JPH0476444A - 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Ｉ・基板のパターン検査装置に関す
るもので、特に、不必要な検査を省略または重要度の低
い検査を簡略化して検査効率を向上させた装置に関する
。

〔従来の技術〕

周知のように、プリント基板においては、その１１面ま
たは両面に配線等のための導電性パターンが形成される
とともに、多くのスルーホールが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
ホールが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
（パターン検査装置）が利用されている。

このようなパターン検査装置はたとえば特開昭６３−１
５３　”／　４号公報に記載されている。この装置では
導電性パターンのイメージに含まれているヌケ部分すな
わちスルーホールに相当する部分を画像処理によって塗
り潰し、そのようにして得られたパターンイメージに対
して所定のパターン検査を行っている。

一方、プリント基板に形成されるスルーホールは比較的
大径のスルーホール（以下「通常スルーホール」と言う
。）と、比較的小径のスルーホール（ミニバイアホール
）とに分類される。これらのうち、通常スルーホールは
、それに電子部品のリードを挿入してそのリードをプリ
ント基板に固定するとともに、そのリードと導電性パタ
ーンとの電気的接続を図るためのものである。また、ミ
ニバイアホールは、その内壁面に形成された金属メツキ
層を介して、プリント基板の両面側に設けである各導電
性パターンの間の電気的接続を図るためのみに使用され
る。そして、従来のパターン検査装置ではこれら２種類
のスルーポールを相−ｒ（に区別せずに取扱っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、プリント基板にスルーホールを形成する際に
は、ドリル加圧における誤差によってランド切れが／Ｌ
する場合がある。第１２Ａ図はこのようなランド切れの
例を示しており、スルーホール９１１がランド９１２を
はずれて形成されている。このようなランド切れがある
と、上記の特開昭６３−１５３７４号公報の検査が適用
できない。

このようなラント切れが通常スルーホールにおいて発生
する確率は小さいが、ミニバイアホールにおいては発生
確率が高い。それは、通常スルーホールについてはそれ
に対応するランドのサイズが大きいためにｚ１差マージ
ンも大きいが、ミニバイアホールはそれに対応するラン
ドが小さいがらである。したかって、ミニバイアホール
を含んだスルーホールがプリント基板に形成されている
ときには、上記のような塗り潰し処理が困難であること
に対応して、各スルーホールについての検査を一律に禁
止することが多い。このため、従来のパターン検査装置
ではスルーホール周辺のパターン検査を的確かつ効率的
に行うことができないという問題があった。

また、ミニバイアホールか存γ１するエリアと通常スル
ーホールが存在するエリアとを画一的に検査すると、前
者についてパターン欠陥が過剰に検出されてしまうとい
う事情は、たとえば第１２Ｂ図の開口角θをＷ、　ｆｆ
ｌ　してパターン欠陥検出を行なうような方式において
も共通に生ずる問題である。

〔発明の［ｌ的〕

この発明は、従来技術における上述の問題の克服を意図
しており、通常スルーホールとミニバイアホールとが混
在しているプリント基板のパターン検査において、その
検査の的確性と効率とを高めることが第１の］」的であ
る。

また、第２の目的は、ラント切れか存（１する場合にし
スルーポール周辺のパターン検査を的確かつ効率的に行
うことかできる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〕

この発明の第１の装置は、上記第１の目的を達成するよ
うに構成されており、絶縁性Ｊ＋（板の表面上に導電性
パターンが形成されるとともに、比較的大径の通常スル
ーホールと比較的小径のミニバイアホールとを含んだス
ルーホール群か前記絶縁性基板と前記導電性パターンと
を貫いて形成されたプリント基板のパターン検査を所定
の検査回路を用いて行なう場合一般に適用される。

そして、この装置では、　（ａ）　　前記スルーホール
群のイメージを求める手段と、　（１））　　前記スル
ホール群のイメージの中から前記ミニバイアポルのイメ
ージを分離抽出する手段と、　（ｃ）　　前記ミニバイ
アホールのイメージに関する情報を前記検査回路に！ｊ
えることにより、前記ミニバイアホールが存在するエリ
アについての前記プリント基板のパターン検査の検査モ
ードを他のエリアにおける検査モードと異なるモードに
切換える手段とを備える。

