JPH04286943A - 印刷配線板のパターン検査方法および検査装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は印刷配線板のパターン検
査方法に関し、特にスルーホールを有するランドパター
ンの検査方法および検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の検査方法について、図５
から図７を参照して説明する。図５は検査される印刷配
線板１と検査装置との関係を示す概略図である。印刷配
線板１上には、ランド２の中にスルーホール３を有する
印刷配線４が形成されている。パターン検査はこのスル
ーホール３の位置ずれと印刷配線４の回路幅５に関して
行なわれる。

【０００３】この印刷配線板１を検査するには、図５に
おいて印刷配線板１の上方から反射照明光６を照射し、
印刷配線板１から反射してくる反射光７を一次元スキャ
ナ８で受ける。一次元スキャナ８は左右方向（図中Ｘで
示す方向）に走査して反射光７を受光し、これを光量に
応じた電位のアナログビデオ信号に変換する。

【０００４】例えば、いま一次元スキャナ８が印刷配線
板１の断面で示す部分を走査したとすると、図６（ａ）
に示すようなアナログビデオ信号９が得られる。このア
ナログビデオ信号９は所定のしきい値電圧を持つしきい
値信号１０で二値化され、図６（ｂ）に示すような二値
化信号１１に変換される。

【０００５】以上のような光電変換，電気信号処理を、
一次元スキャナ８を走査方向とは垂直な方向（図５中Ｙ
で示す方向）に移動させながら行なうと、図７に示すよ
うな反射光画像１２が得られる。

【０００６】従来のパターン検査では、上述のようにし
て得た反射光画像１２を基にして、ランド２とスルーホ
ール３のずれ（以後ランドの座残り幅と記す）１３およ
び回路幅５を検査していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来のパ
ターン検査方法においては、以下に述べるような理由に
より、スルーホール３がランド２に対して位置ずれを起
しているような場合、回路幅５の検査規格を規定よりも
ゆるめなくてはならず、印刷配線板の品質が著しく低下
してしまうことがあるという問題がある。以下にその説
明を行なう。

【０００８】いま図５に示すように、ランド２に対して
スルーホール３がずれており、これから得られる反射光
画像１２が図７に示すようなものであったとする。この
場合に、ランドの座残り幅１３が回路幅５の検査規格以
下になると、たとえ座残り幅１３および回路幅５のそれ
ぞれが検査規格を満足していても、ランドの座残り幅１
３の部分が回路幅小として誤認識されて不良と判定され
てしまう。

【０００９】図５に示すようなランド２に対するスルー
ホール３のずれの多くは、印刷配線板のパターン形成時
に板体とアートワークフィルムの位置合せがずれるため
に発生したり、或いは印刷配線板やアートワークフィル
ムの伸縮の違いによって生ずるものであって、一旦この
ようなずれが発生すると、このずれに起因する誤判定の
問題が、印刷配線板のランド内に存在するスルーホール
に近接する配線部分の全てに発生してしまう。

【００１０】このような場合、従来のパターン検査機で
は、回路幅５の検査規格を回路幅より狭いランド座残り
幅１３の方に合せて検査を行なっている。従って、本来
ならば検査規格を満足しないような回路幅でも良品と判
定されることがあって、印刷配線板の品質が低下してし
まう。さらには、ランドの座残り幅１３がゼロの場合（
この場合でも、座残り幅の検査基準としては良品である
）には回路幅を検査できなくなるということになる。

【００１１】上述のような誤認識を避ける別の手段とし
て、印刷配線板の二値化画像からスルーホール画像のみ
をパターン認識し、回路幅小と認識された欠陥部分のう
ち、スルーホール画像の円周上に存在するもの（即ち回
路幅小と誤認識された座残り幅１３のパターン部）だけ
を欠陥から除去する方法がある。

【００１２】しかしこのスルーホール画像のパターン認
識方法では、矩形，円形，八角形などの多角形および直
線などのパターンの組み合せによって構成される複雑な
回路パターンの中からスルーホール画像のみをパターン
認識することは、非常に困難なことである。このような
状況は、座切れがあったりスルーホールの直径の種類が
複数である場合などには更にはなはだしいものになる。 またこのようにスルーホールに対するパターン認識率が
低下すると、全てのスルーホールに対して誤認識された
パターン部分を除去することができなくなってしまうと
いう問題が生ずる。

