JPH0610815B2 - 配線パターンの検査方法およびその装置 - Google Patents

配線パターンの検査方法およびその装置

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JPH0610815B2
JPH0610815B2 JP60271444A JP27144485A JPH0610815B2 JP H0610815 B2 JPH0610815 B2 JP H0610815B2 JP 60271444 A JP60271444 A JP 60271444A JP 27144485 A JP27144485 A JP 27144485A JP H0610815 B2 JPH0610815 B2 JP H0610815B2
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靖彦 原
啓谷 斉藤
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、プリント基板等の被検査配線パターンを撮像
して得られる2次元画像信号から配線パターンの断線欠
陥および短絡欠陥を検出する配線パターン検査方法およ
びその装置に関するものである。
〔発明の背景〕
プリント基板の配線パターン欠陥の検出に当っては2つ
のパターンを互いに比較して欠陥を検査する方法が特公
昭59−024361号公報にされている。この方法はプリント
基板上の2つのパターンを比較し、互に形状が異る部分
を欠陥と判定するものである。
このように2つのパターンを比較する場合には、パター
ンが1枚しかない場合は適用できない。この場合、あら
かじめパターンを記憶しておき、記憶したパターンと実
物パターンを比較検査することが考えられる。
仮に、パターンを記憶することを考えると、パターンの
大きさが500×500mmのものの場合、これを10μmの画
素に分割して2値画像として記憶すると、そのデータ量
は、 となる。したがって、高性能の磁気テープを用いても記
憶内容は高々140MByteであり、このデータ量は記憶
不可能であって実用的でないという課題を有していた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決すべく、プ
リント基板等の配線パターンの検査において、比較する
基準となる配線パターンのデータ量を低減し、被検査配
線パターンの伸縮、歪、太細り等による基準配線パター
ンとの位置ずれ誤差に影響されることなく、簡単な構成
で比較検査を実現して配線パターンの断線欠陥および短
絡欠陥を安定して検出できるようにした配線パターン検
査方法およびその装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、上記目的を達成するために、被検査配線パタ
ーンを撮像手段により撮像して2次元画像信号を得、該
得られた2次元画像信号を2次元2値化画像信号に変換
し、該変換された2次元2値化画像信号に対して細線化
画像処理を行って配線パターンの骨格を示す線パターン
の2次元2値化画像信号を抽出し、該抽出された配線パ
ターンの骨格を示す線パターンの2次元2値化画像信号
に対して、端点着目絵素と該端点着目絵素隣接した周囲
の絵素の内一つの絵素とが同一の線パターンを示すこと
で前記端点着目絵素が端点であると判断する端点論理処
理を検査領域に亘って施して複数の端点を抽出してそれ
ら端点の2次元位置座標を算出して記憶し、更に前記抽
出された配線パターンの骨格を示す線パターンの2次元
2値化画像信号に対して、分岐点着目絵素に隣接した周
辺の複数の絵素に連続した線パターンが検出され、且つ
分岐点着目絵素および該分岐点着目絵素に隣接した他の
絵素において線パターンを示すことで前記分岐点着目絵
素が分岐点であると判断する分岐点論理処理を検査領域
に亘って施して複数の分岐点を抽出してそれから分岐点
の2次元位置座標を算出して記憶し、前記検出領域に亘
って算出して記憶された被検査線パターンの複数の端点
の2次元位置座標および前記検査領域に亘って算出して
記憶された被検査線パターンの複数の分岐点の2次元位
置座標と、予め記憶され、基準配線パターンから検査領
域に亘って算出される基準線パターンの複数の端点およ
