JP3006090B2 - グリーンシートの製造方法並びにグリーンシートの検査方法及びその装置 - Google Patents
グリーンシートの製造方法並びにグリーンシートの検査方法及びその装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はセラミック基板用グリー
ンシートの製造方法およびグリーンシート表面を光学的
に検査する欠陥検出方法に関する。
ンシートの製造方法およびグリーンシート表面を光学的
に検査する欠陥検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のセラミック基板やハイブリッドI
C等の製造方法として、サーキットテクノロジ,Vol
4,No3,PP151〜155(1989)に論じら
れている。また、セラミック基板やハイブリッドIC等
の表面に生じる微小凹凸欠陥を検出する方法として、特
開昭61−283857,特開平1−250810公報
で開示されている方法がある。
C等の製造方法として、サーキットテクノロジ,Vol
4,No3,PP151〜155(1989)に論じら
れている。また、セラミック基板やハイブリッドIC等
の表面に生じる微小凹凸欠陥を検出する方法として、特
開昭61−283857,特開平1−250810公報
で開示されている方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、グ
リーンシート表面の微小凹凸欠陥「しわ」,「すじ」,
「ふくれ」,「へこみ」,「ひび割れ」,「ブローホー
ル」などは、目視で検査して、不良品を排除している。
人間の目視による作業では、5μm程度の微小欠陥を検
出するのは困難であり、検査員の疲労等から欠陥を見逃
したり、作業者によって検査基準が異なったりして、不
良品を後工程に回し、印刷時のにじみ不良によるパター
ンショートや、積層はがれが生じるという課題を有して
いた。
リーンシート表面の微小凹凸欠陥「しわ」,「すじ」,
「ふくれ」,「へこみ」,「ひび割れ」,「ブローホー
ル」などは、目視で検査して、不良品を排除している。
人間の目視による作業では、5μm程度の微小欠陥を検
出するのは困難であり、検査員の疲労等から欠陥を見逃
したり、作業者によって検査基準が異なったりして、不
良品を後工程に回し、印刷時のにじみ不良によるパター
ンショートや、積層はがれが生じるという課題を有して
いた。
【0004】本発明の目的は、上記課題を解決すべくキ
ャスティング工程後のグリーンシートの不良部分あるい
は不良シートを確実に排除し、良品グリーンシートのみ
に回路パターンを印刷して、印刷にじみによる、パター
ンショート欠陥や、積層不良を生じさせない、グリーン
シートの製造方法を提供することである。
ャスティング工程後のグリーンシートの不良部分あるい
は不良シートを確実に排除し、良品グリーンシートのみ
に回路パターンを印刷して、印刷にじみによる、パター
ンショート欠陥や、積層不良を生じさせない、グリーン
シートの製造方法を提供することである。
【0005】また本発明の他の目的は、グリーンシート
表面に生じる、なだらかな傾斜を有している微小凹凸欠
陥を顕在化して確実に検出できるようにした欠陥の検出
方法を提供することにある。
表面に生じる、なだらかな傾斜を有している微小凹凸欠
陥を顕在化して確実に検出できるようにした欠陥の検出
方法を提供することにある。
【0006】また本発明の他の目的は、グリーンシート
表面のなだらかな傾斜をした微小凹凸欠陥を顕在化する
と共にひび割れやブローホール等の欠陥検出についても
配慮してこれらの欠陥をも確実に検出できるようにした
欠陥の検出方法を提供することにある。
表面のなだらかな傾斜をした微小凹凸欠陥を顕在化する
と共にひび割れやブローホール等の欠陥検出についても
配慮してこれらの欠陥をも確実に検出できるようにした
欠陥の検出方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、キャスティング工程後に、グリーンシートを光学的
に検出する手段を設け、その結果から良品グリーンシー
トを選択して、パターン印刷するようにした。
に、キャスティング工程後に、グリーンシートを光学的
に検出する手段を設け、その結果から良品グリーンシー
トを選択して、パターン印刷するようにした。
【0008】第1の手段は、スラリーをシート状のグリ
ーンシートに乾燥した直後の表面状態を光学的に検査し
て、良品部を選択後、切断してパターン印刷する。
ーンシートに乾燥した直後の表面状態を光学的に検査し
て、良品部を選択後、切断してパターン印刷する。
【0009】第2の手段は、キャスティング工程後のグ
リーンシートを適当な大きさに切断後、シート毎に光学
的に検査して、良品シートを選択してパターン印刷す
る。
リーンシートを適当な大きさに切断後、シート毎に光学
的に検査して、良品シートを選択してパターン印刷す
る。
【0010】また上記光学的検査を達成するために、低
角度で斜方照明する手段と、透過照明する手段によりグ
リーンシートの画像を検出し、検出した画像を平滑化す
る手段と、平滑化後に2次微分する手段と、2次微分画
像を2値化することにより、グリーンシートの欠陥を検
出するようにした。
角度で斜方照明する手段と、透過照明する手段によりグ
リーンシートの画像を検出し、検出した画像を平滑化す
る手段と、平滑化後に2次微分する手段と、2次微分画
像を2値化することにより、グリーンシートの欠陥を検
出するようにした。
【0011】上記低角度で斜方照明する手段は、グリー
ンシートのキャスティング工程の進行方向に対して、3
0°〜90°の斜め方向から照射し、且つ、グリーンシ
ートの表面から15°以内の低い角度で照明するように
した。
ンシートのキャスティング工程の進行方向に対して、3
