JP3089079B2 - 回路パターンの欠陥検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント配線基板等の回
路パターンの欠陥検査方法に係わり、特に、回路パター
ンの厚み方向の欠陥を精度良く検査するのに好適な欠陥
検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路パターンの欠陥、特に、厚み方向の
欠陥を検査する方法としては、特開昭６２−２７２１４
１号公報に述べられているような光切断法がある。光切
断法は、図１１に示すように、検査対象、例えばプリン
ト配線基板２の表面に照明光学系１２ａを介し斜め上方
から線状照明８を行い、プリント配線基板２からの反射
光を検出光学系１２ｂを介して上方のラインセンサ９で
検出する。プリント配線基板２が平坦である場合、検出
される反射光は照明光と同じ線状であるが、もしプリン
ト配線基板２に凹凸があると、その凹凸の位置で線は曲
線あるいは分断された線分となる。平坦な場合の直線の
位置と基板上の凹凸によって移動した反射光の位置は凹
凸の高さと相関関係があるので、この反射光の検出位置
のずれ量を計測することにより、基板上の凹凸が計測で
きる。回路パターン１１がある場合、この厚みの変動も
検出される反射光の位置変動となって検出されるので、
この反射光の位置変動から回路パターンの厚み方向の異
常を検出できる。

【０００３】しかし、上記光切断法では、回路パターン
に図１２の欠陥１３ａ、欠陥１３ｂに示すような底部の
欠けが存在した場合、この異常を検出できない。欠陥１
３ａ、欠陥１３ｂのような欠陥を検出する手段として、
Ｘ線を回路パターンに照射しＸ線の回路パターンの厚み
に係る吸収を透過Ｘ線の変化量として測定する方法が知
られているが、ほぼ断線となるような欠陥１３ｂ部分の
上記変化量は回路パターンが存在しない部分の上記変化
量と同等となるため、単に変化量だけで判断すると欠陥
１３ｂに示すような欠陥と回路パターンが存在しない部
分とは判別できず、検査できない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来技
術のうち、光切断法では、回路パターンの底部に存在す
る欠けを検出できないという問題があり、また、回路パ
ターンを透過した透過Ｘ線の変化量から厚み方向の欠陥
を検出する方法では、ほぼ断線となるような厚み方向の
欠陥と回路パターンが存在しない場合とを判別できない
という問題があった。

