JPH06288738A - 配線パターン検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板やホトマスク等における配線パ
ターンの不良を検査に関するもので、簡便で信頼性の高
い配線パターン検査装置を提供する。 【構成】 ２値化された画像を、デザインルール検査手
段１４では信号線の線幅など設計ルールに基づいた特徴
情報の検出を行い、特定形状検出手段１５では画像の輪
郭位置にエッジの方向を表す方向コードを与え、方向コ
ードの変化する点を特徴点として検出し、第２の比較判
定手段１８において、特定形状検出手段からの方向コー
ドの変化位置とコードからなる特徴コードを入力し、任
意の範囲内に対応する特徴コードと順次連結して特徴コ
ード列を生成し、予め良品基板で生成した特徴コード記
憶手段１９からの特徴コード列とを特徴コード列単位で
比較判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板やホトマ
スク等における配線パターンの不良を検査するための配
線パターン検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント基板等の不良の検査は人
間による目視検査に頼っていた。ところが、製品の小型
化や軽量化が進むにつれ、プリント基板の配線パターン
細密化や複雑化がより一層進んでいる。このような状況
の中で、人間が高い検査精度を保ちつつ非常に細密な配
線パターンを、しかも長時間続けることが難しくなって
きており、検査の自動化が強く望まれている。

【０００３】プリント基板外観検査装置の従来例として
は、中川泰夫、二宮隆典：”電子回路基板の外観検査技
術”、Ｏ plus Ｅ、Ｎｏ．１３２、ｐｐ１３８〜１５
２、１９９０年１１月に各種検査装置が紹介されてい
る。パターンの検査方式としては、特徴抽出法（または
デザインルール法：ＤＲＣ法）と比較検査法に大別され
る。デザインルール法は、線幅や配線パターンの特徴
（接続点、端点等）から設計ルールに違反していないか
を検査するもので、例えば特開昭６１−１５３４３号公
報や特開昭６２−２６３４０４号公報などがある。

【０００４】一方、比較検査法は、良品パターンや設計
パターンと被検査パターンとを比較する方式で、例えば
特開昭６０−０６１６０４号公報や特開昭６２−１４０
００９号公報などがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、それぞれ一長一短がありそれぞれの方式
を補うためにいくつかの方法があり、中川泰夫、二宮隆
典：”電子回路基板の外観検査技術”、Ｏ plus Ｅ、Ｎ
ｏ．１３２、ｐｐ１３８〜１５２、１９９０年１１月の
中で比較検査法と特徴抽出法を組み合わせおのおのの長
所を採用し欠点を補う方式が紹介されている。また、有
望な方式としては、特開平１−１８０４０４号公報のパ
ターン領域に対して事前に準備される複数の検査法の中
から所要の検査法を適用する領域を各検査法毎に設定す
る方式で、具体的には領域毎に比較検査法と特徴抽出法
で検査するものである。

【０００６】しかし、この方法では、近年の微細化およ
び複雑化する配線パターンに対して人手により数十〜数
百箇所の領域を設定する事は困難であるとともに、設定
した領域と被検査基板との位置ズレの問題も大きいとい
う課題を有していた。

【０００７】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、基板上の各種パターンに適合したミクロ検査とマ
クロ検査を並行して検査するため、処理領域を分けるこ
となく基板に存在する多種多様な欠陥に対し見落としや
誤報のない簡便で信頼性の高い配線パターン検査装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、第１に、プリント基板を上方からの反射照
明と下方からの透過照明で照明し、プリント基板の反射
光と透過光を検知し光電変換する画像入力手段と、前記
画像入力手段からの濃淡画像を２値画像に変換する２値
化手段と、前記２値化手段からの２値画像からスルーホ
ールを分離抽出しスルーホールを充填した画像を生成す
るとともに、パッドの座残り幅が不足する位置を検出す
るスルーホール検出手段と、前記２値化手段またはスル
ーホール検出手段からの２値画像に対し、線幅や線間隔
を測定し設計ルールに定められた基準に違反する位置、
断線及び分岐の位置を特徴情報として検出するデザイン
ルール検査手段と、前記２値化手段またはスルーホール
検出手段からの２値画像に対し、所定の形状を有する位
置を特徴コードとして検出する特定形状検出手段と、良
品基板を用いてデザインルール検査手段からの特徴情報
を記憶する特徴情報記憶手段と、良品基板を用いて特定
形状検出手段からの特徴コードを記憶する特徴コード記
憶手段と、前記スルーホール検出手段及びデザインルー
ル検査手段により検出された特徴情報と、前記特徴情報
記憶手段からの特徴情報とを比較し真の欠陥のみを検出
する第１の比較判定手段と、前記特定形状検出手段によ
り検出された特徴コードと、前記特徴コード記憶手段か
らの特徴コードとを比較し真の欠陥のみを検出する第２
の比較判定手段とを設けたものである。

【０００９】第２に、特定形状検出手段において、画像
の輪郭位置にエッジの方向を表す方向コードを与える方
向コード付与手段と、方向コードの変化する点を特徴点
として検出し、前記特徴点の座標と方向コードの変化を
表す特徴コードを生成するようにしたものである。

【００１０】第３に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの特徴点の座標と方向コードの変化
を表す特徴コードを任意の許容範囲（ｒｓ）内に対応す
る特徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予
め良品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コ
ード列とをコード列単位で比較判定するようにしたもの
である。

【００１１】第４に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの特徴点の座標と方向コードの変化
を表す特徴コードを任意の許容範囲（ｒｓ）内に対応す
る特徴コードと順次連結して特徴コード列（Ｂ）を生成
し、予め良品基板で生成した特徴コード記憶手段からの
特徴コード列（Ａ）とをコード列単位で比較判定する際
に、両者のコード列（Ａ）（Ｂ）の特徴コードを順次類
似性で比較し、欠落特徴コードを補間し、欠落特徴コー
ドがペアコード列（２つの特徴コードが鏡像となるコー
ド列で例えば１２−２１，３４−４３）なら照合とし、
それ以外は欠陥と判定処理するようにしたものである。

【００１２】第５に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの特徴点の座標と方向コードの変化
を表す特徴コードを任意の許容範囲（ｒｓ）内に対応す
る特徴コードと順次連結して特徴コード列（Ｂ）を生成
し、予め良品基板で生成した特徴コード記憶手段からの
特徴コード列（Ａ）とをコード列単位で比較判定し、不
一致になった特徴コード列にショート、断線、欠け、突
起等を示すの特定の基本コード列の要素が含まれている
かを検査し、欠陥の種類を判定するようにしたものであ
る。

【００１３】第６に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの特徴点の座標と方向コードの変化
を表す特徴コードを任意の許容範囲（ｒｓ）内に対応す
る特徴コードと順次連結して特徴コード列（Ｂ）を生成
し、予め良品基板で生成した特徴コード記憶手段からの
特徴コード列（Ａ）とをコード列単位で比較判定し、不
一致になった特徴コード列にショート、断線、欠け、突
起等を示すの特定の基本コード列の要素が含まれている
かを検査し、欠陥の種類を判定した後に、（欠けおよび
突起については）特徴コード列から欠陥面積を演算し予
め設定した大きさの欠陥のみ検出するようにしたもので
ある。

【００１４】第７に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの特徴点の座標と方向コードの変化
を表す特徴コードを任意の許容範囲（ｒｓ）内に対応す
る特徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予
め良品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コ
ード列とをコード列単位で比較判定する際に、不一致と
なった特徴コード列に量子化誤差等により発生したペア
コード列が含まれている場合は欠陥としないようにした
ものである。

【００１５】第８に、特定形状検出手段において、画像
の輪郭位置にエッジの方向を表す方向コードを与える方
向コード付与手段と、注目画素に連結している２つの輪
郭画素の方向コードが互いに同一コードであり、かつ前
記注目画素の方向コードが前記２つの輪郭画素の方向コ
ードと異なる場合に、前記注目画素の方向コードを付け
変える方向コード変換手段と、方向コードの変化する点
を特徴点として前記特徴点の座標と前記特徴点の方向コ
ードの変化を表す特徴コードを抽出するするようにした
ものである。

【００１６】

【作用】本発明は上記構成によって、第１に、スルーホ
ール検出手段でスルーホール部を充填した画像を生成し
た後、デザインルール検査手段では信号線の線幅など設
計ルールに基づいた特徴情報の検出を行い、特定形状検
出手段では矩形パターンのコーナーなど所定の図形形状
を検出することにより、基板上の各種パターンに適合し
たミクロ検査とマクロ検査を並行して検査するため、処
理領域を分けることなく基板に存在する多種多様な欠陥
に対し見落としのない高精度の欠陥検出が行える。

【００１７】第２に、特定形状検出手段において、画像
の輪郭位置にエッジの方向を表す方向コードを与え、方
向コードの変化する点を特徴点として検出し、この特徴
点の座標と方向コードの変化点を良品基板からの特徴コ
ードと比較することでラージショート等のマクロな欠陥
が検出できる。

【００１８】第３に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの方向コードの変化位置とコードか
らなる特徴コードを入力し、任意の範囲内に対応する特
徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予め良
品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コード
列とを特徴コード列単位で比較判定することでエッジの
微細な形状変化に強い判定が出来る。

【００１９】第４に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの方向コードの変化位置とコードか
らなる特徴コードを入力し、任意の範囲内に対応する特
徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予め良
品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コード
列とを特徴コード列単位で比較判定する際、類似性で判
定することでエッジの微細な形状変化で欠落した特徴コ
ードによる誤判定を防止でき、安定した判定が出来る。

【００２０】第５に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの方向コードの変化位置とコードか
らなる特徴コードを入力し、任意の範囲内に対応する特
徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予め良
品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コード
列とを特徴コード列単位で比較判定し、不一致になった
特徴コード列にショート、断線、欠け及び突起等を示す
特定の基本コード列の要素が含まれている検査し欠陥の
種類を判定することで工程管理を容易とし、更に作業者
にとって判り易くすることができる。

【００２１】第６に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの方向コードの変化位置とコードか
らなる特徴コードを入力し、任意の範囲内に対応する特
徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予め良
品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コード
列とを特徴コード列単位で比較判定し、不一致になった
特徴コード列にショート、断線、欠け及び突起等を示す
特定の基本コード列の要素が含まれている検査し欠陥の
種類を判定した後に、特徴コード列から欠陥の面積を演
算し予め設定した大きさの欠陥のみ検出することで誤判
定を防止する。

【００２２】第７に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの方向コードの変化位置とコードか
らなる特徴コードを入力し、任意の範囲内に対応する特
徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予め良
品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コード
列とを特徴コード列単位で比較判定し、不一致となった
特徴コード列にエッジの微細な形状変化で発生したペア
コード列が含まれている場合は欠陥としないことにより
を虚報を削減し安定した検査が出来る。第８に、特定形
状検出手段において、画像の輪郭位置にエッジの方向を
表す方向コードを与え、注目画素に連結している２つの
輪郭画素の方向コードが互いに同一コードであり、かつ
前記注目画素の方向コードが前記２つの輪郭画素の方向
コードと異なる場合に、注目画素の方向コードを付け変
えて特徴抽出する事により、量子化誤差等により発生し
た凸凹をキャンセルし信頼性の高い検査が出来る。

