JPH08261720A - 印刷パターンの位置検査方法 - Google Patents

印刷パターンの位置検査方法

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JPH08261720A
JPH08261720A JP6236995A JP6236995A JPH08261720A JP H08261720 A JPH08261720 A JP H08261720A JP 6236995 A JP6236995 A JP 6236995A JP 6236995 A JP6236995 A JP 6236995A JP H08261720 A JPH08261720 A JP H08261720A
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JP
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deviation
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JP6236995A
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English (en)
Inventor
Shigemi Mio
恵己 美尾
Nobuaki Ijichi
引明 伊地知
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Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路基板上に印刷された印刷パターンの印刷
位置のずれを高精度に検査する。 【構成】 基準穴を持つグリーンシート1には、回路パ
ターンと同時に印刷される印刷基準パターンを設ける。
画像処理部5は、基準穴と印刷基準パターンを画像とし
て取り込み、2値化した後、X軸、Y軸方向の分布を求
め、基準穴と基準パターンの中心位置を算出する。シス
テム制御部10の判定部11では、基準穴と基準パター
ンの位置ずれ量が所定の範囲にあるか否かを検査し、所
定の範囲にあるグリーンシートについてのみパターン検
査を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を実装する多
層セラミック基板の製造工程において、基板各層の印刷
導体パターンを検査する印刷パターン検査装置における
印刷パターンの印刷の位置ずれを検出する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電子機器の小型化、高密度実装化に伴っ
て、年々、プリント配線基板が高密度化している。この
ような高密度化によって、印刷された導体パターン(以
下、印刷パターン)が微細化し、スルーホールに対する
印刷パターンのずれが発生する。これに対処するため
に、印刷パターンの検査が必要となる。
【0003】なお、この種の関連する位置合わせ技術と
しては、例えば、印刷配線基板の電極にプローブを当接
して導通試験を行うとき、電極の位置ずれを自動的に検
出して修正する位置ずれ検出方法(特開平4−2497
05号公報を参照)、回路基板の位置を認識するための
位置決めマークを、回路パターンと同じ材質のもので形
成し、はんだレジスト膜でコーディングした回路基板の
位置認識方式(特開平4−174307号公報を参
照)、プリント基板用自動露光装置におけるマスクフィ
ルムとワーク基板との自動位置決め方法(特開昭63−
197953号公報を参照)などがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の印刷パ
ターン検査装置では、印刷パターンがセラミック基板の
位置決め基準穴(この基準穴は、多層基板を積層すると
きにスルーホールの位置合わせに用いる)から、ずれた
位置に誤って印刷された場合でも、その印刷ずれを認識
することができずにパターン検査を実行し、このため検
査結果の信頼性が問題となる。また、印刷ずれが大き
く、基板の全面にわたってパターン検査を行う必要がな
い場合でも、全面のパターン検査を実行してしまうこと
から、検査時間に無駄が生じるという問題もある。
【0005】本発明の目的は、回路基板上に印刷された
印刷パターンの印刷位置のずれを高精度に検査する印刷
パターンの位置検査方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、検査対象の回路基板上に形成された印
刷パターンを観測して画像を入力し、該画像から印刷パ
ターンの印刷位置のずれを検査する方法において、該印
刷パターンの印刷と同時に、印刷の基準パターンを印刷
し、該基準パターンの位置と、前記回路基板上に予め形
成されている基準穴の位置とのずれを基に、前記印刷パ
ターンの印刷位置のずれを検査することを特徴としてい
る。
【0007】また、前記印刷の基準パターンと前記基準
穴は、画像入力時に同一の視野内にあることを特徴とし
ている。
【0008】さらに、前記印刷の基準パターンは、印刷
パターンが形成されている領域に設けることを特徴とし
ている。
【0009】
【作用】グリーンシートには、回路パターンと同時に印
刷される印刷基準パターンを設ける。一実施例では、グ
リーンシートに設けられた基準穴と印刷基準パターン
が、同一視野内の画像データとなって画像処理部に入力
される。画像処理部では、取り込んだ画像を2値化した
後、X軸、Y軸方向の黒画素の分布を求め、その分布か
ら基準穴と基準パターンの中心位置を算出する。システ
ム制御部に設けられた判定部では、算出された基準穴と
基準パターンの中心位置を基に、位置ずれ量が所定の範