【０００５】本発明の目的は、回路パターンの底部の欠
けを含む厚み方向の欠陥を、回路パターンが存在しない
場合と区別して精度良く検出できる回路パターンの欠陥
検査方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、回路パターン
を撮像して画像を得、この画像に対し画像処理手段を用
いて回路パターンが存在すべき領域を抽出し、該領域に
ついてのみ欠陥判定を行って、回路パターンの表面形状
の異常のみならず底部の欠けの異常をも検出するように
したものである。すなわち、本発明の回路パターンの欠
陥検査方法は、撮像手段によって水平または垂直方向に
走る回路パターンを撮像し、得られた画像の信号強度に
基づいて回路パターンの欠陥を検査する方法において、
前記得られた画像から画像処理手段により回路パターン
が本来形成されている部分を検査対象領域として抽出
し、該検査対象領域の信号強度を、予め設定された欠陥
検査基準値と比較して条件判定することにより、該回路
パターンの欠陥を検出し、前記欠陥検査基準値を少なく
とも２種類設け、該欠陥検査基準値のうち１種類の第１
の欠陥検査基準値と該検査対象領域の信号強度とを比較
して、検査対象領域の信号強度が第１の欠陥検査基準値
より大なることを条件１とし、前記第１の欠陥検査基準
値より小なる第２の欠陥検査基準値と該検査対象領域の
信号強度とを比較して、検査対象領域の信号強度が第２
の欠陥検査基準値より小なることを条件２とし、前記第
１及び第２の欠陥検査基準値と該検査対象領域の信号強
度とを比較して、検査対象領域の信号強度が前記第１の
欠陥検査基準値と前記第２の欠陥検査基準値との間にあ
ることを条件３とし、前記条件１を満たす領域を回路パ
ターンの厚みが不足である欠陥とし、前記条件２を満た
す領域を回路パターンの厚みが過剰である欠陥とし、前
記条件３を満たす領域を正常とし、画像処理手段は、回
路パターンの存在する部位に判定画素を配置したオペレ
ータを用い、回路パターンの存在を検知する第１の手段
と、回路パターンの存在しない部位に判定画素を配置し
たオペレータを用い、回路パターンが存在しないことを
検知する第２の手段とから構成され、前記画像内の任意
領域の近傍の２次元 領域内に配置された前記第１の手段
の少なくとも１つの検知結果と前記第２の手段の少なく
とも１つの検知結果との組み合わせから、該任意領域が
本来回路パターンが存在すべき領域であることを判定し
て検査対象領域を決定することを特徴とする。また、撮
像手段によって水平または垂直方向に走る回路パターン
を撮像し、得られた画像の信号強度に基づいて回路パタ
ーンの欠陥を検査する方法において、前記得られた画像
から画像処理手段により回路パターンが本来形成されて
いる部分を検査対象領域として抽出し、該検査対象領域
の信号強度を、予め設定された欠陥検査基準値と比較し
て条件判定することにより、該回路パターンの欠陥を検
出し、前記欠陥検査基準値を少なくとも２種類設け、該
欠陥検査基準値のうち１種類の第１の欠陥検査基準値と
該検査対象領域の信号強度とを比較して、検査対象領域
の信号強度が第１の欠陥検査基準値より大なることを条
件１とし、前記第１の欠陥検査基準値より小なる第２の
欠陥検査基準値と該検査対象領域の信号強度とを比較し
て、検査対象領域の信号強度が第２の欠陥検査基準値よ
り小なることを条件２とし、前記第１及び第２の欠陥検
査基準値と該検査対象領域の信号強度とを比較して、検
査対象領域の信号強度が前記第１の欠陥検査基準値と前
記第２の欠陥検査基準値との間にあることを条件３と
し、前記条件１を満たす領域を回路パターンの厚みが不
足である欠陥とし、前記条件２を満たす領域を回路パタ
ーンの厚みが過剰である欠陥とし、前記条件３を満たす
領域を正常とし、画像処理手段は、回路パターンの存在
する部位に判定画素を配置したオペレータを用い、回路
パターンの存在を検知する第１の手段と、回路パターン
の存在しない部位に判定画素を配置したオペレータを用
い、回路パターンが存在しないことを検知する第２の手
段とから構成され、前記画像内の任意領域の近傍の２次
元領域内に配置された前記第１の手段の少なくとも１つ
の検知結果と前記第２の手段の少なくとも１つの検知結
果との組み合わせから、該任意領域が本来回路パターン
が存在しない領域であることを判定して、それ以外の領
域を検査対象領域と することを特徴とする。また、前記
第１の手段は、予め定められた少なくとも１種類の判定
基準値と該第１の手段が配置された領域の信号強度を比
較することにより検知結果を出力することを特徴とす
る。また、前記第１の手段は、予め定められた少なくと
も１種類の判定基準値と該第１の手段が配置された領域
の信号強度を比較することにより検知結果を出力し、前
記第１の手段として、前記判定基準値を少なくとも２種
類設け、該判定基準値のうち１種類の第１の判定基準値
と該第１の手段が配置された領域の信号強度とを比較し
て、領域の信号強度が第１の判定基準値より大なること
を条件１とし、前記第１の判定基準値より小なる第２の
判定基準値と前記第１の手段が配置された領域の信号強
度とを比較して、領域の信号強度が第２の判定基準値よ
り小なることを条件２とし、前記第１及び第２の判定基
準値と前記第１の手段が配置された領域の信号強度とを
比較して、領域の信号強度が第１の判定基準値と前記第
２の判定基準値との間にあることを条件３とし、前記条
件１を満たす領域を検査対象領域ではないと判定し、前
記条件２を満たす領域を両面に回路パターンが存在する
と判定し、前記条件３を満たす領域を片面のみに回路パ
ターンが存在すると判定することを特徴とする。また、
複数の前記第１の手段と複数の前記第２の手段の検知結
果の組み合わせから、該任意領域が本来回路パターンが
片面のみに存在すべき検査対象領域であるか、本来回路
パターンが両面に存在すべき検査対象領域であるか、検
査対象領域ではないかを判定して、検査対象領域を回路
パターンが片面のみに存在すべき検査対象領域と、回路
パターンが両面に存在すべき検査対象領域とを分離して
検査対象領域を決定することを特徴とする。また、前記
欠陥検査基準値を４種類設け、前記画像処理手段によっ
て該検査対象領域が片面のみに回路パターンが存在すべ
き検査対象領域と判定された場合には、該欠陥検査基準
値のうち１種類の第１の欠陥検査基準値と該検査対象領
域の 信号強度とを比較して、検査対象領域の信号強度が
第１の欠陥検査基準値より大なることを条件１とし、前
記第１の欠陥検査基準値より小なる第２の欠陥検査基準
値と該検査対象領域の信号強度とを比較して、検査対象
領域の信号強度が第２の欠陥検査基準値より小なること
を条件２とし、前記第１及び第２の欠陥検査基準値と該
検査対象領域の信号強度とを比較して、検査対象領域の
信号強度が前記第１の欠陥検査基準値と前記第２の欠陥
検査基準値との間にあることを条件３とし、前記条件１
を満たす該検査対象領域を回路パターンの厚みが不足で
ある欠陥とし、前記条件２を満たす該検査対象領域を回
路パターンの厚みが過剰である欠陥とし、前記条件３を
満たす該検査対象領域を正常とし、前記画像処理手段に
よって該検査対象領域が両面に回路パターンが存在すべ
き検査対象領域と判定された場合には、前記第１の欠陥
検査基準値より小さく、かつ前記第２の欠陥検査基準値
とは異なる第３の欠陥検査基準値と該検査対象領域の信
号強度とを比較して、検査対象領域の信号強度が第３の
欠陥検査基準値より大なることを条件４とし、前記第３
の欠陥検査基準値より小なる第４の欠陥検査基準値と該
検査対象領域の信号強度とを比較して、検査対象領域の
信号強度が前記第４の欠陥検査基準値より小なることを
条件５とし、前記第３及び第４の欠陥検査基準値と該検
査対象領域の信号強度とを比較して、検査対象領域の信
号強度が前記第３の欠陥検査基準値と前記第４の欠陥検
査基準値との間にあることを条件６とし、前記条件４を
満たす該検査対象領域を回路パターンの厚みが不足であ
る欠陥とし、前記条件５を満たす該検査対象領域を回路
パターンの厚みが過剰である欠陥とし、前記条件６を満
たす該検査対象領域を正常とすることを特徴とする。ま
た、回路パターンを撮像する方法として、Ｘ線源を使用
し、Ｘ線で該回路パターンを透過した信号を電気信号に
変換して回路パターンを撮像することを特徴とする。ま
た、回路パターンを撮像する方法として、超音波発振源
を使用し、超音波で該回路パターンを撮像することを特
徴とする。

