JP4434116B2

JP4434116B2 - 金属箔張り積層板の検査方法

Info

Publication number: JP4434116B2
Application number: JP2005280909A
Authority: JP
Inventors: 力濱津; 出吉澤; 一信盛岡
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2025-09-27
Also published as: JP2007093305A

Description

本発明は、金属箔張り積層板の表面の打痕（圧痕）、キズ、ピンホール、シワなどの欠陥の有無を検査するための方法に関するものである。

銅張り積層板などの金属箔張り積層板の表面は外層回路を形成するための金属箔（銅箔など）が設けられている。この金属箔は通常平坦なベタ面であるが、積層工程時の不具合などが原因で金属箔の表面に打痕、キズ、ピンホールなどの欠陥が発生することがある。そして、この欠陥により外層回路の導通性が損なわれたりする不良が発生することがあり、上記欠陥が金属箔張り積層板の歩留まりの低下の原因となっていた。

そこで、金属箔の上記欠陥に起因する外層回路の不良対策としては、外層回路の回路形成前に目視にて金属箔張り積層板の表面の外観検査を実施することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、検査対象の金属箔張り積層板において、外層回路を形成する部分としない部分とを目視により判定することは難しく、よって、金属箔張り積層板の表面全面を目視によって検査しなければならず、検査時間が長くなるという問題があった。また、外層回路を形成する部分としない部分とを容易に判断するために、露光時に用いるマスクなどの外層パターンフィルムと照合することも考えられるが、検査時間はほとんど短縮されず、また、欠陥の検査精度にバラツキが生じるという問題があった。
特開平７−６３５３８号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、欠陥の検査を短時間で精度良く行うことができる金属箔張り積層板の検査方法を提供することを目的とするものである。

本発明の金属箔張り積層板の検査方法は、回路パターン６形成前の金属箔張り積層板１の表面の打痕、キズ、ピンホール、シワから選ばれる欠陥２の有無を判定する検査方法であって、回路パターン６形成前の金属箔張り積層板１の表面を撮像するカメラ３と、カメラ３の撮像により得られた画像に基づいて欠陥２の有無を判定するリファレンス部５とを用い、リファレンス部５に検査対象の金属箔張り積層板１に形成する予定の回路パターン６の設計データを入力する工程と、この設計データに基づいて回路パターン６を包含する検査エリア７を設定する工程と、リファレンス部５にカメラ３で撮像された金属箔張り積層板１の表面の画像のうち検査エリア７に相当する部分のみの画像４を入力する工程と、この画像に基づいて欠陥２の有無をリファレンス部５で判定する工程とを備えることを特徴とするものである。

本発明の金属箔張り積層板の検査方法は、回路パターン６形成前の金属箔張り積層板１の表面の打痕、キズ、ピンホール、シワから選ばれる欠陥２の有無を判定する検査方法であって、回路パターン６形成前の金属箔張り積層板１の表面を撮像するカメラ３と、カメラ３の撮像により得られた画像に基づいて欠陥２の有無を判定するリファレンス部５とを用い、リファレンス部５に検査対象の金属箔張り積層板１に形成する予定の回路パターン６の設計データを入力する工程と、この設計データに基づいて回路パターン６を包含する検査エリア７を設定する工程と、リファレンス部５にカメラ３で撮像された金属箔張り積層板１の表面全部の画像８を入力する工程と、この画像８の検査エリア７に相当する部分のみについて欠陥２の有無をリファレンス部５で判定する工程とを備えることを特徴とするものである。

本発明にあっては、検査エリア７は、回路パターン６の外形に沿って回路パターン６を拡大した領域であることが好ましい。

また、本発明にあっては、欠陥２の有無の検査結果を発生領域別に集計・表示することが好ましい。

本発明では、欠陥の有無の判定を回路パターンの設計データに基づいて回路パターンが形成される部分のみに対して行うために、金属箔張り積層板の表面全面を目視で判定したり、あるいは露光時に用いるマスクと照合しながら金属箔張り積層板の表面を目視で判定したりする場合に比べて、欠陥の判定を短時間で精度良く行うことができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１に本発明で用いる金属箔張り積層板１の検査装置Ａの一例を示す。この検査装置Ａは、金属箔張り積層板１の表面を撮像するためのカメラ３を有する検出部２０と、カメラ３の撮像により得られた画像データに基づいて金属箔張り積層板１の表面の打痕、キズ、ピンホール、シワなどの欠陥２の有無を判定するリファレンス部５とを備えている。

