JP3029634B2 - プリント配線基板の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，プリント配線基板における配線パターンの
欠陥を検出するための検査装置に関する。

〔従来技術〕 プリント配線基板における配線パターンは，その製造
過程において，断線，ショート，ゴミ付着等による欠陥
を生ずることがある。そのため，かかる欠陥を検出する
ために種々の検査装置が提案されている（例えば，特開
昭62−140009号公報）。

かかる検査装置としては，第４図に示すごとく，プリ
ント配線基板90上の配線パターン91を読取るCCDカメラ
等の検査カメラ71と，該検査カメラ71のアナログ信号を
ディジタル信号に変換するA/D変換部72及び２値化回路
部73と，該ディジタル画像信号から欠陥形状を検出する
欠陥検出手段74とを有する検査装置がある。なお，欠陥
検出手段の後方には，後述する選別手段８等が接続して
ある。

ところで，第５図，第６図に示すごとく，配線パター
ン95の検査においては，検査装置が断片部96,短絡部97
を欠陥形状と判定する場合がある。しかし，実際は，該
断片部96は，断線のように見えても正常パターンのオー
プンエンドであり，また短絡部97は正常な結線部であ
る。

そこで，かかる場合，前記第４図に示すごとく，真の
欠陥データであるか否かを選別する選別手段８が必要と
なる。

従来，かかる選別手段８としては，正常な配線パター
ンを検査し，その際に欠陥形状と判断される可能性があ
る部分，即ち凝似欠陥データをマスクメモリー81に登録
しておき，実検査時にこれを照合する装置がある。

即ち，該選別手段８は上記第４図に示すごとく，擬似
欠陥データを登録，読出しするマスクメモリー81と，上
記欠陥候補データを該マスクメモリー81から読出された
擬似欠陥データと照合するためのマスク照合部82とから
なる。また，該選別手段８は前記欠陥検出手段74との間
にスイッチ部75を介設している。該スイッチ部75は，標
準とするマスター基板に関して，擬似欠陥データをマス
クメモリー81に登録するための第１スイッチ751と，検
査用プリント配線基板90からのデータをマスク照合部82
に送信するための第２スイッチ752とを有する。

また，該選別手段８のマスク照合部82には，該マスク
照合部82によって選別された真の欠陥データを集計する
データ集計手段77が接続されている。また，該データ集
計手段77には，そのデータを表示するデータ表示手段78
が接続されている。

また，マスクメモリー81に擬似欠陥データを登録する
際に用いるマスター基板は，検査しようとする一群のプ
リント配線基板90と同じ配線パターンを有するものであ
る。

そして，実検査時において配線パターン91を検査する
ときには，マスク照合部82において上記マスクメモリー
81にある凝似欠陥データを読み出し，これを配線パター
ン91から検出された欠陥候補データと照合する。ここ
で，もしも欠陥候補データが凝似欠陥データと一致した
場合には，該欠陥候補データは真の欠陥データでないと
判断し，一致しない場合には真の欠陥データであると判
断する。これらの結果は，上記データ集計手段77,デー
タ表示手段78に送信される。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら，上記従来技術には次の問題点がある。

即ち，従来の検査装置においては，マスクメモリー81
に擬似欠陥データを登録する際には，検査しようとする
一群のプリント配線基板の中から適切なものを選び出
し，これをマスター基板としている。つまり，同一配線
パターンを設けた多数のプリント配線基板の中から，良
質のものを選出している。

しかし，このようにして選出したマスター基板におい
ても，その配線パターンの形成に全く欠陥を有していな
いとは限らない。

そして，標準とした当該マスター基板において，もし
も真の欠陥があった場合，その欠陥は欠陥検出部74を経
て，マスクメモリー81に擬似欠陥データとして登録され
てしまう。

一方，次に検査用プリント配線基板を検査したとき，
上記マスター基板の真の欠陥は，本来マスター基板のみ
に存する欠陥であるため，検査用プリント配線基板にお
いては欠陥候補データの信号が発生せずマスター照合部
82においては，両者のデータが一致しない。