他方、この発明の第２の装置は、導電性パターンがラン
ド切れを有する場合にも、その穴埋めを行ないつつ効率
的に検査を行なうための装置として構成される。すなわ
ち、上記第２の「１的を達成するために、この装置は、
（ａ）導電性パターンのイメージとスルーホール群のイ
メージとを求める手段と、　（ｂ）　　前記スルーホー
ル群のイメージの中から前記通常スルーホールのイメー
ジと前記ミニバイアホールのイメージとを分離抽出する
手段と、（ｃ）前記通常スルーホールのイメージと前記
ミニバイアホールのイメージとを用いて前記導電性パタ
ーンのイメージに含まれるホール部分の穴埋めを行い、
それによって得られた穴埋め済のパターンイメージをパ
ターン検査回路にりえる手段と、（ｄ）前記ミニバイア
ホールのイメージに関する情報を前記パターン検査回路
に与えることにより、前記穴埋め済のパターンイメージ
のうち前記ミニバイアホールにり・Ｊ応するエリアの検
査モートを、前記通常スルーホールに対応するエリアの
検査モードと異なるモードに切換える手段とを備える。

好ましくは、（ｅ）　　通常スルーホールとミニバイア
ホールとのそれぞれのイメージを拡人補１１シて、ｈｌ
ｉ　ｉｔ済通常スルーホールイメージと袖ｉ丁、済ミニ
バイアホールイメージとを得る手段と、　（ｆ）前記袖
１１゛済ミニバイアホールイメージをさらに拡大して拡
大ミニバイアホールイメージとを？１する手段とをさら
に設ける。

そして、（ｃ）の１段に、　（ｃ−１）　　前記補１１
′、済通常スルーホールイメージと前記補１゛済ミニバ
イアホールイメージ吉を用いて導電性パターンのホール
部分の穴埋めを行う１段を設けるとともに、（ｄ）の手
段に、（ｄ−１）　　前記拡大ミニバイアホールイメー
ジに関する情報をパターン検査回路に与えて検査モード
を切換える手段を設ける。

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。

■　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。たとえばランド切れの許容
最大値を２通りに切換えることがこれに相当する。

■　検査項目切換え。これは検査項］１を上記２つのエ
リアで切換えることを意味する。たとえば通常スルーホ
ールに対応するランドではラント切れ検査を行い、ミニ
バイアホールにｉ＝を応するランドてはそのかわりにラ
ンド周辺のピンホール検査を行うというような切換えか
これに相当する。

〔作用〕

プリント基板上の全エリアについて画一なパターン検査
を行なうと、ミニバイアホール周辺におけるランド切れ
などの事実上無害なパターン欠陥が過剰に検出される可
能性が高い。そこで、請求項１および２の発明てはミニ
バイアホールが存在するエリアでは検査モードを切換え
ることによって、パターン検査の的確性と効率とを向」
ニさせている。

特に、請求項２の発明ではランｉ−切れかあっても穴埋
めかｉ＋Ｊ能であり、穴埋め後のイメージを用いて検査
を１１なう場合に適している。

請求項゛３の発明のようにプリン！・パターンの穴埋め
のために補１Ｌ済通常スルーポールイメージと補１１済
ミニバイアホールイメージとを用いると、スルーポール
のエツジ部分（基板表面への開［−１縁部）に起因して
パターンイメージとホールイメシとの間のギャップか牛
しても、穴埋め処理を確実に行うことができる。さらに
、検査モートの切換えのために拡大ミニバイアホールイ
メージを使用すれば、検査モードを切換えるべきエリア
を確実に特定できる。

〔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の切欠き甲面図であり、第１Ｂ図はその側面図
である。この装置１０はＦ部ハウジング１１と上部ハウ
ジング１２とを備えており、下部ハウジング１１の上面
開口付近には、水平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を取付けた構造となっており、このガラス板］
５の下面１５ａはスリ面となっている。そして、ガラス
板１５の上面１５ｂ上にプリント基板２０か載置されて
、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を貫通するスルーホール
２５が形成されている。スルホール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
のホールに分類される。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のいずれもその内装面
に導電性金属のメツキが施されている。

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」−をスライド１−ＩＩ能であり、
このガイドレール］６に（１０行な方向にボールネジ１
７が伸びている。フレーム１４に固定されたナツト１つ
かこのボールネジ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、上部ハウジング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の中央上部には、水平（±Ｘ）方向に伸びた光学へ
ラドアレイ１００が配置されている。この先学ｌ＼ツド
アレイ］　００は８個の光７ヘツドＨＯ〜Ｈ７を備えて
おり、これらの光学ヘッドＨＯ〜Ｈ７は支持材１（］１
によって等間隔に支持されている。この支持材１０１は
ガイド祠１０２上を（±Ｘ）方向にスライド可能であり
、ガイド祠１０２は一対の側部フレーム４４５１　ａ　
。

