JP2745778B2 - 配線パターン検査装置 - Google Patents
配線パターン検査装置Info
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- JP2745778B2 JP2745778B2 JP2135925A JP13592590A JP2745778B2 JP 2745778 B2 JP2745778 B2 JP 2745778B2 JP 2135925 A JP2135925 A JP 2135925A JP 13592590 A JP13592590 A JP 13592590A JP 2745778 B2 JP2745778 B2 JP 2745778B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プリント基板における配線パターンの不良
を検査するための配線パターン検査装置に関するもので
ある。
を検査するための配線パターン検査装置に関するもので
ある。
従来の技術 プリント基板への電子部品実装の高密度化に伴い、配
線パターンの細密化が進んでいる。従来、プリント基板
等の不良検査は人間による目視検査が行われてきたが、
配線パターンの細密化により検査精度を維持しつつ長時
間検査作業を続けることが困難になってきており、検査
の自動化が要望されている。
線パターンの細密化が進んでいる。従来、プリント基板
等の不良検査は人間による目視検査が行われてきたが、
配線パターンの細密化により検査精度を維持しつつ長時
間検査作業を続けることが困難になってきており、検査
の自動化が要望されている。
配線パターンの欠陥検査方式としては、ジェー・エル
・シー・サンツやエー・ケー・ジェイン（Ｊ・Ｌ・C.Sa
nz and A.K.Jain,“Machine vision techniques for in
spection of printed wiring boards and thick−film
circuits,"J.Opt.Soc.Amer.,vol.3,no.9,pp.1465−148
2,Sept.1986）らにより多くの方式が紹介されており、
特にデザインルール法あるいは比較法に分類される方式
が数多く提案されている。これらの方式は長短がある
が、中でも将来有望な興味深い方式として、ジェー．ア
ール．マンデビル（J.R.Mandeville,“Novel method fo
r analysis of printed circuit images,"IBM J.Res.De
velop.,vol.29,no.1,pp.73−86,Jan.1985）の方式があ
り、２値画像データを収縮あるいは膨張させた後細線化
し、配線パターンの欠陥を検出する方式で、以下に従来
例として説明する。第９図に、欠陥検出処理の手順を示
す。同図（ａ）〜（ｄ）は欠落性欠陥の検出手順、同図
（ｅ）〜（ｈ）は突出性欠陥の検出手順を示している。
・シー・サンツやエー・ケー・ジェイン（Ｊ・Ｌ・C.Sa
nz and A.K.Jain,“Machine vision techniques for in
spection of printed wiring boards and thick−film
circuits,"J.Opt.Soc.Amer.,vol.3,no.9,pp.1465−148
2,Sept.1986）らにより多くの方式が紹介されており、
特にデザインルール法あるいは比較法に分類される方式
が数多く提案されている。これらの方式は長短がある
が、中でも将来有望な興味深い方式として、ジェー．ア
ール．マンデビル（J.R.Mandeville,“Novel method fo
r analysis of printed circuit images,"IBM J.Res.De
velop.,vol.29,no.1,pp.73−86,Jan.1985）の方式があ
り、２値画像データを収縮あるいは膨張させた後細線化
し、配線パターンの欠陥を検出する方式で、以下に従来
例として説明する。第９図に、欠陥検出処理の手順を示
す。同図（ａ）〜（ｄ）は欠落性欠陥の検出手順、同図
（ｅ）〜（ｈ）は突出性欠陥の検出手順を示している。
先ず欠落性欠陥の検出方法について図を参照しながら
説明する。（ａ）は欠陥画像を示しており、ｂ点及びｃ
点は線幅不足及び断線で致命的欠陥として検出し、ａ点
は欠陥として検出しないものとする。第１の手順として
（ｂ）では、画像を所定サイズ収縮（侵食）することに
よりｂ点の連結を遮断する。第２の手順として（ｃ）で
は１画素幅までパターンを細線化する。第３の手順とし
て（ｄ）では３×３局所領域（図中□で示される位置）
において細線化画像の連結性を判定し、ｂ点及びｃ点を
断線として検出する。なお前記３×３局所領域の連結判
定により端子部と配線パターンの接合部（図中○で示さ
れる位置）も特徴点として検出できることを示してい
る。
説明する。（ａ）は欠陥画像を示しており、ｂ点及びｃ
点は線幅不足及び断線で致命的欠陥として検出し、ａ点
は欠陥として検出しないものとする。第１の手順として
（ｂ）では、画像を所定サイズ収縮（侵食）することに
よりｂ点の連結を遮断する。第２の手順として（ｃ）で
は１画素幅までパターンを細線化する。第３の手順とし
て（ｄ）では３×３局所領域（図中□で示される位置）
において細線化画像の連結性を判定し、ｂ点及びｃ点を
断線として検出する。なお前記３×３局所領域の連結判
