査におけるコントローラの処理動作を示すフローチャートである。 図１８は、拡大制御におけるコントローラの処理動作を示すフローチャートである。 図１９は、実施形態２に係る検査方法において、全ての配線領域に対して拡大処理を１回行った状態を示す図である。 図２０は、実施形態２に係る検査方法において、拡大領域同士が接触するまで、拡大処理を行った状態を示す図である。

以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明における、前後方向、上下方向、及び左右方向は、説明を簡単にするために便宜上規定した方向であり、実際の使用状態を限定するものではない。

〔実施形態１〕
（電子部品）
図１は、本実施形態１に係る検査装置１（図２参照）により検査される電子部品（以下ワークＷという）を概略的に示す。図１（ａ）は、ワークＷの平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＢ－Ｂ線相当の平面で切断した断面図である。

ワークＷは、絶縁基板１００の上にロウ材１０１ａ及び金属層１０１ｂからなる配線１０１が形成されている。この配線１０１は、絶縁基板１００の上にロウ材１０１ａと金属層１０１ｂとを積層させた後、エッチング処理することにより図１（ａ）のようなパターンで形成されている。絶縁基板１００は、例えばセラミックス製であり、金属層１０１ｂは例えば、銅製である。尚、絶縁基板１００と金属層１０１ｂとの間の接着層は、ロウ材１０１ａのような導電性のものに限らず、エポキシ樹脂のような非導電性のものを用いてもよい。また、接着層を設けずに、絶縁基板１００上に金属層１０１ｂを配置する構造でもよい。

図１では、絶縁基板１００の片側にのみ配線１０１が形成されたものを例示しているが、絶縁基板１００の両面に配線１０１が形成されていてもよい。

（検査装置）
図２及び図３は、本実施形態１に係る検査装置１の概略図である。

検査装置１は、箱状の筐体２を有する。筐体２内には、３つのトレー収納部４，５，６と、１つの検査部３とが設けられている。トレー収納部４，５，６は、検査前のワークＷが並べられたトレーを収納する検査前トレー収納部４と、欠陥無しと判定されたワークＷが並べられたトレーを収納する良品トレー収納部５と、欠陥有りと判定されたワークＷが並べられたトレーを収納する欠陥品トレー収納部６とを含む。検査部３の詳細については後述する。尚、３つのトレー収納部４，５，６及び１つの検査部３の配置については、特に限定されない。

各トレー収納部４，５，６及び検査部３の上側には、各トレー収納部４，５，６及び検査部３が並ぶ方向に沿って延びるレール７が設けられている。レール７にはワークＷを保持するアーム８が、該レール７に沿ってスライド可能に支持されている。アーム８の先端（ここでは下側端）には、実際にワークＷを保持する保持部８ａが設けられている。保持部８ａは、ワークＷを真空吸着により吸着保持する。保持部８ａは、上下方向に移動可能に構成されている。アーム８は、レール７に沿って移動することで、保持部８ａに保持されたワークＷを、検査前トレー収納部４から、検査部３、良品トレー収納部５若しくは欠陥品トレー収納部６に搬送する。アーム８は、配線１０１が形成された面が下側になるようにワークＷを保持する。アーム８は、後述するコントローラ５０のアーム制御部５１により制御される。

各トレー収納部４，５，６に収納されたトレーは、コンベヤ（図示省略）により、レール７及び上下方向の両方に直交する方向に移動可能に構成されている。このコンベヤにより、アーム８とトレーとの位置合わせができるようになっている。尚、レール７が、該レール７及び上下方向の両方に直交する方向に移動可能に構成されていて、レール７を移動させることで、アーム８とトレーとの位置合わせをする構成でもよい。

検査部３は、角筒状の壁部３ａを有する。検査部３は、壁部３ａの内側に、ワークＷの画像を取得する１つのカメラ１０と、ワークＷにおける検査領域に光を照射する複数（ここでは４つ）の照明装置２０とを備える。

本実施形態１では、カメラ１０は、１つの検査部３に対して１つだけ設けられている。つまり、外観検査装置１の検査部３は、画像取得装置として単一のカメラを備える。カメラ１０は、アーム８に保持されたワークＷを撮影する。カメラ１０は、ワークＷのカラー画像を取得可能なカメラである。カメラ１０は、ＩＲ（Infrared）カメラ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラ、ラインセンサカメラなどで構成されている。カメラ１０は、図４に示すように、コントローラ５０と通信可能に構成されていて、コントローラ５０の光学系制御部５２により制御される。