そのため，選別手段８は，検査用プリント配線基板90
には欠陥（ショート又は断線）があるとの判断をする。
即ち，検査用プリント配線基板においては，設計通り接
続（又は断線）されているが，マスター基板では断線状
態（又はショート状態）であったため，両者が一致しな
い。しかし，実際は，標準とした上記マスター基板に欠
陥があるのであって，検査用プリント配線基板には欠陥
がなく，該プリント配線基板は良品である。そこで，全
く欠陥のないマスター用のプリント配線基板を作製する
ことが考えられるが，それには多大の労力とコストを必
要とする。

また，マスター基板の採用，決定に時間を要する。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み，標準とするマス
ター基板の採用が容易で迅速に検査を行うことができ
る，プリント配線基板の検査装置を提供しようとするも
のである。

〔課題の解決手段〕

本発明は，プリント配線基板上の配線パターンを読み
取る検査カメラと，該検査カメラの画像信号から上記プ
リント配線基板上の配線パターンにおける欠陥候補デー
タを検出する欠陥検出手段と，該欠陥検出手段によって
検出された欠陥候補データが真の欠陥データであるか否
かを選別する選別手段と，該選別手段によって選別され
た真の欠陥データを集計するデータ集計手段と，該デー
タ集計手段のデータを表示するデータ表示手段とを有す
ると共に，かつ上記選別手段は，凝似欠陥データを登
録，読出しするマスクメモリーと，上記欠陥候補データ
を該凝似欠陥データと照合するためのマスク照合部と，
上記マスクメモリー中のメモリーを表示すると共に該メ
モリーの修正を行うためのメモリー表示修正手段とによ
り構成し，また，上記凝似欠陥データは，一群の検査用
プリント配線基板の中から適宜採取したプリント配線基
板を用いて検査し，本来正常であるが欠陥検出手段にお
いて欠陥形状と判断される仮の欠陥データであり，更
に，上記配線パターンを読み取るモニターカメラと，該
モニターカメラの画像信号を表示するモニター表示手段
と，上記メモリー表示修正手段に表示させた座標位置に
上記モニターカメラを移動させるモニターカメラ移動制
御手段とを有することを特徴とするプリント配線基板の
検査装置にある。

本発明において，最も注目すべきことは，前記選別手
段にメモリー表示修正手段を設けると共に，上記検査カ
メラとは別のモニターカメラと，上記モニター表示手段
を設け，また該モニターカメラを移動させるモニターカ
メラ移動制御手段を設けたことにある。

上記凝似欠陥データは，予め正常な配線パターンを用
いて検査し，本来正常な形状であるにも拘らず，欠陥形
状であるかのごとく検出される凝似データである。該凝
似欠陥データは，マスクメモリーに登録され，照合時に
読み出される。

また，欠陥候補データは，被検査体であるプリント配
線基板の配線パターンを検査した際に，欠陥検出手段に
おいて一応欠陥形状であると検出されたデータであり，
前記凝似欠陥データと照合されるデータである。

また，上記マスク照合部での照合は，上記マスクメモ
リーからのマスクデータ（擬似欠陥データ）と，検査用
プリント配線基板に関して欠陥検出部から出力された信
号データとについて行う。

上記メモリー表示修正手段は，マスクメモリー中の擬
似欠陥データを表示すると共に，後述するごとくその擬
似欠陥データを修正するための装置である。上記メモリ
ー表示は座標表示により示すことが好ましい（第３図参
照）。また，メモリー修正は，例えばその擬似欠陥デー
タが，マスター基板特有の欠陥である場合，そのメモリ
ーを消去することにより行う。これにより，マスター基
板において擬似欠陥データとされていたデータが修正さ
れ，その後検査用プリント配線基板との照合において
は，擬似欠陥データとして対比されない。

