JPH02123474A - パターン検査装置 - 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、パターン検査装置に関するものであり、例え
ばプリント回路基板の配線パターンの欠陥を検出するた
めに使用される。

〈従来の技術〉 プリント回路基板の配線パターンを検査する方法として
、配線パターンをイメージセンサで読み取り、この読み
取った配線パターンと標準パターンとを比較して欠陥を
検出するという方法がとられている。

この方法は、配線パターンの最小線幅が２００ミクロン
程度で基板の材質がガラスエポキシのような硬質のプリ
ント回路基板を対象としたものであった。一方、最近の
高密度実装の要求にしたがって、基材としてポリイミド
やポリエステル等のような軟質材料が用いられ、配線パ
ターンの最小線幅もさらに微細化しつつある。

〈発明が解決しようとする課題〉 軟質材料を用いたフレキシブル基板においては、環境の
温度や湿度の変化にしたがって生じる基材の伸縮が大き
く、その伸縮量はフレキシブル基板の全長の約０．１パ
ーセントにもなる。したがって、このような伸縮したプ
リント配線基板のパターンと標準パターンとを単純に比
較しても、正確な検査が行えない。

第７図（２１）は標準パターンを示しており、これをＣ
ＣＤう・インセンサにより読み取ったときのラインセン
ナの出力は第７図（ｂ）のようになり、このアナログ出
力を２値化したものが第７図（Ｃ）である。

第８図（ａ）は検査対象パターンを示しており、これは
第７図（ａ）の標準パターンより伸びている。第８図（
１））は第８図（ａ）のパターンを読み取、ったＣＣＤ
ラインセンサの出力、第８図（Ｃ）は第８図（ｂ）のア
ナログ信号を２値化したものである。第８図（ｄ）は第
７図（Ｃ）のパターンデータと同じものであり、この第
８図（ｄ）と第８図（Ｃ）のパターンデータを比較する
と、（Ｃ）のパターンが伸びていることが分かる。

第８図（ｅ）は、第８図（Ｃ）、　（ｄ、）のパターン
データを住いに排他的論理和処理を行った結果のデータ
を示している。このように、（ｄ）の標準となるパター
ンデータと（Ｃ）の伸縮したパターンデータとを単純に
比較（排他的論理和処理）すると、（ｅ）に示すように
本来欠陥でない部分を欠陥として判断した検査データを
作成してしまう。

本発明は、−１二記事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は、検査対象パターンの伸縮量に応じてパター
ンデータを補正することにより、正確な検査が行えるよ
うにしたパターン検査装置を提供することである。

〈課題を解決するための手段〉 Ｌ記目的を達成するために、本発明によるパターン検査
装置は、標準パターンに対する検査対象パターンの伸縮
量を計測する計測手段と、この計測手段の計測値に基づ
いてパターンを検知する画像読取素子の電荷蓄積時間を
変化させることにより検査対象パターンの伸縮に対し２
で補正されたパターンデータを作成するパターンデータ
作成手段とを備える。

〈作用〉 本発明によるパターン検査装置は、計測手段により計測
された検査対象パターンの伸縮量に応じて、パターンを
検知する画像読取素子の電荷蓄積時間を変化させるごと
により、検査対象パターンの伸縮に対して補正されたパ
ターンデータを作成し、この補正後のパターンデータと
標準パターンとを比較して検査対象パターンの欠陥を判
定する。

〈実施例〉 第１図は不実施例のパターン検査装置の構成を示してい
る。図において、１はプリント配線基板、２は配線パタ
ーン、３は伸縮量検出マーク、４はＣＣＤラインセンサ
、５はラインセンサドライバ、６は２値化回路、７．ｌ
ｌａ、ｌｌｂはメモリ、８は欠陥検出回路、９ａ、９ｂ
はＣＣＤエリアセンサ、１０ａ、１０ｂはＡ／Ｄ変換器
、１２は伸縮量計測回路、１３は周波数変調回路、１４
はテーブルドライバ、１５ば標準データ格納メモリ、１
６は装置制御部である。

プリント配線基板１は、検査対象となる配線パターン２
が形成されている。このプリント配線基板１は、矢印方
向へ移動可能なテーブル（図示せず）上に固定される。

伸縮量検出マーク３は、プリント配線基板１の四辺に沿
って等間隔で設けられている。

ＣＣＤラインセンサ４は、プリント配線基板１が矢印方
向へ一定距離移動する毎に、配線パターン２を読み取る
。ラインセンサドライバ５は、周波数変調回路１３によ
り制御される周波数のシフトパルスに応じた電荷蓄積時
間で画像データを読み取るようにラインセンサ４を駆動
する。ラインセンサドライバ５ば、さらに、読み取られ
たパターンデータを２値化回路６へ転送する。メモリ７
は、２値化されたパターンデータを記憶する。欠陥検出
回路８は、メモリ７に記憶された検査対象のパターンデ
ータと標準データメモリ１５に記憶された標準となるパ
ターンデータとを比較し、検査対象パターン２の欠陥を
検出する。

