JPH05108799A

JPH05108799A - 配線パターン検査装置

Info

Publication number: JPH05108799A
Application number: JP3266223A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kominato; 宏小湊
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 1993-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】配線パターンにおける細い短絡、突起、断
線、欠け等のみならず、従来検出困難であった比較的大
きな短絡、欠陥、断線、パターンの残り等も的確に検出
する。【構成】カメラ５０で撮像した印刷配線板２の配線パ
ターンの画像信号をＡ／Ｄ変換器６１、２値化回路６２
を介して論理フィルタ６３および形状判定付ラベリング
処理回路６４に供給し、論理フィルタ６３によって配線
パターンに対して細線化処理を行って配線パターンの比
較的小さな短絡、断線、欠落、突起等を検出するととも
に、形状判定付ラベリング処理回路６４において配線パ
ターンに対して連結成分ラベリング処理を行い、このラ
ベリング処理された各配線パターンの大きさおよび個数
に基づいて配線パターンの比較的大きな短絡、断線、欠
落、突起等を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷配線板の配線パタ
ーンを検査する配線パターン検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の配線パターン検査装置で実施さ
れる配線パターンの検査方法には、印刷配線板の配線面
上から検出した配線パターンを良品の配線パターンまた
はＣＡＤデータ等の基準の配線パターンのデータと比較
して、配線パターンの良否を判定する比較法、配線パタ
ーンの幅や間隔等の設計ルールに基づいて配線面上から
検出した配線パターンを検査する特徴抽出法、およびこ
れらの両方法を併用した方法がある。

【０００３】上述した比較法においては、印刷配線板の
検査テーブルへの取り付け精度が検査精度に影響するた
め、かなり正確な位置決めやソフトにより位置ずれ、伸
縮の補正等が必要である。

【０００４】また、特徴抽出法では、印刷配線板の配線
面を照明で照射し、該配線面上の配線パターンからの反
射光または基材の蛍光をカメラ等で検出し、この検出信
号を２値化し、論理フィルタで配線パターンの欠陥を抽
出するものであり、基準データが不要であり、印刷配線
板の検査テーブルへの取り付け精度もそれほど必要でな
く、高速処理が可能であるという利点がある。

【０００５】図７は、このような特徴抽出法を使用した
論理フィルタによる配線パターンの欠陥を抽出する場合
を示す説明図である。図７（ａ）は配線パターンに短絡
１０１および突起１０３が存在する場合を示しており、
このような短絡や突起がある配線パターンの原画像を２
値化した後、論理フィルタの細線化処理を設定数分だけ
行うことにより、図７（ａ）の右側の図で示すようにパ
ターン幅が１画素の箇所１０５，１０７を短絡や突起と
して検出フィルタで検出することができるものである。

【０００６】また、図７（ｂ）は配線パターンに断線１
０９および欠け１１１が存在する場合を示しており、こ
のような断線や欠けがある場合には配線パターンの原画
像を反転した後、図７（ａ）と同様に２値化し、論理フ
ィルタの細線化処理を行うことにより、図７（ｂ）の右
側の図で示すようにパターン幅が１画素の箇所１１３，
１１５を断線や欠けとして検出することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、比較
法は印刷配線板の検査テーブルへの取り付け精度が検査
精度に影響するため、かなり正確な位置決めやソフトに
より位置ずれ、伸縮の補正等が必要であるという問題が
ある。

【０００８】また、特徴抽出法では、上述したように比
較的細い短絡、突起、断線、欠け等は検出することがで
きるが、配線パターンの比較的大きな短絡、欠落、断
線、パターンの残り等、例えば図８（ａ）および（ｂ）
にそれぞれ示すように比較的大きな短絡１１７や断線１
１９を検出することが困難であるという問題がある。

【０００９】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、配線パターンにおける細い短
絡、突起、断線、欠け等のみならず、従来検出困難であ
った比較的大きな短絡、欠陥、断線、パターンの残り等
も的確に検出することができる配線パターン検査装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の配線パターン検査装置は、印刷配線板の配
線面からの反射光を受光し、この反射光の輝度信号を２
値化し、この２値化信号を画像処理し、配線面上の配線
パターンを検査する配線パターン検査装置であって、配
線パターンに対して細線化処理を行って、配線パターン
の比較的小さな短絡、断線、欠落、突起等を検出する論
理フィルタと、配線パターンに対して連結成分ラベリン
グ処理を行うラベリング処理手段と、該ラベリング処理
手段によりラベリング処理された各配線パターンの大き
さおよび個数に基づいて配線パターンの比較的大きな短
絡、断線、欠落、突起等を検出する検出手段とを有する
ことを要旨とする。