0°〜90°の斜め方向から照射し、且つ、グリーンシ
ートの表面から15°以内の低い角度で照明するように
した。
【0012】
【作用】セラミック基板は、アルミナやムライトを主成
分とした粉末と溶剤が混合している液状のスラリーをキ
ャスティング工程で乾燥して、生シートのグリーンシー
トを作成し、スルーホール形成、導体充填、導体印刷、
積層・焼結して完成する。上記キャスティング工程で
は、液状のスラリーを乾燥炉内で連続送りしながら長時
間乾燥させて、厚さ0.2mm程度のやわらかいグリーン
シートにする。この乾燥状態の不具合、例えば、乾燥温
度,湿度,乾燥炉内の風量,風速等の変動により、図1
1に示すようにグリーンシート表面に高さあるいは深さ
が5〜20μm、幅あるいは直径が0.1mm〜2mm程度
のなだらかな傾斜を有している微小な凹凸欠陥、「し
わ」(図11(a)に示す。),「すじ」(図11
(b)に示す。),「ふくれ」(図11(c)に示
す。),「へこみ」(図11(d)に示す。
分とした粉末と溶剤が混合している液状のスラリーをキ
ャスティング工程で乾燥して、生シートのグリーンシー
トを作成し、スルーホール形成、導体充填、導体印刷、
積層・焼結して完成する。上記キャスティング工程で
は、液状のスラリーを乾燥炉内で連続送りしながら長時
間乾燥させて、厚さ0.2mm程度のやわらかいグリーン
シートにする。この乾燥状態の不具合、例えば、乾燥温
度,湿度,乾燥炉内の風量,風速等の変動により、図1
1に示すようにグリーンシート表面に高さあるいは深さ
が5〜20μm、幅あるいは直径が0.1mm〜2mm程度
のなだらかな傾斜を有している微小な凹凸欠陥、「し
わ」(図11(a)に示す。),「すじ」(図11
(b)に示す。),「ふくれ」(図11(c)に示
す。),「へこみ」(図11(d)に示す。
【0013】)などの欠陥が生じたり、「ひび割れ」,
「ブローホール」(図11(d)に示す。)などの欠陥
が生じたりする。これらの欠陥が生じているグリーンシ
ートに、導体をスクリーン印刷すると、図9(b)に示
すように、印刷にじみが生じ、パターンがショートする
要因となる。
「ブローホール」(図11(d)に示す。)などの欠陥
が生じたりする。これらの欠陥が生じているグリーンシ
ートに、導体をスクリーン印刷すると、図9(b)に示
すように、印刷にじみが生じ、パターンがショートする
要因となる。
【0014】また、「ひび割れ」や、「ブローホール」
などがあると、積層・焼結時にグリーンシート同志の接
着力が低下し、積層はがれが生じる。
などがあると、積層・焼結時にグリーンシート同志の接
着力が低下し、積層はがれが生じる。
【0015】本発明では、キャスティング工程直後のグ
リーンシートの表面状態を光学的に検査するため、表面
の「しわ」,「すじ」,「ふくれ」,「へこみ」や内部
に生じている「ひび割れ」,「ブローホール」などの欠
陥が生じている部分を除いて、シート状の良品部あるい
は切断後の良品シートのみをパターン印刷や積層するこ
とができるためグリーンシート製造工程で、パターン印
刷時のにじみ不良によるパターンショートや、積層はが
れを生じることはない。つぎに、光学的検査の個々の作
用を説明する。
リーンシートの表面状態を光学的に検査するため、表面
の「しわ」,「すじ」,「ふくれ」,「へこみ」や内部
に生じている「ひび割れ」,「ブローホール」などの欠
陥が生じている部分を除いて、シート状の良品部あるい
は切断後の良品シートのみをパターン印刷や積層するこ
とができるためグリーンシート製造工程で、パターン印
刷時のにじみ不良によるパターンショートや、積層はが
れを生じることはない。つぎに、光学的検査の個々の作
用を説明する。
【0016】グリーンシートの表面に生じる「しわ」,
「すじ」状の欠陥は図8で示すようにキャスティング工
程のグリーンシートが進む方向に沿って生じる。このた
めキャスティング工程のグリーンシートが進む方向に対
して、30°〜90°の方向から低角度の斜方照明をす
ると、なだらかな傾斜をしている「しわ」,「すじ」の
斜面を明るく照明できる。また「へこみ」,「ふくれ」
などの局部的な凹凸の斜面も明るく照明できるため、グ
リーンシート表面の凹凸欠陥の斜面を明るく検出するこ
とができる。
「すじ」状の欠陥は図8で示すようにキャスティング工
程のグリーンシートが進む方向に沿って生じる。このた
めキャスティング工程のグリーンシートが進む方向に対
して、30°〜90°の方向から低角度の斜方照明をす
ると、なだらかな傾斜をしている「しわ」,「すじ」の
斜面を明るく照明できる。また「へこみ」,「ふくれ」
などの局部的な凹凸の斜面も明るく照明できるため、グ
リーンシート表面の凹凸欠陥の斜面を明るく検出するこ
とができる。
【0017】図5,6はグリーンシート等の表面がほぼ
完全な拡散面をしている表面の、傾斜部の検出原理を示
した図である。
完全な拡散面をしている表面の、傾斜部の検出原理を示
した図である。
【0018】斜方θよりグリーンシートを照明し、上方
より画像を検出した場合、シート上の1点Aの単位面積
当りの検出光量Iは次式で表わされる。
より画像を検出した場合、シート上の1点Aの単位面積
当りの検出光量Iは次式で表わされる。
【0019】点Aでの単位面積当りの照明光強度は I0×sin(θ+α)となり、 検出光量Iは I=I0×sin(θ+α)×sin(90°−α) ──
(1) となる。ここで照明光の絶対強度I0,拡散表面の反射
効率,検出系の損失等の定数を含めてCとして表わし、
(1)式を正規化すると I=C(sin(2α+θ)+sinθ) ──
(2) となる。ここに、αは1点Aにおけるシート表面の傾
き、Cは定数、また、グリーンシート表面は完全拡散面
であると仮定している。
(1) となる。ここで照明光の絶対強度I0,拡散表面の反射
効率,検出系の損失等の定数を含めてCとして表わし、