検出部２０には、カメラ３の下方に金属箔張り積層板１を載置するための検査台２１が設けられている。カメラ３としてはＣＣＤカメラなどを用いることができる。

リファレンス部５は、カメラ３で得られた画像データから欠陥２の有無を判定するためのプログラムが組み込まれたパーソナルコンピュータなどの電子計算機で形成することができる。

そして、この検査装置Ａを用いて金属箔張り積層板１の検査を行うにあたっては、以下のようにして行う（図１、２参照）。

まず、検査対象の金属箔張り積層板１の表面の金属箔に形成する予定の回路パターン６の設計データをリファレンス部５に入力する（矢印イで示す）。ここで、検査対象の金属箔張り積層板１は、絶縁層の表面に銅箔等の金属箔を有しているものであって、例えば、片面又は両面銅張り積層板や内層回路入りの片面又は両面銅張り積層板などを例示することができる。また、回路パターン６の設計データとしては、回路パターン６を設計する段階で使用したＣＡＤ２２で作成したデータを用いることができ、例えば、ガーバーフォーマットの設計データを用いることができる。このように回路パターン６の設計データを用いることにより、露光時に用いるマスクを用いて目視で回路パターン６を認識する場合に比べて、短時間で精密に回路パターン６をリファレンス部５に入力することができる。

次に、リファレンス部５では、上記で入力された設計データに基づいて検査エリア７が作成されて設定される。この検査エリア７は、図３（ａ）に示す回路パターン６を全部包含するものであるが（図３（ｂ）参照）、検査エリア７はその外形が回路パターン６の外形に沿って形成されたものであって、回路パターン６を拡大した領域であることが好ましい。この場合、検査エリア７の外縁と回路パターン６の外縁との間の寸法Ｗは５〜５０μｍとすることができるが、この寸法の設定は、設計データに基づいて検査エリア７を作成するためにリファレンス部５に組み込まれたプログラムにより可変となっている。そして、検査エリア７は回路パターン６を拡大した領域であるので、広い範囲で検査することができ、金属箔張り積層板１のカメラ３や検査台２１に対する位置合わせ精度が低くて位置合わせ誤差が生じたり、検査エリア７に相当する部分の画像４を取り込む際の精度が低くて欠陥２のサイズ認識誤差が生じた場合でも、欠陥２の見逃しを少なくすることができる。

次に、検出部２０の検査台２１の上に検査対象の金属箔張り積層板１を載置する。ここで、検査する金属箔が上側に向くように金属箔張り積層板１をセットする。次に、検査台２１に載置した金属箔張り積層板１の上面の金属箔に光を照射する（矢印ロで示す）。この光の照射は任意の条件で行うことができるが、例えば、金属箔張り積層板１の上面（水平面）に対して、１５〜７０°の上方から照射することが好ましく、また、光の波長は４００〜８００ｎｍであることが好ましく、また、光の強さは１０００〜３０００ｍｃｄであることが好ましい。

次に、上記のような光の照射を行って金属箔張り積層板１の上面の金属箔で光を上方に反射しながら、カメラ３により金属箔張り積層板１の外観（金属箔張り積層板１の上面の金属箔の全体）を撮像する（矢印ハで示す）。次に、カメラ３により撮像された金属箔張り積層板１の外観の画像（画像データ）のうち、検査エリア７に相当する部分のみの画像（画像データ）４をカメラ３からリファレンス部５に転送して取り込んで入力する（矢印ニで示す）。この場合、リファレンス部５から検出部２０に向って検査エリア７が指定され（矢印ホで示す）、この指定に基づいて検査エリア７に相当する部分の画像４がカメラ３からリファレンス部５に取り込まれる。このように検査エリア７に相当する部分のみの画像４をカメラ３からリファレンス部５に転送して取り込むので、金属箔張り積層板１の上面の画像の全部をリファレンス部５に取り込む場合に比べて、転送するデータ量を少なくすることができ、短時間で処理をすることができる。

