JPH0469777A - プリント基板のパターン検査装置 - 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〕 この発明は、プリント基板のパターン検査装置に関する
もので、特に、パターン欠陥が基板上のとのような位置
に存在しているかによって検査モードを切換えることが
できる装置に関する。

〔発明の背景〕

周知のように、プリント基板においては、その片面また
は両面に配線等のための導電性パターンか形成されると
ともに、多くのスルーホールか基板を貫く方向に形成さ
れている。そして、これらの導電性パターンやスルーホ
ールか許容誤差以内の正確さて形成されているか否かを
検査するために、種々のタイプの光学的外観検査装置（
バタン検査装置）が利用されている。

第１６図はプリント基板」二の導電性パターンの例を示
す部分平面図であり、導電性パターンは配線パターン９
０１やランド９０２、それに実装される電子部品の静電
シールドを行うためのシールド部９０３なとを含んでい
る。また、図示していないが、各ランド９０２にはスル
ーホールが形成されている。そして、光学的パターン検
査装置ではこのような導電性パターンやスルーポールの
イメージを光学的に読取り、そのイメージに基づいてプ
リント基板のパターン検査を行う。被検査対象となる導
電性パターンとし７ては、第１６図に例示したＳ　Ｍ　
Ｔ　（Ｓｕｒｒａｃｅ　Ｍｏｕｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ）リード端子パターンのほか、多層プリント基板に
おいて電源用（または接地用）導電パターンと信号配線
パターンとが混在したミックスパターンなどもある。

〔従来の技術〕

ところで、従来のパターン検査装置では、検査対象とな
る基板表面全体について（１１−の基準で検査を行うよ
うに構成されている。したがって、たとえば所定ザイズ
以上のピンホールは基板表面ｊ二のいずれの位置に存在
していても「欠陥」として判定する。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしなから、同じ種類の欠陥であってもそれが存在す
る位置によって品質管理上の重要度は異なっている。た
とえば第１６図の配線エリア９１０では微小な欠陥でも
このプリント基板にとっては致命的な欠陥となる可能性
が高いが、シールド部９０３の中央エリア９１１では微
小な欠陥がプリント基板の品質に大きな影響をＬｊえる
ことはない。このため、従来のパターン検査装置によっ
て不良品であると判定されたプリント基板の中には、」
１記中央エリア９１１のみに微小欠陥が存在するものな
どのように、本来は良品として利用できるものが混在し
ている。したがって、不良品と判定されたプリント基板
が本来の不良品であるか否かの煩雑な確認作業が必要と
なっており、検査処理全体としてのスルーブツトが低い
という問題がある。

〔発明の目的〕

この発明は従来技術における」二連の問題の克服を意図
しており、品質管理上の重要度が高いエリアとそれ以外
のエリアとを区別しつつパターン欠陥を検出可能であり
、後工程における確認作業を省略または簡略化させるこ
とによって検査処理全体としてのスループッＩ・を向上
させることができるプリント基板のパターン検査装置を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

この発明は、絶縁性基板の表面上に導電性パターンが形
成されたプリント基板のイメージを読取り、前記プリン
ト基板のイメージをパターン検査回路に１ｊえることに
よって前記プリント基板のパターン検査を行う装置を対
象としており、この装置に、　（ａ、）　　前記プリン
ト基板のイメージまたはそれと実質的に等価なイメージ
から前記導電性パターンのエツジを抽１刊してエツジイ
メージを生成するエツジ抽出手段と、　（１１）前記エ
ツジイメージの各部分の幅を拡大して拡大エツジイメー
ジを生成するエツジ拡大手段と、（ｃ）　　前記プリン
ト基板のイメージのうち前記拡大エツジイメージで規定
される領域とそれ以外の領域とにおいて、前記パターン
検査回路における検査モードを相ｒ７に切換える検査モ
ード切換手段とを設けている。

」１記エツジ抽出手段に与えるべきイメージとしては、
検査対象となるプリント基板と同種で、かつあらかしめ
良品であると判定された基準プリント基板のイメージを
用いることができる。

また、そのかわりに、検査対象となる基板を作成するた
めのマスクフィルムのイメージを用いてもよく、あるい
はプリント基板の設計データを用いてエツジ抽出を行っ
てもよい。

「プリント基板のイメージまたはそれと実質的に等価な
イメージ」とは、このようなイメージブタの総称である
。

この発明における「検査モードの切換え」とは、次のよ
うな切換えを総称する用語である。

■　０Ｎ−ＯＦＦ切換え。これはパターン検査を行うか
否かの切換えである。たとえば拡大エツジ領域のみにつ
いて所定の検査を行い、非エツジ領域については検査を
省略する切換えがこれに相当する。

■　検査条件切換え。これは良否判定の基準となる条件
を切換えることを意味する。たとえばピンホールの許容
最大径を２通りに切換えることかこれに相当する。

■　検査項目切換え。これは検査項目を上記２つの領域
で切換えることを意味する。たとえば拡大エツジ領域で
はランド切れ検査を行い、非エツジ領域ではそのかわり
にピンホールの検査を行うというような切換えがこれに
相当する。