定により端子部と配線パターンの接合部（図中○で示さ
れる位置）も特徴点として検出できることを示してい
る。
次に突出性欠陥の検出方法について図を参照しながら
説明する。（ｅ）は欠陥画像を示しており、ｂ点及びｃ
点を線幅異常及びショートで致命的欠陥として検出し、
ａ点は欠陥として検出しないものとする。第１の手順と
して（ｆ）では、画像を所定サイズ膨張することにより
ｂ点に新たな連結を発生させる。第２の手順として
（ｇ）では１画素幅までパターンを細線化する。第３の
手順として（ｈ）では３×３局所領域（図中□で示され
る位置）において細線化画像の連結性を判定し、ｂ点及
びｃ点を分岐点すなわちショートとして検出する。以上
の手順によって線幅太り、断線及びショートが検出でき
る。
説明する。（ｅ）は欠陥画像を示しており、ｂ点及びｃ
点を線幅異常及びショートで致命的欠陥として検出し、
ａ点は欠陥として検出しないものとする。第１の手順と
して（ｆ）では、画像を所定サイズ膨張することにより
ｂ点に新たな連結を発生させる。第２の手順として
（ｇ）では１画素幅までパターンを細線化する。第３の
手順として（ｈ）では３×３局所領域（図中□で示され
る位置）において細線化画像の連結性を判定し、ｂ点及
びｃ点を分岐点すなわちショートとして検出する。以上
の手順によって線幅太り、断線及びショートが検出でき
る。
発明が解決しようとする課題 ２値画像を収縮及び膨張することにより、欠陥の特徴
を助長した後細線化し、３×３局所領域における連結判
定により欠陥を検出する方式について説明した。この方
式は配線パターンの設計ルールを巧妙に利用し、確実に
欠陥を検出できるもので有望な方式といえよう。
を助長した後細線化し、３×３局所領域における連結判
定により欠陥を検出する方式について説明した。この方
式は配線パターンの設計ルールを巧妙に利用し、確実に
欠陥を検出できるもので有望な方式といえよう。
しかしスルーホールを有する基板を検査する場合、導
体部とランド部ではパターン幅の基準が異なるため、同
一サイズで収縮するとランド部のパターンが途切れてし
まい、ランド位置で誤って線幅不足として検出される可
能性があった。
体部とランド部ではパターン幅の基準が異なるため、同
一サイズで収縮するとランド部のパターンが途切れてし
まい、ランド位置で誤って線幅不足として検出される可
能性があった。
本発明は上記課題に鑑み、プリント基板にスルーホー
ルが存在しても誤報のない検査を行なうとともに、線幅
違反、断線、ショート等の欠陥が導体部とランド部のい
ずれで発生したかを認識することができ、多様な欠陥検
査ができる配線パターン検査装置を提供するものであ
る。
ルが存在しても誤報のない検査を行なうとともに、線幅
違反、断線、ショート等の欠陥が導体部とランド部のい
ずれで発生したかを認識することができ、多様な欠陥検
査ができる配線パターン検査装置を提供するものであ
る。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明の技術的解決手段は、
スルーホールを有するプリント基板を所定の波長帯の照
明光で照明し、基板上に形成された配線パターンの反射
光を光電変換する第１の画像入力手段と、前記プリント
基板の裏側から前記照明光と異なる波長帯の照明光で照
射し、スルーホールを通過する光を光電変換する第２の
画像入力手段と、前記第１の画像入力手段からの濃淡画
像を２値画像に変換する第１の２値化手段と、前記第２
の画像入力手段からの濃淡画像を２値画像に変換する第
２の２値化手段と、前記第２の２値化手段からの２値画
像を膨張し、スルーホールの所定サイズ外側の閉領域を
スルーホール領域検出信号として検出するスルーホール
領域検出手段と、前記第１の２値化手段からの２値画像
を前記スルーホール領域検出手段からのスルーホール領
域検出信号によりランド部と導体部を区別し、検査基準
を切り替えながら欠陥の特徴を検出する欠陥検出手段と
から構成したものである。
スルーホールを有するプリント基板を所定の波長帯の照
明光で照明し、基板上に形成された配線パターンの反射
光を光電変換する第１の画像入力手段と、前記プリント
基板の裏側から前記照明光と異なる波長帯の照明光で照
射し、スルーホールを通過する光を光電変換する第２の
画像入力手段と、前記第１の画像入力手段からの濃淡画
像を２値画像に変換する第１の２値化手段と、前記第２
の画像入力手段からの濃淡画像を２値画像に変換する第
２の２値化手段と、前記第２の２値化手段からの２値画
像を膨張し、スルーホールの所定サイズ外側の閉領域を
スルーホール領域検出信号として検出するスルーホール
領域検出手段と、前記第１の２値化手段からの２値画像
を前記スルーホール領域検出手段からのスルーホール領
域検出信号によりランド部と導体部を区別し、検査基準
を切り替えながら欠陥の特徴を検出する欠陥検出手段と
から構成したものである。
作用 本発明は、プリント基板のスルーホールを通過する光
を光電変換して得られる濃淡画像を２値化し、スルーホ
ールの２値画像を膨張し、スルーホールの所定サイズ外
側の閉領域をスルーホール領域として検出することによ
り導体部とランド部を区別し、導体部とランド部のパタ
ーン幅の基準を切り替えて検査するため、ランド部で線
幅違反が検出されることはない。また断線やショート等
の他の欠陥もランド部で発生したかあるいは導体部で発
生したかを区別するため、より多様な欠陥検査が可能と
なる。
を光電変換して得られる濃淡画像を２値化し、スルーホ