次に、リファレンス部５に取り込んだ上記画像４に基づいて、金属箔張り積層板１の上面の金属箔の欠陥２の有無をリファレンス部５で判定する。ここで、リファレンス部５による欠陥２の有無の判定は、上記画像４中に欠陥２の痕跡２４が存在するか否かで判断する。すなわち、図２に示すように、欠陥２の痕跡２４は正常な部分（欠陥２以外のフラットな部分）と比較すると明暗が異なっているので、この違いを取り込んだ画像４からリファレンス部５に組み込まれたプログラムにより検出して欠陥２の有無を判定するのである。このように検査エリア７に相当する部分のみの画像４に基づいて欠陥２の有無を判定するので、金属箔張り積層板１の上面の画像の全部について、欠陥２の有無を判定する場合に比べて、判定するデータ量を少なくすることができ、短時間で処理をすることができる。しかも、回路パターン６が形成されない部分については欠陥２の有無の判定を行わないために、効率よく精度を高くして判定することができる。尚、金属箔の回路パターン６を形成しない部分に欠陥２が存在していても実害がないので、上記判定は行わない。

そして、この判定により欠陥２が有るとされた場合は、金属箔張り積層板１は不合格とされてその後の回路形成工程などが行われない。一方、上記判定により欠陥２が無いとされた場合は、金属箔張り積層板１は合格とされてその後の回路形成工程などが行われる。従って、不良品の金属箔張り積層板１に対して次工程の回路形成工程などが行われないために、歩留まりを向上させることができる。

また、上記検査装置Ａにおいて、複数枚の金属箔張り積層板１を検査した後、欠陥２の有無の検査結果を発生領域別に集計・表示する機能を備えることが好ましい。この機能は、例えば、リファレンス部５を形成する電子計算機に集計・表示用のプログラムを組み込んで実現することができる。また、この機能は、具体的には、検査エリア７を複数の小エリア７ａ…に分割し、各小エリア７ａにおける欠陥２の発生個数を集計した後、図４に示すように、リファレンス部５が備えるディスプレイ等に表示するようにして行うことができる。図４のものでは、４９個の小エリア７ａ…に分割し、小エリア７ａ…内に示した数字が欠陥２の発生個数である。

このように、欠陥２の有無の検査結果を発生領域別に集計・表示することによって、この検査工程よりも前工程（金属箔張り積層板の積層成形工程から切断工程までの工程）で不良が起こりやすい箇所を容易に特定することができ、この検査結果を前工程にフィードバックすることによって、欠陥２の発生の削減を図ることができるものである。

図５に本発明で用いる金属箔張り積層板１の検査装置Ａの他例を示す。この検査装置Ａは図１に示す検査装置Ａと同様の検出部２０とリファレンス部５とを備えており、以下のようにして金属箔張り積層板１の検査を行う（図６参照）。

まず、上記と同様にして、検査対象の金属箔張り積層板１の表面の金属箔に形成する予定の回路パターン６の設計データをリファレンス部５に入力する（矢印イで示す）。この実施の形態で使用される設計データも回路パターン６を設計する段階で使用したＣＡＤ２２で作成したデータである。次に、リファレンス部５では上記と同様にして設計データに基づいて検査エリア７が作成されて設定される。ここで作成される検査エリア７も、図３に示すように、回路パターン６を全部包含するものであり、また、検査エリア７の外形が回路パターン６の外形に沿って形成されたものであって、回路パターン６を拡大した領域であることが好ましい。尚、図６においては回路パターン６をそのまま検査エリア７として図を示した。

次に、上記と同様にして、検出部２０の検査台２１の上に検査対象の金属箔張り積層板１を載置する。次に、上記と同様にして、光の照射を行って（矢印ロで示す）金属箔張り積層板１の上面の金属箔で光を上方に反射しながら、カメラ３により金属箔張り積層板１の外観（金属箔張り積層板１の上面の金属箔の全体）を撮像する（矢印ハで示す）。次に、カメラ３により撮像された金属箔張り積層板１の外観の画像をカメラ３からリファレンス部５に転送して取り込んで入力する。すなわち、上記実施の形態では、検査エリア７に相当する部分のみの画像がカメラ３からリファレンス部５に取り込まれるが、この実施の形態では、金属箔張り積層板１の上面の金属箔の全体の画像８がリファレンス部５に取り込まれる。

