JPH06288739A - 配線パターン検査装置 - Google Patents

配線パターン検査装置

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JPH06288739A
JPH06288739A JP5329108A JP32910893A JPH06288739A JP H06288739 A JPH06288739 A JP H06288739A JP 5329108 A JP5329108 A JP 5329108A JP 32910893 A JP32910893 A JP 32910893A JP H06288739 A JPH06288739 A JP H06288739A
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淳晴 山本
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Toyoki Kawahara
豊樹 川原
Yuji Maruyama
祐二 丸山
Hidehiko Kawakami
秀彦 川上
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】 領域分離手段14でパターンの大きさや形状
に応じて入力画像を複数の領域に自動的に分離し、デザ
インルール検査手段15と辞書比較手段16と特定形状
検出手段17に対し各々の検査手段に適合した領域を指
示し、デザインルール検査手段15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、辞書比
較手段16では電源グランドパターンのような不規則な
図形領域に対し、良品の局所パターンを登録した辞書テ
ーブルを参照し辞書テーブルに登録されていない局所パ
ターンの位置を検出し、特定形状検出手段17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。

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。ま
た、興味深い別の方式として、複数の異なる視野(倍
率)の組み合わせでマクロ的な欠陥とミクロ的な欠陥を
検査する方法がある。例えば特開昭52−93386号
公報や公表昭60−501429号公報などである。
【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。また、公表昭60−501429
号公報の例では、複数の異なる視野(倍率)の組み合わ
せでマクロ的な欠陥とミクロ的な欠陥を検査するもので
あるが、マクロ的な欠陥の検出は視野の大きさのみで解
決するには限界がある点や良品基板内に欠陥と同一形状
のパターンが存在するときなどラージショートやラージ
断線あるいはパターンの消滅など検出できない課題を有
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、自動的に配線パターンの種類毎に分離し、配線パ
ターンの種類別に一番適した一つまたは複数の検査方法
の組み合わせで検査しようとするもので、簡便で信頼性
の高い配線パターン検査装置を提供することを目的とす
る。
【0008】また、別の目的として、特表昭60−50
1429号公報の例では、良品基板内に欠陥と同一形状
のパターンが存在するときに欠陥の見落としが発生する
という課題を有していた。
【0009】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、予め良品基板で学習したパターンが登録されてい
る辞書テーブルと通知するパターンおよび通知しないパ
ターンを任意に定めたマスクテーブルを参照し、辞書テ
ーブルに存在しないビットパターンを検出するとともに
マスクテーブルで検出した方を優先させることにより、
見落としを防止し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。
【0010】
【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及び下方から
照明し、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、入力画像をパ
ターンの大きさや形状に応じて複数の領域に分離し、前
記領域を指示する複数の2値画像を生成する領域分離手
段と、入力画像において前記領域分離手段からの領域画
像で指定された領域に対し、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などの特徴情報
を検出するデザインルール検査手段と、入力画像におい
て前記領域分離手段からの領域画像で指定された領域に
対し、予め良品基板の全ての局所パターンが登録された
辞書テーブルを参照し、前記辞書テーブルに存在しない
局所パターンの位置を検出する辞書比較手段と、入力画
像において前記領域分離手段からの領域画像で指定され
た領域に対し、パターンのコーナーなど所定の形状を有
する位置を特徴情報として検出する特定形状検出手段
と、良品基板の特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段
と、前記スルーホール検出手段、デザインルール検査手
段、辞書比較手段及び特定形状検出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比較判定手段とを設け
たものである。
【0011】第2に、領域分離手段において、予め設定
した幅に対するパターン幅の大小関係を満足する位置を
検出する線幅検出手段と、前記線幅検出手段からの2値
画像に対し、パターンの長さを縮める縮退化手段と、前
記縮退化手段からの2値画像に対し、パターンを元の長
さに復元しさらにパターンを太らせる膨張手段とから構
成し、パターンの幅及び長さの大小関係で入力画像を複
数の領域に分離するようにしたものである。
【0012】第3に、プリント基板を拡散照明等で照明
し、プリント基板からの反射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、検査に先立ち前記2値化
手段からの良品基板から得られた2値画像またはCAD
からの設計データを変換した2値画像をm×mの走査窓
を走査し局所領域から代表ビットを演算し、代表ビット
から2次元の任意のnビットパターンを抽出し、辞書テ
ーブルとして辞書データ記憶手段に登録するとともに2
次元のnビットパターンと予め定めたマスクパターンと
が一致したとき座標と特徴コードからなる座標情報を位
置情報記憶手段に登録する辞書作成手段と、前記2値化
手段からの2値画像をm×mの走査窓を走査し局所領域
から代表ビットを演算する代表点演算手段と、前記代表
点演算手段から出力される代表ビットから2次元の任意
のnビットパターンを抽出し、前記辞書作成手段で予め
登録した辞書テーブルで参照し、辞書テーブルに存在し
ないビットパターンの座標を検出するとともに、前記2
次元の任意のnビットパターンが予め定めたマスクパタ
ーンと一致したときにその座標を通知する辞書比較手段
と、前記辞書比較手段からの通知された座標情報を前記
位置情報記憶手段からの座標情報と比較し真の欠陥を検
出する比較判定手段とから構成したものである。
【0013】第4に、辞書比較手段において、あらかじ
め良品基板の2値画像をカメラまたはCADからイメー
ジメモリに入力し、イメージメモリ上で任意の大きさの
辞書作成ウィンドウを1画素づつラスタ走査し、各走査
位置において辞書作成ウィンドウ内に任意の大きさに定
めたサブウィンドウを任意の位置に複数個設定し、各サ
ブウィンドウ毎に値が1の画素を計数し、合計画素数が
あらかじめ任意に定めた第1の閾値T1以上のサブウィ
ンドウの代表値を1とし、T1よりも小さいサブウィン
ドウを0として生成するビットパターンP1と、合計画
素数がT1よりも小さく設定された第2の閾値T2以上
のサブウィンドウの代表値を1とし、T2よりも小さい
サブウィンドウを0として生成するビットパターンP2
とで、代表値が相異なるサブウィンドウの数をLとした
とき、L個のサブウィンドウを可能なだけ組み合わせて
できる2L通りのビットパターンを、それぞれP1との
論理和をとることによって生成されるビットパターンを
辞書テーブルに記憶する辞書テーブル記憶手段を備えた
辞書作成手段と、検査基板の2値画像に対し、辞書作成
ウィンドウと同じ大きさの検査ウィンドウを1画素づつ
ラスタ走査し、辞書作成時のサブウィンドウと同じ大き
さ、同じ個数、同じ配置の各サブウィンドウ毎に値が1
の画素を計数し、合計画素数がT1とT2の間に設定し
た第3の閾値T3以上のサブウィンドウの代表値を1と
しT3よりも小さい場合は代表値を0とする代表値演算
手段と、前記代表値演算手段からの各サブウィンドウの
出力値を並べてビットパターンを作成するビットパター
ン作成手段と、前記ビットパターン作成手段からの出力
ビットパターンが前記辞書テーブル記憶手段によってあ
らかじめ設定した辞書テーブルに存在するかを検索する
辞書テーブル検索手段とから構成したものである。
【0014】第5に、辞書作成手段において、辞書作成
ウィンドウ内で1つ以上の任意の位置にエッジ検出器を
設け、エッジ検出器でパターンのエッジが検出された場
合のみ辞書作成ウィンドウ内をビットパターン化して辞
書テーブルに記憶する辞書テーブル記憶手段を備え、検
査ウィンドウ内で辞書作成ウィンドウのエッジ検出器と
同じ位置でパターンのエッジを検出するエッジ検出手段
を設け、前記エッジ検出手段においてパターンのエッジ
が検出された場合のみ前記辞書テーブル検索手段におい
て前記ビットパターン作成手段からの出力ビットパター
ンが辞書テーブルに存在するかを検索するようにしたも
のである。
【0015】第6に、辞書比較手段において、良品基板
および検査基板の2値画像を所定の画素数膨張または収
縮させることによってパターンの形状を誇張するパター
ン形状誇張手段を具備するようにしたものである。
【0016】第7に、辞書作成手段において、2つ以上
の辞書テーブルを備え、エッジ検出をする位置に応じて
複数個の辞書テーブルを作成し、前記辞書テーブル検索
手段において前記ビットパターン作成手段から出力され
るビットパターンがエッジ検出手段から出力されるエッ
ジの検出位置に対応する辞書テーブルに存在するかを検
索するようにしたものである。
【0017】第8に、特定形状検出手段において、2値
化手段からの2値画像をm×mの走査窓を走査し局所領
域内から代表ビットを演算する代表点演算部と、前記代
表点演算部からの代表ビットを2次元のnビットパター
ンとして抽出し、予め定めたパターンと一致したときに
その座標と特徴コードを前記領域分離手段で指定された
領域のみ出力する座標検出部から構成したものである。
【0018】第9にデザインルール検査手段において、
パターンの連結性を保持しつつ背景から1画素ずつ細め
る細線化手段と、パターン内の各画素に背景からの距離
値を与える距離変換手段と、前記細線化手段からの2値
画像に対しパターンの芯線の形状を認識する形状検出手
段と、前記細線化手段からの2値画像と前記距離変換手
段から距離変換画像を参照しパターンの幅を測定し、任
意の基準線幅と比較し線幅違反を検出する測長手段と、
前記細線化手段からの2値画像と前記距離変換手段から
距離画像を参照しパターンの幅を測定し、パターンの幅
が変化する位置を検出する線幅変化検出手段と、前記測
長手段、形状検出手段及び線幅変化検出手段で検出され
た特徴点の位置座標と特徴種別を検出する座標検出手段
を具備するようにしたものである。
【0019】第10に辞書比較手段は、入力された2値
画像に対しm×m窓で走査するm×m窓走査手段と、入
力された2値画像に対しパターンの連結性を保持しつつ
背景から1画素ずつ細める細線化手段と、パターン内の
各画素に背景からの距離値を与える距離変換手段と、前
記細線化手段からの2値画像と前記距離変換手段から距
離変換画像を参照しパターンの幅を測定し、所定の線幅
を有する位置を検出する線幅検出手段と、前記線幅検出
手段が所定の線幅を検出したとき、前記m×m窓におい
て線幅に応じて定められたのn個のサブウィンドウを選
択し切り出す代表点選択手段と、前記サブウィンドウに
おいて値1の画素と値0の画素の多数決をとり代表値を
決定しnビットのアドレスを生成し、辞書を参照し判定
結果を出力する辞書アドレス生成手段と、前記辞書アド
レス生成手段により生成されたアドレス位置にnビット
のデータとパターンの登録を示す1ビットのフラグを記
憶する辞書データ記憶手段と、前記辞書アドレス生成手
段からの判定結果として前記登録を示すフラグがセット
されていないとき、その位置座標を検出する座標検出手
段と、前記辞書データ記憶手段に記憶されたデータを参
照し、前記フラグをセットする辞書データ作成手段を具
備するようにしたものである。
【0020】
【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、領域分離手段でパターンの大きさや形状に応じて
入力画像を複数の領域に自動的に分離し、デザインルー
ル検査手段と辞書比較手段と特定形状検出手段に対し各
々の検査手段に適合した領域を指示し、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、辞書比較手段では電源グランドパ
ターンのような不規則な図形領域に対し、良品の局所パ
ターンを登録した辞書テーブルを参照し辞書テーブルに
登録されていない局所パターンの位置を検出し、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
合した検査手段を選択し検査するようにしたもので、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。
【0021】第2に領域分離手段において、パターンの
幅及び長さに関する大小関係から入力画像を複数の領域
に分類し、前記各検査手段毎に検査する領域を指示する
ようにしたもので、簡易な処理で自動的に前記各検査手
段に適合した検査領域を選択することができる。
【0022】第3に、プリント基板から得られた2値画
像またはCADからの設計データを変換した2値画像
を、m×mの走査窓を走査し局所領域内から代表ビット
を演算し、代表ビットから2次元の任意のnビットパタ
ーンを抽出し、辞書テーブルとして登録するとともに2
次元のnビットパターンと予め定めたマスクパターンと
が一致したとき座標と特徴コードからなる座標情報を位
置情報記憶手段に登録する。検査時は、2値画像をm×
mの局所領域内から代表ビットを演算し、代表ビットか
ら2次元の任意のnビットパターンを抽出し、予め登録
した辞書テーブルで参照し、辞書テーブルに存在しない
ビットパターンの座標を検出するとともに、2次元の任
意のnビットパターンが予め定めたマスクパターンと一
致したときにその座標を通知し、位置情報記憶手段から
の座標情報と比較し真の欠陥を検出することにより良品
基板内に欠陥と同一形状のパターンが存在するときに欠
陥の見落としを防止することができる。
【0023】第4に、辞書比較手段において辞書テーブ