ールの２値画像を膨張し、スルーホールの所定サイズ外
側の閉領域をスルーホール領域として検出することによ
り導体部とランド部を区別し、導体部とランド部のパタ
ーン幅の基準を切り替えて検査するため、ランド部で線
幅違反が検出されることはない。また断線やショート等
の他の欠陥もランド部で発生したかあるいは導体部で発
生したかを区別するため、より多様な欠陥検査が可能と
なる。
実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は、本発明の一実施例における配線パターン検
査装置のブロック構成図である。第１図において、101
はプリント基板、102はプリント基板101の反射光を検出
する第１の画像入力手段、103はプリント基板101のスル
ーホールを通過する光を検出する第２の画像入力手段、
104は前記第１の画像入力手段からの濃淡画像を２値画
像に変換する第１の２値化手段、105は前記第２の画像
入力手段からの濃淡画像を２値画像に変換する第２の２
値化手段、106は前記第２の２値化手段からの２値画像
を用いてスルーホールの所定サイズ外側の領域を検出す
るスルーホール領域検出手段、107は前記第１の２値化
手段とスルーホール領域検出手段からの２値画像を用い
て、導体部及びランド部の線幅違反、断線、ショート等
の欠陥を各々検出する欠陥検出手段、114は基板の表面
を照明する反射照明光、112は第１の波長フィルタ、110
は反射照明光を導くリング状のライトガイドなどの拡散
照明装置、115は基板の裏側から照明する照明光、113は
前記第１の波長フィルタと異なる波長域を有する第２の
波長フィルタ、111は照明光115を導くライトガイド、10
9は結像レンズ、108は前記第１及び第２の波長フィルタ
を通過した２種類の波長域の光を２方向に分離する２色
性ミラーを示す。
査装置のブロック構成図である。第１図において、101
はプリント基板、102はプリント基板101の反射光を検出
する第１の画像入力手段、103はプリント基板101のスル
ーホールを通過する光を検出する第２の画像入力手段、
104は前記第１の画像入力手段からの濃淡画像を２値画
像に変換する第１の２値化手段、105は前記第２の画像
入力手段からの濃淡画像を２値画像に変換する第２の２
値化手段、106は前記第２の２値化手段からの２値画像
を用いてスルーホールの所定サイズ外側の領域を検出す
るスルーホール領域検出手段、107は前記第１の２値化
手段とスルーホール領域検出手段からの２値画像を用い
て、導体部及びランド部の線幅違反、断線、ショート等
の欠陥を各々検出する欠陥検出手段、114は基板の表面
を照明する反射照明光、112は第１の波長フィルタ、110
は反射照明光を導くリング状のライトガイドなどの拡散
照明装置、115は基板の裏側から照明する照明光、113は
前記第１の波長フィルタと異なる波長域を有する第２の
波長フィルタ、111は照明光115を導くライトガイド、10
9は結像レンズ、108は前記第１及び第２の波長フィルタ
を通過した２種類の波長域の光を２方向に分離する２色
性ミラーを示す。
上記構成において、以下その動作について説明する。
プリント基板101上に形成された配線パターンに対し、
第１の波長フィルタ112を通過した第１の波長域の光を
用いてリング状ライトガイド等の拡散照明装置110で照
明する。また同時にプリント基板101の裏側から第２の
波長フィルタ113を用いて前記拡散照明と異なる第２の
波長域の光で照明する。第１の波長域の照明光による反
射光とスルーホールを通過する第２の波長域の照明光は
結像レンズ109と２色性ミラー108によって、第１の画像
入力手段102と第２画像入力手段103に各々結像する。第
１の画像入力手段102はCCDカメラ（１次元または２次
元）のような撮像装置で、前記第１の波長域の光による
プリント基板の反射光を検知する。第２画像入力手段10
3は同様にCCDカメラのような撮像装置で構成するが、前
記第１の画像入力手段102における受光波長感度と異な
り、前記第２の波長域の光を検知する。第１の２値化手
段104は前記第１の画像入力手段102からの濃淡画像を一
定しきい値で２値化し、導体パターンを１、基材及びス
ルーホール部を０の２値画像に変換する。第２の２値化
手段105は第２の画像入力手段103からの濃淡画像を一定
しきい値で２値化し、スルーホール部を１、基材及び導
体パターンを０の２値画像に変換する。スルーホール領
域検出手段106は前記第２の２値化手段105からの２値画
像についてスルーホールの所定サイズ外側の閉領域を検
出し、欠陥検出手段107に対し検査基準を切り替える位
置を指示する。欠陥検出手段107は第１の２値化手段104
からの２値パターンにデザインルールを適用し、線幅の
違反、断線、ショート等の欠陥の特徴を検出するが、ス
ルーホール領域検出手段からスルーホール領域の画信号
を受けて、違反とする基準線幅を導体部とランド部で切
り替えながら欠陥の特徴検出を行なう。
プリント基板101上に形成された配線パターンに対し、
第１の波長フィルタ112を通過した第１の波長域の光を
用いてリング状ライトガイド等の拡散照明装置110で照
明する。また同時にプリント基板101の裏側から第２の
波長フィルタ113を用いて前記拡散照明と異なる第２の
波長域の光で照明する。第１の波長域の照明光による反
射光とスルーホールを通過する第２の波長域の照明光は
