JPH05147187A - スクリーン版検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリーン版検査装置に関し、短時間内に確
実に直径数十μｍ程度のピンホールを検出できるように
したスクリーン版検査装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 検査されるスクリーン版１を載置するテーブ
ル２と、テーブル２に載置されたスクリーン版１の下方
に配置される光源５と、該スクリーン版１の画像を上方
から撮像するカメラ３と、カメラ３が出力する画像信号
に基づいて検査必要箇所を識別する検査必要箇所識別部
６１と、検査必要箇所及びその近傍の所定の範囲の画素
を覆うマスクと検査必要箇所の透光部の画像との大小を
比較してピンホールを検出するピンホール検出部６６と
を備える構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリーン版検査装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリント配線板の製造工程にお
いて電極配線、スイッチ部のパターンをスクリーン印刷
によって印刷する場合、所定のパターンに対応する部分
に孔を明けたスクリーン版が用いられる。このスクリー
ン版に何等かの理由で直径数十μｍ程度のピンホールが
あいていると、ピンホールを通って不要な導体が基板に
印刷されることになり、短絡を発生したり、容量等の電
気特性を変化させたりするおそれがある。

【０００３】そこで、ピンホールは印刷する際にも発生
することがあるため、印刷をする前にロットごとに拡大
鏡、顕微鏡等を用いて目視検査によりピンホールの有無
を検査し、ピンホールが発見された場合はそのピンホー
ルを埋める修正作業を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような目視検査に
よって直径数十μｍ程度のピンホールを検出する作業に
は高度の熟練が必要とされ、しかも、熟練者でもピンホ
ールを見落とすおそれがある。本発明は、上記の事情を
鑑みてなされたものであり、短時間内に確実に直径数十
μｍ程度のピンホールを検出できるようにしたスクリー
ン版検査装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスクリーン
版検査装置は、検査されるスクリーン版を載置するテー
ブルと、テーブルに載置されたスクリーン版を挟んで光
源と対向して設けられ、スクリーン版の画像を撮像する
画像入力装置と、画像入力装置が出力する画像信号の微
分値に基づいて検査必要箇所を識別する検査必要箇所識
別部と、検査必要箇所を含みその近傍の所定数の画素を
覆うマスクの大きさと検査必要箇所の透光部の画像の大
きさとを比較してピンホールであるか否かを検出するピ
ンホール検出部とを備える。

【０００６】

【作 用】テーブル上に検査されるスクリーン版を置
き、光源から光をスクリーン版に照射すると、その光は
所定のパターンに対応する孔あるいはピンホールを透過
してスクリーン版の後方に漏れる。画像入力装置はこの
スクリーン版の画像を撮影し、検査必要箇所識別部とメ
モリとの一方あるいは双方に画像信号を出力する。

【０００７】検査必要箇所識別部は、画像信号を直接に
画像入力装置から入力し、あるいは、画像入力装置から
一旦メモリに格納された後メモリから読みだされた画像
信号を入力し、これを時間微分してその微分値の大きさ
から印刷パターンあるいはピンホールの検出をし、それ
に基づき検査必要箇所か否かを識別する。検査必要箇所
については、ピンホール検出部がマスクの大きさとその
検査必要箇所の印刷パターンあるいはピンホールの大き
さ、すなわち、透光部の大小を比較し、マスクの大きさ
よりも透光部が小さい場合にその透光部がピンホールで
あると判定してピンホールを検出する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係るピンホール検
査装置を図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発
明の一実施例に係るピンホール検査装置の斜視図であ
り、図２はその平面、正面及び側面の３面図である。

【０００９】この装置は、検査されるスクリーン版１を
載置するテーブル２と、テーブル２上に配置されたカメ
ラ３と、カメラ３を水平面上で移動可能に支持するＸ−
Ｙ駆動装置４と、検査されるスクリーン版１の下方でテ
ーブル２内に前後方向に水平移動可能に設けられた光源
５と、光源５を駆動する光源駆動装置１２と、入力スイ
ッチ部６と、モニター用画像表示装置７と、スクリーン
版１上のピンホールの有る位置を指示するレーザ光線を
発射するレーザマーカ１３（図３に示す）とを備えてい
る。

【００１０】テーブル２のスクリーン版１を載置する部
分には、光源５の光をスクリーン版１に照射できるよう
な開口が設けられる。この開口は例えばガラス、合成樹
脂等からなる透明板で覆うようにしてもよい。上記カメ
ラ３は、テーブル２に載置されたスクリーン版１を撮像
してその画像に対応する画像信号を出力するように構成
してあればよく、例えば、ＣＤＤカメラ等が使用され
る。