ルを作成する際に、各走査位置において辞書作成ウィン
ドウ内に任意の大きさに定めたサブウィンドウを任意の
位置に複数個設定し、各サブウィンドウ毎に値が1の画
素を計数し、合計画素数があらかじめ任意に定めた第1
の閾値T1以上のサブウィンドウの代表値を1とし、T
1よりも小さいサブウィンドウを0として生成するビッ
トパターンP1と、合計画素数がT1よりも小さく設定
された第2の閾値T2以上のサブウィンドウの代表値を
1とし、T2よりも小さいサブウィンドウを0として生
成するビットパターンP2とで、代表値が相異なるサブ
ウィンドウの数をLとしたとき、L個のサブウィンドウ
を可能なだけ組み合わせてできる2L通りのビットパタ
ーンを、それぞれP1との論理和をとることによって生
成されるビットパターンを辞書テーブルに記憶するよう
にしたもので、プリント基板の製造工程でのばらつきや
量子化誤差等による配線パターンの形状の不安定性を吸
収し虚報の少ない検査ができる。
【0024】第5に、辞書比較手段において、辞書作成
ウィンドウ内で1つ以上の任意の位置にエッジ検出器を
設け、エッジ検出器でパターンのエッジが検出された場
合のみ辞書作成ウィンドウ内をビットパターン化して辞
書テーブルに記憶するとともに、検査ウィンドウ内で辞
書作成ウィンドウのエッジ検出器と同じ位置でパターン
のエッジを検出するエッジ検出手段を設け、エッジが検
出された場合のみ出力ビットパターンが辞書テーブルに
存在するかを検索するようにしたもので、エッジが検出
されたときのみ評価することで登録されるパターン数が
減る点と微小欠陥の検出の見落としが防止できる。
【0025】第6に、辞書比較手段において、良品基板
および検査基板の2値画像を所定の画素数膨張または収
縮させることによってパターンの形状を誇張することに
よって検出しにくいパターンを確実に検出することがで
きる。
【0026】第7に、辞書作成手段において、2つ以上
の辞書テーブルを備え、エッジ検出をする位置に応じて
複数個の辞書テーブルを作成し、前記辞書テーブル検索
手段において前記ビットパターン作成手段から出力され
るビットパターンがエッジ検出手段から出力されるエッ
ジの検出位置に対応する辞書テーブルに存在するかを検
索することで検出精度の向上が図れ欠陥の見落としを減
少させることができる。
【0027】第8に、特定形状検出手段において、2値
画像をm×mの走査窓を走査し局所領域内から代表ビッ
トを演算し、代表ビットから2次元の任意のnビットパ
ターンと予め定めたパターンと一致したときにその座標
と特徴コードを良品データと比較判定することによりラ
ージショート等のマクロ的な検査を行うことができる。
【0028】第9に、デザインルール検査手段におい
て、測長手段によりパターンの線幅不足を検出し、また
形状検出手段によりパターンの断線やショートを検出
し、これらの致命的な欠陥を確実に検出するとともに、
さらに線幅変化検出手段を設けてパターンの線幅が変化
する位置を検出し、良品の線幅の変化位置と比較するこ
とによりパッドの欠けや突起など多様な欠陥を検出でき
る。
【0029】第10に、辞書比較手段において、線幅検
出手段によりパターンの幅を測定し所定の線幅をもつ位
置を検出し、代表点選択手段により線幅に応じて決めら
れたn個のサブウィンドウを選択して切り出し、アドレ
ス生成手段により各サブウィンドウの代表値1ビットを
決定しnビットアドレスを生成し、辞書の作成及び辞書
に基づく検査を行うようにしたもので、パターンの中心
位置においてパターンの幅に適したウィンドウ配置を選
択し辞書の参照を行うことにより、見逃しの少ない検査
を行うことができる。
【0030】
【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。
【0031】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結線図である。
【0032】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23における下方か
らプリント基板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は入力画像をパ
ターンの大きさや形状に応じて複数の領域に分離し、各
々の領域を指示する2値画像を生成する領域分離手段、
15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、16は予め良品基板
の全ての局所パターンが登録された辞書テーブルを参照
し該辞書テーブルに存在しない局所パターンの位置を検
出する辞書比較手段、17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情報として検出する特定形
状検出手段、18は良品基板の特徴情報を記憶する特徴
情報記憶手段、19はスルーホール検出手段13とデザ
インルール検査手段15と辞書比較手段16及び特定形
状検出手段17により検出された特徴情報と、特徴情報
記憶手段18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。
【0033】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InGaAl
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L
ED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0
3−225898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2
4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。CCD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110に変換する。以上の手続きで
得られた2値画像110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101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。
【0034】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3
4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、110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、112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110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110は遅延回路3
2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3
5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。
【0035】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43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4
7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4
1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。
【0036】
【数1】
【0037】
【数2】
【0038】
【数3】
【0039】
【数4】
【0040】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。
【0041】
【数5】
【0042】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。
【0043】
【数6】
【0044】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。
【0045】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。
【0046】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。
【0047】次に領域分離手段14は、スルーホールを
充填した2値画像101からデザインルール検査手段1
5で検査する領域を示す領域画像102と、辞書比較手
段16で検査する領域を示す領域画像103と、特定形
状検出手段17で検査する領域を示す領域画像104を
生成する。以下に領域分離手段14の動作について図6
を用いて説明する。図6(a)は、領域分離手段14の
ブロック構成図を示すものである。図6(a)におい
て、60は画素数m1だけパターンを縮める第1の収縮
処理部、61は画素数m2だけパターンを縮める第2の
収縮処理部、62は画素数n1だけパターンを太める第
1の膨張処理部、63は画素数n2だけパターンを太め
る第2の膨張処理部、64は画素数n3だけパターンを
太める第3の膨張処理部である。第1の収縮処理部60
において、信号線幅の許容値の上限に相当する画素数W
maxに対し、m1(=Wmax/2+2ないし3画
素)だけパターンを細めることにより信号線を消滅させ
た後、第1の膨張処理部62において残ったパターンを
画素数n1だけ膨張させることにより、信号線以外の領
域を示す領域画像103が得られる。ここで前記膨張す
る画素数n1は収縮画素数m1に対し、1から2画素大
きい値を設定し、抽出領域が元のパターンを完全に被覆
できるようにする。また、画素数m1の収縮は、図5
(a)の円形マスクを用いて画像を走査し、番号m1以
下の画素の論理積をとることにより全方向に等距離に縮
めることができ、画素数n1の膨張は図5(b)の矩形
マスクを用いて画像を走査し、番号n1以下の画素の論
理和をとることによりパターン太らせることができる。
図6(b)は、抽出された領域を示すもので、パッドや
シールドパターンなどの点線で囲まれた領域が辞書比較
手段16の検査領域として指示される。次に第2の収縮
処理部61において、前記第1の収縮処理部60の出力
画像に対しさらに画素数m2の収縮を行いパッドを消滅
させた後、第2の膨張処理部63において残ったパター
ンを画素数n2だけ膨張させることにより、図6(b)
のハッチ領域で示すところのシールドパターンなどの大
面積パターンの領域を示す領域画像104が得られる。
ここで前記膨張する画素数n2は、トータルの収縮画素
数(m1+m2)に対し、1から2画素大きい値を設定
し、抽出領域が元のパターンを完全に被覆できるように
する。また、第3の膨張処理部64は、入力画像101
に対しパターンを画素数n3太らせた領域画像102に
変換し、デザインルール検査手段15によりパターン部
とパターン周辺の基材部についてデザインルールチェッ
クを行うように指示する。また、最小線間違反の検査で
は、第3の膨張処理部64の膨張する画素数n3は最小
の線間隔の画素数以上に設定し、同様の処理を施すもの
である。
【0048】デザインルール検査手段15、辞書比較手
段16、及び特定形状検出手段17は、領域分離手段1
4からの領域画像102、103、及び104でそれぞ
れ指定された領域に関して、入力画像101の検査を行
う。以下デザインルール検査手段15、辞書比較手段1
6、及び特定形状検出手段17における検査について説
明する。
【0049】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7(a)はデザインルール検査手段15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、入力画像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
近い距離変換画像を得ることができる。図7(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11
6及び及び距離変換処理部71からの距離変換画像11
7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
種類を比較判定手段19に通知する。以下図7(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は距離画像変換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D
i(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。
【0050】
【数7】
【0051】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。
【0052】
【数8】
【0053】
【数9】
【0054】ここにdi(i=1〜8)は図4(b)の
定義に従うものとする。図7(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、入力画像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
出するが、領域分離手段14からの領域画像102によ
って指示された領域の特徴情報を比較判定手段19へ通
知する。
【0055】次に、辞書比較手段16の動作について、
図8を参照しながら説明する。図8は、辞書比較手段1
6の回路構成図であり、同図において80は2値画信号
を遅延するラインメモリ、81はN×M走査窓、82は
Kビット入力の辞書LUT、83は前記辞書LUTに登
録されていなかったパターンの位置座標を検出する座標
検出部である。まず、良品パターンの辞書LUT82へ
の登録動作について説明する。良品プリントパターンの
2値画像101と領域分離手段14からの領域画像10
3を、ANDゲート84に入力し信号線を消滅させ、検
査の対象とするパッドやシールドパターンのみが存在す
る2値画像119に変換する。前記2値画像119を、
N×M走査窓81で走査し、前記走査窓内の画素からK
個の画素を選択し、辞書LUT82のアドレスとして入
力とする。図8は、N=M=13、K=16とした例を
示しており、N×M走査窓81を13ビットのシフトレ
ジスタ4組で構成し、2値画像119の4水平ラインに
対し前記シフトレジスタを1組割り当て、各シフトレジ
スタにおいては4画素に1画素の割合で画信号を取り出
し、走査窓全域から合計16ビットのパターンデータA
0〜A15を選択する。辞書LUT82は、16ビット
のアドレス空間を有するRAM(ランダムアクセスメモ
リ)で構成し、前記16ビットのパターンデータA0〜
A15は辞書LUT82のアドレス入力ラインに接続す
る。辞書LUT82は、書き込みモードに固定し、2値
画像119の走査開始前に辞書LUT82の全てのメモ
リセルに予め値”0”を書き込んでおくものとする。走
