TW201702589A - 圖案檢查裝置及圖案檢查方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種圖案檢查裝置及圖案檢查方法。圖案檢查裝置包括孔部訊息獲取部，獲取表示一個目視孔部的目視孔部區域的中心的坐標；線方向確定部，確定與形成有目視孔部的目視焊盤相連接的目視線以目視焊盤為起點而延伸的線方向；判別點獲取部，將檢查圖像中，作為目視孔部區域的邊緣、且包含於配線圖案區域中的部分設為對象邊緣，並獲取最靠近自目視孔部區域的中心向線方向延伸的線與目視孔部區域的邊緣相交的位置的、對象邊緣上的點而作為判別點；及頸部缺陷檢測部，檢測目視孔部所致的頸部缺陷。藉此，可容易地檢測印刷基板的頸部缺陷。

Description

圖案檢查裝置及圖案檢查方法

本發明涉及一種印刷基板的圖案檢查裝置及圖案檢查方法。

一直以來，關於對形成於印刷基板上的配線圖案及孔部（例如通路孔（via）或通孔（through hole））進行的檢查，提出有各種技術。例如，在日本專利特開2010-175483號公報（文獻1）中，將檢查區域的圖像二值化，對墊（pad）以外的區域執行標記（labeling）處理，根據標記區域的個數而判定通孔的位置偏離的有無。在日本專利特開平9-203620號公報（文獻2）中，包含焊盤大小的區域的圖像數據中，使用邊緣抽取濾波器，按照預先規定的方向成分而將配線圖案的邊緣以邊緣圖像數據的形式分解抽取。繼而，一邊進行模糊處理（blurring processing）及細化處理（thinning processing），一邊利用分層式積和型濾波器整合多個邊緣圖像數據，通過將顯示出與相當於線中斷的形狀近似的程度的輸出值算出，從而判定頸部破損的有無。

另外，在日本專利特開平4-355352號公報（文獻3）中，配線圖案的二值化圖像被分為對應於焊盤的焊盤圖像（land image）及對應於線的線圖像（line image）。另外，還獲取孔（hole）的二值化圖像即孔圖像（hole image），基於對孔圖像進行放大處理所得的放大孔圖像與線圖像的重疊部分的大小，而判定頸部破損的有無。在日本專利特開平4-184244號公報（文獻4）中，基於表示印刷基板的圖像數據而求出表示配線圖案的圖案圖像（pattern image）、與表示通孔的孔圖像，對圖案圖像實施細線化處理而求出細線化圖案圖像。並且，根據包含孔圖像的窗口內的細線化圖案圖像的端點的個數，檢測配線圖案的頸部破損。

然而，在文獻1至文獻4中，基於亮度值對表示焊盤附近的圖像的整體的像素進行處理（標記處理或膨脹處理），因而運算量大。實際上，如現場可編程門陣列（field-programmable gate array，FPGA）這樣需要能夠進行並行運算的高價電路，而導致對印刷基板進行檢查所需的成本增加。另外，配線圖案中，要求不僅檢測由於孔部而焊盤與線完全分離的頸部破損，而且還檢測由於孔部而焊盤與線部分地分離的缺陷（以下將此種缺陷及頸部破損統稱為“頸部缺陷”）。

本發明指向印刷基板的圖案檢查裝置，目的在於容易地檢測頸部缺陷。

本發明的圖案檢查裝置包括：孔部訊息獲取部，獲取對形成有包含焊盤與線的配線圖案以及孔部的印刷基板進行拍攝所得的檢查圖像中，表示一個目視孔部的目視孔部區域的中心的坐標；線方向確定部，基於表示所述配線圖案的參照圖案數據、或所述檢查圖像，確定與形成有所述目視孔部的目視焊盤相連接的目視線以所述目視焊盤為起點而延伸的方向、即線方向；判別點獲取部，將所述檢查圖像中，作為所述目視孔部區域的邊緣、且包含於表示所述配線圖案的配線圖案區域中的部分設為對象邊緣，並獲取最靠近自所述目視孔部區域的所述中心向所述線方向延伸的線與所述目視孔部區域的所述邊緣相交的位置的、所述對象邊緣上的點而作為判別點；及頸部缺陷檢測部，當所述判別點位於表示所述目視焊盤的目視焊盤區域外時、或位於表示所述目視線的目視線區域內時，檢測所述目視孔部所致的頸部缺陷。

根據本發明，可容易地檢測頸部缺陷。

本發明的優選實施方式之一為：所述孔部訊息獲取部通過在所述檢查圖像中，以所述目視孔部區域的所述中心為基準並以一定的角度間隔來設定多個角度方向，而求出分別為一個角度方向上的所述對象邊緣上的點的多個候選點，所述判別點獲取部獲取所述多個候選點中的一個候選點而作為所述判別點。

此時，更優選為：圖案檢查裝置還包括記憶部，記憶參照數據，所述參照數據包含所述參照圖案數據、與表示所述孔部的中心的坐標的參照孔部數據；所述線方向確定部通過在所述參照圖案數據所示的所述配線圖案中，以所述參照孔部數據所示的所述目視孔部的中心為所述目視焊盤的中心，獲取自所述目視焊盤的所述中心至所述多個角度方向的各方向上的所述配線圖案的邊緣為止的距離，而確定所述線方向及所述目視焊盤區域的半徑。進而 ，也可為 ：所述頸部缺陷檢測部通過以所述參照孔部數據所示的所述目視孔部的所述中心為所述目視焊盤區域的中心，來比較所述目視焊盤區域的所述中心與所述判別點之間的距離、及所述目視焊盤區域的所述半徑，從而檢測所述頸部缺陷。

在求出所述多個候選點的圖案檢查裝置中，也可為 ：將由於不存在所述對象邊緣而未求出候選點的角度方向設為無候選方向，當在圓周方向上存在連續的規定數以上的無候選方向的集合即無候選方向群時，所述孔部訊息獲取部檢測所述目視孔部所致的基部缺陷。更優選為： 圖案檢查裝置還包括頸部破損檢測部，當已檢測出所述頸部缺陷的所述目視孔部的所述判別點介於在圓周方向上不連續的兩個無候選方向群、且所述兩個無候選方向群的代表方向所成的角度為規定角度以下時，檢測所述目視孔部所致的頸部破損。

