JPS60135807A - 基板上の配線パタ−ン検出方法及びその装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は配線パターンの欠陥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層部
はくり欠陥や光の反射率の低い残銅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４１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った。

〔発明の目的〕

本発明の目的とするところは、スルーホールずれによる
残りランドが狭い部分を欠陥として虚報することな（、
光の反射率の低い残銅短絡欠陥も配線パターンの上層部
は（り欠陥も検出可能な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〕

本発明は、上記目的を達成するために、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
式を発明した。螢光検出画像は配線パターンをシルエツ
ト像でとらえるためランドの中にスルーホールは消去さ
れた画像として検出される。この螢光検出画像を配線パ
ターンが消滅するまで縮小し、更にその縮小量とほぼ同
量だけ拡大する２段縮小拡大処理を行うと、得られる画
像はランドだけのものになる。

この２段縮小拡大画像と反射光検出画像のＡＮＤをとれ
ば配線パターンのみの反射光配線画像が得られる。′ま
た同様に、この２段縮小拡大画像と螢光検出画像のＡＮ
Ｄをとれば配線パターンのみの螢光配線画像が得られる
。上記のごとき配線パターンのみを抽出する方式を発明
したプリント基板の配線パターンの断面形状はエツチン
グ特性上、一般に台形である。螢光検出は配線パターン
をシルエットでとらえるため配線パターンの基材と接合
した即ち、台形の底部を画像として検出する。また反射
光検声は、配線パターンの上層部即ち、台形の頭Ｓを画
像として検出する。従って、両者の検出画像は寸法が少
し異なり、螢光検出画像が反射光検出画像よりも配線パ
ターンの幅が広く、このｉｔでは両者を合成できないた
め、螢光検出画像を１段縮小し反射光検出画像と排他的
論理和をとる方式を発明した。

即ち本発明は、プリント基板やセラミック基板の配線面
に光を照射する光源と、プリント基板やセラミック基板
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、配線面からの赤外反射光を検出、するための第２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
に限定するための第１のフィルタと、前記プリント基板
やセラミック基板の配線面からの励起光による反射光を
カットし、基材から発生する螢光と配線面からの赤外反
射光を透過する第２のフィルタと、細記各検出器に配線
像を結像するための結像レンズと、前記光源からの光を
プリント基板の配線面に向け、前記基材から発生する螢
光と配線面からの赤外反射光を前記結像レンズおよび検
出器へ導く半透鏡と、螢光と赤外反射光を分離するため
の赤外反射鏡と、螢光検出画像を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
、反射光検出画像をλ／Ｄ変換し、２値化する第２の電
気回路と、これを記憶する第２のメモリと、該第１のメ
モリに記憶した画像の配線パターンが消滅するまで縮小
する２段縮小回路と、該回路より得られた２段縮小画像
を縮小量とほぼ同量の拡大量で拡大する２段拡大回路と
、該回路により得られた２段縮小拡大画像を記憶する第
３のメモリと、前記螢光検出画像を反射光検出画像の配
線パターン幅と同じ幅になる才で１段縮小する１段縮小
回路と、該回路により得られた１段縮小画像を反転し記
憶する第４のメモリと、第２のメモリの記憶画像と第３
のメモリの記憶画像のＡ　ＮＤ　）ｇ：とるマスキンク
回路と、該回路により得られた反射光配線画像を記憶す
る第５のメモリと、第４のメモリの記憶画像と第３のメ
モリの記憶画像のＡＮＤをとるマスキンク回路と、該回
路により得られた螢光配線画像を記憶する第６のメモリ
と、前記第５のメモリの記憶画像と第６のメモリの記憶
画像の排他的論理和をとって欠陥を抽出する回路から成
り、螢光検出における光の反射率の低い残銅欠陥を検出
できる利点およびスルーホールずれを欠陥と虚報しない
利点と反射光検出における配線パターンの上層部はくり
欠陥を検出できる利点を合わせ持たすために、螢光検出
画像の２段縮小拡大画像で反射光検出画像をマスキング
して得た反射光配線画像と、螢光検出画像の２段縮小拡
大画像で螢光検出画像の１段縮小画像をマスキングし、
て得た螢光配線画像を合成する欠陥検出ユニットヲ設け
たことを特徴とする基板上の配線パターン検出装置であ
る。