(1)式を正規化すると I=C(sin(2α+θ)+sinθ) ──
(2) となる。ここに、αは1点Aにおけるシート表面の傾
き、Cは定数、また、グリーンシート表面は完全拡散面
であると仮定している。
【0020】図6は、グリーンシート表面に傾斜角αお
よび−αの斜面があったとき、これによって生じるコン
トラストの計算値を照明角度θを横軸にとって示したも
のである。傾斜角αが0.3°,(高さ5μm,幅95
0μm)のなだらかな傾斜の欠陥では、照明角θが15
°以下でコントラストが急激に増加し、照明角θが10
°のとき0.03以上になっている。そこでコントラス
トが急激に増加する角度15°以内で照明すると、拡散
反射するグリーンシート表面の「しわ」,「すじ」,
「へこみ」,「ふくれ」などの、なだらかな傾斜部を明
るく検出でき光学的に顕在化することができる。
よび−αの斜面があったとき、これによって生じるコン
トラストの計算値を照明角度θを横軸にとって示したも
のである。傾斜角αが0.3°,(高さ5μm,幅95
0μm)のなだらかな傾斜の欠陥では、照明角θが15
°以下でコントラストが急激に増加し、照明角θが10
°のとき0.03以上になっている。そこでコントラス
トが急激に増加する角度15°以内で照明すると、拡散
反射するグリーンシート表面の「しわ」,「すじ」,
「へこみ」,「ふくれ」などの、なだらかな傾斜部を明
るく検出でき光学的に顕在化することができる。
【0021】また、ひび割れ、ブローホール欠陥は、欠
陥部が他の良品部より、断面形状が薄くなっている。
(図8(b))このため透過照明すると、欠陥部分の透
過光量が良品部より多くなり明るく検出され、図8
(a)のような画像信号となり、光学的に顕在化でき
る。
陥部が他の良品部より、断面形状が薄くなっている。
(図8(b))このため透過照明すると、欠陥部分の透
過光量が良品部より多くなり明るく検出され、図8
(a)のような画像信号となり、光学的に顕在化でき
る。
【0022】次に顕在化した光学像の画像処理作用につ
いて説明する。図7参照グリーンシートは数μm以下の
粒径のアルミナやムライトが主成分の軟かいシートであ
り、表面は微小な凹凸をしており、この凹凸が検出画像
のノイズ成分となる。このため平滑化処理により検出し
た画像の近傍領域におけるノイズ出力の平均化を行ない
ノイズ成分を除去する。
いて説明する。図7参照グリーンシートは数μm以下の
粒径のアルミナやムライトが主成分の軟かいシートであ
り、表面は微小な凹凸をしており、この凹凸が検出画像
のノイズ成分となる。このため平滑化処理により検出し
た画像の近傍領域におけるノイズ出力の平均化を行ない
ノイズ成分を除去する。
【0023】平滑化後の画像信号コントラストは上述し
たように0.03程度と微弱である。そこで2次微分画
像処理により、微小な明るさ変化を強調することによ
り、コントラストを向上させ、この2次微分画像を2値
化処理して、ある閾値以上の出力が表われた場合、欠陥
ありとして検出することができる。
たように0.03程度と微弱である。そこで2次微分画
像処理により、微小な明るさ変化を強調することによ
り、コントラストを向上させ、この2次微分画像を2値
化処理して、ある閾値以上の出力が表われた場合、欠陥
ありとして検出することができる。
【0024】また、キャスティング工程後のグリーンシ
ートを検査することにより、キャスティング装置に及ぼ
す作用について説明する。
ートを検査することにより、キャスティング装置に及ぼ
す作用について説明する。
【0025】グリーンシートの重要な性能の一つとし
て、シートが伸び縮みなどの変化を起こさないことが上
げられる。そこでムライトやアルミナ等の原材料と溶剤
とを長時間かけて多量にボールミル等で混合して特定物
質の偏析を無くして、スラリーとする。この均一に混合
された多量のスラリーをシート状にする、キャスティン
グ装置は数時間以上の長時間連続運転してグリーンシー
トを製作する。このキャスティング条件に不具合がある
と、ひび割れや、すじ,しわ等の欠陥が生じ不良グリー
ンシート長時間作製することになる。そこで、キャステ
ィング直後のグリーンシートを、光学的に検査すること
で、キャスティングの状態を監視することができる。こ
の検査結果をキャスティング装置にフィードバックし
て、キャスティング条件に不良があったとしても乾燥温
度,風量,湿度等をコントロールして短時間で最適条件
を整えてグリーンシートを製造することができる。この
ため、長時間かけて不良シートを作成することもなくな
る。
て、シートが伸び縮みなどの変化を起こさないことが上
げられる。そこでムライトやアルミナ等の原材料と溶剤
とを長時間かけて多量にボールミル等で混合して特定物
質の偏析を無くして、スラリーとする。この均一に混合
された多量のスラリーをシート状にする、キャスティン
グ装置は数時間以上の長時間連続運転してグリーンシー
トを製作する。このキャスティング条件に不具合がある
と、ひび割れや、すじ,しわ等の欠陥が生じ不良グリー
ンシート長時間作製することになる。そこで、キャステ
ィング直後のグリーンシートを、光学的に検査すること
で、キャスティングの状態を監視することができる。こ
の検査結果をキャスティング装置にフィードバックし
て、キャスティング条件に不良があったとしても乾燥温
度,風量,湿度等をコントロールして短時間で最適条件
を整えてグリーンシートを製造することができる。この
ため、長時間かけて不良シートを作成することもなくな
る。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は本発明の1実施例を示す図で、グリーンシート製造
工程から多層セラミック基板が出来上がる工程を示した
ものである。
1は本発明の1実施例を示す図で、グリーンシート製造
工程から多層セラミック基板が出来上がる工程を示した