在本發明的其他優選實施方式中，當所述檢查圖像中，自所述目視焊盤區域的中心朝向所述目視孔部區域的所述中心的方向與所述線方向所成的角度為規定角度以上時，所述判別點獲取部不對所述目視孔部進行所述判別點的獲取。

本發明還指向印刷基板的圖案檢查方法。

本發明的圖案檢查方法包括：a步驟：獲取對形成有包含焊盤與線的配線圖案以及孔部的印刷基板進行拍攝所得的檢查圖像中，表示一個目視孔部的目視孔部區域的中心的坐標；b步驟：基於表示所述配線圖案的參照圖案數據、或所述檢查圖像，確定與形成有所述目視孔部的目視焊盤相連接的目視線以所述目視焊盤為起點而延伸的方向、即線方向；c步驟：將所述檢查圖像中，作為所述目視孔部區域的邊緣、且包含於表示所述配線圖案的配線圖案區域中的部分設為對象邊緣，並獲取最靠近自所述目視孔部區域的所述中心向所述線方向延伸的線與所述目視孔部區域的所述邊緣相交的位置的、所述對象邊緣上的點而作為判別點；及d步驟：當所述判別點位於表示所述目視焊盤的目視焊盤區域外時、或位於表示所述目視線的目視線區域內時，檢測所述目視孔部所致的頸部缺陷。

根據參照附圖並在下文中對本發明做出的詳細說明，而可明確所述目的及其他目的、特徵、形態及優點。

圖1是表示本發明的一個實施形態的圖案檢查裝置1的構成的圖。圖案檢查裝置1例如對安裝電子零件之前的印刷基板9（也稱為“印刷配線基板”）的外觀進行檢查。在印刷基板9上形成有包含焊盤與線的配線圖案、以及孔部（例如通孔或通路孔）。本實施形態中，是將使形成有配線圖案的多個基板重合而成的多層基板設為作為檢查對象的印刷基板9，但也可為將以多層基板的形式重合之前的各基板設為作為檢查對象的印刷基板9。

圖案檢查裝置1包括：裝置本體2，對印刷基板9進行拍攝；及計算機5，對圖案檢查裝置1的整體動作進行控制，並且實現後述的運算部等。裝置本體2具有：攝像部21，對印刷基板9進行拍攝而獲取多灰度的圖像（的數據）；平臺（stage）22，對印刷基板9加以保持；及平臺驅動部23，使平臺22相對於攝像部21進行相對移動。攝像部21具有：照明部211，射出照明光；光學系統212，將照明光引導至印刷基板9並且入射來自印刷基板9的光；及攝像元件213，將由光學系統212所成像的印刷基板9的像轉換為電信號。

平臺驅動部23包括滾珠螺桿（ball screw）、導軌（guide rail）、馬達（motor）等。計算機5通過控制平臺驅動部23及攝像部21，而對印刷基板9上的規定區域進行拍攝。也可代替平臺驅動部23而設置使攝像部21相對於印刷基板9進行相對移動的其他機構。

圖2是表示計算機5的構成的圖。計算機5為通常的計算機系統的構成，包含：中央處理器（Central Processing Unit，CPU）51，進行各種運算處理；唯讀記憶體（read only memory，ROM）52，記憶基本程式（program）；及隨機記憶體（random access memory，RAM）53，記憶各種訊息。計算機5還包含：硬碟（disk）54，進行訊息記憶；顯示器（display）55，顯示圖像等各種訊息；鍵盤（keyboard）56a及滑鼠（mouse）56b（以下統稱為“輸入部56”），接受來自操作者的輸入；讀取裝置57，自光碟片（optical disk）、磁碟片（magnetic disk）、光碟片（magneto-optical disk）等計算機能夠讀取的記錄媒體8讀取訊息；以及通訊部58，在與圖案檢查裝置1的其他構成之間收發信號。

計算機5事先經由讀取裝置57而自記錄媒體8讀出程式80，並記憶於硬碟54。CPU51依照程式80而利用RAM53或硬碟54，並且執行運算處理。

圖3是表示圖案檢查裝置1的功能構成的方塊圖。圖3中，以附注符號5的虛線的矩形來包圍由計算機5的CPU51、ROM52、RAM53、硬碟54等所實現的功能構成。計算機5具有運算部41及記憶部49。運算部41具有：孔部訊息獲取部411、線方向確定部412、判別點獲取部413、頸部缺陷檢測部414及頸部破損檢測部415。雖省略圖示，但控制各功能構成的動作的整體控制部也是通過運算部41來實現。關於這些構成所實現的功能的詳細情況將在下文敘述。再者，這些功能可通過專用的電路來構建，也可部分地利用專用的電路。

記憶部49記憶預先所準備的參照數據491。參照數據491包含參照圖像數據492及參照孔部數據493。參照圖像數據492表示由後述的設計數據（計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD）數據）所生成的二值參照圖像。參照圖像表示印刷基板9上所應形成的理想的配線圖案（例如為配線圖案的形成中所利用的掩模（mask）的圖案，以下稱為“參照配線圖案”）的區域。另外，參照孔部數據493表示印刷基板9上所應形成的各孔部（為理想的孔部，以下稱為“參照孔部”）的中心的坐標及直徑。

圖4是表示參照圖像的一部分的圖。圖4中，將參照孔部73疊於參照圖像，並以兩點劃線來表示。參照配線圖案70包含許多焊盤71、及與各焊盤71相連接的線72。圖4中僅示出一個焊盤71及一條線72。典型而言，焊盤71為圓形，線72為有一定寬度的線狀。線72的端部與焊盤71相連接。另外，參照孔部73配置於焊盤71的中央。參照孔部73的直徑小於焊盤71的直徑。圖4中，以附注符號C1的點表示參照孔部73的中心，以附注符號D1的箭頭表示參照孔部73的直徑。