図３に示すように、複数の照明装置２０は、カメラ１０を囲むようにそれぞれ配置されている。各照明装置２０は、可視光領域の光を照射するように構成されている。具体的には、白色光、赤色光、緑色光、及び青色光の波長の異なる光を、単色で照射したり、組み合わせて照射したりする。各照明装置２０は、それぞれ壁部３ａに支持されている。各照明装置２０が照射する光のワークＷへの入射角度、及び光量は、コントローラ５０の光学系制御部５２により、それぞれ独立して調整される。すなわち、コントローラ５０により、一部の照明装置２０のみを作動させかつ他の照明装置２０を停止させたり、全ての照明装置２０を作動させかつ各照明装置２０の光量をそれぞれ異ならせたりすることができる。尚、照明装置２０の数や配置は、照明装置２０が２つ以上設けられるのであれば、特に限定されない。特に、照明装置２０は、カメラ１０の周囲全体を囲むように、壁部３ａの内周面の周方向全体に配置されてもよい。照明装置２０は、それぞれＬＥＤライトや蛍光灯で構成されている。

検査装置１は、カメラ１０により撮影された画像や、後述する外観検査の結果を表示することができる表示装置３０（図４参照）を備える。表示装置３０は、コントローラ５０を経由して送られてきた画像等を表示する。表示装置３０は、カメラ１０及び照明装置２０を操作するためのアイコンが表示されるように構成されていてもよい。

〈制御系〉
検査装置１は、コントローラ５０により作動制御される。コントローラ５０は、ＣＰＵを有するプロセッサ、複数のモジュールが格納されたメモリ等を有する。コントローラ５０は、カメラ１０により撮影された画像に基づいて、ワークＷを検査する機能を有する。特にコントローラ５０は、ワークＷの短絡の可能性について検査する。このような機能は、メモリのモジュールにソフトウェアとして格納されている。プロセッサ及びメモリの数は１つに限定されず、コントローラ５０が２つ以上のプロセッサ及びメモリを有していてもよい。また、コントローラ５０が各機能を発揮するための回路を、機能毎に別々に有していてもよい。

図４に示すように、コントローラ５０は、アーム８の動作を制御するアーム制御部５１と、カメラ１０及び各照明装置２０を制御する光学系制御部５２と、カメラ１０により取得された画像に所定の処理を施す画像処理部５３と、画像に基づいて短絡の可能性の有無を判定する判定部５４と、を有する。アーム制御部５１、光学系制御部５２、画像処理部５３、及び判定部５４は、それぞれ、メモリに格納されたモジュールの一例である。

アーム制御部５１は、アーム８の移動、保持部８ａの動作等を制御する。アーム制御部５１は、アーム８に設けられた位置センサ（図示省略）によりアーム８の位置に関する情報を取得する。アーム制御部５１は、位置センサからの情報に基づいて、アーム８が所望の位置に位置するように、アーム８を移動させる。アーム制御部５１は、ワークＷが適切に搬送されるように、保持部８ａの上下動及び吸着動作を制御する。

光学系制御部５２は、カメラ１０のピント調整をしたり、各照明装置２０の位置、角度、光量、及び照射する光の色等を調整したりする。カメラ１０は、光学系制御部５２からの制御信号に従って、ワークＷの画像を取得する。本実施形態１では、カメラ１０は、ワークＷにおける配線１０１が配置された部分を、該配線１０１が複数含まれるように、絶縁基板１００の面直方向から撮像して、図５の上図に示すような平面画像Ｐ１を取得する。各照明装置２０は、ワークＷに対して白色光を照射する。カメラ１０は、光学系制御部５２の制御信号に基づいて、各照明装置２０により白色光が照射されたワークＷの画像を取得する。

画像処理部５３は、カメラ１０により取得した平面画像Ｐ１に対して、絶縁領域ＩＲと導電領域ＭＲとが区別されるように二値化して、二値化画像Ｐ２を生成する。ここでは、絶縁基板１００の領域が絶縁領域ＩＲとされて、ロウ材１０１ａ及び金属層１０１ｂの領域が導電領域ＭＲとされる。本実施形態１では、図５の下図に示すように、画像処理部５３は、絶縁領域ＩＲが黒色となり、導電領域ＭＲが白色となるように二値化する。