【００１１】

【作用】本発明の配線パターン検査装置では、論理フィ
ルタによって配線パターンに対して細線化処理を行って
配線パターンの比較的小さな短絡、断線、欠落、突起等
を検出するとともに、配線パターンに対して連結成分ラ
ベリング処理を行い、このラベリング処理された各配線
パターンの大きさおよび個数に基づいて配線パターンの
比較的大きな短絡、断線、欠落、突起等を検出する。

【００１２】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００１３】図１は、本発明の一実施例に係わる配線パ
ターン検査装置の構成を示すブロック図である。同実施
例に示す配線パターン検査装置は、例えばピングリッド
アレイ（ＰＧＡ）パッケージの配線パターン等のような
比較的単純なパターンが繰り返し印刷されているような
印刷配線板の配線パターンの検査に適するものであり、
図１に示すように、検査テーブル１の上に載置された印
刷配線板２の配線パターン上にライン照明装置３から照
明を当て、この照明による配線パターンからの反射光を
レンズ４を介してＣＣＤラインセンサ５を使用したカメ
ラ５０で撮像し、このカメラからの画像信号をエンコー
ダ７に同期しながら画像処理装置６に供給している。

【００１４】画像処理装置６は、カメラ５０からの画像
信号をＡ／Ｄ変換器６１でアナログ信号からディジタル
信号に変換した後、２値化回路６２で２値化信号に変換
し、この２値化信号を論理フィルタ６３と形状判定付ラ
ベリング処理回路６４に供給している。

【００１５】画像処理装置６の論理フィルタ６３は、２
値化回路６２で２値化された画像信号に対して図７で説
明したように細線化処理を行い、これにより比較的細い
短絡、突起、断線、欠落等をパターン幅が１画素のもの
に変換し、これらの欠陥を検出するものである。

【００１６】形状判定付ラベリング処理回路６４は、論
理フィルタ６３が検出する比較的細い欠陥に対して比較
的大きな、すなわち図８に示したように比較的太い短
絡、断線、突起、欠落等の欠陥を検出するものである。
この形状判定付ラベリング処理回路６４は、具体的には
図２に示すように画像データの中で連結性のない個々に
独立した各配線パターンに対してＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ
４・・・等のようにラベル付けを行うとともに、各ラベ
ル付けされた各配線パターンに対して外接長方形を設定
した大きさを判定し、その面積Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
・・・、位置Ｐ１，Ｐ１’；Ｐ２，Ｐ２’；Ｐ３，Ｐ
３’；Ｐ４，Ｐ４’・・・等を算出し、このラベル付け
した後、指定された範囲の大きさのものだけを抽出し、
その位置、大きさおよび個数を求め、これらのデータに
基づいて配線パターンの欠陥を検出するものである。

【００１７】図３は、このような形状判定付ラベリング
処理回路６４のラベリング処理を示す流れ図であるが、
同図に示すように、形状判定付ラベリング処理回路６４
はまず画像データの中で連結性のない個々に独立した各
配線パターンに対してラベル付けを行うとともに、各配
線パターンに対する大きさ、すなわち外接長方形を判定
し（ステップ２１０）、その面積を算出し（ステップ２
２０）、それからこのようにラベリング処理された個数
を判定するようになっている（ステップ２３０）。

【００１８】なお、図４に示すように、画像信号を上方
から順次ラベリング処理していくと、途中のｎラインま
では２つの配線パターン、すなわち２つの画像塊であっ
たものが、ｎ＋１ラインで２つの画像塊が１つに統合さ
れるということになる。

【００１９】図５は、形状判定付ラベリング処理回路６
４によってラベリング処理された配線パターンを示す図
である。同図（ａ）は正常な配線パターンをラベリング
処理した結果を示す図であり、同図（ｂ）は本来は２つ
の配線パターンであったものが短絡によって１つの配線
パターンとしてラベリング処理された結果を示す図であ
り、同図（ｃ）は本来１つの配線パターンであったもの
が断線によって２つの配線パターンとしてラベリング処
理された結果を示している。