また，上記モニターカメラは，検査カメラとは別個に
設けたもので，検査カメラと同様にプリント配線基板上
をＸ軸,Y軸方向に移動できる。そして，モニターカメラ
からの出力は，例えば配線パターンの生画像として，モ
ニター表示手段に表示される（第２図参照）。

また，該モニターカメラは，モニターカメラ移動制御
手段によって上記Ｘ軸,Y軸方向に移動される。その移動
位置は，上記メモリー表示修正手段に表示された座標位
置である。つまり，メモリー表示修正手段によって，擬
似欠陥データメモリ修正を行おうとする場合，当該擬似
欠陥データ位置の配線パターンが，本当に擬似欠陥デー
タとして適切であるか否かを検査する必要がある。そこ
で，当該位置をモニターカメラにより撮像し，モニター
表示手段においてそれを確認すべく，上記座標位置へ移
動するのである。

また，データ集計手段は，選別手段のマスク照合部に
おいて判断されたデータを集計記録する手段であり，デ
ータ表示手段はデータ集計手段より必要なデータを読出
し，表示する手段である。

なお，データ表示手段と上記メモリ表示修正手段とは
１つのディスプレイに組み込むこともできる。また，更
には，これらに上記モニター表示手段を同時表示し，こ
れらの各画像を同一画面上に表示（スーパーインポー
ズ）することもできる。

また，検査カメラから出力される画像信号は，一般に
はアナログ信号であるため,A/D変換器によりディジタル
信号に変換する。

〔作 用〕

本発明の検査装置においては，検査カメラにより読み
取られた画像信号は欠陥検出手段に入り，欠陥形状に相
当する信号の有無が判断される。そして，欠陥検出手段
において一応欠陥形状ありと判断された場合には，その
信号は欠陥候補データとして選別手段のマスク照合部に
送られる。

一方，マスク照合部においては，マスクメモリーから
凝似欠陥データが読み出され，該凝似欠陥データと上記
欠陥候補データとが照合される。即ち，欠陥候補データ
が位置する座標位置と同じ座標位置について，マスクメ
モリーの擬似欠陥データと照合する。

そして，照合の結果，上記欠陥候補データが上記擬似
欠陥データと一致したときには，それは欠陥でないとし
てマスクされ，欠陥データとして出力されない。一方，
上記欠陥候補データの位置に擬似欠陥データがないとき
には，真の欠陥であるとして，その欠陥データがデータ
集計手段，更にデータ表示部に送られる。

上記マスク照合部においては，欠陥候補データの１つ
づつが，上記のごとく擬似欠陥データのマスクと照合さ
れる。

そして，上記照合の際に，マスクメモリー側に擬似欠
陥データがあるにも拘らず，検査用プリント配線基板側
のその座標位置に欠陥候補データがない場合がある。そ
こで，モニターカメラ移動制御手段によってモニターカ
メラを，検査用プリント配線基板の上記座標位置に移動
させ，モニター表示手段に配線パターンの生画像を表示
させる。そして，この生画像を肉眼によりチェックし
て，欠陥の有無を検査する。

そして，検査用プリント配線基板に実際に欠陥がない
場合には，上記擬似欠陥データは当初にマスター基板と
して用いたプリント配線基板に特有の欠陥であったこと
が判明する。そこで，マスクメモリーにおける上記擬似
欠陥データを消去する。そのため，それ以降の検査に
は，上記座標位置には凝似欠陥データはない。それ故，
再びその座標位置に欠陥候補データが発生した場合に
は，擬似欠陥データはないので，真の欠陥と判断されデ
ータ集計手段に出力される。

〔効 果〕

上記のごとく，本発明の検査装置によれば，標準とす
るマスター基板に欠陥があった場合でも，モニターカメ
ラ移動制御手段，モニターカメラ，モニター表示手段及
びメモリー表示修正手段によってマスクメモリ中の上記
擬似欠陥データを容易に修正することができる。

また，そのため，マスター基板は，同一配線パターン
の一群のプリント配線基板中から任意のものを採用する
ことができ，特別にマスター基板を作製する必要がな
い。それ故，検査を容易かつ迅速に行うことができる。