本實施形態中，參照數據491是由設計數據而生成。設計數據包含表示參照配線圖案70的邊緣（輪廓）的向量數據（vector data）、及參照孔部數據493，不含個別地確定焊盤71及線72的訊息。因此，焊盤71的中心的坐標及直徑未知。另一方面，如上文所述，參照孔部73配置於焊盤71的中央，參照孔部73的中心C1的坐標已知。由此，可獲知焊盤71的中心的坐標與參照孔部73的中心C1的坐標相同。

此處，對印刷基板9的因孔部相對於各焊盤的位置偏離而產生的缺陷的種類進行說明。圖5至圖8是表示由攝像部21所獲取的檢查圖像的一部分的圖，示出印刷基板9中的孔部及焊盤。圖5至圖8中，以兩點劃線示出表示圓形的焊盤的焊盤區域61的邊緣的一部分、以及表示線的線區域62的邊緣的一部分。以下的說明中，設定為焊盤區域61的一部分與線區域62的一部分重疊。線區域62中與焊盤區域61重疊的端部的邊緣為直線狀。

圖5的例子中，表示孔部的孔部區域63形成於焊盤區域61的中央。即，未產生孔部相對於焊盤的位置偏離，圖5表示正常狀態。圖6至圖8的例子中，孔部區域63形成於自焊盤區域61的中央偏離的位置。詳細而言，孔部區域63與焊盤區域61的邊緣交疊，圖6至圖8表示所謂的基部缺陷狀態。再者，嚴格來說，圖6至圖8的例子表示由於孔部的形成而焊盤的一部分被去除的狀態，但在以下的說明中，設定為焊盤區域61及線區域62仍包含（推測）由於孔部的形成而被去除的區域。

另外，在圖7及圖8的例子中，將焊盤區域61的邊緣中與線區域62交疊的部分視為頸部，頸部的一部分或全部與孔部區域63交疊，圖7及圖8表示頸部缺陷的狀態。尤其，孔部區域63與頸部的全部交疊的圖8表示印刷基板9上的實際的焊盤（焊盤區域61中將孔部區域63去除的部分）與線（線區域62中將孔部區域63去除的部分）分離的頸部破損的狀態。在以下說明的檢查處理中，檢測印刷基板9上的焊盤中基部缺陷、頸部缺陷、及頸部破損的有無。

圖9A及圖9B是表示圖案檢查裝置1對印刷基板9進行檢查處理的流程的圖。圖案檢查中，首先，將印刷基板9載置於平臺22（參照圖1）上，通過平臺驅動部23將印刷基板9上的配線圖案載置於攝像部21的攝像區域。並且，通過攝像部21來獲取表示配線圖案的多灰度的圖像作為檢查圖像，並輸入至運算部41（步驟S11）。通過運算部41，將檢查圖像與參照圖像數據492所示的參照圖像進行位置對準（步驟S12）。例如，通過周知的圖案匹配（pattern matching）來進行檢查圖像與參照圖像的位置對準。

孔部訊息獲取部411通過對參照孔部數據493進行參照而將檢查對象的孔部中的一個孔部確定為目視孔部，基於參照孔部數據493所示的目視孔部的中心的坐標來確定檢查圖像中包含目視孔部的區域（步驟S13）。以下的說明中，將應形成有目視孔部的焊盤稱為“目視焊盤”，將與所述目視焊盤相連接的線稱為“目視線”。

圖10是表示檢查圖像中包含目視孔部的區域的圖。孔部訊息獲取部411在檢查圖像中，以參照孔部數據493所示的目視孔部的中心C1（即作為目視孔部的參照孔部的中心，以下稱為“參照中心C1”）的像素為起點，而關於一個角度方向進行關鍵尺寸處理。關鍵尺寸處理中，求出對象像素的亮度值與在所述角度方向上鄰接於對象像素的鄰接像素的亮度值的差（本實施形態中為差的絕對值，以下稱為“鄰接像素間的亮度差”）的處理，是隨著將所述鄰接像素變更為下一對象像素而反復進行。並且，將鄰接像素間的亮度差為規定的閾值以上的位置確定為表示目視孔部的孔部區域63（以下稱為“目視孔部區域63”）的邊緣的邊緣點P1。一旦邊緣點P1被確定，則不對下一對象像素進行亮度差的算出。再者，也可通過在鄰接像素間進行亮度值的插值，而以小於像素間的間距的單位來求出邊緣點P1的坐標（其他關鍵尺寸處理中同樣）。

本實施形態中，目視焊盤的焊盤區域61（以下稱為“目視焊盤區域61”）及目視線的線區域62（以下稱為“目視線區域62”）的平均亮度高於除去目視焊盤區域61、目視線區域62及目視孔部區域63的區域即背景區域的平均亮度、以及目視孔部區域63的平均亮度。另外，背景區域的平均亮度與目視孔部區域63的平均亮度的差甚小。因此，邊緣點P1是在目視孔部區域63的邊緣中包含於表示配線圖案的配線圖案區域60中的部分（以下稱為“對象邊緣631”）中被確定。配線圖案區域60是目視焊盤區域61及目視線區域62的集合。圖10中，以粗實線表示對象邊緣631（參照對象邊緣631的其他圖中同樣）。再者，可獲知：在印刷基板9的配線圖案的形成步驟（光刻（photolithography））中，能夠精度良好地相對於設計數據而形成配線圖案，且如上文所述，目視焊盤的中心的坐標與參照中心C1的坐標相同。因此可獲知：參照中心C1為目視焊盤區域61的中心。

另外，當即便自參照中心C1的像素起、例如至相距與參照孔部數據493所示的目視孔部的直徑相當的距離的像素為止進行關鍵尺寸處理也未確定邊緣點P1時，結束所述角度方向上的關鍵尺寸處理。此時，認為不存在關鍵尺寸方向即所述角度方向上的邊緣點P1。圖10中，以虛線的箭頭A1表示未能求出邊緣點P1的角度方向。

若對一個角度方向的關鍵尺寸處理結束，則將以參照中心C1為中心、相對於所述角度方向旋轉了規定的設定角度的方向設定為下一角度方向。並且，對該角度方向進行所述關鍵尺寸處理，探索邊緣點P1。如此，如圖10所示，通過以參照中心C1為基準、以一定的設定角度間隔來設定遍及整周的多個角度方向，而求出分別為一個角度方向上的對象邊緣631上的點的多個邊緣點P1（步驟S14）。