ものである。
【0027】グリーンシート1aはベルト状のマイラー
テープ2上に原料のスラリー(液状)3を流し込み、所
望の厚さになるようドクターブレード4の高さを調節す
る。マイラーテープ2上のスラリー3は一定の厚さとな
って乾燥炉5中を矢印A方向に運ばれ、スラリー3の溶
剤がここで蒸発し、グリーンシート1aとなる。乾燥炉
5から進んできたグリーンシート1aを光学検査装置6
で検査し、カッタ7で所望の大きさに切断する。所望の
大きさに切断されたグリーンシート1bは、ここで不良
品を排除し、良品グリーンシート1bのみに、スルホー
ルを形成し、導体充填する。(この工程の図示は略す)
次にスクリーン8aに導体ペースト9をのせ、スキージ
ー8bを矢印B方向に移動させてパターン印刷する。パ
ターン印刷したグリーンシート10を積層・焼結11し
て、多層セラミック基板12をつくる。
テープ2上に原料のスラリー(液状)3を流し込み、所
望の厚さになるようドクターブレード4の高さを調節す
る。マイラーテープ2上のスラリー3は一定の厚さとな
って乾燥炉5中を矢印A方向に運ばれ、スラリー3の溶
剤がここで蒸発し、グリーンシート1aとなる。乾燥炉
5から進んできたグリーンシート1aを光学検査装置6
で検査し、カッタ7で所望の大きさに切断する。所望の
大きさに切断されたグリーンシート1bは、ここで不良
品を排除し、良品グリーンシート1bのみに、スルホー
ルを形成し、導体充填する。(この工程の図示は略す)
次にスクリーン8aに導体ペースト9をのせ、スキージ
ー8bを矢印B方向に移動させてパターン印刷する。パ
ターン印刷したグリーンシート10を積層・焼結11し
て、多層セラミック基板12をつくる。
【0028】本実施例では、乾燥炉5から進んできた直
後のグリーンシートを検査することができるため、パタ
ーン印刷前に、微小凹凸や、ひび割等の欠陥を光学的に
検査して、不良シートを排除できる製造方法であるた
め、パターン印刷時ににじみを生じて、ショートが生じ
たり、積層はがれが生じることが大幅に低減される。
後のグリーンシートを検査することができるため、パタ
ーン印刷前に、微小凹凸や、ひび割等の欠陥を光学的に
検査して、不良シートを排除できる製造方法であるた
め、パターン印刷時ににじみを生じて、ショートが生じ
たり、積層はがれが生じることが大幅に低減される。
【0029】また、グリーンシートを光学的に検査する
ことにより、欠陥の発生状況から乾燥炉の乾燥条件やス
ラリーの状態をモニタすることもできるため、検査結果
をキャスティング装置にフィードバックすることにより
キャスティングの状態を最適に保てる効果もある。
ことにより、欠陥の発生状況から乾燥炉の乾燥条件やス
ラリーの状態をモニタすることもできるため、検査結果
をキャスティング装置にフィードバックすることにより
キャスティングの状態を最適に保てる効果もある。
【0030】図2は本発明の他の実施例を示したもので
ある。図1の発明と異なる点は、グリーンシート1aを
切断後のグリーンシート1bを光学的に検査する点であ
り、他の構成と動作は図1と同じである。本実施例にお
いても、第1の実施例と同様な効果が得られることは明
らかである。
ある。図1の発明と異なる点は、グリーンシート1aを
切断後のグリーンシート1bを光学的に検査する点であ
り、他の構成と動作は図1と同じである。本実施例にお
いても、第1の実施例と同様な効果が得られることは明
らかである。
【0031】次に本発明に係る光学検査装置13の1実
施例について、図3を用いて説明する。図3は図2のグ
リーンシートを切断後の光学検査装置の一実施例であ
る。グリーンシート1bは透明ホルダ21に保持されて
いる。グリーンシート1bの上方には、斜方照明ユニッ
ト22が配され、照明角θ15°以内でグリーンシート
1bを照明している。グリーンシート1bの下方には、
透過照明ユニット23が配され、グリーンシート1bを
透過照明する。グリーンシート1bの上方には、レンズ
24、検査器25が配され、グリーンシート1bが照明
されている箇所を検出する。グリーンシート1bを載置
している透明ホルダはモータ26と送りネジ27により
矢印X方向に往復移動する。レンズ24によって投影さ
れたグリーンシート表面の明暗増は検出器25で画像信
号に変換されA/D変換器28でディジタル信号とな
る。次にシェーディング補正回路29で照明系の明るさ
むらや、検出器の感度ムラの補正を行ない、平滑化回路
30でグリーンシート表面の微小凹凸により生じる画像
信号のノイズ成分を平均化してなめらかにし、2次微分
回路31で2次微分処理を行なう。次にこの画像信号を
2値化回路32で2値化処理して欠陥を抽出する。グリ
ーンシートの表面の「すじ」,「しわ」等の欠陥は、図
10に示すようにキャスティング工程の進行方向に平行
に生じやすいため、キャスティング方向に対し、90°
に近い方向から照明すると、しわ,すじ欠陥の検出能力
が向上する。又斜方照明ユニット22、透過照明ユニッ
ト23は、光ファイバーや、LEDを配列してライン状
の細長い照明にすることによってグリーンシート1の幅
全体を一様に照明できる。光ファイバーを用いる場合
は、光源にハロゲンランプや、水銀灯、キセノン灯、キ
セノン水銀灯など(図示せず)を用い、ライトガイド3
1,41で導けば、ライン状の均一照明ができる。LE
Dを用いる場合は、指向性の強いタイプのLEDを直線
状に配列して、明るくて均一な照明にすると、より効果
がある。
施例について、図3を用いて説明する。図3は図2のグ
リーンシートを切断後の光学検査装置の一実施例であ
る。グリーンシート1bは透明ホルダ21に保持されて
いる。グリーンシート1bの上方には、斜方照明ユニッ
ト22が配され、照明角θ15°以内でグリーンシート
1bを照明している。グリーンシート1bの下方には、