【００２３】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について、図
面を参照しながら説明する。

【００２４】図１は本発明の第１の実施例における配線
パターン検査装置のブロック構成図である。

【００２５】図１において、２１はプリント基板、１１
は拡散光で照射する反射照明２２と下方からプリント基
板２１を照射する透過照明２３とＣＣＤカメラ２４など
の撮像装置を備えた画像入力手段、１２は濃淡画像を２
値画像に変換する２値化手段、１３は配線パターンとス
ルーホールを分離しスルーホールを充填した画像を生成
するとともにパッドの座残り幅が不足する位置を検出す
るスルーホール検出手段、１４はパターンの幅や間隔を
測定し設計ルールに違反する位置や断線あるいは分岐な
どの位置を特徴情報として検出するデザインルール検査
手段、１５はパターンのコーナーなど所定の形状を有す
る位置を特徴コードとして検出する特定形状検出手段、
１７は良品基板の特徴情報を記憶する特徴情報記憶手
段、１９は良品基板の特徴コードを記憶する特徴コード
記憶手段、１６はスルーホール検出手段１３およびデザ
インルール検査手段１４により検出された特徴情報と、
特徴情報記憶手段１７からの特徴情報を比較し一致しな
かった特徴点を欠陥と判定する第１の比較判定手段、１
８は特定形状検出手段１５により検出された特徴コード
と、特徴コード記憶手段１９からの特徴コードを比較し
一致しなかった特徴点を欠陥と判定する第２の比較判定
手段、２５はスルーホール検出手段１３を通すか通さな
いかを選択する切り換えスイッチである。

【００２６】以上のように構成された配線パターン検査
装置について、その動作を説明する。まず、検査対象で
あるプリント基板２１を、上方からの反射照明２２と下
方からの透過照明２３で照明し、ＣＣＤカメラ等を用い
た画像入力手段１１で撮像し濃淡画像を得る。本実施例
では、画像入力手段１１としてＣＣＤラインセンサカメ
ラを用いて、スルーホール検出手段１３の処理を行う例
について説明する。反射照明２２は特に限定しないが基
材（ガラスエポキシ等）と銅パターンとの反射輝度差の
大きい６００ｎｍ付近の波長を用いると容易に２値化で
きることはよく知られている。また最近では、超高輝度
ＬＥＤ（例えばＧａＡｌＡｓ ６６０ｎｍまたはＩｎＧ
ａＡｌ ６２０ｎｍなど）が商品化されており、アレイ
状に配列し多方向から照射するのも有効な照明方法とい
える。また同時にプリント基板２１を下方から透過照明
２３により照射するが、本実施例では拡散ビーム型の高
輝度ＬＥＤをライン状に配列したものを使用する。これ
は、同一出願人の特開平０４−１２０４４８号公報や特
願平０３−２２５８９８号に記載されているように、透
過照明をＣＣＤカメラ２４のＨＳＹＮＣ信号（図示して
いないが、１ライン周期の同期信号）に同期させてパル
ス点灯する際に、応答を早くし高速のパルス動作を可能
とするためである。本実施例ではＣＣＤラインセンサカ
メラ２４のＨＳＹＮＣ信号に同期させて、１ライン周期
毎に透過照明２３のＯＮ、ＯＦＦを行うものとする。Ｃ
ＣＤラインセンサカメラ２４より得られた濃淡画信号
は、２値化手段１２で予め濃度ヒストグラム等で求めた
しきい値レベルで２値化し、パターン側を”１”、基材
側を”０”とする２値画像１０１に変換する。以上の手
続きで得られた２値画像１０１は、図２に示すようにス
ルーホール部において、透過光のパルス点灯による１ラ
イン毎の縞模様が形成された画像となる。スルーホール
検出手段１３は前記縞領域を抽出し、スルーホールを充
填した画像１０２を生成するとともに、パッドの座残り
幅の不足位置を検出する。図３はスルーホール検出手段
１３のブロック構成図である。以下図３を用いてスルー
ホール検出手段１３の動作を説明する。図３（ａ）にお
いて、３０はスルーホール領域抽出部、３１は膨張処理
部、３２及び３４は遅延回路、３６はゲート回路３５の
出力から値”１”の位置座標を検出し出力する座標検出
部、３７は膨張処理部３１の膨張サイズを設定する端
子、１０１は２値化手段１２からの２値画像、１１１は
ホール部が値”１”で背景が値”０”の２値画像、１１
２はパッドの座の不足位置を示す２値画像である。上記
のように構成されたスルーホール検出手段１３につい
て、以下その動作を説明する。２値化手段１２からの２
値画像１０１は、導体部が”１”、基材部が”０”、及
びスルーホール部が１ライン毎に”１”と”０”が交番
する縞パターンで形成されており、スルーホール領域抽
出部３０により前記縞パターンの領域を検出し、スルー
ホール部のみが”１”で背景が”０”の２値画像１１１
を生成する。また前記２値化手段１２からの２値画像１
０１は遅延回路３２で遅延され、ＯＲゲート３３によ
り、スルーホール画像３９との論理和がとられ、スルー
ホールを充填した画像が生成される。膨張処理部３１
は、端子３７より設定される画素数分だけ入力画像を太
らせ、ＡＮＤゲート３５により、遅延回路３４で遅延さ
れた画信号の論理を反転した画像と前記膨張されたホー
ル画像との論理積がとられ、図３（ｂ）に示す不一致領
域５３のみが”１”の値をもつ画像１１２が生成され
る。前記不一致領域５３はパッドの座残り幅の不足を意
味しており、例えば座残り幅がｋ画素以下を欠陥として
検出する場合は、膨張処理部３１で膨張する画素数とし
てｋが設定されるものである。以下スルーホル領域抽出
部３０について図４を用いてさらに詳細に説明する。図
４（ａ）は、スルーホール領域抽出部３０のブロック構
成図、図４（ｂ）は３×３走査窓の画素配置を示すもの
である。図４（ａ）において、４０、４１、４２及び４
３はスルーホール部の縞パターン領域を値”１”で塗り
潰す第１、２、３及び４の塗り潰し回路、４４、４５、
４６及び４７は、前記塗り潰し回路４０、４１、４２及
び４３の出力画像を１画素縮める収縮回路、４９は入力
画像を１画素太らせる膨張回路である。第１の塗り潰し
回路４０は３×３窓走査回路と窓内の画素の論理演算回
路で構成され、（数１）の演算により縞パターンを塗り
潰す。走査窓を用いた画信号処理の具体的構成は一般的
な技術であり説明は省略する。同様の動作で第２の塗り
潰し回路４１では（数２）の論理演算、第３の塗り潰し
回路４２では（数３）の論理演算、及び第４の塗り潰し
回路４３では（数４）の論理演算が各々独立して並列に
行われる。

【００２７】

【数１】

【００２８】

【数２】

【００２９】

【数３】

【００３０】

【数４】

【００３１】ただし、＋は論理和、・は論理積、￣は論
理反転を示すものである。前記第１から第４の塗り潰し
回路の出力画像にはパターンの輪郭線も残るため、収縮
回路４４、４５、４６及び４７において、（数５）の演
算を行い、前記輪郭線を消去する。

【００３２】

【数５】

【００３３】さらに、収縮回路４４、４５、４６及び４
７の出力に対しＡＮＤゲート４８で論理積をとり一致領
域を検出し、スルーホールを元の大きさに戻すため膨張
回路４９で（数６）の演算を行いスルーホール画像１１
１として出力する。

【００３４】

【数６】

【００３５】次に、膨張処理部３１の具体的処理につい
て図５を用いて説明する。図５は、任意画素数の膨張
（ｄｉｌａｔａｔｉｏｎ）または収縮（ｅｒｏｓｉｏ
ｎ）を行うための走査窓の画素配置を示すものである。
図５に（ａ）は全方向に等距離に膨張や収縮を行うマス
ク、（ｂ）は水平及び垂直方向に等距離に膨張や収縮を
行うマスクである。図５において”０”は注目画素を示
し、各画素に与えられた番号は注目画素からの距離を示
しており、（ａ）は近似ユークリッド距離、（ｂ）は８
近傍距離（ｃｈｅｓｓ−ｂｏｒｄ ｄｉｓｔａｎｃｅ）
である。また他に４近傍距離（ｃｉｔｙ−ｂｌｏｃｋ
ｄｉｓｔａｎｃｅ）をもつ菱形のマスク等があるが、処
理の目的に応じてマスク形状は選択されるものである。
これらの画像処理技術は、比較的良く知られた手法であ
り、Ａ．Ｒｏｓｅｎｆｅｌｄ ＆ Ａ．Ｃ．Ｋａｋ著、
長尾真訳”デジタル画像処理”、近代科学社（１９９２
年）に詳しく説明しているので省略するものとする。

【００３６】本実施例における膨張処理部３１は、パッ
ドの座残り幅の不足を検出することを目的としており、
全方向に等距離に膨張させる必要があるため同図（ａ）
の円形マスクを用いる。いま入力画像をｋ画素太らせる
場合は、走査窓で画像を１画素ずつラスタ走査し、各走
査位置で注目画素０を含めた番号ｋ以下の全ての画素を
選択し論理和をとり演算結果を出力することにより膨張
画像を得ることができる。また入力画像をｋ画素縮める
場合は、前記論理和の代わりに論理積を演算することに
より収縮画像を得ることができる。

【００３７】なお、スルーホール加工前のプリント基板
に対しては、スルーホールを充填する処理は不要である
ので、切り換えスイッチ２５によりスルーホール検出手
段１３をパスさせるものとする。