査開始後は、N×M走査窓81が1画素シフトする度
に、パターンデータA0〜A15で指定されるメモリセ
ルのアドレスに値”1”を書き込んでいくもので、最終
的に216=64K通りのパターンのうち、良品として存
在の許されるパターンが示すメモリセルの位置にのみ
値”1”が登録されることになる。ただし、同一パター
ンが複数発生した場合は、オーバーライトするものとす
る。以上のように良品パターンが登録された辞書LUT
82を用いて検査を行うことになるが、パターンデータ
A0〜A15を選択するまでの動作は、良品パターン登
録時も検査時も同じである。検査時は、辞書LUT82
は読み出しモードに固定され、パターンデータA0〜A
15で指定されるメモリセルを参照し、値”1”が読み
出された時は正常とし、値”0”が読み出された場合は
異常パターンの検出として座標検出部83に通知する。
座標検出部83は前記辞書LUT82が異常パターンを
検出した座標を比較判定手段19へ通知する。以上説明
したとおり、辞書比較手段16は予め正常なパッドやシ
ールドパターンの形状を辞書LUTに登録しておき、検
査時に出現するパターンと比較するため、デザインルー
ルチェックが適さないSMDパッドや不規則なパターン
を検査することができる。
【0056】次に特定形状検出手段17の動作について
図9及び図10を用いて説明する。図9は特定形状検出
手段17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
LUT、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9を参照しながら特定形状検出手段17
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。
【0057】
【数10】
【0058】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ハッチを施した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10にコーナー識別における具体的パターン構成
を示す。図10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40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LUT9
3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
出するが、領域分離手段14からの領域画像104によ
って指示された領域の特徴情報のみを比較判定手段19
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比較判定手段19に
おける比較判定処理の対象となる。
【0059】以上のデザインルール検査手段15、辞書
比較手段16、及び特定形状検出手段17から通知され
た特徴情報は、比較判定手段19において、予め良品基
板を学習し特徴情報記憶手段18に記憶しておいた特徴
情報と比較され一致しない特徴情報を検出する。以下に
比較判定手段19の動作を図11を用いて説明する。比
較判定手段19は図11(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18とバスを介
し接続している。検査開始後、特徴情報105、10
6、107は、それぞれFIFOメモリ133、13
4、135にバッファされ、CPU130はI/F回路
136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18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記憶
しておく。本実施例においては、辞書比較手段16から
の特徴情報106は、良品に存在しない形状の座標つま
り欠陥の座標が通知されるので、特徴情報記憶手段18
には辞書比較手段16の特徴情報は記憶されていない。
また特徴情報105と107は、特徴情報記憶手段18
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メモリからそれぞれの特徴情報
を読み出し、特徴情報106はそのまま欠陥記憶手段1
31に記憶させ、特徴情報105と107に関しては特
徴情報記憶手段18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131に記憶させる。前記座標と特徴の種別の照
合について図11(b)を参照しながら説明する。図1
1(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。本実施例における比較判定手
段19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、14
1、142、143を中心としてp×p画素の許容領域
150、151、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150、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10(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1
31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。
【0060】以上のように構成した配線パターン検査装
置により、図6(b)に示すような様々な形状のパター
ンにおいて発生した欠陥に対し、領域毎に適した検査方
法を適用した結果、位置601、602においてデザイ
ンルール検査手段15による端点が検出され、位置60
3において辞書比較手段16による未学習のパターンが
検出され、位置604、605、606、607におい
て不一致のコーナが検出される。
【0061】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、パターン幅の大きさで領域を分
離する領域分離手段を設けることにより、信号線にはデ
ザインルール検査を適用し、SMDパッドには辞書LU
Tとの比較検査を適用し、シールドパターンなど大面積
パターンには、コーナー比較検査を行うため、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。
【0062】なお第1の実施例において辞書比較手段1
6は、画像入力手段11から入力されたフルサイズの画
像に対して検査を行うとしたが、パッドやシールドパタ
ーンなどの検査を目的とする場合、必ずしも信号線のデ
ザインルール検査と同一の分解能は必要がなく、例えば
図8において2値画像119を縦横2分の1に間引いて
縮小し、走査窓81においてより広範囲な領域をカバー
するようにしてもよい。また同様に特定形状検出手段1
7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9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。
【0063】(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。本実施例にお
いて第1の実施例と異なるのは、領域分離手段14にお
いて外層面の検査のための領域分離処理部と内層面の検
査のための領域分離処理部を設け、それぞれにおいてパ
ターンの幅と長さ両方の条件でパターンを分類するもの
である。
【0064】図12は本発明の一実施例の配線パターン
検査装置における領域分離手段のブロック構成図を示
す。図12において、160はパターンを芯線と距離画
像に変換する細線化・距離変換部、161は外層面の領
域分離処理部、162は内層面の領域分離処理部、16
3、165、168及び172はパターンを所定画素数
太らせる膨張処理部、164はパターンの幅が所定画素
数以上の位置を抽出する第1の線幅検出部、166、及
び170は連結性は保存し端点、孤立点は消滅させてパ
ターンを細めていく縮退化処理部、169はパターンの
幅が所定画素数以下の位置を抽出する第2の線幅検出
部、167及び171は前記縮退化処理部166及び1
70で変形されたパターンを元の形に戻す復元処理部、
183は外層面の検査と内層面の検査を選択し設定する
端子である、173は各領域を指示する2値画像177
〜179と180〜182の出力を選択するセレクタで
ある。上記のように構成された領域分離手段について、
以下その動作を説明する。まず、外層面の領域分離処理
部161について説明する。プリントパターンの2値画
像101を細線化・距離変換部160において、2値パ
ターンの芯線画像175と距離変換画像176に変換す
るもので、細線化処理及び距離変換処理は、図7(a)
の細線化処理部70及び距離変換処理部71と同様の処
理を行うが、細線化処理は信号線幅の許容値の上限画素
数Wmaxに対し、m1>Wmax回の細め処理を行う
ものとする。膨張処理部163は、図6(a)の第3の
膨張処理部64と同じ処理を行うもので、2値画像10
1に対しパターンを画素数n3太らせた2値画像177
に変換しデザインルール検査手段15に対して、パター
ン部とパターン周辺の基材部についてデザインルールチ
ェックを行うように指示するものである。また、最小線
間の検査においては、膨張処理部163の画素数n3は
最小の線間隔の画素数以上に設定し、同様の処理を施す
ものである。第1の線幅検出部164は図7(a)の測
長回路73と同様の処理でパターンの幅Tnを測定し、
信号線幅の許容値の上限画素数Wmaxを越える位置を
検出し値”1”を出力する。図13(a)は第1の線幅
検出部164の出力画像を示すもので、点線で示す信号
線の芯線は消滅し、ハッチで示すパッドやシールドパタ
ーンの島が残される。膨張処理165は前記第1の線幅
検出部164の出力画像において画素数n1だけ膨張さ
せることにより、信号線以外の領域を示す2値画像17
8が得られる。ここで前記膨張する画素数n1は細線化
の処理回数m1に対し1から2画素大きい値を設定し、
抽出領域が元のパターンを完全に被覆できるようにす
る。縮退化処理部166は前記第1の線幅検出部164
の出力画像に対し縮退化(shrinking)を行う
ものである。縮退化は細線化処理を変形した処理であ
り、細線化処理がパターンの連結性、端点、孤立点を保
存するのに対し、縮退化は連結性と孤立点は保存し、端
点は保存せずにパターンを細らせるもので、一般に粒子
状パターンの個数を検出する場合などに用いられる。図
12の縮退化処理部166における縮退化は、上記一般
的な処理条件をさらに変形し連結性のみを保存し、端点
及び孤立点は保存せずにパターンを1層ずつ細める処理
を、パッドが消滅するまでm2回繰り返すものとする。
縮退化における1層の細め処理の演算は、図4(b)に
示した3×3窓を使用し、d1=0、d3=0、d5=
0、d7=0の4つのサブイテレーションに分割して行
い、各サブイテレーションにおいて(数11)に示す条
件を満たす時、注目画素d0を値”0”に変換する。
【0065】
【数11】
【0066】なおNc(8)は8連結数とよばれ、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。
以上のように縮退化処理部166は、連結性を保存しつ
つパターンを縮めていくため、図13(a)のパッドの
島は最終的に消滅してしまい、比較的大きな長さをもつ
シールドパターンの島は残されることになる。パターン
ののみに着目し、パッドが消えるように収縮(eros
ion)を行うと、図13(a)の187は消滅してし
まうが、本実施例においてはさらに長さを考慮し、縮退
化処理166により長さの大きい島を残すため、さらに
高精度の領域分離を実現したものである。残されたシー
ルドパターンの島に対しては、復元処理部167におい
て縮退化された画素数m2に対し元の大きさに戻す処理
を行う。図14を用いて復元処理部167の具体的処理
について説明する。図14において190は第1の膨張
回路、191は第2の膨張回路、192は第m2の膨張
回路、193、194、及び195は2値画像178を
遅延する遅延回路である。前記縮退化処理166からの
2値画像185に対し、第1の膨張回路190において
図4(b)と同様の3×3窓で走査し、(数6)の演算
により1画素太らせる。前記第1の膨張回路190の出
力画像は、ANDゲート196において遅延された2値
画像184と論理積がとられ、第2の膨張回路191に
入力される。以降上記膨張処理と2値画像184とのA
ND演算が繰り返され、第m2の膨張回路の出力と2値
画像184とのAND演算の結果の2値画像186が膨
張処理部168に入力される。このような処理を行う理
由は、縮退化が連結性を保持した細め処理であり1画素
幅になった領域はそれ以上細まらず、このように縮退化
された画像に対して、一様に膨張処理を行うと元の形を
再現することはできないため、縮退化の前の画像との論
理積をとりながら膨張するものである。膨張処理部16
8においては、復元処理部167からの2値画像186
に対しパターンを画素数n2だけ膨張させることによ
り、シールドパターンなどの大面積パターンの領域を示
す2値画像179が得られる。ここで前記膨張する画素
数n2は、細線化・距離変換部160における細線化の
処理回数m1に対し1から2画素大きい値を設定し、抽
出領域が元のパターンを完全に被覆できるようにする。
【0067】次に内層面の領域分離処理部162につい
て説明する。第2の線幅検出部169は図7(a)の測
長回路73と同様の処理でパターンの幅Tnを測定し、
信号線幅の許容値の上限画素数Wmaxを以下の位置を
検出し値”1”を出力する。図13(b)は第2の線幅
検出部169の出力画像を示すもので、点線及び点線で
囲まれたハッチで示す領域は消滅し、実線で示す信号線
部の芯線や電源グランドパターン188におけるクリア
ランスが近接する領域の芯線が残される。縮退化処理部
170は前記第2の線幅検出部からの2値画像に対し、
166と同様の処理で芯線の縮退化を行う。電源・グラ
ンドパターン188における芯線は、信号線の芯線に比
べ非常に短いため、適当な縮退化の回数を設定すれば、
電源・グランド領域の芯線は消滅し、信号線の芯線のみ
が残される。復元処理部171は167同様に、前記縮
退化処理部170の出力画像に対し、細線化画像175
と論理積をとりながら膨張を行う。膨張処理部172に
おいては、復元処理部167からの2値画像186に対
しパターンを画素数n4だけ膨張させることにより、信
号線領域を示す2値画像180が生成される。このとき
n4は、細線化・距離変換部160における細線化の処
理回数m1に対し2倍以上の値を設定し、デザインルー
ルチェックを行うべき信号線と線間領域を被覆できるよ
うにする。辞書比較手段16と特定形状検出手段17に
対し領域を指示する2値画像は、前記2値画像180を
論理反転し181と182として出力し、デザインルー
ルチェックをかけない領域全体を指示する。多層基板に
おける外層面及び内層面の領域分離処理部の出力信号1
77〜179及び180〜182は、検査対象によって
