JPH0238885B2 - Kibanjonohaisenpataankenshutsuhohooyobisonosochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、配線パターンを検出するパターン検
出装置に係り、特にプリント基板の配線パターン
の上部のみ欠けた欠陥や光の反射率の低い短絡欠
陥の検出に好適な基板上の配線パターン検出方法
及びその装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来のパターン検出装置は特願昭56−33909号
で周知の如き、第３図に示すプリント基板１の配
線面２からの反射光を検出器１５で検出する方式
である。即ち１はプリント基板を示し、２はプリ
ント基板上の配線パターンを示す。１１は光源、
１２は光源１１からの光を平行光３１に変換する
レンズである。１３は半透鏡、１４は配線面２か
ら反射し、半透明鏡１３を介して得られる光像４
１を検出器１５に結像させるレンズである。

しかしながらこの従来の反射光検出方式の場
合、第１図及び第２図に示すように配線パターン
表面の浅い傷や、よごれ５は虚報として欠陥でも
ないものに欠陥として検出されるし、また光の反
射率の低い短絡欠陥６は検出できないという問題
があつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなく
し、配線パターン上のキズを欠陥として虚報する
ことなく、光の反射率の低い短絡欠陥も、配線パ
ターンの上部のみ欠けた欠陥も検出できる基板上
の配線パターン検出方法及びその装置を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明は反射光検
出方式と螢光検出方式を併用し、互いの長所を利
用する検出方式に特徴を有するものである。螢光
検出は配線パターンが基材と接合した部分のパタ
ーン像が検出され、反射光検出は配線パターンの
上部のパターン像が検出されるため、両者のパタ
ーン像のパターン寸法は異なりそのままでは合成
できないため、螢光検出によるパターン像を縮小
し、反射光検出によるパターン像と合成する方式
を発明した。また本発明は螢光検出方式と反射光
検出方式をひとつの検出光学系で構成するため、
赤外反射光を利用する検出方式に特徴を有するも
のである。詳しくは本発明は、プリント基板やセ
ラミツク基板の配線面に光を照射する第１の光源
と、プリント基板やセラミツク基板の基材から発
生する螢光を検出するための第１の検出器と、前
記光源からの光を螢光が発生しやすい波長に限定
するためのフイルタと、前記プリント基板やセラ
ミツク基板の配線面からの反射光をカツトし、基
材から発生する螢光を透過するフイルタと、前記
検出器に配線パターン像を結像するための第１の
結像レンズと、前記第１の光源からの光をプリン
ト基板の配線面に向け、前記基材から発生する螢
光を前記結像レンズおよび検出器へ導く第１の半
透鏡と、螢光検出パターン像をＡ／Ｄ変換し２値
化する第１の電気回路と、これを記憶する第１の
メモリと、該第１のメモリに記憶したパターン像
を白黒反転し、かつ縮小したパターンを得るため
の電気回路と、これを記憶する第２のメモリと、
別にプリント基板やセラミツク基板の配線面に光
を照射する第２の光源と、プリント基板やセラミ
ツク基板の配線面からの反射光を検出するための
第２の検出器と、該検出器に配線パターン像を結
像するための第２の結像レンズと、前記第２の光
源からの光をプリント基板の配線面に向け、該配
線面からの反射光を第２の結像レンズおよび第２
の検出器へ導く第２の半透鏡と、反射光検出パタ
ーン像をＡ／Ｄ変換して２値化する第２の電気回
路と、これを記憶する第３のメモリと、前記第１
の螢光検出器で検出した螢光パターン像と第２の
反射光検出器で検出した反射光パターン像が、プ
リント基板の同一箇所の配線面のパターン像であ
るように成すための手段と、前記第２のメモリの
内容で第３のメモリの内容をマスキングする電気
回路とマスキングしたパターン像から欠陥を抽出
する電気回路から成り、螢光検出によつて得た螢
光パターン像の縮小パターン像で反射光検出によ
つて得た同一箇所の反射光検出パターン像をマス
キングすることによつて欠陥を検出することを特
徴とするパターン検出装置である。

また本発明は上記パターン検出装置において螢
光検出系と反射光検出系の光源および結像レンズ
および半透鏡をひとつの光源および結像レンズお
よび半透鏡でなすことを特徴とするパターン検出
装置である。

