JPH06341960A - パタ−ンの画像処理方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルムキャリア等にエッチング等の手段で
形成されたパタ−ンを自動的に検査する方法およびその
装置を提供すること。 【構成】 カメラで撮像した被測定パタ−ンの画像を多
階調のデジタル信号に変換し，この多階調のデジタル画
像信号を画素単位で画像メモリに格納し，この画像メモ
リに格納されている画像を複数に分割するとともにテレ
ビ信号に変換して並列出力し，このテレビ信号に変換さ
れた各分割画像をそれぞれ対応する複数の計測ユニット
で並列処理してその検査結果をそれぞれ送出し，この各
検査結果からホストコンピュ−タにより統合判断して，
被測定パタ−ンの良，不良を判定するようにしたもので
ある。又，この発明は，画像メモリに取り込まれた画像
を圧縮処理した後，分割して並列処理し，その各検査結
果からホストコンピュ−タで被測定パタ−ンの良品．不
良品を統合判断するようにしたものである。 【効果】 パタ−ンを自動的に検査できるとともに，検
査時間を大幅に短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，フィルムキャリア等
にエッチング等の手段で形成されたパタ−ンを自動的に
検査する方法に関するもので，特に，検査時間を短縮す
るようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，ＩＣ，ＬＳＩの実装に用いられる
フィルムキャリアは，厚さ７５〜１２５μｍ程度のポリ
イミドフィルムの上に，銅箔を接着剤で貼り付け，両面
にフォトレジストを塗布し，マスク露光，現像，エッチ
ングを行ってリ−ドのパタ−ンを形成している。

【０００３】このようにしてパタ−ンを形成した後，フ
ォトレジストが除去され，リ−ドの表面にＳｎ，Ａｕ，
半田メッキ処理を行ってフィルムキャリア工程が終了す
る。この工程終了後，顕微鏡を用いて人間により目視で
パタ−ンの検査が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】このように，微細な
パタ−ンを目視で検査するには，熟練を要するととも
に，目を酷使する結果となる等の問題があった。一方，
目視検査に代わるものとして，パタ−ンをＴＶカメラで
撮像し，基準パタ−ンとして被測定パタ−ンとの一致率
をもとにして検査を行うパタ−ンマッチング手法による
ことも考えられる。しかしながら，一致率は下式で表さ
れるように，画素単位の計測であり，フィルムキャリア
のような微細なパタ−ンの検査には不向きである。一致
率＝｛（全体の画素−一致していない画素）／（全体の
画素）｝×１００％

【０００５】又，被測定パタ−ンの全体画像が格納され
ている画像メモリから画像を検査範囲を設定して順次画
像処理しているので，処理に時間がかかるという問題が
あった。その上，例えば，ＴＡＢテ−プの場合には，イ
ンナリ−ド部，ポリイミド部，アウタリ−ド部のパタ−
ンの検査が行なわれるが，各部で検査基準が異なる。

【０００６】即ち，一般に，インナリ−ド部は３μｍ，
ポリイミド部は３〜６μｍ，アウタリ−ド部は６〜１２
μｍの測定精度が要求されている。そこで，ＴＡＢテ−
プを正確に検査するためには，検査装置の測定精度を最
高の検査基準に合わせなければならず，そのため全ての
検査を精密に行うことになるので，測定精度がそれ程高
く要求されていないものまで，一応に高い測定精度で検
査することになる。従って，検査時間が必要以上にかか
り実用的でないという問題があった。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】この発明は，カメラで
撮像した被測定パタ−ンの画像を多階調のデジタル信号
に変換し，この多階調のデジタル画像信号を画素単位で
画像メモリに格納し，この画像メモリに格納されている
画像を複数に分割するとともにテレビ信号に変換して並
列出力し，このテレビ信号に変換された各分割画像をそ
れぞれ対応する複数の計測ユニットで並列処理してその
検査結果をそれぞれ送出し，この各検査結果からホスト
コンピュ−タにより統合判断して，被測定パタ−ンの
良，不良を判定するようにしたものである。又，この発
明は，画像メモリに取り込まれた画像を圧縮処理した
後，分割して並列処理し，その各検査結果からホストコ
ンピュ−タで被測定パタ−ンの良品．不良品を統合判断
するようにしたものである。