【００１１】Ｘ−Ｙ駆動装置４は例えばステッピングモ
ータを用いてカメラ３をＸ軸方向（図上、左右方向）と
Ｙ軸方向とに正確に位置制御して移動させるように構成
してある。光源５は点光源でもよいが、この実施例では
光源駆動装置１２の構成及びその制御を簡単にするた
め、スクリーン版１の左右幅よりも長い直線管状の高周
波点灯螢光灯で光源５を構成している。

【００１２】前記入力スイッチ部６には、電源スイッ
チ、装置の動作を開始させるスタートスイッチ、装置の
動作モードを選択する手動／自動モード切換えスイッ
チ、Ｘ−Ｙ駆動装置４を介してカメラ３の位置を上方向
（Ｙプラス方向＝後方）に移動させるＵＰスイッチ、下
方向（Ｙマイナス方向＝前方）に移動させるＤＯＷＮス
イッチ、右方向（Ｘプラス方向）に移動させる右スイッ
チ、左方向（Ｘプラス方向）に移動させる左スイッチな
どが設けられる。

【００１３】制御回路部６０は、画像処理部と、メカニ
カルコントロール部とを含んでいる。画像処理部は、図
３のブロック図に示すように、微分処理基板８、Ａ／Ｄ
画像入力基板９、画像判断基板１０の３枚の基板にわた
って設けられ、メカニカルコントロール部がＣＰＵ基板
１１に組みつけられる。

【００１４】微分処理基板８には、カメラ３から画像信
号を入力し、検査必要箇所を識別してそのアドレスを出
力する検査必要箇所識別部６１と、ピンホールの位置を
記録するためのキズ位置記録用メモリ６２とが搭載され
る。また、Ａ／Ｄ画像入力基板９には、カメラ３から画
像信号を入力してＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器６３と、
ディジタル化された画像信号を記録する画像メモリ６４
と、これらの動作を制御するマイクロコンピュータ６５
とが搭載される。

【００１５】更に、画像判断基板１０には、画像メモリ
６４から検査必要箇所の画像データを入力してピンホー
ルの有無を検出する４個のマイクロコンピュータからな
るピンホール検出部６６が搭載される。なお、画像処理
部には、上記の他にデータを入力して画像表示装置７に
その部分の画像を表示させる画像信号処理部、画像処理
部全体の動作を制御する中央処理部、中央処理部が実行
する制御プログラムを格納したＲＯＭが設けられる。

【００１６】ＣＰＵ基板１１に組み込まれたメカニカル
コントロール部はＸ−Ｙ駆動装置４及び光源駆動装置１
２とを制御して、カメラ３をＸ−Ｙ方向に、また、光源
５をＹ軸方向にそれぞれ正確に位置制御して移動させる
とともに、カメラ３に同行するレーザマーカ１３をオン
オフ制御するように構成してある。中央処理部によって
実行される制御プログラムは、電源スイッチをオンする
ことによってスタートし、図４のフローチャートに示す
ように、まず、手動モードか自動モードかをチェックし
（Ｓ１）、自動モードの場合には、スタートスイッチが
オンされたか否かをチェックして（Ｓ２）、オンされて
いな場合には手動モードか自動モードかをチェックする
段階（Ｓ１）に戻る。スタートスイッチのオンが確認さ
れた場合には、検査開始位置にカメラ３を移動させ、光
源５をカメラ３の下方に移動させる（Ｓ３）。

【００１７】そして、その位置（検査位置）でカメラ３
によってスクリーン版１を撮像し、画像信号（データ）
を検査必要箇所識別部６１及び画像メモリ６４に入力さ
せる（Ｓ４）。１つの検査位置で画像信号を得る範囲は
特に限定されないが、この実施例では、図５（ａ）の映
像図に示すように、スクリーン版１上の１５×１１ｍｍ
の範囲をカメラ３で撮影するようにしている。そして、
これを５１２×５１２の画素に分割して検査必要箇所識
別部６１及び画像メモリ６４に入力している。

【００１８】検査必要箇所識別部６１は、この実施例で
は、ノイズの影響を受け難くするために、例えば図６の
ブロック回路図に示すように、映像入力を増幅器（アン
プ）６１ａで増幅し、遅延回路６１ｂで遅らせることに
より得たＮＴＳＣ方式の映像信号で３００μｓｅｃ前の
遅延画像信号（図７のｂ線で示す）と、現信号（図７の
ａ線で示す）とを減算回路６１ｃに入力してその差分
（図７の線ｃで示す）をとり、比較回路６１ｄでその差
が所定のしきい値レベル（図７の破線ｄで示す）を上回
るｐ１・ｐ２間の範囲に印刷パターンもしくはピンホー
ル、すなわち、透光部があると判定し、検査必要箇所識
別信号（図７の線ｅで示す）を出力するように構成して
いる。