画像処理部５３は、二値化画像Ｐ２に対して、二値化画像Ｐ２の導電領域ＭＲのうち、配線１０１を含む領域である配線領域ＬＲの周縁部を所定の拡大量だけ隣接する絶縁領域ＩＲに向かって拡大させる拡大処理を繰り返し行う、拡大制御を実行する。所定の拡大量は画素を基準に設定されており、例えば、１画素に設定されている。つまり、画像処理部５３は、１回の拡大処理で、配線領域ＬＲの周縁部を１画素だけ絶縁領域ＩＲに向かって拡大させる。拡大処理の詳細については後述する。

判定部５４は、画像処理部５３の処理の結果に基づいてワークＷにおける短絡の可能性の有無を判定する。判定部５４による判定については後述する。

コントローラ５０は、判定部５４の演算結果を表示するように表示装置３０に制御信号を出力する。

（検査）
画像処理部５３及び判定部５４の処理について詳細に説明する。

画像処理部５３は、前述したように、平面画像Ｐ１を二値化して絶縁領域ＩＲと導電領域ＭＲとが区別された二値化画像Ｐ２を生成する。図５に示すように、ここで例示する平面画像Ｐ１に基づく二値化画像Ｐ２には、３つの配線領域が含まれている。また、この二値化画像Ｐ２には、導電領域ＭＲのうち配線１０１を含まない領域である非配線領域ＮＬＲが含まれている。この非配線領域ＮＬＲは、ワークＷの製造時にロウ材１０１ａが飛び散るなどして形成されたロウ材１０１ａのみからなる領域である。以下、二値化画像Ｐ２における中央上側の配線領域を第１配線領域ＬＲ１といい、中央下側の配線領域を第２配線領域ＬＲ２といい、上側から左側にかけて広がる配線領域を第３配線領域ＬＲ３という。尚、導電領域ＭＲが配線領域ＬＲであるか、非配線領域ＮＬＲであるかは、導電領域ＭＲの大きさに基づいて画像処理部５３が自動で判定してもよいし、作業者が設定してもよい。

画像処理部５３は、第１～第３配線領域ＬＲ１～ＬＲ３から１つの配線領域を選択する。ここでは、第１配線領域ＬＲ１が選択されたとする。

画像処理部５３は、第１配線領域ＬＲ１に対して拡大制御を実行する。画像処理部５３は、ここでは第２配線領域ＬＲ２及び第３配線領域ＬＲ３に対しては拡大制御を実行しない。画像処理部５３は、図６に示すように、第１配線領域ＬＲ１の周縁部を１画素分だけ周縁部に隣接する絶縁領域ＩＲに向かって拡大させる。この拡大処理により、第１配線領域ＬＲ１の周縁部の位置は、１画素分だけ絶縁領域ＩＲ側に広がった状態になる。尚、「周縁部に隣接する絶縁領域ＩＲ」とは、絶縁領域ＩＲのうち、周縁部を構成する画素に線分で隣接した絶縁領域ＩＲの画素のことをいい、頂点のみが隣接した絶縁領域ＩＲの画素は含まない。つまり、縦方向及び横方向の両方が線分で隣接していない限り、配線領域ＬＲの角部から斜め方向には拡大されない。

画像処理部５３は、２回目以降の拡大処理は、拡大させた領域である拡大領域ＥＲの周縁部が第１配線領域ＬＲの周縁部であるとして、拡大領域ＥＲから１画素分だけ隣接する絶縁領域ＩＲに向かって拡大させる。

図７は、拡大処理を３回行った状態を示す。図７に示すように、拡大処理を３回行った結果、拡大領域ＥＲが非配線領域ＮＬＲと接触する。画像処理部５３は、拡大領域ＥＲが非配線領域ＮＬＲと接触したときには、該非配線領域ＮＬＲを拡大領域ＥＲの一部に含める。そして、画像処理部５３は、非配線領域ＮＬＲの周縁部における拡大領域ＥＲと接触した部分を除く部分を拡大領域ＥＲの周縁部の一部であるとして次回の拡大処理を実行する。非配線領域ＮＬＲは導電領域ＭＲであって、短絡時には電流のパスとなるため、短絡時の電流の経路は、第１配線領域ＬＲ１→非配線領域ＮＬＲ→第３配線領域ＬＲ３となる。拡大領域ＥＲが非配線領域ＮＬＲと接触したときに、非配線領域ＮＬＲを拡大領域ＥＲの一部に含めるようにすれば、非配線領域ＮＬＲが絶縁領域ＩＲとしてカウントされなくなる。これにより、非配線領域ＮＬＲによる電流のパスが考慮されて、最短絶縁距離を精度良く算出できるようになる。