セレクタ173においていずれかが選択され出力され
る。
【0068】以上のように、線幅検出部を設け所定の幅
をもつパターンを選択し、さらに縮退化処理を設けるこ
とにより所定の長さ以上のパターンを選択するため、パ
ターン幅だけでなく長さも考慮した高精度の領域分離が
行える。またプリント基板の外層面だけでなく、さらに
複雑な内層面における電源・グランドパターンをも分離
できるため、より柔軟な検査が実現可能となる。
【0069】(実施例3)以下、本発明の第3の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図15は本実
施例を示す構成図である。図15において、200はプ
リント基板、201は拡散照明装置203およびCCD
カメラ装置202等からなる画像入力手段、204は2
値化手段、205は2値画像をm×mの走査窓を走査し
その局所領域内から代表ビットを演算する代表点演算手
段、206は代表点演算手段から出力される代表ビット
から2次元の任意のnビットパターンを抽出し、前記辞
書作成手段で予め登録した辞書テーブルを参照し登録さ
れていないパターンの座標情報を抽出する辞書比較手
段、207は良品のプリント基板またはCAD設計デー
タから辞書テーブルを作成する辞書比較手段、208は
比較判定手段である。
【0070】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200を、CCDカメラ等を用いた画
像入力手段201で撮像し濃淡画像を得る。本実施例で
は、画像入力手段201としてCCDラインセンサカメ
ラを用いた例について説明する。照明装置203は特に
限定しないが、例えば基材(ガラスエポキシ等)と銅パ
ターンの場合は、反射輝度差の大きい600nm付近の
波長を用いると容易に2値化できることは良く知られて
いる。また、最近では、超高輝度LED(例えばGaA
lAs 660nmまたはInGaAlP 620n
m)が商品化されており、ライン上に並べ多方向から照
射するのも有効な照明方法と言える。得られた濃淡画像
を2値化手段204で、予め濃度ヒストグラム等で求め
た閾値レベルで2値画像に変換する。ここでは、配線パ
ターン側を”1”に、基材側を”0”に2値化するもの
とする。辞書作成手段207は、検査に先立ち行うもの
で、2値化手段204からの2値画像またはCAD21
2からの設計データを変換した2値画像を一旦イメージ
メモリ214に記憶し、m×mの走査窓を走査しその局
所領域から代表ビットを演算する。代表ビットの演算方
法としては、m×mの走査窓を走査しその局所領域内か
ら任意の位置から一画素を選択する方法・論理和演算・
論理積演算または”1”の画素数演算を行う方法などが
あるが、本実施例では画素数演算を行うもので、m×m
の局所領域内の”1”の画素数を求め例えば半分以上の
画素が”1”の場合にその代表ビットを”1”として出
力するものである。代表ビットから2次元の任意のnビ
ットパターンを抽出し、発生したビットパターンを辞書
データ記憶手段210に登録し辞書テーブルを作成する
とともに2次元の任意のビットパターンが予め定めたマ
スクパターンと一致したときにその座標情報を位置情報
記憶手段213に登録するものである。代表点演算手段
205は、2値化手段204からの2値画像をm×mの
走査窓を走査しその局所領域内から代表ビットを演算す
る。代表ビットの演算方法としては辞書作成手段207
と同一の方式で、m×mの走査窓を走査しその局所領域
内から”1”の画素数を求め半分以上の画素が”1”の
場合にその代表ビットを”1”として出力する。
【0071】辞書比較手段206は、代表点演算手段2
05からの代表ビットから2次元の任意のnビットパタ
ーンを抽出し、辞書作成手段207で予め登録した辞書
テーブルを参照し、辞書テーブルに存在しないビットパ
ターンの座標情報を検出するとともに、2次元の任意の
ビットパターンが予め定めたマスクパターンと一致した
ときにその座標情報を通知するものである。比較判定手
段208は、辞書比較手段206からの通知された座標
情報と位置情報記憶手段213からの座標情報と比較し
真の欠陥を検出するものである。
【0072】次に、代表点演算手段205、辞書比較手
段206、辞書作成手段207および比較判定手段20
8について更に詳細に説明する。代表点演算手段205
の詳細ブロック図を図16(a)に示し詳細に説明す
る。図16(a)において、215は2値化手段204
からの2値画像、217はラインメモリ、216はシフ
トレジスタから構成されるm×mの走査窓、218は走
査窓内の”1”の画素の総数を演算するビット加算器、
219は走査窓内の画素の総数から代表値として”1”
または”0”を決める比較器を示している。本実施例で
は、m×mの走査窓のサイズを4×4とし、代表ビット
の演算法としては”1”の画素数演算による方法につい
て説明する。代表点演算手段205は、ラインメモリ2
17およびシフトレジスタで4×4画素の走査窓216
を構成し、走査窓216を1画素づつ走査しながらビッ
ト加算器218で4×4の走査窓内の”1”(1:パタ
ーン側、0:基材側とする)の画素の総和を演算する。
ビット加算器218は、1ビット加算器を複数用いる方
法やテーブルROMを用いる方法などがあり、処理方式
としてはテーブルROMを用いる方が高速処理に向いて
いるのでテーブルROM方式について説明する。テーブ
ルROM方式のビット加算器は、4×4の16ビットを
ROMのアドレスに入力し、予め演算結果をテーブル化
しておくもので、図16(b)にテーブルを示す。比較
器219は、ビット加算器218の出力である4×4の
走査窓内の”1”の画素の総和を任意の閾値220と比
較し代表ビットを出力する。閾値220は、パラメータ
としてCPU209から処理に先だって設定されるもの
で、本実施例では4×4の走査窓内の”1”の画素の総
和の最大値の1/2と設定するものとする。
【0073】辞書比較手段206の詳細ブロック図を図
17に示し詳細に説明する。図17において、221は
代表点演算手段205からの代表ビット画像、222は
複数ライン分遅延させるラインメモリ、223はn段構
成のシフトレジスタ、224は辞書テーブル、225は
マスクテーブル、230はXY座標発生器を示してい
る。辞書比較手段206は、代表点演算部205からの
代表ビット画像221は、ラインメモリ222およびn
段シフトレジスタ223により走査窓228を構成し、
2次元的に展開された代表ビットの任意のnビットパタ
ーン226を予め検査の前に辞書作成手段207のより
ロードされた辞書テーブル224およびマスクテーブル
225のアドレスに入力される。本実施例の場合は、一
例として4×4画素の代表ビットであることから4画素
づつ離散的に16ビットのビットパターンで評価するこ
とから、n段シフトレジスタの出力タップt1、t2、
t3、t4はそれぞれ4画素づつ遅延させるものとす
る。ビットパターン226は、辞書テーブル224およ
びマスクテーブル225のアドレスに入力され、辞書テ
ーブル224は良品基板に登録されたパターン以外のパ
ターンを検出し、マスクテーブル225は登録されたパ
ターンと一致したパターンを検出する。検出されたビッ
トパターンは、辞書テーブルで検出されたものかマスク
テーブルによって検出されたものかの識別符号を付加
し、同期信号227を基にXY座標発生器230で発生
したXY座標とともに比較判定手段208に出力され
る。本実施例では、4×4の局所領域から代表ビットを
演算し、2次元の16ビットのビットパターンを得てい
る。つまり、図18(a)の概念図に示すように16×
16のマトリクス233を走査し、そのマトリクス23
3内を16のサブマトリクス234に分割し、それぞれ
のサブマトリクス234の代表ビット232をそれぞれ
演算し16ビットのビットパターンを得ていることと同
様である。これは、代表ビットの演算を予め行うことに
より代表点演算手段205のハードウエア規模を大幅に
削減するもので画像処理手法としてよく用いられてい
る。また、16×16画素のマトリクスサイズの視野で
説明したが、32×32画素のマトリクスや図18
(b)に示すようにサブマトリクスサイズを固定してマ
トリクスサイズを拡大し視野を大きくすることは容易で
あり、図17においてラインメモリ222を必要に応じ
て増やすこととn段シフトレジスタのタップ(t1〜t
4)を切り替えることで容易に実現できる。次に、図1
9および図20を用いて、辞書テーブルおよびマスクテ
ーブルについて説明をする。図19(a)は辞書テーブ
ルの一例を示すもので、アドレスに16ビットのビット
パターン(16進表示)を入力し、データは良品基板に
よって登録されたビットパターンの場合は”1”、登録
されていない場合は”0”で示している。つまり、16
ビットのビットパターンを入力しデータが”0”の時、
欠陥として座標とともに通知されるものである。また、
その逆に、図19(b)に示したマスクテーブルは、ア
ドレスに16ビットのビットパターン(16進表示)を
入力し、データは予め定めたビットパターンに”1”を
登録しておき、検査時に登録したビットパターンと一致
したときにビットパターンとともに座標が通知される。
また、図19(c)はビットパターンの位置とアドレス
の関係を示しており、左上をアドレスの15ビット(M
SB:上位ビット)とし、右下をアドレスの0ビット
(LSB:下位ビット)としている。次に、図20に、
16ビットのビットパターンの一例を示すもので、図2
0(a)〜(o)は辞書テーブルに登録された比較的発
生頻度の多いビットパターン例で、図20(p)〜
(t)はマスクテーブルに登録したビットパターン例を
示す。ただし、図20において、数値(16進)はビッ
トパターンのパターンコードを示している。
【0074】次に辞書作成手段207について、図15
を用いて詳細に説明する。辞書作成手段207は、2値
画像を記憶するイメージメモリ214、対象基板毎に辞
書テーブルを登録されている辞書データ記憶手段21
0、プリント基板の設計データを供給するCAD212
およびCADI/F211、良品基板を用いてマスクテ
ーブルで抽出された座標情報を記憶する位置情報記憶手
段213、辞書テーブルの作成および各手段にパラメー
タを設定するCPU209から構成される。辞書テーブ
ルの作成は検査に先立ち行うもので、本実施例では、2
値化手段204またはCAD214からの設計データを
変換した2値画像を用いるためにCPU209を用いた
ソフトウエアで辞書テーブルを作成する方法について説
明する。辞書テーブルの作成は、検査に先立って作成す
るものでリアルタイムで作成する必要はなくソフトウエ
アで対応可能である。辞書作成手段207の処理を、図
21に示す処理フローに従って説明する。 (ステップ1)イメージメモリ上に良品基板の2値画像
またはCADからの設計データを変換した2値画像を読
み込む。 (ステップ2)4×4画素の走査窓を走査し、画素の総
和Sを求め、総和Sが総和の最大値の1/2以上であれ
ば代表ビットとして”1”として出力する。本実施例で
は、総和の最大値は16画素であるので、総和が8画素
以上であれば代表ビットとして”1”を出力することに
なる。 (ステップ3)代表ビットを2次元空間から16ビット
のビットパターンを抽出する。ただし、代表ビットの演
算を4×4画素と設定しているので、ビットパターンの
抽出は主走査および副走査ともに4画素づつ離散的に1
6ビット抽出するもとする。 (ステップ4)発生したビットパターンを辞書データ記
憶手段に登録する。 (ステップ5)ステップ3で抽出したビットパターンを
予め設定してあるマスクテーブルで評価し、一致した場
合はのみビットパターンとその座標を位置情報記憶手段
に登録する。 (ステップ6)イメージメモリ上の2値画像を全て処理
し、終了かどうかを判断するものでNの場合はステップ
2から終了するまで繰り返す。
【0075】本実施例では、辞書作成手段207をソフ
トウエアで処理する例について説明したが、当然ながら
ハードウエアで作成する方法でもよい。例えば、辞書比
較手段において、辞書テーブルをRAMで構成し、予め
クリア後発生したパターンコードをアドレスとしデー
タ”1”を書き込めば(重複)すればよい。
【0076】次に、比較判定手段208について、図1
5を用いて説明する。比較判定手段208は、良品基板
での基準となる座標情報を記憶する位置情報記憶手段2
13と辞書比較手段206からの通知された座標情報と
を比較し真の欠陥を検出するものである。比較判定手段
208の処理を、図22の処理フローを用いて説明す
る。 (ステップ1)辞書比較手段206からから通知された
座標情報を読み込む。 (ステップ2)読み込まれた座標情報から辞書テーブル
で検出されたものかマスクテーブルで検出されたものか
識別符号で判断し、辞書テーブルで検出された座標情報
はそのまま欠陥として登録される。ただし、辞書テーブ
ルとマスクテーブルとが同時に検出された場合は、マス
クテーブルで検出された座標情報を優先させるものとす
る。 (ステップ3)マスクテーブルで検出された座標情報
は、その座標を中心に任意の判定領域を演算する。これ
は、プリント基板の位置ズレ等の誤差を吸収するためで
ある。 (ステップ4)設定された判定領域内に位置情報記憶手
段に対応する座標情報が存在するかを判定する。対応す
る座標情報が存在すればステップ1に戻り、存在しなけ
れば欠陥とする。 (ステップ5)対応する座標情報が存在しないものは欠
陥として登録する。 (ステップ6)全ての処理が終了かどうかを判断するも
のでNの場合はステップ1から終了するまで繰り返す。
【0077】次に、本実施例の処理例について図23を
用いて説明する。図23(a)において、端点237は
断線によって発生した端点で、端点238は設計により
作られた端点である。例えば、マトリクスサイズ241
で検査した場合、端点238でビットパターンが登録さ
れた場合、断線でよって発生した端点237は検出され
ないことになる。また、図23(b)に示すように、設
計によって作られた配線239とショートによる配線2
40とが同様に区別できずに欠陥を見逃してしまう結果
となる。よって、本発明のように良品基板内の欠陥と同
一形状のパターンとなりうるビットパターンを予め定め
マスクパターンとして登録し、検査時にビットパターン
を抽出し比較判定により真の欠陥と判定することで欠陥
の見逃しを防止するものである。
【0078】(実施例4)以下、本発明の第4の実施例
について、図面を参照しながら説明する。
【0079】図24は本発明の一実施例における配線パ
ターン検査装置の辞書比較手段16のブロック構成図を
示す。図24において、301は良品基板の2値画像を
記憶するイメージメモリ302、CPU303、辞書テ
ーブルを記憶する辞書テーブル記憶手段304、CAD
インタフェース305とCADシステム306とからな
る辞書作成手段で、307は検査基板の2値画像からサ
ブウィンドウの代表値を演算する代表値演算手段、30
8はウィンドウ内に存在するサブウィンドウの代表値を
並べてビットパターンを作成するビットパターン作成手
段、309は作成されたビットパターンが辞書テーブル
に存在するかどうかを検索する辞書テーブル検索手段、
