JPS63101973A - プリント内部配線パタ−ン等の欠陥検査用標準パタ−ン作成方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント内部配線パターン等の欠陥検査用標
準パターン作成方法に係り、より詳細には、特にプリン
ト基板や半導体集積回路等における印刷パターン検査に
用いる内部配線パターン等のパターン素、パターン素間
隔の断線・ショート等の致命的な欠陥検査に有効な欠陥
検査用標準パターン作成方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、多層プリント配線基板が多用され、この種の多層
プリント配線基板の効率的な製造技術が要望されている
。そして、該多層プリント配線基板は、電気的な絶縁お
よび導通を果たすための複数のプリント配線パターンを
積層することにより構成される。このようなプリント基
板は、特に、最近にあっては高集積化を果たすためにそ
れ自体が小さくなるだけでなく、パターン素幅、パター
ン素間隔ともに狭くなる傾向にあり、これに伴ってその
品質検査も困難になってきている。

そして、該品質検査は、通常、まず、各プリント配線パ
ターンを別個に欠陥検査をし、これらを互いに積層した
後、更にその完成後の製品の検査を行っているが、印刷
直後で欠陥を発見することは製品の製造歩留に大きく寄
与すると考えられるので、この時点でできるだけ欠陥品
の除去または修正を行うことが望ましい。

かかる欠陥検査をする方法としては、従来より種々のも
のがあり、例えば、次ぎのような方法が知られている。

（１）　同一物体を別々のスライスレベルにて２値化し
、これらの２４ｔｉ化像を比較判別する方法（特開昭５
９−１３８９０７号公報参照）。

この方法は、複数のスライスレベルで２値化し、断線・
ショート等の欠陥の持つ明るさ付近のスライスレベルで
２値化された場合に、欠陥検査を精度よく行えるという
利点を有している。しかし、この方法の場合、基準パタ
ーンと検査パターンとを複数のレベルにて撮像して比較
するため、検査に多くの時間がかかり、またパターンの
周縁部分における光学的なノイズに非常に弱く、カメラ
のシェーディング等を考えると正確な形状欠陥は相当困
難であるという問題がある。

（２）パターンの境界を検査することにより良・不良を
判定する方法（特開昭５９−１６７７８２号公報参照）
。

しかし、この方法の場合は検査可能な位置が限定され、
複雑な配線パターン全域にわたっての検査への応用が困
難であるので実用的ではなく、また、配線パターンには
印刷スクリーンの版のテンションおよびペーストの粘度
により不良とならない程度の線幅の膨張・収縮が存在し
、この線幅の膨張・収縮を考慮した上で配線パターンの
密度に合わせて許容範囲を設定することは、配線パター
ンが微細になるに従い、事実上不可能であるという問題
がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、本発明者は上述した検査方法の問題点を解決
するために、先に高速かつ高効率で欠陥検査の行える方
法を提案した（特願昭６０−１６９５７３号参照）。

該検査方法は、プリント基板等における印刷パターンの
各パターン素およびパターン素間隔が、必要最小限のも
のより大きめに形成されていることに対処し、検査パタ
ーンの基準となる基準パターンの２（ｉ化像を複数のセ
グメントに区画し、更に、該セグメント内のパターン素
または該パターン素間隔のそれぞれの各外周より少な（
とも一画素内側に対応する基準ウィンドを有する欠陥検
査用標準パターンを作成し、該基準ウィンドと同様にし
て２値化処理した検査ウィンドと、基準ウィンドとを比
較することで断線、ショート等の欠陥を検査できるよう
にした方法である。

そして、該方法の場合、像の形状に関係なく、その基準
ウィンドと検査ウィンド内の二値化像によってのみ比較
するので、不必要な部分の検査の必要がなく、その検査
効率を向上できるという利点を有する。

しかしながら、上述検査方法の場合、欠陥検査用標準パ
ターンの作成において、所定の個所に少なくとも一画素
を残すための処理が難しく、欠陥検査速度に限度がある
という問題がある。

本発明は、上述した点に対処して創案されたものであっ
て、その目的とする処は、プリント内部配線パターン等
におけるパターン素、パターン素間隔の欠陥、特に致命
的な断線、ショート等の欠陥のみを検査できるようにし
た欠陥検査用標準パターン作成方法を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段および作用〕そして、上
記目的を達成するための手段としての欠陥検査用標準パ
ターン作成方法は、プリント内部配線パターン等の検査
パターンにおけるパターン素およびパターン素間隔の欠
陥検査用標準パターンの作成方法であって、 検査パターンの基準となる基準パターンを撮像し、撮像
した基準パターンのパターン素またはパターン素間隔を
最適レベルで２値化像とすると共に、該２値化像を細線
化処理して該２値化像の少なくとも一画素の幅にて欠陥
を検査するための欠陥検査用標準パターンを作成する工
程と、検査パターンの基準となる基準パターンを撮像し
、撮像した基準パターンのパターン素間隔またはパター
ン素を最適レベルで２値化像とすると共に、該２値化像
を細線化処理して特定のパターン索輪またはパターン素
間隔以下のパターン索輪またはパターン素間隔に対して
は少なくとも一画素の幅で２値化像を得て、該細線化処
理像を空間フィルタリングにより最小値処理して上記特
定のパターン素間隔またはパターン索輪以下のパターン
素間隔またはパターン索輪の２値化像を消去した後、該
最小値処理像を最大値処理して上記細線化処理像と画素
間演算し、上記パターン素間隔またはパターン素幅内の
欠陥を検査するための欠陥検査用標準パターンを作成す
る工程とよりなる。

