JPH033884B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、平面上に形成されたパターンの形状
が、標準パターンの形状に一致しているか否かを
検査するパターン検査方法に関し、とくに、パタ
ーン中に標準パターンと一致していなくても差支
えない部分が含まれている場合に、その部分を、
検査対象から自動的に除外して、必要部分のみに
ついて、標準パターンと比較して、良否を判定す
る方法に関する。

本発明方法は、たとえば、プリント配線基板の
製造工程において、基板材料に写真的に又は印刷
によつて形成されたパターンの良否を検査する手
段として適用されるものであり、以下、プリント
配線基板を例として説明する。

プリント配線基板（以下、単に基板という）
は、周知の如く、電子機器等に多用されており、
通常、第１図示の如く、絶縁板１の表面に銅箔よ
りなる配線パターン２を形成したものである。

通常の場合、絶縁板１の周縁には、配線パター
ン２を囲んで、電気回路の接地に使用する銅箔よ
りなる接地枠３を設けることが多い。接地枠３に
は、型番、メーカー名、適用機器、場所等を表示
する記号、文字等４が表示されている。また、接
地枠３の内部にも、ICや抵抗等の素子を装着す
べき個所に、所要の記号、文字等４を、配線パタ
ーン２と同じ銅箔で形成表示することが多い。

かかる基板を作るには、通常、銅箔貼着絶縁板
にフオトレジストを塗布し、所要のパターンを焼
付けて現像した後、エツチングして作るか、ある
いは、スクリーン印刷法により銅箔面にレジスト
剤で所要パターンを印刷し、乾燥させた後、エツ
チングして作る。

しかし、いずれの方法によるにしても、レジス
トの部分的な欠除や余分なレジストの付着、取扱
中の不注意等により、基板上のレジストによる配
線パターン２の一部が欠除したり、近接するパタ
ーン線が短絡したりすることがあるので、エツチ
ング工程に入る前に、基板上のレジストで形成さ
れた配線パターンが、正確に原図どおりであるか
否かを、検査をする必要がある。

ただし、検査をする必要がある対象は、基板上
の電気回路の部分に限ればよいのであつて、周縁
部の接続端子部３や文字・記号４等の部分は、電
気回路としての機能には、ほとんど関係がないの
で、これらの部分には、たとえ欠陥があつても、
基板の不良原因にはならないことが多く、もし、
これらの部分に機能に影響するほどの大きな欠陥
があれば、目視により容易に発見することができ
る。

本発明は、上述の状況に鑑み、レジストによつ
て形成された基板上の配線パターンの欠陥を、自
動的に検出し、不良品を摘出するための自動検査
時において、欠陥があつても支障がない部分をあ
らかじめ設定し、自動的に検査対象から除外する
方法に関するものである。以下、図示実施例に基
いて説明する。

第３図は、本発明方法の一実施例の原理説明図
である。

図において、５は欠陥のない標準パターンを有
する基板、６は被検査基板である。両基板の各々
１つの走査線１８，１８′上の像は、レンズ１５，
１５′により、ラインイメージセンサー（たとえ
ばCCDアレーセンサー等）１６，１７に投影結
像される。

被検査基板６の走査線１８′上に欠陥がある場
合、たとえば、第１図示の標準基板に対し、第２
図示の被検査基板のパターンの走査線Ａ上に、欠
陥部９，１０，１１がある場合、ラインイメージ
センサー１６，１７の出力は、第４図、第５図示
の如くになり、欠陥のある場所では、両者の信号
は一致しない。

したがつて、ラインイメージセンサー１６，１
７上に列設された、対応する各素子の出力を、順
次他方と比較することにより、欠陥のある場所を
発見することができる。

そして、基板５，６を同期的に矢印方向に移動
させ、一定のピツチごとに、イメージセンサー１
６，１７の出力信号を、上記要領で比較すること
により、被検査基板６の全面について欠陥を検出
することができる。

なお、第４図、第５図において、Ｂは、レジス
トの部分（以下、画像部とする）の出力レベル、
Ｃは、銅箔が露出している部分（以下、非画像部
とする）の出力レベルであり、ＢとＣの中間にス
ライスレベルＬを設けることにより、画像部と非
画像部を、２値化して出力することができる。

