JPH0264441A - プリント回路基板の検査装置 - 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、プリント回路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］ 上記配線パターンの欠陥を検出するための検査装置とし
ては、従来例えば特開昭６０−３５０７号公報が知られ
ている。本公報に示される検査装置は、プリント回路基
板に光を照射し、基材を励起して蛍光を発色させ、該蛍
光のみを選択して。

配線パターンにおけるデイツシュダウン状（梨地状）シ
ョート等の欠陥を検出しようとするものである。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、プリント回路基板における欠陥は９例え
ばそのキズが同じものであっても、後述する第５図に示
すごとく、ポンディングパッド部分５６におけるキズ４
５であるか１通常配線部５７におけるキズ４８であるか
によって、その重大さは大いに異なる。即ち、ポンディ
ングパッド部分におけるキズは小さなものであっても欠
陥と判定せねばならない。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み、ポンディングパッ
ド部分とその他の部分など検査場所によって欠陥１判定
レベルを換えることができる。検査効率の良いプリント
回路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、プリント回路基板上の配線パターンを読取る
摘像装置と、該撮像装置からの画像信号を２値化する２
値化回路と、該２値化回路におけるスレッショルドレベ
ルを切換える切換部と、上記スレッショルドレベルの２
値画像データに基づき欠陥の有無を判定する欠陥判定手
段とよりなることを特徴とするプリント回路基板の検査
装置にある。

本発明において注目すべきことは、配線パターンの検査
場所に応じてスレッショルドレベルを切換え、そのレベ
ルにおける２（ａ画像データに基づき欠陥判定を行うよ
うにしたことにある。

また、撮像装置から２値化回路に送られる信号は、プリ
ント回路基板上において、配線パターン及び基板から反
射されてくる反射光のレベルである。

しかして、前記切換部としては、異なるスレッショルド
レベルに設定した２以上の２値化回路を設けて、前記検
査場所に・応じて該２値化回路のいずれかの信号を取り
出すよう切換える手段がある（第１実施例参照）。また
、他の切換部としては。

１つの２値化回路においてスレッショルドレベルを切換
えるようになす手段がある（第２実施例参照）。

欠陥判定手段は、スレッショルドレベルの２値画像デー
タに基づき１例えば欠陥部の面積がある程度以上になっ
た場合にのみ、欠陥と判定する。

この欠陥判定面積は可変であり、被検査体であるプリン
ト回路基板に応じて定める。

しかして、ここに欠陥判定手段としては５次の比較手段
と、特徴抽出処理手段などがある。即ち。

前者の比較手段は、上記切換部によって選定されたスレ
ッショルドレベルの２値画像データと、その検査場所に
おける標準となるマスクデータとを比較する手段である
。この比較によって、欠陥有無を判定する。上記マスク
データは９例えば当該配線パターンの標準となるマスク
パターンを用いる。また、後者の特徴抽出処理手段は、
上記スレッショルドレベルの２値画像データを、予め設
定しである設計上の規則に従って、欠陥と判定するもの
である。

〔作用及び効果〕

本発明においては、撮像装置からの画像信号を２値化回
路に送り１次いで切換部によって選定したスレッショル
ドレベルの２値化信号を欠陥判定手段において判定し、
欠陥か否かを選別する。

このように、上記検査子ひによって、ディッシェダウン
状ショート、配線パターン内のビット等の異常部分を検
出する。

そして、ここに重要なことは、前記ボンディングバンド
部分と通常配線部分など、検査中に欠陥判定レベルを変
えたい場合には、その検査場所をカメラが走査すること
となった時点で、切換部によりスレッショルドレベルを
切換えることである。

したがって１本発明によれば、検査場所に応じて、精度
良く、デイツシュダウン状シシート、配線内ピット等の
欠陥を検出できる。プリント回路基板の検査装置を提供
することができる。

〔実施例〕

第１実施例 本例にかかるプリント回路基板の検査装置につき、第１
図ないし第６図を用いて説明する。

本例の検査装置は、第１図にそのプロンク回路図を示す
ごとく、プリント回路基板５を撮像するための撮像装置
としてのＣＯＤカメラ８１．２系統の第一２値化回路８
３及び第二２値化回路８４２ｔ！画像切換部８５．比較
手段としての比較回路８６を有する。カメラ８１と２系
統の２値化回路８３．８４との間には、多階調出力のＡ
／１〕変換器８２を介設する。上記比較回路８６は、欠
陥判定手段としての欠陥判定回路８７．欠陥集計部８日
、端末８９１．プリンター８９２に接続する。

