JPS59206705A - パタ−ン検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半面上に形成されたパターンの形状が、標準
・ξターンの形状に一致しているか否かを検査するパタ
ーン検査方法に関し、とくに、パターン中に標準パター
ンと一致していなくても差支えない部分が含まれている
場合に、その部分を、検査対象から自動的に除外して、
必要部分のみについて、標準パターンと比較して、良否
を判定する方法に関する。

本発明方法は、たとえば、プリント配線基板の製造工程
において、基板材料に写真的に又は印刷によって形成さ
れたパターンの良否を検査する手段として適用されるも
のであり、以下、プリント配＃基板を例として説明する
。

プリント配線基板（以下、単に基板という）は、周′印
の如く、電子１機器等に多用されてお９、通常、第１図
示の如く、絶縁板（１）の表面に銅箔よりなる配線パタ
ーン（２）を形成したものである。

通常の場合、絶縁板（月の周縁には、配線パターン（２
）を囲んで、電気回路の接地に使用する鋼箔よりなる接
地枠（６）を設けることが多い。接地枠（６）には、型
番、メーカー名、適用機器、場所等を表示する記号、文
字等（４）が表示されている。また、接地枠（３）の内
部にも、ＩＣや抵抗等の素子を装着すべき個所に、所要
の記号、文字等（４）を、配線パターン（２）と同じ銅
箔で形成表示することが多い。

かかる基板を作るには、通常、鋼箔貼着絶縁板にフォト
レジストを塗布し、所要のパターンを焼付けて現像した
後、エツチングして作るが、あるいは、スクリーン印刷
法により鋼箔ｕｌｉｉにレジスト剤で所要パター７を印
刷し、乾燥させた後、エツチングして作る。

しかし、いずれの方法によるにしても、レジストの部分
的な欠除や余分なレジストの付層、取扱中の不注意等に
より、基板上のレジストによる配線パターン（２）の一
部が欠除したり、近接する・ξターン線が短絡したりす
ることがあるので、エツチング工程に入る前に、基板上
のレジストで形成された配線パターンが、正確に原図ど
おりであるか否かを、検査をする必要がある。

ただし、検査をする必要がある対象は、基板上の′電気
回路の部分に限ればよいのであって、周縁部の接続端子
部（：６）や文字・記号（４）等の部分は、′電気回路
としての機能には、はとんど関係がないので、これらの
部分には、たとえ欠陥があっても、基板の不良原因には
ならないことが多く、もし、これらの部分に機能に影響
するほどの大きな欠陥があれば、目視により容易に発見
することができ−る。

本発明は、上述の状況に鑑み、レジストによって形成さ
れた基板上の配線・ξターンの欠陥を、自動的に検出し
、不良品を摘出するだめの自動検査時において、欠陥が
あっても支障がない部分をあらかじめ設定し、自動的に
検査対象から除外する方法に関するものである。以下、
図示実施例に基いて説明する。

第ろ図は、本発明方法の一実施例の原―説明図である。

図において、（５）は欠陥のない標準パターンを有する
基板、（６）は被検査基板である。両基也の各々１つの
走査線ｕ８）（１８′）上の像は、ビンズｕ５１　（１
５’　）により、ラインイメージセンサ−（たとえばＣ
ＣＤアレーセンサー等）ｔ１６）０７）に投影結像され
る。

被検査基板（６）の走査縁（１８’）Ｊ：に欠陥がある
場合、たとえば、第１図示の標準幕板に対し、第２図示
の被検査基板のパターンの走査線ｆＡｌ上に、欠陥部（
９）、αｃ）、　（１１）がある場合、ラインイメージ
センサーｔ１６）（１７１の出力は、第４図、第５図示
の如くになり、欠陥のある場所では、両者の’ＩＡ号は
一致しない。

したがって、ラインイメージセンサー１６１ｕ７））、
に列設された、対応する各素子の出力音、順次他方と比
較することにより、欠陥のある場所を発見することがで
きる。

そして、基板（５１＋’　（６）を同期的に矢印方向に
移動させ、一定のピッチごとに、イメージセンサ−（■
６）ｕＯの出力信号を、上記要領で比較することにより
、被検査基板（６）の全面について欠陥を検出すること
ができる。

なお、第４図、第５図において、（Ｂ）は、レジストの
部分（以下、画像部とする）の出力レベル、（Ｃ１は、
銅箔が露出している部分（以下、非画像部とする）の出
力レベルであり、（Ｂｌと（Ｃ）の中間にスライスレベ
ル（Ｌｌを設けることにより、画像部と非画区部を、２
値化して出力することができる。

次に、本発明方法の主眼とする検査非対象部分を除外す
る手段について詳述する。

第６図は、本発明に使用される標準基板（１２）を示し
、検査対象から除外したい部分（たとえば第６図の周縁
部（６）、記号（４）等）に、たとえば白色塗料を塗布
して、画像部及び非画像部のいずれよりも反射率が著る
しく大きい高明度域（■３）としたものである。