結像レンズ109と２色性ミラー108によって、第１の画像
入力手段102と第２画像入力手段103に各々結像する。第
１の画像入力手段102はCCDカメラ（１次元または２次
元）のような撮像装置で、前記第１の波長域の光による
プリント基板の反射光を検知する。第２画像入力手段10
3は同様にCCDカメラのような撮像装置で構成するが、前
記第１の画像入力手段102における受光波長感度と異な
り、前記第２の波長域の光を検知する。第１の２値化手
段104は前記第１の画像入力手段102からの濃淡画像を一
定しきい値で２値化し、導体パターンを１、基材及びス
ルーホール部を０の２値画像に変換する。第２の２値化
手段105は第２の画像入力手段103からの濃淡画像を一定
しきい値で２値化し、スルーホール部を１、基材及び導
体パターンを０の２値画像に変換する。スルーホール領
域検出手段106は前記第２の２値化手段105からの２値画
像についてスルーホールの所定サイズ外側の閉領域を検
出し、欠陥検出手段107に対し検査基準を切り替える位
置を指示する。欠陥検出手段107は第１の２値化手段104
からの２値パターンにデザインルールを適用し、線幅の
違反、断線、ショート等の欠陥の特徴を検出するが、ス
ルーホール領域検出手段からスルーホール領域の画信号
を受けて、違反とする基準線幅を導体部とランド部で切
り替えながら欠陥の特徴検出を行なう。
次にスルーホール領域検出手段の実施例について、第
２図及び第３図を参照しながら説明する。第２図（ａ）
は第２の２値化手段105から得られるスルーホールの２
値画像を走査窓で走査する手順を示し、同図（ｂ）は処
理画像を示すものである。第３図は前記走査窓の画素間
の演算を行なう際の参照画素位置を示す図である。以下
スルーホール領域検出の処理手順を説明する。第２図に
おいてスルーホールの２値画像201上でＭ×Ｍ走査窓202
を主走査方向に１画素ずつシフトさせ、後述する論理演
算によって膨張処理を行ない、処理結果を出力画像203
の注目位置204に出力する。主走査が終了すると副走査
方向に１画素移動し次の主走査線の処理を行なう。前記
窓走査処理は一般な技術であるため、その具体的構成の
説明は省略する。以下走査窓202における演算内容につ
いて説明する。第３図に示すように、注目画素を中心と
して膨張させる画素数ｎを半径とする円状に参照画素を
配置し、出力値Ｄを注目画素d0を含む前記参照画素の値
di（ｉ＝１〜Ｎ）から次式によって決める。＋は論理和
を示す。
２図及び第３図を参照しながら説明する。第２図（ａ）
は第２の２値化手段105から得られるスルーホールの２
値画像を走査窓で走査する手順を示し、同図（ｂ）は処
理画像を示すものである。第３図は前記走査窓の画素間
の演算を行なう際の参照画素位置を示す図である。以下
スルーホール領域検出の処理手順を説明する。第２図に
おいてスルーホールの２値画像201上でＭ×Ｍ走査窓202
を主走査方向に１画素ずつシフトさせ、後述する論理演
算によって膨張処理を行ない、処理結果を出力画像203
の注目位置204に出力する。主走査が終了すると副走査
方向に１画素移動し次の主走査線の処理を行なう。前記
窓走査処理は一般な技術であるため、その具体的構成の
説明は省略する。以下走査窓202における演算内容につ
いて説明する。第３図に示すように、注目画素を中心と
して膨張させる画素数ｎを半径とする円状に参照画素を
配置し、出力値Ｄを注目画素d0を含む前記参照画素の値
di（ｉ＝１〜Ｎ）から次式によって決める。＋は論理和
を示す。
Ｄ＝d0＋d1＋d2＋…dN 第３図はｎ＝６の例を示しているが、ｎは欠陥検出手段
107での配線パターンの細線化パターンが入る程度のサ
イズとする。この結果入力のスルーホール画像206は、
サイズｎ膨張された画像206となり、欠陥検出手段107に
対しスルーホール領域である事を通知する信号が生成さ
れる。
107での配線パターンの細線化パターンが入る程度のサ
イズとする。この結果入力のスルーホール画像206は、
サイズｎ膨張された画像206となり、欠陥検出手段107に
対しスルーホール領域である事を通知する信号が生成さ
れる。
次に欠陥検出手段の実施例について第４図を参照しな
がら説明する。第４図は欠陥検出手段107の具体的構成
例である。第４図において401はスルーホール検出手段
からのスルーホール画像の入力端子、402は第１の２値
化手段104からのプリント基板の２値画像の入力端子で
ある。端子402からのプリント基板の２値画像は細線化
手段403において１画素幅に細線化され、細線化画像407
を出力する。端子402からの画信号は、遅延メモリ405で
細線化に必要とした主走査線数遅延された後、プリント
基板の原画像408として、細線化画像407とともに測長手
段409に入力される。測長手段409は、細線化画像407よ
り注目位置が細線化パターン上にあるとき、プリント基
板の原画像408の線幅を測長し、測長値を出力する。前
記測長値は比較器412において設定値A410または設定値B
411と比較され、測長値が設定値Ａまたは設定値Ｂを下
回るとき線幅違反として検出され、端子414より線幅違
反信号が出力される。前記設定値Ａにはスルーホール領
域以外の配線パターンの最小線幅が、前記設定値Ｂには
ランドの最小残り幅が各々設定されているものとする。
設定値Ａ及びＢは遅延メモリ404でタイミングを合わせ
たスルーホール領域信号によってセレクタ412を制御
し、スルーホール領域であるときは設定値Ｂを、そうで