また、比較回路８６にはマスクデータを取り出すメモリ
８６１を接続する。

次に、上記第一２値化回路８３と第二２値化回路８４と
は、前者が高（、後者が低いスレッショルドレベルを設
定しである。

しかして１本例においては、第３図に示すごとく、基板
５１上に配線パターン４０１，４０２゜４１１．４１２
を設けたプリント回路基板５を検査しようとするもので
ある。このプリント回路基板５には、配線パターン４１
１と４１２の間にデインシュダウン状のシコート部分４
１３が、また配線パターン４１２の右側に大ゴミ４２及
び小ゴミ４３が付着している。配線パターン４０１と４
０２の間は何の欠陥もない正常な間隙部分４０３がある
。

次に、かかる被検体であるプリント回路基板５において
、まず正常な配線パターン部４０（第３図の左方）−が
検査されているときについて述べる。

即ち、プリント回路基板５上の配線パターン４０を走査
するカメラ８１は、プリント回路ａＦｉ５上からの反射
光を撮像する。その画像信号は、第２図の左方に示すご
とく２つのピーク３０１，３０２と谷部３０３を有する
信号３０として出力される。この画像信号はアナログレ
ベルでありプリント回路基板５の配線パターン４０１，
４０２及び間隙部分４０３からの反射光量に対応する。

そして、Ａ／Ｄ変換器８２においてアナログディジタル
変換される。次いで、該出力信号は。

第２図に示すごとく前記第一２値化回路８３においては
高いスレッショルドレベル１の、第二２値化回路８４に
おいては低いスレッショルドレベル２の各レベルにおけ
る２値データとして、それぞれ２値画像切換部８５に出
力される。

２（［１１画像切換部においては、上記スレッショルド
レベルのいずれかを選定する。ここでは、後述するポン
ディングバンド部分５６（第５図）の検査をするため、
より厳しい判定レベルとなる第二２値化回路８４のスレ
ッショルドレベル２を選定すると、その２値画像は次の
ように処理される。

なお、上記２値画像切換部８５の切換えは、端末８９１
により回線９１を介して操作する。

即ち、比較回路８６にはスレッショルドレベル２の２値
画像が送られる。一方５比較回路８Ｇにはメモリ８６１
より、当該検査場所におけるマスタパターンの２値画像
が送られる。そして、比較回路８６において両２値画像
のデータが比較される。そして、ここでは、上記のごと
く正常な配線パターン部４０（第３図左方）の検査であ
るため。

前記両データが同じとなり、比較結果は、「差なし」で
ある。比較結果は、欠陥判定回路８７に送られ、欠陥ナ
シと判定される。

次に、第３図の右方に示すごとく、プリント回路基）反
５においてデインシュダウン状ショート４１３、大ゴミ
４２．小ゴミ４３を有する配線パターン４１部ｐについ
ての検査に関して説明する。

この場合は、カメラ８１からの画像信号は、第２図の右
方に示すごとく、ピーク３１１．３１２゜中央波３１３
からなる信号３１と、中ピーク３２゜小ピーク３３の信
号とが得られる。これらの信号は、プリント回路基板５
の配線パターン４１１４１２　　デインシュダウン状シ
ョート４１３．大ゴミ４２．小ゴミ４３からの反射光量
に対応する。

次いで、信号はＡ／Ｄ変換器８２で前記のごとく変換さ
れ、第一２値化回路８３．第二２値化回路８４に入力さ
れる。両２値化回路８３．８４においては、前記のごと
く、各スレッショルドレベル１２に対応した２値データ
を２値画像切換部８５に送る。

２値画像切換部８５においては、上記と同様第二２値化
回路８４のスレッショルドレベル２を選定しておく。し
かして、比較回路８６へ送られた第二２値化回路８４か
らの２値データは、同図の中央波３１３（前記ショート
部４１３に対応）より下方のデータとなり、ピーク３１
１とピーク３１２の下方に連結した連続信号となる。ま
た、同図右方の大ゴミ４２に対応する中ビーク３２．小
ゴミ４３に対応する小ピーク３３も検出される。