【０００７】

【作用】回路パターンはその厚みに応じてＸ線の変化量
が異なる。例えばＸ線透過像では、得られた画像は回路
パターンの厚みに応じた濃淡を有する。そこで、得られ
た画像から多値画像信号を得て、この画像信号に対して
濃淡値を参照するオペレータを用いた画像処理手段によ
り画像処理を行えば、画像は本来回路パターンが存在す
べき部分と存在しない部分とに分けることができ、この
回路パターンが存在すべき部分（片面又は両面）の画像
を被検査回路パターン部分の画像として抽出する。そし
て、この抽出した回路パターンの画像の濃淡値を判定す
ることにより、被検査回路パターンの厚み方向の欠陥を
検出できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【０００９】図１は、本発明の第１乃至第４の実施例で
用いる回路パターンの欠陥検査装置の基本的構成を示す
ブロック図である。なお、以下の実施例では、プリント
配線基板の回路パターンを検査する場合について説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００１０】図１において、１はＸ線を照射するＸ線
源、２は被検査体であるプリント配線基板、３はこのプ
リント配線基板２を介して上記Ｘ線源１に対峙され、プ
リント配線基板２のＸ線透過像を光学像に変換するＸ線
蛍光像倍管（イメージインテンシファイア；以下Ｉ．
Ｉ．と省略する）、４はこのＩ．Ｉ．３により変換され
た光学像を撮像する撮像管、５は得られた画像より回路
パターンの領域を抽出する回路パターン抽出論理回路、
６は回路パターン抽出論理回路５により抽出した回路パ
ターンの領域に対して欠陥検査を行う欠陥検査論理回
路、７は欠陥検査論理回路６により検査した結果を出力
する検査結果出力部である。

【００１１】上記検査装置を用いてプリント配線基板２
の回路パターンを検査するには、まずＸ線源１から出る
Ｘ線をプリント配線基板２に照射し、その透過Ｘ線を
Ｉ．Ｉ．３の表面に照射する。すると、Ｉ．Ｉ．３によ
りＸ線像が光学像に変換され、例えば図２に示すような
光学像が得られる。この光学像はプリント配線基板２の
Ｘ線透過率に対応した明暗のレベルをもつ。金属である
回路パターンはＸ線透過率が低く、基材はＸ線透過率が
高い。そこで、上記光学像は、回路パターンが片面にあ
る部分に対応した暗部Ａ１４と、回路パターンが両面に
ある部分に対応した暗部Ｂ１５と、回路パターンが存在
しない部分に対応した明部１６とで形成される。そこ
で、撮像管４で上記光学像を撮像し画像を得る。

【００１２】撮像管４で得られた画像に対し、回路パタ
ーン抽出論理回路５は、後に詳説するような手順によっ
て、画像を、例えば図４に示すように、回路パターンが
存在すべき部分に対応した領域１７と、回路パターンが
存在しない部分に対応した領域１８とに分離し、その領
域１７を被検査対象として抽出する。この抽出された画
像の領域１７に対し、欠陥検査論理回路６は、画像の信
号強度を予め設定した欠陥検査基準値と比較して欠陥検
査を行う。そして、欠陥があると判定した場合には、そ
の欠陥の位置や大きさ等の情報を検査結果出力部７に出
力する。この出力結果を参照することにより、回路パタ
ーンの厚み方向の異常を検出することができる。

【００１３】次に、本発明の第１の実施例を説明する。
回路パターン抽出論理回路５は、撮像管４で得られた画
像に対し、画像の一部分を切り出し、その画像の各画素
の値を参照して条件判断することによりパターン抽出を
行うオペレータの機能を有しており、本実施例では、次
のような手順で回路パターン抽出を行う。例えばオペレ
ータとしては、図３に示すように、１９×１９画素の大
きさの画像２０を切り出し、位置ｔ１、ｔ２、ｃ１、ｃ
２、ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４の８画素の値を参照し、予
め設定された基準値ｔｈ１により条件判定を行う。判定
の条件は、例えばｔ１について、ｔｈ１＞ｔ１ならばｔ
１に回路パターンが存在するとし、ｔ１≧ｔｈ１ならば
ｔ１にパターンが存在しないとする。位置ｔ１、ｔ２、
ｃ１、ｃ２、ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４の８画素の値につ
いてそれぞれ条件判定し、その結果の組み合わせから切
り出した画像２０の中心画素ａ（ｉ，ｊ）が回路パター
ンの存在すべき画素かどうかを判定する。組み合わせと
しては、例えば、ｔ１、ｔ２に回路パターンが存在しｃ
１、ｃ２、ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４に回路パターンが存
在しないとき、またｃ１、ｃ２に回路パターンが存在し
ｔ１、ｔ２、ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４に回路パターンが
存在しないとき、またｔ１、ｔ２、ｃ１、ｃ２に回路パ
ターンが存在しｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４に回路パターン
が存在しないときを取りあげ、上記の３種類の組み合わ
せのどれか１つの場合、ａ（ｉ，ｊ）は回路パターンの
存在すべき画素と判定し、それ以外の場合、ａ（ｉ，
ｊ）は回路パターンの存在しない画素と判定する、と定
める。そして、上記オペレータの位置座標を１画素ずつ
インクリメントさせ、全面を判定する。すると、画像は
図４に示すように回路パターンが存在すべき部分に対応
した領域１７と、回路パターンが存在しない部分に対応
した領域１８とに分離される。