【００３８】次に、デザインルール検査手段１４及び特
定形状検出手段１５について詳細に説明する。

【００３９】デザインルール検査は、例えば同一出願人
から出願された特開平０３−２５２５４５号公報や特願
平０２−３３４００９号に記載されているように、パタ
ーンの芯線を抽出すると同時に距離画像を生成し、芯線
に沿ったパターン幅の測定や、分岐点や端点など芯線の
形状を認識することにより、線幅の不足やショート、断
線など設計上許されないパターンを検出するものであ
る。図６（ａ）はデザインルール検査手段１４のブロッ
ク構成図を示すもので、７０はパターンを背景から連結
性を保ちつつ１画素ずつ細める細線化処理部、７１は細
線化処理と同時にパターンの内部点に距離値を与える距
離変換処理部、７２は細線化画像１１６と距離画像１１
７から欠陥の特徴を検出する特徴抽出部、７３はパター
ンの幅を測定する測長回路、７４はパターンの芯線の形
状を認識する形状検出回路、７５は前記測長回路７３に
対し最小線幅などの基準線幅を設定する端子、７６は前
記特徴抽出部で検出された特徴点の位置座標と特徴種別
を検出する座標検出部である。細線化処理部７０におけ
る細線化は、パターンを背景側から連結性を保ちつつ１
画素ずつ消去する処理を繰り返し行いパターンの芯線を
抽出するもので、よく知られた画像処理手法である。例
えば田村：”細線化法についての諸考察”，電子情報通
信学会技術報告，ＰＲＬ７５−６６（１９７５）があ
り、１層の細め処理を４つのサブイテレ−ションに分
け、各サブイテレーションにおいてそれぞれ上下左右か
ら画素を消去し、最終的に１画素幅で連結した芯線を得
るものである。距離変換処理部７１は、パターン部に背
景からの距離値を与える処理であり、２値画像１０１対
し初期値としてパターン全領域に距離値”１”及び背景
に”０”を与え、前記細線化の反復毎に消去されなかっ
たパターン内部の画素の距離値をインクリメントするも
ので、最終的に芯線を含む全ての画素に背景からの距離
値が与えられる。このとき特願平０２−３３４００９号
に記載されているように、前記細線化において消去する
輪郭画素を、各細線化毎に４連結エッジや８連結エッジ
などを選択的に制御すれば、ユークリッド距離に極めて
近い距離画像をが得ることができる。図６（ｂ）は前記
距離変換処理部７１の出力画像の一例を示すもので、パ
ターンに与えられた２桁の番号は背景からの距離値を示
しており、□で囲まれた画素は前記細線化処理部７０に
より抽出された芯線位置を示すものである。特徴抽出部
７２は、前記細線化処理部７０からの細線化画像１１６
及び及び距離変換処理部７１からの距離画像１１７を３
×３窓で走査し、線幅の違反位置やパターンの芯線の分
岐点や端点に関する位置を検出し、座標と特徴の種類を
特徴情報として第１の比較判定手段１６に通知する。以
下図６（ｂ）を用いて特徴抽出部７２の動作について説
明する。特徴抽出部７２は測長回路７３と形状検出回路
７４で構成されており、測長回路７３は距離画像１１７
を走査する３×３窓を有し、形状検出回路７４は細線化
画像１１６を走査する３×３窓を有している。測長回路
７３は、３×３窓の中央画素が細線化画像の芯線上にあ
るとき、３×３窓の中央画素の距離値Ｄ０とその８近傍
の距離値Ｄｉ（ｉ＝１〜８）を用いて（数７）の演算を
行い、パターン幅Ｔｎを求める。

【００４０】

【数７】

【００４１】ここに［＊］は＊の四捨五入を示すものと
する。測長回路７３は上記パターン幅Ｔｎを形状検出回
路７４に通知するとともに、予め端子７５から設定され
た最小線幅Ｗｍｉｎと比較され、ＴｎがＷｍｉｎに満た
ない場合、線幅不足の検出を座標検出部７６に通知す
る。形状検出回路７４は、３×３窓を用いて９ビットの
ビットパターンから分岐点及び端点の検出を行うが、前
記測長回路７３からのパターン幅データＴｎが予め設定
された最小パッドサイズＴｐａｄ以下の場合に、座標検
出部７６へ通知する。分岐点及び端点の検出は９ビット
アドレスのルックアップテーブル（以下ＬＵＴと略記す
る。）を用いて行うものとする。前記ＬＵＴにおいては
予め、（数８）の条件を満たすパターンに端点、（数
９）の条件を満たすパターンに分岐点をそれぞれ割り当
てるものとする。

【００４２】

【数８】

【００４３】

【数９】

【００４４】ここにｄｉ（ｉ＝１〜８）は図４（ｂ）の
定義に従うものとする。図６（ｂ）において走査窓７７
の位置ではパターンの幅Ｔｎ＝２画素となり、最小の信
号線幅Ｗｍｉｎ＝４画素と設定するとＴｎはＷｍｉｎに
満たないため線幅不足として座標検出部７６へ通知す
る。また最小パッドサイズＴｐａｄ＝１５画素とする
と、走査窓７８の位置では（数９）の条件に当てはまる
ため分岐として、走査窓７９の位置では（数８）の条件
に当てはまるため端点として検出され、座標検出部７６
へ通知される。なお図示は省略したが、２値画像１０１
の論理を反転して基材側を値”１”、パターン側を値”
０”として、同様のデザインルール検査を行うが、この
場合測長回路７３を用いた線間隔の検査のみを行うもの
とする。座標検出部７６は通知された特徴点の座標を検
出し、その特徴情報１０３を第１の比較判定手段１６へ
通知する。

【００４５】次に特定形状検出手段１５の動作について
図７及び図８を用いて説明する。図７は特定形状検出手
段１５の回路構成図であり、同図において９０は９×９
窓走査回路、９１はパターンのエッジを検出するための
３×３窓走査回路、９２は前記３×３窓９１のデータか
らパターンのエッジを検出するエッジ検出回路、９３は
前記９×９窓走査回路においてハッチを施した１６画素
のデータから所定のパターン形状を検出する形状検出Ｌ
ＵＴ、９４は前記形状検出ＬＵＴ９３の出力を前記エッ
ジ検出回路９２の出力信号によりゲートをかけるゲート
回路、９５は前記形状検出ＬＵＴ９３で検出された特定
形状の位置座標と形状種別を検出する座標検出部であ
る。 以下、図７を参照しながら特定形状検出手段１５
の具体的動作について説明する。２値画像１０１を９×
９走査窓９０で走査し、窓内データから形状検出ＬＵＴ
９３を用いて所定の形状を検出する。本実施例において
は、特定形状としてパターンのコーナーを検出するもの
であり、以下コーナー検出の動作について説明する。ま
ず９×９窓走査回路９０において内部の３×３窓走査回
路９１から４近傍画素のデータ１２１を取り出し、エッ
ジ検出回路９２によりパターンのエッジを検出し、特定
形状を検出する位置をパターンの輪郭領域に決める。エ
ッジ検出回路９２は（数１０）の論理演算を行い、演算
結果１２２をゲート回路９２に入力する。

【００４６】

【数１０】

【００４７】ここにｄ１、ｄ３，ｄ５，ｄ７は図４
（ｂ）の定義にしたがうものとする。９×９窓走査回路
９０において、以上の処理と同時に３×３窓走査回路９
１のハッチを施した外側の１６画素のデータ１２３が取
り出され、形状検出ＬＵＴ９３に入力される。形状検出
ＬＵＴ９３においては１６ビットのパターン構成から、
直角、鋭角、鈍角などの角度の識別とコーナーの向きを
判定し、識別コードを出力する。図８にコーナー識別に
おける具体的パターン構成を示す。図８において白の画
素は値”０”、黒の画素は値”１”を示しており、１６
画素を隣接させ５×５の環状パターンとして表現してい
る。同図（ａ）は右上に直角コーナーがあることを示
し、同図（ｂ）は論理は左下に２７０°のコーナーがあ
ることを示している。同様に（ｃ）（ｅ）は１３５°、
（ｄ）（ｆ）は２２５°、（ｇ）（ｉ）は４５°、
（ｈ）（ｊ）は３１５°のコーナーがあることを示すも
のである。なお図示は省略したが、９０°毎の回転対象
パターンにも個別にコードを与え、合計４０通りのコー
ナーの分類を行う。これに対応し形状検出ＬＵＴ９３に
おいては６ビットの識別コードを登録する。また上記４
０とおり以外のパターンの識別コードは”０”を与える
ものとする。形状検出ＬＵＴ９３の出力データ１２４は
前記エッジ検出信号１２２でゲートされるため、パター
ンの輪郭のうち、４５°、９０°、１３５°、２２５
°、２７０°、３１５°のコーナー位置が”０”以外の
コードで座標検出部９５へ通知される。座標検出部９５
は、通知された特徴点の座標を検出し、その特徴コード
を第２の比較判定手段１８へ通知する。したがって、シ
ールドパターンなど大面積パターンを構成するコーナー
のみが第２の比較判定手段１８における比較判定処理の
対象となる。

【００４８】次に、第１の比較判定手段１６について説
明する。第１比較判定手段１６は、スルーホール検出手
段１３およびデザインルール検査手段１４から通知され
た特徴情報を、予め良品基板を学習し特徴情報記憶手段
１７に記憶しておいた特徴情報と比較し一致しない特徴
情報を欠陥として検出する。以下に第１の比較判定手段
１６の動作を図９を用いて説明する。第１の比較判定手
段１６は、図９（ａ）に示すようなＣＰＵシステムで構
成されており特徴情報記憶手段１７とバスを介し接続し
ている。検査開始後、特徴情報１０３、１０５は、それ
ぞれＦＩＦＯメモリ１３３、１３４、にバッファされ、
ＣＰＵ１３０はＩ／Ｆ回路１３５を介しそれぞれの特徴
情報を読み出す。特徴情報記憶手段１７はプリント基板
を走査する順序にしたがい、良品基板の特徴情報として
座標と特徴の種類を予め記憶しておく。本実施例におい
ては、特徴情報１０３および１０５は、特徴情報記憶手
段１７において個別の記憶領域に記憶されているものと
する。ＣＰＵ１３０はＦＩＦＯメモリ１３３、１３４か
らそれぞれの特徴情報を読み出し、スルーホール検出手
段１３からの特徴情報１０５はそのまま欠陥記憶手段１
３１に記憶させ、特徴情報１０３に関しては特徴情報記
憶手段１７から良品の特徴情報を読み込み、座標と特徴
の種別を照合し、一致しない特徴情報を欠陥検出手段１
３１に記憶させる。前記座標と特徴の種別の照合につい
て図９（ｂ）を参照しながら説明する。図９（ｂ）は特
徴情報の位置を２次元空間上で表した例であり、○は良
品基板の特徴情報（良品データと略称する。）、◎は検
査する基板の特徴情報（検査データと略称する。）を示
している。本実施例における第１の比較判定手段１６は
良品データと検査データの位置ずれを許容して、一致判
定を行うもので、良品データ１４０、１４１、１４２、
１４３を中心としてｐ×ｐ画素の許容領域１５０、１５
１、１５２、１５３定義し、対応する検査データが前記
許容領域に包含されるかどうかを判定する。すなわち検
査データ１４５、１４７、１４８はそれぞれ許容領域１
５０、１５２、１５３に包含されており、それぞれ良品
データ１４０、１４２、１４３に一致したとみなす。な
お検査データの特徴種別が同じで２つ以上の許容領域に
含まれる場合は、距離の近い方の良品データと一致させ
るものとする。図８（ｂ）においては検査データ１４７
から良品データ１４２と１４３までの距離を求め、近距
離の良品データ１４２と一致させる。検査データ１４６
と良品データ１４１は一致がみられなかった特徴情報で
あり、良品基板に対し何らかの欠陥が存在するとして、
座標と特徴情報を欠陥記憶手段１３１に記憶させる。最
終的に欠陥記憶手段１３１に記憶された特徴情報が検査
結果として、作業者にレポートされる。