び複数の分岐点の各々の2次元位置座標とを比較して被
検査線パターンの複数の端点の2次元位置座標および複
数の分岐点の2次元位置座標が基準線パターンの複数の
端点および複数の分岐点の各々の2次元位置座標に対し
て許容範囲内に存在しない場合、前記被検査配線パター
ンに断線欠陥および短絡欠陥が存在すると検出すること
を特徴とする配線パターン検査方法である。また本発明
は、被検査配線パターンを撮像して2次元画素信号を得
る撮像手段と、該撮像手段によって得られた2次元画素
信号を2次元2値化画像信号に変換する2値化変換手段
と、該2値化変換手段により変換された2次元2値化画
素信号に対して細線化画像処理を行って配線パターンの
骨格を示す線パターンの2次元2値化画像信号を抽出す
る細線化画像処理手段と、該細線化画像処理手段によっ
て抽出された配線パターンの骨格を示す線パターンの2
次元2値化画像信号に対して、端点着目絵素と該端点着
目絵素隣接した周囲の絵素の内一つの絵素とが同一の線
パターンを示すことで前記端点着目絵素が端点であると
判断する端点論理処理を検査領域に亘って施して複数の
端点を抽出してそれら端点の2次元位置座標を算出して
記憶する端点論理処理手段と、更に前記細線化画像処理
手段によって抽出された配線パターンの骨格を示す線パ
ターンの2次元2値化画像信号に対して、分岐点着目絵
素に隣接した周辺の複数の絵素に連続した線パターンが
検出され、且つ分岐点着目絵素および該分岐点着目絵素
に隣接した他の絵素において線パターンを示すことで前
記分岐点着目絵素が分岐点であると判断する分岐点論理
処理を検査領域に亘って施して複数の分岐点を抽出して
それら分岐点の2次元位置座標を算出して記憶する分岐
点論理処理手段と、基準配線パターンから検査領域に亘
って算出される基準線パターンの複数の端点および複数
の分岐点の2次元位置座標を予め記憶する記憶手段と、
前記端点論理処理手段により検査領域に亘って算出して
記憶された被検査線パターンの複数の端点の2次元位置
座標および前記分岐点論理処理手段により検査領域に亘
って算出して記憶された被検査線パターンの複数の分岐
点の2次元位置座標と、前記記憶手段に記憶され、基準
配線パターンから検査領域に亘って算出される基準線パ
ターンの複数の端点および複数の分岐点の各々の2次元
位置座標とを比較して被検査線パターンの複数の端点の
2次元位置座標および複数の分岐点の2次元位置座標が
基準線パターンの複数の端点および複数の分岐点の各々
の2次元位置座標に対して許容範囲内に存在しない場
合、前記被検査配線パターンに断線欠陥および短絡欠陥
が存在すると検出する比較手段とを備えたことを特徴と
する配線パターン検査装置である。
〔発明の実施例〕
第1図(a)は、記憶すべき、断線欠陥や短絡欠陥のな
い基準となる標準配線パターン(良品配線パターン)g
を示す。第1図(b)は、断線欠陥や短絡欠陥が存在す
る被検査配線パターンfを示す。これらの配線パターン
の各々を撮像して得られる2次元画像信号に対して細線
化画像処理を施す。この細線化画像処理はパターンの骨
格だけを抽出する処理であり、第2図(a)に示すオペレ
ータ1によって実現できる。すなわち、第1の図形メモ
リMに記憶された2値図形はTV信号の走査と同様に
順番に読出し、シフトレジスタに入れられ、そこで、3
×3のサブパターンを取出す。このパターンが第2図
(b)〜(e)に示すマスクパターンのようにある関係を満足
する場合、その中心Xの“1”を“0”に置き換えて順
次第2の図形メモリMに移す。即ち、第1図(a)、
(b)に示す配線パターンg、fの各々に対応した2次
元画像信号の全ての画素について、一通り所定の回数公
知の細線化画像処理(「画像のディジタル信号処理」吹
抜敬彦著、昭和56年日刊工業新聞社発行、第238頁
乃至第241頁参照)を行うことにより第3図(a)、
(b)に示す如く骨格だけが抽出された細線化2次元画
像パターン(線パターン)2、3を得ることができる。
つぎにこれら各パターンの特異点(端点および分岐点)
を抽出する。パターンの端点を抽出するには第4図(a)
に示すオペレータ4すなわち(a0)=1, の場合(端点着目絵素a0が“1”で、該端点着目絵素
a0に隣接した周囲の絵素a1〜a9の内一つの絵素が