５１ｂに固定されている。また、支持＄４１（１１は、
ナツト（図示せず）とボールネジ１０４とを介してモー
タ１０３に結合されている。したがってモータ１０３を
回転させると、光学ヘッドＨＯ〜Ｈ７は支持材１０１と
ともに（±Ｘ）方向に移動０Ｉ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】２０は、多数の赤外線Ｌ
ＥＤ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１２０は支持材１２１，１２２によって側部フ
レーム５１から支持されている。また、光学ヘットＨＯ
〜Ｈ７のそれぞれの下部には落射照明用光源１１０が取
付けられている。この光源１１０は（±Ｘ）方向に伸び
た赤色ＬＥＤの１次元配列を３１＋備えている。

光′Ｉヘッドアレイｌ　（１（ｌの前後には押えローラ
機構２０　（］　Ａ　、　　２　ｒｌ　（Ｉ　Ｂが設け
られている。これらのローラ機構２　（］　（）　Ａ　
、　　２　ｎ　（Ｉ　Ｂは、プリント基板２〔］がその
下方に送られてきたときに、ＪＩ（板２〔〕を押えてそ
の位置すれとたわみとを防雨するために設けられている
。

また、」１部ハウシング］２中には、各種のブタ処理や
動イ′１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］０の細部構成を説明する前に、この装置
１０の［略動作について述べておく。まず、第１Ａ図お
よび第１Ｂ図の状態でプリント基板２０かガラス板１５
の上に載置される。そして所定のスイッチかマニュアル
操作されるとモータ１８かｉ°回転し、移動テーブル１
３とともにプリント基板２０が（＋　Ｙ　）方向へ移動
する。また、光源１１０．１２ｒｌが点灯する。

テーブル１３の移動に伴ってプリント基板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ッドＨＯ〜Ｈ７で読取られる
とともに光源１２（１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２ｏ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１０３を駆動し、それによって光学ヘッドＨＯ−Ｈ７
の全体を（十Ｘ）方向へと移動させる。その移動量は光
学ヘッドＨＯ〜Ｈ７の相方配列ピッチの１（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２ｏ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１八図中に実線矢印Ａ１て示ずスキャンと
破線矢印Ａ２て示すスキャンとが実行されることになり
、プリント基板２ｏ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
３　（］　０に与えられ、所定のＪｌ（＋？に従ってプ
リントパターン２２とスルーホール２５との良否が１１
１定される。

＜Ｃ，光学ヘッドの詳細〉 第３図は光学ヘット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７ヘツドＨ１〜Ｈ７もこれと同
一の構造を有している。

落射照明用光源１１０は正反射用光源１１１と乱反射用
光源１１２，１１３との組合せがらなり、６光Ｆｉ、］
１　］、１１２．１１３のそれぞれは、波長λ　（−ｅ
ｏｏ〜７００　ｎｔｉ）の赤色光を発生ずる赤色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１１１，１１２，１１３がらの光は、プリ
ント基板２０の上面のうち、その時点で光学ヘットＨＯ
の直下に存（＋−する被検査エリアＡＲに向けて１ｒ（
射される。

一方、透過用光源１２０は、波長λ２（−７００〜ＩＯ
００ｎｍ）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１１１，１１２，１１３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Ａ
Ｒ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
ーポール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１５０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１〜基板２〔］の表面からの反射光ＬＲ）は
このミラー］５０て反射されて（＋Ｙ）方向に進ろ、第
１のＣＣＤＪ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（スルーホール
２５の透過光ＬＴ）はミラー１５〔〕を透過して第２の
ＣＣＤリニアイメージセンサ１６２の受光面」−で結像
する。

これらのＣＣＤリニアイメージセンサ１６１゜１６２は
（±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２（）の表面の１次元イ
メージが検出され、第２のリニアイメージセンサ１６２
て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と光学ヘットアレ
イ１　（］　０とを相対的に移動させることにより、プ
リント基板２０の６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とスルーホール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１１１られ
る配線パターンイメージ信号ＰＳｏ〜ｐｓ　　とスルー
ホールイメージ信号Ｈ３ｏ−Ｈ３７とは、Ａ／Ｄコンバ
ータ３０１によってデジタル信号に変換された後、２値
化回路３　（１２，３（］３の組合せからなる回路３０
４へりえられる。

２値化回路３（］２，３０３はそれぞれ所定の閾ＩＴＨ
Ｉ、ＴＨ２とデジタル化された後のイメジ信号ＰＳ、Ｈ
３ｏを比較しく第５図参照）、閾ＶｉＴＨ］、ＴＨ２よ
りも信号ＰＳ　　、、、Ｈ２Ｏ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８１力する。他の光学ヘッドＨ１〜Ｈ７に対応する
２値化回路３０２３０３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は各光学ヘッドＨＯ〜Ｈ７
にス１応して８個の検査回路ユニット４０　（１８〜４
　〔１〔１ｈ　ヲ有している。これらのユニット４００
　ａ　〜４　（ｌ　Ｏｈは谷光学ヘット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
ーポール２５の２次元イメージを構築し、所定のｈ（準
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′う１０か設
けられている。制御回路３］０は点灯回路３１１．３１
２を介して光源１１０．１２ｒ）に点灯／消灯指令を！
ｊえるほか、モータ１８，１０３に駆動制御信号を出力
する。また、モータ１８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１８．１０３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ト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〜
４００　ｈもこれと同様の構成を有している。