【００１４】上記回路パターン抽出論理回路５によって
分離された画像の領域１７に対し、欠陥検査論理回路６
は、予め設定された２種類の基準値ｔｈａ、ｔｈｂ（ｔ
ｈａ＞ｔｈｂ）により欠陥検査を行う。領域１７内の各
画素の値ａ（ｉ，ｊ）に対して、ａ（ｉ，ｊ）＞ｔｈａ
の場合を回路パターンの厚みが不足である欠陥、ａ
（ｉ，ｊ）＜ｔｈｂの場合を回路パターンの厚みが過剰
である欠陥、ｔｈａ≧ａ（ｉ，ｊ）≧ｔｈｂの場合を正
常であると判定する。欠陥であると判定した場合にはそ
の欠陥の位置や、欠陥の種類等、すなわち回路パターン
の厚み不足、過剰の区別、欠陥の大きさ等、を検査結果
出力部７に出力する。この出力結果を参照することによ
り、回路パターンの厚み方向の異常を検出することがで
きる。

【００１５】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
本実施例は、被検査回路パターンが両面にある場合の実
施例である。回路パターン抽出論理回路５が、画像の一
部分を切り出し、その画像の各画素の値を参照して条件
判断することによりパターン抽出を行うオペレータの機
能を有することは前記第１の実施例と同様であるが、本
実施例では、次のような手順で回路パターン抽出を行
う。例えばオペレータとしては、図３に示すように、１
９×１９画素の大きさの画像２０を切り出し、位置ｔ
１、ｔ２、ｃ１、ｃ２、ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４の８画
素の値を参照し、予め設定された２種類の基準値ｔｈ
１、ｔｈ２（ｔｈ１＞ｔｈ２）により条件判定を行う。
条件判定の条件は、例えばｔ１について、ｔ１＞ｔｈ１
ならばｔ１は回路パターンが存在しないとし、ｔｈ１≧
ｔ１≧ｔｈ２ならばｔ１は片面のみに回路パターンが存
在するとし、ｔｈ２＞ｔ１ならばｔ１は両面に回路パタ
ーンが存在するとする。位置ｔ１、ｔ２、ｃ１、ｃ２、
ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４の８画素の値について条件判定
しその結果の組み合わせから切り出した画像２０の中心
画素ａ（ｉ，ｊ）が片面のみに回路パターンの存在すべ
き画素か、両面に回路パターンの存在すべき画素か、回
路パターンの存在しない画素かを判定する。組み合わせ
としては、例えば、ｔ１、ｔ２に片面のみに回路パター
ンが存在しｃ１、ｃ２、ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４に回路
パターンが存在しないとき、またはｃ１、ｃ２に片面の
みに回路パターンが存在しｔ１、ｔ２、ｓ１、ｓ２、ｓ
３、ｓ４に回路パターンが存在しないとき、ａ（ｉ，
ｊ）は片面のみに回路パターンの存在すべき画素と判定
し、ｔ１、ｔ２、ｃ１、ｃ２、に片面のみに回路パター
ンが存在しｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４に回路パターンが存
在しないとき、ａ（ｉ，ｊ）は両面に回路パターンの存
在すべき画素と判定し、上記の３種類の組み合わせ以外
の場合、ａ（ｉ，ｊ）は回路パターンの存在しない画素
と判定する、と定める。そして、上記オペレータの位置
座標を１画素ずつインクリメントさせ、全面を判定す
る。以上の判定により、画像は図５に示すように、回路
パターンが片面のみに存在すべき部分に対応した領域１
９ａと、回路パターンが両面に存在すべき部分に対応し
た領域１９ｂと、回路パターンが存在しない部分に対応
した領域２１とに分離される。

【００１６】上記の回路パターン抽出論理回路５で分離
された画像の領域１９ａ、領域１９ｂに対し、欠陥検査
論理回路６は、設定された４種類の基準値ｔｈａ、ｔｈ
ｂ、ｔｈｃ、ｔｈｄ（ｔｈａ＞ｔｈｂ＞ｔｈｃ＞ｔｈ
ｄ）により欠陥検査を行う。領域１９ａ内の各画素の値
ａ（ｉ，ｊ）に対して、ａ（ｉ，ｊ）＞ｔｈａの場合を
回路パターンの厚みが不足である欠陥、ａ（ｉ，ｊ）＜
ｔｈｂの場合を回路パターンの厚みが過剰である欠陥と
判定する。領域１９ｂ内の各画素の値ａ（ｉ，ｊ）に対
して、ａ（ｉ，ｊ）＞ｔｈｃの場合を回路パターンの厚
みが不足である欠陥、ａ（ｉ，ｊ）＜ｔｈｄの場合を回
路パターンの厚みが過剰である欠陥と判定する。欠陥が
あると判定した場合には、その欠陥の位置や、欠陥の種
類等、すなわち回路パターンの厚み不足、過剰の区別、
欠陥の大きさ等、を検査結果出力部７に出力する。この
出力結果を参照することにより、回路パターンの厚み方
向の異常を検出することができる。本実施例によりプリ
ント配線基板の両面の回路パターンの検査が可能とな
る。

