JPH02105262A - 配線パターンを検査する際の最適位置補正領域の決定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリント基板や半導体集積回路等における配線
パターンを検査するに際し、検査される配線パターンと
、基準となる設計配線パターンとを比較検査するに必要
な最適位置補正領域の決定方法に関する。

〔従来の技術〕

配線パターン状態については、それらの製造後に生ずる
印刷のかすれ、異物付着、断線、ショート等について検
査をする必要がある。

配線パターンの検査については、本発明者はさきに配線
パターンの位置合せ方法を特願昭６１３１２７５０号に
て出願した。この方法は被検査配線パターンの映像と基
準配線パターンの映像とを比較検査する方法にかかわり
、ビデオカメラに写る配線パターンの形状を二次元セン
サーにてｌｆｉ像し、撮像信号をデジタル解析のできる
黒白ラスター模様をなす網目状の量子化エリアに入力し
、デジタイズ後コンピューターによる演算を実施して二
値化画像の分散中心を求め、被検査配線パターンの分散
中心を基準配線パターンの分散中心に一致させるように
座標軸を移動させて位置合せする方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

特願昭６１−３１２７５０号のごとくラスター模様より
の二値化デジタル数を集計する方法においては、次の問
題がある。

例えば、カメラ全視野中のラスター模様の量子化エリア
の画素数が５１２Ｘ５１２の場合、少なくとも５１２Ｘ
５１２の画素中の特定の画素を中心として少なくとも上
下２４画素の範囲のピント情報（０と１の符号の並び）
を調べ、ついで次の特定の画素を調べるという手順を取
っている。従って、−視野毎に２４ｘ２４ｘ５１２ｘ５
１２回の演算を行わなければならず、かなりの工数を必
要とする。

最近ＣＡＤ　（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓ
ｉｇｎ）によって配線パターンが設計されるようになっ
た。ＣＡＤによって設計された配線パターンは陽画フィ
ルムに作成され、作成された陽画よりスクリーン印刷用
ゲルが作成され、しかる後スクリーン印刷が乾燥されテ
ープ作成される。テープ作成後、半導体基板となるセラ
ミックテープ上に配線パターンがプリントされてプリン
ト基板の原板となる。そして、プリントされた配線パタ
ーンを検査する。

ところが基準となる配線パターンとして陽画フィルム上
の陽画とか、標準的なプリント基板原板を使うときは、
コストが高くなり、ＣＡＤ設計データーより直接原像を
引出して基準配線パターンとすることが望ましい。

ＣＡＤの設計データから配線パターン状態を検査する方
法を実現するためには、検査を実施する配線パターンを
観測するカメラの視野毎に、位置合せによる位置補正を
実施するための位置補正領域について視野に設定される
座標系の座標と、実際に検査範囲を蔽うエリア内での分
散中心座標を求める前準備工程が必要である。

本発明は、ＣＡＤ等の配線パターン設計図形データの始
点、終点より成るベクトルの情報から前記前準備工数を
最小にする最適位置補正領域についてのデーターを求め
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、被検査配線パターンの配線パターン状態をＣ
ＡＤの設計データによって検査するに際し ■　配線パターンにＸ方向、ｙ方向の座標を付し、その
配線パターンの最大点、最小点より検査範囲を求める検
査対象範囲設定手順と、 ■　前記検査対象範囲を配線パターンを撮影するべきカ
メラの視野毎に分割を行う分割手順と、■　前記分割さ
れた視野の中心座標を決定し、分割視野毎のバランスを
合せるごとく視野毎の座標をずらす視野座標移動手順、 ■　カメラの視野毎の中心座標より、検査の量適順序を
決定する検査順序決定手順と、 ■　前記■〜４手順の後に決定した各視野毎の検査対象
位置と、その中に含む配線パターンの幅、長さ、座標に
より構築するデータベース構築手順と、 を有し、データベースに基づいて最適補正領域を決定す
ることを特徴とする配線パターンを検査する際の最適位
置補正領域の決定方法をその要旨とする。