２ｔｆＵ化回路３０２，３０３の出力であるイメジ信号
ＰＳ、Ｈ８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
ＰＳおよびホール信号Ｈ３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
ホール信号Ｈ３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）。

■　補正済ホール信号ＣＨ３０これは、スルーホール２
５の径を若モ拡大したものに相当する信号である。スル
ーホール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がある（特公昭６１
−２５１９４号公報第７図参照）。このため、ホール信
号Ｉｓを拡人補１１″し、そのような非検出部分に起因
する信号ＰＳ、Ｈ３間のギャップを埋める。この補Ｉ１
、済ホール信号ＣＨＳ　ハ、通７ｑ；スルー、ｔ−７Ｌ
、２５　ｔに対応する信号ＣＨ５ｔと、ミニバイアホー
ル２５　ｒｎに対応する信号ＣＨ３ｍとを含んでいる。

■　拡大ホール信号５Ｈ３０この信号ＳＨ８は、補ｉｆ
済ホール信号ＣＨ３て表現されているホールの径をさら
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ＳＨ５ｔと拡大ミニバイアホール信号ＳＨ５ｍとを
含んでいる。

■　穴狸め済パターン信号ｃｐｓ０これは、スルーホー
ル２５に対応してパターン信号ＰＳに含まれているヌケ
部分（第５図（ａ）の中央部分）を論理レベル“Ｈ”で
埋めた信号である。この信号ＣＰＳは、補１ＴＦ−済ホ
ール信号ＣＨ３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６Ｄ図参照）。以下、
この信号ＣＰＳを「補１Ｌ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ろが前処理回路５
００から出力されるように描かれている。

このような各信号を生成するための前処理回路５００の
内部構成が第６Ｃ図に示されている。信号ＰＳ、Ｈ３は
位置合わせ回路５１〔〕にｔｊえられ、ＣＣＤリニアイ
メージセンサ−６１，１６２の相互の位置ずれに起因し
た信号ＰＳ、Ｈ３間の位相ずれの補正を受ける。その後
、ホール信号Ｈ３は認識分類回路５４０に与えられて、
通常スルーホール２５ｔを表現する通常スルーホール信
号Ｈ８ｔと、ミニバイアホール２５ｍを表現するミニバ
イアホール信号Ｈ３ｍとに分類される。

くＤ〜２−１．認識分類回路〉 認識分類回路５４０の内部構成が第７図中に示されてい
る。ホール信号Ｈ３は認識回路５５０に与えられる。こ
の認識回路５５０は、第９図に示すような十字形の空間
オペレータＯＰ　を、ホール信号Ｈ５て表現されている
ホールイメージＨ１に作用させる機能を有する。ただし
ホール信号Ｈ５は時系列的に入力されるため、空間オペ
レータ０Ｐｏはホール信号Ｈ５て表現されるイメージ面
上を相対的にスキャンして行くことになる。空間オペレ
ータｏｐ　　の６腕ｏｐｏ、〜ｏｐｏ４は、それらの腕
ＯＰ　ｏ＋〜０Ｐｏ４に重なり合っている各画素のうち
、その論理レベルが“Ｈ゛となっている画素を抽出する
。そして、それらの各腕ｏｐｏ、〜０ＰｃＡ内で連続し
ている“Ｈ”レヘルの画素の数を求め、それによって、
距＃ｆｌｄ１〜ｄ　４を表現した距離信号を生成する。

そして所定の許容誤差内で距Ｍｄ　−ｄ４が共通の値ｄ
（図示せず）となりているときには、そのｆ直ｄをホー
ルＨ１の１′径とななす。この゛１１径ｄは所定の閾値
ｄＴｌ＋と比較され、次式（１）： ％式％（ か成立するときには、このホールイメージＨ！はミニバ
イアホール２５ｍのイメージであると判定する。

第８Ａ図はこのような機能を達成するための認識回路５
５０のブロック図である。ホール信号Ｈ８はデータ再配
列回路５５０　ａにりえられ、第１０図に示すような空
間配列に対応するデータ列Ｄ〜Ｄ　に変換される。そし
てこのデータ列り。