ｔだ本発明は、上記基板上の配線パターン検出装置にお
いて、２段縮小拡大のための手段としであるいは１段縮
小のための手段として特開昭４８−９８８８６号の一部
を使用することを特徴とする基板上の配線パターン検出
装置である。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例８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ヲ示
したものである。即ち、プリント基板やレジストパター
ンあるいはセラミッ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
ーンのネガテ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
ック基板である。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はフィルタ、１７は半透明鏡、１８はフィルタ
、１４は結像レンズ、１９は検出器である。従って高輝
度光源１１から発した光３１はコンデンサレンズ１２ヲ
通りフィルタ１６へ入る。フィルタ１６はプリント基板
やセラミック基板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から発した九３
１０波長を限定するためのフィルタで、一般にブルーフ
ィルタＢ５７０と呼称されているもので、透過率の最大
が波長３７Ｑｎｍにあり、波長ａｏｏｎｍから４６０ｎ
ｍ　ｉでの波長の光のみを透過させるものである。限定
された波長の元は半透明鏡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った
光４２は、再度半透明鏡１７を通過してフィルタ１８に
入る。フィルタ１８は基板１の配線面２０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、
一般にイエローフィルタＹ５０と呼称されているもので
、波長５ＱＱｎｍ以下の光を反射し、波長５ＱＱｎｍ以
上の光を透過させるものである。フィルタ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１
４で検出器１９０光亀変換面に結像されるため、基板１
の配線パターンの不ガチフ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ッ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
に光沢があっても問題なく配線パターンのネカチブパタ
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
すると基材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°らで欠陥ありとして検出’
１５ＫＬΦ。

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かある
。この問題をも解決したパターン検査装置について即ち
第５図においで、プリント基板１、光源１１．コンデン
サレンズ１２、半透鏡１３、結像レンズ１４、第１のフ
ィルタ１６、第２のフィルタ１８、螢光検出器１９は第
４図に示した従来のパターン検出装置の同一符号のもの
と同じ構成であり、異なる点は、赤外反射鏡１７と赤外
反射光検出器１５か新たに設けである。光源１１から発
した照明光３１は、第１のフィルタ１６により、プリン
ト基板１０基判４の螢光を発生させやすい波長の短かい
励起ｆＬ３２になって半透鏡１３によって９０°向きを
変えられて配線面２を照射する。第１のフィルタ１６は
螢光励起用フィ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ぜる特性を有するフィルタで、
例えば青フィルタＢ　３７０あるいはＢ　３９０　’Ｊ
％である。

半透鏡１３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する４ダ青反射赤透過ダイ
クロイックミラーが適当である。

基材４から発した螢光と、波長の短かい強大な励起光の
反射光および赤外光による反射光の合わさった光４２は
、再度、半透鏡１３を透過して第２のフィルタ１８を通
り、波長の短かい励起光の反射光がカットされた光４３
になる。第２のフィルタ１８は励起光の反射光ｉ螢光お
よび赤外反射□光を効率良く分離する黄色あるいはオレ
ンジ色の色がラスフィルタ、例えばＹ２Ｏ等が適岸であ
る。結像レンズ１４を通った光４３は赤外反射鏡１７に
よって赤外反射光４５と螢光４４に分離される。

赤外反射光４５は赤外反射光検出器１５によって検出さ
れて反射光画像が得られ、螢光４４は螢光検出器１９に
よって検出されて螢光による螢光画像が得られる。

次に第６図以下を用いて欠陥検出原理を詳細に説明する
。第６図は欠陥検出ユニット２０の構成を示す図である
。螢光検出器１９で検出された螢光画像の検出信号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１６図に示す
構成である。

第７図に第１のメモリ５４に記憶された螢光検出画像の
一例を第１図を検出パターンとして示す。一方、赤外反
射光検出器１５で検出された反射光画像の検出信号８１
はＡ／Ｄ変換５グおよび２値化５３′されて第２のメモ
リ５５に記憶される。

第８図に第２のメモリ５５に記憶された反射光検出画像
の一例を第１図を検出バタτンとして示す。第１のメモ
リ５４に記憶された螢光画像は電気信号７２として２段
縮小回路５９と１段縮小回路５６へそれぞ、れ送られる
。２段縮小回路５９では特開昭４８−９８８８６号の一
部のパターン縮小回路を使用して螢光画像を縮小し、配
線パターン３を消滅させる。

