KR820001894B1 - Method for inspecting printed wiring boards - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 일반적인 인쇄배선판의 일부 확대평면도.1 is an enlarged plan view of a part of a general printed wiring board.
제2도는 그 A-A'단면도.2 is a cross-sectional view along the line A-A '.
제3도~제6도는 종래의 검사방법을 설명하기 위한 도면.3 to 6 are views for explaining a conventional inspection method.
제7도~제10도는 본 발명의 1실시예에 의한 검사방법을 설명하기 위한 도면.7 to 10 are views for explaining the inspection method according to an embodiment of the present invention.
제11도, 제12도는 다른 실시예에 의한 검사방법을 설명하기 위한 도면이다.11 and 12 are diagrams for explaining a test method according to another embodiment.
본 발명은 인쇄배선판에 형성되어 있는 배선패턴의 결함을 검사하는 방법에 관한 것으로서 특히 그 배선 패턴 형성과정에서 발생하는 결함을 다른 인쇄배선판의 배선패턴과 비교하여 검지하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적인 인쇄배선판의 구성을 제1도, 제2도에 나타낸다.The structure of a general printed wiring board is shown in FIG. 1 and FIG.
제1도는 배선면(2)에서 본 평면도이고, 제2도는 그 A-A'단면도이다.FIG. 1 is a plan view seen from the
이러한 도면에 있어서, 4, 5는 동(銅) 등의 도체박(導體箔)으로 된 배선패턴, 6은 뒤쪽 배선면(3)과 전기적 접속을 하기 위한 관통공(through hole), 7은 절연기재(基材), 13, 14는 접지층, 전원층으로서 사용되는 내층패턴으로서, 배선패턴(4), (5)과 같이 동(銅) 등의 도체박으로 된 것이다.In these figures, 4 and 5 are wiring patterns made of conductor foil such as copper, 6 are through holes for electrical connection with the
제1도에 나타낸 배선 패턴은 일반적으로 제1도의 실선(굵은선을 제외)과 점선으로 나타낸 패턴을 사진원판(마스크)에 의해 에칭 레지스터 패턴(etching resist pattern)으로서 동박(銅箔)상에 베끼고 에칭 처리함에 따라 형성된다. 이 형성과정에서 사진원판에 먼지가 부착하거나 사진원판에 상처가 생기거나 하면 미소부착(8), 미소흠(9), 미소돌기(10) 등이 발생하여 에칭이 부족하면 패턴이 넓은폭(11)이 발생하고, 에칭이 과다하면 패턴의 좁은폭(12)이 발생한다. 이러한 결함이 발생하면 미소흠(9), 패턴의 좁은폭(12)에서는 회로 저항이 증가, 전류용량감소, 인쇄회로판 취급시의 찰과에 의한 단선등이 발생하거나 미소부착(8), 미소돌기(10), 패턴의 넓은폭(11)에서는 회로의 단락 납땜시의 땜납 브리지등이 발생하여 인쇄배선판 본래의 정확한 배선로를 구성할 수 없게 되어 버린다.In the wiring pattern shown in FIG. 1, the solid line (except the thick line) and the dotted line of FIG. 1 are generally copied onto the copper foil as an etching resist pattern by a photo disc (mask). It is formed by etching. If dust adheres to the photo disc or scratches on the photo disc during this forming process, micro adhesion (8), micro scratches (9), micro projections (10), etc. are generated. ) And excessive etching results in a
이러한 결함은 특히 최근과 같이 고밀도 실장(實裝)이 철저히 행해지고, 예컨대 패턴폭이 0.1mm 정도가 되면 약간의 결함이 있어도 정확하게 빠뜨리지 않고 검사되지 않으면 안되고 지금으로서는 목시(目視)검사로서는 불가능하다. 따라서 이와같은 검사를 기계로 행하기 위해 제3도와 같이 피검사 인쇄배선판(1)과 별도로 설치된 비교용 인쇄배선판(1')의 각각의 배선면을 광학상(光學像)으로서 포착하여 비교하는 방법이 있다.Such defects are particularly thoroughly carried out in high density as in recent years. For example, when the pattern width is about 0.1 mm, even if there are some defects, the defects must be accurately inspected and cannot be visually examined at this time. Therefore, a method of capturing and comparing each wiring surface of the comparative printed wiring board 1 'provided separately from the printed
이하 이 종래방법에 관하여 설명한다.This conventional method will be described below.