囲にあるか否かを検査する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体
的に説明する。図1は、本発明の実施例に係る印刷パタ
ーン検査装置の構成を示す。図において、1は検査対象
物のグリーンシート、2はグリーンシートを載せたXY
Zθステージ、3は検査対象物の画像を取り込むカメ
ラ、4は照明用光源、5は画像処理部、10はシステム
制御部である。通常、これらの構成によって、グリーン
シートに形成された印刷パターンの断線、短絡などが検
査される。
【0011】本発明では、以下に説明するように、印刷
位置のずれを検出するために、画像処理部5とシステム
制御部10に新しい機能が組み込まれて構成されてい
る。
【0012】画像処理部5は、カメラからのアナログの
画像信号をディジタルの画像信号に変換するA/D変換
器6、ディジタルの画像信号を所定の閾値で2値化する
2値化部7、X、Y方向における黒画素の分布を求める
周辺分布作成部8、周辺分布から画像の中心位置を算出
する中心位置算出部9から構成され、システム制御部1
0は、位置ずれを判定する判定部11、位置ずれ補正値
を算出する補正データ作成部12、ステージの移動など
を制御する制御部13から構成されている。
【0013】図2は、本発明の実施例1に係るグリーン
シートの構成を示す。グリーンシート1には、図示しな
い回路パターン21が印刷されている。グリーンシート
1の4つの隅には、それぞれスルーホール用位置合わせ
基準穴(以下、基準穴)22a、22b、22c、22
dが設けられている。また、各基準穴22の近傍には、
回路パターン21と同時に印刷される印刷の基準パター
ン23a〜23dが設けられている。そして、これら基
準穴22と印刷の基準パターン23を含む各領域が、印
刷パターンの位置ずれを検査するための検出位置(24
a〜24d)となる。なお、図に示す印刷の基準パター
ンの形状は一例であって、他の形状(矩形、丸など)で
もよい。
【0014】図3は、本発明に係る位置検査の処理フロ
ーチャートである。以下、図を参照しながら本発明の処
理動作を説明する。検査対象物のグリーンシート1は、
XYZθステージ2の上に固定されている。XYZθス
テージ2は、制御部13からの指示によって、モータが
駆動されてX、Y、Z軸方向に移動され、かつ水平に回
動される。本実施例では、各検出位置24a〜24dが
カメラの下に位置するように(つまり、基準穴22と印
刷基準パターン23を含む検出位置が同一の視野内にな
るように)ステージを移動させる(ステップ101)。
まず、検出位置24a(コーナ1)がカメラの下に位置
するようにステージを移動させる。
【0015】XYZθステージ2の上部には、カメラ3
と照明用光源4が設けられ、照明用光源4により照明さ
れた検査対象物の画像が、カメラ3で取り込まれる(ス
テップ102)。図4は、カメラの同一視野内にある画
像を示す。この取り込み画像は、コーナ2の画像であ
る。
【0016】取り込まれた画像は、図示しない光電変換
部で電気信号のデータに変換されて画像処理部5に入力
される。画像処理部5のA/D変換器6は、アナログの
画像信号をディジタルの画像信号に変換し、2値化部7
は、所定の閾値を基に2値化する(ステップ103)。
例えば、所定の閾値以上の画素値を持つ画素を“1”
(黒画素)とし、そうでなければ“0”(白画素)とし
て処理する。
【0017】周辺分布作成部8は、2値化された画像を
x軸、y軸に投影して、黒画素の分布を作成する。つま
り、一枚の画像の画素毎の値を、x軸、y軸に投影し
て、集計した値の分布を作成する。図5(a)、(b)
は、それぞれx軸、y軸に投影した黒画素の分布を示
す。なお、画像を2値化することなく、多値画像(濃淡
画像)から周辺分布を作成してもよい。
【0018】中心位置算出部9は、作成された周辺分布
から、取り込まれた画像中の特定パターンの中心位置を
算出する(ステップ104)。図6は、周辺分布から特
定パターンの中心位置の算出を説明する図である。周辺
分布に対して所定の閾値Thを設け、閾値Thと周辺分
布との交点をそれぞれx1、x2、x3、x4としたと
き、閾値を超える第1、第2のパターンの中心位置x
a、xbは、それぞれxa=(x1+x2)/2、xb
=(x3+x4)/2となる。この他に、周辺分布のピ
ーク値から中心位置を求めてもよい。
【0019】上記した処理を4コーナの全ての検出位置
について行う(ステップ105)。各検出位置で求めら
れた中心位置が、システム制御部10の判定部11に送
られる。判定部11では各検出位置について、基準穴2
2と印刷基準パターン23との位置ずれを算出する(ス
テップ106)。図5において、基準穴22の中心位置
をxa、yaとし、印刷基準パターン23の中心位置を
xb、ybとすると、基準穴に対する印刷基準パターン
の位置ずれ量は、x方向では|xa−xb|、y方向で
は|ya−yb|となる。
【0020】判定部11は、4コーナの全ての位置ずれ
量が所定の範囲内にあるか否かをチェックし、位置ずれ
量がその範囲を超えて大きいとき、検査対象のグリーン
シートは印刷不良であると報告して(ステップ111)
処理を終了する。
【0021】位置ずれ量が所定の範囲内にあるとき、補
正データ作成部12は、設計基準となるパターン位置
(xb’、yb’)を基に、4コーナの基準パターン位
置のずれ量を算出する(ステップ108)。そして、制
御部13内の図示しないパターン検査部では、印刷パタ
ーンの検査データに、算出された位置ずれ補正値を加え
(ステップ109)、パターン検査部は、例えば印刷パ
ターンの切断、短絡、半断線などの異常があるか否かに
ついて検査を行う(ステップ110)。
【0022】この印刷パターンの検査については、公知
の技術であり、本発明と直接関係しないので、説明を省