【００１３】本発明は上述のような問題に鑑みてなされ
たものであって、スルーホールに対するパターン認識が
不要で、しかもランドの座残り幅が回路幅と誤認識され
ることがなく、回路幅を正規の検査規格に従って検査す
ることができるようなパターン検査方法および検査機を
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のパターン検査方
法は、スルーホールを含む印刷配線板の一方の面の側か
ら反射光を照射して反射させ、前記印刷配線板の他方の
面の側から前記反射光の光量よりも少ない光量の透過光
を照射して前記スルーホールを透過させ、前記反射した
反射光および前記透過した透過光を前記印刷配線板の一
方の面の側で受光してビデオ信号に変換する工程と、前
記ビデオ信号を前記透過光照明によるビデオ信号の電位
よりも高い電位のしきい値電圧で二値化して得られる反
射光画像と、前記透過光照明によるビデオ信号の電位よ
りも低いしきい値で二値化して得られる反射光・透過光
合成画像とを排他的論理和処理してスルーホール画像を
得る工程と、前記スルーホール画像を拡大処理して拡大
スルーホール画像を得る工程と、前記拡大スルーホール
画像と前記反射光画像とを論理和処理してスルーホール
消去画像を得る工程とを含むことを特徴とする。

【００１５】

【実施例】次に本発明の最適な実施例について、図面を
参照して説明する。図１は、本発明の一実施例における
被検査印刷配線板１と検査装置との関係を示す概略図で
ある。また図２は、本実施例における検査装置の要部の
構成を示すブロック図である。

【００１６】本実施例においては、図１に示すように、
印刷配線板１の表面からだけではなく裏面からも光を照
射する点が従来の方法と大きく異なっている。先ず、印
刷配線板１の表面から反射照明光６を照射し、更に裏面
から透過照明光１４を照射する。この場合、スルーホー
ル３を透過する透過光１５の光量を反射光７の光量より
も１／２から１／３程度小さくなるようにそれぞれの照
明の強さを調節する。このような反射光７と透過光１５
とを、一次元スキャナ８をＸ方向に走査して受光し、ア
ナログビデオ信号に変換する。図３（ａ）に示す信号波
形はこのようにして得られたアナログビデオ信号９を表
す信号波形であって、ランド２の銅箔部からの反射光７
による部分の電位（Ｖ１　）は高く、スルーホール３を
透過してくる透過光１５による部分の電位（Ｖ２　）は
低い。

【００１７】次に上述のアナログビデオ信号９をしきい
値信号によって二値化する。この時しきい値信号として
は２種類の信号を用いる。

【００１８】第１のしきい値信号１６は、しきい値電圧
が、反射光７によって得られる銅箔部の電位レベルＶ１
　より低く透過光１５による電位レベルＶ２　よりも高
い。 この第１のしきい値信号１６は、反射光７による電位レ
ベルＶ１　のアナログビデオ信号だけを二値化するもの
で、これによって図３（ｂ）に示すような第１の二値化
信号１７が得られる。

【００１９】第２のしきい値信号１８は反射光７と透過
光１５の両方による二値化信号を得るためのものであり
、しきい値電圧は透過光１５によるアナログビデオ信号
の電位Ｖ２　よりも低く設定される。この第２のしきい
値信号１８によって図３（ｃ）に示すような第２の二値
化信号１９が得られる。

【００２０】上述のような光電変換，信号処理を行ない
ながら一次元スキャナ８をＹ方向に移動すると、図４（
ａ）および図４（ｂ）に示すような反射光画像１２およ
び反射光・透過光合成画像２０が得られる。なお、図４
（ｂ）に示す反射光・透過光合成画像２０において、反
射光７によるランド画像２１と透過光１５によるスルー
ホール画像２２とが分離するのは、図１に示すように、
スルーホール３の壁面のスルーホールエッジ２３からの
反射光７が一次元スキャナ８に入射しないからである。

【００２１】次に、図２に示すように、排他的論理和処
理部２４において反射光画像１２と反射光・透過光合成
画像２０との差をとり、図４（ｃ）に示すようなスルー
ホール３を通過した透過光１５によるスルーホール画像
２２を得る。さらに、図２に示す拡大処理部２５でこの
スルーホール画像２２を拡大処理して、図４（ｄ）に示
すような拡大スルーホール画像２６を得る。ここでの拡
大処理は２ピクセルから３ピクセル分実行する。これは
、通常スルーホールエッジ２３の傾斜は２０μｍから３
０μｍであり、一次元スキャナ８の分解能を１０μｍに
設定した場合、２ピクセルから３ピクセルに相当するか
らである。従ってこの拡大処理は、一次元スキャナ８の
分解能が高くなれば多くする必要がある。

【００２２】そして、図２に示すように論理和処理部２
７において、前述の反射光画像１２と拡大スルーホール
画像２６との論理和を求めると、図４（ｅ）に示すよう
なスルーホール消去画像２８が得られる。即ちスルーホ
ール３によるランドの座残り幅１３が存在しないランド
パターンの画像が得られる。