ＣＣＤＣＣエリアセンサ、９ｂは、プリント配線基板１
０両側の伸縮量検出マーク３を読み取る。

Ａ／Ｄ変換器１０ａ、１０ｂは、ＣＣＤｘＣＣＤリアセ
ンサ９ｂのアナログ出力をディジタル信号に変換する。

メモリｌｌａ、ｌｌｂは、このディジタル化された伸縮
量検出マーク３のパターンデータを記憶する。伸縮量計
測回路１２は、メモリ１１ａ、ｌｌｂに記憶されたパタ
ーンデータがらプリント配線基板１の伸縮量を計測する
。周波数変調回路１３は、ＣＣＤラインセンサ４のシフ
トパルス周波数を伸縮量計測回路１２の計測値にしたが
って変調する。

テーブルドライバ１４は、ＣＣＤラインセンサ４による
配線パターン２の１ライン分の読み取りが完了するごと
に、プリント配線基板１を載せたテーブルを上記１ライ
ン分の読み取り幅に対応した距離ずつ矢印方向へ駆動す
る。（なお、全体を通してラインセンサの読み取り中は
テーブルは移動してもかまわない。）標準データメモリ
１５は、比較の基準となる配線パターンのデータを記憶
する。装置制御部１６は、プリント配線基板１の伸縮に
対応したＣＣＤラインセンサ４のシフトパルス周波数の
制御を含むこのシステム全体の制御を実行する。

以下、欠陥検出の処理手順について説明する。

第２図は検査対象であるプリント配線基板１の配線パタ
ーンを示している。ＣＣＤエリアセンサ９ａは、このプ
リント配線基板１上に印刷された伸縮量検出マーク３Ｋ
及び３に＋１を撮像する。

（１つのエリアセンサにより片側の列のマークをテーブ
ルの移動によって順次検出することができる。）ＣＣＤ
エリアセンサ９ａ、９ｂは、プリント配線基板１に伸縮
が無い場合にその撮像領域の中心に伸縮量検出マーク３
が検出できるような位置に設置されている。従って、プ
リント配線基板１に伸縮が無ければ、第３図に示すよう
に撮像領域Ａの中心に伸縮量検出マーク３Ｋｒ３に＋１
が位置する。一方、プリント配線基板に伸縮があると、
第４図に示すように、撮像領域Ａの中心から伸縮量検出
マーク３に、３□、が外れる。

この伸縮量検出マーク３　Ｋ、　　３　Ｋｌの撮像領域
Ａの中心からのずれ量δヤ、δ、。、は、伸縮量計測回
路１２によって計測される。この場合、撮像領域Ａの中
心位置の間隔をｍとすると、隣り合った伸縮量検出マー
ク３　Ｋ＋　　３　ｇ＋＋の間隔はｍ＋δ、＋δ７．１
となる。すなわち、プリント配線基板１の伸び率は（ｍ
十δ、＋δＫ　＋１　）　／　ｍとなる。

このプリント配線基板１の伸び率に対応したデータが装
置制御部１６から周波数変調回路１３へ与えられ、周波
数変調回路１３は、この伸び率に対応した周波数のシフ
トパルスをラインセンサドライバ５へ与える。いま、標
準パターンを読み取るときのシフトパルス周波数をｆと
すると、ラインセンサドライバ５へ与えられるシフトパ
ルス周波数は、 となる。したがって、ＣＣＤラインセンサ４の電荷蓄積
時間は、 となる。すなわち、検査対象パターンの伸び率に対応し
て、ＣＣＤラインセンサ４の電荷蓄積時間を変化させる
。

第５図（ａ）は、第２図の配線パターンの破線で囲まれ
た領域Ｓのパターンを示している。これをＣＣＤライン
センサ４により読み取ったときのラインセンサ４の出力
は第５図（ｂ）のようになり、このアナログ出力を２値
化したものが第５図（Ｃ）である。

領域Ｓのパターンを読み取るＣＣＤラインセンサ４は、
周波数変調回路１３により与えられる周波数のシフトパ
ルスに対応した上記（２）式で表される電荷蓄積時間で
領域Ｓのパターンを読み取り、このパターンに対応した
アナログ信号を出力する。