図８は、拡大処理を５回行った状態を示す。図８に示すように、拡大処理を５回行った結果、拡大領域ＥＲが、第３配線領域ＬＲ３と接触する。画像処理部５３は、拡大領域ＥＲが第１配線領域ＬＲ１以外の配線領域（ここでは、第３配線領域ＬＲ３）と接触したときには拡大処理を終了する。すなわち、本実施形態１において、画像処理部５３は、選択された配線領域（この例では第１配線領域ＬＲ１）から拡大された拡大領域ＥＲが、他の配線領域（この例では第３配線領域ＬＲ３）と接触するまで拡大処理を繰り返し行うように構成されている。

画像処理部５３が拡大処理を終了した後は、画像処理部５３は、拡大領域ＥＲと他の配線領域との接触位置（接触位置の座標）と、拡大処理の回数とを記憶部４０に記憶する。

画像処理部５３は、第１配線領域ＬＲ１の拡大制御が完了した後は、第２配線領域ＬＲ２及び第３配線領域ＬＲ３に対しても、同様に、拡大制御を行って、拡大領域ＥＲと他の配線領域との接触位置（接触位置の座標）と、拡大処理の回数とを記憶部４０に記憶する。

図９は、第２配線領域ＬＲ２に対して検査を行った結果である。第２配線領域ＬＲの検査では、拡大処理が８回行われた結果、第３配線領域ＬＲ３と接触する。図１０は、第３配線領域ＬＲに対して検査を行った結果である。第３配線領域ＬＲ３の検査では、拡大処理が５回行われた結果、第１配線領域ＬＲ１と接触する。

判定部５４は、第１配線領域ＬＲ１、第２配線領域ＬＲ２、及び第３配線領域ＬＲのそれぞれに対して拡大制御が行われた後、それぞれの配線領域ＬＲに対して行われた拡大処理の回数に基づいて、欠陥の有無について判定する。ここでは、判定部５４は、配線領域ＬＲ間で短絡する可能性があるか、特に疑似短絡する可能性があるか否かを判定する。より具体的には、判定部５４は、拡大処理の回数が閾値以上であるか否かに基づいて、欠陥の有無について判定する。欠陥があるか否かの閾値は、実験等により疑似短絡する可能性がある絶縁領域の最短距離を求めて、この距離を拡大処理における１画素のサイズで割ることで設定することができる。

拡大処理では、１画素ずつ配線領域ＬＲを拡大させるため、配線領域ＬＲ間の絶縁領域ＩＲの最短距離（以下、最短絶縁距離という）は、以下の式により算出することができる。

最短絶縁距離＝画素サイズ × 接触するまでの拡大処理の回数
尚、この最短絶縁距離は、電気的な最短距離に相当する。つまり最短絶縁距離は、隣り合う配線間が仮に疑似短絡した場合の電気的な最短距離に含まれる絶縁領域の距離に相当する。

前記の式において、拡大処理における画素サイズは一定である。このため、隣接する配線領域に接触するまでの拡大処理の回数さえ分かれば、最短絶縁距離は自動的に決まる。したがって、実際に最短絶縁距離を算出しなくとも拡大処理の回数から疑似短絡の可能性（欠陥の有無）を判定することができる。尚、判定部５４は、前述の式に基づいて、実際に最短絶縁距離を算出して、該最短絶縁距離に基づいて欠陥の有無を判定してもよい。