したがって，本発明によれば，マスター基板の採用が
容易で，かつ迅速に欠陥検査を行うことができる，プリ
ント配線基板用検査装置を提供することができる。

〔実施例〕

本発明の実施例にかかる，プリント配線基板の検査装
置につき，第１図〜第３図を用いて説明する。

本例の検査装置は，第１図に示すごとく，プリント配
線基板90上の配線パターン91を読取る検査カメラ71と，
該検査カメラ71のアナログ信号をディジタル信号に変換
するA/D変換部72と,2値化回路部73と，欠陥検出手段74
と選別手段８と，データ集計手段77と，端末としてのデ
ータ表示手段78と，モニターカメラ11及びそのモニター
表示手段12と，モニターカメラ移動制御手段13とよりな
る。

また，選別手段は，マスクメモリー81と，マスク照合
部82と，メモリー表示修正手段85とを有する。

また，上記モニターカメラ11は，モニターカメラ移動
制御手段13によって，プリント配線基板90上をＸ軸,Y軸
方向に移動させる。このとき，その移動先の座標は，例
えばメモリー表示修正手段によって定められた位置，例
えば擬似欠陥データのある位置である。或いは，プリン
ト配線基板上の任意位置である。

上記欠陥検出手段においては,A/D変換部72から送られ
る画像信号中に欠陥形状と判断されるデータ（欠陥候補
データ）があるか否かを検出する。そして，欠陥候補デ
ータがある場合には，その信号が第２スイッチ752を経
て選別手段８のマスク照合部82に送られる。

一方，選別手段８のマスクメモリー81には，凝似欠陥
データが登録されている。該擬似欠陥データは，一群の
検査用プリント配線基板の中から適宜採取したプリント
配線基板用いて検査し，前記のごとく本来正常である欠
陥検出手段74において欠陥形状と判断される仮の欠陥デ
ータである。

この仮の欠陥データは，例えば，第２図に示すごと
く，プリント配線基板90における配線パターンのうち，
断片部96,先端部98,短絡部97である。これらは，本来こ
のように設計された配線パターンの一部分であるが，欠
陥検出手段においては，一応欠陥形状と判断されるので
ある。

次に，前記マスク照合部82においては，検査用プリン
ト配線基板における上記欠陥候補データの個々のデータ
が，上記マスクメモリー81中の擬似欠陥データと比較さ
れる。これを第２図，第３図を用いて説明する。

即ち，まず第２図は，プリント配線基板90上の配線パ
ターンの一部分を示している。この画像はモニターカメ
ラ移動制御手段13によって，モニターカメラ11を該当部
位に位置させて生画像として表示したものである。そし
て，該配線パターンにおいては，上記のごとく，断片部
96,先端部98,短絡部97があり，これらは欠陥部分ではな
い。

そこで，この配線パターン部分について，マスクメモ
リー81中の擬似欠陥データを，上記メモリー表示修正手
段によりデータ表示すると，第３図のごときマスク960,
970,980が表れる。これらのマスクは，それぞれ前記の
断片部96,短絡部97,先端部98の位置と一致している。

それ故，第３図に示されるマスク960,970,980は，全
て擬似欠陥データである。したがって，検査用プリント
配線基板において，これらの擬似欠陥データの座標と同
一位置に欠陥候補データが発生しても，マスク照合部82
においてはこの部分はマスクされて欠陥と判断されな
い。

また，第２図において，配線パターンの一部分に真の
欠陥である断線部99があるとき，この断線部99は欠陥検
出手段74において欠陥候補データと判断されてマスク照
合部82に入力される。しかし，上記第３図において，こ
の断線部99と同じ座標990にはマスクがない。つまり，
予め擬似欠陥データとしてメモリーされていない。それ
故，この断線部99の欠陥候補データは，マスクされずに
マスク照合部82より真の欠陥データとして出力される。