また本発明は、上記パターン検出装置におい
て、プリント基板やセラミツク基板の配線面に光
を照射する光源に超高圧水銀灯を使用することを
特徴とするパターン検出装置である。

また本発明は上記パターン検出装置において光
源からの光をプリント基板の配線面に向け、基材
から発生する螢光および配線面からの反射光を結
像レンズおよび検出器へ導く半透鏡として45度青
反射赤透過ダイクロイツクミラーを使用すること
を特徴とするパターン検出装置である。

また本発明は、上記パターン検出装置におい
て、螢光検出系と反射光検出系をひとつにまとめ
ることを特徴とするパターン検出装置である。ま
た本発明は上記パターン検出装置において、光源
からの光を螢光が発生しやすい波長に限定するた
めのフイルタからもれる赤外光による配線面から
の反射光を検出するための検出器となし、螢光と
赤外反射光を分離し、螢光を螢光検出用検出器へ
導き、赤外反射光を赤外反射光検出用検出器へ導
くために赤外反射ミラーを新たに設けることによ
り、ひとつの光源からの光で基材から発生する螢
光を螢光検出用検出器で検出し、配線面からの赤
外反射光を赤外反射光検出用検出器で検出するこ
とを特徴とするパターン検出装置である。また本
発明は上記パターン検出装置において、螢光と赤
外反射光を分離するためのミラーとして赤外透過
ミラーを用いることを特徴とするパターン検出装
置である。

また本発明は上記パターン検出装置において、
螢光検出用検出器として分光感度波長域が500n
ｍから700nｍにある高感度検出器、例えばサチ
コン撮像管あるいはプランビコン撮像管を使用す
ることを特徴とするパターン検出装置である。

また本発明は、上記パターン検出装置におい
て、赤外反射光検出用検出器として分光感度波長
域が700nｍから1100nｍにある高感度検出器、例
えばシリコンビジコン撮像管を使用することを特
徴とするパターン検出装置である。

また本発明は上記パターン検出装置において光
源からの光を螢光が発生しやすい波長の光に限定
し、かつ赤外域の光を少量透過させる特性を有す
るフイルタ、例えば青フイルタB370あるいは
B390等を使用することを特徴とするパターン検
出装置である。

また本発明は、上記パターン検出装置におい
て、プリント基板やセラミツク基板の基材から螢
光を発生させるための強力な励起光による配線面
からの反射光をカツトし基材から発生する螢光と
配線面から反射する赤外光を透過する特性を有す
るフイルタ、例えば480nｍから560nｍの範囲の
黄あるいはオレンジ色のガラスを使用することを
特徴とするパターン検出装置である。

また本発明は、上記パターン検出装置におい
て、螢光パターン像の縮小パターンと反射光パタ
ーン像とを合成することによつて欠陥を検出する
ことを特徴とするパターン検出装置である。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第４図乃至第２２図を
用いて詳細に説明する。第４図は本発明に係る螢
光検出装置を示したものである。即ちプリント基
板やレジストパターンあるいはセラミツク基板の
配線面に紫系の強い光を照射すると、基材やレジ
ストから螢光が発生することが判り、これを検出
することにより、検出対象である配線パターンの
ネガチブ像が得られることを見い出した。