제3도는 이와같은 인쇄배선판의 검사장치의 구성을 나타낸 것이다.3 shows the configuration of the inspection apparatus for such a printed wiring board.
제3도에 있어서, 전기 신호 비교장치(27)를 제외한 같은 구성의 것이 좌우로 배치되어 있으며 좌측(피검사 인쇄배선판측)의 각 부분에 대응하는 우측의 부분에는 동일부호로 프라임 부호를 붙이고 있다.In Fig. 3, those having the same configuration except for the electric
따라서 우측의 각 부분의 기능, 동작은 좌측의 각 부분의 기능동작을 설명함으로써 그 설명중의 부호에 프라임부호를 부가하여 우측의 설명에 대신하기 때문에 좌측의 설명으로 대표한다.Therefore, the functions and operations of the parts on the right side are represented by the description on the left side by explaining the functional operations of the parts on the left side, and replacing the description on the right side by adding a prime code to the code in the description.
인쇄 배선판(1)의 배선면(2)의 상방에는 측방에서 부여하는 광원(21)의 빛을 반사하여 배선면(2)에 조사(照射)하고, 이 배선면으로부터의 반사광을 상방으로 통과시키는 하프 밀러(half reflecting mirror)(23)와 이 밀러(23)에서 상방으로 통과한 빛을 모아 광학상을 연결하는 렌즈(24)와 이 광학상이 연결되는 위치에 이 상(像)의 명암을 다수의 전기신호(26)로 변환하는 포토다이오드 배열(25)이 설치되어 있고, 그리고 좌측의 포토 다이오드 배열(25)에서 얻어지는 전기신호(26)아 우측의 포토다이오드배열(25')에서 얻어지는 전기신호(26')를 배선패턴으로서 인식하여 비교하는 비교장치(27)가 설치되어 있으며 이 비교장치(27)에 의해 결함부분의 유무 내지 결함 개소의 지적이 행해진다. 인쇄배선판(1), (1')의 위치결정은 도시하지 않은 위치결정 수단에 의해 행해진다.Above the
예를들면 제4도(a)에 나타낸 바와 같이 인쇄배선판을 검사하는 경우, 제3도의 광원(21)에서 나온 빛은 렌즈(22)에서 평행광선으로 되어 밀러(23)에서 하방으로 방향을 바꾸어 제4도의 광선(31), (32), (33)으로서 인쇄배선판(1)의 배선면(2)의 각 부분에 조사된다.For example, in the case of inspecting the printed wiring board as shown in FIG. 4 (a), the light from the
광선(31)은 절연기재(7)의 저반사율에 의해 저 레벨의 반사광(34)을 발생하고, 광선(32)은 동등의 금속으로 된 배선패턴(5)의 고반사율에 의해 고 레벨의 반사광(35)을 발생하고, 광선(33)은 관통공(6), 즉 관통공을 통하여 뒤쪽의 배선면(3)으로 통과하기 때문에 반사광은 발생하지 않는다.The
이와같이 하여 상방으로 반사된 광선(34), (35)은 제3도의 하프 밀러(23), 렌즈(24)를 거쳐 포토다이오드 배열(25)상에 광학상으로의 연결된다. 포토다이오드 배열(25)은 다수의 미소수광소자를 일직선상에 배열한 것으로서, 예를들면 5mm의 길이에 256개의 소자를 배열한 것등이 있다. 제4도(b)는 이와같은 포토다이오드 배열(25)면에 제4도(a)의 상기 반사광(34), (35)의 상(像)이 형성된 때 나타나는 전기신호를 모든 수광소자에 관하여 나타낸 것이며 종축에 전기신호 레벨을 취하고, 횡축에 포토다이오드 배열의 소자위치를 나타내고 있다.