【００１７】次に、本発明の第３の実施例を説明する。

【００１８】図６に示すように、プリント配線基板２２
に回路パターンの厚みが不足である欠陥２３、回路パタ
ーンの底部の欠けで厚みが不足である欠陥２４があると
する。ここで２５は基材の表側の回路パターン、２６は
基材の裏側の回路パターン、２７は基材部である。この
プリント配線基板２２を撮像すると、撮像管４で得られ
た画像は、図７に示す画像となる。図において、領域２
８は欠陥２３の像の領域、領域２９は欠陥２４の像の領
域、領域３０は片面のみに回路パターンが存在する部分
の像の領域、領域３１は両面に回路パターンが存在する
部分の像の領域、領域３２は基材部のみの部分の像の領
域であり、画像の信号強度は領域３２＞領域２８≒領域
２９＞領域３０＞領域３１である。

【００１９】このような画像に対し、本実施例において
は、回路パターン抽出論理回路５及び欠陥検査論理回路
６からなる処理回路は、予め設定された基準値ｔｈ１、
ｔｈ２（ｔｈ１＞ｔｈ２）により３値化処理を行う。３
値化は、例えば任意画素ａ（ｉ，ｊ）の値がａ（ｉ，
ｊ）＞ｔｈ１ならば、回路パターンが存在しないと判定
し、ｔｈ１≧ａ（ｉ，ｊ）≧ｔｈ２ならば、回路パター
ンのエッジ部分または回路パターンの厚みが不足である
欠陥部分と判定し、ｔｈ２＞ａ（ｉ，ｊ）ならば、回路
パターンが存在すると判定する。以上の３値化処理によ
り、画像は、図８に示すように、回路パターンのエッジ
部分の領域３５、回路パターンの厚みが不足である欠陥
部分のエッジの領域３６及び回路パターンの底部の欠け
で厚みが不足である欠陥部分のエッジの領域３７を含む
領域３３と、回路パターンが存在しない部分及び回路パ
ターンが存在する部分を含む領域３４とに分離される。
以上の３値化処理により分離された領域３３は、細長い
形状をした回路パターンのエッジ部分と広さをもった形
状の回路パターンの厚みが不足である欠陥部分とで形成
される。

【００２０】上記の領域３３に対し、画像処理手段によ
り形状を比較判定し、該欠陥部分の領域を分離する。上
記の画像処理手段としては、画像より７×７画素の大き
さの画像を切り出し、その画像の内で領域３３に含まれ
る画素数を数え、該画素数が予め設定された基準値ｔｈ
ｅよりも大ならば欠陥と判定し、該画素数が予め設定さ
れた基準値ｔｈｅに等しいかより小ならば正常と判定す
る。そして、切り出す画像をインクリメントさせ、全画
像を走査するとする。すると、回路パターンの厚みが不
足である欠陥部分のエッジの領域３６及び回路パターン
の底部の欠けで厚みが不足である欠陥部分のエッジの領
域３７は欠陥と判定され、回路パターンのエッジ部分の
領域３５は正常と判定される。欠陥が存在すると判定さ
れた場合は、その欠陥の位置等を検査結果出力部７に出
力する。この出力結果を参照することにより、回路パタ
ーンの厚み方向の異常を検出することができる。

【００２１】次に、本発明の第４の実施例を説明する。

【００２２】前述の第３の実施例と同様にして得られた
図７に示す画像に対し、本実施例においては、回路パタ
ーン抽出論理回路５及び欠陥検査論理回路６からなる処
理回路は、微分処理手段によりエッジ検出を行う。その
結果、例えば図９に示すような画像が得られる。図９
に、正常な回路パターンのエッジ部分の画素の信号強度
と異なる、欠陥２３のエッジ部分の領域３９、欠陥２４
のエッジ部分の領域４０を示す。領域４１は正常な回路
パターンのエッジ部分の領域であり、領域３９及び領域
４０の信号強度は領域４１の信号強度と異なる。その理
由は、回路パターンの厚みが不足である欠陥部分の微分
値は正常な回路パターンの微分値よりも小さくなり、回
路パターンの厚みが過剰である欠陥部分の微分値は正常
な回路パターンの微分値よりも大きくなるからである。
従って、画像処理手段を用いて前記の領域３９、４０の
領域の形状及び信号強度の変化を検出することにより、
欠陥を検出することができる。上記の画像処理手段とし
ては、例えば画像より７×７画素の大きさの画像を切り
出し、その画像のなかで予め設定された基準値ｔｈｆよ
りも大きい信号強度を持つ画素数を数え、該画素数が予
め設定された基準値ｔｈｅよりも大ならば欠陥と判定
し、該画素数が予め設定された基準値ｔｈｅに等しいか
より小ならば正常と判定し、切り出す画像をインクリメ
ントさせ、全画像を走査する。これによって、回路パタ
ーンの厚みが不足である欠陥２３のエッジ部分の領域３
９及び回路パターンの底部の欠けで厚みが不足である欠
陥２４のエッジ部分の領域４０は欠陥と判定され、正常
な回路パターンのエッジ部分の領域４１は正常と判定さ
れる。欠陥が存在すると判定された場合は、その欠陥の
位置等を検査結果出力部７に出力する。この出力結果を
参照することにより回路パターンの厚み方向の異常を検
出することができる。