圖10的例子中，參照中心C1的像素包含於目視孔部區域63中，但當有參照中心C1的像素不包含於目視孔部區域63中的可能性時，可將與參照中心C1不同的點作為基準來求出邊緣點P1。例如，確定以參照中心C1為基準、以45°的角度間隔所設定的8個方向，確認各方向上距參照中心C1規定的距離（例如目視孔部的直徑的幾分之一）的像素的亮度值。繼而，將所述亮度值較低的（被認為是目視孔部區域63的亮度的範圍內的）像素確定為特定像素，從而獲取代表所有的特定像素的代表位置（例如平均位置）。並且，通過以代表位置為基準並以一定的設定角度間隔來設定多個角度方向，而求出分別為一個角度方向上的對象邊緣631上的點的多個邊緣點P1。

若求出表示目視孔部區域63的對象邊緣631上的點的多個邊緣點P1，則基於所述多個邊緣點P1的坐標，求出表示目視孔部區域63的邊緣的假想圓的中心的坐標及半徑（步驟S15）。圖11中，以附注符號C2的點表示假想圓的中心，以附注符號R2的箭頭表示假想圓的半徑。在以下的說明中，將所述假想圓的中心C2視為目視孔部區域63的中心，稱為“目視孔部中心C2”。步驟S15的處理是獲取目視孔部區域63的中心的坐標及半徑的處理。

與步驟S14同樣地，孔部訊息獲取部411以目視孔部中心C2的像素為起點而關於一個角度方向進行關鍵尺寸處理。並且，如圖12及圖13所示，將鄰接像素間的亮度差為規定的閾值以上的位置確定為目視孔部區域63的對象邊緣631上的邊緣點P2。如下文所述，邊緣點P2是判別頸部缺陷的有無中所利用的判別點的候選，因此，以下稱為“候選點P2”。候選點P2的坐標由運算部41記憶。

當即便自目視孔部中心C2的像素起、至相距對所述假想圓的半徑R2增加任意的長度所得距離（以下稱為“關鍵尺寸上限距離”）的像素為止進行關鍵尺寸處理也未確定候選點P2時，結束所述角度方向上的關鍵尺寸處理。此時，認為不存在所述角度方向上的候選點P2，將所述角度方向記憶為無候選方向。無候選方向是由於不存在對象邊緣631而未求出候選點的角度方向。圖13中，以附注符號U2的虛線的圓表示關鍵尺寸上限距離相對於目視孔部中心C2的位置。另外，以虛線的箭頭A2表示未求出候選點P2的角度方向、即無候選方向。

若對一個角度方向的關鍵尺寸處理結束，則將以目視孔部中心C2為基準、相對於所述角度方向旋轉了規定的設定角度的方向設定為下一角度方向。並且，對該角度方向進行所述關鍵尺寸處理，探索候選點P2。如此，通過以目視孔部中心C2為基準、以一定的設定角度間隔來設定遍及整周的多個角度方向，而求出分別為一個角度方向上的對象邊緣631上的點的多個候選點P2（步驟S16）。再者，設定角度間隔可任意地決定，例如能夠以如下方式來決定：在所述假想圓的圓周上，位於以目視孔部中心C2為基準的多個角度方向上的多個點中、在圓周方向上相互鄰接的兩個點間的距離為數像素。

步驟S16中，優選為：當目視孔部中心C2與候選點P2之間的距離為自所述假想圓的半徑R2減去任意的長度所得的距離以下時，禁止將所述候選點P2用於以後的處理中。另外，如上文所述，對於較關鍵尺寸上限距離更遠離目視孔部中心C2的像素的像素，不進行鄰接像素間的亮度差的算出。如此，僅將距目視孔部中心C2的距離大於自假想圓的半徑R2減去任意的長度所得的距離、且為關鍵尺寸上限距離以下的候選點P2作為以後的處理中的使用對象，由此，能夠無視目視孔部區域63的對象邊緣631中形狀歪斜的部分。

當在以目視孔部中心C2為中心的圓周方向上，預先設定的規定數以上（例如2以上）的無候選方向連續時，孔部訊息獲取部411將這些無候選方向的集合確定為無候選方向群。圖13中，在圓周方向上連續的4個無候選方向A2的集合形成無候選方向群A0。存在無候選方向群A0的圖13的例子被判定為目視孔部區域63與目視焊盤區域61的邊緣交疊的基部缺陷狀態，檢測目視孔部所致的基部缺陷（步驟S17）。當已檢測出目視孔部所致的基部缺陷時，進入後述的步驟S18。

不存在無候選方向群A0的圖12的例子被判定為並非基部缺陷狀態（步驟S17）。並且，當檢查圖像中存在下一檢查對象的孔部時（步驟S24），返回至步驟S13而確定下一目視孔部。當檢查圖像中不存在下一檢查對象的孔部時（步驟S24），圖案檢查裝置1的處理結束。

當已檢測出目視孔部所致的基部缺陷時，線方向確定部412基於參照圖像，確定與形成有目視孔部的目視焊盤相連接的目視線以所述目視焊盤為起點而延伸的方向、即線方向（步驟S18）。詳細而言，在圖14A所示的參照圖像中，以目視孔部的參照中心C1為基準來設定與步驟S16相同的多個角度方向（遍及整周的多個角度方向）。並且，自參照中心C1的像素起依次獲取沿各角度方向排列的像素的亮度值。如上文所述，參照圖像為二值圖像，參照配線圖案70中所含的像素的亮度值（以下稱為“圖案亮度值”）與不包含於參照配線圖案70中的像素的亮度值（即為背景的像素的亮度值，以下稱為“背景亮度值”）不同。因此，當在所述角度方向上獲取的像素的亮度值為背景亮度值時，將所述像素確定為表示所述角度方向上的參照配線圖案70的邊緣的邊緣點。再者，圖14A的參照配線圖案70包含目視焊盤71及目視線72。