〔作用〕

この発明においては、導電性パターンのエツジ周辺のエ
リアに発生する欠陥が品質管理上において重要であるこ
とに着目する。配線パターンにおいてはもちろんである
が、シールド部などにおいてもそのエツジ周辺の欠陥は
、基板製造の後工程で別の欠陥に関連しやすく、信φｎ
性の低下をＣ・ヒうこともある。この発明では、エツジ
抽出手段とエツジ拡大手段との組合わせによってそのよ
うなエリアを「拡大エツジイメージ」として把握する。

そして、プリント基板のイメージのうち、この拡大エツ
ジイメージで規定される拡大エツジ領域とその他の非エ
ツジ領域とで検査モードを１ノ換えることにより、欠陥
の発生部位を考慮した的確なパターン検査が可能となる
。

〔実施例〕

＜Ａ、機構的構成〉 第１Ａ図はこの発明の一実施例であるプリント基板検査
装置１０の切欠ぎ平面図であり、第１Ｂ図はその側面図
である。この装置１０は下部ハウジング１１と北部ハウ
ジング１２とを備えており、下部ハウジング１１の」二
面開口側近には、水（Ｐ、方向に移動テーブル１３が設
けられている。移動テブル１３は矩形フレーム１４の中
にガラス板１５を取（（Ｉげた構造となっており、この
ガラス板１５のＦ面１５ａはスリ而となっている。そし
て、ガラス板１５の」二面１５　ｂ上にプリント基板２
０が載置されて、このガラス板１５によって支持される
。

第２図に示すように、プリント基板２０はガラスエポキ
シによって形成された絶縁ベース板２１とその両面にス
クリーン印刷法あるいはフォトエツチング法によって形
成された銅製のプリントパターン（導電性パターン）２
２とを有している。

プリントパターン２２は配線パターン部分２３とランド
２４とのほか、シールド部２７を有しており、ランド２
４中にはこのプリント基板２０を貫通ずるスルーホール
２５が形成されている。スルポール２５は、通常スルー
ホール２５ｔとミニバイアホール２５ｍとの２つの種類
のポールに分類される。通常スルーホール２５ｔは電子
部品の実装に用いられる比較的大径のホールであり、ミ
ニバイアホール２５ｍは絶縁ベース板２１の表面と裏面
との電気的接続を行うための小径のホールである。これ
らのスルーホール２５ｔ　　２５ｍのいずれもその内壁
面に導電性金属のメツキか施されている。

第１Ａ図および第１Ｂ図に戻って、フレーム１４は一対
のガイドレール１６」二をスライド６エ能であり、この
ガイドＩノール］６に平行な方向にポルネジ１７が伸び
ている。フレーム１４に固定されたナツト１つがこのボ
ールネジ１７に螺合しており、モータ１８によってボー
ルネジ１７を回転させると移動テーブル１３は水平（±
Ｙ）方向に移動する。

一方、」二部ハウジング１２の内部にはイメージ読取り
システム５０が設けられている。イメージ読取りシステ
ム５０の中央」二部には、水平（±Ｘ）方向に伸びた光
学へラドアレイ］００が配置されている。この光学へラ
ドアレイ１００は８個の光学ヘッドＨＯ〜Ｈ７を備えて
おり、これらの光学ヘッドＨＯ〜Ｈ７は支持材１０１に
よって等間隔に支持されている。この支持材１０１はガ
イド材１０２」二を（±Ｘ）方向にスライド可能であり
、ガイド材１０２は一対の側部フレーム材５１ａ。

５　］、　ｂに固定されている。また、支持材１０１は
、ナツト（図示せず）とボールネジ１０４とを介してモ
ータ］、　０３に結合されている。したがってモータ１
０３を回転させると、光学ヘッドＨＯ〜Ｈ７は支持材１
０］とともに（±Ｘ）方向に移動可能である。

光学ヘッドＨＯ〜Ｈ７の下方には透過照明用光源１２０
が配置されている。この光源１２０は、多数の赤夕１線
ＬＥＤを（±Ｘ）方向に配列したものであって、実質的
に線状光源として機能する。

この光源］２０は支持杆１２１．．１．２２によって側
部フレーム５１から支持されている。また、光学ヘッド
ＨＯ〜Ｈ７のそれぞれの下部には落射照明用光源１１０
が取（ｑけられている。この光源１１０は（±Ｘ）方向
に伸びた赤色ＬＥＤの１次元配列を３組備えている。

光学へラドアレイ１００の前後には押えローラ機構２０
０Ａ、２００Ｂが設けられている。これらのローラ機構
２００Ａ、、２００Ｂは、プリント基板２０がその下方
に送られてきたときに、基板２０を押えてその位置すれ
とたわみとを防止するために設けられている。

また、上部ハウジング］２中には、各種のデータ処理や
動作制御を行うためのデータ処理装置３００が配置され
ている。

＜Ｂ、概略動作〉 この検査装置１０の細部構成を説明する前に、この装置
１０の概略動作について述べておく。まず、第１Ａ図お
よび第１’−Ｂ図の状態でプリント基板２０かガラス板
］５の上に載置される。そして所定のスイッチがマニュ
アル操作されるとモータ１８が正回転し、移動テーブル
１３とともにプリント基板２０が（＋Ｙ）方向へ移動す
る。また、光源１．１．０，１．２０が点灯する。