第７図は、この高明度域（１３）を通過して走査したと
きの出力信号の波形を示すもので、（Ｄｌは高明度ｊ或
（１３）の出力レベルである。

そこで前記第６図示のラインイメージセンサ（１６）の
出力回路に、第７図示の如く、画像部出力レベル（Ｂ）
と高明度域出力レベルの）との中間にスライスレベル（
Ｓ）を設定し、ラインイメージセンサ’１１６）の出力
がスライスレベル（Ｓ）よりも大きい値を示した場合に
は、２個のラインイメージセンサ（１６１、（１７）の
出力レベルに差があるときでも、欠陥と判定することの
ないように、論理回路を構成すれば、高明度域（１３）
を、検査対象から除外して検査をすることができる。

このように本発明方法によれば、きわめて簡単な方法で
、欠陥があっても、支障のない部分の欠陥によって、良
品が不良品と判定される不都合を回避することができる
。

上述実施例の手段では、同一構造の光電走査系を２組必
要とするが、以下に説明する如く、１組の走査装置をも
って、本発明方法を実施することも可能である。

まず、欠陥のない基板に前述の如く検査被対象部に白色
塗料を塗布して高明度域とした標準基板を走査し、配線
パターン及び高明度域の２値化した２次元画像化号を出
力させ、これをデジタル化して、ＩＣメモリ等の記憶装
量に記憶蓄積させる。

次いで、被検基基板を、同じ走査装置で走査し、ライン
イメージセンナの各素子から逐次出力される信号と、メ
モリに記憶されている標準基板の対応する個所の４１号
とを比較して、欠陥を検出するようにすれば、単一の走
査装置によって本発明方法を実施することができる。

この方法によれば、走査装置が１組ですむので、２組の
走査装置を１吏用する場合に比して、２台の光電走齋系
の特性を一致させるだめの調整Ｊ≠作を必要とせず、し
たがって取扱が容易とな・す、システム全体の安定度、
検出確度を向上させることができる。

また、上述の檗−の走査装置によって本発明方法を実施
する場合、標準基板の１回の光電走査で、配嬌・ｇター
／と高明度域の両者を読みとると、第７図示のクロく、
ラインイメージセンサのダイナミックレンジの中に、（
Ｓ）と（Ｌｌの２個のスライスレベルを設定しなければ
ならず、ダイナミックレンジの中で、配線・ξターンの
読みとり用に使われる部分が少なくなり、読みとり精度
がそれだけ低下する。

この欠点を解消させるためには、標準基板を光電走査す
る際に、配線・ξターンのデータと高明度域のデータを
、それぞれ別１１イ１に２回の走査によって読みとり、
第８図示の如く、谷走査について基板を照射する光の強
度を変化させるか、あるいは光学フィルタの使用等によ
り、スライスレベルがダイナミックレンジの最適位置に
設定されるようにすればよい。

ま禿、配線パターンと高明度域の読みとりを別個に行う
ことは、実作業上、他の利点も有している。すなわち、
標準基板自体に白色塗料を塗布する代りに、別の７−ト
の所要区域に、シートの地色と異なる明度の塗装を施し
たものを用意して、標準基板の代りに光′亀走査をして
、高明１ν域の信号と同等の信号を出力させることがで
きる。

この方法によれば、標準基板に塗料を塗布する必要がな
くなるので、標準基板を製品として使用できる利点があ
り、また、塗布の失敗の修正も容易である。

以上、本発明方法の具体的実施例及びいくつかの変形応
用例について説明したが、なお二三の応用例を述べてお
く。

上述説明では、検査非対象部、すなわち欠陥があっても
差支えない部分を、画像部及び非画像部のいずれよりも
反射率の高い塗料で被覆するように説明したが、逆に、
反射率の低い塗料（たとえば黒色）を使用しても、本発
明方法を実施することができる。また、塗料を塗布する
代りに、検査非対象部に、適当な反射率のラベルを貼付
けたり、マスクで傷うようにしてもよいことは云う捷で
もない。

またと述実施例では、画像部の反射率が非画像部のそれ
よりも犬であるように説明したが、レジストの種類、照
明方法の相異等により、この関係が逆になることもあり
うるが、その場合にも、本発明方法は適用可能である。

さらに、上述説明では、光電走査の手段として、ライン
イメージセンサ−を使用する例について記述したが、こ
れは、周知のレーザー光ビームを、ポリゴンミラー（回
転多面鏡）あるいはガル・２ミラー（振動鏡）を用いて
基板面を走査し、その反射光を光電素子で受光するよう
にしてもよい。

かかる光ビーム走査方法と上述のラインイメージセンサ
−を用いる方法とを比較すると、レーザー光は単色光で
あるため、レジスト膜の色に対して最適な波長の色光を
選択する自由度が少ないことが、元ビーム走査方法の欠
点であり、前記ラインイメージセンサーによる走査手段
か、より好ましい方法であると思われる。