동 도면에 있어서 I1은 관통공 위치의 전기신호 레벨을 나타내고, 배선면으로부터의 반사광이 거의 없기 때문에 저레벨이다. I2는 절연기재(7)으로부터의 반사광(34)이 전기신호로 변환된 것으로, I1보다는 높은 저레벨이다. I3은 배선패턴(5)으로부터의 반사광(35)이 전기신호로 변환된 것으로서 고레벨이다.In the figure, I 1 represents the electric signal level at the through hole position, and is low level because there is little reflected light from the wiring surface. I 2 is the
이와같은 각종 레벨을 비교하기 쉽게 하기 위해 명레벨(light level)과 암레벨(dark level)의 2종류, 즉 2치(値)로 변환할 필요가 있다. 이 때문에 제4도(b)에 나타낸 바와 같이 전기 신호레벨이 Is보다 높을 때를 명레벨, 그 이하를 암레벨로 하도록, 예를들면 전압비교기로 된 2치화(値化) 회로(28)에 의해 변환을 행하면 배선패턴(5)은 명레벨(2진 "1"), 절연기재(7), 관통공(6)은 암레벨(2진 "0")의 2치 신호로 변환된다.In order to make it easy to compare these various levels, it is necessary to convert into two types, that is, light levels and dark levels, that is, binary values. For this reason, as shown in Fig. 4 (b), the
이와같이 하여 얻어진 2치신호는 포토다이오드 배열(25)의 수광면이 선형이므로 선정보(線情報)(제5도(a)의 패턴을 A-A'선으로 본 것과 같은 선상(線狀)의 정보)로 되어 있다. 따라서 인쇄배선판을 이 인쇄배선면에 따라 평행이동하면서 상기 2치신호를 메모리(29)에 기억해감에 따라 이 메모리(29)에 면정보(面情報)가 얻어진다. 이러한 후 이 메모리(29)에 기억된 면정보를 패턴 비교기(30)로 비교하여 일치하지 않은 부분을 결합으로서 표시한다.The binary signal obtained in this manner is linear in the light receiving surface of the
이상과 같은 검사방법에 의하면 확실하게 행해지지만 관통공과 배선 패턴과의 약간의 빗나감 정도로 배선로로서의 성능(배선로 저항, 전류용량, 납땜시의 브리지 유무)에 영향이 미치지 않는 경우도 결함이 있다고 처리되므로 비율이 낮아져, 특히 고밀도 실장의 경우에는 그 비율의 저하가 현저하다. 이 관통공과 패턴의 빗나감이 약간 발생하고 있는 경우의 동작을 제5도, 제6도로 설명한다.According to the inspection method described above, it is surely performed, but there is a defect even if it does not affect the performance (wiring resistance, current capacity, presence or absence of a bridge at the time of soldering) as a slight deviation between the through hole and the wiring pattern. Since it is processed, a ratio becomes low and especially the fall of the ratio is remarkable in high density mounting. The operation in the case where a slight deviation of the through hole and the pattern occurs will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
제5도(a)는 메모리(29)에 기억된 2치 데이터를 나타내며 좌측의 것은 관통공이 약간 우측으로, 우측의 것은 약간 좌측으로 빗나가 있는 경우를 나타낸다. 동도(b)는 (a)의 A-A' 선상에 포토다이오드 배열(25), (25')이 위치했을 때의 전기신호 레벨을 나타내며 그 종축 횡축의 의미는 제4도(b)와 같다.FIG. 5A shows the binary data stored in the
제6도는 제5도(a)의 2치 패턴을 서로 겹치게 하여 비교한 모양을 나타낸다. 제6도에 나타낸 바와 같이 절연기재(7), (7')은 암레벨로서 일치하여 있고, 배선패턴(5), (5')도 일치해 있으나, 관통공부(6), (6')의 사선부분이 불일치(일방이 명레벨이고 타방이 암레벨)하기 때문에 이 사선부분을 결함부분으로서 표시해 버린다는 결점이 있었다.FIG. 6 shows a comparison of the binary patterns of FIG. 5 (a) by overlapping each other. As shown in Fig. 6, the
본 발명의 목적은 상기 결점을 제거하는데 있으며, 관통공과 배선패턴간의 상대적 빗나감을 결함으로서 검지하지 않고, 또, 배선패턴의 빗나감을 검지할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above drawbacks, and to provide a method capable of detecting the deviation of the wiring pattern without detecting the relative deviation between the through hole and the wiring pattern as a defect.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 주된 특징은 관통공을 배선패턴과 같은 명레벨로서 인식함에 따라 관통공의 빗나감을 검출하지 않는데에 있으며 구체적으로는 인쇄배선판의 이면(裏面)에 광반사체를 설치하여 표면에서 조사한 관통공을 통하여 표면에 반사시키는 방법, 인쇄배선판의 표면과 이면의 양면에 빛을 조사하는 방법 등에 의해 관통공의 빗나감을 검출하지 않을 수가 있다.In order to achieve the above object, the main feature of the present invention is that it does not detect the deviation of the through hole by recognizing the through hole as a light level such as a wiring pattern. Specifically, a light reflector is installed on the back surface of the printed wiring board. The reflection of the through-holes may not be detected by a method of reflecting the surface through the through-holes irradiated from the surface, and irradiating light on both the surfaces of the printed wiring board and the back surface.