【０００８】

【作用】被測定パタ−ンは２台のカメラ（ラインセンサ
カメラ）１，１ａにより撮像され，その濃淡画像はＡ／
Ｄ変換器２によりデジタル信号に変換され，最大分解能
である画素単位で画像メモリ３に一括入力され，格納さ
れるとともに，８分割され，テレビ信号に変換されて，
それぞれ対応する８台の計測ユニット４（４ａ，４ｂ・
・）に並列出力される。画像メモリ３からの各分割画像
は，それぞれ対応する計測ユニット４ａ，４ｂ・・・に
入力し，並列処理される。ついで，その結果がシステム
制御部５のホストコンピュ−タへ計測結果として並列し
て送出され，ここで，統合判断され，被測定パタ−ンの
良品，不良品が判断される。

【０００９】

【発明の実施例１】この発明の第１の実施例を，図１〜
図４に基づいて，詳細に説明する。図１はこの発明の実
施例を示す基本構成図，図２はこの発明を実際にパタ−
ンの検査装置に適用した場合のシステム構成図，図３は
この発明の装置の基本動作フロ−，図４〜図６は説明図
である。

【００１０】図１，図２において，１，１ａはカメラ
で，２台のラインセンサカメラが用いられている。１台
のカメラによって取り込まれる画素数は，５０００×１
画素であるが，画像の取り込みの関係で，中心部の４０
９６画素が有効であるから，カメラをＸ軸方向に移動し
ながらラインセンサカメラからの画像を取り込むことに
よりＸ軸方向は８１９２画素が検出できる。

【００１１】又，これらのカメラ１，１ａでは一括して
画像を取り込んだ後，全体画像の位置合わせをする場
合，ラインセンサカメラの場合は，分割位置を自由に変
更できるとともに，その位置合わせを画像全体に画像処
理で精度良く行うことが出来ることから，この実施例で
は，ラインセンサカメラが使用されている。なお，エリ
アセンサカメラでも良いが，このエリアセンサカメラを
採用した場合には，Ｘ−Ｙ軸の２軸方向を制御する必要
があり，その取り込まれる画素数は５１２×４８０画素
である。その上，画像を取り込んだ時点で分割位置が決
定される。

【００１２】２，２ａはＡ／Ｄ変換器で，カメラ１，１
ａで撮像された画像を多階調のデジタル信号に変換して
いる。３，３ａは画像メモリで，最大分解能である画素
単位で画像が入力され，格納される。さらに，この画像
は複数に分割されるとともに，テレビ信号に変換されて
並列出力される。この実施例では，４０９６×８１９２
×８ビットの容量の大きいメモリが用いられている。な
お，被測定パタ−ンとして，３５ｍｍのＴＡＢテ−プを
検査する場合には，入力画像の最大分割数は，図４に示
すように，２台のカメラ１，１ａが使用されているか
ら，１台につき４分割され，全体で８×１６＝１２８分
割となり，１分割は５１２×４８０画素となっている。

【００１３】４（４ａ，４ｂ・・・４ｈ）は計測ユニッ
トで，画像メモリ３，３ａから読み出される分割画像数
と等しい個数用いられており，画像メモリ３，３ａから
読み出された合計８個の分割画像は，それぞれこの分割
画像に対応する計測ユニット４ａ〜４ｈで同時に並列処
理して検査し，その結果をシステム全体を制御している
ホストコンピュ−タであるシステム制御部５へ送出して
いる。システム制御部５では，ホストコンピュ−タによ
り各計測ユニット４からの検査結果に基づいて統合判断
するとともに，システム全体の制御及び演算が行われ
る。

【００１４】次に，この発明を具体的にパタ−ン検査装
置に適用した場合について，図２に示すシステム構成図
および図３に示す基本動作フロ−に基づいて説明する。
なお，この実施例では，被測定パタ−ンとして３５ｍｍ
のＴＡＢテ−プのパタ−ンを例にとり，そのパタ−ンを
検査する場合について説明する。

【００１５】図３において，このパタ−ン検査装置の処
理フロ−は，リ−ルに巻かれている３５ｍｍのＴＡＢテ
−プ（図示せず）のフィルムを送り出す巻出し部１１，
定寸送り・位置決め部１２，良品不良品を判定処理する
検出部１３，判定処理が終了したテ−プを次に切断工程
に送る定寸送り・位置決め部１４，不良品のテ−プを切
断する打ち抜き部１５，再度リ−ルにテ−プを巻取るた
めの巻取り部１６との手順で成されている。