テーブル１３の移動に伴ってプリン］・基板２０がイメ
ージ読取りシステム５０の位置へ至ると、光源１１０か
らの落射照明によってプリントパターン２２（第２図）
のイメージが線順次に光学ヘラ＋：　ＨＤ　−Ｈ７で読
取られるとともに光源］２０からの透過照明によってス
ルーホール２５のイメージが線順次に光学ヘッドＨＯ−
Ｈ７て読取られる。

ところで、光学ヘッドＨＯ〜Ｈ７は直線状に配列されて
いるが、それぞれの視野の間にはギャップがあるため、
プリント基板２０を（→−Ｙ）方向に移動させても、そ
の表面の画像全体を読取ることはできない。そこで、プ
リント基板２０を（→−Ｙ）方向に移動させ終った後に
モータ〕０３を駆動し、それによって光学ヘッドＨＯ〜
Ｈ７の全体を（＋Ｘ）方向へと移動させる。その移動量
は光学ヘッドＩ（Ｏ−１（７の相互配列ピッチの半分と
される。そして、この移動の後にモータ１８を逆回転さ
せてプリント基板２０を（−Ｙ）方向に移動させつつ、
光学ヘッドＨＯ−Ｈ７による配線パターン２２とスルー
ホール２５とのイメージの読取りを行う。

その結果、第１Ａ図中に実線矢印Ａ１て示すスキャンと
破線矢印Ａ２で示すスキャンとが実行されることになり
、プリント基板２０の表面全域にわたるイメージの読取
りが実現される。読取られたイメージはデータ処理装置
３００に与えられ、所定の基準に従ってプリントパター
ン２２とスルホール２５との良否が判定される。

＜Ｃ，光学ヘッドの詳細〉 第３図は光学ヘラ＋；Ｈｏの内部構成を示す模式的側面
図である。この第３図はひとつの光学ヘッドＨＯについ
てのものであるが、他の光学ヘッドＨ１〜Ｈ７もこれと
同一の構造を有している。

落射照明用光源］１０は正反射用光源１１１と］　３ 乱反射用光源１．１２．　１１３との組合せからなり、
各光源１．１１．＋　　１．１２．　１．１．３のそれ
ぞれは、波長λ＋、　　（＝　６００〜７００　ｎｍ）
の赤色光を発生する赤色ＬＥＤの一次元配列からなる実
質的な線状光源である。

これらの光源１　］、　１．．　１１．２．　１．、１
．、３からの光は、プリント基板２０の」二面のうち、
その時点て光学ヘラ＋：　ＨＯの直下に存在する被検査
エリアＡＲに向けて照射される。

一方、透過用光源］２０は、波長λ２　　（−７００〜
Ｉ０００ｎｍ）の赤外光を発生する赤外ＬＥＤの１次元
配列からなっている。そして、この光源１２０は、プリ
ント基板２０の裏面のうち、被検査エリアＡＲの裏側に
相当するエリアに向けて（＋Ｚ）方向に赤外光を照射す
る。

落射照明用光源１１．１，１．１２，１．１３から被検
査エリアＡＲに向けて照射された赤色光はこの被検査エ
リアＡＲで反射される。また、透過照明用光源１２０か
ら照射された赤外光のうちスルホール２５に向かう部分
はスルーホール２５を透過する。そして、これらの反射
光と透過光とは、空間的に重なり合った複合光として光
学ヘット′ＨＯへと向かう。

この複合光は第３図に示すように結像レンス系１４０を
通ってコールドミラー１．５０へと入射する。コールド
ミラー１５０は赤外線のみを透過するミラーである。し
たがって、上記複合光に含まれる光のうち赤色光（すな
わち、プリント基板２０の表面からの反射光ＬＲ）はこ
のミラー１５０で反射されて（＋Ｙ）方向に進み、第１
のＣＣＤリニアイメージセンサ１６１の受光面上で結像
する。また、複合光に含まれる赤外光（スルーホル２５
の透過光ＬＴ）はミラー１５０を透過して第２のＣＣＤ
リニアイメージセンサ１６２の受光面上で結像する。

これらのＣＣＤリニアイメージセンザ］６１゜１６２は
く±Ｘ）方向に１次元配列したＣＣＤ受光セルを有して
いる。このため、第１のリニアイメージセンサ１６１て
は落射照明によるプリント基板２０の表面の１次元イメ
ージが検ｌ１１され、第２のリニアイメージセンサ−６
２では透過照明によるスルーホール２５の１次元イメー
ジが検出される。そして、第１Ａ図および第１Ｂ図に示
した移動機構によってプリント基板２０と光学ヘッドア
レイ１００とを相対的に移動させることにより、プリン
ト基板２０の各エリアがスキャンされ、各エリアについ
ての配線パターン２２とスルーホル２５との２次元イメ
ージが把握される。