ない場合は設定値Ａを比較器413へ入力する。すなわ
ち、スルーホール領域検出手段106からのスルーホール
領域検出信号によって検査の基準を切り替えるものであ
る。また分岐・終端検出手段416において、細線化画像4
07を用いて配線パターンのショート及び断線の特徴であ
る分岐及び終端を検出するが、前記スルーホール領域検
出信号からスルーホール部と通常の導体の境界領域で発
生する分岐をマスクし、誤報を抑制する構成をとり、真
のショート及び断線の検出信号を端子417より出力す
る。
がら説明する。第４図は欠陥検出手段107の具体的構成
例である。第４図において401はスルーホール検出手段
からのスルーホール画像の入力端子、402は第１の２値
化手段104からのプリント基板の２値画像の入力端子で
ある。端子402からのプリント基板の２値画像は細線化
手段403において１画素幅に細線化され、細線化画像407
を出力する。端子402からの画信号は、遅延メモリ405で
細線化に必要とした主走査線数遅延された後、プリント
基板の原画像408として、細線化画像407とともに測長手
段409に入力される。測長手段409は、細線化画像407よ
り注目位置が細線化パターン上にあるとき、プリント基
板の原画像408の線幅を測長し、測長値を出力する。前
記測長値は比較器412において設定値A410または設定値B
411と比較され、測長値が設定値Ａまたは設定値Ｂを下
回るとき線幅違反として検出され、端子414より線幅違
反信号が出力される。前記設定値Ａにはスルーホール領
域以外の配線パターンの最小線幅が、前記設定値Ｂには
ランドの最小残り幅が各々設定されているものとする。
設定値Ａ及びＢは遅延メモリ404でタイミングを合わせ
たスルーホール領域信号によってセレクタ412を制御
し、スルーホール領域であるときは設定値Ｂを、そうで
ない場合は設定値Ａを比較器413へ入力する。すなわ
ち、スルーホール領域検出手段106からのスルーホール
領域検出信号によって検査の基準を切り替えるものであ
る。また分岐・終端検出手段416において、細線化画像4
07を用いて配線パターンのショート及び断線の特徴であ
る分岐及び終端を検出するが、前記スルーホール領域検
出信号からスルーホール部と通常の導体の境界領域で発
生する分岐をマスクし、誤報を抑制する構成をとり、真
のショート及び断線の検出信号を端子417より出力す
る。
以下第４図における細線化手段403、測長手段409及び
分岐・終端検出手段416の具体的処理例を第５図、第６
図及び第７図を用いて説明する。
分岐・終端検出手段416の具体的処理例を第５図、第６
図及び第７図を用いて説明する。
第５図（ａ）〜（ｆ）は細線化手段403の具体的処理
を説明する図である。細線化処理は配線パターンを外側
から１画素消去する処理をｎ回繰り返すことにより配線
パターンの芯線を得るものであり、以下に細線化処理の
一般的手法を第５図（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。
２値画像を第５図（ａ）に示すような３×３走査窓で走
査し、注目画素（窓の中央画素）が１のとき、近傍８画
素d1〜d8の画素の状態に対応して注目画素を０に変換す
るかどうか（消去するかどうか）をルックアップテーブ
ル（以下LUTと略記する）を用いて判定する。注目画素
の消去判定は第５図（ｂ）〜（ｅ）に示すように４回に
わけて処理する。これは偶数画素幅のパターンの消失を
防ぐためであり、LUT（Ａ）〜LUT（Ｄ）には上下左右か
ら削るパターンをそれぞれ登録しておく。登録するパタ
ーンの例を第５図（ｂ）〜（ｅ）に示す。細線化処理の
動作を第５図（ｆ）を用いて説明する。第１の２値化手
段104からの入力画像501を１ラインの遅延メモリ502と
３×３走査窓503に入力し、図示しない画信号同期クロ
ックでタイミングをとりながらデータを転送していく。
３×３走査窓503の出力をLUT（Ａ）504に入力し、注目
画素を消去するかどうかの判定を行なう。同様の処理を
カスケード接続し、４回の判定処理によって１画素の細
線化を行なう。この１回の細線化処理ブロックをｎ段接
続することにより、配線パターンを１画素幅の細線化画
像を生成するものである。
を説明する図である。細線化処理は配線パターンを外側
から１画素消去する処理をｎ回繰り返すことにより配線
パターンの芯線を得るものであり、以下に細線化処理の
一般的手法を第５図（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。
２値画像を第５図（ａ）に示すような３×３走査窓で走
査し、注目画素（窓の中央画素）が１のとき、近傍８画
素d1〜d8の画素の状態に対応して注目画素を０に変換す
るかどうか（消去するかどうか）をルックアップテーブ
ル（以下LUTと略記する）を用いて判定する。注目画素
の消去判定は第５図（ｂ）〜（ｅ）に示すように４回に
わけて処理する。これは偶数画素幅のパターンの消失を
防ぐためであり、LUT（Ａ）〜LUT（Ｄ）には上下左右か
ら削るパターンをそれぞれ登録しておく。登録するパタ
ーンの例を第５図（ｂ）〜（ｅ）に示す。細線化処理の
動作を第５図（ｆ）を用いて説明する。第１の２値化手
段104からの入力画像501を１ラインの遅延メモリ502と
３×３走査窓503に入力し、図示しない画信号同期クロ
ックでタイミングをとりながらデータを転送していく。
３×３走査窓503の出力をLUT（Ａ）504に入力し、注目