次に、本発明方法の主眼とする検査非対象部分
を除外する手段について詳述する。

第６図は、本発明を実施する手段の事例を示す
もので、本発明に使用される標準基板１２の所要
個所、すなわち、標準基板１２のパターン中の検
査対象から除外したい部分（たとえば第１図の周
縁部３、記号４等）に、たとえば白色塗料を塗布
して、画像部及び非画像部のいずれよりも反射率
が著しく大きい高明度域１３としたものである。
標準基板１２に、直接、白色塗料を塗布する代り
に、所要領域に白色塗料を塗布した透明シート
を、標準基板１２に整合させて重畳するようにし
てもよい。

第７図は、この高明度域１３を通過して走査し
たときの出力信号の波形を示すもので、Ｄは高明
度域１３の出力レベルである。

そこで前記第３図示のラインイメージセンサ１
６の出力回路に、第７図示の如く、画像部出力レ
ベルＢと高明度域出力レベルＤとの中間にスライ
スレベルＳを設定し、ラインイメージセンサ１６
の出力がスライスレベルＳよりも大きい値を示し
た場合には、２個のラインイメージセンサ１６，
１７の出力レベルに差があるときでも、欠陥と判
定することのないように、論理回路を構成すれ
ば、高明度域１３を、検査対象から除外して検査
をすることができる。

このように本発明方法によれば、きわめて簡単
な方法で、欠陥があつても、支障のない部分の欠
陥によつて、良品が不良品と判定される不都合を
回避することができる。

上述実施例の手段では、同一構造の光電走査系
を２組必要とするが、以下に説明する如く、１組
の走査装置をもつて、本発明方法を実施すること
も可能である。

まず、欠陥のない基板に前述の如く検査非対象
部に白色塗料を塗布して高明度域とした標準基板
を走査し、配線パターン及び高明度域の２値化し
た２次元画像信号を出力させ、これをデジタル化
して、ICメモリ等の記憶装置に記憶蓄積させる。

次いで、被検査基板を、同じ走査装置で走査
し、ラインイメージセンサの各素子から逐次出力
される信号と、メモリに記憶されている標準基板
の対応する個所の信号とを比較して、欠陥を検出
するようにすれば、単一の走査装置によつて本発
明方法を実施することができる。

この方法によれば、走査装置が１組ですむの
で、２組の走査装置を使用する場合に比して、２
台の光電走査系の特性を一致させるための調整操
作を必要とせず、したがつて取扱が容易となり、
システム全体の安定度、検出確度を向上させるこ
とができる。

また、上述の単一の走査装置によつて本発明方
法を実施する場合、標準基板の１回の光電走査
で、配線パターンと高明度域の両者を読みとる
と、第７図示の如く、ラインイメージセンサのダ
イナミツクレンジの中に、ＳとＬの２個のスライ
スレベルを設定しなければならず、ダイナミツク
レンジの中で、配線パターンの読みとり用に使わ
れる部分が少なくなり、読みとり精度がそれだけ
低下する。

この欠点を解消させるためには、標準基板を光
電走査する際に、配線パターンのデータと高明度
域のデータを、それぞれ別個に２回の走査によつ
て読みとり、第８図示の如く、各走査について基
板を照射する光の強度を変化させるか、あるいは
光学フイルタの使用等により、スライスレベルが
ダイナミツクレンジの最適位置に設定されるよう
にすればよい。

また、標準基板１２の所要領域に、直接に白色
塗料を塗布する代りに、当該所要領域に白色塗料
を塗布した透明シートを、標準基板１２に整合さ
せて重畳するようにしてもよい。この透明シート
を重畳する手段は、標準基板１２自体を白色塗料
で汚損しないので、基板の製造数量が比較的少な
い場合には、検査に使用した標準基板をも製品と
することができる利点がある。一方、製造数量が
多い場合には、１個の基板に白色塗料を塗布し
て、検査用の標準基板として専用することが、作
業効率上、有利になることが多い。

以上、本発明方法の具体的実施例及びいくつか
の変形応用例について説明したが、なお二三の応
用例を述べておく。

上述説明では、検査非対象部、すなわち欠陥が
あつても差支えない部分を、画像部及び非画像部
のいずれよりも反射率の高い塗料で被覆するよう
に説明したが、逆に、反射率の低い塗料（たとえ
ば黒色）を使用しても、本発明方法を実施するこ
とができる。また、塗料を塗布する代りに、検査
非対象部に、適当な反射率のラベルを貼付けた
り、マスクで覆うようにしてもよいことは云うま
でもない。

また上述実施例では、画像部の反射率が非画像
部のそれよりも大であるように説明したが、レジ
ストの種類、照明方法の相異等により、この関係
が逆になることもありうるが、その場合にも、本
発明方法は適用可能である。