線方向確定部412的優選處理是在各角度方向上，自距參照中心C1規定的距離（例如作為目視孔部的參照孔部73的直徑的一半）的像素起，開始獲取亮度值。由此，可縮短至確定邊緣點為止的處理時間。更優選的處理是：對所設定的多個（所有）角度方向上，距參照中心C1相同的距離的像素的亮度值依次加以確認的確認處理是隨著以一像素為單位來加長所述距離而反復進行。這時，將已確定邊緣點的角度方向從下一確認處理中排除。並且，若已對線方向確定部412中最初所設定的角度方向（所有角度方向）的個數的一半以上的角度方向確定邊緣點，則對剩餘的角度方向，僅以規定的設定次數來重複以後的確認處理。例如，當將設定次數設定為5次時，從已對所有角度方向的個數的一半以上的角度方向確定了邊緣點時的像素起，對剩餘的各角度方向進行確認處理至最遠相距5像素的像素為止。並且，將即便重複設定次數的確認處理也未確定邊緣點的角度方向決定為線候選方向。

圖14A中，以粗實線的箭頭A3表示線候選方向。如圖14A的例子所示，當線候選方向A3為一個時，將所述線候選方向A3確定為線方向。另外，如圖14B所示的例子，當在以參照中心C1為中心的圓周方向上獲取到連續的多個線候選方向A3（以下將這些線候選方向A3的集合稱為“線候選方向群”）時，將線候選方向群所含的多個線候選方向A3中的一個線候選方向A3確定為線方向。當線候選方向群所含的線候選方向A3的個數為奇數時，優選為將所述線候選方向A3中、中央的線候選方向A3決定為線方向。另外，當線候選方向群所含的線候選方向A3的個數為偶數時，優選為將所述線候選方向A3中、中央附近的兩個線候選方向A3中的一個決定為線方向。

進而，如圖14C所示的例子，當獲取到在圓周方向上不連續的多個線候選方向A3時，將各線候選方向A3確定為線方向。當然，當存在在圓周方向上不連續的多個線候選方向群時，將各線候選方向群所含的一個線候選方向A3決定為線方向。

線方向確定部412記憶已求出邊緣點的多個（所有）角度方向的各方向上自參照中心C1的像素至邊緣點為止的距離，將所述多個角度方向上的多個距離的中位數確定為焊盤71的半徑。如上文所述，在印刷基板9的配線圖案的形成步驟（光刻）中，能夠精度良好地相對於設計數據而形成配線圖案，因此能夠將參照圖像中所求出的焊盤71的半徑理解為檢查圖像中的目視焊盤區域61的半徑。如以上所述，線方向確定部412通過在參照圖像數據492所示的參照配線圖案70中，以參照孔部數據493所示的目視孔部的中心C1為目視焊盤的中心，獲取自目視焊盤的中心至多個角度方向的各方向上的參照配線圖案70的邊緣為止的距離，而與線方向一併確定目視焊盤區域61的半徑（步驟S19）。

若已確定線方向及目視焊盤區域61的半徑，則如圖15A所示，求出檢查圖像中，自目視焊盤區域61的中心即參照中心C1朝向目視孔部區域63的中心即目視孔部中心C2的方向A5與線方向A4所成的角度θ1。這時，將以參照中心C1為基準且自線方向A4的順時針方向設為正的方向，將逆時針方向設為負的方向，求出角度θ1。並且，當所述角度θ1的大小（絕對值）例如為90°以上時，判定為無產生目視孔部所致的頸部缺陷的可能性（步驟S20）。

在圖15A及圖15B所示的例子中，角度θ1的大小為90°以上，因此被判定為未產生頸部缺陷。並且，當檢查圖像中存在下一檢查對象的孔部時（步驟S24），返回至步驟S13而確定下一目視孔部。當檢查圖像中不存在下一檢查對象的孔部時（步驟S24），圖案檢查裝置1的處理結束。

另一方面，所述角度θ1的大小小於90°的圖16A及圖16D所示的例子被判定為有產生頸部缺陷的可能性（步驟S20），進入後述的步驟S21。再者，圖16B中，自參照中心C1朝向目視孔部中心C2的方向A5與線方向A4所成的角度為0°。

如圖17A所示，當檢查圖像中，以目視孔部中心C2為基準而與線方向A4相同的角度方向上存在候選點P2a時，判別點獲取部413將所述候選點P2a決定為判別點（步驟S21）。圖17B及圖17C所示的例子中也同樣。可獲知：判別點P2a為目視孔部區域63的對象邊緣631中最靠目視線區域62側的候選點。再者，當存在多個線方向A4時，相對於各線方向A4而獲取判別點P2a。

另一方面，當在與線方向A4相同的角度方向上不存在候選點P2時，確認在圓周方向上與線方向A4鄰接的角度方向上候選點P2的存在。例如，當步驟S20中求出的角度θ1為正時，確認相對於線方向A4而在負的方向（以參照中心C1為基準的逆時針方向）上鄰接的角度方向上的候選點P2的有無。並且，當在所述角度方向上存在候選點P2時，將所述候選點P2決定為判別點。當在所述角度方向上不存在候選點P2時，確認相對於所述角度方向而在負的方向上鄰接的角度方向上的候選點P2的有無。重複所述處理直至決定出判別點。由此，在圖17D所示的例子中，將相對於線方向A4而位於負的方向的角度方向的候選點P2a決定為判別點。再者，當步驟S20中求出的角度θ1為負時，確認相對於線方向A4而在正的方向（以參照中心C1為基準的順時針方向）上鄰接的角度方向上的候選點P2的有無。

判別點獲取部413的所述處理是獲取最靠近自目視孔部中心C2向線方向A4延伸的線與目視孔部區域63的邊緣相交的位置的、對象邊緣631上的候選點而作為判別點P2a的處理。

如圖18A所示，頸部缺陷檢測部414求出參照中心C1與判別點P2a之間的距離D2，將所述距離D2與步驟S19中獲取的目視焊盤區域61的半徑R1加以比較。由於確認到所述距離D2大於半徑R1，而將圖18A的例子判定為頸部缺陷的狀態（步驟S22），進入後述的步驟S23。圖18B及圖18C所示的例子也同樣。