“1”の場合)、パターンの端点とするアルゴリズムを
使うことができる。パターン端点の抽出例を第4図
(b),(c)に示す。分岐点を抽出するには、第5図(a)に
示すオペレータ5を使用することができる。分岐点着目
絵素(b8)が“1”で、該分岐点着目絵素(b8)に
隣接した周辺の複数の連続した絵素(b1)〜(b7)
が全て“1”で、且つ該分岐点着目絵素(b8)に隣接
した他の絵素(c1)〜(c5)の内何れかが“1”の
場合、該分岐点着目絵素(b8)が分岐点と判断され、
抽出例を同図(b)に示す。特異点をパターンf,gから
抽出した結果を第6図に示す。
つぎにこれらの特異点の座標Pf(Xi,Yj)および
Pg(Xi,Yj)を記憶する。第6図(a)のPf(X
i,Yj)は検査パターンfの特異点の座標、第6図
(b)のPg(Xi,Yj)は標準パターンgの特異点の
座標である。
欠陥の検出は、特異点Pf(Xi,Yj)およびPg
(Xi,Yj)の存在を互いに比較する。すなわち、特
異点Pf(Xi,Yj)がパターンfに存在すると、他
方のパターンgについて、特異点Pg(Xi,Yj)が
位置許容εの範囲内に存在すれば欠陥なし、εの範囲内
に存在しないときに欠陥があると判定する(パターンf
とgとを交換して同様に判定を行う)この比較処理につ
いては、具体的回路が、特願昭53−40328号明細
書に示されている。
上述の比較処理を行うことによってパターンを検査した
結果を第7図に6として示す。
このように本発明によれば、パターンの特異点座標のみ
を記憶すれば良いので、パターン情報を記憶する場合、
大幅に記憶容量を低減できる。
本欠陥検査法は、パターン情報を記憶して、これと実物
パターンを比較する手法のみでなく、直接2つのパター
ンの比較検査にも適用できる。また、本方法は、パター
ンを細線化して、パターンの形状を検査するので、パタ
ーンの太り細りに対して影響されにくい特徴を持つの
で、安定したパターン検査が実行可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、プリント基板等の配線パターンの検査
において、比較する基準となる配線パターンのデータ量
を低減し、しかも被検査配線パターンの伸縮、歪、太細
り等による基準配線パターンとの位置ずれ誤差に影響さ
れることなく、簡単な構成で、しかも高信頼度で比較検
査を実現して、配線パターンの断線欠陥および短絡欠陥
を安定して検出できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b)乃至第7図はいずれも本発明の一実施例
を示すもので、第1図(a)は正常回路パターンのパター
ン構成図、第1図(b)は欠陥回路パターンのパターン構
成図、第2図(a)〜(e)は細線化説明図、第3図(a),(b)
は細線化したパターン図、第4図(a)は線端抽出オペレ
ータの説明図、第4図(b),(c)は線端抽出例の説明図、
第5図(a)は分岐抽出オペレータの説明図、第5図(b)は
分岐抽出例の説明図、第6図(a),(b)は特異点抽出結果
を示す画像図、第7図は欠陥を検出した結果の欠陥パタ
ーンと特異点との関係を示す図である。 g……検査パターン,f……標準パターン, 1……細線化オペレータ, 4……線端点抽出オペレータ, 5……分岐点抽出オペレータ,6……欠陥検出個所。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検査配線パターンを撮像手段により撮像
    して2次元画像信号を得、該得られた2次元画像信号を
    2次元2値化信号に変換し、該変換された2次元2値化
    画像信号に対して細線化画像処理を行って配線パターン
    の骨格を示す線パターンの2次元2値化画像信号を抽出
    し、該抽出された配線パターンの骨格を示す線パターン
    の2次元2値化画像信号に対して、端点着目絵素と該端
    点着目絵素隣接した周囲の絵素の内一つの絵素とが同一
    の線パターンを示すことで前記端点着目絵素が端点であ
    ると判断する端点論理処理を検査領域に亘って施して複
    数の端点を抽出してそれら端点の2次元位置座標を算出
    して記憶し、更に前記抽出された配線パターンの骨格を