〔作　　用〕

本発明法はＣＡＤの設計データより配線パターンの平均
的法がりを検出し、視野内にあるベクトル情報より最適
位置補正領域座標と分散中心座標を抽出するようにする
。従来法のカメラ映像のラスター情報より演算する方法
に比し、本発明法は前準備にかかる工数を大幅に削減で
きると共に検査に必要となる光学系の倍率の決定や、撮
像位置の再現精度等のシミュレーションをすることがで
き、光学系の検討用として利用できる。

〔実施例〕

本実施例においては検査する配線パターンとしては１３
２ビンのＰＣ；Ａ　（ビングリッド　アレイ）の導体印
刷パターン部とする。

上記配線パターンについて本発明を実施する手順を次に
説明する。

Ｏ情報抽出手順 本手順はＣＡＤ等の設計データから必要情報を抽出する
手順である。ＣＡＤによる配線パターンの設計では、例
えば第２図のごとく、図の左端から出発し直線１ａ、円
弧２、直線１ｂ、接円弧３、直線１ｃの如く連なって画
かれる。直線部は指点より始まり終点で終わるベクトル
として取り扱われる。必要情報を抽出する手順としては
、直線、円弧の座標（Ｘ座標、Ｘ座標）のベクトルデー
タよりなるデータ情報より第１表のごとき必要情報を抽
出して検査対象範囲を設定する。

第　　１ 表 Ｏ検査対象範囲設計手順 前手順で抽出したデータは位置情報として抽出されるの
で、これらのデータより、第３図に示すごとく、Ｘ座標
、Ｘ座標の最大値（Ｘ圓＾ｘ＊Ｙｓａ真）最小値（ＸＭ
ＩＮ　、Ｙ工ＩＮ　）をライン（円弧を含む）座標の平
面的法がりを検出し、配線パターンの最大基準点Ａ、最
小基準点Ｂとする。検査対象範囲をＡ　（ＸＭＡＸ　、
　ＹＭＡＸ　）　、Ｄ　（ＸＮＩＮ　、ＹＭＡＸ　）、
Ｂ　（ＸＭＩＮ、ＹＭＩＮ　）、Ｃ（ＸＭＡＸ、ＹＭＩ
Ｎ　）（Ｄ四角形よりなる範囲を求めて設計の基準とし
ての検査対象範囲とする。

Ｏ視野分割手Ｉ１１ 本手順は、カメラの視野内にある前記検査対象範囲を一
定の間隔で分割していく手１＋ｌｌｌである。

第４図（イ）および（ロ）は配線パターンを分割する平
面図の全体分割図および■部拡大図である。

カメラの視野の分割は、前記のＸ座標、Ｘ座標の最小値
（Ｘ、１．、Ｙ、、、）　、最大値（ＸＮＡＸＩＹＭＡ
Ｘ）より第４図（イ）に示すように分割して行く。

すなわち、ＸＸＡｌとＸＭＩＮとの差と、ＹＭＡＸ　＋
　ＹＭＩＮとの差を視野内のサイズを等しくするように
最小値（ＸＮＩＮ　、　Ｙ＝ＩＩＮ　）より出発して最
大値（Ｘ、ＩＡＸ＋’　Ｙ１４ａ！＋　）を含むように
多くの小視野に分割して検査の対象範囲を凡て包含する
ようにする。この時、小視野の中心座標をＣＡＤ付属の
コンピューターに記憶させる。

Ｏ視野座標設定手順 本手順は、前記の記憶された小視野の中心座標を基とし
て、改めて小視野の位置を変更する如く小視野の座標を
ずらす手順である。これは、以下に説明するごとく検査
対象範囲と、分割された小視野との左右、上下のバラン
スをよくするものである。