【００２３】前述の各実施例においては、回路パターン
抽出論理回路５は、撮像管４で得られた画像に対し、画
像処理手段によって回路パターンが存在する領域である
ことを判定して抽出しているが、回路パターンの存在し
ない領域であることを判定し前記画像より回路パターン
の存在しない領域を除いた領域を抽出してもよい。

【００２４】また、前述の各実施例においては、回路パ
ターン抽出論理回路５及び欠陥検査論理回路６は電気回
路として示されているが、それぞれコンピュータのソフ
トウェアで処理することができる。

【００２５】次に、本発明の第５の実施例を説明する。
本実施例は、図１において、Ｘ線を照射するＸ線源１を
超音波発振源に、Ｉ．Ｉ．３及び撮像管４を超音波検出
器に代えた回路パターンの欠陥検査装置を用いて回路パ
ターンの欠陥検査を行う実施例であり、図１０は、該装
置の構成を示すブロック図である。なお、本実施例にお
いても、前記実施例の場合と同様、プリント配線基板の
回路パターンを検査する場合について説明するが、本発
明がこれに限定されるものではないことは言うまでもな
い。

【００２６】図１０において、４３は超音波を発振する
超音波発振源、２は被検査体であるプリント配線基板、
４４はこのプリント配線基板２を介して上記超音波発振
源４３に対峙されプリント配線基板２の超音波透過像を
検出する超音波検出器、５は得られた画像より回路パタ
ーンの領域を抽出する回路パターン抽出論理回路、６は
回路パターン抽出論理回路５により抽出した回路パター
ンの領域に対して欠陥検査を行う欠陥検査論理回路、７
は欠陥検査論理回路６により検査した結果を出力する検
査結果出力部である。

【００２７】上記検査装置を用いて、プリント配線基板
２の回路パターンを検査するには、まず超音波発振源４
３から出る超音波をプリント配線基板２に照射し、その
透過超音波を超音波検出器４４に照射する。すると例え
ば図２に示すような画像が得られる。この画像はプリン
ト配線基板２の超音波透過率に対応した明暗のレベルを
もつ。金属である回路パターンは透過率が低く、基材は
透過率が高い。そこで上記画像は、回路パターンが片面
にある部分に対応した暗部Ａ１４と回路パターンが両面
にある部分に対応した暗部Ｂ１５と回路パターンが存在
しない部分に対応した明部１６とで形成される。得られ
た画像に対し、前記の実施例に示したものと同様の機能
を持つ回路パターン抽出論理回路５及び欠陥検査論理回
路６及び検査結果出力部７を用い、同様な手順を行うこ
とにより、回路パターンの厚み方向の異常を検出するこ
とができる。

【００２８】以上の実施例で詳説したように、本発明に
おいては、回路パターンの欠陥検査に際し、まず回路パ
ターンの存在すべき領域を抽出し、この領域について欠
陥検査を行うので、例えば断線に近いような欠陥でも、
回路パターンの存在しない領域と区別して検出でき、精
度の高い検査ができる。その結果、回路パターンの品質
を高めるとともに、これを組み込んだ製品の信頼性を向
上させることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、被検査回路パターンの
表面形状の異常を検出するだけではなく、回路パターン
の厚み方向の異常も精度良く検出できるので、回路パタ
ーンの品質を高め、これを組み込んだ製品の信頼性を向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回路パターンの欠陥検査装置の構
成の一例を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例に係る、プリント配線基板をＸ
線で透過し光電変換した光学像の一例を示す図である。