【００２０】上述した形状判定付ラベリング処理回路６
４のラベリング処理において、配線パターンに欠陥がな
い場合には、配線パターンの個々の大きさ、すなわち外
接長方形の大きさおよび面積は所定の設定範囲内に収ま
り、またラベリング処理された個数も設計値と一致する
ことになる。しかしながら、配線パターンが例えば図５
（ｂ）に示すように短絡している場合には、このラベリ
ング処理された大きさ、すなわち外接長方形の大きさお
よび面積が増加するとともに、ラベリング個数が１つ減
少する。また、図５（ｃ）に示すように、配線パターン
が断線した場合には、その大きさ、すなわち外接長方形
の大きさおよび面積の小さなものが発生し、ラベリング
個数は１つ増加することになる。更に、パターンまがい
の導体残りや、パターン欠落等があった場合にも、同様
に面積の増大または低減が発生するとともに、ラベリン
グ個数が増減することになる。従って、形状判定付ラベ
リング処理回路６４は、このようなラベリング処理され
た各配線パターンの大きさ、すなわち外接長方形の大き
さおよび面積の増減およびラベリング個数の増減を検出
することにより、配線パターンに欠陥があるか否かを的
確に判定することができるのである。

【００２１】なお、ラベリング処理を行う場合、印刷配
線板の検査範囲がカメラ５０の視野内にある場合には問
題はないが、カメラ５０の視野よりも大きい場合には、
検査範囲が分割され、配線パターンが切断される。この
ような場合には、図６に示すように、分割された各々の
カメラ視野内でラベリング処理ＬＡＢ１，ＬＡＢ２を行
う。それから、このように分割されたラベリング処理に
おいて隣接したカメラ視野境界内の配線パターンとの境
界付近の座標Ｐ１（Ｘ１，Ｙ２），Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）
をチェックし、その連続性から同一配線パターンである
ことを判明した場合、配線パターンの大きさ（外接長方
形）、面積およびラベリング個数を再計算して、１つの
配線パターンＬＡＢとするという統合処理を行い、この
統合された配線パターンに対するラベリング処理により
配線パターンの欠陥を上述したように検出する。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
論理フィルタによって配線パターンに対して細線化処理
を行って配線パターンの比較的小さな短絡、断線、欠
落、突起等を検出するとともに、配線パターンに対して
連結成分ラベリング処理を行い、このラベリング処理さ
れた各配線パターンの大きさおよび個数に基づいて配線
パターンの比較的大きな短絡、断線、欠落、突起等を検
出するので、従来検出し難かった比較的大きな短絡、断
線、欠落、突起等も的確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる配線パターン検査装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す配線パターン検査装置に使用されて
いる形状判定付ラベリング処理回路のラベリング処理の
説明図である。

【図３】図１の配線パターン検査装置の形状判定付ラベ
リング処理回路のラベリング処理の流れ図である。

【図４】前記形状判定付ラベリング処理回路のラベリン
グ処理の説明図である。

【図５】前記形状判定付ラベリング処理回路のラベリン
グ処理の説明図である。

【図６】前記形状判定付ラベリング処理回路のラベリン
グ処理における統合処理の説明図である。

【図７】論理フィルタによる欠陥検出処理の説明図であ
る。

【図８】従来の配線パターン検査装置で検出困難な欠陥
例を示す図である。

【符号の説明】

１検査テーブル２印刷配線板５ＣＣＤラインセンサ６画像処理装置５０カメラ６１Ａ／Ｄ変換器６２２値化回路６３論理フィルタ６４形状判定付ラベリング処理回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷配線板の配線面からの反射光を受光
し、この反射光の輝度信号を２値化し、この２値化信号
を画像処理し、配線面上の配線パターンを検査する配線
パターン検査装置であって、配線パターンに対して細線
化処理を行って、配線パターンの比較的小さな短絡、断
線、欠落、突起等を検出する論理フィルタと、配線パタ
ーンに対して連結成分ラベリング処理を行うラベリング
処理手段と、該ラベリング処理手段によりラベリング処
理された各配線パターンの大きさおよび個数に基づいて
配線パターンの比較的大きな短絡、断線、欠落、突起等
を検出する検出手段とを有することを特徴とする配線パ
ターン検査装置。