ここで、上記構成において、通常、標準パターンの細線
化処理した２値化像をパターン素またはパターン素間隔
の中央位置に作成するようにしている。

そして、上記作成方法によれば、細線化処理した２値化
像を任意の位置、好ましくはパターン素、パターン素間
隔の中央付近に作成でき、また該方法によって得た標準
パターンを用い検査装置と組み合わせにより、品質上不
良とならない程度の線幅の膨張・収縮等の仕上がりの悪
い部分の誤判定による過検出を防ぎ、致命的な断線、シ
ョート等の欠陥を正確にかつ高効率に検査できるように
作用する。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、本発明を具体化した実施例
について説明する。

ここに、第１〜６図は、本発明の詳細な説明図であって
、第１図ａは２値化レベルを決定するための説明図、第
１図すは第１図ａにおける明るさと測定位置との関係を
示すグラフ図、第２図ａは基準パターンの２値化像を示
す平面図、第２図すは第２図ａについて細線化処理した
２値化像を示す平面図、第３図は特定パターン常開以下
のパターン素間隔の抽出過程を示す画像の平面図、第４
図は２種類の欠陥検査標準パターン作成後の画面の平面
図、第５図、第６図はそれぞれ検査パターンに欠陥検査
標準パターンを重ねた状態を示す画像の平面図である。

本実施例は、プリント基板における内部配線パターンの
欠陥検査用標準パターン作成方法として具体化した方法
であって、内部配線パターンのメタライズパターン素の
欠は検査用標準パターン作成工程と、メタライズパター
ン素間隔（絶縁部）のショート検査用標準パターン作成
工程との二つの標準パターン作成工程よりなる。

まず、標準パターンの作成をするに際し、検査パターン
の基準となる基準パターンにおいて、そのメタライズパ
ターン素１とメタライズパターン素間隔２の明るさの差
が大きいという点に着目し、後述する白・黒の２値化像
を得るための２値化の最適レベルを２値化後のパターン
幅と設計値との比較により決定する。ここでは、第１図
ａに２値化を施し、第１図すに示す明るさの分布図を求
め、２値化レベルを動かして、設計寸法と２値化レベル
上の２値化像の寸法を比較することにより最適２値化レ
ベルを決定するようにする。このようにして標準パター
ンを作成するための基準パターンを作成する。

次ぎに、内部配線パターンのメタライズパターン素の断
線検査用標準パターンの作成工程について、第２図ａ、
ｂを参照しながら説明する。

まず、基準となる基準パターンのメタライズパターン素
を、カメラにより拡大撮像し、前述した最適レベルにて
、画像処理して縦横５１２本の画像メモリ上に白・黒の
２値化像を得る（第２図ａ参照）。

そして、第２図ａにおいて、該２値化像を画像処理（ハ
ードまたはソフト的処理）して左方向３と右方向４より
削り、最終一画素になった時点で細線化処理を終了する
（第２図す参照）。なお、上方向５、下方向６では長さ
方向より上下の欠は等を回避するために少し削っておく
、また、第２図ａのパターンが９０＠回転したパターン
にあっては上方向５および下方向６より２値化像を順次
削り、最終一画素になった時点で終了し、左方向３、右
方向４より左右の欠は等の欠陥を回避するために少し削
る。そして、以上の操作により得た細線化処理像により
断線・欠は等の欠陥を検査するための欠陥検査用標準パ
ターン７を作成する。

続いて、メタライズパターン間のショート検査用標準パ
ターン作成工程について、第３図を参照しながら説明す
る。

まず、前述メタライズパターン素の断線検査用標準パタ
ーンの作成工程と同じく、基準となる基準パターンのメ
タライズパターン素間隔２を、カメラにより拡大撮像し
、前述した最適レベルで画像処理して画像メモリ上に白
・黒の２値化像を得た後、該２値化像の白・黒状態の反
転処理をするそして、該２値化像について、メタライズ
パターン素間隔２ａが特定パターン素間隔以下の２値化
像について一画素の２値化像８になるまで画像メモリ上
で細線化処理をすると、特定パターン間隔以上の２値化
像については細線化処理が途中で中止となるので、二画
素以上の２値化像９を得る（画像Ａ・第３図ａ参照）。