【図３】本発明の実施例に係る、回路パターン抽出を行
う論理回路の機能としてのオペレータの、切り出した画
像の一例を示す図である。

【図４】本発明の一実施例に係る、検査領域の抽出結果
の一例を示す図である。

【図５】本発明の一実施例に係る、検査領域の抽出結果
の他の例を示す図である。

【図６】本発明の一実施例に係る、プリント配線基板の
一例を示す斜視図である。

【図７】図６のプリント配線基板の画像の一例を示す図
である。

【図８】本発明の一実施例に係る、検査領域の抽出結果
である３値化処理結果の一例を示す図である。

【図９】本発明の一実施例に係る、検査領域の抽出結果
であるエッジ検出結果の一例を示す図である。

【図１０】本発明による回路パターンの欠陥検査装置の
構成の他の例を示すブロック図である。

【図１１】従来技術による回路パターンの欠陥検査装置
の構成の一例を示す説明図である。

【図１２】回路パターンに生じた回路パターンの底部の
欠けの一例を示す図である。

【符号の説明】 １…Ｘ線源 ２…プリント配線基板 ３…Ｘ線蛍光像倍管（Ｉ．Ｉ．） ４…撮像管 ５…回路パターン抽出
論理回路 ６…欠陥検査論理回路 ７…検査結果出力部 ８…線状照明 ９…ラインセンサ １０…基材部 １１…回路パターン １２ａ…照明光学系 １２ｂ…検出光学系 １３ａ…欠陥 １３ｂ…欠陥 １４…暗部Ａ １５…暗部Ｂ １６…明部 １７…回路パターンが存在すべき部分に対応した領域 １８…回路パターンが存在しない部分に対応した領域 １９ａ…回路パターンが片面のみに存在すべき部分に対
応した領域 １９ｂ…回路パターンが両面に存在すべき部分に対応し
た領域 ２０…１９×１９画素の大きさの切り出した画像 ２１…回路パターンが存在しない部分に対応した領域 ２２…プリント配線基板 ２３…回路パターンの厚みが不足である欠陥 ２４…回路パターンの底部の欠けで厚みが不足である欠
陥 ２５…基材の表側の回路パターン ２６…基材の裏側の回路パターン ２７…基材部 ２８…欠陥２３の像の
領域 ２９…欠陥２４の像の領域 ３０…片面のみに回路パターンが存在する部分の像の領
域 ３１…両面に回路パターンが存在する部分の像の領域 ３２…基材部のみの部分の像の領域 ３３…回路パターンのエッジ部分の領域３５及び回路パ
ターンの厚みが不足である欠陥部分のエッジの領域３６
及び回路パターンの底部の欠けで厚みが不足である欠陥
部分のエッジの領域３７を含む領域 ３４…回路パターンが存在しない部分及び回路パターン
が存在する部分を含む領域 ３５…回路パターンのエッジ部分の領域 ３６…回路パターンの厚みが不足である欠陥部分のエッ
ジの領域 ３７…回路パターンの底部の欠けで厚みが不足である欠
陥部分のエッジの領域 ３９…欠陥２３のエッジ部分の領域 ４０…欠陥２４のエッジ部分の領域 ４１…正常の回路パターンのエッジ部分の領域 ４２…基材部のみの部分の領域 ４３…超音波発振源 ４４…超音波検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柄崎 晃一 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (72)発明者 飯田 正 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (56)参考文献 特開 昭61−226645（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−138855（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−72249（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−184211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−298142（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−80016（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 23/00 - 23/18 G01B 15/00 - 15/02 G01N 29/06 G01N 21/88