コントローラ５０は、判定部５４により欠陥ありと判定されたときには、拡大処理の回数が同じもの同士の接触位置を表示装置３０に表示する。例えば、拡大処理５回は、閾値以下であり、拡大処理８回は、閾値より大きかったとする。このときには、第１配線領域ＬＲ１と第３配線領域ＬＲ３との間は、欠陥ありと判定されたことになる。コントローラ５０は、図１１に示すように、第１配線領域ＬＲ１に対して拡大処理を行ったときの第３配線領域ＬＲ３との接触位置と、第３配線領域ＬＲ３に対して拡大処理を行ったときの第１配線領域ＬＲ１との接触位置とをそれぞれ表示する。これにより、欠陥箇所が明確になる。尚、表示装置３０が接触位置同士を結ぶ線分を更に表示するようにしてもよい。

図１２は、拡大領域ＥＲと配線領域ＬＲとが頂点で接触する場合を例示する。コントローラ５０は、拡大領域ＥＲの頂点と配線領域ＬＲの頂点とが接触した場合も、拡大領域ＥＲが配線領域ＬＲと接触したと判定する。図１２に示すように、第３配線領域ＬＲ３のような曲線部分を有する配線領域において、ロウ材のはみ出しが多い場合などには、拡大領域ＥＲの頂点と配線領域ＬＲの頂点とが接触して、配線領域ＬＲ間の最短となる方向が斜め方向になることがある。この場合であっても、判定は、拡大処理の回数に基づいて行われる。

図１３～図１６には、非配線領域ＮＬＲが特異な形状をしている場合を示す。非配線領域ＮＬＲが特異な形状をしている場合には、図１４及び図１５に示すように、接触位置の座標が縦方向及び横方向の両方でずれることがある。この場合であっても、判定は、拡大処理の回数に基づいて算出される。すなわち、前述したように、非配線領域ＮＬＲは、短絡時には電流のパスとなり得る。このため、非配線領域ＮＬＲが間にあれば、電流経路の始点の座標と終点の座標とが縦方向及び横方向の両方でずれることがあり得る。この場合、図１６に示すように、接触位置同士を線分で結んで、その座標間距離を最短絶縁距離とすると、非配線領域ＮＬＲによる電流のパスが考慮されにくく、精度が低下する。このため、絶縁領域ＩＲに向かって拡大させる拡大処理の回数で判定した方が、検査精度が向上する。

図１７は、ワークＷの検査におけるコントローラ５０の処理動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、コントローラ５０は、ワークＷを検査部３の位置に移動させる。

次に、ステップＳ２において、コントローラ５０は、ワークＷの平面画像Ｐ１を取得する。

次いで、ステップＳ３において、コントローラ５０は、取得した平面画像Ｐ１を、絶縁領域ＩＲと導電領域ＭＲとが区別されるように二値化して、二値化画像Ｐ２を取得する。

次に、ステップＳ４において、コントローラ５０は、二値化画像Ｐ２に含まれる導電領域ＭＲの配線領域ＬＲと非配線領域ＮＬＲとを区別する。コントローラ５０は、例えば、面積の大きさ等により、配線領域ＬＲと非配線領域ＮＬＲとを区別する。

次いで、ステップＳ５において、コントローラ５０は、拡大制御を実行する。拡大制御の詳細は後述する。

前記拡大制御の後、ステップＳ６において、コントローラ５０は、拡大処理の最少回数を算出する。

次に、ステップＳ７において、コントローラ５０は、前記ステップＳ６で算出した最少回数が閾値以下であるか否かを判定する。コントローラ５０は、最少回数が閾値以下であるＹＥＳのときにはステップＳ８に進む一方で、最少回数が閾値より多いＮＯのときにはステップＳ１０に進む。

前記ステップＳ８では、コントローラ５０は、ワークＷに欠陥があると判定する。そして、次のステップＳ９において、拡大処理の回数が同じものの接触位置、すなわち、拡大処理の回数が最少回数であるときの、拡大領域ＥＲと配線領域ＬＲと接触位置をそれぞれ表示する。ステップＳ９の後はリターンする。

前記ステップＳ１０では、コントローラ５０は、ワークＷ全体の検査が完了したか否かを判定する。コントローラ５０は、ワークＷ全体の検査が完了したＹＥＳのときには、ステップＳ１１に進む一方で、ワークＷ全体の検査が完了していないＮＯのときには、ステップＳ１に戻る。

前記ステップＳ１１では、コントローラ５０は、ワークＷに欠陥がないと判定する。ステップＳ１１の後はリターンする。

図１８は、前記拡大制御におけるコントローラ５０の処理動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ５１において、コントローラ５０は、二値化画像Ｐ２に含まれる配線領域ＬＲから１つの配線領域を選択する。