第４図（ロ）の■部拡大図に最大基準点（ＸＭＡＸＩＹ
、ＡＭ）を含む最終小視野である分割四角形が示され、
その面積中心である（Ｘ、、Ｙ、）がコンピューターに
記憶されている。

このＸ方向最大分割四角形のＸ方向についての突出量を
ΔＸであるとし、分割四角形の辺長を５ｔＷＡＸとし、
後記の最終分割四角形の縮少方向のすらしによっておき
るだろう四角形の重複幅（ＤＡＢＩＪＲＩ　）を求める
。この０＾ＢｔｌＲＩは分割視野におけるパターン像の
視野境界付近の検査を確実にするため必要な幅である。

Ｘ方向の突出量ΔＸであるときＤＡＢＵＲＩＸはΔＸ　
＝　Ｘｏ　＋５ＩＹＡＸ／　２　＋ＤＡＢＵＲＩＸ　　
ＸＮＡＸの式より求められる。同様にＹ方向の突出量Δ
ｙは Δｙ　＝　Ｘ０＋５ＩＹＡＹ／　２　＋ＤＡＢＬＩＲＩ
Ｙ　　ＹＩＩＡＫの弐より求められる。

前記のとおり最小基準点（ＸＮＩＮ　、Ｙ、４＋ｓ　）
より開始して第４図（イ）のごとく分割している。この
状態の分割をこの後さらに欠陥検査の精度を上げるため
に、視野中心（ｘｏ　、Ｙ、）を（−ΔＸ／２．−Δｙ
／２）だけずらし、最大基準点、最小基準点を含む視野
外郭を最大基準点、最小基準点の外側に同一距離だけず
らし、外郭とこれらの点のバランスをよくすることが行
われる。

Ｏ検査順序決定手順 本手順は、カメラの小視野毎の中心座標より検査の検査
工数についての最適順序を決定する手順である。その決
定方法として、小視野毎のカメラ中心座標についてのＸ
座標、Ｘ座標の合計が最小になる様な最適順序が求めら
れるようにする。

Ｏデータベース構築手順 本手順は、各小視野毎の配線パターンについてライン種
別、ラインの幅、指点座標等をデータベースとして構築
し、以下に説明する最適位置補正領域決定のための情報
を出力できるようにするものである。

データベースの構造を次に例示する。

・　設計データ ・　視野情報 ・　図形情報 Ｏデータベースより最適補正領域を決定する手順 本手順は、データベースに含まれる視野内の指点ベクト
ルの指点座標及びライン幅等より次の如くにして最°通
位置補正間域を決定するものである。

この手順を従来の位置合せ法と比較して次に説明する。

本発明者はさきに視野内の配線パターンのラスター模様
によって被検査配線パターンと基準配線パターンとの位
置合せする検査方法を特願昭６１３１２７５０号に出願
しているが、その方法は次の如くである。

第５図は、一視野内に含まれる配線パターンとその局部
を検査するための位置補正領域Ａ、Ｂを示す、第６図（
イ）（ロ）のｃ、ｃ’は位置補正領域に含まれる配線パ
ターン像の有様を示し、これらの領域に予め設定される
Ｘ方向圧の各Ｘ点位置でのｙ方向パターン像累積ヒスト
グラムを前記ＣおよびＣ′について、それぞれ（ハ）、
に）に示す。Ｃは基準となる配線パターンに関するもの
で、ヒストグラム図における最大値Ｐ８のに倍の位置で
該ヒストグラムを切断する境界点Ｘ＋＋　　ｙｚの中点
（Ｘ＋　ｘ　ｔ　）　／　２を基準点ＧＸとして定義し
、Ｃ′の被検査配線パターン（パターン欠落部を含む）
のようにずれた配線パターンに対しても同様にしてＧＸ
’を求め、ＧＸ’　−ＧＸだけ補正することによって安
定な位置補正が実現できる。