另一方面，如圖19所示，當所述距離D2為半徑R1以下時，判定為未產生頸部缺陷（步驟S22）。並且，當檢查圖像中存在下一檢查對象的孔部時（步驟S24），返回至步驟S13而確定下一目視孔部。當檢查圖像中不存在下一檢查對象的孔部時（步驟S24），圖案檢查裝置1的處理結束。

頸部缺陷檢測部414的所述處理是當判別點P2a位於目視焊盤區域61外時，檢測目視孔部所致的頸部缺陷的處理。再者，距離D2越大且已述的角度θ1（參照圖16A）的大小越小則頸部缺陷的程度變得越大，因此也可基於距離D2及角度θ1來將頸部缺陷的程度加以分類。

頸部破損檢測部415確認相對於已檢測出頸部缺陷的目視孔部中的判別點P2a的角度方向，正的方向及負的方向的各方向上的無候選方向群A0的有無。如圖20所示，當相對於以目視孔部中心C2為基準的判別點P2a的角度方向，兩個無候選方向群A0分別存在於正的方向及負的方向上時，確定所述兩個無候選方向群A0各自的代表方向。各無候選方向群A0的代表方向例如是將所述無候選方向群A0所含的多個角度方向平均的方向，圖20中以附注符號B1的箭頭表示代表方向。

並且，當所述兩個無候選方向群A0的代表方向B1所成的角度θ2（其中，角度θ2為包含判別點P2a的角度方向的角度範圍）例如為180°以下時，將圖20判定為頸部破損狀態（步驟S23）。另一方面，如圖21A及圖21B所示的例子，當相對於判別點P2a的角度方向，在正的方向及負的方向的其中一方向上不存在無候選方向群A0時，判定為並非頸部破損的狀態。另外，即便兩個無候選方向群A0分別存在於正的方向及負的方向上時，當所述兩個無候選方向群A0的代表方向B1所成的角度θ2大於180°時，也判定為並非頸部破損狀態。

如上文所述，當判別點P2a介於在圓周方向上不連續的兩個無候選方向群A0、且所述兩個無候選方向群A0的代表方向B1所成的角度θ2為規定角度以下時，頸部破損檢測部415檢測目視孔部所致的頸部破損。通過判定頸部破損的有無，而完成對目視孔部的檢查。當檢查圖像中存在下一檢查對象的孔部時（步驟S24），返回至步驟S13而確定下一目視孔部。當檢查圖像中不存在下一檢查對象的孔部時（步驟S24），圖案檢查裝置1的處理結束。

如以上所說明那樣，圖案檢查裝置1獲取檢查圖像中表示一個目視孔部的目視孔部區域63的中心C2的坐標，並且確定目視線以目視焊盤為起點而延伸的方向即線方向A4。繼而，獲取檢查圖像中最靠近自目視孔部區域63的中心C2向線方向A4延伸的線與目視孔部區域63的邊緣相交的位置的、對象邊緣631上的點而作為判別點P2a。並且，當判別點P2a位於目視焊盤區域61外時，檢測所述目視孔部所致的頸部缺陷。由此，可容易地檢測頸部缺陷。另外，與相對於表示焊盤附近的圖像的整體的像素進行基於亮度值的處理的比較例的圖案檢查相比，所述圖案檢查處理可減少運算量。結果，不使用高價的電路而可檢測頸部缺陷，且可削減印刷基板9的檢查所需的成本。

另外，通過在檢查圖像中以目視孔部區域63的中心C2為基準並以一定的角度間隔來設定多個角度方向，而求出分別為一個角度方向上的對象邊緣631上的點的多個候選點P2，獲取多個候選點P2中的一個候選點而作為判別點P2a。由此，可容易地獲取判別點P2a。

進而，以參照孔部數據493所示的目視孔部的中心為目視焊盤區域61的中心C1，將目視焊盤區域61的中心C1與判別點P2a之間的距離D2、與目視焊盤區域61的半徑R1加以比較。由此，可更容易地檢測頸部缺陷。

線方向確定部412在參照圖像數據492所示的參照配線圖案70中，以參照孔部數據493所示的目視孔部的中心C1為目視焊盤71的中心C1，獲取自目視焊盤71的中心C1至多個角度方向的各方向上的參照配線圖案70的邊緣為止的距離。由此，可實現容易地確定線方向A4及目視焊盤71（目視焊盤區域61）的半徑。

孔部訊息獲取部411確認在圓周方向上連續的規定數以上的無候選方向A2的集合即無候選方向群A0的存在。由此，可容易地檢測目視孔部的基部缺陷。

頸部破損檢測部415確認已檢測出頸部缺陷的目視孔部的判別點P2a是否介於在圓周方向上不連續的兩個無候選方向群A0、且所述兩個無候選方向群A0的代表方向B1所成的角度是否為規定角度以下。由此，可容易地檢測目視孔部所致的頸部破損。

圖案檢查裝置1中，當檢查圖像中，自目視焊盤區域61的中心C1朝向目視孔部區域63的中心C2的方向與線方向A4所成的角度θ1為規定角度以上時，不對目視孔部進行判別點P2a的獲取。由此，可省略對並非頸部缺陷的目視孔部進行判別點P2a的獲取所需的處理，可在短時間內完成圖案檢查裝置1的圖案檢查。

所述圖案檢查裝置1中能夠進行各種變形。

所述實施形態中，準備參照圖像數據492作為表示參照配線圖案的參照圖案數據，也可使用表示參照配線圖案的向量數據作為參照圖案數據。

另外，所述實施形態中，通過使用表示參照配線圖案、不表示孔部的參照圖案數據，能夠容易地確定線方向，但根據印刷基板9上所形成的配線圖案的精度等，也可基於檢查圖像來確定線方向。