画素を消去するかどうかの判定を行なう。同様の処理を
カスケード接続し、４回の判定処理によって１画素の細
線化を行なう。この１回の細線化処理ブロックをｎ段接
続することにより、配線パターンを１画素幅の細線化画
像を生成するものである。
次に第６図を用いて測長手段409の具体的処理例につ
いて説明する。第６図（ａ）は測長手段406に入力され
るプリント基板の原画像408と、その細線化画像407から
配線パターンの幅を測るための参照画素位置を示す。注
目画素609が細線化画像の芯線位置にあるとき、原画像
における配線パターンの境界までの画素数を、方向１
（601）〜方向８（608）の８方向について測り、方向１
〜８の測長結果のうち最も小さい値をその注目位置での
測長値と判定するものである。第６図（ｂ）は方向２
（602）を例にとった測長の演算方法を示す図である。
注目画素610を原点としたXY座標系において配線パター
ンの境界点611、612の座標をもとに画素数Ｗを以下の式
で決める。
いて説明する。第６図（ａ）は測長手段406に入力され
るプリント基板の原画像408と、その細線化画像407から
配線パターンの幅を測るための参照画素位置を示す。注
目画素609が細線化画像の芯線位置にあるとき、原画像
における配線パターンの境界までの画素数を、方向１
（601）〜方向８（608）の８方向について測り、方向１
〜８の測長結果のうち最も小さい値をその注目位置での
測長値と判定するものである。第６図（ｂ）は方向２
（602）を例にとった測長の演算方法を示す図である。
注目画素610を原点としたXY座標系において配線パター
ンの境界点611、612の座標をもとに画素数Ｗを以下の式
で決める。
上記演算の具体的な回路構成は省略するが、（x1−
x2）及び（y1−y2）を参照アドレスとするLUTに測長画
素数Ｗの演算結果を予め用意しておく事で容易に実現で
きる。そして注目位置の測長結果は各方向の測長画素数
の最小値を選択することで、細線化画像の芯線にほぼ垂
直な方向の配線パターンの幅（画素数）が計測される。
x2）及び（y1−y2）を参照アドレスとするLUTに測長画
素数Ｗの演算結果を予め用意しておく事で容易に実現で
きる。そして注目位置の測長結果は各方向の測長画素数
の最小値を選択することで、細線化画像の芯線にほぼ垂
直な方向の配線パターンの幅（画素数）が計測される。
次に分岐・終端検出手段416の具体的処理を第７図を
用いて説明する。第７図（ａ）は分岐の判定パターン
を、第７図（ｂ）は終端の判定パターンを示す。すなわ
ち、分岐・終端検出手段416に入力される細線化画像を
３×３窓で走査し、注目画素（中央位置）が芯線位置に
あるとき、近傍８画素の状態で細線化の芯線の形状を判
定するものである。第７図（ａ）は近傍８画素の領域に
黒の孤立領域が３つ以上ある場合、第７図（ｂ）は近傍
８画素の領域に黒の孤立領域が１つである場合を示し、
パターン判定の結果ショートの特徴である分岐と断線の
特徴である終端が各々検出される。
用いて説明する。第７図（ａ）は分岐の判定パターン
を、第７図（ｂ）は終端の判定パターンを示す。すなわ
ち、分岐・終端検出手段416に入力される細線化画像を
３×３窓で走査し、注目画素（中央位置）が芯線位置に
あるとき、近傍８画素の状態で細線化の芯線の形状を判
定するものである。第７図（ａ）は近傍８画素の領域に
黒の孤立領域が３つ以上ある場合、第７図（ｂ）は近傍
８画素の領域に黒の孤立領域が１つである場合を示し、
パターン判定の結果ショートの特徴である分岐と断線の
特徴である終端が各々検出される。
第８図は第４図の欠陥検出手段によって検出される欠
陥の例を示す。第８図において801は配線パターンの細
線化画像を示し、802及び803はスルーホール領域検出手
段106によって得られるスルーホール領域を示す。いま
通常の導体部の基準線幅をＡ、ランド部の基準線幅Ｂと
し、第８図ａ、ｂが Ａ＞ａ＞Ｂ＞ｂ なる関係にある場合、804の位置は基準線幅Ａと比較さ
れるため線幅違反と検出され、805の位置はスルーホー
ル領域に含まれており、基準線幅Ｂと比較されるため線
幅違反として検出されない。また806の位置はスルーホ
ール領域に含まれており、基準線幅Ｂと比較されて線幅
違反として検出される。第８図において809及び810は細
線化画像の分岐を示しており、スルーホール領域802及
び803で発生する分岐807及び808は通知されない事を示
す。811、812、813及び814は断線による細線化画像の終
端を示しており、全て違反として検出される。
陥の例を示す。第８図において801は配線パターンの細
線化画像を示し、802及び803はスルーホール領域検出手
段106によって得られるスルーホール領域を示す。いま
通常の導体部の基準線幅をＡ、ランド部の基準線幅Ｂと
し、第８図ａ、ｂが Ａ＞ａ＞Ｂ＞ｂ なる関係にある場合、804の位置は基準線幅Ａと比較さ
れるため線幅違反と検出され、805の位置はスルーホー
ル領域に含まれており、基準線幅Ｂと比較されるため線
幅違反として検出されない。また806の位置はスルーホ
ール領域に含まれており、基準線幅Ｂと比較されて線幅
違反として検出される。第８図において809及び810は細
線化画像の分岐を示しており、スルーホール領域802及
び803で発生する分岐807及び808は通知されない事を示
す。811、812、813及び814は断線による細線化画像の終
端を示しており、全て違反として検出される。