１は基材から螢光が発生するプリント基板また
はセラミツク基板である。２はCuやCr等で形成
された配線パターンである。１１は高輝度光源、
１２はコンデンサレンズ、１６はフイルタ、１６
は半透明鏡、１８はフイルタ、１４結像レンズ、
１９は検出器である。従つて高輝度光源１１から
発した光３１はコンデンサレンズ１２を通りフイ
ルタ１６へ入る。フイルタ１６はプリント基板や
セラミツク基板１の基材あるいはレジストから螢
光が発生しやすいように、高輝度光源１１から発
した光３１の波長を限定するためのフイルタで、
一般にブルーフイルタB370と呼称されているも
ので、透過率の最大が波長370nｍにあり、波長
300nｍから460nｍまでの波長の光のみを透過さ
せるものである。限定された波長の光は半透明鏡
１７で光路を90度変更されて基板１を照射し、基
材あるいはレジストから螢光を発生させるための
励起光として働く。基材あるいはレジストから発
生した螢光と配線面２での反射光の合わさつた光
４２は、再度半透明鏡１７を通過してフイルタ１
８に入る。フイルタ１８は基板１の配線面２の表
面で反射した反射光と螢光とを分離するため前記
励起光３２の限定された波長域以外の螢光４３の
みを透過させるもので一般にイエローフイルタ
Y50と呼称されているもので、波長500nｍ以下の
光を反射し、波長500nｍ以上の光を透過させる
ものである。フイルタ１８で配線面２からの反射
光と分離された螢光４３は、結像レンズ１４で検
出器１９の光電変換面に結像されるため、基板１
の配線パターンのネガチブなパターン像が得られ
る。第４図に示した本発明の一実施例ではプリン
ト基板やレジストパターンあるいはセラミツク基
板の基材やレジストから発生する螢光を検出する
パターン検出装置として作用するので、第１図及
び第２図に示した配線パターン２上に存在する傷
５の影響はなく、また、配線パターンに光沢があ
つても問題なく配線パターンのネガチブパターン
の検出が可能である。更に、第１図及び第２図に
示した様な基材４の表面上に反射率の小さい残銅
６が存在する基材４から発する螢光が遮断される
ため、その部分の螢光は検出されず、従つて欠陥
ありとして検出される。しかしこの螢光検出方式
の場合配線パターン２の上部のみ欠けた欠陥７の
検出ができないという問題がある。この問題をも
解決したパターン検査装置について第５図乃至第
２２図にもとづいて具体的に説明する。

即ち第５図において、プリント基板１、高輝度
光源１１、コンデンサレンズ１２、第１のフイル
タ１６、半透鏡１７、第２のフイルタ１８、結像
レンズ１４、螢光検出器１９は第３図および第４
図に示したパターン検出装置の同一符号のものと
同じ構成である。第６図において、第３図におけ
る反射光検出器１５に対して特に赤外光に対する
感度の良い検出器という意味でダツシユを符した
赤外反射光検出器１５′と赤外反射ミラー２０を
新たに設けてある。高輝度光源１１から発した光
３１は、第１のフイルタ１６により基材の螢光を
発生させやすい波長の短かい光３２になつて半透
鏡１７によつて90゜向きを変えられて配線面２を
照射する。第１のフイルタ１６は螢光励起用フイ
ルタとしての機能を有するのみならず、赤外域の
光を少量透過させる特性を有するフイルタで、例
えば青フイルタB370あるいはB390等である。半
透鏡１７は波長の短かい光を反射し、螢光や赤外
光等のような波長の長い光を透過させる働きのあ
る45度青反射赤透過ダイクロイツクミラーが適当
である。基材から発生した螢光と、波長の短かい
強大な反射光および赤外光による反射光の合わさ
つた光４２は今度は半透過鏡１７を透過して第２
のフイルタ１８を通り波長の短かい強大な反射光
がカツトされた光４３になる。第２のフイルタ１
８は励起光と螢光を効率良く分離する黄色の色ガ
ラスY50等が適当である。結像レンズ１４を通つ
た光４３は赤外反射ミラー２０によつて赤外反射
光４５と螢光４４に分臨される。赤外反射光４５
は赤外反射光検出器１５′によつて検出されて反
射光のパターン像が得られ、螢光４４は螢光検出
器１９によつて検出されて螢光によるパターン像
が得られる。

第６図から第１０図までの図は、構成要素の特
性を詳細に示した図であり、第６図は第１のフイ
ルタ１６の分光透過率特性を示し、第７図は第２
のフイルタ１８の分光透過率特性を示し第８図は
螢光検出器１９の分光感度特性を示し第９図は赤
外反射ミラー２０の分光透過率特性を示し、第１
０図は赤外反射光検出器１５′の分光感度特性を
示す。