＜Ｄ、電気的構成と動作〉 ＜Ｄ−１，、全体構成〉 第４図はこの実施例における電気的全体構成を示すブロ
ック図である。各光学ヘッドＨＯ〜Ｈ７から得られる配
線パターンイメージ信号ｐ　ｓ　Ｏ〜ｐｓ　　とスルー
ホールイメージ信号Ｈ８ｏ−Ｈ３７とは、Ａ／Ｄコンバ
ータ３０〕によってデンタル信号に変換された後、２値
化回路３０２．３０３の組合せからなる回路３０４へり
えられる。

２値化回路３０２，３０３はそれぞれ所定の閾値ＴＨＩ
、ＴＨ２とデジタル化された後のイメジ信号ＰＳｏ　、
Ｈ３ｏを比較しく第５図参照）、閾値ＴＨ１，，ＴＨ２
よりも信号ＰＳ、Ｈ３ｏのレベルが高いときにＨ”とな
り、低いときに“Ｌ”となる２値化信号をそれぞれ出力
する。他の光学ヘッドＨ１〜Ｈ７に対応する２値化回路
３０２．３０３も同様の構成となっている。

このようにして得られた２値化済のイメージ信号はパタ
ーン検査システム４００に′ｊ、えられる。

パターン検査システム４００は各光学へラドＨＯ〜Ｈ７
に対応して８個の検査回路ユニッｌ−４００ａ〜４００
　ｈを有している。これらのユニット４００ａ−４００
ｈは各光学ヘッドＨＯ−Ｈ７からのイメージ信号に基づ
いてプリントパターン２２やスルーホール２５の２次元
イメージを構築し、所定の基弗に従ってその良否を判定
する。

データ処理装置３００にはまた、制御回路３１０が設け
られている。制御回路３１０は点灯回路３］、１．．３
１２を介して光源１−１．　（］、　　１２　（］に点
灯／消灯指令を与えるほか、モーター８，１０３に駆動
制御信号を出力する。また、モーター８にはロータリー
エンコーダ１８　Ｅが設けてあり、それによって検出さ
れたモータ回転角信号が制御回路３１０に取込まれる。

この回転角信号は、データ処理タイミングを規定する。

また、制御回路３１０は、リニアイメージセンサ１６１
，１６２の読出しタイミングや各モータ１．８，１０３
の同期制御のための同期制御回路３１４を有している。

〈Ｄ−２前処理回路〉 第６Ａ図は検査回路ユニッｈ　４００　ａの内部構成を
示すブロック図であり、他の検査回路ユニット４００ｂ
〜４００ｈもこれと同様の構成を有１２ている。

２値化回路３０．２，３０３の出力であるイメジ信号Ｐ
Ｓ、Ｈ３はプリントパターン２２とスルーホール２５と
のそれぞれの２次元イメージを表現するパターン信号Ｐ
Ｓおよびポール信号Ｈ５として前処理回路５００に与え
られる。前処理回路５００ては、パターン信号ＰＳとポ
ール信号ＨＳとに基づいて種々の信号を生成する。その
主なものは次の通りである（第６Ｂ図参照）。

■　補正音ホール信号ＣＨ３０これは、スルホール２５
の径を若干拡大したものに相当する信号である。スルー
ポール２５の内壁にはメツキ層が形成されているが、こ
の内壁部分はパターン信号ＰＳとホール信号Ｈ３とのい
ずれにおいても検出されない場合かある（特公昭６］−
２５１９４号公報の第７図参照）。このため、ホール信
号Ｈ８を拡大補１「シ、そのような非検出部分に起因す
る信号ＰＳ、Ｈ８間のギャップを埋める。この補正音ポ
ール信号ＣＢ　Ｓは、連邦スルーホール２５ｔに対応す
る信号ＣＨ５ｔと、ミニバイアホール２５ｍに対応する
信号ＣＨ３とを含んでいる。

■　拡大ホール信号５Ｈ８ｏこの信号ＳＨ８は、補正音
ホール信号ＣＨ３で表現されているポールの径をさらに
拡大して得られる信号であり、拡大通常スルーホール信
号ＳＨＳ、と拡大ミニバイアポール信号ＳＨ８とを含ん
でいる。

■ ■　穴埋め済パターン信号ＣＰＳ０これは、スルーポー
ル２５に対応ｌ、てパターン信号Ｐｓに含まれているヌ
ケ部分（第５図（ａ）の中央部分）を１つ 論理レベル“Ｈ“で埋めた信号である。この信号ＣＰＳ
は、補正音ホール信号ＣＨ５とパターン信号ＰＳとの論
理和をとることによって得ることができる（第６Ｃ図参
照）。以下、この信号ＣＰＳを「補ＦＥ済パターン信号
」とも呼ぶ。