次に、ステップＳ５２において、コントローラ５０は、拡大処理を実行する。コントローラ５０は、前述したように選択した配線領域ＬＲの周縁部を１画素分だけ周縁部に隣接する絶縁領域ＩＲに向かって拡大させる。

次に、ステップＳ５３において、コントローラ５０は、拡大領域ＥＲが他の配線領域ＬＲに接触したか否かを判定する。コントローラ５０は、拡大領域ＥＲが他の配線領域ＬＲに接触したＹＥＳのときには、ステップＳ５４に進む一方で、拡大領域ＥＲが他の配線領域ＬＲに接触していないＮＯのときには、ステップＳ５６に進む。

前記ステップＳ５４では、コントローラ５０は、拡大処理の回数と、拡大領域ＥＲと他の配線領域ＬＲとの接触位置（接触位置の座標）を記憶する。

次のステップＳ５５において、コントローラ５０は、全ての配線領域ＬＲについて、拡大制御が完了したか否かを判定する。コントローラ５０は、全ての配線領域ＬＲについて拡大制御が完了したＹＥＳのときにはリターンする。一方で、コントローラ５０は、少なくとも１つの配線領域ＬＲについて拡大制御が完了していないＮＯのときには、ステップＳ５７に進む。

前記ステップＳ５６では、コントローラ５０は、拡大領域ＥＲの周縁部を配線領域ＬＲの周縁部とみなして、ステップＳ５２に戻り、拡大処理を再度実行する。

前記ステップＳ５７では、コントローラ５０は、拡大制御を実行していない配線領域ＬＲを選択して、ステップＳ５２に戻り、拡大処理を実行する。

したがって、本実施形態１では、ワークＷにおける配線１０１が配置された部分を、配線１０１が複数含まれるように、絶縁基板１００の面直方向から撮像して、平面画像Ｐ１を取得し、平面画像Ｐ１のうち絶縁基板１００の領域である絶縁領域ＩＲとロウ材１０１ａ及び金属層１０１ｂの領域である導電領域ＭＲとが区別されるように、平面画像Ｐ１を二値化して二値化画像Ｐ２を取得し、二値化画像Ｐ２の導電領域ＭＲのうち、配線１０１を含む領域である配線領域ＬＲの周縁部を所定の拡大量だけ隣接する絶縁領域ＩＲに向かって拡大させる拡大処理を、拡大させた領域である拡大領域ＥＲが、他の配線領域と接触するまで繰り返し、拡大処理の回数に基づいて欠陥の有無を判定する。これにより、一の配線領域ＬＲから広げられた拡大領域ＥＲが、他の配線領域ＬＲと接触したときには、該接触箇所を含む部分が、二値化画像における絶縁領域ＩＲが最も短い部分に該当する。また、拡大量が一定であるため拡大処理の回数は、配線領域ＬＲ間における絶縁領域ＩＲの最短距離を表している。これにより、配線領域ＬＲ間で疑似短絡が発生する可能性を精度良く判定することができる。特に、二値化画像Ｐ２の配線領域ＬＲを２次元的に拡大させるため、本実施形態で例示したように、配線領域ＬＲと絶縁領域ＩＲとの境界が曲線になっていたとしても、最短絶縁距離となる部分を検出することができる。これにより、配線間で疑似短絡の可能性があるか否かを精度良く判定することができる。したがって、ワークＷの配線の検査精度を向上させることができる。

また、本実施形態１では、二値化画像Ｐ２に含まれる複数の配線領域ＬＲから選択された一の配線領域ＬＲについては拡大処理を実行する一方で、他の配線領域ＬＲについては拡大処理を実行せず、一の配線領域ＬＲから拡大された拡大領域ＥＲが他の配線領域ＬＲに接触するまで拡大処理を繰り返す。これにより、二値化画像Ｐ２に含まれる配線領域ＬＲの１つ１つに対して、隣り合う配線領域ＬＲの間に存在する絶縁領域ＩＲの最短距離をそれぞれ把握することができる。これにより、ワークＷの配線１０１の検査精度をより向上させることができる。