이하 도면에 따라 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
제7도는 본 발명의 1실시예를 나타낸 것으로서 제8도~제10도는 제7도의 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 illustrates an embodiment of the present invention, and FIGS. 8 to 10 are views for explaining the operation of FIG.
제7도에 있어서, 40, 40'은 인쇄 배선판(1), (1')의 상방에서 조사되어 관통공을 통과한 빛을 다시 관통공을 통하여 상방으로 되돌아오는 반사체이다. 이 반사체(40), (40')는 거울과 같이 빛을 모두 반사시키는 것, 반사율이 비교적 높은 백색도장이 실시된 것, 백지등을 사용하여도 좋다.In FIG. 7, 40 and 40 'are reflectors which irradiate from the upper side of the printed
다른 부분(21~27), (21'~26')은 제3도의 동일부호 부분과 같은 것이므로 여기서의 설명은 생럭한다. 예컨대 제8도(a)에 나타낸 바와 같이 인쇄배선판(1)을 검사하는 경우, 제7도의 광원(21)에서 나온 빛은 렌즈(22)에서 평행광선으로 되고, 밀러(23)에서 하향으로 바꾸어 제8도(a)의 광선(31), (32), (33)으로서 배선면(2)의 각부분에 조사된다. 광선(31)은 절연기재(7)의 저반사율에 의해 저레벨의 반사광(34)을 발생하고, 광선(32)을 동등의 금속으로된 배선 패턴(5)의 고반사율에 의해 고레벨의 반사광(35)을 발생하고, 광선(33)은 관통공(6) 즉 관통공을 빠져나가 반사체(40)의 고반사율에 의해 반사광(36)을 발생한다.The
이와같이 반사된 광선(34~36)은 제7도의 하프밀러(23), 렌즈(240를 거쳐서 포토다이오드 배열(25)상에 광학상으로서 연결된다. 이 광학상에 연결되면 포토다이오드 배열(25)의 전기신호 레벨은 제8도(b)와 같이 되어 절연기재(7)에서의 반사광(34)은 저레벨(I2)이 되고, 배선 패턴(5)에서의 반사광(35)은 고레벨(I3)이 되고, 관통공(6)에서의 반사광(36)은 고레벨(I4)이 된다.The reflected light rays 34 to 36 are connected as optical images on the
제8도(b)의 종축, 횡축의 의미는 제4도(b)와 같다.The meaning of the vertical axis and the horizontal axis of FIG. 8 (b) is the same as that of FIG. 4 (b).
이들의 전기신호 레벨을 비교장치(27)에 의해 IS 보다 높을때를 명레벨, 그 이하를 암레벨로 2치 변환하고, 다시 면정보를 이루어 2치 패턴의 비교를 행한다.When the electric signal level is higher than IS by the
제9도(b)는 포토다이오드 배열(25), (25')에 발생한 프린트기판(1), (1')의 패턴의 전기신호 레벨을 나타내며 레벨 IS 보다 높은 신호는 명레벨로, 그보다 낮은 신호는 암레벨로 2치 변환하여 면정보로 한 것이 제9도(a)에 나타낸 2치 패턴이다.FIG. 9 (b) shows the electrical signal level of the patterns of the printed
제9도 (a), (b)에 나타낸 바와 같이 관통공부(6), (6')와 배선 패턴부(5), (5')는 포토다이오드 배열(25)(25')의 출력신호로서는 레벨이 다르지만 레벨 Is보다도 높기 때문에 레벨 Is에서 2치화하면 같은 명레벨이 되어 식별할 수 없게 된다.As shown in Figs. 9A and 9B, the through-
제9도(b)의 종축, 횡축의 의미는 제4도(a)와 같다. 이와같이 하여 얻어진 제9도(a)의 2치 패턴을 서로 겹치게 하면 제10도와 같이 관통공부(6), (6')(점선으로 나타냄)는 식별되지 않게 되어 비교하여도 그 빗나감은 검출되지 않는다.The meaning of the vertical axis and the horizontal axis of FIG. 9 (b) is the same as that of FIG. 4 (a). When the binary patterns of FIG. 9 (a) obtained in this way are overlapped with each other, the through
관통공이외는 종래와 마찬가지로 식별되므로 패턴의 빗나감, 미소패턴부착, 패턴의 홈, 패턴의 넓은폭, 좁은폭 등의 결함을 검출할 수 있다.Since other than the through-holes are identified in the same manner as in the conventional art, defects such as pattern deviation, micro pattern attachment, pattern groove, pattern width, and narrow width can be detected.