當判別點P2a位於表示目視線的目視線區域62內時，頸部缺陷檢測部414也可檢測目視孔部所致的頸部缺陷。此時，將目視線區域62中與目視焊盤區域61重疊的端部的直線狀的邊緣（參照圖6至圖8）作為頸部。例如，當準備各自獨立地表示焊盤與線的數據，來作為參照圖像數據各自獨立地包含表示焊盤的圖像數據、與表示線的圖像數據等的參照圖案數據時，能夠容易地判定判別點P2a是否位於目視焊盤區域61外或是否位於目視線區域62內。

根據圖案檢查裝置1的設計，也可不設定以目視孔部區域63的中心C2為基準的多個角度方向（不獲取多個候選點）地獲取判別點。

所述實施形態及各變形例的構成只要不相互矛盾，則也可適當地加以組合。

對發明進行了詳細的描述說明，但上文所述的說明為例示而非限定性的說明。因此，可以說只要不脫離本發明的範圍，則能夠實現多種變形或形態。

1‧‧‧圖案檢查裝置
2‧‧‧裝置本體
5‧‧‧計算機
8‧‧‧記錄媒體
9‧‧‧印刷基板
21‧‧‧攝像部
22‧‧‧平臺
23‧‧‧平臺驅動部
41‧‧‧運算部
49‧‧‧記憶部
51‧‧‧中央處理器（CPU）
52‧‧‧唯讀記憶器（ROM）
53‧‧‧隨機記憶器（RAM）
54‧‧‧硬碟
55‧‧‧顯示器
56‧‧‧輸入部
56a‧‧‧鍵盤
56b‧‧‧滑鼠
57‧‧‧讀取裝置
58‧‧‧通訊部
60‧‧‧配線圖案區域
61‧‧‧目視焊盤區域/焊盤區域
62‧‧‧目視線區域/線區域
63‧‧‧目視孔部區域/孔部區域
70‧‧‧參照配線圖案
71‧‧‧目視焊盤/焊盤
72‧‧‧目視線/線
73‧‧‧參照孔部
80‧‧‧程式
211‧‧‧照明部
212‧‧‧光學系統
213‧‧‧攝像元件
411‧‧‧孔部訊息獲取部
412‧‧‧線方向確定部
413‧‧‧判別點獲取部
414‧‧‧頸部缺陷檢測部
415‧‧‧頸部破損檢測部
491‧‧‧參照數據
492‧‧‧參照圖像數據
493‧‧‧參照孔部數據
631‧‧‧對象邊緣
A0‧‧‧無候選方向群
A1‧‧‧未能求出邊緣點的角度方向
A2‧‧‧無候選方向
A3‧‧‧線候選方向
A4‧‧‧線方向
A5‧‧‧自參照中心朝向目視孔部中心的方向
B1‧‧‧（無候選方向群的）代表方向
C1‧‧‧參照中心/參照孔部的中心/目視焊盤的中心/目視焊盤區域的中心
C2‧‧‧目視孔部中心/假想圓的中心/目視孔部區域的中心
D1‧‧‧參照孔部的直徑
D2‧‧‧距離
P1‧‧‧邊緣點
P2‧‧‧候選點/邊緣點
P2a‧‧‧判別點/候選點
R1‧‧‧目視焊盤區域的半徑
R2‧‧‧假想圓的半徑
S11～S24‧‧‧步驟
U2‧‧‧關鍵尺寸上限距離相對於目視孔部中心的位置
θ1、θ2‧‧‧角度

圖1是表示圖案檢查裝置的構成的圖。 圖2是表示計算機（computer）的構成的圖。 圖3是表示圖案檢查裝置的功能構成的方塊圖。 圖4是表示參照圖像的圖。 圖5是表示檢查圖像的圖。 圖6是表示檢查圖像的圖。 圖7是表示檢查圖像的圖。 圖8是表示檢查圖像的圖。 圖9A是表示圖案檢查裝置對印刷基板進行檢查處理的流程的圖。 圖9B是表示圖案檢查裝置對印刷基板進行檢查處理的流程的圖。 圖10是表示檢查圖像的圖。 圖11是表示檢查圖像的圖。 圖12是表示檢查圖像的圖。 圖13是表示檢查圖像的圖。 圖14A是表示參照圖像的圖。 圖14B是表示參照圖像的圖。 圖14C是表示參照圖像的圖。 圖15A是表示檢查圖像的圖。 圖15B是表示檢查圖像的圖。 圖16A是表示檢查圖像的圖。 圖16B是表示檢查圖像的圖。 圖16C是表示檢查圖像的圖。 圖16D是表示檢查圖像的圖。 圖17A是表示檢查圖像的圖。 圖17B是表示檢查圖像的圖。 圖17C是表示檢查圖像的圖。 圖17D是表示檢查圖像的圖。 圖18A是表示檢查圖像的圖。 圖18B是表示檢查圖像的圖。 圖18C是表示檢查圖像的圖。 圖19是表示檢查圖像的圖。 圖20是表示檢查圖像的圖。 圖21A是表示檢查圖像的圖。 圖21B是表示檢查圖像的圖。

60‧‧‧配線圖案區域

61‧‧‧目視焊盤區域/焊盤區域

62‧‧‧目視線區域/線區域

63‧‧‧目視孔部區域/孔部區域

631‧‧‧對象邊緣

A4‧‧‧線方向

C2‧‧‧目視孔部中心/假想圓的中心/目視孔部區域的中心

P2‧‧‧候選點/邊緣點

P2a‧‧‧判別點/候選點

Claims (14)