次ぎに、該２値化像８．９について、空間フィルタリン
グにより最小値処理をして、一画素の２値化像８のみを
消去した後（画像Ｂ・第３図す参照）、該画像Ｂを最大
値処理し、上記最小値処理により細線化された２値化像
１０を、前記細線化処理が中止となった２値化像９と同
形になった２値化像１１を得る。そして、該画像Ａ、、
！：画像Ｃとを減算処理することにより、一画素の２値
化像８を抽出し、メタライズパターン素間隔２ａのショ
ート、ブリード等の欠陥を検査する欠陥検査用標準パタ
ーン１２を作成する。

なお、前記２値化像９と２値化像１１とは、現実的には
完全には一致しないので、画像Ａと画像Ｃとの減算処理
をした後、一画素の孤立点除去等の空間フィルタリング
処理をし、２値化像８のみを抽出するようにしている。

そして、上記工程により作成された二つの欠陥検査用標
準パターン７．１２は、画像上、第４図に示す状態とし
て得られ、ビデオテープ等に録画保存しておく。

次ぎに、上記標準パターン７．１２を用いて、内部配線
パターンのメタライズパターン案内およびメタライズパ
ターン素間隔に断線、ショート等の製品としての致命的
な欠陥の検査方法を説明する。

検査パターンをカメラで拡大撮像し、明るさの最適レベ
ルで画像処理して、画像メモリ上で２値化像とし、メタ
ライズパターン素についての２値化像についてはそのま
まで、またメタライズパターン素間隔については２値化
像を反転し、それぞれを前述方法で作成した欠陥検査標
準パターンの細線化処理した２値化像と目視、またはコ
ンピュータ処理にて検査パターンの２（ａ化像とを比較
することにより、メタライズパターン案内における断線
、メタライズパターン素間隔におけるショートの有無を
検査できるように作用する。

そして、具体的には、第５図、第６図に示すように、検
査パターン１３と欠陥検査標準パターン７．１２とを重
ね合わせ、比較判別する。そして、第５図ａ、ｂは検査
パターン１３のメタライズパターン素１３ａに、該メタ
ライズパターン素１３ａの欠けのを無を検査する２（Ｉ
！化像を有する欠陥検査標準パターン７を重ね合わせた
状態を示していて、両図ともに欠け１４が欠陥検査標準
パターン７の細線化処理した２値化像に接触していない
ので、検査パターン１３としては致命的な欠陥を有して
なく、第５図ａの検査パターン１３は仕上がり具合の良
いパターンと判別され、また、第５図すの検査パターン
は仕上がり具合は悪いものの良品として判別される。し
かし、この欠は等の欠陥が標準パターン７の細線化処理
された２値化像に至れば欠陥品としてチェックされるこ
とになる。従って、仕上がり具合の悪さが、欠け１４の
ような場合もあるので、細線化処理した２値化像は標準
パターン７の中央位置に作成するのが一番効率の良い方
法といえる。

また、第６図ａ、、ｂは検査パターン１３のメタライズ
パターン素間隔１３ｂに、該メタライズパターン素間隔
１３ｂのショート１５の有無を検査する２値化像を有す
る欠陥検査標準パターン１２を重ね合わせた状態を示し
ていて、第６図ａは仕上がり具合の悪い検査パターン１
３であるが致命的な欠陥と判別されないが、第６図すは
メタライズパターン素間隔１３ｂにショート１５、ブリ
ード１６の存在する致命的な欠陥のあることが判別され
、不良品としてチェックされる。すなわち、減算処理し
て得た２値化像にショート１５、ブリード１６がかかっ
ているからである。従って、ブリード１６のような欠陥
はパターン素間隔１３ｂの両端より存在すると考えられ
るので、パターン素間隔１３ｂの中央位置に標準パター
ン１２を作成するのが一番効率の良い方法といえる。

なお、上述した実施例においては、プリント内部配線パ
ターンのメタライズパターン素とメタライズパターン素
間隔の欠陥を検査する標準パターンの作成方法として説
明したが、プリント内部配線パターンの欠陥検査用標準
パターンの作成方法に限られるものでな（、例えば、パ
ンチ孔等のパターンの位置ずれ等の欠陥を検査する欠陥
検査用標準パターンの作成方法等であってもよいことは
明らかである。

また、前述した実施例においては、メタライズパターン
素の欠陥検査用標準パターンが２値化像を細線化処理し
て作成した構成、メタライズパターン素間隔の欠陥検査
用標準パターンが２値化像を細線化処理、最小値処理、
最大値処理および演算処理をして作成した構成で説明し
たが、パターン幅、パターン素間隔によって適宜、その
作成方法を選択使用できることは明らかである。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでなく
、本発明の要旨を変更しない範囲内で変形実施できるも
のを含むものである。