なお、これらの信号は種々の目的で使用されるが、第６
Ａ図では、以下の説明に必要な信号のみが前処理回路５
００から出力されるように描かれている。

＜Ｄ−３，検査回路〉 ところで、第６Ａ図の検査回路ユニッｌ−４００ａはパ
ターン検査のために次のような２種類の検査回路を備え
ている。

■　Ｄ、ＲＣ（デザインルールチエツク）回路４２０゜
この回路４２０は、プリント基板２０　Ｊ：のパターン
の特徴、たとえば線幅やパターン角度、それに連続性な
とを抽出し、それらが設計」二の値から逸脱しているか
とうかを判定することによって、プリント基板２０の良
否検査を行う回路である。このＩＤ　ＲＣ法（特徴抽出
法）については、たとえば特開昭５７−１４９９０５号
公報に開示されている。

■　比較検査回路４３０゜この回路４３０は、あらかじ
め準備された基準プリント基板についてｍられたイメー
ジ信号と、検査対象となるプリント基板２０から得られ
たイメージ信号とを比較照合し、それらが相互に異なる
部分を欠陥として特定する回路である。基準プリント基
板としては、検査対象となるプリンＩ・基板２０と同一
種類で、かつあらかじめ良品であると判定されたプリン
ト基板が用いられる。この方法（比較法）は、たとえば
特開昭６０−２６３８０７号公報に開示されている。

このように、この実施例装置は基準プリント基板につい
ての情報を必要とするため、検査対象となるプリント基
板２０についてイメージ読取りを行う前に基準プリンＩ
・基板をテーブル１３上に載置してそのイメージ読取り
を行う。そして、この基準プリント基板の読取りの際に
前処理回路５００て生成された信号ＣＰＳが画像メモリ
４１０にリ、えられて記憶される。なお、この画像メモ
リ４１０や後述する領域メモリ６３０（第６Ｄ図）のア
ドレス発生タイミング制御は、第４図の同期制御回路３
１４によって行われる。

＜Ｄ−４，エツジ抽出拡大〉 前処理回路５００（第６Ａ図）で生成された信号のうぢ
補正済パターン信号ＣＰＳは拡大エツジイメージ生成回
路６００にも与えられる。第６Ｄ図に示すようにこの回
路６００はエツジ抽出回路６〕Ｏ，エツジ拡大回路６２
０および領域メモリ６３０を備えている。

この回路６００の動作を説明する目的で、基準プリント
基板」二のプリントパターンの一例が部分平面図として
第７Ａ図に示されている。このプリントパターン５５０
は、シールド部（いわゆる銅ベタ部）５５１のほか、比
較的細幅の配線バタン５５２，５５３を有している。ま
た、ランド５５４内にはスルーホール５５５が形成され
ている。

このようなパターンを読取ることによって得られた補正
済パターン信号ＣＰＳは、エツジ抽出回路６１０内のフ
リップフロップ回路６１１　（第１０図）に与えられ、
この回路６１］によって１画素分遅延されて信号ＣＰＳ
　となる。そして、信号ｃｐｓ、ｃｐｓ　　が排他的論
理和（Ｅｘ、ＯＲ）ゲート６１２に１ｊえられる。第７
Ａ図の一部う）５６０を拡大した第８Ａ図において、同
一時点てＥｘ、ＯＲゲー１−６１２に与えられている信
号ｃｐｓ　　ｃｐｓ　　によって表現される範囲がそれ
ぞれ実線と破線とで示されている。ただし、「主走査」
および「副走査」とは、それぞれ第１Ａ図の（±Ｘ）方
向および（±Ｙ）方向に沿った画像走査を指しており、
これらの方向の中の「＋」であるか「−」であるかは、
ＣＣＤリニアイメージセンサ−，６１，１，６２の画素
読出し方向やテーブル１３の移動方向に依存する。そし
て、第８Ａ図において信号ＣＰＳとＣＰＳ　との相互ず
れエリア（斜線部）が、Ｅｘ、ＯＲゲー１−６１２の出
力信号ＥＳ　によって表現される。

捕正済パターン信号ＣＰＳはまた、第１０図の１走査ラ
イン遅延回路６１３にも１ｊ、えられ、この回路６１３
によって１走査ライン分たけ遅延されて信号ｃ　ｐ　ｓ
　、となる。そして、信号ｃｐｓ、ｃＰ　Ｓ　ｂはＥｘ
、ＯＲゲート６１４に与えられる。

第８Ｂ図に示すように、このＥｘ、ＯＲゲート６〕４の
出力信号ＥＳｂは、その時点てＥｘ、ＯＲゲート６１４
に入力されている信号ｃｐｓ、ｃｐＳｂの相互ずれエリ
アを表現している。

２つのＥｘ、ＯＲゲー）６１．２．６１４のそれぞれの
出力信号ＥＳ、ＥＳ、はＯＲゲート６１５に与えられ、
それらの論理和を示す信号ＥＳがこのＯＲゲート６１５
から出力される。この信号ＥＳは、第８Ｃ図および第７
Ｂ図に示すように、プリントパターン５５０の各エツジ
（輪郭線）を表現するエツジ信号となっている。このエ
ツジ信号ＥＳで表現されるエツジイメージＥｌは有限の
幅を持っている。第８Ａ図〜第８０図中に示すように各
走査方向に対して斜め方向に伸びるエツジについては信
号ＥＳ、ＥＳ、、が絹合わされることによってエツジイ
メージＥｌの幅は２画素分またはそれ以」−になる場合
があるが、それ以外のエツジにおいてはエツジイメージ
ＥＩの幅は１画素分である。