次に、リファレンス部５に取り込んだ上記画像に基づいて、金属箔張り積層板１の上面の金属箔の欠陥２の有無をリファレンス部５で判定する。ここで、リファレンス部５による欠陥２の有無の判定は、リファレンス部５に取り込まれた金属箔張り積層板１の上面の金属箔の全体の画像８のうち、検査エリア７に相当する部分のみについて行われる。すなわち、金属箔張り積層板１の上面の金属箔の全体の画像８と検査エリア７とを重ねて、この重なった部分の画像中に欠陥２の痕跡２４が存在するか否かで判断する。欠陥２の痕跡２４であるか否かの判断は上記と同様にして行う。このように検査エリア７に相当する部分のみについて欠陥２の有無を判定するので、金属箔張り積層板１の上面の画像の全部について、欠陥２の有無を判定する場合に比べて、判定するデータ量を少なくすることができ、短時間で処理をすることができる。しかも、回路パターン６が形成されない部分については欠陥２の有無の判定を行わないために、効率よく精度を高くして判定することができる。

また、この判定により欠陥２が有るとされた場合は、上記と同様に、金属箔張り積層板１は不合格とされてその後の回路形成工程などが行われず、上記判定により欠陥２が無いとされた場合は、金属箔張り積層板１は合格とされてその後の回路形成工程などが行われるので、歩留まりを向上させることができる。さらに、この検査装置Ａにおいても上記と同様に、複数枚の金属箔張り積層板１を検査した後、欠陥２の有無の検査結果を発生領域別に集計・表示する機能を備えることができる。

以下本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
図１に示す検査装置（銅箔反射方式自動外観検査機）Ａを用いて、金属箔張り積層板１の欠陥２を検査した。金属箔張り積層板１は５００ｍｍ×５００ｍｍ×厚み１．６ｍｍの両面銅張り積層板を用いた。この金属箔張り積層板１の両面の金属箔の表面には長さ５ｍｍ、深さ１０μｍ以下のキズを欠陥２として形成した。

一方、金属箔張り積層板１に形成する予定の回路パターン６をＣＡＤ２２で設計し、この設計データ（ガーバーデータ）をリファレンス部５に入力して検査エリア７を作成した。図７に示すように、回路パターン６は一つの金属箔張り積層板１に２行３列に並べて６個形成されるように設計した。また、図３（ａ）に示すように、検査エリア７は回路パターン６に相当する部分（ガーバーデータ通り）とした。

次に、上記の金属箔張り積層板１を検査台２１に載置した。この時、金属箔張り積層板１の一方の金属箔を上向きにしてカメラ３の方に向けた。次に、波長６６０ｎｍの光を金属箔張り積層板１の金属箔の上方３５°の角度から照射しながらカメラ３で撮像し、検査エリア７に相当する部分の画像４をカメラ３からリファレンス部５に取り込んだ。次に、リファレンス部５により上記画像４中に欠陥２の痕跡２４が存在するか否かを判断させて、金属箔張り積層板１に形成した上記欠陥２の有無を判定させた。

（実施例２）
図５に示す検査装置（銅箔反射方式自動外観検査機）Ａを用いて、金属箔張り積層板１の欠陥２を検査した。金属箔張り積層板１は実施例１と同様のものを用い、欠陥２も同様に形成した。また、検査エリア７も実施例１と同様にして作成し、リファレンス部５に設定した。さらに、実施例１と同様にして、検査台２１に載置した金属箔張り積層板１の金属箔に光を照射しながらカメラ３で撮像し、金属箔張り積層板１の金属箔の全体の画像８をカメラ３からリファレンス部５に取り込んだ。次に、リファレンス部５により上記画像８中のうちの検査エリア７に相当する部分のみについて欠陥２の痕跡２４が存在するか否かを判断させて、金属箔張り積層板１に形成した上記欠陥２の有無を判定させた。