〜Ｄ　はプライオリティエンコーダ５５１〜５５４（図
中には「Ｐエンコーダ」と）Ｊ＜されている）にｌｊえ
られる。このプライオリティエンコーダ５５．１〜５５
４はデータ列Ｄ　　−Ｄ４中において連続して“Ｈ”レ
ベルとなっている画素の数をカウントしてエンコードし
、距離ｄ　　−ｄ４を算出すす る機能を持っている。これらのうち、信号ｄｄ４は遅延
回路５５５，５５６にｌｊえられ、第１０図のデータ列
り、Ｄ４が破線位置（オペレ夕ＯＰ　に相ｉ１１する十
字位置）からずれていることを補償するための遅延を受
ける。

このようにして位相１調整をうけた距離信号ｄ１〜ｄ４
はミニバイアホール判定回路５５７にｒｊえられる。こ
の回路５５７はＲＯＭテーブル５５８を有している。そ
して、距離信号ｄ　−ｄ４の紹合わせをＲＯＭテーブル
５５８のアドレス信号として人力する。距離ｄ　　−ｄ
　４か許容誤差内でｔ７いに等しく、それらがＪｌ、ａ
の値ｄとなっているときには、その」（通の値ｄが閾値
ｄＴｌ＋より小さいとキノミ“Ｈ”となるミニノーイア
ホール認識信号Ｓｍをデータとして出力するように、こ
のＲＯＭテブル５５８にあらかしめデータが記憶されて
いる。したがって、このミニノ・イアホール判５ｋ　回
路５５７は、第８Ｂ図に示すような比較器５５７ａ。

５５７ｂの組合せと実質的に等価である。閾値ｄＴｌｌ
は、通常スルーホール２５ｔの径とミニ）＜イアホール
２５ｍの投石最大値を用いて設定されている。また、第
８Ａ図において、ホール信号Ｈ３は、回路５５０ａ、５
５１〜５５７における処理遅延時間と同一の遅延時間を
有する遅延回路５５９を介してこの認識回路５５０から
出力される。

第７図に戻って、このようにして得られた信号Ｓｍ　　
Ｈ３はミニバイアホール消去回路５４２にりえられる。

この回路５４２は、信号Ｓｍによってミニバイアホール
２５ｍが認識されたときに、ホール信号Ｈ３に含まれる
当該ミニバイアホールのエリアを論理レベル“Ｌ”によ
って埋め尽くす。

この処理は、ミニバイアホールの最大径よりもｔ′ｉ干
大きな径を持つ円形の“Ｌ”イメージと、ホル信号Ｈ３
て表現されるホールイメージとの論理積を求めることに
よって行うことができる。したがって、この回路５４２
の出力信号は、通常スルーホール２５ｔのみを含んだ通
常スルーホール信号Ｈ５ｔとなっている。

一方、ホール信号Ｈ３は、回路５５０．５４２における
処理遅延時間と同一の遅延時間が設定された遅延回路５
４１にも与えられる。そして、通常スルーホール信号Ｈ
３ｔの反転信号とホール信号Ｈ３との論理積が、ＡＮＤ
ゲート５４３において求められる。この論理積は、ミニ
バイアホール２５ｍのみを含んだミニバイアホール信号
Ｈ３ｍとなっている。したがって、認識分類回路５４〔
］は、全体として、ホール信号Ｈ３から通常スルホー１
ｉ号Ｈ５ｔとミニバイアホール信号Ｈ３ｍとを相ｎに分
離抽出する機能を有する。そして、これらの信号Ｈ５ｔ
、Ｈ５ｍは拡大回路５６０に与えられる。

＜　Ｄ−２−２，拡大回路〉 信号Ｈ３ｔ、Ｈ３ｍは、拡大回路５６０内の初段の拡大
ブロック５６１，５６２において若］−拡大され、補正
済ホール信号ＣＨ３ｔ、ＣＨ８ｍとなる。そして、これ
らの補正済ホール信号ＣＨ８ｔ　　ＣＨ３ｍが次段の拡
大ブロック５６４．５６６においてさらに拡大され、拡
大ホール信号５Ｈ５ｔ、ＳＨ５ｍとなる。これらの拡大
済ホール信号５Ｈ３ｔ、ＳＨ５ｍは、拡大ブロック５６
４゜５６６における処理遅延時間と同一の遅延を遅延ブ
ロック５６３，５６５において受けた後の補市済ホール
信号ＣＨ５ｔ、ＣＨ３ｍとともに、拡大回路５６０から
出力される。