このようにして得られたエツジ信号ＥＳは、エツジ拡大
回路６２０（第１１図）内に設けた１ライン遅延回路６
２１の多段接続に与えられる。ｎを所定の正の整数とし
たとき、１ライン遅延回路６２］は（２ｎ−１）個設け
られている。これらの１ライン遅延回路６２１のそれぞ
れの遅延出力とエツジ信号ＥＳとはＯＲゲー１−６２２
へ与えられ、それらの論理和信号ＥＳＬが得られる。第
９Ａ図に示すように、この論理和信号ＥＳＬは、エツジ
イメージＥｌを副走査方向に２ｎ画素分たけ拡大したイ
メージを表現している。

この信号ＥＳＬはフリップフロップ回路６２３の多段接
続に与えられる。フリップフロップ回路６２３もまた（
２ｎ−１）個設けられており、それぞれが一画素分の遅
延作用を持っている。また、これらのフリップフロップ
回路６２３のそれぞれの出力と信号ＥＳＬとはＯＲゲー
１−６２４にＩｊえられる。第９Ｂ図に示すように、Ｏ
Ｒゲート６２４の出力信号ＳＥＳは、エツジイメージＥ
ｌを主走査方向および副走査方向の双方においてそれぞ
れ２０画素分たけ拡大したイメージＳｌｌを表現してい
る。この拡大エツジ信号ＳＥＳは領域メモリ６３０（第
６Ｄ図）に与えられ、この信号ＳＥＳが表現する拡大エ
ツジイメージＳＥＩがこの領域メモリ６３０にストアさ
れる。拡大エツジイメージＳＥＩの線幅の中心は、主走
査方向および副走査方向のいずれにおいてもエツジイメ
ージＥｌの線幅の中心からｎ画素分だけずれている。し
かしながら、画像メモリ６３０からの拡大エツジイメー
ジＳＥＩの読出し時にｎ画素分たけ読出しタイミングを
ずらせることにより、このずれは補償可能である。第７
Ａ図のプリントパターン５５０についての拡大エツジイ
メージＳＥＳの全体が第７Ｃ図に示されている。

＜Ｄ−５，検査動作〉 基準プリント基板についての以上の処理が完了した後、
テーブル１３上の基準プリント基板が検査対象のプリン
ト基板２０に取換えられ、この基板２０についてのイメ
ージ読取りが開始される。

このときに第６Ａ図の前処理回路５００から出力された
信号ＣＰＳがＤＲＣ検査回路４２０と比較検査回路４３
０とに与えられる。また、画像メモリ４１０にストアさ
れていた基準プリント基板についての補正済パターン信
号ＣＰＳがこれと同期して読出され、比較検査回路４３
０にＩｊえられる。

ＤＲＣ検査回路４２０および比較検査回路４３０ではこ
れらの入力信号に基づいてそれぞれの検査処理を実行し
、検査結果信号ＩＮＳ、ＩＮＳＩ、を出力する。

一方、前処理回路５００からの拡大ミニバイアポール信
号ＳＨ３は論理合成回路４５０にＴｊえ■ られる。また、これと同期して領域メモリ６３０（第６
Ｄ図）からは拡大エツジ信号ＳＥＳが走査線順次に読出
されてこの論理合成回路４５０にノｊえられる。論理合
成回路４５０は、拡大ミニバイアホール信号ＳＨ３と拡
大エツジ信号ＳＥＳとの論理積を求めることにより、拡
大エツジイメージＳＥＩ内で、かつミニバイアホール２
５ｍが存在しないエリア（以下、「重要検査エリア」と
呼ぶ）で“Ｈ”となり、それ以外では“Ｌ”となる検査
制御信号Ｃ０ＮＴを発生する。そしてこの検査制御信号
Ｃ０ＮＴを検査回路４２０，４３０に与えることにより
、重要検査エリアとそれ以外のエリアとの間で検査モー
ドを切換える。ミニバイアポール２５ｍを重要検査エリ
アから除外するのは、ミニバイアホール２５ｍには電子
部品を実装しないことと関係している。すなわち、ミニ
バイアホール２５ｍはその内壁部に形成したメツキ層に
よって基板２０の」二面側と下面側との電気的接続を図
るために設けられており、その接続が維持される限り、
ある程度のランド切れがあってもよい。このため、ミニ
バイアホール２５ｍについては重要検査エリアから除去
しておいてもよいのである。

この検査モードの切換えのための構成例が第１２Ａ図か
ら第１．、２　Ｄ図に示されている。ただし、これらの
第１２　Ａ図から第１．２　Ｄ図は２種類の検査回路４
２０．４３０を総括的に表現しており、「プロセッサ」
や「入力イメージ信号」の内容は検査回路４２０と４３
０とでは異なったものとなっている。また、理解を容易
にする目的で第１２Ａ図〜第１．、２　Ｄ図ではハード
ウェア的な「プロセッサ」が示されているが、これらと
実質的に同等な機能をソフト的に実現することも可能で
ある。