310は検査モードか辞書作成モードかによって入力さ
れた2値画像が良品基板の画像か検査基板の画像かを切
り替えるスイッチである。
【0080】以上のように構成された辞書比較手段16
において、その動作を詳細に説明する。まず、スルーホ
ール部を充填した2値画像101と辞書比較手段16で
検査する領域画像103との論理積300をとることに
よって辞書比較手段16によって検査する画像を生成す
る。
【0081】まず、検査に先立ち辞書テーブルを作成す
る辞書作成手段301について説明する。辞書作成手段
301は、良品基板の2値画像またはCAD306から
設計データに基づいて作成された2値画像を記憶するイ
メージメモリ302と制御やソフトウエア処理を行うC
PU303、辞書テーブルを記憶する辞書テーブル記憶
手段304から構成され、図26の処理フローに基づい
てソフトウエアで処理される。ウィンドウは、複数のサ
ブウィンドウによって構成されており、図25(a)に
示す例ではウィンドウサイズが16×16画素、サブウ
ィンドウサイズが4×4画素で、ウィンドウは16個の
サブウィンドウから構成される(ステップ1)。なお、
ウィンドウサイズ、サブウィンドウサイズおよびウィン
ドウの中におけるサブウィンドウの数と配置は限定され
るものではなく、任意に定めることができるものとす
る。設定したウィンドウに、イメージメモリ302から
2値画像を取り込む。取り込まれた2値画像は、図25
(a)に示すようにハッチングした部分が配線パターン
を表し画素の値が”1”、基材部は画素の値が”0”で
ある(ステップ2)。次に、各サブウィンドウ毎に”
1”の画素の合計画素数Sを求めるもので、図25
(a)に示した数字は各サブウィンドウ毎に”1”の画
素を合計したものである(ステップ3)。あらかじめ任
意に定めた第1の閾値T1と第2の閾値T2とから2種
類の16ビットのビットパターンP1、P2を生成す
る。ビットパターンP1、P2は、それぞれ(数12)
(数13)で演算し、各サブウィンドウの代表値を求め
16ビットのビットパターンを生成する。
【0082】
【数12】
【0083】
【数13】
【0084】本実施例のようにT1=10画素、T2=
6画素に設定すると、ビットパターンP1およびP2は
図25(b)、図25(c)に示すようなビットパター
ンが生成される(ステップ4)。ビットパターンP2
の”1”のビットの総和をLとすると、その可能な組み
合わせパターンは2L通りの曖昧パターンが生成される
(ステップ5)。2L個の曖昧パターン毎にビットパタ
ーンP1との論理和をとることによって2L個の良品の
ビットパターンが生成さる。図25(c)のビットパタ
ーンP2の場合は、L=3で8通りの曖昧パターンが生
成され、ビットパターンP1との論理和をとることによ
って、図25(d)から(k)までの8種類のビットパ
ターンが生成される。生成されたビットパターンは辞書
テーブル記憶手段304に登録するもので、図27に示
すように予め全てのビットパターンに対して”1”を書
き込み、生成されたビットパターンには”有無”のビッ
トに”0”を書き込むものとし同一ビットパターンはオ
ーバライトするものとする。生成されたビットパターン
は、辞書テーブルとして辞書テーブル記憶手段304に
登録する(ステップ6)。以上の処理を、ウィンドウを
走査させながら走査終了まで繰り返し辞書テーブルを作
成するものである(ステップ7、ステップ8)。
【0085】以上が辞書作成手段301の動作説明であ
るが、一律に太らせたり細らせたりしてビットパターン
を生成するのではなく、ウィンドウ内の1つのパターン
からこのように複数のパターンを生成し登録する理由
は、同一パターンでもエッチングの程度や量子化誤差に
よって配線パターンのエッジの状態が微妙に変わり、各
サブウィンドウの合計画素数が不安定で虚報の原因にな
りやすいためである。また、T1とT2の差を大きくす
ればするほどウィンドウ内の一つのパターンから多数の
ビットパターンが生成され、辞書はあいまい性を増して
欠陥を見落としやすくなる。
【0086】次に、検査モードにおいては、スイッチ3
10を切り替えて被検査基板の2値画像を代表値演算手
段307に入力する。検査モードでは、基本的には辞書
作成手段301とほぼ同一の処理を行うが、リアルタイ
ムで処理するためにハードウエアで高速に処理する。代
表点演算手段307は、2値画像をm×mの走査窓を走
査しその局所領域内から代表ビットを演算するもので、
代表ビットの演算方法としては辞書作成手段301と同
一の方式である。ビットパターン作成手段308は、代
表点演算手段307からの代表ビットから2次元の任意
のビットパターンを抽出するものである。辞書テーブル
検索手段309は、辞書作成手段301で予め登録した
辞書テーブルを参照し、辞書テーブルに存在しないビッ
トパターンの座標情報を検出し比較判定手段19に通知
するものである。次に、代表値演算手段307、ビット
パターン作成手段308、辞書テーブル検索手段309
について詳細に説明する。代表値演算手段307は図2
8に示すように、ラインメモリ313、シフトレジスタ
で構成された走査窓314、ビット加算器316および
比較器317からなり、走査窓は辞書作成手段301に
おけるサブウィンドウに相当し、その大きさは辞書作成
手段301におけるサブウィンドウの大きさに等しく設
定される。図28では、4×4画素のサブウィンドウの
例を示す。ビット加算器316は走査窓内の画素値を合
計し、315によって(数14)の関係を満たすように
予め設定された第3の閾値T3と比較器317において
大小関係を比較し、ビット加算器の出力結果がT3より
も大きいかまたは等しいとき”1”を318の端子に出
力しそれ以外の時は”0”を出力する。ビット加算器3
16は、実施例3の図16で詳しく説明しているので説
明は省略する。
【0087】
【数14】
【0088】ビットパターン作成手段308について、
図29を用いて説明する。ビットパターン作成手段30
8は、代表値演算手段307からの出力信号318から
検査ウィンドウ内のビットパターンを作成するもので、
複数ライン分のラインメモリ319、シフトレジスタで
構成された走査窓320からなる。図29のウィンドウ
およびサブウィンドウの構成は、前述の辞書作成手段3
01で説明した図25のウィンドウおよびサブウィンド
ウと同じ構成で、M×Mの走査窓からサブウィンドウの
配置に応じて16画素を抽出し辞書作成時と同じ順にM
SBからLSBまで代表値を並べ16ビットのビットパ
ターンを321の端子に出力する。
【0089】次に、辞書テーブル検索手段309につい
て図30を用いて説明する。辞書テーブル検索手段30
9は、検査に先立ち辞書作成手段301の辞書テーブル
記憶手段304から辞書テーブルデータを端子323を
介して予め書き込んでおくものとする。ビットパターン
作成手段308から端子321を介して入力されたビッ
トパターンが辞書テーブル322に登録されているかを
検索し、登録されていなかった場合は欠陥として、ビッ
トパターンとビットパターンの有無およびXY座標から
なる特徴情報を端子106から出力する。XY座標は、
同期信号を端子326より入力しXY座標発生器325
で生成するもので、カウンタ回路を用いれば容易に実現
できるので説明は省略する。
【0090】(実施例5)以下、本発明の第5の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図31は、本
発明の一実施例における配線パターン検査装置の辞書比
較手段のブロック構成図を示す。図31において、第4
の実施例と異なるのは331のエッジ検出手段を設け検
査ウィンドウの1つ以上のある特定の位置で配線パター
ンのエッジが検出されたときのみ辞書テーブルの検索を
行うところである。なお、本実施例で用いる辞書テーブ
ルは、辞書作成ウィンドウ内の検査ウィンドウで検出さ
れたエッジ検出位置と同じ位置でエッジが検出されたと
きのみビットパターンを登録するものである。
【0091】図32を用いて辞書テーブル作成処理を説
明する。図32(a)は、M×M画素の辞書作成ウィン
ドウを示す図で、333および334は2×2画素のエ
ッジ検出ウィンドウの大きさおよび位置を示している
が、エッジ検出ウィンドウの大きさは2×2画素に限定
されるものではなく、またエッジ検出ウィンドウの数お
よび配置も特に限定されるものではない。2×2画素の
エッジ検出ウィンドウを用いた配線パターンのエッジの
検出方法は、図32(b)に示すように各画素の値をd
1、d2、d3、d4として、(数15)により値”
1”のときにそのエッジ検出器でエッジが検出されたと
する。
【0092】
【数15】
【0093】図33を用いて、辞書テーブル作成処理の
処理フローを説明する。本発明は、エッジ検出処理とエ
ッジ検出後の判定処理が異なるが他は実施例4の図26
の説明と同じであるので異なる(ステップ1.1)およ
び(ステップ1.2)のところのみ説明する。(ステッ
プ1.1)では、エッジ検出ウィンドウ内を(数15)
によりエッジを検出する。(ステップ1.2)では、エ
ッジかどうかを判定し、エッジであれば(ステップ2)
以降の処理を行い、エッジでなければ(ステップ7)の
処理を行うものである。これは、エッジが検出されたと
きのみ辞書テーブルを生成する処理を行い、エッジでな
い場合は処理をパスし(ステップ7)および(ステップ
8)でウィンドウ走査を行い繰り返して処理を行うもの
である。
【0094】次に、検査時において、実施例4と異なる
エッジ検出手段331および辞書テーブル検出手段30
9について説明する。エッジ検出手段331は、図34
に詳細のブロック構成図を示し説明する。図34におい
て、355はタイミング調整用の遅延メモリ、335は
ラインメモリ、336はシフトレジスタからエッジ検出
ウィンドウを構成し、337はエッジ検出器を示す。ま
た、ラインメモリ335およびシフトレジスタ336
は、辞書作成時とエッジ検出位置が同じ位置になるよう
に構成される。エッジ検出器337は、走査窓の中から
辞書作成時のエッジ検出位置の2×2画素を取り出し、
(数15)で示すエッジ検出を行い、図34の場合は2
箇所の場合を示しており3箇所にする場合は点線で示し
た部分を追加することで実現できる。このように、複数
エッジを検出する場合は、論理和382を行い端子33
2に出力される。辞書テーブル検索手段309は、図3
5を用いて説明する。図35は、辞書テーブル検索手段
309の詳細ブロック図を示すもので、338は辞書テ
ーブルで予め辞書作成手段301で作成された辞書テー
ブルデータを端子323を介して書き込まれているもの
とする。辞書テーブル検索手段309は、エッジ検出手
段331からのエッジ検出信号332と端子321から
入力されたビットパターンを辞書テーブルに入力し、登
録されたビットパターンが存在するかを検索し、存在し
なかった場合は欠陥の候補として、ビットパターン信号
および同期信号326を入力しXY座標発生器325で
発生させたXY座標とからなる特徴情報106として端
子340から出力する。なお、XY座標は、同期信号を
端子326より入力しXY座標発生器325で生成する
もので、カウンタ回路を用いれば容易に実現できるので
説明は省略する。
【0095】(実施例6)以下、本発明の第6の実施例
について、図面を参照しながら説明する。
【0096】図36は、本発明の一実施例における配線
パターン検査装置の辞書比較手段のブロック構成図を示
す。図36において、第4の実施例と異なるのは352
のパターン形状誇張手段を設け、2値化手段12からの
2値画像101と領域分離手段14からの領域画像10
3との論理積300された2値画像のパターン形状を誇
張して辞書テーブルを作成するとともに検査するところ
である。また、パターン形状を誇張することによって確
実に欠陥が検出でき、さらに虚報を削減することができ
るのは、多層基板における内層パターンの方がより効果
が大きい。以下、パターン形状誇張手段352について
詳しく説明する。パターン形状誇張手段352は、良品
基板の画像および検査基板の画像を膨張処理または収縮
処理によってパターンの形状を誇張するもので、ブロッ
ク構成図を図37に示す。354は収縮回路の例を示す
ものであり、第1の実施例の図5で説明したのでここで
の説明は省略する。次に、パターン形状誇張手段352
を用いたときの辞書比較手段16の具体的な処理例を図
38を用いて説明する。図38(a)は、多層基板にお
ける内層パターンの良品基板のパターンの一部を示した
もので356はクリアランスホールを示しており、クリ
アランスホールを値”1”べたパターン側を値”0”と
したときは収縮回路354によって誇張するもので、3
57はクリアランスホールを収縮した画像である。図3
8(b)(c)は、欠陥を含む検査基板のパターンの一
部を示しているもので358、360はクリアランスホ
ール、359、361は収縮画像である。図38(b)
のような微小な欠陥はサブウィンドウサイズが小さくな
いと見落とす可能性があり、図38(c)のような緩や
かな欠けはウィンドウサイズが大きくないと見落とす可
能性があるが、図示するようにパターンを収縮すると、
欠陥が誇張されて欠陥を見落とすことがなくなるもので
ある。また、クリアランスホールを値”0”べたパター
ン側を値”1”としたときは、膨張回路354によって
誇張するもので、対象パターンや論理によって膨張処理
または収縮処理を使い分けて欠陥を誇張するものとす
る。さらに、第5の実施例で説明したように、エッジ検
出を行い、エッジ位置のみ検査を行ってもよい。
【0097】(実施例7)以下、本発明の第7の実施例
について、図面を参照しながら説明する。本実施例にお
ける辞書比較手段16の構成は、図31に示すもので第
5の実施例と同様である。異なるのは、辞書作成手段3
01、エッジ検出手段331および辞書テーブル検索手
段309であり、以下に詳細に説明する。辞書作成手段
301について説明する。図39は、本発明の一実施例
における辞書比較手段16の辞書作成ウィンドウを示す
もので、370は注目画素位置、371〜375はエッ
ジ検出ウィンドウA〜Eで5箇所でエッジを検出する例
を示している。各エッジ検出ウィンドウでのエッジ検出
方法は、実施例5で説明した通りであるので省略する。
本実施例における辞書作成手段301について詳しく説
明すると、各エッジ検出ウィンドウ毎に辞書テーブルを
作成するもので、処理フローとしては図33に示したも
のを各エッジ検出ウィンドウ毎に実施し、図42に示す
辞書テーブルを作成するものである。ただし、注目画素
は370で示した位置とする。図33の処理フローにお
いて、(ステップ1.1)でエッジ検出ウィンドウAの
みエッジ検出を行い、走査終了まで繰り返し辞書テーブ
ルのデータのAのビット位置に登録する。次に、(ステ
ップ1.1)でエッジ検出ウィンドウBのみエッジ検出
を行い同様に辞書作成処理を行い辞書テーブルのデータ
のBのビット位置に登録するもので、これをエッジ検出
ウィンドウC、D、Eについて実行する。なお、エッジ
検出ウィンドウは、2つ以上であれば数に制限はなく、
位置も自由に配置できるものとする。
【0098】エッジ検出手段331について、図40に
詳細ブロック構成図を示し説明する。図40において、