【００４９】次に、第２の比較判定手段１８について説
明する。第２の比較判定手段１８は、特定形状検出手段
１５から通知された特徴コードを、予め良品基板を学習
し特徴コード記憶手段１９に記憶しておいた特徴コード
と比較し一致しない特徴コードを欠陥として検出する。
第２の比較判定手段１８の動作を図９を用いて説明す
る。第２の比較判定手段１８は、図９（ａ）に示すよう
なＣＰＵシステムで構成されており特徴情報コード手段
１９とバスを介し接続している。第２の比較判定手段
は、特定形状検出手段１５で検出された特徴コード１０
４をＦＩＦＯメモリ１６１にバッファし、Ｉ／Ｆ回路１
６２を介してＣＰＵ１６０に取り込み、予め記憶した特
徴コード記憶手段１９からの特徴コードと比較する。特
徴コードの照合は、実施例１においては、第１の判定処
理と同様であるので説明は省略する。また、本実施例で
は、第１の比較判定手段と第２の比較判定手段とをそれ
ぞれのＣＰＵシステムで構成したが、１つのＣＰＵシス
テムで構成しそれぞれの処理をマルチタスクで切り替え
て処理することも容易に実現できる。

【００５０】以上のように本実施例によればプリントパ
ターンの画像に対し、ミクロ検査であるデザインルール
検査手段とマクロ検査である特定形状検出手段を併用し
た検査方式で検査するものである。細い信号線には厳密
に高精度で検査するデザインルール検出手段を適用し、
ＳＭＤパッドやシールドパターンなど大面積パターンに
は大まかに検査する特定形状検出手段を適用することに
より、基板に存在する多種多様な欠陥に対し見落としの
ない高精度の欠陥検出が行える。また、適用領域を分離
することなく、デザインルール検出手段は、細線化・距
離変換処理部の処理段数を制限すれば細い信号線やピン
ホール、残銅等にのみ１画素幅となり、太いパターンは
１画素幅とならないために検出されず、特定形状検出手
段においては、検出するマスクサイズが大きく設定され
ている点と形状検出ＬＵＴにより細い信号線、ピンホー
ルや残銅等を検出することなく太いパターンの欠陥のみ
検出するものである。また、同様に特定形状検出手段１
５は、大きな幅をもつショートなどの検出を目的とする
ため、図７において２値画像１０１を縮小し、形状検出
回路を小型化してもよいことはいうまでもない。

【００５１】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００５２】図１０は、本発明の第２の実施例の配線パ
ターン検査装置における特定形状検出手段１５のブロッ
ク構成図である。図１０において、２０１は２値化手段
１２からの２値画像１０１に８方向の方向コードを付与
する方向コード付与手段、２０２は方向コードの変化す
る特徴点を検出し、方向コードの変化を表すコードおよ
び特徴点の座標を特徴コードとして抽出する特徴抽出手
段を示す。本実施例においては、特定形状の検出方法と
して配線パターンの輪郭画素に方向コードを付与しその
方向コードの変化点を検出することで、配線パターンの
特定形状としてコーナを検出するものである。方向コー
ドを付与する方式は、フリーマンのチェインコード
（Ｈ．Ｆｒｅｅｍａｎ：”Ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｃｏｄｉ
ｎｇ ｏｆａｒｂｉｔｒａｒｙ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ
ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ”、ＩＲＥ Ｔｒａｎ
ｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｃｏｍｐｕｔ．ＥＣ−１０、１
９６１、ｐｐ２６０−２６８）がよく知られている。

【００５３】まず、方向コード付与手段２０１につい
て、図１１を用いて説明する。図１１（ａ）は、方向コ
ード付与手段２０１の回路構成図である。図１１（ａ）
において、２１１はラインメモリ、２１２は３×３の走
査窓、２１３は走査窓２１２のビットパターンによって
４ビットの方向コード画像２１４を出力するＬＵＴ（ル
ック・アップ・テーブル）を示す。方向コードは、図１
１（ｂ）に示す様に、注目画素２０４からとなりの輪郭
画素に向かう８方向を、方向コードとしてそれぞれ”
１”〜”８”の値で表すものである。方向コード付与手
段２０１は、２値画像１０１に対し３×３走査窓２１２
で走査し、走査窓内からのビットパターンでＬＵＴ２１
３を用いて４ビットの方向コードを出力する。ＬＵＴ２
１３は、予め計算によってデータを作成しておくもの
で、条件（数１１）を満たすパターンに対して（数１
２）により方向コードｉを算出するもので、右回り方向
に方向コード付与するものとする。ただし、条件（数１
３）を満たす例えば一画素幅の特殊なパターンに対して
は値”ａ”を付与し、パターン内部には値”ｆ”、基材
部には値”０”をそれぞれ割り当てるものとする。

【００５４】

【数１１】

【００５５】

【数１２】

【００５６】

【数１３】

【００５７】ここで、走査窓内の画素ｄ１〜ｄ８は、図
４（ｂ）の定義に従うものとする。なお、Ｎｃ(8)は８
連結数、Ｎｃ(4)は４連結数と呼ばれ、パターンの連結
性を示すパラメータとしてよく知られている。上記処理
によって得られる方向コード画像の例を図１２に示す。

【００５８】次に、特徴抽出手段２０２について図１３
を用いて説明する。図１３は、特徴抽出手段の回路構成
図である。図１３において、２２１はラインメモリ、２
２２は多値の３×３走査窓、２２３は走査窓２２２から
のＤ０信号２２６に従って、Ｄ１〜Ｄ８の信号２２５の
出力を選択するＭＰＸ（マルチプレクサ）、２２４はＭ
ＰＸ２２３からの出力２３４およびＤ０信号２２６を参
照し、特徴の形状を示すための特徴コードを出力するＬ
ＵＴを示す。本実施例においては、方向コードの変化す
る点を特徴点として抽出するもので、形状を表す特徴コ
ードを通知するものである。以下に、特徴抽出手段２０
２の動作について説明する。まず、方向コード付与手段
２０１からの方向コード画像２１４を、走査窓２２２に
入力し一画素づつ走査する。

【００５９】特徴抽出手段２０２は、走査窓２２２から
のＤ１〜Ｄ８の方向コード信号２２５をそれぞれＭＰＸ
２２３に入力し、注目画素位置Ｄ０の方向コード２２６
が示す周辺の画素位置Ｄ１〜Ｄ８が選択される。注目画
素Ｄ０の方向コード２２６と選択された周辺画素の方向
コード２３４から、ＬＵＴ２２４により特徴コードＣｆ
と同期信号２２７からＸＹ座標発生器２２８で発生した
ＸＹ座標とからなる特徴情報１０４として第１の比較判
定手段１６へ出力される。ただし、周辺画素の方向コー
ド２２７の値が”ａ”の時は、特徴コードＣｆとして
値”ａ”を通知するものとする。特徴コードＣｆは、予
め（数１４）で演算した結果をＬＵＴ２２４に登録して
おくものである。

【００６０】

【数１４】

【００６１】ただし、Ｄｉは、方向コードＤ０が示す方
向に隣接している画素の方向コードである。図１４に、
図１２から抽出した特徴コードの例を示す。図１４に示
す””内の数値は、特徴コード値を示すものである。本
実施例では、右回り方向に方向コードを付与したが、左
回りに付与してもよい。また、本実施例では、特徴コー
ドとして１−２または１−８のような１３５゜または２
２５゜のコーナを特徴コードを基本に考えているため
に、例えば１−３（９０゜）または１−６（４５゜）に
対しては２値化後に鋭角なコーナを丸くするような２値
フィルターを入れるか、第２の比較判定処理手段１８で
処理に先立って特徴コードを読み替えるような処理を行
う必要があることを示唆しておくものである。例えば、
特徴コード”１−３”は”１−２”と”２−３”に、特
徴コード”１−６”は”１−８”、”８−７”および”
７−６”に読み替えるもので、座標は同座標を与えるも
のとする。

【００６２】以上説明したように、特定形状検出手段１
５はマクロ検査として、パターンを８方向の方向コード
で近似して表現し、その方向コードの変化点をコーナ点
として検出し、第２の比較判定手段１８で良品のコーナ
点と比較判定されるものである。また、本方式は、画素
単位で方向コードを付与することから太いパターンは言
うまでもなく残銅やピンホール等に対しても高精度で検
出することからデザインルール検査手段と両者をまとめ
て作業者にレポートされるものである。

【００６３】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について説明する。本発明の第３の実施例は、配線パタ
ーン検査装置において第２の比較判定手段１８における
特定形状検出手段１５からの特徴コードの比較判定処理
であり、特定形状検出手段１５は実施例２と同様で、第
２の比較判定手段１８のブロック構成図は実施例１で説
明した図９（ａ）と同様であり異なるのは比較判定処理
の処理内容が異なるもので異なる点を中心に説明する。

【００６４】本発明の比較判定処理は、特定形状検出手
段１５で検出された特徴コードを、第２の比較判定手段
１８において注目特徴点を中心として任意の許容範囲
（ｒｓ）内に対応する特徴点と順次結合し特徴コード列
データを生成するコード列化処理と、予め良品基板で作
成した特徴コード記憶手段１９からの特徴コード列とを
コード列単位で比較するコード列比較処理化ら構成され
る。図９（ａ）において、特定形状検出手段１５からの
特徴コード１０４は、ＦＩＦＯ１６１およびＩ／Ｆ回路
１６２を介してＣＰＵ１６０のソフトウエア処理によっ
て比較判定処理が実行される。まず、コード列化処理の
概念について図１５を用いて説明する。図１５（ａ）
は、あるパターンの特徴コード列の一例を示している
が、始点２４１”特徴コード１２”から終点２４２”特
徴コード６５”の８点の特徴コードを連結し、１つの特
徴コード列として取り扱うものである。図１５（ｂ）は
連結の手順について説明する図で、注目特徴点２４４を
中心に許容範囲２４９を設定し、その範囲内で注目特徴
点２４４の連結できる相手を検索する。このとき、最初
に連結する方向を右方向として注目特徴点２４４の特徴
コード”２１”に対応する特徴コード”１２”または”
１８”を探し連結する。特徴コード”２１”の右方向に
連結できる特徴コードは、方向”１”から方向”２”ま
たは方向”８”に変化する点しか存在しないために対応
する特徴コードとして”１２”または”１８”となる。
図１５（ｂ）の例では、右方向に存在する特徴コード”
１８”が連結できる。次に注目特徴点を特徴コード”１
８”にして、同様に対応する特徴コードを検索し許容範
囲に特徴点がなくなるまで繰り返して処理するもので、
許容範囲に対応する特徴点がなくなった時その注目特徴
点が終点２４２となる。今度は、左方向について同様の
処理を行うもので、許容範囲内において注目特徴点２４
４の特徴コード”２１”に対応する特徴コード”１２”
または”３２”を検索する。この場合は、特徴コード”
３２”が対応する特徴点となる。同様に対応する特徴コ
ードを検索し許容範囲に特徴点がなくなるまで繰り返し
て処理するもので、許容範囲に対応する特徴点がなくな
った時その注目特徴点が始点２４１となる。また、特徴
点を検索する際、その特徴コードによって検索する範囲
を決めることができ、例えば特徴コード”２１”で方
向”１”を検索する場合はその右横方向（または反対方
向）のみ検索すれば良く左横方向を検索する必要がない
ことがわかる。また、特徴コード列として連結する際
に、図１５（ｃ）で示すようなレジスタまたはバッファ
を用意し、最初の対応点２４０をレジスタの中心位置に
入れ、それを中心に連結すると容易にコード列が生成で
きる。次に、コード列化処理の手順について、図１６の
フローチャートに従って説明する。 ステップ１：まず、特徴コード記憶手段１３２から最初
の特徴点を対象点としてコード列レジスタの中央に保持
する。 ステップ２：対象点を中心に、許容領域を設定する。 ステップ３：許容領域内に候補点が存在する場合、対象
点の特徴コードの下位桁と同じ数字を特徴コードの上位
桁に持つ候補点をその対象点と同一特徴コード列グルー
プと見なす。候補点が複数存在する場合は最短距離の点
を選択する。例えば、対象点の特徴コードが”２１”の
場合下位桁は”１”となり、対象となる候補点の特徴コ
ードは”１８”と”１２”である。 ステップ４：対象となる候補点をコード列レジスタに連
結し、その候補点を対象点として次の候補点がなくなる
までステップ２から繰り返す。 ステップ５：対象となる候補点が存在しない場合は、そ
の対象点を終点としてコード列レジスタに連結し、ステ
ップ６に移る。 ステップ６：最初の対象点の位置に戻る。 ステップ７：対象点を中心に、許容領域を設定する。 ステップ８：許容領域内に候補点が存在する場合は、今
度は特徴コードの上位桁と同じ数字を特徴コードの下位
桁に持つ候補点をその対象点と同一特徴コードグループ
とみなす。 ステップ９：対象となる候補点をコード列レジスタに連
結し、その候補点を対象点として次の候補点がなくなる
までステップ７から繰り返す。 ステップ１０：対象となる候補点が存在しない場合は、
その対象点を始点としてコード列レジスタに連結し、連
結された特徴点の平均座標を演算し特徴コード列ファイ
ル（基準または検査）に登録してステップ１１に移る ステップ１１：特徴コード記憶手段に未処理の特徴コー
ドがあれば、ステップ１に戻り、なければ終了する。