透過照明ユニット23が配され、グリーンシート1bを
透過照明する。グリーンシート1bの上方には、レンズ
24、検査器25が配され、グリーンシート1bが照明
されている箇所を検出する。グリーンシート1bを載置
している透明ホルダはモータ26と送りネジ27により
矢印X方向に往復移動する。レンズ24によって投影さ
れたグリーンシート表面の明暗増は検出器25で画像信
号に変換されA/D変換器28でディジタル信号とな
る。次にシェーディング補正回路29で照明系の明るさ
むらや、検出器の感度ムラの補正を行ない、平滑化回路
30でグリーンシート表面の微小凹凸により生じる画像
信号のノイズ成分を平均化してなめらかにし、2次微分
回路31で2次微分処理を行なう。次にこの画像信号を
2値化回路32で2値化処理して欠陥を抽出する。グリ
ーンシートの表面の「すじ」,「しわ」等の欠陥は、図
10に示すようにキャスティング工程の進行方向に平行
に生じやすいため、キャスティング方向に対し、90°
に近い方向から照明すると、しわ,すじ欠陥の検出能力
が向上する。又斜方照明ユニット22、透過照明ユニッ
ト23は、光ファイバーや、LEDを配列してライン状
の細長い照明にすることによってグリーンシート1の幅
全体を一様に照明できる。光ファイバーを用いる場合
は、光源にハロゲンランプや、水銀灯、キセノン灯、キ
セノン水銀灯など(図示せず)を用い、ライトガイド3
1,41で導けば、ライン状の均一照明ができる。LE
Dを用いる場合は、指向性の強いタイプのLEDを直線
状に配列して、明るくて均一な照明にすると、より効果
がある。
【0032】次に動作を説明する。
【0033】グリーンシート1bはモータ26と送りネ
ジ27により矢印X方向に移動し、検出器25により順
次画像を検出する。このとき矢印X1方向に移動すると
き斜方照明ユニット22で照明した画像を検出し(この
とき透過照明ユニットはOFFにしておく)矢印X2方
向に移動するとき透過照明ユニット23で照明した画像
を検出する。(このとき斜方照明ユニット22はOFF
にしておく)このように斜方照明と透過照明を切り替え
ることにより表面に生じる欠陥(すじ,しわ,ふくれ,
へこみ等)と、表面から内部に生じる欠陥(ひび割れ,
ブローホール欠陥)を図7(a),図8に示すように光
学的に顕在化することができる。画像検出後の画像処理
も表面検出の場合と内部検出の場合で独立に行なう。検
出した画像40(図7(a)に示す。)はA/D変換器
28でディジタル信号に変換し、照明光照度の不均一性
や検出器の感度の不均一性を補正するためシェーディン
グ補正回路29で感度補正を行なう。この補正回路29
には、特開昭58−153328で開示されている方式
を用いればよい。感度補正された画像信号は、平滑化回
路30で2次元領域での画像の平均化処理を行ない、図
7(b)に示す平滑化された画像信号41となる。この
画像信号を2次微分回路31で2次微分することにより
図7(c)に示すように、エッジ部が強調された画像信
号42となる。この信号42を2値化回路32で一定の
2値化閾値で2値化処理すると、微小欠陥の検出が可能
となる。本方式による欠陥検出性能は、発明者の実験で
は、検出対象がグリーンシートの場合、図6に示すコン
トラストが3%(0.03)以上であれば検出できるこ
とを確認した。すなわち、傾斜角αが0.3°の(高さ
5μmで、長さ1mm程度の傾斜)微小凹凸欠陥の場合、
照明角θを10°、又傾斜角αが0.5°(高さ5μm
で、長さ0.6mm程度の傾斜)の場合、照明角θを15
°にすることにより、なだらかな微小傾斜部を顕在化す
ることができ、グリーンシート表面の凹凸欠陥のすじ,
しわ,ふくれ,へこみなどを検出することができた。
ジ27により矢印X方向に移動し、検出器25により順
次画像を検出する。このとき矢印X1方向に移動すると
き斜方照明ユニット22で照明した画像を検出し(この
とき透過照明ユニットはOFFにしておく)矢印X2方
向に移動するとき透過照明ユニット23で照明した画像
を検出する。(このとき斜方照明ユニット22はOFF
にしておく)このように斜方照明と透過照明を切り替え
ることにより表面に生じる欠陥(すじ,しわ,ふくれ,
へこみ等)と、表面から内部に生じる欠陥(ひび割れ,
ブローホール欠陥)を図7(a),図8に示すように光
学的に顕在化することができる。画像検出後の画像処理
も表面検出の場合と内部検出の場合で独立に行なう。検
出した画像40(図7(a)に示す。)はA/D変換器
28でディジタル信号に変換し、照明光照度の不均一性
や検出器の感度の不均一性を補正するためシェーディン
グ補正回路29で感度補正を行なう。この補正回路29
には、特開昭58−153328で開示されている方式
を用いればよい。感度補正された画像信号は、平滑化回
路30で2次元領域での画像の平均化処理を行ない、図
7(b)に示す平滑化された画像信号41となる。この
画像信号を2次微分回路31で2次微分することにより
図7(c)に示すように、エッジ部が強調された画像信
号42となる。この信号42を2値化回路32で一定の
2値化閾値で2値化処理すると、微小欠陥の検出が可能
となる。本方式による欠陥検出性能は、発明者の実験で
は、検出対象がグリーンシートの場合、図6に示すコン
トラストが3%(0.03)以上であれば検出できるこ
とを確認した。すなわち、傾斜角αが0.3°の(高さ
5μmで、長さ1mm程度の傾斜)微小凹凸欠陥の場合、
照明角θを10°、又傾斜角αが0.5°(高さ5μm
で、長さ0.6mm程度の傾斜)の場合、照明角θを15
°にすることにより、なだらかな微小傾斜部を顕在化す
ることができ、グリーンシート表面の凹凸欠陥のすじ,
しわ,ふくれ,へこみなどを検出することができた。
【0034】一方、ひび割れ欠陥や、ブローホール欠陥
は、欠陥部の肉厚が良品部より薄いため、グリーンシー