이 실시예에서는 상방에서 관통공을 통과한 빛을 반사하여 사용하기 때문에 광투과성의 기재를 사용한 1층 또는 2층의 인쇄배선기판의 검사도 가능하다.In this embodiment, since the light passing through the through-hole is reflected from above, one- or two-layer printed wiring boards using a light-transmissive substrate can also be inspected.
제11도는 다른 실시예를 나타낸 것으로서 제12도는 그 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 11 is a view showing another embodiment, and FIG. 12 is a diagram for explaining an operation thereof.
제11도에 있어서, 41, 41'는 인쇄배선판의 이면에 빛을 조사하여 제8도의 반사광(36) 대신 광선을 발생하기 위한 광원이다.In FIG. 11, 41 and 41 'are light sources for irradiating light on the back surface of the printed wiring board to generate light rays instead of the reflected
이 광원(41), (42')은 관통공에서 나온 빛이 최소한 2치화 했을 때에 명레벨로서 출력되는 정도의 밝기는 필요하며 또 가능한한 관통공에 대하여 평행한 광선이 바람직하다.The
다른부분(21~27), (21'~26')은 제3도의 동일부호 부분과 같기 때문에 설명은 생략한다. 제12도(a)에 나타낸 바와 같이 인쇄배선판(1)을 검사하는 경우 상방에서 부여된 광선중 절연기재(7)에서 반사한 반사광(34)은 레벨(I2)로, 배선패턴(5)에서 반사한 반사광(35)은 레벨(I3)로 하방광원(41)에서 조사된 광선(37)은 레벨(I5)의 전기신호로 변환되어 포토다이오드 배열(25), (25')에서 출력된다. 이것을 레벨(Is)에서 2치화하여 면정보를 이루어 2치 패턴의 비교를 행한다.Since the
이 2치패턴은, 제9도와 같은 패턴이며 제10도와 같이 서로 겹친다. 따라서 이 경우도 관통공(6), (6')(점선으로 나타냄)은 식별되지 않게 되어 비교하여도 그 빗나감은 검출되지 않는다. 역시 관통공 이외는 식별되므로 패턴의 빗나감, 미소 패턴부착, 패턴의 홈, 패턴의 넓은폭, 좁은폭 등의 결함은 비교에 의해 검출될 수 있다.This binary pattern is the same pattern as in FIG. 9 and overlaps with each other as in FIG. Therefore, also in this case, the through
이 실시예에서는 하방에서 광선을 조사하는 것만으로 관통공의 빗나감을 허용할 수 있기 때문에 구성이 간단한다.In this embodiment, since the deflection of the through hole can be allowed only by irradiating a light beam from below, the configuration is simple.
이상 기술한 바와 같이 본 발명에 의하면 관통공 부분이 배선 패턴의 일부라고 간주되어 비교가 행해지므로 관통공의 빗나감을 허용할 수 있으며, 패턴의 빗나감, 미소패턴부착, 패턴의 홈, 패턴의 넓은 폭, 좁은폭 등의 결함을 검출할 수 있는 효과를 가지며 비율 향상에 크게 공헌한다.As described above, according to the present invention, the through-hole portion is regarded as a part of the wiring pattern, and the comparison is made, and thus the deviation of the through-hole can be allowed. It has the effect of detecting defects such as width and narrow width, and greatly contributes to the ratio improvement.
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Family Applications (1)
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KR7903730A KR820001894B1 (en) | 1979-10-26 | 1979-10-26 | Method for inspecting printed wiring boards |
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