JPH0820374B2 - パターン検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパターン検査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の技術としては、例えば、武藤，安藤“プリント
基板の目視検査の自動化",機械設計，第29巻,2号,pp87
〜96,1985に示される様に専用のマスクを用いる方法が
ある。

第７図は従来の検査マスクを用いた穴欠陥の検査方法
を説明するための図である。

穴欠陥20を表わすパターンを“0"とした場合、中心部
が“0"パターン上にある時、放射状に伸びた８つの測長
センサーM0〜M7により“0"パターンが途切れるまでの画
素数をそれぞれカウントして測長し、対向する測長セン
サのカウント値の和（M0＋M4,M1＋M5,M2＋M6,M3＋M7）
のすべてがパターン間隔許容値より小さい場合、穴欠陥
20として検出する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のパターン検査装置は、 （１） パターン幅の狭いパターン上での穴欠陥を不良
として検出し、パターン幅の大きい、例えば、パターン
終端位置でのパターン上の穴欠陥を不良として検出しな
いという機能がなく、すべての穴欠陥を検出するため、
検出した不良箇所が膨大になり、欠陥の再認識を行う作
業が必要であるという欠点があった。

（２） パターンの欠陥を構成する画素のそれぞれの位
置で欠陥を検出しているため、同一の穴欠陥にもかかわ
らず、その穴の大きさに応じて欠陥の信号が出力され、
それらを１つの欠陥としてまとめるためには、別の判定
回路を付加する必要があるという欠点があった。

（３） あらかじめ指定した方向のみのパターン間隔の
検査が可能であり、このために、高精度にパターンの傾
きを補正する必要があるという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明のパターン検査装置は、被検査パターンを
光電変換スキャナーで走査して読み出した入力画像を
“0",“1"の２値画像に変換する２値化回路と、前記２
値画像に同期して円形に検査用マスクを発生させる円周
マスク回路と、前記円周マスクを該２値画像にラスター
スキャンに走査し該円周マスク上のすべての点が“1"パ
ターンの任意の位置を検出する検査位置検出回路と、該
２値画像上に円形のマスクを発生させ円形マスク内に
“0"パターンが存在するかを検出する円マスク回路と、
該検査位置検出回路で検出された位置において該円マス
ク回路から“0"パターンの信号が出力された場合穴位置
として信号出力する穴検出回路と、該検査位置検出回路
で検出した位置において同回路で用いた円マスクの内部
をすべて“1"パターンに変換するぬりつぶし回路と、前
記ぬりつぶした画像に同期して被検査パターンの幅より
大きい円形マスクをラスタースキャンに走査しその円の
内部がすべて“1"パターンの位置を検出する終端検出回
路と、前記検出した終端位置において該穴検出回路から
の信号が出力されている場合穴欠陥として判定しない穴
欠陥判定回路とを含んで構成される。

第２の発明のパターン検査装置は、被検査パターンを
光電変換スキャナーで読み出した画像データを“0",
“1"の２値画像に変換する２値化回路と、前記２値画像
に同期して円形の検査用マスクを発生させる円形マスク
発生回路と、前記円形マスクを該２値画像に対してラス
タースキャンに同期して走査し該円形マスクの円周部が
すべて“1"パターンでかつ内部に“0"パターンが存在す
る場合欠陥として結果を出力する比較検査回路と、前記
欠陥を検出した場合該円形マスク内をすべて“1"パター
ンに変換するぬりつぶし回路とを含んで構成される。

第３の発明のパターン検査装置は、被検査パターンを
光電変換スキャナーで読み出した画像を“0",“1"の２
値画像に変換する２値化回路と、前記２値画像の“0"パ
ターンの位置を検査位置として検出する検査位置検出回
路と、前記検査位置を中心としてあらかじめ設定された
大きさの円形マスクを発生する円マスク発生回路と、前
記円マスクを該２値画像に同期してラスタースキャンに
走査し円マスクの円周上に対向する２点が“1"パターン
でかつその２点に直角に対向する２点が“0"パターンの
場合間隔不良として検出するパターン間隔検査回路とを
含んで構成される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

光電変換スキャナー１で読み出された画像データａは
２値化回路２で“0",“1"の２値画像ｂに変換される。

２値画像ｂに同期して、円周マスク回路３ではあらか
じめ設定された大きさの円周状の検出マスクが円周マス
クｃとして出力される。

円周マスクｃを用い、検査位置検出回路４では、２値
画像ｂ上をラスタースキャンに走査し、円周上のすべて
の点が“1"パターンである時、その位置を検出位置ｄと
して、出力する。