    示す線パターンの2次元2値化画像信号に対して、分岐
    点着目絵素に隣接した周辺の複数の絵素に連続した線パ
    ターンが検出され、且つ分岐点着目絵素および該分岐点
    着目絵素に隣接した他の絵素において線パターンを示す
    ことで前記分岐点着目絵素が分岐点であると判断する分
    岐点論理処理を検査領域に亘って施して複数の分岐点を
    抽出してそれから分岐点の2次元位置座標を算出して記
    憶し、前記検査領域に亘って算出して記憶された被検査
    線パターンの複数の端点の2次元位置座標および前記検
    査領域に亘って算出して記憶された被検査線パターンの
    複数の分岐点の2次元位置座標と、予め記憶され、基準
    配線パターンから検査領域に亘って算出される基準線パ
    ターンの複数の端点および複数の分岐点の各々の2次元
    位置座標とを比較して被検査線パターンの複数の端点の
    2次元位置座標および複数の分岐点の2次元位置座標が
    基準線パターンの複数の端点および複数の分岐点の各々
    の2次元位置座標に対して許容範囲内に存在しない場
    合、前記被検査配線パターンに断線欠陥および短絡欠陥
    が存在すると検出することを特徴とする配線パターン検
    査方法。
  2. 【請求項2】被検査配線パターンを撮像して2次元画像
    信号を得る撮像手段と、該撮像手段によって得られた2
    次元画素信号を2次元2値化信号に変換する2値化変換
    手段と、該2値化変換手段で変換された2次元2値化画
    素信号に対して細線化画像処理を行って配線パターンの
    骨格を示す線パターンの2次元2値化画像信号を抽出す
    る細線化画像処理手段と、該細線化画像処理手段によっ
    て抽出された配線パターンの骨格を示す線パターンの2
    次元2値化画像信号に対して、端点着目絵素と該端点着
    目絵素隣接した周囲の絵素の内一つの絵素とが同一の線
    パターンを示すことで前記端点着目絵素が端点であると
    判断する端点論理処理を検査領域に亘って施して複数の
    端点を抽出してそれら端点の2次元位置座標を算出して
    記憶する端点論理処理手段と、更に前記細線化画像処理
    手段によって抽出された配線パターンの骨格を示す線パ
    ターンの2次元2値化画像信号に対して、分岐点着目絵
    素に隣接した周辺の複数の絵素に連続した線パターンが
    検出され、且つ分岐点着目絵素および該分岐点着目絵素
    に隣接した他の絵素において線パターンを示すことで前
    記分岐点着目絵素が分岐点であると判断する分岐点論理
    処理を検査領域に亘って施して複数の分岐点を抽出して
    それら分岐点の2次元位置座標を算出して記憶する分岐
    点論理処理手段と、基準配線パターンから検査領域に亘
    って算出される基準線パターンの複数の端点および複数
    の分岐点の2次元位置座標を予め記憶する記憶手段と、
    前記端点論理処理手段により検査領域に亘って算出して
    記憶された被検査線パターンの複数の端点の2次元位置
    座標および前記分岐点論理処理手段により検査領域に亘
    って算出して記憶された被検査線パターンの複数の分岐
    点の2次元位置座標と、前記記憶手段に記憶され、基準
    配線パターンから検査領域に亘って算出される基準線パ
    ターンの複数の端点および複数の分岐点の各々の2次元
    位置座標とを比較して被検査線パターンの複数の端点の
    2次元位置座標および複数の分岐点の2次元位置座標が
    基準線パターンの複数の端点および複数の分岐点の各々
    の2次元位置座標に対して許容範囲内に存在しない場
    合、前記被検査配線パターンに断線欠陥および短絡欠陥
    が存在すると検出する比較手段とを備えたことを特徴と
    する配線パターン検査装置。
JP60271444A 1985-12-04 1985-12-04 配線パターンの検査方法およびその装置 Expired - Lifetime JPH0610815B2 (ja)

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