ト内部に入いった光の透過率が良品部にくらべて増加す
る。
は、欠陥部の肉厚が良品部より薄いため、グリーンシー
ト内部に入いった光の透過率が良品部にくらべて増加す
る。
【0035】このため図8(a)で示したような画像信
号43が得られ、上述した平滑化、2次微分、2値化の
画像処理方法により、凹凸欠陥と同様に欠陥を顕在化す
ることができる。
号43が得られ、上述した平滑化、2次微分、2値化の
画像処理方法により、凹凸欠陥と同様に欠陥を顕在化す
ることができる。
【0036】尚、本実施例のレンズ24と検出器25は
例えばファクシミリ用のレンズとCCDリニアセンサの
低倍光学系を構成することで実現できる。
例えばファクシミリ用のレンズとCCDリニアセンサの
低倍光学系を構成することで実現できる。
【0037】本実施例では、グリーンシート1を往復移
動させて、反射照明と透過照明の画像を検出するように
している。この場合の装置構成上の利点は、照明系のみ
2式必要であるが、検出系、画像処理系が一式であり、
装置のコストが低減される効果がある。又被検出面がA
面(オモテ面)とB面(ウラ面)の両面を検査する必要
がある場合は、グリーンシート1を反転して検査すれば
よい。
動させて、反射照明と透過照明の画像を検出するように
している。この場合の装置構成上の利点は、照明系のみ
2式必要であるが、検出系、画像処理系が一式であり、
装置のコストが低減される効果がある。又被検出面がA
面(オモテ面)とB面(ウラ面)の両面を検査する必要
がある場合は、グリーンシート1を反転して検査すれば
よい。
【0038】図4は本発明のグリーンシート切断前の光
学検査装置6の実施例を示す図である。図2及び図3と
の相違点は、グリーンシート1aが切断される前に検査
を行なう点であり、キャスティング直後のグリーンシー
トは図1で示したようにマイラーテープ102上で乾燥
されて運ばれてくる。この状態で本実施例では、透過照
明ユニット103と、斜方照明ユニット104を、グリ
ーンシート101が運ばれる方向に順番に配し、ひび割
れ,ブローホール欠陥を検出後、表面の凹凸欠陥、し
わ,すじ,ふくれ,へこみを検出する。透過照明ユニッ
ト103の上方にはレンズ105a、検出器106a、
又反射照明ユニット104の上方にはレンズ105b、
検出器106bが配されている。それぞれの検出器10
6a,106bの出力は、図3の実施例と同様にA/D
変換器107a,107b、シェーディング補正回路1
08a,108b、平滑化回路109a,109b、2
次微分回路110a,110b、2値化回路111a,
111bにより、図3の実施例と同様の画像処理を行な
い、欠陥を検出する。本実施例の場合、キャスティング
方向Z(グリーンシートが運ばれる方向)に対し、30
°〜90°の角βで照明して図10に示す如く、キャス
ティング方向に沿って生じる、しわ,すじ欠陥を検出で
きるようにする。本実施例の斜方照明ユニットでは、フ
ァイバ照明を用いているため、ファイバの出射端をキャ
スティング方向に対して斜め方向に配列することで実現
できる。又グリーンシート1aの表面と斜方照明のなす
角θは、15°以下にすることにより図3の実施例と同
様な効果が得られる。
学検査装置6の実施例を示す図である。図2及び図3と
の相違点は、グリーンシート1aが切断される前に検査
を行なう点であり、キャスティング直後のグリーンシー
トは図1で示したようにマイラーテープ102上で乾燥
されて運ばれてくる。この状態で本実施例では、透過照
明ユニット103と、斜方照明ユニット104を、グリ
ーンシート101が運ばれる方向に順番に配し、ひび割
れ,ブローホール欠陥を検出後、表面の凹凸欠陥、し
わ,すじ,ふくれ,へこみを検出する。透過照明ユニッ
ト103の上方にはレンズ105a、検出器106a、
又反射照明ユニット104の上方にはレンズ105b、
検出器106bが配されている。それぞれの検出器10
6a,106bの出力は、図3の実施例と同様にA/D
変換器107a,107b、シェーディング補正回路1
08a,108b、平滑化回路109a,109b、2
次微分回路110a,110b、2値化回路111a,
111bにより、図3の実施例と同様の画像処理を行な
い、欠陥を検出する。本実施例の場合、キャスティング
方向Z(グリーンシートが運ばれる方向)に対し、30
°〜90°の角βで照明して図10に示す如く、キャス
ティング方向に沿って生じる、しわ,すじ欠陥を検出で
きるようにする。本実施例の斜方照明ユニットでは、フ
ァイバ照明を用いているため、ファイバの出射端をキャ
スティング方向に対して斜め方向に配列することで実現
できる。又グリーンシート1aの表面と斜方照明のなす
角θは、15°以下にすることにより図3の実施例と同
様な効果が得られる。
【0039】本実施例では、ひび割れやブローホール欠
陥を検出後、表面凹凸欠陥を検出するが、検出はどちら
を先に行なってもよい。
陥を検出後、表面凹凸欠陥を検出するが、検出はどちら
を先に行なってもよい。
【0040】又本実施例の場合、グリーンシートをキャ
スティングした直後に、検査を行なうため、検査後良品
シート領域のみを切断して次工程のパターン印刷を行な
うことが可能となり、パターンショート等の不良が低減
できグリーンシートやセラミック基板の製品歩留りと生
産性が大幅に向上する。
スティングした直後に、検査を行なうため、検査後良品
シート領域のみを切断して次工程のパターン印刷を行な
うことが可能となり、パターンショート等の不良が低減
できグリーンシートやセラミック基板の製品歩留りと生
産性が大幅に向上する。
【0041】本検査装置の検査結果をキャスティング装
置3,4,5にフィードバックして、乾燥温度や湿度,
風量,風速等をコントロールして、グリーンシートを常
時最適条件でキャスティングすることも可能となるた
め、高精能なキャスティングができる効果もある。