また、本実施形態１では、二値化画像Ｐ２に導電領域ＭＲのうち配線１０１を含まない領域である非配線領域ＮＬＲが含まれておりかつ拡大処理により拡大領域ＥＲが非配線領域ＮＬＲと接触したときには、非配線領域ＮＬＲを拡大領域ＥＲの一部に含めるとともに、非配線領域ＮＬＲの周縁部を拡大領域ＥＲの周縁部の一部であるとして次回の拡大処理を実行する。これにより、配線１０１間に飛び散ったロウ材１０１ａなど、ロウ材１０１ａのみからなる部分を考慮されるため、配線領域ＬＲ間で疑似短絡が発生したときの電流経路における絶縁領域ＩＲの最短距離を把握することができる。この結果、ワークＷの配線１０１の検査精度をより向上させることができる。

（実施形態２）
以下、実施形態２について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において前記実施形態１と共通の部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

実施形態２では、画像処理部５３による処理が実施形態１とは異なる。具体的には、実施形態２では、図１９に示すように、画像処理部５３は、二値化画像Ｐ２に含まれる複数の配線領域（ここでは、第１配線領域ＬＲ１、第２配線領域ＬＲ２、及び第３配線領域ＬＲ３）の全てに対して拡大処理を実行する。そして、画像処理部５３は、拡大領域同士が接触するまで拡大処理を繰り返す。尚、以下の説明では、第１配線領域ＬＲ１から拡大された拡大領域を第１拡大領域ＥＲ１といい、第２配線領域ＬＲ２から拡大された拡大領域を第２拡大領域ＥＲ２といい、第３配線領域ＬＲ３から拡大された拡大領域を第３拡大領域ＥＲ３という。

図２０には、画像処理部５３が拡大処理を３回行った結果を示す。この実施形態２でも、画像処理部５３は、拡大領域ＥＲが非配線領域ＮＬＲと接触したときには、該非配線領域ＮＬＲを拡大領域ＥＲの一部に含める。また、画像処理部５３は、非配線領域ＮＬＲの周縁部における拡大領域ＥＲと接触した部分を除く部分を拡大領域ＥＲの周縁部の一部であるとして次回の拡大処理を実行する。このため、図２０に黒塗りで示すように、３回の拡大処理により、第１拡大領域ＥＲ１と第３拡大領域ＥＲ３とが１画素分接触する。これにより、二値化画像Ｐ２における最短絶縁距離の位置を明確にすることができる。

判定部５４は、最短絶縁距離の部分の延びる方向や拡大処理の回数等に基づいて、配線領域ＬＲ間の短絡の可能性を判定する。

このように、本実施形態２では、二値化画像Ｐ２に含まれる複数の配線領域ＬＲの全てに対して拡大処理を実行し、拡大領域ＥＲ同士が接触するまで拡大処理を繰り返す。このようにしても、配線領域ＬＲ間で絶縁領域ＩＲの距離が最短となる部分及び該絶縁領域ＩＲの最短距離を把握することができる。特に、本実施形態では、１つの二値化画像Ｐ２に対する拡大処理の回数を最少にすることができるため、検査精度を向上させるとともに、検査速度も向上させることができる。

（その他の実施形態）
ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、前述の実施形態１では、全ての配線領域ＬＲの拡大制御が完了してから欠陥の有無について判定していた。これに限らず、１つの配線領域ＬＲに対する拡大制御が完了してから、当該拡大制御の拡大処理に基づいて欠陥の有無を判定してもよい。この場合、一部の配線領域ＬＲの拡大制御が完了したタイミングで、欠陥ありと判定されたときには、残りの配線領域ＬＲについては拡大処理を行うことなく検査を終了してもよい。

また、前述の実施形態１及び２では、最短絶縁距離となる部分が１つのみの場合について例示した。これに限らず、最短絶縁距離となる部分は２以上あってもよい。この場合には、コントローラ５０は、最短絶縁距離となる部分を表示装置３０にそれぞれ表示する。

前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。

ここに開示された技術は、基板上に配置された金属層をエッチング処理して形成された複数の配線を有する電子部品において、配線間の短絡の可能性を検査する際に有用である。

１ 検査装置
１０１ 配線
１０１ａ ロウ材
１０１ｂ 金属層
ＥＲ 拡大領域
ＩＲ 絶縁領域
ＬＲ 配線領域
ＭＲ 導電領域
ＮＬＲ 非配線領域
Ｐ１ 平面画像
Ｐ２ 二値化画像