一方、この検査部分の正常なプリント配線、つまりマス
クデータの２（ａ画像は、同図の１点鎖線３１５．３２
５である。そのため、比較回路８６において、これらの
データが比較されると、その間に差異を生ずる。

しかして、この比較データは、欠陥判定手段回路８７に
不一致信号として送られる。そして、欠陥判定回路８７
において、その不一致信号を判定して、その不一致信号
（出力差）の面積が一定値以上の場合には、その検出部
分の出力を欠陥として１判定する。ここでは、前記シ！
ｌ−ト４１３部分及び大ゴミ４２の信号３１３．３２は
、大きい面積であるため、欠陥部と判定され、小ゴミ４
３の信号３３は小さい面積であるため欠陥部でないと判
定される。

次に、上記の画像信号状況を、第４図により説明する。

まず、同図の左端の実像４Ａは第３図右側の配線パター
ン４１部分と対応し、配線パターン／Ｉ１１，４１２と
両者間の前記ショート４１３と、大ゴミ４２．小ゴミ４
３とを示している。なお、配線パターン４１１，４１２
の周囲の符号Ａの部分は、第３図に示すごとく配線パタ
ーン４１１．４１２の裾部Ａの像である。

しかして、第４図において、実像４Ａは、上記のごとく
切換部８５で選定した第二２値化回路において２値画像
４Ｂとなる。一方、メモリ８６１から取り出されたマス
クパターンは２値画像Ｍとなる。そして、比較回路８６
において、上記２値画像４ＢとＭが比較（出力差）され
、不一致像４Ｃとなる。つまり、前記ショート４１３．
パターン裾部Ａ、大ゴミ４２．小ゴミ４３に対応する像
３１３．８及び３２．３３となる。しかして、該不一致
像４Ｃは、欠陥判定回路８７において、ある一定面積以
上の像のみが選別され、シコート部の信号３１３及び大
ゴミの信号３２が欠陥４Ｄと選別１判定される。ゴミ４
３の信号３３は、小面積なので欠陥と判定されない。

このようにして、欠陥判定回路８７において欠陥と判定
された部分の信号は、欠陥集計部８８に入る。

欠陥集計部８８においては、欠陥判定回路８７からの信
号を集計して、欠陥の発生している座標軸の割り出し、
欠陥数の集計１種別分類等につきデータの整備を行う。

そして、その結果は、デイスプレィ等の端末８９１．プ
リンタ８９２に出力される。

以上は、２値画像切換部８５において、低いスレッショ
ルドレベルで検査する第二２（Ｉ！化回路８４のスレッ
ショルドレベル２（第２図）を選定した場合について述
べた。これは、厳しい欠陥判定を得るためである。この
ような厳しい欠陥判定は。

前記したごとく、第５図に示すプリント回路基板５５に
おけるボンディングバノド部分５６の検査のために必要
である。

しかし、プリント回路基板５５における通常配線部５７
の検査においては、それ程厳しい判定は必要としない。

それ故１通常配線部５７における検査の場合は、２値画
像切換部８５においては高いスレッショルドレベルであ
る第一２（ｌｌ！化回路８３の出力を選定すれば良い。

この場合は、前記第２図に示すスレッショルドレベル１
による２値画像が比較回路８６に送られ、上記と同様に
比較。

判定がなされる。しかし、この場合はスレッショルドレ
うル１のレベルが高いため、メモリ８６１のマスクデー
タとの比較において生ずる不一致部分は、ショート部分
４１３の信号３１３のみである（通常配線部５７に同様
のショート部分４１３等があるとした場合）。

そして、この信号３１３は欠陥判定回路８７に送られ、
その面積が大きいために、欠陥と判定される。

上記のごとく、本例装置によれば、２値画像切換部によ
りスレッショルドレベルを切換えることによって１例え
ばボンディングパソド部分と通常配線部における検査レ
ベルを切換えることができる。それ故、検査場所に応じ
た欠陥判定をすることができる。しかも、この切換は、
カメラ８１による走査中において行うことができ、この
走査中に上記のごとく検査場所に応じて判定レベルを変
えたいときには、単に２値画像切換部を切換えることで
、目的を達成することができる。

上記は、ショート部分４１３．大ゴミ４２．小ゴミ４３
の場合について示したが５　このことは第５図に示すポ
ンディングパッド部分５６の配線パターン４４における
ピント（凹み傷）４５、通常配線部５７の配線パターン
４７におけるピット４８の場合についても同様である。