【００６５】次に、コード列比較処理について、図１７
のフローチャートに従って説明する。 ステップ１：基準特徴コード列ファイルから特徴コード
列を取り出し、注目点とする。 ステップ２：基準特徴コード列の平均座標を中心に許容
範囲（ｒｃ）を設定する。 ステップ３：許容範囲内に対応する検査特徴コード列を
検査特徴コード列ファイルから検索する。存在しない場
合は欠陥として検査済みを登録し、存在する場合はステ
ップ４へ進む。 ステップ４：次に、基準特徴コード列と検査特徴コード
列を比較し一致する場合は照合したことを登録する。 ステップ５：未処理の基準特徴コード列がある場合は、
未処理の基準特徴コード列がなくなるまでステップ１か
ら繰り返す。 ステップ６：基準及び検査特徴コード列ファイルで照合
しなかった特徴コード列を検索し欠陥として欠陥情報記
憶手段に登録する。

【００６６】

【表１】

【００６７】

【表２】

【００６８】（表１）に特徴コード列ファイルの一例を
示し以下に説明する。（表１）は基準特徴コード列ファ
イルの一例を示し、（表２）は検査特徴コード列ファイ
ルの一例を示すもので、Ｎｏ．は発生順に付けた番号、
処理は未処理か処理済みかを１／０で示し、照合は照合
が”１”、未照合が”０”、対応Ｎｏは検査側の対応す
る番号を記載、基準特徴コード列はコード列化処理で生
成した特徴コード列、平均アドレスはコード列化処理で
演算した特徴点の平均座標（Ｘ座標、Ｙ座標）を示して
いる。（表１）で”０００４”の基準特徴コード列は、
検査特徴コード列と照合しなかった為に未照合とな
り、”０００６”の基準特徴コード列および図（表２）
の”０００４”の検査特徴コード列は対応する特徴コー
ド列が存在しなかった為に未照合となっている。また、
コード列化処理とコード列比較処理を行った後に、一致
しなかった特徴コード列を再度コード列化処理の許容領
域を拡大して繰り返して処理することも効果があり有効
な処理である。

【００６９】（実施例４）以下、本発明の第４の実施例
について説明する。本発明の第４の実施例は、配線パタ
ーン検査装置において第２の比較判定手段１８における
特定形状検出手段１５からの特徴コードの比較判定処理
であり、特定形状検出手段１５は実施例２と同様で、第
２の比較判定手段１８のブロック構成図は実施例３で説
明した図９（ａ）と同様であり異なるのは比較判定処理
の処理内容が異なるもので異なる点を中心に説明する。
図９（ａ）において、特定形状検出手段１５からの特徴
コード１０４は、ＦＩＦＯ１６１およびＩ／Ｆ回路１６
２を介してＣＰＵ１６０のソフトウエア処理によって比
較判定処理が実行される。

【００７０】本発明の比較判定処理は、特定形状検出手
段１５で検出された特徴コードを、第２の比較判定手段
１８において注目特徴点を中心として任意の許容範囲
（ｒｓ）内に対応する特徴点と順次結合し特徴コード列
データを生成するコード列化処理と、予め良品基板で作
成した特徴コード記憶手段１９からの特徴コード列とを
整列させて、対応付けできなかった余分な特徴コード
（余剰コード列）がペアコード列であるかどうかを判定
してコード列の類似的な比較を行うコード列類似比較処
理から構成される。

【００７１】本発明の第２の比較判定手段について説明
するが、コード列化処理については、実施例３と同じで
あるので省略し、コード列の整列化について図１９を用
いて説明する。図１９の４０１は基準特徴コード列、４
０２は検査特徴コード列である。２つの特徴コード列
で、特徴コードが同じで最短距離に存在する特徴点をそ
れぞれ対応させる処理を整列化と呼ぶ。４０１と４０２
の特徴コード列を整列化すると、特徴点４０３と特徴点
４０４に対応する特徴点は基準特徴コード列４０１には
ないことがわかる。４０３と４０４のような対応付けで
きない余分な特徴コードを余剰コード列と呼ぶ。この余
剰コード列が、基準コード列４０１と検査コード列４０
２の違いを表している。上記の処理を特徴点を総当たり
で行うと膨大な時間がかかるため実用的ではない。そこ
で本実施例では、ＤＰマッチング(Dynamic Programming
Matching)の手法を応用して、非常に高速に特徴コード
列を整列する事を行っている。ＤＰマッチング法は、音
声認識やパターンマッチングにおいて比較的良く知られ
た手法であり、（上坂吉則・尾関和彦：パターン認識と
学習のアルゴリズム，文一総合出版，９１−１０８）に
説明されているので詳しい理論は省略するものとする。

【００７２】ＤＰマッチングを用いて特徴コード列を整
列する処理について以下に説明する。

【００７３】整列する特徴コード列をそれぞれ、Ａ＝ａ
1ａ2…ａＩ、Ｂ＝ｂ1ｂ2…ｂＪとする。Ｉは特徴コード
列Ａの長さ、Ｊは特徴コード列Ｂの長さである。次に、
（数１５）の評価式を与える。（数１５）式は、特徴コ
ードａとｂとの類似度と呼ぶ。ＤＰマッチングでは、優
先順位の高い特徴コードの組み合わせほど（数１５）式
の評価値が小さくなるように定義する必要がある。本実
施例では、特徴コードが同じで最短距離にあるものほど
優先順位が高いので、ａとｂの特徴コードが同じであれ
ば”その特徴点の間の距離値”、ａとｂの特徴コードが
異なっていれば”４００”、ａとｂのどちらかが脱落し
ている場合には”１００”という評価値を出力するよう
に（数１５）式を定義した。そして、（数１５）の式の
値の和が最小になるように特徴コードを対応させて行け
ば特徴コード列を整列化できる。また、効率的に整列化
するために（数１６）と（数１７）を用いる。ここでｇ
（ｉ，ｊ）は、Ａのうちのａ1ａ2…ａiまでの特徴コー
ド列とＢのうちのｂ1ｂ2…ｂjまでの特徴コード列を整
列化した場合の対応する特徴点のそれぞれの類似度（数
１５）の和を示す。ｇ（Ｉ，Ｊ）が、特徴コード列Ａと
Ｂを整列した場合の類似度（数１５）の和を意味する。
（数１７）の式は漸化式であり、（数１６）を初期値と
して、すでに計算したｇ（ｉ−１，ｊ）、ｇ（ｉ−１，
ｊ−１）およびｇ（ｉ，ｊ−１）の値を用いて、ｇ
（ｉ，ｊ）を最小にする特徴コードの組み合わせを選択
している。このように、過去の最小値を使って現在の値
を計算することで、わずかな計算量で最小のｇ（ｉ，
ｊ）を求める事ができる。この計算をｉ＝１〜Ｉ、ｊ＝
１〜Ｊまで続けて行けば最後にｇ（Ｉ，Ｊ）が求められ
る。さらに、ｇ（ｉ，ｊ）を計算するごとに、対応でき
なかった特徴コードを記憶しておけば、特徴コード列Ａ
とＢを整列化したときの余剰コード列がわかる。

【００７４】

【数１５】

【００７５】ここで、ａ＝｛Ca, Xa, Ya｝、ｂ＝｛Cb,
Xb, Yb｝はそれぞれ特徴コードを表し、＊は特徴コード
の脱落を表す。

【００７６】

【数１６】

【００７７】

【数１７】

【００７８】ここで、ｍｉｎ｛｝は最小値を求める演算
子を意味している。

【００７９】

【表３】

【００８０】

【表４】

【００８１】（表３）および（表４）にコード列整列化
の一例を示し以下に説明する。（表３）は整列させる特
徴コード列を示し、（表４）はコード列整列化処理の一
例を示し、ｉ，ｊ，はそれぞれのｉ，ｊの値、ｇ（ｉ，
ｊ）は（数１７）の式の計算結果を（数１５）の評価式
の形で表し、整列化はそのときに対応する特徴コードの
組み合わせ、余剰コード列は余ったコード列をそれぞれ
示す。ｉ＝１〜４とｊ＝１〜２との全てについて計算し
た結果を（表４）に示す。よって、（表３）の特徴コー
ド列の余剰コード列は”８１−１８”となる。