このアナログ信号は、２値化回路６において２値化され
、画像メモリ７に記憶される。

画像メモリ７に一旦記憶されたパターンデータは、欠陥
検出回路８に送られる。欠陥検出回路８には、また、標
準データメモリ１５から標準となるパターンデータが入
力される。欠陥検出回路８では、検査対象のパターンデ
ータと基準となるパターンデータとを比較し、検査対象
パターンの欠陥を検出する。

第５図（ａ）の検査対象パターンは、第７図（ａ）の標
準パターンよりも′伸びており、第５図（Ｃ）の検査対
象パターンのパターンデータと第５図（ｅ）の標準パタ
ーンのパターンデータとを比べるとそれがよく分かる。

第５図（Ｃ）のパターンデータにおいては、１１−・イ
ン分の幅Ｗが第５図（ｅ）の標準パターンの幅Ｗ′より
」記伸び率に対応した電荷蓄積時間の差に相当した量だ
け犬である。欠陥検出回路８では、この（ｃ）の検査え
ｊ象パターンデータと（ｅ）の標準バタンデータとを各
ラインごとに比較（排他的論理和処理）し、ラインごと
に不一致があると、欠陥とする。第５図（ｄ）は（Ｃ）
のラインの幅Ｗを（ｅ）の標準パターンのラインの幅Ｗ
′に等し７くしたものであり、第１］（ｆ）は比較処理
の結果を示している。（ｃｌ）と（（・）のパターンを
見較べて両者の排他的論理和をとると、（［）の結果が
得られる。

以−■、のように、検査対象パターンの伸びに対応して
ＣＣＤラインセンサ４の電荷蓄積時間を変えることによ
り、標準パターンの読め取りラインと対応した読め取り
う・インで検査対象パターンを読み取ることができる。

なお、１−Ｏ，記実施例は検査対象パターンが標準パタ
ーンより伸びた場合を説明したが、結果対象パターンが
標準パターンより縮んだ場合、ＣＣＤラインセンサ４の
電荷蓄積時間を伸縮量に対応して短くすることにより、
同様の方法で標準パターンの読み取りラインと対応し、
た読み取りラインで検査対象パターンを読み取ることが
できる。。

また、上記実施例ではプリン１〜配線基板の一方向の伸
縮に対する補正につい−Ｃ説明ｊ７たが、プリン１〜配
線基板のいたる箇所に伸縮量検出マークを設定し、各部
分毎に伸縮量を調べ、各部分毎にシフトパルス周波数を
変えることにより、複数方向の伸縮に対して補正された
バタ・−ンデータを作成することができる。

また、検査対象のプリント配線基板を第６図に示すよう
なロールツーロール方式で（じＣＩ）ラインセンサのＦ
を移動さぜる方法を用いてもよい。

〈発明の効果〉 以り説明したように、本発明においては、検査対象パタ
ーンの伸縮量に応じて画像読取素子の電荷蓄積時間を変
換させることにより、伸縮に対して補正されたパターン
データを作成するようにしたので、検査対象パターンの
伸縮による誤判定を無くし、パターン検査の精度を高め
ることができる。また、パターンデータの補正をハード
ウェア上で行なうとともに、データの入力と同時並行的
に行なうので、検査アルゴリズムを軽減し、検査の処理
速度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第６図は本発明実施例の構成を示すブロック図
、 第２図は本発明実施例の配線パターンを示す図、第３図
と第４図は本発明実施例の伸縮量を計測する方法を説明
する図、 第５図は本発明実施例のパターンデータの形態を示す図
、 第７図は標準パターンデータの形態を示す図、第８図は
従来例のパターンデータの形態を示す図である。 １・・・プリント配線基板 ２・・・配線パターン ３・・・伸縮量検出マーク ４・・・ＣＣＤラインセンサ ５・・・ラインセンサドライバ ６・・・２値化回路 ７・・・画像メモリー ８・・・欠陥検出回路 ９ａ、９ｂ・・・ＣＣＤエリアセンサ １０ａ、１０ｂ　・・・Ａ／Ｄ変換器 ｌｔａ、　　１１ｂ−−−メモリ １２・・・伸縮量計測回路 １３・・・周波数変調回路 １４・・・テーブルドライバ １５・・・標準データメモリ １６・・・装置制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 検査対象のパターンを画像読取素子により検知してパタ
   ーンデータを作成し、このパターンデータと標準パター
   ンのパターンデータとを比較することによって検査対象
   パターンの欠陥を検出するようにしたパターン検査装置
   において、標準パターンに対する検査対象パターンの伸
   縮量を計測する計測手段と、この計測手段の計測値に基
   づいて上記画像読取素子の電荷蓄積時間を変化させるこ
   とにより検査対象物の伸縮に対して補正されたパターン
   データを作成するパターンデータ作成手段とを備えたこ
   とを特徴とするパターン検査装置。