1. 一種圖案檢查裝置，其為印刷基板的圖案檢查裝置，其特徵在於包括： 孔部訊息獲取部，獲取對形成有包含焊盤與線的配線圖案以及孔部的印刷基板進行拍攝所得的檢查圖像中，表示一個目視孔部的目視孔部區域的中心的坐標； 線方向確定部，基於表示所述配線圖案的參照圖案數據、或所述檢查圖像，確定與形成有所述目視孔部的目視焊盤相連接的目視線以所述目視焊盤為起點而延伸的方向、即線方向； 判別點獲取部，將所述檢查圖像中，作為所述目視孔部區域的邊緣、且包含於表示所述配線圖案的配線圖案區域中的部分設為對象邊緣，並獲取最靠近自所述目視孔部區域的所述中心向所述線方向延伸的線與所述目視孔部區域的所述邊緣相交的位置的、所述對象邊緣上的點而作為判別點；及 頸部缺陷檢測部，當所述判別點位於表示所述目視焊盤的目視焊盤區域外時、或位於表示所述目視線的目視線區域內時，檢測所述目視孔部所致的頸部缺陷。
2. 如申請專利範圍第1項所述的圖案檢查裝置，其中， 所述孔部訊息獲取部通過在所述檢查圖像中，以所述目視孔部區域的所述中心為基準並以一定的角度間隔來設定多個角度方向，而求出分別為一個角度方向上的所述對象邊緣上的點的多個候選點， 所述判別點獲取部獲取所述多個候選點中的一個候選點而作為所述判別點。
3. 如申請專利範圍第2項所述的圖案檢查裝置， 還包括記憶部，記憶參照數據，所述參照數據包含所述參照圖案數據、與表示所述孔部的中心的坐標的參照孔部數據； 所述線方向確定部通過在所述參照圖案數據所示的所述配線圖案中，以所述參照孔部數據所示的所述目視孔部的中心為所述目視焊盤的中心，獲取自所述目視焊盤的所述中心至所述多個角度方向的各方向上的所述配線圖案的邊緣為止的距離，而確定所述線方向及所述目視焊盤區域的半徑。
4. 如申請專利範圍第3項所述的圖案檢查裝置，其中， 所述頸部缺陷檢測部通過以所述參照孔部數據所示的所述目視孔部的所述中心為所述目視焊盤區域的中心，來比較所述目視焊盤區域的所述中心與所述判別點之間的距離、及所述目視焊盤區域的所述半徑，從而檢測所述頸部缺陷。
5. 如申請專利範圍第2項至第4項中任一項所述的圖案檢查裝置，其中， 將由於不存在所述對象邊緣而未求出候選點的角度方向設為無候選方向，當在圓周方向上存在連續的規定數以上的無候選方向的集合即無候選方向群時，所述孔部訊息獲取部檢測所述目視孔部所致的基部缺陷。
6. 如申請專利範圍第5項所述的圖案檢查裝置， 還包括頸部破損檢測部，當已檢測出所述頸部缺陷的所述目視孔部的所述判別點介於在圓周方向上不連續的兩個無候選方向群、且所述兩個無候選方向群的代表方向所成的角度為規定角度以下時，檢測所述目視孔部所致的頸部破損。
7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的圖案檢查裝置，其中， 當所述檢查圖像中，自所述目視焊盤區域的中心朝向所述目視孔部區域的所述中心的方向與所述線方向所成的角度為規定角度以上時，所述判別點獲取部不對所述目視孔部進行所述判別點的獲取。
8. 一種圖案檢查方法，其為印刷基板的圖案檢查方法，其特徵在於包括： a步驟：獲取對形成有包含焊盤與線的配線圖案以及孔部的印刷基板進行拍攝所得的檢查圖像中，表示一個目視孔部的目視孔部區域的中心的坐標； b步驟：基於表示所述配線圖案的參照圖案數據、或所述檢查圖像，確定與形成有所述目視孔部的目視焊盤相連接的目視線以所述目視焊盤為起點而延伸的方向、即線方向； c步驟：將所述檢查圖像中，作為所述目視孔部區域的邊緣、且包含於表示所述配線圖案的配線圖案區域中的部分設為對象邊緣，並獲取最靠近自所述目視孔部區域的所述中心向所述線方向延伸的線與所述目視孔部區域的所述邊緣相交的位置的、所述對象邊緣上的點而作為判別點；及 d步驟：當所述判別點位於表示所述目視焊盤的目視焊盤區域外時、或位於表示所述目視線的目視線區域內時，檢測所述目視孔部所致的頸部缺陷。
9. 如申請專利範圍第8項所述的圖案檢查方法， 還包括e步驟：在所述a步驟後，通過在所述檢查圖像中，以所述目視孔部區域的所述中心為基準並以一定的角度間隔來設定多個角度方向，而求出分別為一個角度方向上的所述對象邊緣上的點的多個候選點， 在所述c步驟中，獲取所述多個候選點中的一個候選點而作為所述判別點。
10. 如申請專利範圍第9項所述的圖案檢查方法，其中， 預先準備參照數據，所述參照數據包含所述參照圖案數據、與表示所述孔部的中心的坐標的參照孔部數據； 在所述b步驟中，通過在所述參照圖案數據所示的所述配線圖案中，以所述參照孔部數據所示的所述目視孔部的中心為所述目視焊盤的中心，獲取自所述目視焊盤的所述中心至所述多個角度方向的各方向上的所述配線圖案的邊緣為止的距離，而確定所述線方向及所述目視焊盤區域的半徑。
11. 如申請專利範圍第10項所述的圖案檢查方法，其中， 在所述d步驟中，通過以所述參照孔部數據所示的所述目視孔部的所述中心為所述目視焊盤區域的中心，來比較所述目視焊盤區域的所述中心與所述判別點之間的距離、及所述目視焊盤區域的所述半徑，從而檢測所述頸部缺陷。
12. 如申請專利範圍第9項至第11項中任一項所述的圖案檢查方法，其中， 在所述e步驟中，將由於不存在所述對象邊緣而未求出候選點的角度方向設為無候選方向，當在圓周方向上存在連續的規定數以上的無候選方向的集合即無候選方向群時，檢測所述目視孔部所致的基部缺陷。
13. 如申請專利範圍第12項所述的圖案檢查方法， 還包括以下步驟：當已檢測出所述頸部缺陷的所述目視孔部的所述判別點介於在圓周方向上不連續的兩個無候選方向群、且所述兩個無候選方向群的代表方向所成的角度為規定角度以下時，檢測所述目視孔部所致的頸部破損。
14. 如申請專利範圍第8項至第11項中任一項所述的圖案檢查方法，其中， 當所述檢查圖像中，自所述目視焊盤區域的中心朝向所述目視孔部區域的所述中心的方向與所述線方向所成的角度為規定角度以上時，在所述c步驟中，不對所述目視孔部進行所述判別點的獲取。