上述説明では、プリント回路基板のパターン検査に本発
明方法を適用するに際し、製造工程中のレジスト塗布、
乾燥後（フォトレジストの場合は露光現鐵後）で、エツ
チング工程の前において、検査する場合について説明し
たが、エツチング、及び剥膜工程の後における検査につ
いても、本発明方法を適用することは可能である。ただ
し、この場合には、エツチング及び剥膜工程で生じた欠
陥を検出できる利点はあるにしても、欠陥の生じた基板
を修正して使用することは通常不可能であり、捷た基板
の表面に凹凸が多いため、検査４８度が低下する不都合
は、まぬがれない。

以上詳述した如く、本発明方法は、プリント回路基板の
如き、不規則な・ξターンの標県パターンとの差異を比
較して、その良否を判定する方法において、標準パター
ンとの不一致があっても、差支えない部分を検査対象か
ら除外し、検査の効率化を図る方法を提供するものであ
り、上述実施例として説明したプリント回路基板の配線
パターンの検査に限らず、たとえば、透明基板上の不透
明・ξターンの検査等、一般の・ξターン検査方法とし
て、広く応用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の標準基板の要部ＩＥ而面、第２図は、
量産基板の狭部正面図、 第３図は、本発明方法の一実施例の原１．ｊｌｉ図、第
４図は、従来の標準基板の要部走査出力信号波形図、 第５図は、量産基板の要部走査出力信号波形図、第６図
は、本発明方法に使用する標準基板の要部正面図、 第７図は、同じく要部走査出力信号波形図、第８図は、
配線パターン及び高明度域の読出のためのスライスレベ
ルの設定説明図である。 （１）銅箔露出部分（非画１＃部） （２）　　レジストによる配線パターン（画１象部）（
３）接地枠　　　　　　（４）文字 （５）標準基板　　　　　（６）嫉検査基板（７１、（
８）出力信号　　　　　（９）欠損不良個所００）短絡
不良個所　　　（１１）切増不自個所（１２）標準基板
　　　　　（１３）高明度区域（１４）　　出力信号　
　　　（１５）、（ｉ　５’　）レンス１６）　、　ｕ
ηラインイメージセンサ（１８）、（１８’　）走査線
　　　（Ａｌ　　標準）、１．板・１−の走査線（Ｂｌ
　、　（Ｃ１、（Ｄ）　　出力レベル　（８１、（Ｌ）
　　スライスレベル（１巴１’＋ｇ＋） 第１図 第４図 ラインイノーシヒシ”ｉＥのノ１１ 第５図 ’ｙ４ンイノーシ′乞ノｆｆＥの（ｌｉ’Ｉｆ開昭５９
−２０Ｇ九５（５） 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）異なる２棟の反射率又は透過率を廟する領域でそ
   れぞれ構成される標準パターンと被検部パターンとを、
   それぞれ光電走査して得た画像１呂号を比較することに
   より、被検査パターンの欠陥を検出するパターン検査方
   法において、標準パター／中の所要領域を、前記２種の
   反射率又は透過率と異なる第６の反射率又は透過率を有
   する材料で被検し、該第６の反射率又は透過率の検出信
   号に基づいて、当該領域を検査対象から除外するよう制
   御することを特徴とする・ξターン検査方法。 （２）　　７！３の反射率を有する材料が、白色又は黒
   色塗料であり、これを、標準・ξターン中の所要金具域
   に塗布してなる特許請求の範囲第（１）項に記φ父の・
   ξターン検査方法。 （３１：ｎ明シートの、標準パターン中の所要領域に対
   応する領域を、第６の反射率を有する塗料で塗装したマ
   スクを、標準・ξターンに整合重畳して走査することを
   特徴とする特許請求のｉｌｉ＋）四組（１）項に記載の
   パターン検査方法。 （４）標準パターンを光電走査して得た画Ｉ＃情号を、
   記憶手段に蓄積記憶し、次いで、同一の走査手段をもっ
   て被検査パターンを光電走査し、その際、前記記憶手段
   に蓄積された画像信号を、被検部パターンの走査に同期
   して読みだし、比較することを特徴とする特許請求の祁
   囲倶（１１：頭乃至Ｉ＠（３１項のいずれかに記載のパ
   ターン検査方法。 （５）異なる２釉の反射率又は透過率を有する領域でそ
   れぞれ構成される標準ノミ゛ターンと被恢合パターンと
   を、それぞれ光電走査して得た画像信号を比較すること
   により、被検査パターンの欠陥を検出するパターン検査
   方法において、標準、２ターンの所要領域に対応する領
   域を、地色とは異なる反射率又は透過率を有するように
   形成した補助パターンを、前記標準パターン並ひに被検
   部・ξターンの光電走査とは別個に、補助パターンのみ
   を光電走査し、前記標準パターンの所要領域に対応する
   領域の走査信号に基いて、当該所要領域を検査対象から
   除外するよう制御することを特徴とする・ξターン検査
   方法。