〔発明の効果〕

以上の記載より明らかなように、本発明のプリント内部
配線パターン等の欠陥検査用標準パターンの作成方法に
よれば、例えば、多層プリント配線基板を構成する各層
のうち内部配線用メタライズパターンと、該パターン間
（絶縁層）とを検査するに際し、２値化像の少なくとも
一画素を残す処理が正確に行え、製品としての致命的な
欠陥のみを確実に検査でき、かつ致命的な欠陥以外の余
分な過検出を防ぐことができるという効果を有する。

また、本発明のプリント内部配線パターン等の欠陥検査
用標準パターンの作成方決によれば、少なくとも一画素
よりなる２値化像を任意の位置に作成できるので、検査
パターンの特定位置における欠陥であっも確実に検査で
きるという効果を有する。

さらに、本発明により得た欠陥検査用標準パターンを欠
陥検査装置と組み合わせて使用することにより、製品の
歩留を向上できるという効果をも有する。

さらにまた、本発明のプリント内部配線パターン等の欠
陥検査用標準パターンの作成方法によれば、プリント内
部配線上表面に表れる個所のみを先ず抽出して標準パタ
ーンを作成後、抽出画像に対して厳しめの標準パターン
を作成し、組み合わせることもでき、所謂、ワイヤボン
ド部、マウント部を含む内部配線パターンの欠陥検査も
可能であるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は、本発明の詳細な説明図であって、第１図
ａは２値化レヘルを決定するための説明図、第１図すは
第１図ａにおける明るさと測定位置との関係を示すグラ
フ図、第２図ａは基準パターンの２値化像を示す平面図
、第２図すは第２図ａについて細線化処理した２値化像
を示す平面図、第３図は特定パターン常開以下のパター
ン素間隔の抽出過程を示す画像の平面図、第４図は２種
類の欠陥検査標準パターン作成後の画面の平面図、第５
図、第６図はそれぞれ検査パターンに欠陥検査標準パタ
ーンを重ねた状態を示す画像の平面図である。 １・・・メタライズパターン素、２・・・メタライズパ
ターン素間隔、３・・・画像の左方向、４・・・画像の
右方向、５・・・画像の上方向、６・・・画像の下方向
、７・・・欠陥検査用標準パターン、８・・・細線化処
理した２値化像、９・・・細線化処理を途中で中止した
２値化像、１０・・・最小値処理した２値化像、１１・
・・最大値処理した２値化像、１２・・・欠陥検査用標
準パターン、１３・・・検査パターン、１４・・・欠け
、１５・・・ショート、１６・・・ブリード 第１図 （Ｌ５） 箪３図 １ｄ）　　　　　　　　＜ｂ）　　　　　　　（Ｃ）ｎ
ガ（良ｊ（覧 ２賃１化イＶ　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｊ
曙１１５図第４図　　　　　　ｚ（ｉｓ　　　　　ゝｂ
）第６図 （ｄ） ｃｂ） 刹Ｕ１１でターン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プリント内部配線パターン等の検査パターンにお
   けるパターン素およびパターン素間隔の欠陥検査用標準
   パターンの作成方法であって、検査パターンの基準とな
   る基準パターンを撮像し、撮像した基準パターンのパタ
   ーン素またはパターン素間隔を最適レベルで２値化像と
   すると共に、該２値化像を細線化処理して該２値化像の
   少なくとも一画素の幅にて欠陥を検査するための欠陥検
   査用標準パターンを作成する工程と、 検査パターンの基準となる基準パターンを撮像し、撮像
   した基準パターンのパターン素間隔またはパターン素を
   最適レベルで２値化像とすると共に、該２値化像を細線
   化処理して特定のパターン素幅またはパターン素間隔以
   下のパターン素幅またはパターン素間隔に対しては少な
   くとも一画素の幅で２値化像を得て、該細線化処理像を
   空間フィルタリングにより最小値処理して上記特定のパ
   ターン素間隔またはパターン素幅以下のパターン素間隔
   またはパターン素幅の２値化像を消去した後、該最小値
   処理像を最大値処理して上記細線化処理像と画素間演算
   し、上記パターン素間隔またはパターン素幅内の欠陥を
   検査するための欠陥検査用標準パターンを作成する工程
   、 とを有することを特徴とするプリント内部配線パターン
   等の欠陥検査用標準パターン作成方法。
2. （２）標準パターンの細線化処理した２値化像をパター
   ン素またはパターン素間隔の中央位置に作成するように
   した特許請求の範囲第１項に記載のプリント内部配線パ
   ターン等の欠陥検査用標準パターン作成方法。