一方、円マスク回路５では２値画像ｂ上に円周マスク
ｃと同じ大きさの円形マスクをラスタースキャンに走査
し、円形マスク内部に“0"パターンがある場合、“0"パ
ターン信号を出力する。

“0"パターン信号が発生した位置と検出位置ｄが同じ
点の時、穴検出回路６において穴欠陥位置ｇを出力す
る。

また一方、ぬりつぶし回路７では、検出位置ｄにおい
て、円周マスクｃと同じ大きさの円形領域の内部をすべ
て“1"パターンに変換し、ぬり込み済画像ｆを出力す
る。

ぬり込み済画像ｆは、終端検出回路８において、それ
と同期した、パターン幅よりも大きい円形マスクにより
ラスタースキャンに走査される。

その時、円形マスク内部がすべて“1"パターンである
位置を終端位置ｈとして出力する。

穴欠陥判定回路９では、終端位置ｈにおいて、穴欠陥
位置ｇの信号が入ってきた場合不良とせず、穴欠陥位置
ｇのみの場合欠陥信号ｉを出力する。

第２図は第１図の各回路の動作を説明するための図で
ある。

検査パターン10において、円周マスク11を走査し、マ
スクの円周上の点がすべて“1"パターンで、かつ円マス
ク12の内部に“0"パターン（欠陥１−16）が存在した場
合、欠陥として検出する。この時、検出した位置におい
て円マスク12内部の点を“1"パターンに変換し、穴をぬ
りつぶす。

一方、穴をぬりつぶした後、円周マスク11より大き
く、かつパターン幅より大きい、終端マスク13を走査さ
せマスク内部がすべて“1"パターンの点領域を終端位置
14として検出する。

終端位置14内部で検出された欠陥２−15は、パターン
内部の欠陥となり不良としない。

第３図は本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

光電変換スキャナ1aで読み出された画像信号aaは２値
化回路2aにおいて２値画像bbに変換される。

２値画像bbに同期して円形マスク発生回路3aでは円形
の検査マスクccをラスタースキャンに走査させる。

検査マスクccと２値画像bbとを比較検査回路4aにおい
てマッチングさせ、検査マスクccの円周上がすべて“1"
パターンでかつ内部に“0"パターンが存在する場合、欠
陥ddを出力する。

欠陥ddが出力された場合、ぬりつぶし回路において、
円形マスクｃ内のすべてのパターンを“1"に変換し、ぬ
り込み済画像eeを次スキャンの被検査２値画像として用
い、同様に検査を行っていく。

次に第４図において第３図における比較検査回路４の
動作を説明する。

検査パターン10a上に検査マスクccを走査させ、円周
マスク11a上のすべてのパターンが“1"の場合、そのマ
スクはパターンの内部に完全に入っている。

この位置において、検査マスクccの内部である円マス
ク12aによって“0"パターン（穴欠陥）が検出された場
合、この位置を穴欠陥13aとして出力すると共に、円マ
スク12a上のすべての画像を“1"パターンに変換する。

このため、次のラスタースキャンに走査時に同一位置
の穴欠陥13aを検出することが生じない。

第５図は本発明の第３の実施例を示すブロック図であ
る。

光電変換スキャナ1bで読み出した画像データaaaは２
値化回路2bで“0",“1"の２値画像bbbに変換される。

２値画像bbbは検査位置検出回路3bによって、その
“0"パターンが検出され、検査位置cccとして出力され
る。

円マスク発生回路4bでは検査位置cccを中心としたあ
らかじめ設定された大きさの円形の検査マスクが作成さ
れ、マスク信号dddとして出力される。

マスク信号dddは、パターン間隔検査回路5bにおいて
２値画像に同期してラスタースキャンに走査する。この
時、マスクの円周上の任意の対向する２点がそれぞれ
“1"パターンでかつそれに垂直の同じく円周上の２点が
“0"パターンであった場合、パターンの間隔不良として
欠陥信号eeeを出力する。

第６図は第５図におけるパターン間隔検査回路５の動
作を説明するための図である。

隣接する検査パターン10bの間の“0"パターン上にあ
る検査位置11bにおいては、円マスク12bは対向する２点
が“1"パターン上にあり、かつそれに垂直な２点が“0"
パターンとなり、この点をパターン間隔の不良として検
出することができる。