一方，第３図に示すごとく，マスクメモリー81中には
もう１つの擬似欠陥データとしてのマスクEOがある。こ
のマスクEOは，マスター基板において擬似欠陥データと
して判断され登録されていたものである。しかし，当該
検査用プリント配線基板には第２図に示すごとく，この
マスクEOと同座標位置（第２図のＥ部分）には，欠陥部
分がない。そして，設計上もこの部分には断線部は設け
てない。それ故，このマスクEOは，マスター基板特有の
真の欠陥であり，擬似欠陥データとしては適切でない。

即ち，上記のごとく，メモリー表示修正手段85によっ
て表示したマスクメモリー表示（第３図）と，モニター
表示手段12によって表示した画像信号即ち配線パターン
表示とを比較することにより，上記マスクEOは擬似欠陥
データとして適切でないことが分る。

そこで，上記メモリー表示修正手段85により，上記マ
スクEOをマスクメモリー81中の登録から消去する。これ
により，それ以降の検査においては，マスター基板にあ
った特有の欠陥は判断対象とされない。

そして，このようにして，検査用プリント配線基板を
検査していけば，数枚の検査を経た後は，殆ど本来の擬
似欠陥データのみがマスク照合部82において比較される
ことになり，正確な検査を行うことができる。

また，上記メモリー表示修正手段85による表示，モニ
ターカメラ移動制御手段13によるモニターカメラ11の移
動，メモリー表示修正手段85による修正（消去）は，上
記のごとくマスクメモリー81中の擬似欠陥データに不審
が認められた際に行うものであり，各座標全てについて
行うものではない。勿論，念のため，予め擬似欠陥デー
タのある全座標について，チェックし，修正を行うこと
もできる。

このように本例によれば，マスター基板に欠陥があっ
た場合でも，その擬似欠陥データを容易に修正して，正
確な検査を行うことができる。それ故，マスター基板は
同一配線パターンの一群のプリント配線基板中から任意
に採用でき，特別のマスター基板を作製する必要がな
い。

また，そのため，検査を容易，迅速に進めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は実施例のプリント配線基板用検査装置
を示し，第１図はそのブロック線図，第２図は配線パタ
ーンの被検査部分の説明図，第３図はマスクメモリー中
のマスク座標位置の説明図，第４図は従来の検査装置の
ブロック線図，第５図及び第６図は擬似欠陥形状の説明
図である。 90……プリント配線基板， 91……配線パターン， 96……擬似欠陥としての断片部， 97……擬似欠陥としての短絡部， 98……擬似欠陥としての先端部， 99……断線部， 960,970,980……マスク， EO……修正すべき擬似欠陥データのマスク，

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G01B 11/24 H05K 13/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント配線基板上の配線パターンを読み
   取る検査カメラと，該検査カメラの画像信号から上記プ
   リント配線基板上の配線パターンにおける欠陥候補デー
   タを検出する欠陥検出手段と， 該欠陥検出手段によって検出された欠陥候補データが真
   の欠陥データであるか否かを選別する選別手段と，該選
   別手段によって選別された真の欠陥データを集計するデ
   ータ集計手段と，該データ集計手段のデータを表示する
   データ表示手段とを有すると共に， かつ上記選別手段は，凝似欠陥データを登録，読出しす
   るマスクメモリーと，上記欠陥候補データを該凝似欠陥
   データと照合するためのマスク照合部と，上記マスクメ
   モリー中のメモリーを表示すると共に該メモリーの修正
   を行うためのメモリー表示修正手段とにより構成し， また，上記凝似欠陥データは，一群の検査用プリント配
   線基板の中から適宜採取したプリント配線基板を用いて
   検査し，本来正常であるが欠陥検出手段において欠陥形
   状と判断される仮の欠陥データであり， 更に，上記配線パターンを読み取るモニターカメラと，
   該モニターカメラの画像信号を表示するモニター表示手
   段と，上記メモリー表示修正手段に表示させた座標位置
   に上記モニターカメラを移動させるモニターカメラ移動
   制御手段とを有することを特徴とするプリント配線基板
   の検査装置。