第１１図は本発明の他の実施例を示す。第１１
図において、赤外透過ミラー２１以外の構成は第
５図における構成と同じであるが、螢光検出器１
９と赤外反射光検出器１５′の位置、および螢光
４４と赤外反射光４５の位置が第６図の位置とそ
れぞれ入れ替わつている点が異なる。またその動
作は、第１１図における赤外透過ミラー２１が第
５図における赤外反射ミラー２０と正反対の機能
を有しているため透過と反射が逆になる違いがあ
るだけで他の動作は第５図における動作と変わり
ないためここでは説明を省略する。第１２図は赤
外透過ミラー２１の分光透過率特性を示す。

次に第１３図以下を用いて欠陥検出原理を説明
する。第１３図は欠陥検出回路ユニツトの構成を
示す図である。螢光検出器１９で検出された螢光
パターン像の検出信号７１は、Ａ／Ｄ変換５２お
よび２値化５３されて第１のメモリ５４に記憶さ
れる。この第１のメモリ５４は例えば特開昭48−
98886号に記載されている第２２図に示す構成で
ある。第１４図に第１のメモリ５４に記憶された
螢光パターン像を示す。一方、赤外反射光検出器
１５′で検出された反射光パターン像の検出信号
７１′は、同様にＡ／Ｄ変換５２′および２値化５
３′されて第３のメモリ５４′に記憶される。この
第３のメモリ５４′も例えば特開昭48−98886号に
記載されている第２２図に示す構成である。第１
６図に第３図のメモリ５４′に記憶された赤外反
射光パターン像を示す。第１のメモリ５４に記憶
された螢光パターン像は反転縮小パターン形成回
路５５によつて白黒反転された後、縮小され第２
のメモリ５６に記憶される。但し、この第２のメ
モリ５６は第２２図に示すようになくすことも可
能である。第１５図に第２のメモリ５６に記憶さ
れた反転縮小パターン像を示す。第３のメモリ５
４′に記憶された赤外反射光パターン像は第２の
メモリ５６に記憶された反転縮小パターン像をマ
スキングパターンとしてマスキング回路５７でマ
スキングされる。このマスキング回路５７は例え
ば第２２図に示すように単なるAND回路で構成
できる。第１７図はそのマスキングされたときの
様子を模式的に示した図である。即ち、反転縮小
パターン像の配線パターンを表わす部分以外の領
域がマスクされる。欠陥抽出手段５８では、反転
縮小パターンの配線パターン部において、赤外反
射光パターン像の配線パターンでない部分が表わ
れた場合、それを欠陥として抽出し、欠陥出力手
段５９で出力する。第１８図は欠陥抽出手段５８
で抽出された欠陥のパターン像を示す。

一般にプリント基板の配線パターンの断面形状
は基材に接合した部分の幅が上部の幅よりも長い
台形形状をしており、螢光パターン像は基材に接
合した部分のパターン像を示し、赤外反射光パタ
ーン像は上部のパターン像を示すためそのままで
はマスキング作用ができない。従つて螢光検出パ
ターン像の縮小が必要になる。縮小パターン形成
回路５５の例を第２２図に示す。この図は２ビツ
ト縮小の図である。四角のマス目のひとつずつは
検出信号７１のビツト分に相当する。AND回路
１ケへの５ケの入力信号は十字形を形作る５ケの
マス目、即ち５ビツト分に相当し、これらの５ビ
ツト分の入力信号がすべて“１”の信号であると
きのみ出力を“１”とする。この出力信号を元の
入力信号の十字形の中央の信号と置き換えて形成
したパターン像が縮小パターン像であり第２のメ
モリ５６に記憶される。但し第２２図に示す回路
構成の場合、５５ａはインバータで、反転するも
のである。また縮小パターン形成回路５５におい
ては時間的遅れはないものとして示してある。