さらに、上述説明では、光電走査の手段とし
て、ラインイメージセンサーを使用する例につい
て記述したが、これは、周知のレーザー光ビーム
を、ポリゴンミラー（回転多面鏡）あるいはガル
バミラー（振動鏡）を用いて基板面を走査し、そ
の反射光を光電素子で受光するようにしてもよ
い。

かかる光ビーム走査方法と上述のラインイメー
ジセンサーを用いる方法とを比較すると、レーザ
ー光は単色光であるため、レジスト膜の色に対し
て最適な波長の色光を選択する自由度が少ないこ
とが、光ビーム走査方法の欠点であり、前記ライ
ンイメージセンサーによる走査手段が、より好ま
しい方法であると思われる。

上述説明では、プリント回路基板のパターン検
査に本発明方法を適用するに際し、製造工程中の
レジスト塗布、乾燥後（フオトレジストの場合は
露光現像後）で、エツチング工程の前において、
検査する場合について説明したが、エツチング、
及び剥膜工程の後における検査についても、本発
明方法を適用することは可能である。ただし、こ
の場合には、エツチング及び剥膜工程で生じた欠
陥を検出できる利点はあるにしても、欠陥の生じ
た基板を修正して使用することは通常不可能であ
り、また基板の表面に凹凸が多いため、検査精度
が低下する不都合は、まぬがれない。

以上詳述した如く、本発明方法は、プリント回
路基板の如き、不規則なパターンの標準パターン
との差異を比較して、その良否を判定する方法に
おいて、標準パターンとの不一致があつても、差
支えない部分を検査対象から除外し、検査の効率
化を図る方法を提供するものであり、上述実施例
として説明したプリント回路基板の配線パターン
の検査に限らず、たとえば、透明基板上の不透明
パターンの検査等、一般のパターン検査方法とし
て、広く応用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の標準基板の要部正面図、第２
図は、量産基板の要部正面図、第３図は、本発明
方法の一実施例の原理図、第４図は、従来の標準
基板の要部走査出力信号波形図、第５図は、量産
基板の要部走査出力信号波形図、第６図は、本発
明に使用する標準基板の、検査対象から除外する
部分に白色塗料を塗布した状態、あるいは透明シ
ートの所要部に白色塗料を塗布したマスクを整合
させて重畳した状態を示す要部正面図、第７図
は、同じく要部走査出力信号波形図、第８図は、
配線パターン及び高明度域の読出のためのスライ
スレベルの設定説明図である。 １……銅箔露出部分（非画像部）、２……レジ
ストによる配線パターン（画像部）、３……接地
枠、４……文字、５……標準基板、６……被検査
基板、７，８……出力信号、９……欠損不良個
所、１０……短絡不良個所、１１……切増不良個
所、１２……標準基板、１３……高明度区域、１
４……出力信号、１５，１５′……レンズ、１６，
１７……ラインイメージセンサ、１８，１８′…
…走査線、Ａ……標準基板上の走査線、Ｂ，Ｃ，
Ｄ……出力レベル、Ｓ，Ｌ……スライスレベル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 異なる２種の反射率又は透過率を有する領域
   でそれぞれ構成される標準パターンと被検査パタ
   ーンとを、それぞれ光電走査して得た画像信号を
   比較することにより、被検査パターンの欠陥を検
   出するパターン検査方法において、標準パターン
   中の所要領域を、前記２種の反射率又は透過率と
   異なる第３の反射率又は透過率を有する材料で被
   覆し、該第３の反射率又は透過率の検出信号に基
   づいて、当該領域を検査対象から除外するよう制
   御することを特徴とするパターン検査方法。 ２ 第３の反射率を有する材料が、白色又は黒色
   塗料であり、これを、標準パターン中の所要領域
   に塗布してなる特許請求の範囲第１項に記載のパ
   ターン検査方法。 ３ 透明シートの、標準パターン中の所要領域に
   対応する領域を、第３の反射率を有する塗料で塗
   装したマスクを、標準パターンに整合重畳して走
   査することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のパターン検査方法。 ４ 標準パターンを光電走査して得た画像信号
   を、記憶手段に蓄積記憶し、次いで、同一の走査
   手段をもつて被検査パターンを光電走査し、その
   際、前記記憶手段に蓄積された画像信号を、被検
   査パターンの走査に同期して読みだし、比較する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれかに記載のパターン検査方法。