【００１６】図２は，システム構成図を示すもので，シ
ステム制御部５はこのシステム全体を演算制御する役目
をにない，ホストコンピュ−タにより行われている。メ
ニュ−や結果を表示するカラ−ＣＲＴ１８，品種の設
定，登録，操作メニュ−の選択を行うキ−ボ−ド１９，
シ−ケンサ部２０，プリンタ２１，画像メモリ３，３ａ
計測ユニット４（４ａ〜４ｈ），信号セレクタ２２等が
制御されている。

【００１７】シ−ケンサ部２０は，システム制御部５の
制御のもとに，操作スイッチ・表示ランプ２３，テ−プ
ランナ部２４，テ−プパンチャ部２５，Ｘ−Ｙテ−ブル
２６等を制御している。２７はフロッピ−ディスクであ
る。

【００１８】ドライバ２８によりＸ方向のモ−タ２９，
シ−ケンサ部２０を介してテ−ブルコントロ−ラ（３
軸）３０とＹ−Ｓ−Ｐドライバ３１とによりＹ方向のモ
−タ３２およびスパン軸用モ−タ３３が制御されて，Ｘ
−Ｙテ−ブル２６は，それぞれＸ方向，Ｙ方向およびス
パン軸方向に駆動制御される。

【００１９】従って，ＴＡＢテ−プは，Ｘ−Ｙテ−ブル
２６上に位置しているカメラ１，１ａで撮像され，その
画像はそれぞれＡ／Ｄ変換器２，２ａによりデジタル変
換され，それぞれ画像メモリ３，３ａに画素単位で格納
され，４個づつ合計８個に画像分割されるとともに，テ
レビ信号に変換されて並列出力される。

【００２０】検出部１７は，カメラ１，１ａとこの移動
機構部分，Ｘ−Ｙテ−ブル２６，８台の計測ユニット４
（４ａ，４ｂ・・・４ｈ），Ａ／Ｄ変換器２，２ａ，画
像メモリ３，３ａにより構成されている。

【００２１】次に，作用動作について，図３により説明
する。リ−ルに巻き取られているＴＡＢテ−プは，シ−
ケンサ部２０の制御のもとに，テ−プランナ部２４によ
りＸ−Ｙテ−ブル２６の上方に位置しているカメラ１，
１ａの所定位置に送り出され位置決めされる。Ｘ−Ｙテ
−ブル２６はＹおよびＸ軸方向の駆動モ−タ３２，２９
および３軸方向を制御するテ−ブルコントロ−ラ３０と
により，それぞれ位置決めされる。

【００２２】所定位置に位置決めされた１コマのＴＡＢ
テ−プのパタ−ンは，２台のカメラ（ラインセンサカメ
ラ）１，１ａにより撮像され，その濃淡画像はＡ／Ｄ変
換器２，２ａにより多階調のデジタル信号に変換され，
最大分解能の画素単位で画像メモリ３，３ａに一括入力
される。

【００２３】ここで，この実施例では，カメラ１，１ａ
としてラインセンサカメラが２台用いられており，ＴＡ
Ｂテ−プの画像２コマ分を一括で取り込んでいる。そし
て，このラインセンサカメラ１，１ａにより取り込まれ
た多階調のデジタル画像信号は，画像メモリ３，３ａに
おいてそれぞれ４分割され，合計で８分割されるととも
に，テレビ信号に変換されて並列出力される。従って，
この実施例では，カメラ１，１ａとして，ラインセンサ
カメラが用いられているので，エリアセンサカメラのよ
うに，分割部のつなぎ合わせ部のずれが生じることはな
い。

【００２４】一方，エリアセンサカメラを用いた場合に
は，Ｘ−Ｙ軸方向に移動しながら画像を取り込まなけれ
ばならないので，取り込み時間がかかるとともに，Ｘ−
Ｙ軸方向の移動軸の制御を含めたシステム全体の構成が
非常に複雑になるとともに，移動軸の耐久性も問題とな
る。

【００２５】ここで，画像メモリ３（３ａ）に一括入力
された画像を分割して並列処理するための検査時間をさ
らに短縮するために，この実施例では，２台のカメラを
用いて１コマのＴＡＢテ−プを同時に検査している。従
って，カメラ２台で取り込まれた画像は，４０９６×８
１９２×８ビットの画像メモリ３，３ａにそれぞれ格納
され，分割処理するために，それぞれ対応する８台の計
測ユニット４（４ａ，４ｂ・・）に８ビットの多階調の
デジタル画像信号（５１２×４８０画素の分割画像）と
して並列送出される。従って，アナログ画像信号の転送
のように画像が劣化することはない。