355はタイミング調整用の遅延メモリ、376はライ
ンメモリ、378はシフトレジスタからエッジ検出ウィ
ンドウを構成し、379はエッジ検出器を示す。また、
ラインメモリ376およびシフトレジスタ378は、辞
書作成時とエッジ検出位置が同じ位置になるように構成
される。エッジ検出ウィンドウA〜Eに対応したエッジ
検出器379は、走査窓の中から辞書作成時のエッジ検
出位置の2×2画素を取り出し、(数15)で示すエッ
ジ検出を行い、それぞれエッジ検出信号としてエッジA
381〜エッジE385を出力するものである。次に、
辞書テーブル検索手段309について、図41に詳細ブ
ロック図を示し説明する。辞書テーブル386は、検査
に先立ち辞書作成手段301から端子323を介して辞
書テーブルデータが書き込まれているものとする。ビッ
トパターン作成手段308からの端子321を介して入
力されるビットパターンで辞書テーブル386を検索
し、データd0〜d4を出力する。辞書テーブル386
から出力されたデータd0〜d4は、エッジ検出ウィン
ドウA〜Eに対応したエッジ検出信号であるエッジA〜
Eとそれぞれ論理積387がとられ、辞書テーブル38
6に存在しなかったビットパターンは欠陥の候補として
ビットパターンおよびXY座標とともに特徴情報106
として比較判定手段19に出力される。なお、XY座標
は、同期信号を端子326より入力しXY座標発生器3
25で生成するもので、カウンタ回路を用いれば容易に
実現できるので説明は省略する また、本実施例ではエッジ検出位置の数に応じて複数の
辞書を持つようにしたが、基板画像全体をいくつかの領
域に分けて領域毎にそれぞれ辞書を持たせたり、サブウ
ィンドウサイズをいくつか用意して、各サイズ毎に辞書
を持たせたりすることも可能である。さらに、注目画素
位置を中心位置に限定したが、任意の位置あるいは各エ
ッジ検出ウィンドウ位置にそれぞれ設けてもよい。ま
た、複数のエッジ検出ウィンドウの内の一つをエッジ検
出の有無に無関係に全画素チェックするようにしてもよ
い。つまり、先に説明した第4の実施例と第5の実施例
を組み合わせて検査するものである。
【0099】(実施例8)以下、本発明の第8の実施例
について、図面を参照しながら説明する。特定形状検出
手段18は、配線パターンのコーナ等の任意の特定形状
を予め登録し、検査時に登録された同一形状のパターン
が現れたときに座標を通知し、良品データと照合するこ
とによりマクロ的な欠陥を検査するものである。本実施
例では、一種のパターンマッチング法に準じた方法を用
いるもので、特定形状検出手段のブロック図を図43に
示し以下に説明する。
【0100】代表点演算部242では、特定形状の検出
する視野を大きくするために2値化手段12からの2値
画像101をm×mの走査窓のを走査し局所領域から代
表ビットを演算し、座標検出部243では代表点演算部
242からの代表ビットを2次元の任意のnビットパタ
ーンから予め定めたパターンと一致したときその座標と
特徴コードからなる特徴情報を領域分離手段14で指定
された領域104のみ出力するものである。また、比較
判定手段19においては、特定形状検出手段17からの
特徴情報107と特徴情報記憶手段18からの特徴情報
108とを比較し真の欠陥のみを検出するものである。
【0101】代表点演算部は、(実施例3)の代表点演
算手段205と同様であるので詳細な説明を省略し、以
下に座標検出部243について更に詳細に説明する。座
標検出部243の詳細ブロック図を、図44に示し以下
に説明する。座標検出部243は、ラインメモリ24
8、n段シフトレジスタ249、辞書テーブル251お
よびXY座標カウンタ253より構成されている。代表
点演算部242からの代表ビットを、複数ライン分のラ
インメモリ248およびn段シフトレジスタ249によ
り走査窓251を構成し、2次元的に展開された代表ビ
ットの任意のnビットパターンを辞書テーブル251の
アドレスに入力する。本実施例の場合は、一例として4
×4画素の代表ビットであることから4画素づつ離散的
に16ビットのビットパターンで特定形状のマッチング
を行うものとする。辞書テーブル251では、予め定め
たパターンと一致したときに一致信号256と形状コー
ド257を出力し、XY座標カウンタ253は一致信号
256と領域分離手段14から指定された領域104を
遅延メモリ244で遅延させた領域信号252と論理積
254された信号によってXY座標と特徴コードからな
る特徴情報を比較判定手段19に通知される。比較判定
手段19においては、特定形状検出手段17からの特徴
情報107と特徴情報記憶手段18からの特徴情報10
8とを比較し真の欠陥のみを検出するものである。検出
する配線パターンの特定形状としては、図45(a)〜
(h)にその一例を示す。また、図45(i)(h)の
ように◎印部分を不定(0、1どちらでもよい)として
もよい。
【0102】次に、特定形状検出を用いた処理例につい
て、図46を用いて説明する。図46(a)は良品基板
を示し、図46(b)はパターン1とパターン2をラー
ジショート(斜線部分)で接触している欠陥を含む被検
査基板を示している。同図において、○印および□印は
特定形状として検出された配線パターンのコーナであ
り、○印は良品基板および被検査基板との座標の対応の
とれているコーナで□印は対応するコーナが存在しなか
ったものを示している。また、別の視点で説明すれば、
例えば辞書比較手段のようにミクロ的な欠陥を検出する
方式では、図46(b)のコーナc8(258)とコー
ナc8’(259)では区別することは出来ず、このよ
うなラージショート等は欠陥として検出することが出来
ない。よって、本発明のようにコーナ等の配線パターン
の特定形状の座標を比較するマクロ検査が有効な手段と
なる。 (実施例9)以下、本発明の第9の実施例について、図
面を参照しながら説明する。
【0103】図47は本発明の第9の実施例における配
線パターン検査装置のデザインルール検査手段15のブ
ロック構成図を示す。図47において、501はパター
ンの連結性を保持し背景から1画素づつ細めて芯線を抽
出する細線化手段、502は前記細線化処理と同時にパ
ターンの内部画素に対しに距離値を与える距離変換手
段、503は細線化手段501からの2値画像を走査
し、芯線位置とその近傍において距離変換手段502か
らの距離変換画像を参照し、該位置でのパターンの幅を
測定し任意の基準線幅と比較し線幅違反を検出する測長
手段、504は細線化手段501からの2値画像を走査
し、芯線の分岐、端点などの形状を検出する形状検出手
段、505は細線化手段501からの2値画像と距離変
換手段502からの距離変換画像を参照し、芯線位置と
その近傍の距離値から線幅を測定し、その測定結果に基
づき線幅が変化する位置を検出する線幅検出手段、50
6は測長手段503、形状検出手段504及び線幅変化
検出手段505において検出された特徴点の位置座標を
検出する座標検出手段である。以上のように構成された
デザインルール検査手段15において細線化手段50
1、距離変換手段502、測長手段503、形状検出手
段504及び座標検出手段506は第1の実施例と同様
であり、詳細な説明は省略する。図47において第1の
実施例と異なるのは線幅変化検出手段505を設けるこ
とにより、パターンの欠けや突起の特徴である線幅の変
化を検出するようにした点である。
【0104】以下図48を用いて線幅変化検出手段50
5の動作を説明する。図48は線幅変化検出手段505
の回路構成図を示すもので、521は距離変換画像を走
査する3×3走査窓、522は芯線位置を検出するため
のシフトレジスタ、523は距離値から線幅を求める線
幅演算部、524は線幅の測定値を2次元的に配列した
画像を走査する3×3走査窓、525は3×3走査窓5
24の線幅測定値のうちの最大値を検出する最大値検出
部、526は3×3走査窓524のの線幅測定値のうち
の最小値を検出する最小値検出部、527は芯線位置を
検出するためのシフトレジスタ、528は最大値検出部
525及び最小値検出部526からの値の差を求める差
分演算部、529は差分演算部528からの値と予め設
定された基準値542を比較し基準値以上の値を検出す
る比較器、532及び533は細線化手段501からの
2値画像データ542を遅延するラインメモリ、530
は距離変換手段502からの距離値を遅延するラインメ
モリ、531は線幅の測定値541をバッファするライ
ンメモリである。線幅演算部523は、注目画素D0位
置に相当するシフトレジスタ522の画素位置b1の値
が”1”のとき芯線を検出したものとして、3×3走査
窓521の距離値D0〜D8から(数16)に従って線
幅測定値Wを求める。
【0105】
【数16】
【0106】ここに[・]は・の四捨五入を示すものと
する。またシフトレジスタ522の画素位置b1の値
が”0”のときは芯線でないとし(数16)の演算に従
わず、線幅測定値Wとして”0”を出力する。線幅演算
部523で求められた線幅測定値Wは5ライン分のライ
ンメモリ531において2次元的に配列され、3×3走
査窓524で走査される。最大値検出部525は、3×
3走査窓524においてW0〜W8の値の中から最大値
を求める。また最小値検出部526はW0〜W8の値の
中から値が”0”でない最小値を求める。これらの値は
3×3のランクフィルタを用いてソーティングすること
により得られる。ランクフィルタは3×3の画素をソー
ティングし、プログラムにより最大値や最小値あるいは
指定した順番の値を出力するもので、LSI化されてお
り例えば住友金属製IP90C20を用いて最大値検出
部525と最小値検出部526を実現することができ
る。このとき最大値検出部525はW0〜W8の最大値
を選択し、最小値検出部526はW0〜W8のうち最小
値(値”0”)から2番目の値を選択する。差分演算部
528は最大値検出部525の出力と最小値検出部52
6の出力との差分を演算し、比較器529において予め
設定された基準値542と比較し基準値以上の値を検出
する。図49は線幅変化検出手段505の処理例を示す
図である。図49において551はQFPパッドであ
り、線幅演算手段523により得られた線幅測定値がパ
ターンの芯線位置に付与されている。値の付与されてな
い画素はすべて値”0”を示している。図49の例は線
幅変化量として2画素以上の位置を検出したもので、ハ
ッチを施した位置が線幅変化点として検出される。55
4の画素グループはパッドのネック部の線幅変化を示し
ており、552及び553の画素グループがパッド欠損
により発生した線幅変化点である。座標検出手段506
において、これら線幅変化位置の座標が検出され比較判
定手段19において良品との座標比較が行われ、552
と553が不一致の特徴として検出される。
【0107】以上のように本実施例によれば、線幅変化
検出手段を設けパターンの線幅が変化する位置を検出す
るために任意の幅をもつパターンにおける欠けや突起な
どが検出され、プリントパターンにおける多様な欠陥を
検出することができる。なお本実施例において線幅変化
を検出する走査窓として3×3を使用したが、窓を拡張
し5×5というように大きくとれば緩やかな線幅の変化
の検出が可能となる。 (実施例10)以下、本発明の第10の実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0108】図50は本発明の第10の実施例における
配線パターン検査装置の辞書比較手段16のブロック構
成図を示す。図50において、601は入力画像611
をm×m窓で走査するm×m窓走査手段、602はパタ
ーンの連結性を保持し背景から1画素づつ細めて芯線を
抽出する細線化手段、603は前記細線化処理と同時に
パターンの内部画素に対しに距離値を与える距離変換手
段、604は細線化手段602からの2値画像を走査
し、芯線位置とその近傍において距離変換手段603か
らの距離変換画像を参照し、該位置でのパターンの幅を
測定し所定の線幅を有する位置を検出する線幅検出手
段、605は線幅検出手段が所定の線幅を検出したとき
m×m窓走査手段から、その線幅から決められるn個の
サブウィンドウを選択し切り出す代表点選択手段、60
6は前記各サブウィンドウにおいて値1の画素と値0の
画素の多数決をとり代表値を決定しnビットのアドレス
を生成し、辞書を参照し判定結果を出力する辞書アドレ
ス生成手段、607は前記辞書アドレス生成手段により
生成されたアドレス位置にnビットのデータとパターン
の登録を示す1ビットのフラグを記憶する辞書データ記
憶手段、608は辞書アドレス生成手段からの判定結果
として前記登録を示すフラグがセットされていないと
き、その位置座標を検出する座標検出手段、609は辞
書データ記憶手段に記憶されたデータを参照し、前記フ
ラグをセットする辞書データ作成手段である。
【0109】以上のように構成された辞書比較手段16
において細線化手段602、距離変換手段603は、線
幅検出手段604においてパターンの線幅を測定するた
めに入力画像を細線化画像612と距離変換画像613
に変換する処理で、実施例1及び9のデザインルール検
査手段と同様の処理である。また線幅検出手段604は
細線化画像612から芯線位置を検出し、距離変換画像
613において前記芯線位置とその8近傍の距離値を参
照し、該位置での線幅を求めその線幅が予め設定されて
いる線幅のクラスに所属するかどうかを判定するもの
で、線幅を求める演算は実施例1及び9のデザインルー
ル検査手段の測長手段と同様の演算を行うため説明は省
略する。本実施例が第1の実施例の辞書比較手段と異な
るのは、パターンの幅Wがどの線幅のクラスに所属する
かを判定し、m×m窓走査手段から線幅のクラスに応じ
て決められたn個のサブウィンドウを切り出す代表点選
択手段を設けることにより、パターンの形状をより正確
に検出するようにした点である。以下図51を参照を用
いて代表点選択手段605の動作について説明する。図
51において621はm×m走査窓、622は注目画
素、623及び624は2×2サブウィンドウである。
図51では窓サイズとしてm=30に設定した例を示し
ている。m×m走査窓621において2×2サブウィン
ドウが直径C1画素、C2画素及びC3画素の円周に沿
って環状に設定してある。いま線幅WがC1≦W<C2
をみたす場合をクラス1の線幅とし、C2≦W<C3を
みたす場合をクラス2の線幅と呼ぶことにすると、ハッ
チを施していない16個の2×2サブウィンドウがクラ
ス1の線幅のパターンを検出するよう配置してあり、ハ
ッチを施してある16個の2×2サブウィンドウがクラ
ス2の線幅のパターンを検出するよう配置してある。こ
のように線幅によってサブウィンドウの配置を変えてい
るのは、パターンの外形形状に沿ってなるべく多くのサ
ブウィンドウを配置するためである。すなわち注目画素
622において線幅がWである場合、直径Wの円の内部
にはパターンの存在が保証されており、円周の近傍にパ
ターンの輪郭が存在することになるため、円周に沿って
サブウィンドウを密に配置するものである。図52は代
表点選択手段の処理例を示す図で、クラス1の線幅とし
て10≦W<20、クラス2の線幅として20≦W<3
0を設定した例を示している。図52において631は
プリントパターンのパッド部、632はクラス1の線幅