【００１９】この検査必要箇所識別部６１に画像が入力
され、透孔部があると判定されると（Ｓ５）、ピンホー
ル検出部６６においてその透孔部がピンホールであるか
どうかの判断がなされる。この判断は、図５（ｂ）に示
すように透孔部（斜線で示した箇所）を含む３００μｍ
×３００μｍの範囲（１０画素×１０画素に相当）にマ
スクをかけて（Ｓ６）、そのマスクの大きさと透孔部の
大きさとを比較することによって行う（Ｓ７）。

【００２０】すなわち、マスク中に直径２４０μｍ以下
のピンホールがある場合にはハッチングで示す透光部
（明るい部分）がマスクの一番外周の画素の内側に位置
することになる。したがって、これ以上大きい透光部は
印刷パターンであるとし、これ以下の小さい透光部をピ
ンホールとして検出する。ステップＳ６におけるマスク
をかける位置は、検査必要箇所のアドレスに基づいて決
定されるが、このアドレスを記憶するため、検査必要箇
所識別部６１に、図８のブロック図に示すように、キズ
位置記憶メモリ６２が接続される。

【００２１】なお、図８において、６２ａ、６２ｂはバ
ッファ、６２ｃはＸ軸アドレスカウンタ、６２ｄはＹ軸
アドレスカウンタ、６２ｅはキズ位置書き込みアドレス
カウンタ、６２ｆはバッファ、６２ｇはインバータであ
る。キズ位置記憶回路６２の具体的な動作は本発明の本
質には直接関係しないので、図８に各部が入力する信
号、その入力口、各部間の信号の出力先を示すにとど
め、その詳細な説明は省略する。

【００２２】ピンホールの有無の判定は、例えば次のよ
うな手順で検査必要箇所の透光部とそこにかけられたマ
スクの大きさとを比較し、透光部がマスクよりも小さい
場合にピンホール有りと判定される。ステップＳ７にお
いて、ピンホールが検出された場合には、レーザマーカ
１３によりピンホールの位置を指示し、作業者による再
開指令を待つ（Ｓ８）。なお、この段階で、作業者を呼
び出すため警報灯や警鳴器を作動させること、確認のた
めマスク内の画像を画像表示装置７に表示させることは
妨げない。

【００２３】この後、作業者が検出されたピンホールを
埋めて修正作業を終わった後、作業者が例えばスタート
スイッチを押すことにより制御回路部６０に再開指令を
与えると（Ｓ９）、検査必要箇所であるか否かを認識す
る段階（Ｓ５）に戻るが、このときにはピンホールが埋
められいるので検査必要箇所ではないと認識される。検
査必要箇所識別部６１が検査必要箇所ではないと判定し
た場合、あるいは、ピンホール検出部６６でピンホール
ではないと判定された場合には、カメラ３で撮像してい
る箇所がカメラ３の移動の最終位置か否かが判定される
（Ｓ１０）。

【００２４】ここで、最終位置でないと判定されるとカ
メラ３及び光源５の位置を次の検査位置に移動させ（Ｓ
１１）、その検査位置のデータを入力する段階（Ｓ４）
以降の手順を繰り返す。全ての検査位置の検査が終了す
ると、プログラムは手動モードか自動モードかをチェッ
クする段階（Ｓ１）に戻される。

【００２５】手動モードが選択されている場合には、手
動モードか自動モードかをチェックした後（Ｓ１）、Ｕ
Ｐスイッチ、ＤＯＷＮスイッチ、右スイッチ、左スイッ
チが操作されるとその指令にしたがってＸ−Ｙ駆動装置
４及び光源駆動装置１２が一定量ずつ作動してカメラ３
及び光源５を移動させる。また、手動モードの場合に
は、検査中の検査箇所の画像信号が画像メモリ６４を経
て画像信号処理部に入力され、ここで画像表示に必要な
信号処理をした後、画像信号を画像表示装置７に出力し
て検査中の検査箇所の画像を画像表示装置７に表示させ
る。

【００２６】上記のピンホール検査装置によれば、自動
モードでは、スタートスイッチを押せば検査を開始し、
検査必要箇所を認識した場合だけ画像信号を調べてピン
ホールの有無を検出し、ピンホールが検出されるとレー
ザマーカ１３でその位置を指示して修正作業の完了を待
ち、スタートスイッチを押してその続きの検査を行わせ
ることができる。