ここに１両ピット４５．４８は同じ大きさとする。

しかして、この場合、その画像信号は、第６図に示すご
とく、パターン４４関係については、２つのピーク３４
１，３４１とその間の谷信号３５からなる。一方、パタ
ーン４７関係については２つのピーク３７１．３７１と
その間の否信号３８よりなる。

そして、ポンディングパッド部分５６のパターン４４に
関しては、検査レベルが厳しいので、２値画像切換部８
５においては高いスレッショルドレベル１１の信号を選
択する。そのため、ピット４５に相当する信号３５がパ
ターン４４に相当する信号３４中に現れ、欠陥と判定れ
る。

しかし２通常配線部５７のパターン４７に関しては、検
査レベルが比較的緩いので、第６図右方に示すごとく、
低いスレッショルドレベル２１の信−号を選定する。そ
れ故、パターン４７の信号３７中にはピット４８の信号
３８は現れず、欠陥と判定されない。

また３本例によれば、従来検出できなかったデイツシュ
ダウン状ショートを５検査場所の判定要求レベルに応じ
て、正確に検出することができる。

また１本例では２値化回路を２つ設けているので。

２値画像切換部の切換を瞬時に行うことができる。

第２実施例 本例の検査装置につき、第７図を用いて説明する。

本例は、第１実施例の検査装置において、２値化回路を
１つとなしたものである。そして、１つの２値化回路に
おいて、そのスレッショルドレベルを変更可能となし、
これを切換部によって切換えることにより、検査判定レ
ベルに応した画像信号を得ようとするものである。

即ち１本例装置は、同図に示すごと＜、Ａ／Ｄ変換器８
２と比較回路８６との間に１つの２値化回路８３１を配
し、該２値化回路８３１には端末８９１と連結した。ス
レッショルドレベル切換用のレベル切換部９５を連結し
ている。また、該２値化回路８３１と欠陥集計部８８と
の間には欠陥判定手段としての特徴抽出回路９４を介設
している。該特徴抽出回路９４には２例えばパターン上
のピット、キズ等を検出するルールが搭載されている。

その他は、第１実施例と同様である。

本例装置により検査をするにあたっては、検査場所に応
じてレベル切換部９５により、２値化回路９３１のスレ
ッショルドレベルの高低を選定する。

即ち、前記第６図に示すごとく、ボンディングバンド部
分の画像信号３４１，３５，３４１に対しては高いスレ
ッショルドレベル１１によるｆｔ号を、一方通常配線部
の画像信号３７１，３８．３’７１に対しては低いスレ
ッショルドレベル２１による信号を取り出し９これを特
徴抽出回路９４に送る。該特徴抽出回路９４においては
、ピット。

キズ等の欠陥をはじめ各種欠陥の抽出が行われる。

以下、第一実施例と同様の判定、処理を行う。

本例装置によれば、検査領域の切換に関しては。

第１実施例と同様の効果が得られる外、２値化回路を１
つとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は第１実施例を示し、第１図は検査
装置のブロック回路図、第２図は画像信号波形図、第３
図はプリント回路基板の説明図。 第４図は画像信号処理の説明図、第５図はボンディング
バンド部分及び通常配線部のプリント回路基板平面図、
第６図はボンディングバンド部分及び通常配線部の画像
信号説明図、第７図は第２実施例の検査装置のブロック
回路図である。 　　　ＩＩ ２、２１ スレッショルドレベル ３　ｌ　・　・　・ 配線パターンの画像信号 ３１３　・　・　・ デイツシュダウン状ショーＩ・ の画像信号５ ３２．３３　　・ ゴミの画像信号 ３５．３８　　・ ピットの画像信号。 ４０１．４０２．４１１　４１２・・・配線パターン。 ４１３　・　・　・ デイツシュダウン状ショート。 ４２　・ ４３　・ ・大ゴミ ・小ゴミ。 ４　日　・ ・ビット。 ・プリント回路基板 出 願 人 イ ビ ア ン 株 式 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　プリント回路基板上の配線パターンを読取る撮像装置
   と，該撮像装置からの画像信号を２値化する２値化回路
   と，該２値化回路におけるスレッショルドレベルを切換
   える切換部と，上記スレッショルドレベルの２値画像デ
   ータに基づき欠陥の有無を判定する欠陥判定手段とより
   なることを特徴とするプリント回路基板の検査装置。