をもつ芯線位置(ハッチ部)、633はクラス2の線幅
をもつ芯線位置(黒領域)、641及び642がm×m
走査窓(m=30画素)、643及び644が注目画素
である。図52はm×m走査窓を1画素づつラスタ走査
していき、注目画素がクラス2の線幅を検出したときク
ラス2のサブウィンドウが選択され、注目画素がクラス
1の線幅を検出したときクラス1のサブウィンドウが選
択されることを示している。
【0110】辞書アドレス生成手段606は選択された
16個のサブウィンドウのデータを用いて、16ビット
アドレスを生成し、辞書の参照を行う。本実施例では第
1の実施例と異なり、線幅のクラス毎に辞書を使用し、
複数の辞書を用意する。辞書アドレスは、2×2サブウ
ィンドウの値”1”の画素と値”0”の画素の多数決判
定で決定する。辞書を参照しながらパターンを検査する
ときは、サブウィンドウにおいて値”1”の画素が2個
以上在る場合に代表値を”1”とし、そうでない場合は
代表値を”0”として16ビットアドレスを生成しす
る。辞書にパターンの存在を示すフラグを登録する場合
は、パターンのエッジの量子化誤差を許容するために、
サブウィンドウにおける多数決処理において2種類の閾
値で処理し、各サブウィンドウの代表値が”1”と”
0”両方取り得る場合を考慮し、全てのアドレスの組み
合わせを発生させて、フラグを登録する。
【0111】以下図53を用いて、辞書アドレス生成手
段606、辞書データ記憶手段607及び辞書データ作
成手段609における辞書データの作成手順について説
明する。図53(a)は辞書アドレス生成手段606に
よる辞書データ記憶手段607へのデータの登録手順を
示す図である。同図において651はm×m走査窓、6
52は辞書データ記憶手段である。m×m走査窓におい
てサブウィンドウに1〜16の番号が付与してあるが、
これはアドレス生成において16を最上位ビットとして
コード化することを示している。 (ステップ1)2×2サブウィンドウの値”1”の画素
の合計を高い方の閾値”3”で2値化し16進アドレ
ス”405F”を得る。また同様に低い方の閾値”1”
で2値化し16進アドレス”40FF”を得る。 (ステップ2)前記2種類の閾値処理で得られたアドレ
スコードのビット単位の排他的論理和をとり16進コー
ド”00A0”を得る。このとき”1”のビットが量子
化誤差等による曖昧なビット位置を示している。 (ステップ3)辞書データ記憶手段652において、前
記高い方の閾値による2値化で得られたアドレス”40
5F”の位置を参照する。 (ステップ4)アドレス”405F”の位置に既に書き
込まれているデータ”0080”を読み出す。 (ステップ5)前記排他的論理和で得られたデータ”0
0A0”と(ステップ4)において読み出されたデー
タ”0080”のビット毎の論理和をとりデータ”00
A0”を得る。 (ステップ6)(ステップ4)で読み出したのと同じ位
置に(ステップ5)で得られたデータ”00A0”を書
き込む。以上の手続きを注目画素が所定の線幅を検出す
る都度行う。走査終了後、辞書データ作成手段609
は、辞書データ記憶手段607に記憶されている情報を
もとに、曖昧なビットの組み合わせで得られる全てのア
ドレスを発生させて、フラグを登録する。辞書データ記
憶手段652において先頭アドレスから検索して、フラ
グビットが”1”のアドレスをベースとして、データ部
に書き込まれている値の”1”のビット位置を冗長ビッ
トとして、これらの組み合わせで得られる全てのアドレ
スのフラグをセットする。図53(b)は辞書データ作
成手段609により生成されるビットパターンを示す図
である。アドレス”405F”に書き込まれているデー
タ”00A0”を用いて、新たに”407F”、”40
DF”及び”40FF”のアドレスを発生させ、該当ア
ドレスのフラグをセットする。以上の手続きによって作
成された辞書データを用いて検査が行われ、フラグがセ
ットされていない走査位置が座標検出手段608におい
て検出される。。
【0112】以上のように本実施例によれば、線幅検出
手段によりパターンの幅をクラス分けし、代表点選択手
段において線幅に応じてサブウィンドウを選択し、線幅
のクラス毎に辞書を作成するため、見逃しの極めて少な
い高精度の検査が可能となる。
【0113】
【発明の効果】以上のように本発明の効果は、第1に、
領域分離手段によりパターンの大きさや形状に応じて入
力画像を複数の領域に自動的に分離し、デザインルール
検査手段と辞書比較手段と特定形状検出手段に対し各々
の検査手段に適合した領域を指示し、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、辞書比較手段では電源グランドパタ
ーンのような不規則な図形領域に対し、良品の局所パタ
ーンを登録した辞書テーブルを参照し辞書テーブルに登
録されていない局所パターンの位置を検出し、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
した検査手段を選択し検査するため、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。
【0114】第2に、領域分離手段において、パターン
の幅及び長さに関する大小関係から入力画像を複数の領
域に分類し、前記各検査手段毎に検査する領域を指示す
るようにしたもので、自動的に前記各検査手段に適合し
た検査領域を選択するため、検査領域の設定などの手続
きを必要とせず簡易な操作で検査項目を柔軟に選択し検
査することが可能となる。
【0115】第3に、プリント基板から得られた2値画
像またはCADからの設計データを変換した2値画像
を、m×mの走査窓を走査しながら局所領域内から代表
ビットを演算し、代表ビットから2次元の任意のnビッ
トパターンを抽出し、予め良品基板またはCADの設計
データで辞書テーブルを登録するとともに2次元のnビ
ットパターンと予め定めたマスクパターンとが一致した
とき座標とパターンコードからなる位置情報を位置情報
記憶手段に登録する。検査時は、2値画像をm×mの走
査窓を走査しながら局所領域内から代表ビットを演算
し、代表ビットから2次元の任意のnビットパターンを
抽出し、予め登録した辞書テーブルで参照し、辞書テー
ブルに存在しないnビットパターンの位置を検出すると
ともに、2次元の任意のnビットパターンが予め定めた
マスクパターンと一致したときにその位置を通知し、位
置情報記憶手段からの位置情報と比較し真の欠陥を検出
することにより良品基板内に欠陥と同一形状のパターン
が存在するときに欠陥の見落としを防止することがで
き、信頼性の高い配線パターン検査装置を実現できる。
【0116】第4に、辞書比較手段において辞書テーブ
ルを作成する際に、各走査位置において辞書作成ウィン
ドウ内に任意の大きさに定めたサブウィンドウを任意の
位置に複数個設定し、各サブウィンドウ毎に値が1の画
素を計数し、合計画素数があらかじめ任意に定めた第1
の閾値T1以上のサブウィンドウの代表値を1とし、T
1よりも小さいサブウィンドウを0として生成するビッ
トパターンP1と、合計画素数がT1よりも小さく設定
された第2の閾値T2以上のサブウィンドウの代表値を
1とし、T2よりも小さいサブウィンドウを0として生
成するビットパターンP2とで、代表値が相異なるサブ
ウィンドウの数をLとしたとき、L個のサブウィンドウ
を可能なだけ組み合わせてできる2L通りのビットパタ
ーンを、それぞれP1との論理和をとることによって生
成されるビットパターンを辞書テーブルに記憶するよう
にしたもので、プリント基板の製造工程でのばらつきや
量子化誤差等による配線パターンの形状の不安定性を吸
収し虚報の少ない信頼性の高い配線パターン検査装置が
実現できる。
【0117】第5に、辞書比較手段において、辞書作成
ウィンドウ内で1つ以上の任意の位置にエッジ検出器を
設け、エッジ検出器でパターンのエッジが検出された場
合のみ辞書作成ウィンドウ内をビットパターン化して辞
書テーブルに記憶するとともに、検査ウィンドウ内で辞
書作成ウィンドウのエッジ検出器と同じ位置でパターン
のエッジを検出するエッジ検出手段を設け、エッジが検
出された場合のみ出力ビットパターンが辞書テーブルに
存在するかを検索するようにしたもので、エッジが検出
されたときのみ評価することで登録されるパターン数が
減る点と微小欠陥の検出の見落としを防止し信頼性の高
い配線パターン検査装置が実現できる。
【0118】第6に、辞書比較手段において、良品基板
および検査基板の2値画像を所定の画素数膨張または収
縮させることによってパターンの形状を誇張することに
よって検出しにくいパターンを確実に検出することがで
き、信頼性の高い配線パターン検査装置が実現できる。
【0119】第7に、辞書作成手段において、2つ以上
の辞書テーブルを備え、エッジ検出をする位置に応じて
複数個の辞書テーブルを作成し、前記辞書テーブル検索
手段において前記ビットパターン作成手段から出力され
るビットパターンがエッジ検出手段から出力されるエッ
ジの検出位置に対応する辞書テーブルに存在するかを検
索することで検出精度の向上が図れるとともに欠陥の見
落としを減少させることができ、信頼性の高い配線パタ
ーン検査装置を実現できる。
【0120】第8に、特定形状検出手段において、2値
画像をm×mの走査窓を走査しながら局所領域内から代
表ビットを演算し、代表ビットを2次元領域で構成され
るnビットパターンから予め定めたパターンと一致した
ときにその座標と特徴コードを良品データと比較判定す
ることによりラージショート等のマクロ的な欠陥の検査
を可能とし信頼性の高い配線パターン検査装置を実現す
ることができる。
【0121】第9に、デザインルール検査手段におい
て、線幅変化検出手段を設け、パターンの線幅が変化す
る位置を検出するために任意の幅をもつパターンにおけ
る欠けや突起などが検出され、プリントパターンにおけ
る多様な欠陥検出が可能な高機能の配線パターン検査装
置を実現できる。。
【0122】第10に、辞書比較手段において、線幅検
出手段によりパターンの中心線上で所定の線幅をもつ位
置を検出し、代表点選択手段により線幅に応じて決めら
れたn個のサブウィンドウを選択するため、パターンの
幅に適したウィンドウ配置を得ることができ、線幅のク
ラス毎に辞書を作成するため、見逃しの少ない高精度の
配線パターン検査装置を実現できる。
【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】同第1の実施例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】(a)同第1の実施例におけるスルーホール検
出手段のブロック結線図 (b)同概念図
【図4】(a)同第1の実施例におけるスルーホール領
域抽出部のブロック結線図 (b)同走査窓の画素配置を示す概念図
【図5】(a)同第1の実施例における膨張処理部の走
査窓の画素配置を示す図 (b)同第1の実施例における膨張処理部の走査窓の画
素配置を示す図
【図6】(a)同第1の実施例における領域分離手段の
ブロック結線図 (b)同第1の実施例における領域分離手段によって抽
出された領域を示す図
【図7】(a)同第1の実施例におけるデザインルール
検査手段のブロック結線図 (b)同第1の実施例におけるデザインルール検査手段
の処理例を示す図
【図8】同第1の実施例における辞書比較手段の回路結
線図
【図9】同第1の実施例における特定形状検出手段の回
路結線図
【図10】同第1の実施例における特定形状検出手段の
コーナ識別のパターンを示す図
【図11】(a)同第1の実施例における比較判定手段
のブロック結線図 (b)同特徴情報の位置を2次元空間上で表わした概念
【図12】本発明の第2の実施例における領域分離手段
のブロック結線図
【図13】(a)同第2の実施例における領域分離手段
の処理を示す図 (b)同第2の実施例における領域分離手段の処理を示
す図
【図14】同第2の実施例における復元処理部のブロッ
ク結線図
【図15】本発明の第3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16】(a)同第3の実施例における代表点演算手
段の詳細ブロック結線図 (b)同テーブルメモリの概念図
【図17】同第3の実施例における辞書比較手段の詳細
ブロック結線図
【図18】(a)同第3の実施例における辞書比較手段
の走査窓の概念を示す図 (b)同サブマトリックスサイズのサイズの拡大を示す
【図19】(a)同第3の実施例における辞書テーブル
を示す図 (b)同第3の実施例におけるマスクテーブルを示す図 (c)同第3の実施例におけるビットパターンと走査窓
の位置関係を示す図
【図20】同第3の実施例における登録されるビットパ
ターン例を示す図
【図21】同第3の実施例における辞書作成手段の処理
フローを示す図
【図22】同第3の実施例における比較判定手段の処理
フローを示す図
【図23】(a)同第3の実施例における処理を示す概
念図 (b)同第3の実施例における処理を示す概念図
【図24】本発明の第4の実施例における辞書比較手段
のブロック結線図
【図25】同第4の実施例における辞書作成手段のウィ
ンドウの構成を示す図
【図26】同第4の実施例における辞書作成手段の処理
フローを示す図
【図27】同第4の実施例における辞書作成手段の辞書
テーブルを示す図
【図28】同第4の実施例における代表値演算手段のブ
ロック結線図
【図29】同第4の実施例におけるビットパターン作成
手段のブロック結線図
【図30】同第4の実施例における辞書テーブル検索手
段のブロック結線図
【図31】本発明の第5の実施例における辞書比較手段
のブロック結線図
【図32】(a)同第5の実施例における辞書作成手段
の辞書作成ウィンドウを示す図 (b)同画素値の概念図
【図33】同第5の実施例における辞書作成手段の処理
フローを示す図
【図34】同第5の実施例におけるエッジ検出手段の詳
細ブロック結線図
【図35】同第5の実施例における辞書テーブル検索手
段のブロック結線図
【図36】本発明の第6の実施例における辞書比較手段
のブロック結線図
【図37】同第6の実施例におけるパターン形状誇張手
段のブロック結線図
【図38】(a)同第6の実施例における処理を示す概
念図 (b)同第6の実施例における処理を示す概念図 (c)同第6の実施例における処理を示す概念図
【図39】本発明の第7の実施例における辞書作成手段
の辞書作成ウィンドウを示す図
【図40】同第7の実施例におけるエッジ検出手段の詳
細ブロック結線図
【図41】同第7の実施例における辞書テーブル検索手
段の詳細ブロック結線図
【図42】同第7の実施例における辞書テーブルを示す
概念図
【図43】本発明の第8の実施例における特定形状検出
手段のブロック結線図
【図44】同第8の実施例における座標検出部の詳細ブ
ロック結線図
【図45】同第8の実施例における辞書テーブルを示す
概念図
【図46】同第8の実施例における処理例を示す概念図
【図47】本発明の第9の実施例におけるデザインルー
ル検査手段のブロック結線図
【図48】同第9の実施例における線幅変化検出手段の
回路結線図
【図49】同第9の実施例における線幅変化検出手段の
処理を示す概念図