【００２６】計測ユニット４（４ａ，４ｂ・・・）で
は，画像メモリ３，３ａにおいて分割される画像に関す
る取り込み条件がシステム制御部５により設定されてい
る。従って，この設定条件に従って，各計測ユニット４
（４ａ，４ｂ・・・）では，画像メモリ３，３ａからそ
れぞれ送出された４分割画像，即ち，合計８分割画像が
それぞれ対応する計測ユニット４ａ，４ｂ・・・４ｈに
それぞれ入力し，並列処理されることになる。

【００２７】即ち，各分割画像は，それぞれ計測ユニッ
ト４ａ，４ｂ・・・において濃淡エッジ処理されてパタ
−ン幅，ピッチ等が計測され，他の画像メモリに登録さ
れている基準となるマスタパタ−ンのそれぞれ対応する
画像と比較され，その結果がシステム制御部５のホスト
コンピュ−タへ計測結果として並列して送出され，ここ
で，統合判断され，被測定パタ−ンの良品，不良品が判
定される。

【００２８】このようにして，マスタパタ−ンとＴＡＢ
パタ−ン（被測定パタ−ン）とが８台の計測ユニット４
（４ａ，４ｂ・・・）において，並列的に比較，計測さ
れ，その結果が，システム制御部５のホストコンピュ−
タへ入力すると，ホストコンピュ−タでは，各計測ユニ
ット４ａ，４ｂ・・・からの検査結果を統合して，ＴＡ
Ｂテ−プの１コマの検査結果として良品，不良品が判定
される。

【００２９】このように，１コマの画像が同時に数分割
され並列処理されて，各コマ毎に良品，不良品の判定処
理がなされたＴＡＢテ−プは，順次各コマ毎にテ−プパ
ンチャ部２５に送り込まれ，不良品が打ち抜かれた後，
巻取り部１６において，再度リ−ルに巻き取られ，検査
が終了する。

【００３０】

【発明の実施例２】この発明の第２の実施例を，図５〜
図６に基づいて説明する。図５は画像メモリを示すもの
で，２台のカメラ１，１ａで一括で最大分解能で入力画
像を画像メモリ３に取り込んだ後，この画像を処理する
際に圧縮処理しつつ分割して並列処理することにより，
画像の分解能を変えて，処理時間を短縮するようにした
場合を示す。

【００３１】ＴＡＢテ−プでは，インナリ−ド部，アウ
タリ−ド部，ポリイミド部のパタ−ンの検査を行うが，
各部ではそれぞれパタ−ンのリ−ド幅が異なり，それぞ
れ検査基準が設定されている。一般に，アウタリ−ド部
の検査基準はインナリ−ド部の検査基準に比べて緩くな
っている。具体的には，その検査基準は，インナリ−ド
部３μｍ，ポリイミド部３〜６μｍ，アウタリ−ド部６
〜１２μｍ程度の分解能である。

【００３２】そこで，例えば，図６に示すように，検査
範囲が２７．６ｍｍ×２４．９ｍｍの範囲をデジタル分
解能９μｍで画像を取り込んだ場合，画像メモリ３（３
ａ）には，３６分割で画像入力されることになる。この
場合，計測ユニット４（４ａ，４ｂ・・・）で並列処理
される計測精度は，±９μｍとなる。この状態で，単純
に分解能を±４．５μｍに上げると分割数は，１２×１
２＝１４４分割となり，±９μｍの分解能時と比べて４
倍の分解能となり，処理時間を考えた場合，あまりにも
処理時間がかかり実用的でない。そこで，このような場
合，必要に応じて測定精度，即ち，分解能を変えて検査
される。

【００３３】その一つの手段として，アウタリ−ド部を
検査する場合には，画像メモリ３，３ａの画像を分割す
る際，図５に示すように，４分割画像を１／２×１／２
に圧縮して１分割画像とした後，この圧縮画像を計測ユ
ニット４に送出し，並列処理するようにすれば，検査時
間を大幅に短縮することが出来る。即ち，圧縮処理しな
い場合に比べて検査時間を１／４に短縮することが出来
る。