【００８２】次に、コード列類似比較処理の概念につい
て、図１９を用いて説明する。図１９はある基準特徴コ
ード列と検査特徴コード列の比較判定の１例を示してい
る。検査のパターンが量子化誤差のため、基準と検査の
特徴コード列は一致しない。ここで、コード列整列化を
行うと量子化誤差の部分が余剰コード列として求められ
る。この余剰コード列から基準と検査とがどれだけ違っ
ているかがわかる。本実施例においては、余剰コード列
がペアコード列であれば特徴コード列は一致していると
する。ペアコード列とは、以下のように定義するものと
し、図２０を用いて説明する。図２０（ａ）は量子化誤
差と特徴コード列を示し、図２０（ｂ）は大きな段差部
分とその特徴コード列を示している。ペアコード列と
は、”１２−２１”のように互いの特徴コードの下位桁
と上位桁が入れ替わった組み合わせのコードを持ち、な
おかつ互いが任意の許容範囲（ｒｐ）内に存在するコー
ド列と定義する。図２０（ａ）のように、特徴コード列
が”１２−２１”で互いの点の距離が許容範囲（ｒｐ）
内であるのでペアコード列とする。また、図２０（ｂ）
の大きな段差の場合は、特徴コード列は”１２−２１”
であるが、互いの点が許容範囲（ｒｐ）内にないためペ
アコード列にはならない。このように許容範囲（ｒｐ）
を適当に設定する事により数画素程度の量子化誤差と大
きな段差部分とを区別する事ができる。このようなペア
コード列を消去あるいは無視する事により、量子化誤差
によるパターン形状の不安定性を許容して、精度の高い
検査が可能となる。

【００８３】コード列類似比較処理について、図２１の
フローチャートに従って説明する。 ステップ１：基準特徴コード列ファイルから特徴コード
列を取り出し、注目点とする。 ステップ２：基準特徴コード列の平均座標を中心に許容
範囲（ｒｃ）を設定する。 ステップ３：許容範囲内に対応する検査特徴コード列を
検査特徴コード列ファイルから検索する。存在しない場
合は欠陥として検査済みを登録し、存在する場合はステ
ップ４へ進む。 ステップ４：次に、基準特徴コード列と検査特徴コード
列を整列させ、対応付けできなかった余分なコード列
（余剰コード列）を取り出す。 ステップ５：余剰コード列がなかった場合は照合した事
を登録する。 ステップ６：余剰コード列がペアコード列であった場合
は照合した事を登録する。 ステップ７：未処理の基準特徴コード列がある場合は、
未処理の基準特徴コード列がなくなるまでステップ１か
ら繰り返す。 ステップ８：基準及び検査特徴コード列ファイルで照合
しなかった特徴コード列を検索し欠陥として欠陥情報記
憶手段に登録する。

【００８４】

【表５】

【００８５】

【表６】

【００８６】（表５）、（表６）に特徴コード列ファイ
ルの一例を示し以下に説明する。（表５）は基準特徴コ
ード列ファイルの一例を示し、（表６）は検査特徴コー
ド列ファイルの一例を示すもので、Ｎｏ．は発生順に付
けた番号、処理は未処理か処理済みかを１／０で示し、
照合は照合が”１”、未照合が”０”、対応Ｎｏは検査
側の対応する番号を記載、基準特徴コード列はコード列
化処理で生成した特徴コード列、平均アドレスはコード
列化処理で演算した特徴点の平均座標（Ｘ座標、Ｙ座
標）を示している。（表５）で”０００４”の基準特徴
コード列は、（表６）の”０００６”の検査コード列と
整列化した結果、余剰コード列が”６５−６４−４３−
３２”でペアコード列でないので未照合となってい
る。”０００６”の基準特徴コード列は、（表６）の”
０００４”の検査特徴コード列と整列化した結果、余剰
コード列が”１２−２１”で、ペアコード列だったので
照合となる。

【００８７】（実施例５）以下、本発明の第５の実施例
について説明する。本発明の第５の実施例は、配線パタ
ーン検査装置において第２の比較判定手段１８における
特定形状検出手段１５からの特徴コードの比較判定処理
であり、特定形状検出手段１５は実施例２と同様で、第
２の比較判定手段１８のブロック構成図は実施例３で説
明した図９（ａ）と同様であり異なるのは比較判定処理
の処理内容が異なるもので異なる点を中心に説明する。
図９（ａ）において、特定形状検出手段１５からの特徴
コード１０４は、ＦＩＦＯ１６１およびＩ／Ｆ回路１６
２を介してＣＰＵ１６０のソフトウエア処理によって比
較判定処理が実行される。

【００８８】本発明の比較判定処理は、特定形状検出手
段１５で検出された特徴コードを、第２の比較判定手段
１８において注目特徴点を中心として任意の許容範囲
（ｒｓ）内に対応する特徴点と順次結合し特徴コード列
データを生成するコード列化処理と、予め良品基板で作
成した特徴コード記憶手段１９からの特徴コード列とを
コード列単位で比較するコード列比較処理と、不一致と
なった特徴コード列に欠陥形状を示す特定の基本コード
列が含まれているかを検査し、欠陥の種類を判定する欠
陥形状判定処理から構成される。

【００８９】本発明の第２の比較判定手段について説明
するが、コード列化処理とコード列比較処理について
は、実施例３と同じであるので説明は省略し、異なる欠
陥形状判定処理について以下に説明する。ただし、コー
ド列比較処理のかわりに、実施例４で説明したコード列
類似比較処理を使っても良い。図２２（ａ）〜（ｆ）は
プリント基板における主な６種類の欠陥とその特徴コー
ド列の一例を示している。実際の欠陥は、もっと複雑な
特徴コード列を持っている場合もあるが、図２２の特徴
コード列の要素が必ず含まれている。例えば、あるショ
ートの特徴コード列”１２−２３−３２−２３−３４−
４５”と”５６−６７−７６−６７−７８−８１”に
は、それぞれ”１２−２３−３４−４５”と”５６−６
７−７８−８１”の要素が必ず含まれる。このような特
徴コード列を基本コード列と呼ぶものとする。

【００９０】

【表７】

【００９１】

【表８】

【００９２】

【表９】

【００９３】

【表１０】

【００９４】

【表１１】

【００９５】

【表１２】

【００９６】（表７）〜（表１２）は、図２２の６種類
の欠陥に対応する全ての基本コード列とそれに対応する
識別コードを与えた表である。欠陥の種類を判定するた
めには、（表７）〜（表１２）に示された基本コード列
の要素が欠陥の特徴コード列に含まれていることを調べ
ればよい。また図２２（ａ）、（ｃ）からわかるよう
に、ショートおよび断線は、コ型の基本コード列が２つ
対応することから判断できる。

【００９７】欠陥形状判定処理の手順について、図２３
のフローチャートに従って説明する。 ステップ１：欠陥情報記憶手段から不一致となった特徴
コード列を取り出して注目コード列とする。 ステップ２：注目コード列にどの基本コード列の要素が
含まれているかを検査する。ステップ３：含まれていな
い場合は注目コード列は照合として欠陥情報記憶手段か
ら消去する。 ステップ４：基本コード列が含まれている場合は、欠陥
情報記憶手段の注目コード列の箇所に基本コード列の識
別コードを登録する。 ステップ５：欠陥情報記憶手段に未処理の特徴コード列
がある場合は、なくなるまでステップ１から繰り返す。 ステップ６：欠陥情報記憶手段から識別コードが登録さ
れた特徴コード列を注目点とする。 ステップ７：注目コード列が”コ型”の基本コード列で
あるかどうか調べる。 ステップ８：”コ型”以外の基本コード列はそのまま欠
陥種類を登録する。 ステップ９：”コ型”の基本コード列については、対応
する相手を探す。 ステップ１０：対応する相手が存在する場合には、基本
コード列の組み合わせから欠陥種類を登録する。 ステップ１１：識別コードの登録された特徴コード列が
なくなるまで、ステップ６から繰り返す。

【００９８】

【表１３】

【００９９】（表１３）は、検査データの欠陥情報ファ
イルの一例である。ここで、Ｎｏ．は検査特徴コード列
の通し番号に対応し、ｘ、ｙは特徴コード列の平均座
標、識別コードは特徴コード列に（表７）〜（表１２）
の基本コード列が対応した場合の識別コード、対応コー
ド列はコ型基本コード列の場合の対応する相手の通し番
号を示し、欠陥種類は判定された欠陥種類、特徴コード
列は不一致であった検査の特徴コード列である。”２４
１９”と２４２０”はそれぞれ識別コードが”Ａ１”
と”Ａ５”であり、互いに近傍にあるので”ショート”
と判定されている。また、”２７９３”は”Ｃ７”の基
本コード列が対応して、”欠け”と判定される。”４６
６４”と”５１５６”とは対応する基本コード列がない
ため、欠陥情報フィルから消去される。”６１２３”
は”Ｂ７”の基本コード列と対応する。 （実施例６）以下、本発明の第６の実施例について説明
する。本発明の第６の実施例は、配線パターン検査装置
において第２の比較判定手段１８における特定形状検出
手段１５からの特徴コードの比較判定処理であり、特定
形状検出手段１５は実施例２と同様で、第２の比較判定
手段１８のブロック構成図は実施例３で説明した図９
（ａ）と同様であり異なるのは比較判定処理の処理内容
が異なるもので異なる点を中心に説明する。図９（ａ）
において、特定形状検出手段１５からの特徴コード１０
４は、ＦＩＦＯ１６１およびＩ／Ｆ回路１６２を介して
ＣＰＵ１６０のソフトウエア処理によって比較判定処理
が実行される。

【０１００】本発明の比較判定処理は、特定形状検出手
段１５で検出された特徴コードを、第２の比較判定手段
１８において注目特徴点を中心として任意の許容範囲
（ｒｓ）内に対応する特徴点と順次結合し特徴コード列
データを生成するコード列化処理と、予め良品基板で作
成した特徴コード記憶手段１９からの特徴コード列とを
コード列単位で比較するコード列比較処理と、不一致と
なった特徴コード列に欠陥形状を示す特定の基本コード
列が含まれているかを検査し、欠陥の種類を判定する欠
陥形状判定処理と、判定した欠陥種類から、欠け、突起
等の欠陥についてのみ欠陥面積を演算し予め設定した大
きさを越える欠陥だけを検出する面積演算処理から構成
される。

【０１０１】本発明の第２の比較判定手段について説明
するが、コード列化処理と、コード列比較処理、欠陥形
状判定処理について（実施例５）と同じであるので省略
し、面積演算処理の概念について説明する。不一致であ
った特徴コード列を欠陥と判定する場合、欠け及び突起
などの欠陥はその面積値に依存し、面積値が使用者の設
定した値よりも小さい場合は通知する必要はない。その
ため、欠け及び突起の面積を計算する事が必要となって
くる。そこで、特徴点を包括する矩形領域の面積値を欠
陥形状のおおよその面積として計算して、予め設定した
許容値（ｓｃ）を越えた場合に欠陥として通知する処理
を面積演算処理と呼ぶ。

【０１０２】面積演算処理の手順を欠けを例にし、図２
４を用いて説明する。図２４において、始点６００と終
点６０１とを結ぶ直線６０２の長さｌと、直線６０２か
らの最遠の点６０３との距離ｈとを掛けた値が矩形領域
６０４の面積である。ここで、始点６００と終点６０１
との距離ｌは（数１８）で与えられ、直線６０２からの
点６０３との距離ｈは（数１９）で与えられる。したが
って、矩形領域の面積Ｓは（数２０）で算出する事がで
きる。