第１９図は本発明の他の実施例を示す。

第１９図において、第１１図における同一符号
で表わす構成はすべて同じ機能であることを示
す。また、その動作も同じであるため説明は省略
し、第１２図と異なる構成のみを説明する。縮小
パターン形成回路６０は第１２図における反転縮
小パターンの反転を行わなかつたもので白黒が逆
になつている点が異なる。具体的な電気回路も第
２２図に示すものと同じである。形成された縮小
パターンは第２のメモリ６１に記憶される。第２
０図は第２のメモリ６１に記憶された縮小パター
ン像を示す。次に、第２のメモリ６１に記憶され
た縮小パターン像と第３のメモリ５４′に記憶さ
れた赤外反射光パターン像を合成回路６２で合成
する。第２１図は合成したときの様子を模式的に
示した図である。欠陥抽出手段５８において、縮
小パターン像の配線パターンを表わす領域と赤外
反射光パターン像の配線パターン以外を表わす領
域の重なつた部分を欠陥として抽出し欠陥出力手
段５９で出力する。第２１図において、互いに90
方向の異なる斜線が重なつた部分が欠陥として出
力されることになり、出力された結果は第１８図
に示した欠陥パターン像と同じものが得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、プリント基板や
セラミツク基板の基材から発生する螢光を検出す
る螢光検出方式と、配線面からの赤外反射光を検
出する反射光検出方式を併用するパターン検出方
法であるため、パターン表面のキズによる虚報を
なくし、光の反射率の低い短絡欠陥および配線パ
ターンの上部のみ欠けた欠陥の検出が可能となる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はプリント基板の平面図。第２図はプリ
ント基板の断面図であり、ａは第１図のＡ−Ａ線
断面図、ｂはＢ−Ｂ線断面図、ｃはＣ−Ｃ線断面
図、第３図は従来の反射光検出方式のパターン検
出装置を示す側面図、第４図は本発明に係る螢光
検出方式のパターン検出装置を示す側面図、第５
図は本発明の一実施例を示すパターン検出装置の
側面図、第６図、及び第７図はフイルタの分光透
過率特性を示す図、第８図、及び第１０図は撮像
管の分光感度特性を示す図、第９図、及び第１２
図はミラーの分光透過率特性を示す図、第１１図
は本発明の他の一実施例を示すパターン検出装置
の側面図、第１３図は本発明の一実施例を示す欠
陥検出回路ユニツトのブロツク図、第１４図、第
１５図、第１６図、第１７図、第１８図、第２０
図、及び第２１図はパターン像を示す図、第１９
図は本発明の他の実施例を示す欠陥検出回路ユニ
ツトのブロツク図、第２２図はメモリや縮小パタ
ーン形成回路等の一実施例を示す電気回路図であ
る。 １……プリント基板、２……配線パターン、４
……基材、１１……高輝度光源、１２……コンデ
ンサレンズ、１３……半透過、１４……結像レン
ズ、１５……反射光検出器、１５′……赤外反射
光検出器、１６……第１のフイルタ、１７……ダ
イクロイツクミラー、１８……第２のフイルタ、
１９……螢光検出器、２０……赤外反射ミラー、
２１……赤外透過ミラー、４１……反射光、４５
……赤外反射光、５１，５１′……検出器ドライ
バ、５２，５２′……Ａ／Ｄ変換器、５３，５
３′……２値化回路、５４……第１のメモリ、５
４′……第３のメモリ、５５……反転縮小パター
ン形成回路、５６……第２のメモリ、５７……マ
スキング回路、５８……欠陥抽出手段、５９……
欠陥出力手段、６０……縮小パターン形成回路、
６１……第２のメモリ、６２……合成回路、７
１，７１′……検出信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 配線を有する基板の基材またはレジスト等か
   ら発生する螢光像を検出してこの螢光パターンの
   光像を縮小し、上記螢光検出と同じ箇所について
   上記基板の配線面からの反射光像を検出し、この
   検出によつて得られる反射光検出パターン像を上
   記縮小螢光パターンでマスキングして上記配線の
   欠陥を検出することを特徴とする基板上の配線パ
   ターン検出方法。 ２ 配線を有する基板の基材またはレジスト等か
   ら発生する螢光像を検出する螢光検出手段と、該
   螢光検出手段から検出される螢光検出パターン像
   を縮小する縮小手段と、基板の配線面からの反射
   光像を検出する反射光検出手段と、該反射光検出
   手段によつて検出される反射光検出パターン像を
   上記縮小手段で得られる縮小螢光パターンでマス
   キングするマスキング手段と該マスキング手段で
   マスキングされたパターンから配線の欠陥を検出
   する欠陥検出手段とを備え付けたことを特徴とす
   る基板上の配線パターン検出装置。 ３ 上記縮小手段に、螢光検出パターンの白黒を
   反転する反転手段を備え付けたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の基板上の配線パター
   ン検出装置。