Claims (6)

1. 基板上に配置された金属層をエッチング処理して形成された複数の配線を有する電子部品の検査方法であって、
   前記電子部品における前記配線が配置された部分を、前記配線が複数含まれるように、前記基板の面直方向から撮像して、平面画像を取得する画像取得工程と、
   前記平面画像のうち前記基板の領域である絶縁領域と前記金属層の領域である導電領域とが区別されるように、前記平面画像を二値化して二値化画像を取得する二値化工程と、
   前記二値化画像の前記導電領域のうち、前記配線を含む領域である配線領域の周縁部を所定の拡大量だけ隣接する前記絶縁領域に向かって拡大させる拡大処理を、拡大させた領域である拡大領域が、他の前記配線領域又は他の前記配線領域から拡大された拡大領域と接触するまで繰り返す拡大工程と、
   前記拡大処理の回数に基づいて前記電子部品の欠陥の有無を判定する判定工程と、
   を含むことを特徴とする電子部品の検査方法。
2. 請求項１に記載の電子部品の検査方法において、
   前記拡大工程は、前記二値化画像に含まれる複数の前記配線領域から選択された１つの特定配線領域については前記拡大処理を実行する一方で、他の前記配線領域については前記拡大処理を実行せず、前記特定配線領域から拡大された前記拡大領域が他の前記配線領域に接触するまで前記拡大処理を繰り返す工程であることを特徴とする電子部品の検査方法。
3. 請求項１に記載の電子部品の検査方法において、
   前記拡大工程は、前記二値化画像に含まれる複数の前記配線領域の全てに対して前記拡大処理を実行し、前記拡大領域同士が接触するまで前記拡大処理を繰り返す工程であることを特徴とする電子部品の検査方法。
4. 請求項１～３のいずれか１つに記載の電子部品の検査方法において、
   前記複数の配線は、導電性材料により前記基板上に接着されており、
   前記二値化工程は、前記金属層の領域に加えて、前記導電性材料の領域を前記導電領域として前記平面画像を二値化する工程であり、
   前記拡大工程は、前記二値化画像に前記導電領域のうち前記配線を含まない領域である非配線領域が含まれておりかつ前記拡大処理により前記拡大領域が前記非配線領域と接触したときには、該非配線領域を前記拡大領域の一部に含めるとともに、該非配線領域の周縁部を前記拡大領域の周縁部の一部であるとして次回の前記拡大処理を実行する工程であることを特徴とする電子部品の検査方法。
5. 基板上に配置された金属層をエッチング処理して形成された複数の配線を有する電子部品の検査装置であって、
   前記電子部品における前記配線が配置された部分を、前記配線が複数含まれるように、前記基板の面直方向から撮像して、平面画像を取得する画像取得部と、
   前記平面画像に対して複数の処理を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記平面画像のうち前記基板の領域である絶縁領域と前記金属層の領域である導電領域とが区別されるように、前記平面画像を二値化して二値化画像を取得する二値化制御と、
   前記二値化画像の前記導電領域のうち、前記配線を含む領域である配線領域の周縁部を所定の拡大量だけ隣接する前記絶縁領域に向かって拡大させる拡大処理を、拡大された領域である拡大領域が、他の前記配線領域又は他の前記配線領域から拡大された拡大領域と接触するまで繰り返す前記拡大制御と、
   前記拡大処理の回数に基づいて前記電子部品の欠陥の有無を判定する判定制御と、
   を実行可能に構成されていることを特徴とする電子部品の検査装置。
6. 請求項５に記載の電子部品の検査装置において、
   前記複数の配線は、導電性材料により前記基板上に接着されており、
   前記二値化制御は、前記金属層の領域に加えて、前記導電性材料の領域を前記導電領域として前記平面画像を二値化し、
   前記制御部は、前記二値化画像に前記導電領域のうち前記配線を含まない領域である非配線領域が含まれており、かつ前記拡大制御において前記拡大処理により前記拡大領域が前記非配線領域と接触したときには、該非配線領域を前記拡大領域の一部に含めるとともに、該非配線領域の周縁部における前記拡大領域と接触した部分を除く部分を前記拡大領域の周縁部の一部であるとして次回の前記拡大処理を実行することを特徴とする電子部品の検査装置。

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