【００３４】

【発明の効果】この発明は，カメラで撮像した被測定パ
タ−ンの画像を多階調のデジタル画像信号に変換し，こ
の多階調のデジタル画像信号を画素単位で画像メモリに
格納し，この画像メモリに格納されている画像を複数に
分割するとともに，テレビ信号に変換して並列出力し，
このテレビ信号に変換された各分割画像をそれぞれ対応
する複数の計測ユニットで並列処理してその検査結果を
それぞれ送出し，この各検査結果からホストコンピュ−
タにより統合判断して，被測定パタ−ンの良，不良を判
定するようにしたので，被測定パタ−ンを自動的に検査
できるとともに，その検査時間を大幅に短縮することが
出来る。その上，被測定パタ−ンを最大分解能で画像入
力し，検査時間を短縮することが出来る。

【００３３】又，カメラとしてラインセンサカメラを用
いたものは，エリアセンサカメラのように，分割して画
像を取り込むのとは異なり，一括で画像を取り込むこと
が出来るので，分割部のつなぎ合わせ部にずれが生じる
こともないため，処理が容易である。その上，ラインセ
ンサカメラの移動軸は１軸であるため，耐久性に優れて
いるとともに，制御系統も簡単となり，画像の取り込み
制御を含めたシステム全体の構成が簡単となり，それだ
け故障の発生率が少なく，耐久性に優れている。又，画
像を圧縮処理した後，並列処理するようにした場合に
は，処理時における画像の分解能を変えることが出来る
ので，さらに検査時間を大幅に短縮することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す基本構成図である。

【図２】この発明の実施例を示すシステム構成図であ
る。

【図３】この発明の実施例を示す処理フロ−である。

【図４】この発明の実施例を示す説明図である。

【図５】この発明の実施例を示す説明図である。

【図６】この発明の実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ カメラ ２，２ａ Ａ／Ｄ変換器 ３，３ａ 画像メモリ ４（４ａ〜４ｈ） 計測ユニット ５ システム制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹井俊哉 東京都港区西新橋一丁目15番１号 日本ア ビオニクス株式会社内 (72)発明者 松野修三 東京都港区西新橋一丁目15番１号 日本ア ビオニクス株式会社内 (72)発明者 山納徹夫 神奈川県横浜市瀬谷区本郷二丁目28番２号 アビオシステムテクノロジ−株式会社内 (72)発明者 岡村秀雄 神奈川県横浜市瀬谷区本郷二丁目28番２号 アビオシステムテクノロジ−株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラで撮像した被測定パタ−ンの画像
   を多階調のデジタル信号に変換し，この多階調のデジタ
   ル画像信号を画素単位で画像メモリに格納し，この画像
   メモリに格納されている画像を複数に分割するととも
   に，テレビ信号に変換して並列出力し，このテレビ信号
   に変換された各分割画像をそれぞれ対応する複数の計測
   ユニットで並列処理してその検査結果をそれぞれ送出
   し，この各検査結果からホストコンピュ−タにより統合
   判断して，前記被測定パタ−ンの良，不良を判定するこ
   とを特徴とするパタ−ンの画像処理方法。
2. 【請求項２】 前記画像メモリに取り込まれた画像を圧
   縮処理した後，複数に分割して並列処理することを特徴
   とする請求項１に記載のパタ−ンの画像処理方法。
3. 【請求項３】 被測定パタ−ンを撮像するカメラと，撮
   像された前記被測定パタ−ンの画像信号を多階調のデジ
   タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と，前記多階調のデジ
   タル画像信号を画素単位で格納し，この画像を複数に分
   割するとともに，テレビ信号に変換して並列出力する画
   像メモリと，この分割画像と基準となるマスタパタ−ン
   との比較検査を行うとともに，前記分割画像の数にそれ
   ぞれ対応する数の複数の計測ユニットと，前記画像メモ
   リの画像を複数に分割して並列出力制御するとともに，
   前記各計測ユニットからの出力を統合し，演算制御して
   前記被測定パタ−ンの良，不良を判定するホストコンピ
   ュ−タを有するシステム制御部とを備え，前記画像メモ
   リからの複数の分割画像を，この分割画像にそれぞれ対
   応する複数の前記計測ユニットにより並列処理すること
   を特徴とするパタ−ンの画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記カメラはラインセンサカメラを用い
   たことを特徴とする請求項３に記載のパタ−ンの画像処
   理装置。