（比較例１）
金属箔張り積層板１は実施例１と同様のものを用い、欠陥２も同様に形成した。また、欠陥２の検査は、外層パターンフィルムを用いて金属箔張り積層板１の金属箔の表面と照合して目視により行った。

上記実施例１、２及び比較例１を用いて１００枚の金属箔張り積層板１の両面について欠陥２の検査を行い、検査時間と検査精度とを求めた。検査時間は全ての金属箔張り積層板１の両面の検査が終了するまでの時間とし、検査精度は金属箔張り積層板１に形成した全ての欠陥２の個数に対して検査（検出）された欠陥２の数の割合で表した。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１、２は比較例１に比べて検査時間が短く、検査精度も高くなった。

（実施例３）
実施例１において、欠陥２を金属箔の回路パターン６の形成予定位置の近傍に意図的に形成した。ここで、回路パターン６の形成予定位置の近傍とは、回路パターン６の形成予定位置の外縁から５μｍ内側に入った位置から１０μｍ外側に出た位置までの間である。また、欠陥２は金属箔張り積層板１の一枚当たり５０個形成した。

そして、この欠陥２を形成した金属箔張り積層板１を実施例１と同様にして検査した。

（実施例４）
欠陥２を形成した金属箔張り積層板１としては実施例３と同様のものを用いた。また、検査エリア７は、図３（ｂ）に示すように、回路パターン６に相当する部分と回路パターン６の周囲をＷ＝５μｍの幅（ガーバーデータよりも約２画素分拡大）で囲む部分に相当する部分とを合わせて形成した。そして、その他の構成は実施例１と同様にして、欠陥２を形成した金属箔張り積層板１を検査した。

上記実施例３、４について、上記と同様の検査精度を算出した。結果を表２に示す。

表２から明らかなように、実施例３よりも検査エリア７の広い実施例４の方が検査精度が高くなった。

本発明の実施の形態で用いる装置の一例を示す概略図である。同上の動作を示すフロー図である。（ａ）は回路パターンの一例を示す平面図、（ｂ）は検査エリアの一例を示す平面図である。同上の検査エリアの分割の一例を示す説明図である。同上の他の実施の形態で用いる装置の一例を示す概略図である。図５の検査装置の動作を示すフロー図である。実施例における金属箔張り積層板と検査エリアの一例を示す概略図である。

符号の説明

１金属箔張り積層板
２欠陥
３カメラ
４画像
５リファレンス部
６回路パターン
７検査エリア

Claims

回路パターン形成前の金属箔張り積層板の表面の打痕、キズ、ピンホール、シワから選ばれる欠陥の有無を判定する検査方法であって、回路パターン形成前の金属箔張り積層板の表面を撮像するカメラと、カメラの撮像により得られた画像に基づいて欠陥の有無を判定するリファレンス部とを用い、リファレンス部に検査対象の金属箔張り積層板に形成する予定の回路パターンの設計データを入力する工程と、この設計データに基づいて回路パターンを包含する検査エリアを設定する工程と、リファレンス部にカメラで撮像された金属箔張り積層板の表面の画像のうち検査エリアに相当する部分のみの画像を入力する工程と、この画像に基づいて欠陥の有無をリファレンス部で判定する工程とを備えることを特徴とする金属箔張り積層板の検査方法。
回路パターン形成前の金属箔張り積層板の表面の打痕、キズ、ピンホール、シワから選ばれる欠陥の有無を判定する検査方法であって、回路パターン形成前の金属箔張り積層板の表面を撮像するカメラと、カメラの撮像により得られた画像に基づいて欠陥の有無を判定するリファレンス部とを用い、リファレンス部に検査対象の金属箔張り積層板に形成する予定の回路パターンの設計データを入力する工程と、この設計データに基づいて回路パターンを包含する検査エリアを設定する工程と、リファレンス部にカメラで撮像された金属箔張り積層板の表面全部の画像を入力する工程と、この画像の検査エリアに相当する部分のみについて欠陥の有無をリファレンス部で判定する工程とを備えることを特徴とする金属箔張り積層板の検査方法。
検査エリアは、回路パターンの外形に沿って回路パターンを拡大した領域であることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属箔張り積層板の検査方法。
欠陥の有無の判定結果を発生領域別に集計・表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の金属箔張り積層板の検査方法。