【図50】本発明の第10の実施例における辞書比較手
段のブロック結線図
【図51】同第10の実施例における代表点選択手段の
走査窓の画素配置を示す図
【図52】同第10の実施例における処理を示す概念図
【図53】(a)同第10の実施例における辞書アドレ
ス生成手段の処理手順を示す図 (b)同第10の実施例における辞書作成手段の処理を
示す概念図
【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 領域分離手段 15 デザインルール検査手段 16 辞書比較手段 17 特定形状検出手段 18 特徴情報記憶手段 19 比較判定手段 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 60 第1の収縮処理部 61 第2の収縮処理部 62 第1の膨張処理部 63 第2の膨張処理部 64 第3の膨張処理部 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 80 ラインメモリ 81 N×M走査窓 82 辞書LUT 83 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 133〜135 FIFOメモリ 136 I/F回路 131 欠陥情報記憶手段 130 CPU 160 細線化・距離変換部 162 領域分離処理部 163 膨張処理部 164 第1の線幅検出部 165 膨張処理部 166 縮退化処理部 167 復元処理部 168 膨張処理部 169 第2の線幅検出部 170 縮退化処理部 171 復元処理部 172 膨張処理部 200 プリント基板 201 画像入力手段 202 CCDカメラ 204 2値化手段 205 代表点演算手段 206 辞書比較手段 207 辞書作成手段 208 比較判定手段 209 CPU 210 辞書データ記憶手段 213 位置情報記憶手段 217 ラインメモリ 216 走査窓 218 ビット加算器 219 比較器 222 ラインメモリ 223 シフトレジスタ 224 辞書テーブル 225 マスクテーブル 228 走査窓 230 XY座標発生器 242 代表点演算手段 243 座標検出部 244 遅延メモリ 248 ラインメモリ 249 n段シフトレジスタ 250 走査窓 251 辞書テーブル 253 XY座標カウンタ 301 辞書作成手段 302 イメージメモリ 303 CPU 304 辞書テーブル記憶手段 306 CAD 307 代表値演算手段 308 ビットパターン作成手段 309 辞書テーブル検索手段 313 ラインメモリ 314 走査窓 316 ビット加算器 317 比較器 319 ラインメモリ 320 走査窓 322 辞書テーブル 325 XY座標発生器 331 エッジ検出手段 335 ラインメモリ 336 シフトレジスタ 337 エッジ検出器 338 辞書テーブル 352 パターン形状誇張手段 354 収縮回路 355 遅延メモリ 376 ラインメモリ 378 シフトレジスタ 379 エッジ検出器 386 辞書テーブル 501 細線化手段 502 距離変換手段 503 測長手段 504 形状検出手段 505 線幅変化検出手段 506 座標検出手段 521 3×3走査窓 522 シフトレジスタ 523 線幅演算部 524 3×3走査窓 525 最大値検出部 526 最小値検出部 527 シフトレジスタ 528 差分演算部 529 比較器 601 m×m窓走査手段 602 細線化手段 603 距離変換手段 604 線幅検出手段 605 代表点選択手段 606 辞書アドレス生成手段 607 辞書データ記憶手段 608 座標検出手段 609 辞書データ作成手段 641 m×m走査窓 642 m×m走査窓 651 m×m走査窓 652 辞書データ記憶手段
───────────────────────────────────────────────────── 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 丸山 祐二 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

Claims (10)

    【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値画像をパターンの大きさや形状に
    応じて複数の領域に分離し、前記領域を指示する複数の
    2値画像を生成する領域分離手段と、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、前記
    領域分離手段からの領域画像で指定された領域に対し、
    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
    反する位置や、断線や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値画像において、前
    記領域分離手段からの領域画像で指定された領域に対
    し、予め良品基板の全ての局所パターンが登録された辞
    書テーブルを参照し、前記辞書テーブルに存在しない局
    所パターンの位置を検出する辞書比較手段と、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、前記領域分離手段からの領域画像で指定された領域
    に対し、パターンのコーナーなど所定の形状を有する位
    置を特徴情報として検出する特定形状検出手段と、良品
    基板の特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段と、前記ス
    ルーホール検出手段とデザインルール検査手段と辞書比
    較手段及び特定形状検出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を比較し真の
    欠陥のみを検出する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】 領域分離手段は、予め設定した幅に対す
    るパターン幅の大小関係を満足する位置を検出する線幅
    検出手段と、前記線幅検出手段からの2値画像に対しパ
    ターンの長さを縮める縮退化手段と、前記縮退化手段か
    らの2値画像に対しパターンの幅と長さを縮退する前の
    状態に戻す復元手段と、パターンを太らせる膨張手段か
    らなる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】 プリント基板を拡散照明等で照明し、プ
    リント基板からの反射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、検査に先立ち前記2値化手段か
    らの良品基板から得られた2値画像またはCADからの
    設計データを変換した2値画像をm×mの走査窓を走査
    し局所領域から代表ビットを演算し、代表ビットから2
    次元の任意のnビットパターンを抽出し、辞書テーブル
    として辞書データ記憶手段に登録するとともに2次元の
    nビットパターンと予め定めたマスクパターンとが一致
    したとき座標と特徴コードからなる座標情報を位置情報
    記憶手段に登録する辞書作成手段と、前記2値化手段か
    らの2値画像をm×mの走査窓を走査し局所領域から代
    表ビットを演算する代表点演算手段と、前記代表点演算
    手段から出力される代表ビットから2次元の任意のnビ
    ットパターンを抽出し、前記辞書作成手段で予め登録し
    た辞書テーブルで参照し、辞書テーブルに存在しないビ
    ットパターンの座標を検出するとともに、前記2次元の
    任意のnビットパターンが予め定めたマスクパターンと
    一致したときにその座標を通知する辞書比較手段と、前
    記辞書比較手段からの通知された座標情報を前記位置情
    報記憶手段からの座標情報と比較し真の欠陥を検出する
    比較判定手段を備えた配線パターン検査装置。
  4. 【請求項4】 辞書比較手段は、あらかじめ良品基板の
    2値画像をカメラまたはCADからイメージメモリに入
    力し、イメージメモリ上で任意の大きさの辞書作成ウィ
    ンドウを1画素づつラスタ走査し、各走査位置において
    辞書作成ウィンドウ内に任意の大きさに定めたサブウィ
    ンドウを任意の位置に複数個設定し、各サブウィンドウ
    毎に値が1の画素を計数し、合計画素数があらかじめ任
    意に定めた第1の閾値T1以上のサブウィンドウの代表
    値を1とし、T1よりも小さいサブウィンドウを0とし
    て生成するビットパターンP1と、合計画素数がT1よ
    りも小さく設定された第2の閾値T2以上のサブウィン
    ドウの代表値を1とし、T2よりも小さいサブウィンド
    ウを0として生成するビットパターンP2とで、代表値
    が相異なるサブウィンドウの数をLとしたとき、L個の
    サブウィンドウを可能なだけ組み合わせてできる2L
    りのビットパターンを、それぞれP1との論理和をとる
    ことによって生成されるビットパターンを辞書テーブル
    に記憶する辞書テーブル記憶手段を備えた辞書作成手段
    と、検査基板の2値画像に対し、辞書作成ウィンドウと
    同じ大きさの検査ウィンドウを1画素づつラスタ走査
    し、辞書作成時のサブウィンドウと同じ大きさ、同じ個
    数、同じ配置の各サブウィンドウ毎に値が1の画素を計
    数し、合計画素数がT1とT2の間に設定した第3の閾
    値T3以上のサブウィンドウの代表値を1としT3より
    も小さい場合は代表値を0とする代表値演算手段と、前
    記代表値演算手段からの各サブウィンドウの出力値を並
    べてビットパターンを作成するビットパターン作成手段
    と、前記ビットパターン作成手段からの出力ビットパタ
    ーンが前記辞書テーブル記憶手段によってあらかじめ設
    定した辞書テーブルに存在するかを検索する辞書テーブ
    ル検索手段とからなることを特徴とする請求項1若しく
    は3記載の配線パターン検査装置。
  5. 【請求項5】 辞書作成手段は辞書作成ウィンドウ内で
    1つ以上の任意の位置にエッジ検出器を設け、エッジ検
    出器でパターンのエッジが検出された場合のみ辞書作成
    ウィンドウ内をビットパターン化して辞書テーブルに記
    憶する辞書テーブル記憶手段を備え、検査ウィンドウ内
    で辞書作成ウィンドウのエッジ検出器と同じ位置でパタ
    ーンのエッジを検出するエッジ検出手段を設け、前記エ
    ッジ検出手段においてパターンのエッジが検出された場
    合のみ前記辞書テーブル検索手段において前記ビットパ
    ターン作成手段からの出力ビットパターンが辞書テーブ
    ルに存在するかを検索することを特徴とする請求項1、
    3若しくは4記載の配線パターン検査装置。
  6. 【請求項6】 辞書比較手段は、良品基板および検査基
    板の2値画像を所定の画素数膨張または収縮させること
    によってパターンの形状を誇張するパターン形状誇張手
    段を具備する請求項1、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】 辞書作成手段において、2つ以上の辞書
    テーブルを備え、エッジ検出をする位置に応じて複数個
    の辞書テーブルを作成し、前記辞書テーブル検索手段に
    おいて前記ビットパターン作成手段から出力されるビッ
    トパターンがエッジ検出手段から出力されるエッジの検
    出位置に対応する辞書テーブルに存在するかを検索する
    ことを特徴とする請求項1、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】 辞書比較手段において、2値化手段から
    の2値画像をm×mの走査窓を走査し局所領域内から代
    表ビットを演算する代表点演算部と、前記代表点演算部
    からの代表ビットを2次元のnビットパターンとして抽
    出し、予め定めたパターンと一致したときにその座標と
    特徴コードを前記領域分離手段で指定された領域のみ出
    力する座標検出部からなる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。
  9. 【請求項9】 デザインルール検査手段は、パターンの
    連結性を保持しつつ背景から1画素ずつ細める細線化手
    段と、パターン内の各画素に背景からの距離値を与える
    距離変換手段と、前記細線化手段からの2値画像に対し
    パターンの芯線の形状を認識する形状検出手段と、前記
    細線化手段からの2値画像と前記距離変換手段から距離
    変換画像を参照しパターンの幅を測定し、任意の基準線
    幅と比較し線幅違反を検出する測長手段と、前記細線化
    手段からの2値画像と前記距離変換手段から距離変換画
    像を参照しパターンの幅を測定し、パターンの幅が変化
    する位置を検出する線幅変化検出手段と、前記測長手
    段、形状検出手段及び線幅変化検出手段で検出された特
    徴点の位置座標と特徴種別を検出する座標検出手段から
    なる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。
  10. 【請求項10】 辞書比較手段は、入力された2値画像
    に対しm×m窓で走査するm×m窓走査手段と、入力さ
    れた2値画像に対しパターンの連結性を保持しつつ背景
    から1画素ずつ細める細線化手段と、パターン内の各画
    素に背景からの距離値を与える距離変換手段と、前記細
    線化手段からの2値画像と前記距離変換手段から距離変
    換画像を参照しパターンの幅を測定し、所定の線幅を有
    する位置を検出する線幅検出手段と、前記線幅検出手段
    が所定の線幅を検出したとき、前記m×m窓において線
    幅に応じて定められたのn個のサブウィンドウを選択し
    切り出す代表点選択手段と、前記サブウィンドウにおい
    て値1の画素と値0の画素の多数決をとり代表値を決定
    しnビットのアドレスを生成し、辞書を参照し判定結果
    を出力する辞書アドレス生成手段と、前記辞書アドレス
    生成手段により生成されたアドレス位置にnビットのデ
    ータとパターンの登録を示す1ビットのフラグを記憶す
    る辞書データ記憶手段と、前記辞書アドレス生成手段か
    らの判定結果として前記登録を示すフラグがセットされ
    ていないとき、その位置座標を検出する座標検出手段
    と、前記辞書データ記憶手段に記憶されたデータを参照
    し、前記フラグをセットする辞書データ作成手段からな
    る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。
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