発明の効果 以上、本発明の効果は、プリント基板のスルーホール
の透過光の像を２値化し、その２値画像を所定サイズ膨
張させた閉領域をスルーホール領域として検出するた
め、スルーホール領域と通常の導体部の基準線幅を切り
替えながら検査でき、正確な線幅検査が行なえる。また
配線パターンの芯線の分岐や終端を検査する場合もスル
ーホール領域で発生したかどうかによって、検出するか
しないかを制御でき多様な欠陥検査が可能となる。
の透過光の像を２値化し、その２値画像を所定サイズ膨
張させた閉領域をスルーホール領域として検出するた
め、スルーホール領域と通常の導体部の基準線幅を切り
替えながら検査でき、正確な線幅検査が行なえる。また
配線パターンの芯線の分岐や終端を検査する場合もスル
ーホール領域で発生したかどうかによって、検出するか
しないかを制御でき多様な欠陥検査が可能となる。
第１図は本発明の一実施例における配線パターン検査装
置のブロック結線図、第２図は同スルーホール領域検出
手段の処理動作を説明する図、第３図はスルーホール領
域検出手段の走査窓における参照画素位置を示す図、第
４図は欠陥検出手段のブロック結線図、第５図は同細線
化手段の細線化処理手順を説明する図、第６図は同測長
手段の処理を説明する図、第７図は同分岐・終端検出手
段の判定パターンを示す図、第８図は同検出される欠陥
を示す図、第９図は従来の配線パターン検査装置におけ
る欠陥検出手順を説明する図である。 108…２色性ミラー、109…結像レンズ、110…リング状
ライトガイド、111…ライトガイド、112…第１の波長フ
ィルタ、113…第２の波長フィルタ、114…反射照明光、
115…透過照明光、201…第２の２値化手段の出力画像、
202…Ｍ×Ｍ走査窓、203…スルーホール領域検出手段の
出力画像、205…スルーホール画像、206…膨張されたス
ルーホール画像、401…第２の２値化手段からの入力端
子、402…第１の２値化手段からの入力端子、407…配線
パターンの細線化画像、408…配線パターンの原画像、4
14…線幅違反検出信号の出力端子、417…分岐・終端検
出信号の出力端子。
置のブロック結線図、第２図は同スルーホール領域検出
手段の処理動作を説明する図、第３図はスルーホール領
域検出手段の走査窓における参照画素位置を示す図、第
４図は欠陥検出手段のブロック結線図、第５図は同細線
化手段の細線化処理手順を説明する図、第６図は同測長
手段の処理を説明する図、第７図は同分岐・終端検出手
段の判定パターンを示す図、第８図は同検出される欠陥
を示す図、第９図は従来の配線パターン検査装置におけ
る欠陥検出手順を説明する図である。 108…２色性ミラー、109…結像レンズ、110…リング状
ライトガイド、111…ライトガイド、112…第１の波長フ
ィルタ、113…第２の波長フィルタ、114…反射照明光、
115…透過照明光、201…第２の２値化手段の出力画像、
202…Ｍ×Ｍ走査窓、203…スルーホール領域検出手段の
出力画像、205…スルーホール画像、206…膨張されたス
ルーホール画像、401…第２の２値化手段からの入力端
子、402…第１の２値化手段からの入力端子、407…配線
パターンの細線化画像、408…配線パターンの原画像、4
14…線幅違反検出信号の出力端子、417…分岐・終端検
出信号の出力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−83639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−71178（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−119444（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−135807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−126234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−50744（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】スルーホールを有するプリント基板を所定
の波長帯の照明光で照明し、基板上に形成された配線パ
ターンの反射光を光電変換する第１の画像入力手段と、
前記プリント基板の裏側から前記照明光と異なる波長帯
の照明光で照射し、スルーホールを通過する光を光電変
換する第２の画像入力手段と、前記第１の画像入力手段
からの濃淡画像を２値画像に変換する第１の２値化手段
と、前記第２の画像入力手段からの濃淡画像を２値画像
に変換する第２の２値化手段と、前記第２の２値化手段
からの２値画像を膨張し、スルーホールの所定サイズ外
側の閉領域をスルーホール領域検出信号として検出する
スルーホール領域検出手段と、前記第１の２値化手段か
らの２値画像を前記スルーホール領域検出手段からのス
ルーホール領域検出信号によりランド部と導体部を区別
し、検査基準を切り替えながら欠陥の特徴を検出する欠
陥検出手段とを具備した配線パターン検査装置。 - 【請求項２】欠陥検出手段は、第１の２値化手段からの
２値画像を細線化する細線化手段と、前記細線化によっ
て得られた配線パターンの芯線上で配線パターンの幅を
測長する測長手段を有し、スルーホール領域検出手段か
らのスルーホール領域検出信号により、測長手段による