逆にパターン間隔が正常な検査位置11cにおいては、
円マスク12cの円周上では対向する２点の“0"パターン
が存在せず不良とは検出されない。

円マスクの大きさを可変、または複数用いることによ
り各大きさの間隔不良を検出することができる。

〔発明の効果〕

本発明のパターン検査装置は、 （１） すべての穴欠陥を抽出する代りに、パターンの
太さ（大きさ）に応じ、パターン幅のせまい位置では穴
欠陥を検出し、太いパターン幅の内部では、欠陥の検出
をしないという機能を有しているので、真の不良のみを
抽出し、不良箇所が少なくなり、不良の再確認が不要と
なるという効果がある。

（２） 円形の検査マスクをパターン上に走査し、パタ
ーン内の穴を検出すると共に、検出した穴位置で検査マ
スク内のすべての穴をぬりつぶしているため、穴欠陥の
大きさに応じて欠陥の数が変化することがないという効
果がある。

（３） 従来用いられていた限定した方向のパターン間
隔の検出を行う代わりに、被検査パターン上に円形の検
査マスクを走査させることにより、検査パターンの傾き
にかかわらず検査を可能となり、精密な傾き補正が必要
でないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は第１図の各回路の動作を説明する図、第３図は本発
明の第２の実施例を示すブロック図、第４図は第３図の
各回路の動作を説明する図、第５図は本発明の第３の実
施例を示すブロック図、第６図は第５図の各回路の動作
を説明する図、第７図は従来の一例を示す模式図であ
る。 １……光電変換スキャナー、２……２値化回路、３……
円周マスク回路、４……検査位置検出回路、５……円マ
スク回路、６……穴検出回路、７……ぬりつぶし回路、
８……終端検出回路、７……穴欠陥判定回路、10……検
査パターン、11……円周マスク、12……円マスク、13…
…終端検出マスク、14……終端位置、15……欠陥２、16
……欠陥１、20……穴欠陥、ａ……画像データ、ｂ……
２値画像、ｃ……円周マスク、ｄ……検出位置、ｅ……
“0"パターン信号、ｆ……ぬり込み済画像、ｇ……穴欠
陥位置、ｈ……終端位置、ｉ……欠陥信号。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査パターンを光電変換スキャナーで走
   査して読み出した入力画像を“0",“1"の２値画像に変
   換する２値化回路と、前記２値画像に同期して円形に検
   査用マスクを発生させる円周マスク回路と、前記円周マ
   スクを該２値画像にラスタースキャンに走査し該円周マ
   スク上のすべての点が“1"パターンの任意の位置を検出
   する検査位置検出回路と、該２値画像上に円形のマスク
   を発生させ円形マスク内に“0"パターンが存在するかを
   検出する円マスク回路と、該検査位置検出回路で検出さ
   れた位置において該円マスク回路から“0"パターンの信
   号が出力された場合穴位置として信号出力する穴検出回
   路と、該検査位置検出回路で検出した位置において同回
   路で用いた円マスクの内部をすべて“1"パターンに変換
   するぬりつぶし回路と、前記ぬりつぶした画像に同期し
   て被検査パターンの幅より大きい円形マスクをラスター
   スキャンに走査しその円の内部がすべて“1"パターンの
   位置を検出する終端検出回路と、前記検出した終端位置
   において該穴検出回路からの信号が出力されている場合
   穴欠陥として判定しない穴欠陥判定回路と、を含むパタ
   ーン検査装置。
2. 【請求項２】被検査パターンを光電変換スキャナーで読
   み出した画像データを“0",“1"の２値画像に変換する
   ２値化回路と、前記２値画像に同期して円形の検査用マ
   スクを発生させる円形マスク発生回路と、前記円形マス
   クを該２値画像に対してラスタースキャンに同期して走
   査し該円形マスクの円周部がすべて“1"パターンでかつ
   内部に“0"パターンが存在する場合欠陥として結果を出
   力する比較検査回路と、前記欠陥を検出した場合該円形
   マスク内をすべて“1"パターンに変換するぬりつぶし回
   路と、を含むことを特徴とするパターン検査装置。
3. 【請求項３】被検査パターンを光電変換スキャナーで読
   み出した画像を“0",“1"の２値画像に変換する２値化
   回路と、前記２値画像の“0"パターンの位置を検査位置
   として検出する検査位置検出回路と、前記検査位置を中
   心としてあらかじめ設定された大きさの円形マスクを発
   生する円マスク発生回路と、前記円マスクを該２値画像
   に同期してラスタースキャンに走査し円マスクの円周上
   に対向する２点が“1"パターンでかつその２点に直角に
   対向する２点が“0"パターンの場合間隔不良として検出
   するパターン間隔検査回路と、を含むことを特徴とする
   パターン検査装置。