略する。このように、本実施例では、印刷の位置ずれ
を、パターン検査の実行前に確認することができ、許容
値以内の印刷位置ずれであれば、印刷パターンの検査デ
ータに位置ずれの補正データを加えてパターン検査する
ので、高精度にパターン検査を実行することができる。
【0023】図7は、本発明の実施例2に係るグリーン
シートの構成を示す。図において、31は検査対象物の
グリーンシート、32a〜32dはグリーンシート31
の各コーナ部に設けられた位置合わせ用の基準穴であ
る。さて、この実施例では、印刷パターンが形成される
領域33の周辺部の4コーナに、印刷の基準パターン3
4a〜34dを設けている。つまり、実施例1のグリー
ンシートに比べて、印刷パターンの近くに印刷の基準パ
ターンが設けられている。
【0024】このようにした理由は、印刷パターンが形
成される領域は歪などが生じて位置ずれが発生し易いの
で、その位置ずれが、印刷の基準パターンの位置ずれと
して反映するように、近くに設けている。つまり、印刷
の基準パターンが上記領域から離れていると、基準穴と
基準パターンとのずれがなくても、実際には、領域内で
位置ずれが発生していて、その位置ずれが基準パターン
に反映されないからである。
【0025】検査の処理手順は、基本的には図3のもの
と変わらないが、検査位置の数が8個と多くなる。すな
わち、まず、グリーンシート31の4つのコーナについ
て、順次画像を取り込み、基準穴の中心位置の算出を行
い、続いて、印刷パターン形成領域33の4つのコーナ
について、同様に順次画像を取り込み、基準パターンの
中心位置の算出を行う。以下の処理動作は、実施例1の
場合と同様であるので、その説明を省略する。
【0026】なお、上記した実施例のグリーンシートで
は、グリーンシートの4隅について検査しているが、処
理の高速化を求めるならば、対角線上にある2個所の検
査のみを実行するようにしてもよい。
【0027】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、印刷パターンの印刷と同時に、印刷の基準パターン
を印刷し、基準パターンの位置と基準穴の位置とのずれ
を基に、印刷パターンの印刷位置のずれを検査している
ので、パターン検査の実行前に印刷位置のずれを確認す
ることができる。従って、許容値以上の印刷位置のずれ
であれば、印刷位置の不良を報告して検査を終了するの
で、パターン検査の検査時間を短縮することができる。
また、同一視野内で基準穴と印刷基準パターンを検査し
ているので、処理が簡単になるとともに、印刷位置の検
査を高速に実行することができる。さらに、検査対象物
のグリーンシート外周のコーナ部とグリーンシート中央
部の印刷パターンの検査領域との間に、グリーンシート
の材料特性に起因する微小な変形(グリーンシート内部
の応力によるグリーンシート自身の変形)が存在して
も、印刷パターン検査領域内での印刷の位置ずれを検査
することができるので、検査領域内の印刷パターンを高
精度に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る印刷パターン検査装置の
構成を示す。
【図2】本発明の実施例1に係るグリーンシートの構成
を示す。
【図3】本発明に係る位置検査の処理フローチャートで
ある。
【図4】カメラの同一視野内にある画像を示す。
【図5】(a)、(b)は、それぞれx軸、y軸に投影
した黒画素の分布を示す。
【図6】周辺分布から特定パターンの中心位置の算出を
説明する図である。
【図7】本発明の実施例2に係るグリーンシートの構成
を示す。
【符号の説明】
1 グリーンシート 2 XYZθステージ 3 カメラ 4 照明用光源 5 画像処理部 6 A/D変換器 7 2値化部 8 周辺分布作成部 9 中心位置算出部 10 システム制御部 11 判定部 12 補正データ作成部 13 制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検査対象の回路基板上に形成された印刷
    パターンを観測して画像を入力し、該画像から印刷パタ
    ーンの印刷位置のずれを検査する方法において、該印刷
    パターンの印刷と同時に、印刷の基準パターンを印刷
    し、該基準パターンの位置と、前記回路基板上に予め形
    成されている基準穴の位置とのずれを基に、前記印刷パ
    ターンの印刷位置のずれを検査することを特徴する印刷
    パターンの位置検査方法。
  2. 【請求項2】 前記印刷の基準パターンと前記基準穴
    は、画像入力時に同一の視野内にあることを特徴とする
    請求項1記載の印刷パターンの位置検査方法。
  3. 【請求項3】 前記印刷の基準パターンは、印刷パター
    ンが形成されている領域に設けることを特徴とする請求
    項1記載の印刷パターンの位置検査方法。
JP6236995A 1995-03-22 1995-03-22 印刷パターンの位置検査方法 Pending JPH08261720A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007086023A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Fujitsu Ltd プリント板ビアの基準点検出装置、検出方法、および検出プログラム
JP2009246273A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Tdk Corp グリーンシート積層装置および積層型電子部品の製造装置

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