まず、第１．２Ａ図の例では制御信号Ｃ０ＮＴをプロセ
ッサ４２］のイネーブル信号として用いており、重要検
査エリアのみでプロセッサ４２１が能動化する。したが
って、重要検査エリア以外では検査禁１１−モードとな
る。その結果、重要検査エリア以外では常に「欠陥なし
」を指示する信号レベルが検査結果信号ＩＮＳ　　（Ｉ
ＮＳｌ、）として出力される。

第１２　Ｂ図はＯＲゲート４２２を使用して上記と同様
の検査実行モードと検査禁止モードとの切換えを行なう
例を示している。ただし、検査結果信号ＩＮＳ　　（Ｉ
ＮＳ、）が“Ｈ”レベルのとき「欠陥なし」を指示する
場合を考えている。重要検査エリアでは制御信号Ｃ０Ｎ
Ｔが“Ｈ７、エリ２　つ ア外では“Ｌ”である。

第１２　Ｃ図の構成では、条件レジスタ４２３内に斤い
に異なる複数の検査条件データがあらかじめ登録されて
いる。そして重要検査エリア内では制御信号Ｃ０ＮＴに
応答して比較的厳しい検査条件（欠陥判定条件）がレジ
スタ４２３から読出されてプロセッサ４２１に与えられ
る。また、重要検査エリア以外では比較的緩やかな検査
条件がレジスタ４２３から読出されてプロセッサ４２１
に与えられる。プロセッサ４２１では、このようにして
与えられた検査条件に従って検査モードを切換える。

第１．２　Ｄ図の例では、それぞれが異なる検査項ｌ」
に対応する複数のプロセッサ４２１ａ、４２１ｂが設け
られており、検査信号Ｃ０ＮＴのレベルに依存してそれ
らの一方が選択的に能動化する。

したがって実質的に検査項目の切換えが行われる。

このようにして、この実施例の装置では重要検査エリア
と他のエリアとて検査モードが切換えられるため、品質
管理上において重要なパターンエツジ周辺領域を重点的
に検査できる。このため、プリントパターンのシールド
部の中心領域内のピンホールのように重要度か低い欠陥
についてはそれが自動的に無視される。したがって、後
工程における欠陥の確認作業を省略または簡略化するこ
とか可能となり、検査処理全体としてのスループットが
向上する。

＜Ｅ、他の実施例〉 （＋）　　拡大エツジイメージＳＥＩは、検査対象とな
るプリンＩ・基板２０のパターンイメージから得ること
もできる。プリント基板２０上のプリントパターン２２
は欠陥を持っている場合があるが、エツジ拡大幅２ｎを
比較的大きくとっておけば、詳細な検査を必要とする領
域が拡大エツジ拡大幅からはずれてしまうことはない。

エツジ拡大幅２ｎは、たとえばプリント基板２ｏ上の実
寸て約１〜２　ｍｍに設定することが好ましい。

また、この実施例のように透過光源を有する装置では、
プリント基板２０を作成する際に使用したマスクフィル
ム上のパターンを読取り、そのパターンイメージに基づ
いて拡大エツジイメージＳＥｌを得ることも可能である
。

（２）　　プリント基板２０上のパターンは、ＣＡＤを
用いて設計されるため、このＣＡＤデータを用いて拡大
エツジイメージＳＥＩを得ることもてきる。このときに
は、第１３図に示すように入力装置６７１を用いてＣＡ
Ｄデータを入力する。セレクタ６７２は入力装置６７］
と前処理回路５００とのそれぞれの出力信号ｃｐｓ　　
　ｃｐｓを切換えて画像メモリ４１０や拡大エツジイメ
ージ生成回路６００に出力するようになっている。検査
対象となるプリント基板２０の読取りを行う前に、ＣＡ
Ｄデータから生成された穴埋め済のパターンイメージ信
号ＣＰＳｏを画像メモリ４１０と拡大エツジイメージ生
成回路６００に与える。拡大エツジイメージ生成回路６
００ではこの信号ＣＰＳ。に基づいて拡大エツジ信号Ｓ
ＥＩを生成し、それによって重要検査エリアを規定する
。

り３）　　エツジ抽出回路６１０は空間オペレータを用
いても構成できる。たとえば第１４図に示した３×３空
間オペレータＯＰの中心０Ｐ２２を各画素の中心に順次
にマツチングさせつつ、この３×３オペレータＯＰを各
画素に作用させる。そして、その中心オペレータＯＰ　
２２で抽出される画素の論理レベルと異なる論理レベル
が他のオペレータＯＰ　〜Ｏｐ　　、　　ｏ　Ｐ　２８
〜０Ｐ３３のうち少なくとも】１　　　　　２１ ひとつにおいて得られたときには、その中心オペレータ
０Ｐ２２の画素をエツジ画素のひとつとして認識する。