置3,4,5にフィードバックして、乾燥温度や湿度,
風量,風速等をコントロールして、グリーンシートを常
時最適条件でキャスティングすることも可能となるた
め、高精能なキャスティングができる効果もある。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、グリーンシートの製造
工程において、キャスティング後のグリーンシートを光
学的に検査するため、良品グリーンシートのみをパター
ン印刷や積層することができ、パターン印刷時のにじみ
不良によるパターンショートや、ひび割れ欠陥等による
積層はがれを低減でき、グリーンシートやセラミック基
板の信頼性と生産性が大幅に向上する効果がある。
工程において、キャスティング後のグリーンシートを光
学的に検査するため、良品グリーンシートのみをパター
ン印刷や積層することができ、パターン印刷時のにじみ
不良によるパターンショートや、ひび割れ欠陥等による
積層はがれを低減でき、グリーンシートやセラミック基
板の信頼性と生産性が大幅に向上する効果がある。
【0043】又本発明によれば、低角度斜方照明により
グリーンシート表面の微小凹凸欠陥を光学検出し、透過
照明により内部欠陥を光学検出して、平滑化、2次微
分、2値化処理により、グリーンシートに生じる欠陥を
確実に顕在化できる効果がある。
グリーンシート表面の微小凹凸欠陥を光学検出し、透過
照明により内部欠陥を光学検出して、平滑化、2次微
分、2値化処理により、グリーンシートに生じる欠陥を
確実に顕在化できる効果がある。
【図1】本発明のグリーンシートの製造方法の第1実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【図2】本発明のグリーンシートの製造方法の第2実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【図3】本発明の欠陥検出方法の第1実施例を示す図で
ある。
ある。
【図4】本発明の欠陥検出方法の第2実施例を示す図で
ある。
ある。
【図5】微小傾斜部における照明角度を拡散反射の関係
を示す図である。
を示す図である。
【図6】微小傾斜部の拡散反射コントラストを示す図で
ある。
ある。
【図7】本発明に係る画像処理説明図である。
【図8】透過照明による欠陥検出説明図である。
【図9】印刷工程におけるパターンショート説明図であ
る。
る。
【図10】しわ,すじ欠陥が生じる方向を示す図であ
る。
る。
【図11】欠陥を示す図である。
1…グリーンシート、5…乾燥炉、6…光学検査装置、
7…カッタ、13…光学検査装置、10…パターン印刷
したグリーンシート、11…積層・焼結、22…斜方照
明ユニット、23…透過照明ユニット、24…レンズ、
25…検出器、31…2次微分回路。
7…カッタ、13…光学検査装置、10…パターン印刷
したグリーンシート、11…積層・焼結、22…斜方照
明ユニット、23…透過照明ユニット、24…レンズ、
25…検出器、31…2次微分回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−241408(JP,A) 特開 昭61−283857(JP,A) 特開 平1−250810(JP,A) 特開 昭48−98884(JP,A) 特開 昭61−264207(JP,A) 特開 昭61−122648(JP,A) 実開 昭62−3055(JP,U) 実開 平1−179245(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B28B 17/00 G01N 21/88 H05K 3/12 610 H05K 3/46
Claims (10)
- 【請求項1】セラミック基板用グリーンシートの製造方
法であって、キャステイング工程を経たグリーンシート
を該キャステイング工程における前記グリーンシートの
進行方向に対して30°〜90°の方向で前記グリーン
シートの表面の法線方向に対して斜方から第1の照明光
を照射し、該第1の照明光の照射による前記グリーンシ
ート表面からの反射光を検出し、前記グリーンシートの
裏面から第2の照明光を照明し、該第2の照明光の照射
による前記グリーンシートの透過光を検出し、前記検出
した反射光と透過光とに基いて前記グリーンシートの表
面及び内部の欠陥を検出し、該検出した欠陥の情報に基
づいて前記キャステイング工程を制御することを特徴と
するグリーンシートの製造方法。 - 【請求項2】前記第1の照明光を、前記グリーンシート
の表面の法線方向に対して75度以上の角度の方向から
照射することを特徴とする請求項1記載のグリーンシー
トの製造方法。 - 【請求項3】前記検出した反射光と透過光とに基いて、
前記グリーンシートの表面の凹凸欠陥やひび割れ欠陥及
び前記グリーンシート内部のブローホール欠陥を検出す
ることを特徴とする請求項1記載のグリーンシートの製
造方法。 - 【請求項4】セラミック基板用グリーンシートの検査方
法であって、キャステイング工程を経たグリーンシート
を該キャステイング工程における前記グリーンシートの
進行方向に対して30°〜90°の方向で前記グリーン
シートの表面の法線方向に対して斜方から第1の照明光
を前記グリーンシートに対して相対的に走査しながら照
射し、該第1の照明光の照射による前記グリーンシート
表面からの反射光を検出し、前記グリーンシートの裏面
から第2の照明光を前記グリーンシートに対して相対的
に走査しながら照明し、該第2の照明光の照射による前
記グリーンシートの透過光を検出し、前記検出した反射
光と透過光とに基いて前記グリーンシートの表面及び内
部の欠陥を検出することを特徴とするグリーンシートの
検査方法。 - 【請求項5】前記第1の照明光及び前記第2の照明光が
ライン状の細長い光であることを特徴とする請求項4記