これに対して本発明の方法はＣＡＤによる指点ベクトル
を使うことにより工数少なく検査できる。

本発明では、ライン指点各点座標と各視点座標との関係
及びライン幅との関係より位置補正領域を設定すること
ができる。具体的には第７図に示すように、配線パター
ンのラインを構成する各Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ指点の２指点（
となり合せ）の座標をコンピューター人力し、例えばｙ
軸に平行かどうかはＸ座標をまず計算してＸ値が変わる
かどうかで判断する。そして、例えばｙ軸に平行である
ことに該当する座標をもつ線分の抽出を行う０次に各視
野の限界座標と抽出された線分の指定座標とを比較計算
することにより各視野に含まれる線分の長さを求める。

具体的には第８図に示すような５本の線分ｙａ　）’ａ
ｔ　　！ｈ　　ｙｓ’＋　　Ｖｍ　　Ｖｍ”。

ｙＡ　ｙ３．ｙ、　ｙ、、が視野の内外にある場合につ
いて考える。

この場合は、）’ａ　）’ａ、Ｙｈ　　）’Ｉ　　、ｙ
Ａ　　）’１の場合が長さを求める候補になる線分にな
る。

）’Ａ　）’ｌの場合には視野内には）’ｌ　　ｙｌの
み包含される。同様にｙＡ　ｙ８　の場合にはｙＡ　ｙ
よとなる。この長さがヒストグラムの最大値になるので
欠陥が欠落とにじみの両方であるならば、第６図のＫは
に＝’Ａが最適となるので、少なくともこの長さは、１
つの欠陥のＸ方向への大きさの倍以上を必要とすること
になる。また、１視野内にふくまれる欠陥数も考慮に入
れて、この長さ決定する。

この長さより位置補正領域を決定するには第９図のよう
にして行う。図は配線パターンより抽出された線分４を
検出する位置補正領域５の設定の仕方を示すもので、線
分４の端部６より位置補正領域５との間隔をＸ方向補正
許容値とし、線分４と幅方向位置補正領域５との間隔を
Ｘ方向補正許容値とする様に位置補正領域５を定める仕
方を示す、Ｘ方向、Ｘ方向補正許容値には被検査配線パ
ターンの検査精度により許される値を用いる。このよう
にして検査を最小工数にて行う位置補正領域を定めるこ
とができるのである。

このような走査を各小視野について前記検査順序決定手
順において定めた検査順序に従って行うのである。

本発明の実施において、位置補正領域が小視野中に全熱
見当らない場合は、その小視野中検査が始まる前に位置
補正領域のないことを知らせるかくしパターンを発生さ
れるようデータベースの上に設定される。このような場
合には、第１０図に示すように小視野の右上り点より出
発しＤ点よりの距離がＴ１からＴ□ＩＴ３・−・−・−
Ｔ、というふうに隅角四辺形の面積を増加させていき、
ある−定の値以上になると位置補正領域が空白であると
の意味で第１１図に示す如き位置補正マークであるｈ−
＜シバターンを明滅させる。

第１１図に示すかくしパターンは欠陥位置検査用でＸ方
向辺長ΔＬＸ、ｙ方向長ΔＬＹ（但し欠陥の大きさをΔ
μと指定したときΔＬＸ≧２Δμ、ΔＬＹ≧２Δμ）、
幅３００μｍ〜１鵬である。

°本発明を実施したときの効果を次に説明する。

第１図（イ）（ロ）は被検査配線パターン映像の平面図
であり、（イ）図は原映像、（ロ）図はＸ、Ｙ方向の欠
陥長さの検出状況を示し、（イ）図、（ロ）図に示す配
線パターンは閉曲線よりなり、その内部は導体よりなる
。配線パターンはその視野をＸ方向、Ｙ方向に座標を付
して縦横に３分割している。その外郭線はパターンの最
大値、最小値を内包した状態での最大値、最小値よりは
み出した部分の周囲は等しくするようにバランスされ、
分割視野は互いに重複するＤＡＢＵＲＩ部をもつように
配列される。