具体的には、第１５Ａ図に示すような１ライン遅延回路
１６６とフリップフロップ回路１６７との組合せによっ
て信号５１１−　””　３３を生成する。そして、第１
．、５　Ｂ図に示すようなＥｘ、ＯＲゲート］６８とＯ
Ｒゲー１−１．６９との組合せ回路に信号８１１〜Ｓ３
３を入力させ、ＯＲケ−１−１，６９の出力信号ＥＳを
エツジ信号として得る。

（４）　　拡大エツジイメージＳＥＩは、穴埋め前のパ
ターンイメージ信号ＰＳに基づいて生成してもよい。ま
た、検査対象となるプリン）　Ｊ、Ｔｉ板２０と基準プ
リント基板とのそれぞれのイメージを同時に読取ること
ができるように２系統のイメージ読取りシステムを設け
てもよい。

ＤＲＣ検査回路４２０は欠陥内容が特定できるなどの利
点があり、比較検査回路４３０は任意のパターンを有す
るプリント基板を検査できるという利点がある。このた
め、」１記実施例のようにこれらを併用することが好ま
しいが、この発明は、使用される検査回路の種類に依存
せずに適用可能である。

〔発明の効果〕

以」二説明したように、この発明によれば、拡大エツジ
領域と非エツジ領域とで検査モードを切換えるため、品
質管理」二の観点から需要度か高いエリアでの欠陥と他
の欠陥とを区別しつつパターン欠陥を検出可能である。

このため、後工程における確認作業を省略または簡略化
させることができることになり、検査処理全体としての
スループットを向」ニさせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はこの発明の実施例であるプリン］・基板の光
学的検査装置の部分切欠・「面図、第１Ｂ図は、第１Ａ
図に示した装置の部分切欠側面図、 第２図は、プリント基板の例を示す図、第３図は、実施
例で用いられる光学ヘッドの模式的側面図、 第４図は、実施例の電気的全体構成を示すブロック図、 第５図は、プリントパターンとスルーホールとの２値化
の説明図、 第６Ａ図は、検査回路ユニットの内部構成図、第６Ｂ図
は、前処理回路内で生成される信号の説明図、 第６Ｃ図は、穴埋め処理のための回路構成例を示す図、 第６Ｄ図は、拡大エツジイメージ生成回路の内部構成を
示すブロック図、 第７Ａ図から第７Ｃ図、第８Ａ図がら第８ｃ図、第９Ａ
図、および第９Ｂ図は、拡大エラシイメジの生成プロセ
スの説明図、 第１０図は、エツジ抽出回路の回路構成図、第１１図は
、エツジ拡大回路の回路構成図、第１２Ａ図から第１２
Ｄ図は、制御信号による検査モードの切換えのための構
成例を示す図、第１３図は、この発明の他の実施例の部
分図、第１４図は、３×３空間オペレータの説明図、第
１５Ａ図および第１５Ｂ図は、第１４図に示した３×３
空間オペレータに相当する回路を示す図、 第１６図は、プリント基板上のパターン説明図である。 １０・・・プリント基板検査装置、 １３・・・移動テーブル、　　２０・・・プリント基板
、５０・・・イメージ読取りシステム、 １１０・・・落射照明用光源、 ］１１・・・正反射用光源、 １、　ｉ、　２．　　ｉ、　１．３・・乱反射用光源、
１、２０・・・透過照明用光源、 １．６１．．１６２・・・ＣＣＤリニアイメージセンセ
ンＨＯ〜Ｈ７・・・光学ヘッド、 ５００・・前処理回路、 ６００・・拡大エッジイメ ６１０・・・エツジ抽出回路、 ６２０・・・エツジ拡大回路、 ジ生成回路、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性基板の表面上に導電性パターンが形成され
   たプリント基板のイメージを読取り、前記プリント基板
   のイメージをパターン検査回路に与えることによって前
   記プリント基板のパターン検査を行う装置であって、 （ａ）前記プリント基板のイメージまたはそれと実質的
   に等価なイメージから前記導電性パターンのエッジを抽
   出してエッジイメージを生成するエッジ抽出手段と、 （ｂ）前記エッジイメージの各部分の幅を拡大して拡大
   エッジイメージを生成するエッジ拡大手段と、 （ｃ）前記プリント基板のイメージのうち前記拡大エッ
   ジイメージで規定される領域とそれ以外の領域とにおい
   て、前記パターン検査回路における検査モードを相互に
   切換える検査モード切換手段と、 を備えることを特徴とするプリント基板のパターン検査
   装置。
2. （２）請求項１記載の装置において、 検査対象となるプリント基板と同種で、かつ良品である
   と判定された基準プリント基板があらかじめ準備されて
   おり、 前記基準プリント基板に関するイメージデータをエッジ
   抽出手段に与えてエッジイメージを生成する、プリント
   基板のパターン検査装置。
3. （３）請求項１記載の装置において、 検査対象となるプリント基板を作成するためのマスクフ
   ィルムのイメージデータをエッジ抽出手段に与えてエッ
   ジイメージを生成する、プリント基板のパターン検査装
   置。
4. （４）請求項１記載の装置において、 検査対象となるプリント基板の設計データをエッジ抽出
   手段に与えてエッジイメージを生成する、プリント基板
   のパターン検査装置。