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像手段によって水平または垂直方向に走
   る回路パターンを撮像し、得られた画像の信号強度に基
   づいて回路パターンの欠陥を検査する方法において、 前記得られた画像から画像処理手段により回路パターン
   が本来形成されている部分を検査対象領域として抽出
   し、該検査対象領域の信号強度を、予め設定された欠陥
   検査基準値と比較して条件判定することにより、該回路
   パターンの欠陥を検出し、 前記欠陥検査基準値を少なくとも２種類設け、該欠陥検
   査基準値のうち１種類の第１の欠陥検査基準値と該検査
   対象領域の信号強度とを比較して、検査対象領域の信号
   強度が第１の欠陥検査基準値より大なることを条件１と
   し、 前記第１の欠陥検査基準値より小なる第２の欠陥検査基
   準値と該検査対象領域の信号強度とを比較して、検査対
   象領域の信号強度が第２の欠陥検査基準値より小なるこ
   とを条件２とし、 前記第１及び第２の欠陥検査基準値と該検査対象領域の
   信号強度とを比較して、検査対象領域の信号強度が前記
   第１の欠陥検査基準値と前記第２の欠陥検査基準値との
   間にあることを条件３とし、 前記条件１を満たす領域を回路パターンの厚みが不足で
   ある欠陥とし、前記条件２を満たす領域を回路パターン
   の厚みが過剰である欠陥とし、前記条件３を満たす領域
   を正常とし、 画像処理手段は、回路パターンの存在する部位に判定画
   素を配置したオペレータを用い、回路パターンの存在を
   検知する第１の手段と、回路パターンの存在しない部位
   に判定画素を配置したオペレータを用い、回路パターン
   が存在しないことを検知する第２の手段とから構成さ
   れ、前記画像内の任意領域の近傍の２次元領域内に配置
   された前記第１の手段の少なくとも１つの検知結果と前
   記第２の手段の少なくとも１つの検知結果との組み合わ
   せから、該任意領域が本来回路パターンが存在すべき領
   域であることを判定して検査対象領域を決定する ことを
   特徴とする回路パターンの欠陥検査方法。
2. 【請求項２】撮像手段によって水平または垂直方向に走
   る回路パターンを撮像し、得られた画像の信号強度に基
   づいて回路パターンの欠陥を検査する方法において、 前記得られた画像から画像処理手段により回路パターン
   が本来形成されている部分を検査対象領域として抽出
   し、該検査対象領域の信号強度を、予め設定された欠陥
   検査基準値と比較して条件判定することにより、該回路
   パターンの欠陥を検出し、 前記欠陥検査基準値を少なくとも２種類設け、該欠陥検
   査基準値のうち１種類の第１の欠陥検査基準値と該検査
   対象領域の信号強度とを比較して、検査対象領域の信号
   強度が第１の欠陥検査基準値より大なることを条件１と
   し、 前記第１の欠陥検査基準値より小なる第２の欠陥検査基
   準値と該検査対象領域の信号強度とを比較して、検査対
   象領域の信号強度が第２の欠陥検査基準値より小なるこ
   とを条件２とし、 前記第１及び第２の欠陥検査基準値と該検査対象領域の
   信号強度とを比較して、検査対象領域の信号強度が前記
   第１の欠陥検査基準値と前記第２の欠陥検査基準値との
   間にあることを条件３とし、 前記条件１を満たす領域を回路パターンの厚みが不足で
   ある欠陥とし、前記条件２を満たす領域を回路パターン
   の厚みが過剰である欠陥とし、前記条件３を満たす領域
   を正常とし、 画像処理手段は、回路パターンの存在する部位に判定画
   素を配置したオペレータを用い、回路パターンの存在を
   検知する第１の手段と、回路パターンの存在しない部位
   に判定画素を配置したオペレータを用い、回路パターン
   が存在しないことを検知する第２の手段とから構成さ
   れ、前記画像内の任意領域の近傍の２次元領域内に配置
   された前記第１の手段の少なくとも１つの検知結果と前
   記第２の手段の少なくとも１つの検知結果との組み合わ
   せから、該任意領域が本来回路パターンが存在しない領
   域であることを判定して、それ以外の領域を検査対象領
   域とする ことを特徴とする回路パターンの欠陥検査方
   法。
3. 【請求項３】前記第１の手段は、予め定められた少なく
   とも１種類の判定基準値と該第１の手段が配置された領
   域の信号強度を比較することにより検知結果を出力する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の回路パターン
   の欠陥検査方法。
4. 【請求項４】前記第１の手段は、予め定められた少なく
   とも１種類の判定基準値と該第１の手段が配置された領
   域の信号強度を比較することにより検知結果を出力し、 前記第１の手段として、前記判定基準値を少なくとも２
   種類設け、該判定基準値のうち１種類の第１の判定基準
   値と該第１の手段が配置された領域の信号強度とを比較
   して、領域の信号強度が第１の判定基準値より大なるこ
   とを条件１とし、 前記第１の判定基準値より小なる第２の判定基準値と前
   記第１の手段が配置された領域の信号強度とを比較し
   て、領域の信号強度が第２の判定基準値より小なること
   を条件２とし、 前記第１及び第２の判定基準値と前記第１の手段が配置
   された領域の信号強度とを比較して、領域の信号強度が
   第１の判定基準値と前記第２の判定基準値との間にある
   ことを条件３とし、 前記条件１を満たす領域を検査対象領域ではないと判定
   し、前記条件２を満たす領域を両面に回路パターンが存
   在すると判定し、前記条件３を満たす領域を片面のみに
   回路パターンが存在すると判定する ことを特徴とする請
   求項１または２記載の回路パターンの欠陥検査方法。
5. 【請求項５】複数の前記第１の手段と複数の前記第２の
   手段の検知結果の組み合わせから、該任意領域が本来回
   路パターンが片面のみに存在すべき検査対象領域である
   か、本来回路パターンが両面に存在すべき検査対象領域
   であるか、検査対象領域ではないかを判定して、検査対
   象領域を回路パターンが片面のみに存在すべき検査対象
   領域と、回路パターンが両面に存在すべき検査対象領域
   とを分離して検査対象領域を決定することを特徴とする
   請求項４記載の回路パターンの欠陥検査方法。
6. 【請求項６】前記欠陥検査基準値を４種類設け、前記画
   像処理手段によって該検査対象領域が片面のみに回路パ
   ターンが存在すべき検査対象領域と判定された場合に
   は、該欠陥検査基準値のうち１種類の第１の欠陥検査基
   準値と該検査対象領域の信号強 度とを比較して、検査対
   象領域の信号強度が第１の欠陥検査基準値より大なるこ
   とを条件１とし、 前記第１の欠陥検査基準値より小なる第２の欠陥検査基
   準値と該検査対象領域の信号強度とを比較して、検査対
   象領域の信号強度が第２の欠陥検査基準値より小なるこ
   とを条件２とし、 前記第１及び第２の欠陥検査基準値と該検査対象領域の
   信号強度とを比較して、検査対象領域の信号強度が前記
   第１の欠陥検査基準値と前記第２の欠陥検査基準値との
   間にあることを条件３とし、 前記条件１を満たす該検査対象領域を回路パターンの厚
   みが不足である欠陥とし、前記条件２を満たす該検査対
   象領域を回路パターンの厚みが過剰である欠陥とし、前
   記条件３を満たす該検査対象領域を正常とし、前記画像
   処理手段によって該検査対象領域が両面に回路パターン
   が存在すべき検査対象領域と判定された場合には、前記
   第１の欠陥検査基準値より小さく、かつ前記第２の欠陥
   検査基準値とは異なる第３の欠陥検査基準値と該検査対
   象領域の信号強度とを比較して、検査対象領域の信号強
   度が第３の欠陥検査基準値より大なることを条件４と
   し、 前記第３の欠陥検査基準値より小なる第４の欠陥検査基
   準値と該検査対象領域の信号強度とを比較して、検査対
   象領域の信号強度が前記第４の欠陥検査基準値より小な
   ることを条件５とし、 前記第３及び第４の欠陥検査基準値と該検査対象領域の
   信号強度とを比較して、検査対象領域の信号強度が前記
   第３の欠陥検査基準値と前記第４の欠陥検査基準値との
   間にあることを条件６とし、 前記条件４を満たす該検査対象領域を回路パターンの厚
   みが不足である欠陥とし、前記条件５を満たす該検査対
   象領域を回路パターンの厚みが過剰である欠陥とし、前
   記条件６を満たす該検査対象領域を正常とする ことを特
   徴とする請求項５記載の回路パターンの欠陥検査方法。
7. 【請求項７】回路パターンを撮像する方法として、Ｘ線
   源を使用し、Ｘ線で該回路パターンを透過した信号を電
   気信号に変換して回路パターンを撮像することを特徴と
   する請求項１、２、３、４、５、または６記載の回路パ
   ターンの欠陥検査方法。
8. 【請求項８】回路パターンを撮像する方法として、超音
   波発振源を使用し、超音波で該回路パターンを撮像する
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、または６
   記載の回路パターンの欠陥検査方法。