＜１）−２−３論理合成〉 拡大ホール信号ＣＨ３すなわち信号ＣＨ８ｔ。

ＣＨ５ｍは第６Ｃ図の論理合成回路５７０にｌｊえられ
る。また、パターン信号ＰＳも遅延回路５３０を経て論
理合成回路５７０にすえられる。この遅延回路５３０は
、認識分類回路５４０と拡大回路５６０とのそれぞれに
おける処理遅延時間と同一の遅延時間たけ信号ＰＳの遅
延を行うためのものである。

論理合成回路５７０は、第６Ｄ図に示すように拡大ホー
ル信号ＣＨ３とパターン信号ＰＳとの論理和を求めるこ
とにより、穴埋め済のパターン信号（補正済パターン信
号）ＣＰＳを生成する。

以上が前処理回路５００の主な構成と機能である。

＜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３種類の検査回路を備
えている。

■　ＤＲＣ（デザインルールチエツク）回路４２０゜こ
の回路４２（）は、プリント基板２０土のパターンの特
徴、たとえば線幅やパターン角度、それに連続性などを
抽出し、それらが設置Ｉ上の値から逸脱しているかどう
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ＤＲＣ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、あらかし
めＱＱされたＭ　Ｑプリント−Ｌｌ、板について？１ｇ
られたイメージ信号と、検査対象となるプリンｌ−基板
２０から得られたイメージ信号とを比較１１（（合し、
それらが相ｒ１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
リント基板２０と同一種類で、かつあらかしめ良品であ
ると判定されたプリントｈ（板が用いられる。この方法
（比較法）は、たとえば特開昭６　（１−２６３８０７
号公報に開示されている。

■　ラント検査回路４４〔〕。この回路４４０は、パタ
ーン信号ＰＳ、補正済ホール信号ＣＨ８ｔ。

ＣＨ３ｍ、拡大ホール信号５Ｈ３ｔ、ＳＨ５ｍを使用し
て、ラントとホールとの柑り・１的位置ズレによってノ
ーシるランド切れ等を検査し、検査結果信号ＩＮＳ　　
を出力する回路である。この検査の一例を開示したもの
として、本出願人による特願甲１−８２１１７号がある
。なお、この検査回路においては、ミニバイアホールを
含むランド部の検査モードと通常スルーホールを含むラ
ンド部の検査モードとを切換える機能を追加できる。

このように、この実施例装置は基！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ト
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で生成された信号ＣＰＳが画像メモリ４
１０に与えられて記憶される。なお、この画像メモリ４
１０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３１４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ち
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。この回路６００は基準プリン
ト基板における導電性パターンのエツジイメージを抽出
し、そのエツジイメージの幅を広げることによって拡大
エツジイメージを生成する。この拡大エツジイメージは
この回路６　（］　（ｌ内に設けである領域メモリ（図
示せず）にストアされる。

＜Ｉ）−５，検査動作〉 Ｍ’／Ｉプリント基板についての以上の処理が完丁した
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２〔〕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−りえられる。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４
３０にりえられる。

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　　、ＩＮＳｂを出力する。ラン
ド切れがあるエリアについても穴埋め処理がなされてい
るため、ＤＲＣ検査や比較検査が可能である。たとえば
、比較検査では、検査対象となっているプリント基板２
０の穴埋め済のパターンイメージを、基準プリント基板
についての穴埋め済のパターンイメージと比較し、所定
の許容誤差以上の不一致がそれらのイメージの間に見出
されたときに、「パターン欠陥有り」という検査結果信
号ｌＮＳｂを出力する。

一方、前処理回路５００からの拡大ミニバイアホール信
号ＳＨ３ｍは論理合成回路４５０（第６Ａ図）にすえら
れる。また、これと同期して拡大エツジイメージ生成回
路６００内の領域メモリ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にりえ
られる。論理合成回路４５０は、拡大ミニバイアホール
信号ＳＨ３ｍ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内で、かつミニバイ
アホール２５ｍか存（［シないエリア（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ｔ′
ｊ−えるこ吉により、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１ノ換える。ミニバイアポール
２５ｍを重要検査エリアから除外するたけてなく、重要
検査エリアを拡大エツジイメージ内のエリアに限るのは
、導電性パターン２２のエツジ周辺の欠陥のみが品質管
理上において重要たからである。

この検査モードの切換えのための構成例が第１１Ａ図か
ら第１１Ｄ図に示されている。ただし、これらの第１１
Ａ図から第１１Ｄ図は２種類の検査回路４２０，４３０
を総括的に表現しており、「プロセッサ」や「人力イメ
ージ信号」の内容は検査回路４２０と４３０とては異な
ったものとなっている。また、理解を容易にする目的で
第１１Ａ図〜第１１Ｄ図ではハードウェア的な［プロセ
ッサＪ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１１Ａ図の例では検査制御信号Ｃ０ＮＴをプロ
セッサ４２１のイネーブル信号として用いており、重要
検査エリアのみてプロセッサ４２１か能動化する。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
ＮＳ、）として出力される。