測長値と比較する検査基準値を切り替えながら検査する
ことを特徴とする請求項１記載の配線パターン検査装
置。 - 【請求項３】欠陥検出手段は、第１の２値化手段からの
２値画像を細線化する細線化手段と、前記細線化手段に
より得られる配線パターンの芯線の分岐及び終端を検出
する分岐・終端検出手段を有し、スルーホール領域検出
手段からのスルーホール領域検出信号により、ランド部
と導体部の境界領域で発生する前記芯線の分岐を欠陥と
して検出しないことを特徴とする請求項１または２記載
の配線パターン検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2135925A JP2745778B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 配線パターン検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2135925A JP2745778B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 配線パターン検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0429041A JPH0429041A (ja) | 1992-01-31 |
| JP2745778B2 true JP2745778B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=15163061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2135925A Expired - Fee Related JP2745778B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 配線パターン検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745778B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101606093B1 (ko) * | 2015-06-26 | 2016-03-24 | 주식회사 넥서스원 | 기판 결함 검사장치 및 방법 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07243821A (ja) * | 1994-03-08 | 1995-09-19 | Japan Tobacco Inc | 線状材の検査方法 |
| JP2001221747A (ja) * | 2000-02-03 | 2001-08-17 | Suntory Ltd | 液体充填用容器の撮像方法および装置 |
| JP2001343337A (ja) * | 2000-06-05 | 2001-12-14 | Nano System Kk | 基板欠陥検出装置 |
| JP4679282B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2011-04-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 基板検査装置及び基板検査方法 |
| CN111693546A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-22 | 湖南大学 | 缺陷检测系统、方法及图像采集系统 |
| CN114113148A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-01 | 珠海方正科技多层电路板有限公司 | 印刷线路板质检方法、装置和设备 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5671178A (en) * | 1979-11-14 | 1981-06-13 | Hitachi Ltd | Pattern check method of print substrate |
| JPS6283639A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-17 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | 印刷基板パタ−ン比較検査時のスル−ホ−ル部取扱法 |
| JPS62119444A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-05-30 | Fujitsu Ltd | パタ−ン検査装置 |
-
1990
- 1990-05-25 JP JP2135925A patent/JP2745778B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101606093B1 (ko) * | 2015-06-26 | 2016-03-24 | 주식회사 넥서스원 | 기판 결함 검사장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0429041A (ja) | 1992-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |