JP2819905B2 - Wiring pattern inspection equipment - Google Patents

Wiring pattern inspection equipment

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JP2819905B2
JP2819905B2 JP34603191A JP34603191A JP2819905B2 JP 2819905 B2 JP2819905 B2 JP 2819905B2 JP 34603191 A JP34603191 A JP 34603191A JP 34603191 A JP34603191 A JP 34603191A JP 2819905 B2 JP2819905 B2 JP 2819905B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板やホトマ
スク等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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring pattern inspecting apparatus for inspecting a wiring pattern on a printed circuit board or a photomask for defects.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プリント基板等の不良の検査は人
間による目視検査に頼っていた。ところが、製品の小型
化や軽量化が進むに連れ、配線パターンの細密化や複雑
化がより一層進んでいる。このような状況の中で、人間
が高い検査精度を保ちつつ非常に細密な配線パターンを
しかも長時間続ける事が難しくなっており、検査の自動
化が強く望まれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, inspection for defects of a printed circuit board or the like relies on a visual inspection by a human. However, as products become smaller and lighter, wiring patterns become finer and more complex. In such a situation, it is difficult for a human to keep a very fine wiring pattern for a long time while maintaining high inspection accuracy, and automation of the inspection is strongly desired.

【0003】配線パターンの欠陥検出方式としては、ジ
ョージ エル.シー.サンとアニル.ケイ.ジェイン
(Jorge L.C.Sanz and Anil K.Jain :"Machine-vision
techniques for inspection of printed wiring boards
and thick-film circuits",Optical Society of Ameri
ca,Vol.3,No.9,september,pp1465-1482,1986)らにより
数多くの方式が紹介されており、主にデザインルール法
と比較法の2つの方式に大別することができる。しか
し、これらの方法は一長一短がある。
As a method for detecting a defect in a wiring pattern, George L. et al. C. Saint and Anil. Kei. Jane (Jorge LCSanz and Anil K. Jain: "Machine-vision
techniques for inspection of printed wiring boards
and thick-film circuits ", Optical Society of Ameri
ca, Vol. 3, No. 9, september, pp. 1465-1482, 1986), etc., and a large number of methods are introduced, which can be roughly classified into two methods, a design rule method and a comparison method. However, these methods have advantages and disadvantages.

【0004】中でも、将来有望で興味深い方式として、
ジョン アール.マンデビル(JonR.Mandevile:"Novel
method for analysis of printed circuit images",IBM
J.Res.DEVELOP.,VOL.29,NO.1,JANUARY,1985)のものが
あり、2値化した画像データを収縮または膨張させたの
ち細線化し、配線パターンの欠陥を検出する方法を提案
しており、以下に従来例として説明する。
Among the promising and interesting methods,
John Earl. Mandeville (JonR. Mandevile: "Novel
method for analysis of printed circuit images ", IBM
J. Res. DEVELOP., VOL. 29, NO. 1, JANUARY, 1985), which proposes a method for detecting defects in wiring patterns by shrinking or expanding the binarized image data and then thinning it. This will be described below as a conventional example.

【0005】図8に、欠陥検出の処理の流れを示す。
(a)〜(d)は断線の検出処理を示し、(e)〜
(h)はショートの検出処理を示している。
FIG. 8 shows a flow of a defect detection process.
(A) to (d) show disconnection detection processing, and (e) to (e)
(H) shows a short detection process.

【0006】(a)は、欠陥を含む画像データを示して
おり、b点およびc点が線幅異常と断線の致命的欠陥と
し、a点は欠陥としないものとしている。第1ステップ
として(b)では、画像の収縮処理(周辺から一画素づ
つ削り取る処理)を行う。この処理により、b点の欠陥
が断線となり欠陥を誇張することになる。第2ステップ
として(c)では、細線化処理(一本の線になるまで周
辺から一画素づつ削り取る処理を繰り返す)を行う。こ
れにより、配線パターンは一本の線となる。第3ステッ
プとし(d)では、3×3論理マスクを走査させLUT
(ルック・アップ・テーブル)を参照しながら欠陥検出
を行い、b点およびc点が断線として検出(□印)でき
る。さらに、端子部と配線パターンとの接合点も検出
(○印)している。
FIG. 1A shows image data containing a defect. Points b and c are fatal defects due to abnormal line width and disconnection, and point a is not a defect. In the first step (b), an image contraction process (a process of removing one pixel from the periphery) is performed. As a result of this processing, the defect at point b is broken and the defect is exaggerated. In the second step (c), a thinning process (repeating the process of removing one pixel at a time from the periphery until a single line is performed) is performed. Thus, the wiring pattern becomes one line. In the third step (d), the LUT is scanned by scanning the 3 × 3 logic mask.
The defect detection is performed with reference to the (look-up table), and the point b and the point c can be detected as a disconnection (marked with □). Further, the junction between the terminal portion and the wiring pattern is also detected (marked with ○).

【0007】次に、ショートおよび線間異常について
(e)〜(h)の処理の流れに沿って説明する。
Next, short-circuits and line-to-line abnormalities will be described with reference to the processing flows (e) to (h).

【0008】(e)は、欠陥を含む画像データを示して
おり、b点およびc点を線間異常とショートの致命的欠
陥とし、a点は欠陥としないものとしている。
FIG. 3E shows image data including a defect. Points b and c are fatal defects of line-to-line abnormalities and short-circuits, and point a is not a defect.

【0009】第1ステップとして(f)では、画像の膨
張処理(周辺画素から一画素づつ膨らませる)を行い、
これによりb点がショート状態になる。第2ステップと
して(g)では、細線化処理を行い、一本の線にする。
第3ステップとして(h)では、3×3論理マスクを走
査させLUT(ルック・アップ・テーブル)を参照しな
がら欠陥検出を行い、b点およびc点がT分岐としてシ
ョートが検出(□印)できる。さらに、端子部と配線パ
ターンとの接合点も検出(○印)している。
In the first step (f), an image expansion process (expanding one pixel at a time from peripheral pixels) is performed.
As a result, the point b is short-circuited. In the second step (g), a thinning process is performed to make a single line.
In the third step (h), a 3 × 3 logic mask is scanned to detect a defect while referring to an LUT (look-up table), and a short circuit is detected as a point B and a point C as a T branch (marked with □). it can. Further, the junction between the terminal portion and the wiring pattern is also detected (marked with ○).

【0010】以上のようにして、断線や線幅異常および
ショートや線間異常が検出できる。なお、細線化処理・
膨張処理および収縮処理等の画像処理手法は、図形処理
の一般的な手法であるので詳細な説明は省略した。
As described above, disconnection, line width abnormality, short circuit, and line-to-line abnormality can be detected. In addition, thinning processing
The image processing methods such as the expansion processing and the contraction processing are general methods of graphic processing, and thus detailed description is omitted.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
2値化画像を収縮や膨張処理を施し、欠陥を誇張した上
で細線化し3×3の論理マスクを走査し欠陥を検出する
方式について説明した。この方法は、デザインルール法
に基づくもので、一般的には基準データと比較しT分岐
のような特徴を設計によるものか欠陥によるものかを判
定している。しかし、製造課程で、特にエッチング工程
において常に安定に維持管理することは困難であり、配
線のパターン幅は標準パターンに対して±20〜±40
%程度の許容差を設けていることが多い。そこで、細線
化処理において、−20〜−40%の配線パターンが細
くなる方と+20〜+40%の配線パターンが太くなる
方では、スケルトン画像のできかたが大きく異なること
になる。この場合、基準データと比較する際、スケルト
ン画像が一本の線になる場合とならない場合があり、T
分岐等の位置座標が変化したり非常に不安定となり虚報
の多い検査装置となる。
As described above,
A method has been described in which a binarized image is subjected to shrinkage or dilation processing, a defect is exaggerated, a thin line is formed, and a 3 × 3 logical mask is scanned to detect the defect. This method is based on a design rule method, and generally determines whether a feature such as a T-branch is due to a design or a defect by comparing it with reference data. However, in the manufacturing process, it is difficult to always maintain and maintain a stable pattern especially in the etching process, and the wiring pattern width is ± 20 to ± 40 with respect to the standard pattern.
In many cases, a tolerance of about% is provided. Therefore, in the thinning process, the way of forming a skeleton image is significantly different between a case where the wiring pattern of -20 to -40% is thinner and a case where the wiring pattern of +20 to + 40% is thicker. In this case, when compared with the reference data, the skeleton image may or may not be a single line, and T
The position coordinate of a branch or the like changes or becomes very unstable, so that the inspection apparatus has many false reports.

【0012】本発明は、上記課題を鑑み簡単な構成で、
エッチング工程等の製造工程の不安定性を吸収し安定に
検査できる配線パターン検査装置を提供するものであ
る。
The present invention has a simple configuration in view of the above problems,
An object of the present invention is to provide a wiring pattern inspection apparatus capable of absorbing the instability of a manufacturing process such as an etching process and performing a stable inspection.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の技術的課題は、プリント基板上に形成された
配線パターンを光電変換する画像入力手段と、前記画像
入力手段からの濃淡画像を2値画像に変換する2値化手
段と、配線パターンの背景側から連結性を保持しつつ1
画素づつ所定n画素細めて連結したスケルトン画像に変
換する細線化処理手段と、前記前細線化処理手段からの
スケルトン画像から終端とT分岐等の特徴点を検出し、
その特徴点の識別コードと座標からなる特徴情報を抽出
する第1の特徴抽出手段と、予め標準良品基板で前記細
線化処理手段からのn−m段目、n段目およびn+m段
のスケルトン画像からそれぞれ終端とT分岐等の特徴
を検出し、さらに、各細線化段数の特徴点の論理積お
よび論理和した識別コードと座標からなる特徴情報を抽
出する第2の特徴抽出手段と、前記第2の特徴抽出手段
からの特徴情報を基準データとして記憶する特徴情報記
憶手段と、前記第1の特徴抽出手段からの特徴情報と前
記特徴情報記憶手段からの基準データと比較し真の欠陥
のみを検出する判定手段から構成したものである。
The technical problem of the present invention to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION includes an image input means for photoelectrically converting a wiring pattern formed on the PCB, shading from the image input means A binarizing means for converting an image into a binary image;
A thinning processing means for converting the image into a skeleton image condensed by n pixels by a predetermined number of pixels, and detecting a feature point such as an end and a T branch from the skeleton image from the pre-thinning processing means ;
First feature extracting means for extracting feature information comprising an identification code and coordinates of the feature point, and mn-th , n-th, and n + m-th stages from the thinning processing means on a standard non-defective substrate in advance.
Features such as terminal and T-branch from skeleton image of eyes
A second feature extraction unit for detecting points and further extracting feature information comprising an identification code and coordinates obtained by performing a logical product and a logical sum of feature points of each thinning stage number, and a feature from the second feature extraction unit. A feature information storage means for storing information as reference data; and a determination means for comparing the feature information from the first feature extraction means with the reference data from the feature information storage means to detect only true defects. It is.

【0014】[0014]

【作用】本発明は、プリント基板上に形成された配線パ
ターンを光電変換し、得られた濃淡画像を2値化手段に
より2値画像に変換する。配線パターンの背景側から連
結性を保持しつつ所定n画素細めて連結したスケルトン
画像を得、終端およびT分岐等の特徴点を検出し、その
特徴点の識別コードとその座標からなる特徴情報として
第1の特徴抽出を行う。予め標準良品基板により、細線
化処理手段からのn段目およびn段±m段目のスケルト
ン画像からそれぞれ終端とT分岐等の特徴を検出し、
各細線化段数の特徴点の論理積および論理和した識別コ
ードとその座標からなる特徴情報を第2の特徴抽出とし
て検出を行い、基準データとして保存する。被検査基板
において、第1の特徴抽出を行い先の基準データと比較
し真の欠陥のみを検出することにより製造工程の不安定
性を吸収するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention, a wiring pattern formed on the print substrate to photoelectric conversion, converts the grayscale image obtained by the binarization means binary image. A skeleton image connected by narrowing a predetermined n pixels while maintaining the connectivity from the background side of the wiring pattern is obtained, and the characteristic points such as the termination and the T branch are detected.
A first feature extraction is performed as feature information including a feature point identification code and its coordinates . In advance, feature points such as the end and T branch are detected from the skeleton images of the nth stage and the nth stage ± mth stage from the thinning processing means using a standard non-defective substrate,
Logical product and logical hydrated identification feature points of each thinning stages
Feature information consisting of the code and its coordinates as the second feature extraction
And store it as reference data. In the inspection target substrate, the first feature is extracted and compared with the previous reference data to detect only true defects, thereby absorbing the instability of the manufacturing process.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図1を参照しながら本発明の一実施例
について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0016】図1は、本発明の配線パターン検査装置の
一実施例を示すブロック図である。図1において、10
1はプリント基板、102はリング状のライトガイドな
どの拡散照明装置104とCCDカメラのような撮影装
置103を備えた画像入力手段、105は濃淡画像を2
値画像に変換する2値化手段、106は背景から1画素
づつ細める細線化処理手段、107はスケルトン画像か
ら終端・T分岐等の特徴を抽出する第1の特徴抽出手
段、109は標準良品基板を用いてスケルトン画像から
終端・T分岐等の特徴を抽出する第2の特徴抽出手段、
110は第2の特徴抽出手段からの特徴情報を基準デー
タとして記憶する特徴情報記憶手段、108は被検査基
板で特徴抽出した特徴と基準データとを比較し真の欠陥
のみを検出する判定手段である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a wiring pattern inspection apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 10
Reference numeral 1 denotes a printed circuit board; 102, an image input unit including a diffused illumination device 104 such as a ring-shaped light guide; and an imaging device 103 such as a CCD camera.
Binarizing means for converting into a value image; 106, a thinning processing means for thinning one pixel at a time from the background; 107, a first feature extracting means for extracting features such as terminal and T branches from the skeleton image; 109, a standard non-defective substrate A second feature extraction unit for extracting features such as terminal end and T-branch from the skeleton image using
Reference numeral 110 denotes a feature information storage unit that stores the feature information from the second feature extraction unit as reference data, and 108 denotes a determination unit that compares features extracted from the substrate to be inspected with the reference data and detects only true defects. is there.

【0017】以上のように構成された配線パターン検査
装置について、その動作を説明する。まず、検査対象で
あるプリント基板101を、CCDカメラ等を用いた画
像入力手段102で撮像し濃淡画像を得る。本実施例で
は、画像入力手段102としてCCDラインセンサカメ
ラを用いた例について説明する。照明系は特に限定しな
いが、基材(ガラスエポキシ等)と銅パターンとの反射
輝度差の大きい600nm付近の波長を用いると容易に
2値化できることは良く知られている。また、最近で
は、超高輝度LED(例えばGaAlAs 660nm
またはInGaAlP 620nm)を商品化され、ラ
イン上に並べるのも有効な照明方法と言える。得られた
濃淡画像を2値化手段105で、予め濃度ヒストグラム
等で求めた閾値レベルで2値画像に変換する。ここで、
配線パターン側を”1”に、基材側を”0”に2値化す
るものとする。変換された2値画像を、細線化手段10
6で背景側から連結性を保持しつつ所定n画素細め連結
したスケルトン画像を得る。第1の特徴抽出手段107
は、細線化手段106からのスケルトン画像から終端お
よびT分岐等の特徴抽出を行う。第2の特徴抽出手段1
09は、予め標準良品基板において細線化手段106か
らのn段目およびn段±m段目のスケルトン画像からそ
れぞれ終端およびT分岐等を抽出し、論理積および論理
和したものを特徴情報として抽出する。特徴情報記憶手
段110は、第2の特抽出手段109からの特徴情報を
基準データとして記憶する。判定手段108は、被検査
基板において第1の特徴抽出手段107からの特徴情報
と特徴情報記憶手段110からの基準データを比較し真
の欠陥のみを検出するものである。検出された欠陥情報
は、図1に記載されていないが座標と共に端末に表示し
たり記憶装置に蓄えられ必要に応じて読みだされオペレ
ータに通知されるものである。以上の動作を繰り返し、
順次行うことによりプリント基板101の全面について
検査することができる。この一連の動作は、適当な信号
により同期して行うものである。
The operation of the wiring pattern inspection apparatus configured as described above will be described. First, a printed circuit board 101 to be inspected is imaged by an image input means 102 using a CCD camera or the like to obtain a grayscale image. In this embodiment, an example in which a CCD line sensor camera is used as the image input unit 102 will be described. The illumination system is not particularly limited, but it is well known that binarization can be easily performed by using a wavelength near 600 nm where the reflection luminance difference between the substrate (eg, glass epoxy) and the copper pattern is large. Recently, ultra-high brightness LEDs (for example, GaAlAs 660 nm)
Or InGaAlP (620 nm) is commercialized, and it can be said that arranging them on a line is also an effective illumination method. The obtained grayscale image is converted into a binary image by a binarizing means 105 at a threshold level previously obtained from a density histogram or the like. here,
The wiring pattern side is binarized to “1” and the base material side is binarized to “0”. The converted binary image is converted to thinning means 10
In step 6, a skeleton image narrowed by a predetermined number of n pixels while maintaining connectivity from the background side is obtained. First feature extraction means 107
Performs feature extraction such as termination and T-branch from the skeleton image from the thinning means 106. Second feature extraction means 1
In step 09, the terminal and the T-branch are extracted from the skeleton images of the nth and nth ± mth stages from the thinning means 106 on the standard non-defective board, respectively, and the logical product and the logical sum are extracted as the characteristic information. I do. The feature information storage unit 110 stores the feature information from the second feature extraction unit 109 as reference data. The judging means 108 compares the characteristic information from the first characteristic extracting means 107 with the reference data from the characteristic information storing means 110 on the substrate to be inspected, and detects only true defects. The detected defect information is not shown in FIG. 1, but is displayed on the terminal together with the coordinates, or is stored in a storage device, read out as needed, and notified to the operator. Repeat the above operation,
By sequentially performing the inspection, the entire surface of the printed circuit board 101 can be inspected. This series of operations is performed in synchronization with an appropriate signal.

【0018】次に、図2〜図5を用いて、細線化処理手
段106・第1の特徴抽出手段107・判定手段108
・第2の特徴抽出手段109および特徴情報記憶手段1
10についてさらに詳しく説明する。
Next, a thinning processing means 106, a first feature extraction means 107, and a judgment means 108 will be described with reference to FIGS.
• Second feature extraction means 109 and feature information storage means 1
10 will be described in more detail.

【0019】細線化手段106を、図2および図3を用
いて詳細に説明する。図2は、細線化手段106のブロ
ック図である。一般的に細線化処理は、一面分のフレー
ムメモリを用いて配線パターンの背景側から連結性を保
持しつつ1画素づづ細めていく処理を複数回または全て
の配線パターンが連結した1画素幅のスケルトン画像に
なるまで繰り返し行うものである。また、この方法では
処理時間がかかるために、一画素処理の細線化ユニット
を後述するハードウエアで構成し、これを任意段パイプ
ラインで処理することによりリアルタイム処理を可能と
している。よって、図2は、2値画像201を入力し、
一画素処理の細線化ユニット202〜206でn段のパ
イプライン処理を施し、細線化画像208をリアルタイ
ムで得るものである。また、基準データを作成するため
に、細線化処理#n−m段目、#n段目および#n+m
段目からのスケルトン画像を出力し、同期を取るために
メモリ210で遅延させてスケルトン画像n−m20
9、スケルトン画像n208およびスケルトン画像n+
m207を得るものである。
The thinning means 106 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a block diagram of the thinning means 106. In general, the thinning processing is performed by using a frame memory for one surface to perform thinning one pixel at a time while maintaining the connectivity from the background side of the wiring pattern a plurality of times or one pixel width in which all the wiring patterns are connected. This is repeated until a skeleton image is obtained. In addition, since this method requires a long processing time, a thinning unit for one-pixel processing is configured by hardware described later, and real-time processing can be performed by processing the thinning unit in an arbitrary-stage pipeline. Therefore, FIG. 2 inputs the binary image 201,
The thinning units 202 to 206 for one pixel process perform n-stage pipeline processing to obtain a thinned image 208 in real time. Further, in order to create the reference data, the thinning process # n-m-th stage, # n-th stage, and # n + m
The skeleton image from the stage is output, and is delayed by the memory 210 to synchronize the skeleton image nm-m20.
9, skeleton image n208 and skeleton image n +
m207 is obtained.

【0020】一画素処理の細線化ユニットについて、以
下に簡単に説明する。細線化処理については、線図形処
理の画像処理手法と良く知られた方式で、例えば「田
村:図形の細線化についての比較研究、情報処理学会イ
メージプロセッシング研資、1−1(1975)」で各
方法の比較検討を行っている。図3に一例として良く知
られている細線化処理方式を示し説明する。図3は、入
力された2値画像301を、ラインメモリ306、3×
3の走査窓307およびLUTn308で構成されたマ
スク処理を4つのサブサイクル302〜305に分けて
処理を行い細線化画像309を出力するもので、各サブ
サイクルとも同一構成でLUT(ルックアップテーブ
ル)の内容のみが異なるものである。
The thinning unit for one pixel processing will be briefly described below. The thinning process is a well-known image processing method of line graphic processing, and is described in, for example, "Tamura: Comparative Study on Thinning of Figures, IPSJ Image Processing Funding, 1-1 (1975)". We are comparing each method. FIG. 3 shows and describes a well-known thinning processing method as an example. FIG. 3 shows a case where the input binary image 301 is stored in a line memory 306, 3 ×
The mask processing composed of three scan windows 307 and LUTn 308 is divided into four subcycles 302 to 305 to perform processing and output a thinned image 309. Each subcycle has the same configuration and an LUT (lookup table) Only the content of

【0021】次に、図4(a)に第1の特徴抽出手段1
07の詳細ブロック図を示し、以下に説明する。第1の
特徴抽出手段107は、スケルトン画像n401を入力
しラインメモリ402と3×3走査窓403およびLU
T404とでマスク処理をするもので、スケルトン画像
n401の注目画素およびその周辺画素とのパターンか
ら特徴点を検出するもの、LUTの一例として図4
(b)、図4(c)にそれぞれ端点の検出パターンとT
分岐の検出パターンを示す。
Next, FIG. 4A shows the first feature extracting means 1.
07 is shown in the detailed block diagram and described below. The first feature extracting unit 107 receives the skeleton image n401, and inputs the skeleton image n401 to the line memory 402, the 3 × 3 scanning window 403, and the LU.
FIG. 4 shows an example of an LUT in which a mask process is performed in T404 and a feature point is detected from a pattern of a target pixel and its peripheral pixels in a skeleton image n401.
4 (b) and FIG.
4 shows a branch detection pattern.

【0022】図5に第2の特徴抽出手段109の詳細ブ
ロック図を示し、以下に説明する。第2の特徴抽出手段
109は、スケルトン画像n−m501を入力しライン
メモリ502と3×3走査窓503およびLUT504
とでマスク処理により端点505およびT分岐506を
検出する。同様に、スケルトン画像nおよびスケルトン
画像n+mについても同様の構成でそれぞれ端点および
T分岐を検出する。さらに、検出されたそれぞれの端点
505、511、517およびT分岐506、512、
518の特徴点は、特徴点毎に論理積回路519、52
1および論理和回路520、522で論理演算され端
23および端点524とT分岐525およびT分岐5
26を得る。
FIG. 5 shows a detailed block diagram of the second feature extracting means 109, which will be described below. The second feature extraction unit 109 receives the skeleton image nm 501 and receives a line memory 502, a 3 × 3 scanning window 503, and an LUT 504.
Detecting the end points 5 05 and T min Toki 5 06 by the mask processing with the. Similarly, for the skeleton image n and the skeleton image n + m, an end point and a T-branch are detected with the same configuration. In addition, each detected endpoint 505, 511, 517 and T-branch 506, 512,
The feature points 518 are provided by AND circuits 519 and 52 for each feature point.
End point is logical operations in 1 and the OR circuit 520, 522
5 23 and the end point 5 24 and T min Toki 5 25 and T-branch 5
26 is obtained.

【0023】次に、特徴情報記憶手段110および判定
手段108について、図6を用いて以下に説明する。
Next, the characteristic information storage means 110 and the judgment means 108 will be described below with reference to FIG.

【0024】特徴情報記憶手段110は、予め標準良品
基板を用いて第2の特徴抽出手段109からの特徴情報
を基準データとして記憶し検査時に読みだされるもので
ある。第2の特徴抽出手段601からの特徴情報は、I
/F603を介してCPU605により座標情報と共に
第1のメモリ(特徴情報記憶手段)607に記憶され
る。
The characteristic information storage means 110 stores the characteristic information from the second characteristic extraction means 109 as reference data using a standard non-defective substrate in advance and is read at the time of inspection. The feature information from the second feature extraction means 601 is I
The information is stored in the first memory (feature information storage unit) 607 together with the coordinate information by the CPU 605 via the / F 603.

【0025】また、判定手段108は、第1の特徴抽出
手段602からの特徴情報はI/F604を介してCP
Uに通知され、特徴情報記憶手段である第1のメモリか
ら読みだされた基準データと比較され真の欠陥を検出す
るものである。
The determining means 108 determines that the characteristic information from the first characteristic extracting means 602 is
U is notified to detect a true defect by comparing with the reference data read from the first memory which is the feature information storage means.

【0026】図7に、判定手段108の処理フローを示
し説明する。ステップ(a)は、第1の特徴抽出手段か
ら特徴情報が発生する度にCPU605に通知される。
ステップ(b)は、特徴情報が通知されるとCPU60
5は第1のメモリ607から基準データを読みだす。ス
テップ(c)は、通知された特徴情報と基準データのX
Yの座標と特徴を比較する。一致した場合は、ステップ
(d)に進み良品として判定され次の特徴情報の通知を
待つ。不一致の場合は、ステップ(e)に進み欠陥とし
て判定され座標情報と共に欠陥情報は第2のメモリに記
憶され、次の特徴情報の通知を待つ。これを、1枚の基
板が終了するまで繰り返し行うもので、処理終了後第2
のメモリに記憶された欠陥情報は読みだされI/F60
9を介して確認装置610に転送される。確認装置61
0は、本発明とは直接関係しないが参考のために説明す
るもので、一般的には現在の欠陥検出技術では完全に欠
陥のみを検出することはできず、欠陥情報をもとに最終
的には目視により再確認するとともに単純な欠陥は修正
するものである。
FIG. 7 shows a processing flow of the judgment means 108 and will be described. Step (a) is notified to the CPU 605 every time feature information is generated from the first feature extraction unit.
In step (b), when the characteristic information is notified, the CPU 60
Reference numeral 5 reads reference data from the first memory 607. In step (c), the notified feature information and the X
Compare the Y coordinate with the feature. If they match, the process proceeds to step (d), and is judged as a non-defective product, and waits for notification of the next feature information. If they do not match, the process proceeds to step (e), where the defect information is determined as a defect, and the defect information is stored in the second memory together with the coordinate information, and a notification of the next feature information is awaited. This is repeated until one substrate is completed.
The defect information stored in the memory of the I / F 60 is read out.
9 to the confirmation device 610. Confirmation device 61
0 is not directly related to the present invention but is described for reference. Generally, current defect detection technology cannot completely detect only a defect, and the final defect detection is based on defect information. Is to reconfirm visually and to correct simple defects.

【0027】次に、基準データについて、一例を示しさ
らに詳しく説明する。表1にエッチングの程度と細線化
処理の段数の関係を示すが、横軸は細線化の段数、縦軸
はエッチングの度合いを示している
Next, the reference data will be described in more detail with reference to an example. Table 1 shows the relationship between the degree of etching and the number of thinning steps.
Indicates the degree of etching .

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】細線化n−mは、線幅+20%(エッチン
グ過小)を、細線化nは線幅±0%(エッチング標準)
を、細線化n+mは線幅−20%(エッチング過多)を
示している。また、○はT分岐や端点が検出されたこと
を示し、●は有限回数の細線化では一画素幅にならず検
出できなかったことを示しており、細線化の段数の多い
程T分岐や端点が検出されていることがわかる。同時
に、本発明の特徴である、各細線化段数の特徴点の論理
積と論理和とを示している。また、基準データとして、
座標(x、y)と識別コード(T分岐や端点)からなる
データ形式例を表2に示す。
The thinning nm is a line width + 20% (etching is too small), and the thinning n is a line width ± 0% (etching standard).
And thinning n + m indicates a line width of −20% (excessive etching). In addition, ○ indicates that a T-branch or an end point was detected, and ● indicates that a finite number of thinnings could not be detected without a single pixel width. It can be seen that the end point has been detected. At the same time, a logical product and a logical sum of characteristic points of each number of thinning stages, which are features of the present invention, are shown. Also, as reference data ,
Table 2 shows an example of a data format including the coordinates (x, y) and the identification code (T branch or end point) .

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】さらに、識別コードにおける論理積と論理
和のビットの組合せにより判定する際の意味を表3に示
している。
Further, logical product and logic in the identification code
Table 3 shows the meaning of determination based on the combination of the bits of the sum .

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】よって、比較判定において、論理積と論理
和が”1、1”のときは安定して検出されるために一致
不一致を直接判定すれば良いが、論理積と論理和が”
0、1”の場合は線幅が細線化段数nの(2n+1)×
分解能付近にあるために検出される場合と検出されない
場合があり、比較判定としては両者を良品判定とするか
比較判定の対象から外すことにより安定した処理が実現
できる。
Therefore, in the comparison judgment, when the logical product and the logical sum are "1 and 1", it is sufficient to directly determine the coincidence or non-coincidence in order to stably detect the logical product and the logical sum.
In the case of 0, 1 ", the line width is (2n + 1) × the number of thinning stages n.
In some cases, the detection is performed because of being close to the resolution, and in the other case, the detection is not performed. As the comparison determination, stable processing can be realized by determining both as non-defective products or excluding them from the comparison.

【0034】なお、本実施例では、各細線化段数の特徴
点の論理積と論理和との組合せで判定するものについて
説明したが、論理積のみあるいは論理和のみでも判定す
ることは可能であることを付け加えておく。また、本実
施例では、第1の特徴抽出手段と第2の特徴手段とを分
離して説明したが、第2の特徴抽出手段のみで機能を切
り換えて容易に実現できるものである。
Although the present embodiment has been described for the case where the determination is made by a combination of the logical product and the logical sum of the characteristic points of each thinning stage number, the determination can be made only by the logical product or only the logical sum. Let me add that. Further, in the present embodiment, the first feature extracting means and the second feature means have been described separately, but the functions can be easily switched by only the second feature extracting means.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、第1にプ
リント基板上に形成された配線パターンを光電変換し、
得られた濃淡画像を2値化手段により2値画像に変換す
る。配線パターンの背景側から連結性を保持しつつ所定
n画素細めて連結したスケルトン画像を得、終端および
T分岐等の検出し、その特徴点の識別コードとその座標
からなる特徴情報の第1の特徴抽出を行う。予め標準良
品基板により、細線化処理手段からのn段目およびn段
±m段目のスケルトン画像からそれぞれ終端とT分岐等
の特徴を検出し、各細線化段数の特徴点の論理積およ
び論理和した識別コードとその座標からなるものを特徴
情報として第2の特徴抽出を行い基準データとして保存
する。被検査基板において、第1の特徴抽出を行い先の
基準データと比較し真の欠陥のみを検出することにより
製造工程による線幅の許容値からくる有限回数の細線化
処理の不安定性を吸収し、虚報の少ない検査装置が提供
でき、その効果は大なるものがある。
As described above, according to the present invention, first, a wiring pattern formed on a printed circuit board is photoelectrically converted,
The obtained grayscale image is converted into a binary image by the binarizing means. A skeleton image connected by narrowing a predetermined n pixels while maintaining the connectivity from the background side of the wiring pattern is obtained, the terminal end and the T branch are detected, the identification code of the feature point and its coordinates
The first feature extraction of feature information consisting of Using a standard non-defective substrate in advance, feature points such as the end and T-branch are detected from the skeleton images of the nth and nth ± mth stages from the thinning processing means, and the logical product of the feature points of the respective thinning stages is detected. A second feature extraction is performed by using a logical sum of the identification code and its coordinates as feature information and stored as reference data. The first feature extraction is performed on the substrate to be inspected, and only the true defect is detected by comparing with the reference data, thereby absorbing the instability of the finite number of thinning processes from the allowable line width due to the manufacturing process. In addition, an inspection apparatus with few false alarms can be provided, and its effect is significant.

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

【図1】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
FIG. 1 is a block diagram of a wiring pattern inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例における配線パターン検査装置の要部
である細線化手段のブロック結線図
FIG. 2 is a block diagram of a thinning unit which is a main part of the wiring pattern inspection apparatus in the embodiment.

【図3】同実施例における配線パターン検査装置の要部
である細線化ユニットの詳細ブロック図
FIG. 3 is a detailed block diagram of a thinning unit which is a main part of the wiring pattern inspection apparatus in the embodiment.

【図4】(a)同実施例における配線パターン検査装置
の要部である第1の特徴抽出手段のブロック結線図 (b)同実施例における配線パターン検査装置の端点検
出パターンの概念図 (c)同実施例における配線パターン検査装置のT分岐
検出パターンの概念図
FIG. 4A is a block diagram of a first feature extraction unit which is a main part of the wiring pattern inspection apparatus in the embodiment; FIG. 4B is a conceptual diagram of an end point detection pattern of the wiring pattern inspection apparatus in the embodiment; FIG. 4 is a conceptual diagram of a T-branch detection pattern of the wiring pattern inspection apparatus in the embodiment.

【図5】同実施例における配線パターン検査装置の要部
である第2の特徴抽出手段のブロック結線図
FIG. 5 is a block connection diagram of a second feature extraction unit which is a main part of the wiring pattern inspection apparatus in the embodiment.

【図6】同実施例における配線パターン検査装置の要部
である特徴情報記憶手段と判定手段のブロック結線図
FIG. 6 is a block diagram of a feature information storage unit and a determination unit which are main parts of the wiring pattern inspection apparatus according to the embodiment;

【図7】同実施例における配線パターン検査装置の要部
である判定手段の処理フローを示す図
FIG. 7 is a view showing a processing flow of a determination unit which is a main part of the wiring pattern inspection apparatus in the embodiment.

【図8】従来の配線パターンの検査処理の流れを示す図FIG. 8 is a diagram showing a flow of a conventional wiring pattern inspection process;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 プリント基板 102 CCDカメラ 103 画像入力手段 104 照明手段 105 2値化手段 106 細線化手段 107 第1の特徴抽出手段 108 判定手段 109 第2の特徴抽出手段 110 特徴情報記憶手段 201 2値画像 202〜206 細線化処理ユニット 207〜209 スケルトン画像 210 メモリ 301 2値画像 302〜305 細線化サブサイクル 306 ラインメモリ 307 走査窓 308 LUT(ルックアップテーブル) 309 細線化画像 401 スケルトン画像n 402 ラインメモリ 403 走査窓 404 LUT 405 端点検出 406 T分岐検出 501、507、513 スケルトン画像 502、508、514 ラインメモリ 503、509、515 走査窓 504、510、516 LUT 505、511、517 端点検出 506、512、518 T分岐検出 519、521 論理積回路 520、522 論理和回路 523、524 端点 525、526 T分岐 601 第2の特徴抽出手段 602 第1の特徴抽出手段 603、604、609 I/F 605 CPU 606 CRT 607 第1のメモリ(特徴情報記憶手段) 608 第2のメモリ(欠陥情報の記憶) 610 確認装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Printed circuit board 102 CCD camera 103 Image input means 104 Illumination means 105 Binarization means 106 Thinning means 107 First feature extraction means 108 Judgment means 109 Second feature extraction means 110 Feature information storage means 201 Binary images 202 to 206 Thinning processing unit 207 to 209 Skeleton image 210 Memory 301 Binary image 302 to 305 Thinning subcycle 306 Line memory 307 Scan window 308 LUT (lookup table) 309 Thin line image 401 Skeleton image n 402 Line memory 403 Scan window 404 LUT 405 Endpoint detection 406 T-branch detection 501, 507, 513 Skeleton images 502, 508, 514 Line memories 503, 509, 515 Scanning windows 504, 510, 516 LUT 505, 11, 517 Endpoint detection 506, 512, 518 T branch detection 519, 521 Logical product circuit 520, 522 Logical sum circuit 523, 524 Endpoint 525, 526 T branch 601 Second feature extraction means 602 First feature extraction means 603, 604, 609 I / F 605 CPU 606 CRT 607 First memory (characteristic information storage means) 608 Second memory (storage of defect information) 610 Confirmation device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 秀彦 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番 1号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−73759(JP,A) 特開 平4−3271(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/88 H05K 3/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hidehiko Kawakami 3-10-1, Higashi-Mita, Tama-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Matsushita Giken Co., Ltd. (56) References JP-A-4-73759 (JP, A) Kaihei 4-3271 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01B 11/00-11/30 G01N 21/88 H05K 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 プリント基板上に形成された配線パター
ンを光電変換する画像入力手段と、前記画像入力手段か
らの濃淡画像を2値画像に変換する2値化手段と、配線
パターンの背景側から連結性を保持しつつ1画素づつ所
定n画素細めて連結したスケルトン画像に変換する細線
化処理手段と、前記前細線化処理手段からのスケルトン
画像から終端とT分岐等の特徴点を検出し、その特徴点
の識別コードと座標からなる特徴情報を抽出する第1の
特徴抽出手段と、予め標準良品基板で前記細線化処理手
段からのn−m段目、n段目およびn+m段目のスケル
トン画像からそれぞれ終端とT分岐等の特徴を検出
し、さらに、各細線化段数の特徴点の論理積および論理
和した識別コードとその座標からなる特徴情報を抽出す
る第2の特徴抽出手段と、前記第2の特徴抽出手段から
の特徴情報を基準データとして記憶する特徴情報記憶手
段と、前記第1の特徴抽出手段からの特徴情報と前記特
徴情報記憶手段からの基準データと比較し真の欠陥のみ
を検出する判定手段とを具備した配線パターン検査装
置。
An image input means for photoelectrically converting a wiring pattern formed on a printed circuit board; a binarizing means for converting a grayscale image from the image input means into a binary image; Thinning processing means for converting into a skeleton image connected by narrowing a pixel by a predetermined n pixels while maintaining connectivity, and detecting a feature point such as an end and a T branch from the skeleton image from the pre-thinning processing means ; Its features
A first feature extraction unit for extracting feature information comprising an identification code and coordinates of each of the skeleton images of the nm-th, n-th and n + m-th stages from the thinning processing unit on a standard non-defective substrate. A second feature extracting means for detecting a feature point such as a terminal end and a T-branch, and further extracting feature information consisting of a logical product and a logical sum of the feature points of each number of thinning stages and an identification code and its coordinates; A feature information storage unit that stores feature information from the second feature extraction unit as reference data, and compares the feature information from the first feature extraction unit with the reference data from the feature information storage unit to determine only true defects. A wiring pattern inspection apparatus comprising: a determination unit for detecting.
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