【０１０３】

【数１８】

【０１０４】ただし、始点座標（ｘ0，ｙ0）、終点座標
（ｘn，ｙn）である。

【０１０５】

【数１９】

【０１０６】ただし、最遠の点の座標（ｘmax，ｙmax）
である。

【０１０７】

【数２０】

【０１０８】面積演算処理について、図２５のフローチ
ャートに従って説明する。 ステップ１：欠陥形状判定処理から、欠けおよび突起と
して通知された特徴コード列を注目コード列とする。 ステップ２：注目コード列の始点と終点と最遠の点の座
標から、矩形領域の面積値を算出する。 ステップ３：求めた面積値が許容値（ｓｃ）を越えた場
合には、欠陥として登録。 ステップ４：許容値（ｓｃ）を越えなかった場合には、
登録しない。 ステップ５：欠けおよび突起の欠陥がなくなるまでステ
ップ１を繰り返す。

【０１０９】上記の面積演算処理により、欠け及び突起
は、予め使用者が設定した値と比較する事によって高精
度に比較判定することができる。また、ピンホールや銅
残りについても、同様の矩形領域で面積演算処置を行
い、デザインルール手段からの欠陥通知と統合して作業
者にレポートする事も容易に実現できる。

【０１１０】（実施例７）以下、本発明の第７の実施例
について説明する。本発明の第７の実施例は、配線パタ
ーン検査装置において第２の比較判定手段１８における
特定形状検出手段１５からの特徴コードの比較判定処理
であり、特定形状検出手段１５は実施例２と同様で、第
２の比較判定手段１８のブロック構成図は実施例３で説
明した図９（ａ）と同様であり異なるのは比較判定処理
の処理内容が異なるもので異なる点を中心に説明する。
図９（ａ）において、特定形状検出手段１５からの特徴
コード１０４は、ＦＩＦＯ１６１およびＩ／Ｆ回路１６
２を介してＣＰＵ１６０のソフトウエア処理によって比
較判定処理が実行される。

【０１１１】本発明の比較判定処理は、特定形状検出手
段１５で検出された特徴コードを、第２の比較判定手段
１８において注目特徴点を中心として任意の許容範囲
（ｒｓ）内に対応する特徴点と順次結合し特徴コード列
データを生成するコード列化処理と、特徴コード列から
ペアコード列を消去するペアコード列消去処理と、予め
良品基板で作成した特徴コード記憶手段１９からの特徴
コード列とをコード列単位で比較するコード列比較処理
から構成される。

【０１１２】本発明の第２の比較判定手段について説明
するが、コード列化処理とコード列比較処理について
は、実施例３と同じであるので説明は省略し、ペアコー
ド列消去処理について図２６を用いて説明する。図２６
は特徴コード列のデータの一例である。図２６はコード
列化処理によって特徴コード列化されたデータである。
まず、ペアコード列になる特徴コードの組み合わせは、
特徴点７０１”１８”と７０２”８１”かあるが、互い
の距離が許容範囲（ｒｐ）より大きいので消去できな
い。次に特徴点７０３”１２”と７０４”２１”が該当
して、さらに互いの距離が許容範囲（ｒｐ）内に存在す
るので消去できる。本実施例では、コード列化処理の後
にペアコード列消去を行ったが、コード列化処理の時に
ペアコード列を連結せずに特徴コード列を生成しても同
じ結果が得られる。

【０１１３】（実施例８）以下、本発明の第８の実施例
について、図２７を参照しながら説明する。

【０１１４】図３１は本発明の第８の実施例の配線パタ
ーン検査装置における特定形状検出手段１５のブロック
構成図である。図２７において、２０１は方向コード付
与手段、８０１は方向コード変換手段、２０２は特徴抽
出手段、８００は方向コード画像を示すものである。図
１０の構成と異なるものは、１画素程度の量子化誤差に
よる不安定な特徴点を除去するために、予め注目画素の
方向コードが２つの輪郭画素の方向コードと異なる場合
に、前記注目画素の方向コードを付け変える方向コード
変換手段８０１を設けたものである。

【０１１５】方向コード変換手段８０１以外は第９の実
施例と同じであるため説明は省略し、方向コード変換手
段８０１の具体的な処理について図２８と図２９を用い
て説明する。図２８は、方向コード変換手段８０１の回
路構成図であり、８０２は奇数の方向コードだけを変換
する第１の方向コード変換部、８０３は偶数の方向コー
ドだけを変換する第２の方向コード変換部である。ま
ず、第１の方向コード変換部８０２の具体的処理につい
て図２９を用いて説明する。図２９は、第１の方向コー
ド変換部の回路構成図であり、８１１はラインメモリ、
８１２は多値の３×３走査窓、８１３〜８２０は比較
器、８２１は注目画素位置Ｄ０のＬＳＢ信号、８２３は
窓内データＤ０〜Ｄ８をＬＵＴ８２２の出力８２４によ
って選択するＭＰＸである。８２５はＭＰＸの出力であ
る。第１の方向コード変換部８０２は、方向コード画像
８００を走査窓８１２で走査し、周辺画素Ｄ１〜Ｄ８の
方向コードを比較器８１３〜８２０およびＭＰＸ８２３
に出力する。比較器８１３〜８２０は、図３０に示すパ
ターンに方向コードが存在し、かつ注目画素に隣接する
画素の方向コードが同一の値であるときのみに、値”
１”を出力する。図３０に示すパターンは、方向コード
の変換が必要なパターンを示しているもので、黒の画素
は”１〜８”の方向コード、白の画素はそれ以外の値を
示す。ＭＰＸ８２３の選択信号８２４は、比較器８１３
〜８２０の出力と注目画素位置Ｄ０のＬＳＢ信号８２１
（つまり、注目画素位置Ｄ０の方向コードが偶数の時に
は値”０”、奇数の時には値”１”である）を入力し、
（表１４）に示すテーブルの記述されたＬＵＴ８２２で
ＭＰＸ８２３の選択信号８２４を出力する。また、ＭＰ
Ｘ８２３は、選択信号８２４に従って（表１４）の示す
ようにＤ０〜Ｄ８の方向コードを選択して、信号８２５
を出力する。。また、第２の方向コード変換部も第１の
方向コード変換部と同様な処理を行うもので、異なるの
はＬＵＴ８２２のテーブルで（表１５）に示す。

【０１１６】

【表１４】

【０１１７】

【表１５】

【０１１８】次に、方向コード変換手段８０１の処理例
を図３１及び図３２に示し、以下に説明する。図３１
は、入力された方向コード画像を示しており、特に注目
すべき点８３０、８３１、８３２について説明する。図
３２は、８３０、８３１、８３２の処理結果を示してい
る。特徴点８３０は、方向コードの変換の必要のない点
であり、（表１４）のテーブルに基づき、注目画素はＤ
０の方向コードが選択され入力（図３２（ａ））と出力
（図３２（ｄ））は同じ結果になる。特徴点８３１は、
比較器８１８の”１”となりＭＰＸは注目画素はＤ７の
方向コード”２”が選択され、図３２（ｂ）が図３２
（ｅ）に変換される。特徴点８３２も同様で、図３２
（ｃ）が図３２（ｆ）に変換されることになる。また、
方向コードの変換を、注目画素位置の方向コード値（奇
数と偶数）によって第１の方向コード変換部と第２の方
向コード変換部に分けて処理する理由は、方向コード
が”２３２３２３２３”のようになったいる場合１種類
の方向コード変換処理で行うと”２２３２３２３３”と
なり入れ替わるだけとなるためである。以上説明したよ
うに、本発明は方向コード変換手段により方向コードを
変換することにより、量子化誤差等により発生した凸凹
を修正し、安定した検査が出来るものである。

【０１１９】

【発明の効果】以上のように本発明の効果は、第１に、
ミクロ検査としてのデザインルール検査手段では信号線
の線幅など設計ルールに基づいた特徴情報の検出を行
い、マクロ検査としての特定形状検出手段では矩形パタ
ーンのコーナーなど所定の図形形状を検出することによ
り、基板上の各種パターンに適合したミクロ検査とマク
ロ検査を並行して検査するため、処理領域を分けること
なく基板に存在する多種多様な欠陥に対し見落としや誤
報のない高精度かつ高機能の配線パターン検査装置が実
現できる。

【０１２０】第２に、特定形状検出手段において、画像
の輪郭位置にエッジの方向を表す方向コードを与え、方
向コードの変化する点を特徴点として検出し、この特徴
点の座標と方向コードの変化点を良品基板からの特徴コ
ードと比較することで局所的な処理でラージショート、
断線、欠け等のマクロな欠陥が検出でき信頼性が高く小
型の配線パターン検査装置が実現できる。

【０１２１】第３に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの方向コードの変化位置とコードか
らなる特徴コードを入力し、任意の範囲内に対応する特
徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予め良
品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コード
列とを特徴コード列単位で比較判定することでエッジの
微細な形状変化に強い判定のできる信頼性の高い配線パ
ターン検査装置が実現できる。

【０１２２】第４に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの方向コードの変化位置とコードか
らなる特徴コードを入力し、任意の範囲内に対応する特
徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予め良
品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コード
列とを特徴コード列単位で比較判定する際、類似性で判
定することでエッジの微細な形状変化で欠落した特徴コ
ード等による誤判定を防止し信頼性の高い安定した判定
の出来る配線パターン検査装置を実現できる。

【０１２３】第５に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの方向コードの変化位置とコードか
らなる特徴コードを入力し、任意の範囲内に対応する特
徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予め良
品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コード
列とを特徴コード列単位で比較判定し、不一致になった
特徴コード列にショート、断線、欠け及び突起等を示す
特定の基本コード列の要素が含まれている検査し欠陥の
種類を判定することで工程管理を容易とし、更に作業者
にとって判り易くすることができる簡便で操作性の良い
配線パターン検査装置を実現できる。

【０１２４】第６に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの方向コードの変化位置とコードか
らなる特徴コードを入力し、任意の範囲内に対応する特
徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予め良
品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コード
列とを特徴コード列単位で比較判定し、不一致になった
特徴コード列にショート、断線、欠け及び突起等を示す
特定の基本コード列の要素が含まれている検査し欠陥の
種類を判定した後に、特徴コード列から欠陥の面積を演
算し予め設定した大きさの欠陥のみ検出することで誤判
定を防止することのできる信頼性の高い配線パターン検
査装置を実現できる。

【０１２５】第７に、第２の比較判定手段において、特
定形状検出手段からの方向コードの変化位置とコードか
らなる特徴コードを入力し、任意の範囲内に対応する特
徴コードと順次連結して特徴コード列を生成し、予め良
品基板で生成した特徴コード記憶手段からの特徴コード
列とを特徴コード列単位で比較判定し、不一致となった
特徴コード列にエッジの微細な形状変化で発生したペア
コード列が含まれている場合は欠陥としないことにより
を虚報を削減し安定した検査が出来る配線パターン検査
装置を実現できる。