Ｘ、Ｙ方向最小位置の四角形分割視野における０部では
配線パターンの欠陥に該当するか否かをチエツクしてか
くしパターン（第１１図）が四角形視野の空き領域に自
動的に明滅する。

Ｘ、Ｙ方向最大位置の四角形分割視野では０部にＸ軸に
垂直な直線が２Δμ以上のΔＬＸ長さで存在しているこ
とを示す。検出パターンは明滅しない。

（発明の効果） 本発明の最適位置補正の決定方法によれば、配線パター
ンのパターン状態における印刷のかすれ、異物付着、断
線、シッート等を検査するに際し、安定した高速検査を
行うのに必要な位置補正領域が決定でき、しかも前準備
を実施する装置を不要とし、更に前準備にかかる工数を
削減して安定した検査を可能にする。プリント基板、半
導体集積回路の配線パターンの検査工数を少なくするも
のであり、それらの生産性向上、品質向上に貢献する効
果はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）（ロ）は被検査配線パターンの平面図で（
イ）図は原映像（ロ）図はＸ、　Ｙ方向の欠陥長さの検
出状況を示し、第２図はＣＡＤによる設計に使われる直
線、円弧を示す図、第３図はＸ＋　　Ｖ方向の座標系に
ある配線パターンの模式図、第４図は（イ）および（ロ
）は配線パターン像を分割する平面図および■部拡大図
、第５図は特定視野に含む配線パターンと位置補正領域
Ａ、Ｂを示す平面図、第６図の（イ）は基準配線パター
ンの、（ロ）は被検査配線パターンの位置補正領域内に
含まれる配線パターンの平面図、（へ）は基準配線パタ
ーンのｙ方向ヒストグラムと基準点の求め方を、に）は
被検査配線パターンのｙ方向ヒストグラムと基準点の求
め方を示す線図、第７図はＣＡＤの図面におけるライン
を構成する指点を示す図、第８図は視野とラインを構成
する指点との相対関係を示す図、第９図は特定視野に含
まれる配線パターンの線分と位置補正領域との位置関係
を示す図、第１θ図は空白の領域座標を調べるための図
、第１１図は位置補正をマークであるかくしパターンの
説明図である。 （イ） ＪＬＩＵＪ帛＋＋１−ｍ 第 図 Ｉｃ直線 （イ） （ＸＭＩＮ、ＹＭＩＮ） （Ｘｖａｘ、Ｙｖａｘ） 第 図 → 図 第 図 位置補正にｆｑ用するパターン部 第 図 第 図 第 図 （イ） Ｊ、Ｇ　ｉ？　、古ＧＸ＝（Ｚ＋　＋ｒｚ）／２ｆ１ン
ー１ｆｆ　　Ｍ　　＋Ｅ　　１ｍ　＝ＧＸ’　−ＧＸＧ
Ｘ’＝（１＋　＋ｘ２）／２ 第 図 補正許容イ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．被検査配線パターンの配線パターン状態をＣＡＤの
   設計でデータによって検査するに際し、 （１）配線パターンにｘ方向、ｙ方向の座標を付し、そ
   の配線パターンの最大点、最小点より検査範囲を求める
   検査対象範囲設定手順と、（２）前記検査対象範囲の配
   線パターンを撮影するべきカメラの視野毎に分割を行う
   視野分割手順と、 （３）前記分割された視野の中心座標を決定し、分割視
   野毎のバランスを合せるごとく視野毎の座標をずらす視
   野座標移動手順と、 （４）カメラの視野毎の中心座標より検査の最通順序を
   決定する検査順序決定手順と、 （５）前記１〜４手順の後に決定した各視野毎の検査対
   象位置と、その中に含む配線パターンの幅、長さ、座標
   により構築するデータベース構築手順と、 を有し、データベースに基づいて最通補正 領域を決定することを特徴とする配線パターンを検査す
   る際の最適位置補正領域の決定方法。