第１１Ｂ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う例を
示している。たたし、検査結果信号ＩＮＳ　　（ＩＮＳ
ｂ）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。重要検査エリア内ては検査制御信号Ｃ０
ＮＴは“Ｈ″エリア外は“Ｌ”レベルである。

第１１Ｃ図の構成では、条件レジスタ４２３内に互いに
異なる複数の検査条件データがあらかしめ登録されてい
る。そして重要検査エリア内では検査制御信号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４２
１に与えられる。プロセッサ４２１ては、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１１Ｄ図の例では、それぞれが異なる検査項］１に対
応する複数のプロセッサ４２１ａ、４２１ｂか設けられ
ており、検査制御信号Ｃ０ＮＴのレベルに依存してそれ
らの一方か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ミニバイアホー
ル２５ｍとその周辺のエリアは重要検査エリアから除外
されているため、ミニバイアホール２５ｍ周辺における
実用上無害なランド切れが過剰に検出されることによっ
て、本来は出１ｉｆｉｉｌ能なプリント基板を不良品と
判断してしまうこともない。その結果、パターン検査の
的確性や効率が向上することになる。

＜Ｅ、変形例〉 （１）　　透過光源を持たないイメージ読取りシステム
を利用する場合には、プリント基板２（］からの反射光
の受光レベルに対して２つの閾値ＴＨ］　。

ＴＨ２を適用し、それによってパターンイメージとホー
ルイメージとを得てもよい。

（２）　　拡大エツジイメージと拡大ミニバイアポール
信号ＳＨ３ｍとを組合わせて車要検査エリアを特定する
ことが好ましいが、拡大ミニバイアホール信号ＳＨ８ｍ
のみを用いて検査モードの切換えを行ってもよい。

り３）　　第６Ａ図において、前処理回路５００の出力
する拡大通常スルーホール信号５Ｈ３ｔ（第７図参照）
を論理合成回路４５０へりえ、拡大エツジ信号ＳＥＳと
の論理積を求めて、上記検査制御信号Ｃ０ＮＴとは別の
検査制御信号を発！（、させ、これをＤＲＣ検査回路４
２０と比較検査回路４３０とに与えて、それぞれの検査
回路において、ミニバイアホールに対応するエリアの検
査モートと、通常スルーホールに対応するエリアの検査
モードと、その他のエリア例えば配線パターンに対応す
るエリアの検査モードとを切換えてもよい。

（４）　　上記論理合成回路４５０（第６Ａ図）の前段
に、拡大ミニバイアホール信号Ｓ　ＨＳ　ｍ　、　拡大
通常スルーホール信号ＳＨ３ｔをそれぞれ記憶するメモ
リを配設し、拡大エツジ（５号ＳＥＳと同期して前記信
号ＳＨ３ｍ、５Ｈ５ｔを読み出すようにしてもよい。

（５）　　スルーポール内壁面のメツキ層ｔよとに起因
してホールイメージをパターンイメージとの間にギャッ
プか生ずる場合においても、たとえばパターンイメージ
を拡大することによりこのギヤングか補償されるような
ときには、補１１前のホール信号Ｈ３ｔ、Ｈ３ｍを用い
てパターンイメージの穴埋めをすることができる。

また、上記実施例のように拡大ミニバイアホール信号を
用いて検査モードの切換えをｉｉうとミニバイアホール
の存在エリアとその周辺とを確実にカバーできるが、原
理的には、ミニバイアホールのイメージに関する情報を
用いて検査モードの切換えを行えばよく、実施例の構成
に限定されない。

（６）　　ＤＲＣ検査回路４２０は欠陥内容か特定でき
るなどの利点かあり、比較検査回路４　’３　ｆｌ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、」二記実施例のようにこれらを
併用することが好ましいか、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〕

以上説明したように、請求項１の発明ではミニバイアホ
ールが存在するエリアと他のエリアとて検査モードが切
換えられることにより、前者での実用上無害なパターン
欠陥が検出されてしまうことはない。したがって、スル
ーホールの種類に応じて適切な検査が可能となり、検査
の的確性と効率とが向上する。

また、請求項２の発明によれば、通常スルーホールとミ
ニバイアホールとのそれぞれのイメージを用いてパター
ンイメージの穴埋めを行うため、ランド切れが存在して
いてもスルーホール周辺のパターン検査が可能である。

そして、ミニバイアホールが存在するエリアと通常スル
ーホールが存在するエリアとの間で検査モードを切換え
るため、ミニバイアホール周辺の実用上無害なランド切
れが過剰に検出されとしまうこともない。このため、パ
ターン検査の的確性と効率とを向」−させることかでき
る。