【０１２６】第８に、特定形状検出手段において、画像
の輪郭位置にエッジの方向を表す方向コードを与え、注
目画素に連結している２つの輪郭画素の方向コードが互
いに同一コードであり、かつ前記注目画素の方向コード
が前記２つの輪郭画素の方向コードと異なる場合に、注
目画素の方向コードを付け変えて特徴抽出する事によ
り、量子化誤差等により発生した凸凹をキャンセルする
ことで特徴点数が削減できるとともに虚報を削減し信頼
性の高い配線パターン検査装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における配線パターン検
査装置のブロック結線図

【図２】同配線パターン検査装置におけるスルーホール
部の縞模様の２値画像を示す図

【図３】同配線パターン検査装置におけるスルーホール
検出手段のブロック結線、及びその概念図

【図４】同配線パターン検査装置におけるスルーホール
領域抽出部のブロック結線、及びその概念図

【図５】同配線パターン検査装置における膨張処理部の
走査窓の画素配置を示す図

【図６】同配線パターン検査装置におけるデザインルー
ル検査手段のブロック結線、及び処理例を示す図

【図７】同配線パターン検査装置における特定形状検出
手段のブロック結線図

【図８】同配線パターン検査装置における特定形状検出
手段のコーナ識別のパターン例を示す図

【図９】同配線パターン検査装置における比較判定手段
のブロック結線とその概念図

【図１０】本発明の第２の実施例における同配線パター
ン検査装置の特定形状検出手段のブロック結線図

【図１１】同配線パターン検査装置における方向コード
付与手段の詳細ブロック結線、及びその概念図

【図１２】同配線パターン検査装置における方向コード
付与手段の処理例を示す図

【図１３】同配線パターン検査装置における特徴抽出手
段の詳細ブロック結線図

【図１４】同配線パターン検査装置における特徴抽出手
段の方向コードの変化点の検出例を示す図

【図１５】本発明の第３の実施例における同配線パター
ン検査装置の特定形状検出手段のコード列化を示す概
念、および連結の手順を説明する図

【図１６】同配線パターン検査装置の特定形状検出手段
のコード列化の処理フローを示す図

【図１７】同配線パターン検査装置の特定形状検出手段
の特徴コード列比較の処理フローを示す図

【図１８】本発明の第４の実施例における特徴コード列
の整列化を示す図

【図１９】同第４の実施例におけるコード列類似比較処
理の概念図

【図２０】同第４の実施例におけるペアコード列を示す
図

【図２１】同第４の実施例における類似比較処理のフロ
ー図

【図２２】本発明第５の実施例における欠陥判定処理の
代表的な欠陥を示す図

【図２３】同第５の実施例における欠陥判定処理のフロ
ー図

【図２４】本発明第６の実施例における面積演算処理の
概念図

【図２５】同第６の実施例における面積演算処理のフロ
ー図

【図２６】本発明第７の実施例におけるペアコード列消
去処理の処理を示す図

【図２７】本発明の第８の実施例における配線パターン
検査装置の特定形状検出手段のブロック結線図

【図２８】同第８の実施例における方向コード変換手段
のブロック結線図

【図２９】同第８の実施例における第１の方向コード変
換部の詳細ブロック結線図

【図３０】同第８の実施例における方向コード変換の対
象パターン例を示す図

【図３１】同第８の実施例における処理例を示す図

【図３２】同第８の実施例における処理の結果を示す図

【符号の説明】

１１ 画像入力手段 １２ ２値化手段 １３ スルーホール検出手段 １４ デザインルール検査手段 １５ 特定形状検出手段 １６ 第１の比較判定手段 １７ 特徴情報記憶手段 １８ 第２の比較判定手段 １９ 特徴コード記憶手段 ２４ ＣＣＤカメラ ３０ スルーホール領域抽出部 ３１ 膨張処理部 ３６ 座標検出部 ４０〜４３ 塗り潰し回路 ４４〜４７ 収縮回路 ４９ 膨張回路 ７０ 細線化処理部 ７１ 距離変換処理部 ７２ 特徴抽出部 ７３ 測長回路 ７４ 形状検出回路 ７６ 座標検出部 ９０ ５×５窓走査回路 ９１ ３×３窓走査回路 ９２ エッジ検出回路 ９３ 形状検出ＬＵＴ ９５ 座標検出部 １３３〜１３４、１６１ ＦＩＦＯメモリ １３６、１６２ Ｉ／Ｆ回路 １３１ 欠陥情報記憶手段 １３０、１６０ ＣＰＵ ２０１ 方向コード付与手段 ２０２ 特徴抽出手段 ２１１ ラインメモリ ２１２ 走査窓 ２１３ ＬＵＴ ２２１ ラインメモリ ２２２ 走査窓 ２２３ ＭＰＸ ２２４ ＬＵＴ ２２８ ＸＹ座標発生器 ４０１ 基準特徴コード列 ４０２ 検査特徴コード列 ４０３〜４０４ 特徴点 ６００ 特徴コード列の始点 ６０１ 特徴コード列の終点 ６０２ 始点と終点を結ぶ直線 ６０３ 直線からの最遠点 ７０１〜７０４ 特徴点 ８００ 方向コード画像 ８０１ 方向コード変換手段 ８０２ 第１の方向コード変換部 ８０３ 第２の方向コード変換部 ８１１ ラインメモリ ８１２ 多値の走査窓 ８１３〜８２０ 比較器 ８２２ ＬＵＴ ８２３ ＭＰＸ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 15/64 Ｄ 7631−5Ｌ 15/70 ４５５ Ｂ 8837−5Ｌ (72)発明者 川上 秀彦 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 川村 秀昭 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板を上方からの反射照明と下
   方からの透過照明で照明し、プリント基板の反射光と透
   過光を検知し光電変換する画像入力手段と、前記画像入
   力手段からの濃淡画像を２値画像に変換する２値化手段
   と、前記２値化手段からの２値画像からスルーホールを
   分離抽出しスルーホールを充填した画像を生成するとと
   もに、パッドの座残り幅が不足する位置を検出するスル
   ーホール検出手段と、前記２値化手段またはスルーホー
   ル検出手段からの２値画像に対し、線幅や線間隔を測定
   し設計ルールに定められた基準に違反する位置、断線及
   び分岐の位置を特徴情報として検出するデザインルール
   検査手段と、前記２値化手段またはスルーホール検出手
   段からの２値画像に対し、所定の形状を有する位置を特
   徴コードとして検出する特定形状検出手段と、良品基板
   を用いてデザインルール検査手段からの特徴情報を記憶
   する特徴情報記憶手段と、良品基板を用いて特定形状検
   出手段からの特徴コードを記憶する特徴コード記憶手段
   と、前記スルーホール検出手段及びデザインルール検査
   手段により検出された特徴情報と、前記特徴情報記憶手
   段からの特徴情報とを比較し真の欠陥のみを検出する第
   １の比較判定手段と、前記特定形状検出手段により検出
   された特徴コードと、前記特徴コード記憶手段からの特
   徴コードとを比較し真の欠陥のみを検出する第２の比較
   判定手段を備えた配線パターン検査装置。
2. 【請求項２】 特定形状検出手段において、画像の輪郭
   位置にエッジの方向を表す方向コードを与える方向コー
   ド付与手段と、方向コードの変化する点を特徴点として
   検出し、前記特徴点の座標と方向コードの変化を表す特
   徴コードを生成する特徴抽出手段を備えたことを特徴と
   する請求項１記載の配線パターン検査装置。
3. 【請求項３】 第２の比較判定手段において、特定形状
   検出手段からの特徴点の座標と方向コードの変化を表す
   特徴コードを任意の許容範囲内に対応する特徴コードと
   順次連結して特徴コード列を生成し、予め良品基板で生
   成した特徴コード記憶手段からの特徴コード列とをコー
   ド列単位で比較判定することを特徴とする請求項２記載
   の配線パターン検査装置。
4. 【請求項４】 第２の比較判定手段において、特定形状
   検出手段からの特徴点の座標と方向コードの変化を表す
   特徴コードを任意の許容範囲内に対応する特徴コードと
   順次連結して第１の特徴コード列を生成し、予め良品基
   板で生成した特徴コード記憶手段からの第２の特徴コー
   ド列とをコード列単位で比較判定する際に、第１、第２
   の両者のコード列の特徴コードを順次類似性で比較し、
   欠落特徴コードを補間し、欠落特徴コードがペアコード
   列なら照合とし、それ以外は欠陥と判定処理することを
   特徴とする請求項３記載の配線パターン検査装置。
5. 【請求項５】 第２の比較判定手段において、特定形状
   検出手段からの特徴点の座標と方向コードの変化を表す
   特徴コードを任意の許容範囲内に対応する特徴コードと
   順次連結して第１の特徴コード列を生成し、予め良品基
   板で生成した特徴コード記憶手段からの第２の特徴コー
   ド列とをコード列単位で比較判定し、不一致になった特
   徴コード列にショート、断線、欠け、突起等を示すの特
   定の基本コード列の要素が含まれているかを検査し、欠
   陥の種類を判定することを特徴とする請求項３または４
   記載の配線パターン検査装置。
6. 【請求項６】 第２の比較判定手段において、特定形状
   検出手段からの特徴点の座標と方向コードの変化を表す
   特徴コードを任意の許容範囲内に対応する特徴コードと
   順次連結して第１の特徴コード列を生成し、予め良品基
   板で生成した特徴コード記憶手段からの第２の特徴コー
   ド列とをコード列単位で比較判定し、不一致になった特
   徴コード列にショート、断線、欠け、突起等を示すの特
   定の基本コード列の要素が含まれているかを検査し、欠
   陥の種類を判定した後に、欠けおよび突起については特
   徴コード列から欠陥面積を演算し予め設定した大きさの
   欠陥のみ検出することを特徴とする請求項３、４若しく
   は５記載の配線パターン検査装置。
7. 【請求項７】 第２の比較判定手段において、特定形状
   検出手段からの特徴点の座標と方向コードの変化を表す
   特徴コードを任意の許容範囲内に対応する特徴コードと
   順次連結して特徴コード列を生成し、予め良品基板で生
   成した特徴コード記憶手段からの特徴コード列とをコー
   ド列単位で比較判定する際に、不一致となった特徴コー
   ド列に量子化誤差等により発生したペアコード列が含ま
   れている場合は欠陥としないことを特徴とする請求項
   ２、３、４、５若しくは６記載の配線パターン検査装
   置。
8. 【請求項８】 特定形状検出手段において、画像の輪郭
   位置にエッジの方向を表す方向コードを与える方向コー
   ド付与手段と、注目画素に連結している２つの輪郭画素
   の方向コードが互いに同一コードであり、かつ前記注目
   画素の方向コードが前記２つの輪郭画素の方向コードと
   異なる場合に、前記注目画素の方向コードを付け変える
   方向コード変換手段と、方向コードの変化する点を特徴
   点として前記特徴点の座標と前記特徴点の方向コードの
   変化を表す特徴コードをを抽出する特徴抽出手段備えた
   ことを特徴とする請求項１若しくは２記載の配線パター
   ン検査装置。