【００２７】したがって、全ての検査箇所に対してピン
ホールの有無を検出する場合に比べると、不要な箇所で
のピンホールの有無の判定が省略されるので、検査のス
ピードアップを図ることができる。また、検査必要箇所
ではマスクかけをして１画素単位の解像度でピンホール
の有無を識別するので、数十μｍ程度のピンホールとそ
れよりも大きい印刷パターンとを明確に区別して確実に
ピンホールを認識することができる。

【００２８】しかも、検査箇所の透光部とマスクとの大
小を比較するだけでピンホールの有無を判定するので、
予めスクリーン版１全体のパターン孔の画像データを記
憶させ、そのデータとカメラ２から得た画像信号とを比
較してパターン孔からピンホールを区別して検出する場
合に比べると、処理が簡潔になる上、パターン孔とピン
ホールとを判別するためにパターン版１全体の画像デー
タを記憶する膨大な規模のメモリを設ける必要がなく、
装置の小型化及びコストダウンを図ることができる。

【００２９】加えて、カメラ３をＸ−Ｙ駆動装置で移動
させているので、固定された１台のカメラ３でスクリー
ン版１を撮像する場合よりも画素数を多くして高精度な
検査をすることができ、直径数十μｍ程度の極めて微細
なピンホールを確実に検出できる。

【００３０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のピンホ
ール検出装置によれば、スクリーン版の画像信号からス
クリーン版の検査必要箇所を認識して、ピンホールを検
出するので、不要な箇所でピンホールの有無を判定する
ために要する時間を省略して、短時間で確実にピンホー
ルを検出できる。

【００３１】また、検査必要箇所では、検査必要箇所に
マスクをかけて当該検査必要箇所の透光部とマスクとの
大小を比較してピンホールを検出するので、予めスクリ
ーン版全体のパターン孔の画像データを記憶させ、その
データとカメラから得た画像信号とを比較してパターン
孔からピンホールを区別して検出する場合に比べると、
処理が簡潔になる上、パターン孔とピンホールとを判別
するためにスクリーン全体の画像データを記憶する膨大
な規模のメモリを設ける必要がなく、装置の小型化及び
コストダウンを図ることができる。

【００３２】本発明において、特に画像入力装置が検査
されるスクリーン版の上方でスクリーン版と平行に二次
元方向に変位可能に設けられ、光源が画像入力装置に対
応してスクリーン版の下方でスクリーン版と平行に二次
元方向に変位可能に設けられる場合には、固定された１
台のカメラでスクリーン版を撮像する場合よりも画素数
を多くして高精度な検査をすることができ、直径数十μ
ｍ程度の極めて微細なピンホールを確実に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るピンホール検出装置の
斜視図である。

【図２】本発明の一実施例に係るピンホール検出装置の
平面、正面及び側面の３面図である。

【図３】本発明の一実施例の画像処理部のブロック回路
図である。

【図４】本発明の一実施例の制御プログラムのフローチ
ャートである。

【図５】本発明の検査箇所の映像及び検査必要箇所の拡
大映像を示す説明図である。

【図６】本発明の一実施例の検査必要箇所識別部のブロ
ック回路図である。

【図７】本発明の一実施例の検査必要箇所認識の原理を
説明するためのタイミングチャートである。

【図８】本発明の一実施例のキズ位置記録用メモリの周
辺回路のブロック図である。

【符号の説明】

１ スクリーン版 ２ テーブル ３ カメラ ５ 光源 ６ 制御回路部 ８ 微分処理基板 ９ Ａ／Ｄ画像入力基板 １０ 画像判断基板 ６１ 検査必要箇所識別部 ６６ ピンホール検出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査されるスクリーン版を載置するテー
   ブルと、 テーブルに載置されたスクリーン版を挟んで光源と対向
   して設けられ、 スクリーン版の画像を撮像する画像入力装置と、 画像入力装置が出力する画像信号の微分値に基づいて検
   査必要箇所を識別する検査必要箇所識別部と、 検査必要箇所を含みその近傍の所定数の画素を覆うマス
   クの大きさと検査必要箇所の透光部の画像の大きさとを
   比較してピンホールであるか否かを検出するピンホール
   検出部とを備えることを特徴とするスクリーン版検査装
   置。
2. 【請求項２】 画像入力装置が検査されるスクリーン版
   の上方でスクリーン版と平行に二次元方向に変位可能に
   設けられ、光源が画像入力装置に対応してスクリーン版
   の下方でスクリーン版と平行に二次元方向に変位可能に
   設けられる請求項１に記載のスクリーン版検査装置。