さらに、請求項３の発明では、スルーホールのイメージ
と導電性のパターンのイメージとの間にギャップが存在
していても、Ｗ、犬補ｉｌｌ済の通常スルーホールイメ
ージとミニバイアホールイメージとを用いて穴埋めを行
うため、そのようなギャップを埋めることができる。さ
らに、検査モートの切換えを拡大ミニバイアホールイメ
ージを用いて行つため、ミニバイアホールおよびその周
辺部の検査モートの切換えを確実に行うことが＋ｉＪ能
である。

【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ト基板の光学
的検査装置の部分切欠側面図、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、前処理回路の内部構成を示すブロフク図、 第６Ｄ図は、穴埋め処理のための回路構成例を示す図、 第７図は、認識分類回路と拡大回路との内部構成を示す
ブロック図、 第８Ａ図は、認識回路の内部構成を示すブロック図、 第８Ｂ図は、ミニバイアホール判定回路の等価ブロック
図、 第９図および第１０図は、ミニバイアホール検出のため
のオペレータの説明図、 第１１Ａ図から第１１Ｄ図は、制御信号による検査モー
トの切換えのための構成例を示す図、第１２Ａ図および
第１２Ｂ図は、ランド切れの説明図である。 １０・プリント基板検査装置、 １′３・移動テーブル、　　２０・・プリント基板、５
０・　イメージ読取りシステム、 １１０・・・落射照明用光源、 １］１・・ｉｌ−反射用光源、 １１２．１１３・・乱反射用光源、 １２０・・透過照明用光源、 １６１．１６２　　ＣＣＤリニアイメージセンサ、ＨＯ
〜Ｈ７・・・光学ヘッド、 ５　（＋　（］・・・前処理回路、　５４０・・・認識
分類回路、５６０・・・拡大回路

Claims (3)

【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
   るとともに、比較的大径の通常スルーホールと比較的小
   径のミニバイアホールとを含んだスルーホール群が前記
   絶縁性基板と前記導電性パターンとを貫いて形成された
   プリント基板のパターン検査を所定の検査回路を用いて
   行なう装置において、 （ａ）前記スルーホール群のイメージを求める手段と、 （ｂ）前記スルーホール群のイメージの中から前記ミニ
   バイアホールのイメージを分離抽出する手段と、 （ｃ）前記ミニバイアホールのイメージに関する情報を
   前記検査回路に与えることにより、前記ミニバイアホー
   ルが存在するエリアについての前記プリント基板のパタ
   ーン検査の検査モードを他のエリアにおける検査モード
   と異なるモードに切換える手段と、 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）絶縁性基板の表面上に導電性パターンが形成され
   るとともに、比較的大径の通常スルーホールと比較的小
   径のミニバイアホールとを含んだスルーホール群が前記
   絶縁性基板と前記導電性パターンとを貫いて形成された
   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）前記導電性パターンのイメージと前記スルーホー
   ル群のイメージとを求める手段と、 （ｂ）前記スルーホール群のイメージの中から前記通常
   スルーホールのイメージと前記ミニバイアホールのイメ
   ージとを分離抽出する手段と、 （ｃ）前記通常スルーホールのイメージと前記ミニバイ
   アホールのイメージとを用いて前記導電性パターンのイ
   メージに含まれるホール部分の穴埋めを行い、それによ
   って得られた穴埋め済のパターンイメージを前記パター
   ン検査回路に与える手段と、 （ｄ）前記ミニバイアホールのイメージに関する情報を
   前記パターン検査回路に与えることにより、前記穴埋め
   済のパターンイメージのうち前記ミニバイアホールに対
   応するエリアの検査モードを、前記通常スルーホールに
   対応するエリアの検査モードと異なるモードに切換える
   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。
3. （３）請求項２記載の装置であって、さらに、 （ｅ）通常スルーホールとミニバイアホールとのそれぞ
   れのイメージを拡大補正して、補正済通常スルーホール
   イメージと補正済ミニバイアホールイメージとを得る手
   段と、 （ｆ）前記補正済ミニバイアホールイメージをさらに拡
   大して拡大ミニバイアホールイメージを得る手段と、 を備え、 （ｃ）の手段は、 （ｃ−１）前記補正済通常スルーホールイメージと前記
   補正済ミニバイアホールイメージとを用いて導電性パタ
   ーンのホール部分の穴埋めを行う手段を含み、 （ｄ）の手段は、 （ｄ−１）前記拡大ミニバイアホールイメージに関する
   情報をパターン検査回路に与えて検査モードを切換える
   手段を含む、プリント基板のパターン検査装置。