載のグリーンシートの検査方法。 - 【請求項6】前記検出した反射光と透過光とに基くそれ
ぞれの検出信号を平滑化して2次微分した後に2値化処
理することにより、前記グリーンシートの表面の凹凸欠
陥やひび割れ欠陥及び前記グリーンシート内部のブロー
ホール欠陥を検出することを特徴とする請求項4記載の
グリーンシートの検査方法。 - 【請求項7】セラミック基板用グリーンシートの検査装
置であって、キャステイング工程を経たグリーンシート
を載置して少なくとも1軸方向に移動可能な載置テーブ
ル手段と、該載置テーブル手段に載置された前記グリー
ンシートの表面に前記キャステイング工程における前記
グリーンシートの進行方向に対して30°〜90°の方
向で前記グリーンシートの表面の法線方向に対して斜方
から照明光を照射する第1の照明手段と、該第1の照明
手段により照射されて前記グリーンシートの表面で反射
した反射光を検出する第1の検出手段と、前記グリーン
シートの裏面に照明光を照射する第2の照明手段と、該
第2の照明手段により照射されて前記グリーンシートを
透過した透過光を検出する第2の検出手段と、前記第1
の検出手段で前記反射光を検出した信号と前記第2の検
出手段とにより検出した前記透過光を検出した信号とに
基いて前記グリーンシートの表面及び内部の欠陥を検出
する欠陥検出手段とを備えたことを特徴とするグリーン
シートの検査装置。 - 【請求項8】前記第1の検出手段と前記第2の検出手段
とは、同一の検出手段であって、前記反射光及び前記透
過光による前記グリーンシートの像を検出することを特
徴とする請求項7記載のグリーンシートの検査装置。 - 【請求項9】前記第1の照明手段と前記第2の照明手段
とは、それぞれライン状の細長い光を前記グリーンシー
トに照射することを特徴とする請求項7記載のグリーン
シートの検査装置。 - 【請求項10】前記第1の照明手段は、前記載置テーブ
ル上に載置した前記グリーンシートの表面に、前記載置
テーブル手段の法線方向に対して75度以上の角度の方
向から照明光を照射することを特徴とする請求項7記載
のグリーンシートの検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40305590A JP3006090B2 (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | グリーンシートの製造方法並びにグリーンシートの検査方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40305590A JP3006090B2 (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | グリーンシートの製造方法並びにグリーンシートの検査方法及びその装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11269859A Division JP2000094429A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | グリ―ンシ―トの製造方法およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04216904A JPH04216904A (ja) | 1992-08-07 |
JP3006090B2 true JP3006090B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=18512805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP40305590A Expired - Lifetime JP3006090B2 (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | グリーンシートの製造方法並びにグリーンシートの検査方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3006090B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3037556B2 (ja) * | 1994-04-21 | 2000-04-24 | 株式会社ショックベトン・ジャパン | 仕上げ材先付けpcパネルの製造方法及びその装置 |
JP3671822B2 (ja) | 2000-07-26 | 2005-07-13 | 株式会社日立製作所 | 欠陥検査方法および欠陥検査システム |
JP2002036227A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-05 | Uht Corp | セラミックスグリーンシート用の切断システム |
US8379964B2 (en) | 2007-08-31 | 2013-02-19 | Kla-Tencor Corporation | Detecting semiconductor substrate anomalies |
JP2015514001A (ja) * | 2012-03-21 | 2015-05-18 | ソウル バイオシス カンパニー リミテッドSeoul Viosys Co.,Ltd. | 紫外線ledを用いた浄水システム |
-
1990
- 1990-12-18 JP JP40305590A patent/JP3006090B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04216904A (ja) | 1992-08-07 |
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