【００２３】なお上述の実施例では、ビデオ信号，第１
のしきい値信号および第２のしきい値信号にはアナログ
信号を用いたが、これらはデジタル信号を用いても実施
例と同様の効果が得られる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、反射
光照明と透過光照明とを併用し、反射光による二値化画
像と反射光・透過光による二値化画像との差をとって拡
大処理し、反射光による二値化画像との論理和をとるこ
とでスルーホール画像が消去されたランドパターンを得
ている。

【００２５】このことにより、本発明によれば、従来非
常に困難であったスルーホールのパターン認識が不要に
なる。しかも従来のランドの座残り幅の部分が回路幅小
として誤認識されて欠陥と判定されることがなくなるの
で正規の検査規格に従った回路幅検査を実行することが
できる。

【００２６】従って良品質の印刷配線板を提供すること
ができ、その実用的効果は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における被検査印刷配線板と
検査装置との関係を示す概略図である。

【図２】本発明の一実施例における検査装置の要部の構
成を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例におけるアナログビデオ信号
としきい値信号と二値化信号との関係を示す波形図であ
る。

【図４】本発明の一実施例における各信号処理工程後の
画像の状態を示す図である。

【図５】従来のパターン検査における被検査印刷配線板
と検査装置との関係を示す概略図である。

【図６】従来のパターン検査におけるアナログビデオ信
号としきい値信号と二値化信号との関係を示す図である
。

【図７】従来のパターン検査における各信号処理工程後
の画像の状態を示す図である。

【符号の説明】

１　　　　印刷配線板 ２　　　　ランド ３　　　　スルーホール ４　　　　印刷配線 ５　　　　回路幅 ６　　　　反射照明光 ７　　　　反射光 ８　　　　一次元スキャナ ９　　　　アナログビデオ信号 １０　　　　しきい値信号 １１　　　　二値化信号 １２　　　　反射光画像 １３　　　　座残り幅 １４　　　　透過照明光 １５　　　　透過光 １６　　　　第１のしきい値信号 １７　　　　第１の二値化信号 １８　　　　第２のしきい値信号 １９　　　　第２の二値化値信号 ２０　　　　反射光・透過光合成画像 ２１　　　　ランド画像 ２２　　　　スルーホール画像 ２３　　　　スルーホールエッジ ２４　　　　排他的論理和処理部 ２５　　　　拡大処理部 ２６　　　　拡大スルーホール画像 ２７　　　　論理和処理部 ２８　　　　スルーホール消去画像

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　スルーホールを含む印刷配線板の一方
   の面の側から反射光を照射して反射させ、前記印刷配線
   板の他方の面の側から前記反射光の光量よりも少ない光
   量の透過光を照射して前記スルーホールを透過させ、前
   記反射した反射光および前記透過した透過光を前記印刷
   配線板の一方の面の側で受光してビデオ信号に変換する
   工程と、前記ビデオ信号を前記透過光照明によるビデオ
   信号の電位よりも高い電位のしきい値電圧で二値化して
   得られる反射光画像と、前記透過光照明によるビデオ信
   号の電位よりも低いしきい値で二値化して得られる反射
   光・透過光合成画像とを排他的論理和処理してスルーホ
   ール画像を得る工程と、前記スルーホール画像を拡大処
   理して拡大スルーホール画像を得る工程と、前記拡大ス
   ルーホール画像と前記反射光画像とを論理和処理してス
   ルーホール消去画像を得る工程とを含むことを特徴とす
   る印刷配線板のパターン検査方法。
2. 【請求項２】　　スルーホールを含む印刷配線板の一方
   の面の側から反射光を照射し反射させ、前記印刷配線板
   の他方の面の側から前記反射光の光量よりも少ない光量
   の透過光を照射して前記スルーホールを透過させ、前記
   反射した反射光および前記透過した透過光を前記印刷配
   線板の一方の面の側で受光してビデオ信号に変換する手
   段と、前記ビデオ信号を前記透過光照明によるビデオ信
   号の電位よりも高い電位のしきい値電圧で二値化して反
   射光画像を得、前記透過光照明によるビデオ信号の電位
   よりも低いしきい値電圧で二値化して反射光・透過光合
   成画像を得る手段と、前記反射光画像と前記反射光・透
   過光合成画像とを排他的論理和処理してスルーホール画
   像を得る手段と、前記スルーホール画像を拡大処理して
   拡大スルーホール画像を得る手段と、前記拡大スルーホ
   ール画像と前記反射光画像とを論理和処理してスルーホ
   ール消去画像を得る手段とを含むことを特徴とする印刷
   配線板のパターン検査装置。