第９図に２段縮小処理を行った後の螢光画像を示す。続
いて電気信号７２は２段拡大回路６ｏへ送られ、２段拡
大回路６０では特開昭４８−９８８８６号の一部のパタ
ーン拡大回路を使用して２段縮小処理後の螢光画像を拡
大しランド９を元の螢光検出画像の大きさに戻す。２段
縮小拡大処理の終わった螢光画像を第３のメモリ６１に
記憶する。

第１０に第３のメモリ６１に記憶された２段縮小拡大画
像を示す。１段縮小回路５６では特開昭４８−９８８８
６号の一部のパターン縮小回路を使用して螢光画像を縮
小し、配線パターン３０幅寸法が反射光検出の配線パタ
ーン３０幅寸法に一致される。続いて電気信号７２は反
転回路５７を通って第４のメモリ５８に送られ、１段縮
小反転画像が記憶される。

第１１図に第４のメモリ５８に記憶された１段縮小反転
画像を示す。第４のメモリ５８から読み出された電気信
号７３と第３のメモリ６１から読み出された電気信号７
４はマスキンク回路６２に送り、ＡＮＤ処理してランド
９が消去された配線パターン３のみの螢光配線画像を得
、電気信号７５で第５のメモリ６４に送り記憶する。

第１２図に第５のメモリ６４に記憶された螢光配線画像
を示す。第２のメモリ５５から読み出された電気信号８
３と第３のメモリ６１から読み出された電気信−１９７
４は別のマスキング回路６３に送り、ＡＮＤ処理してラ
ンド９が消去された配線パターン３のみの反射光配線画
像を得、電気信号８５で第６のメモリ６５に送り記憶す
る。

第１３図に第６のメモリ６５に記憶された反射光配線画
像を示す。第１２図の螢光検出画像には光の反射率の低
い残銅短絡欠陥６が検出されており、第１３図の反射光
配線画像には配線パターン３の上層部はくり欠陥７が検
出されている。第５のメモリ６４から読み出した電気信
号７６と第６のメモリ６５から読み出した電気信号８６
は次の欠陥抽出回路６６に送られ、排他的論理和処理を
行って欠陥を抽出する。第１４図に欠陥抽出回路６６で
抽出された欠陥画像を示す。

第１５図及び第１６図に第６図に示す具体的な回路構成
を示す。但しこの場合、メモリ６１は必ずしも必要はな
い。才だ、インバータ８７を２段拡大回路６０の入力に
設けたので縮小の逆の形で拡大される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、以下に述べるごと
き効果乞得ることができる。

１、　プリント基板やセラミック基板の基材から発生す
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装置であるため、
スルーホールずれによる虚報をなくシ、光の反射率の低
い残銅短絡欠陥および配線パターンの上層部はくり欠陥
の検出が可能である。

【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、（ａ）は第１図のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）
はＢ−Ｂ＠断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ＠断面図である。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
検出器［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図は本発明の一実施
例を示す欠陥検出ユニットのブロック図、第７図、第８
図、第９図、第１０図、第１１図、第１２図、第１３図
、及び第１４図は画像を示す図、第１５図及び第１６図
は第６図に示す具体的な回路構成を示した図である。 １・・・プリント基板　３・・・配線パターン４・・・
基材　５・・・スルホール ９・・・ランド　１１・・・光源 １２・・・コンデンサレンズ １３・・・半透鏡　１４・・・結像レンズ１５・・・赤
外反射光検出器 １６・・・第１のフィルタ　１７・・・赤外反射鏡１８
・・・第２のフィルタ　１９・・・螢光検出器３１・・
・照明光　４４・・・螢光 ４５・・・赤外反射光　５１．５１’・・・検出器ドラ
イバ５２．５２’・・・Ａ　／　Ｄ変換器５３．５３’
・・・２値化回路５４・・・第１のメモリ　５５・・・
第２のメモリ５６・・・１段縮小回路　５７・・・反転
回路５８・・・第４のメモリ５９・・・２段縮小回路６
０・・・２段拡大回路　６１・・・第３のメモリ６２．
６３・・・マスキング回路 ６４・・・第５のメモリ　６５・・・第６のメモリ６６
・・・欠陥抽出回路 躬　１図 第２０ 第　３ｎ 第４国 男　５０ ロー 直 一 第６０ Ｏ 第７巳　第６口 第７色　第７０目 第１１０　閉／２巴 陶）ノ３　冴コ　消　７４　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、配線を有する基板の基材才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
   、該縮小された螢光パターンを上記螢光パターン像を縮
   小Φ拡大した縮小・拡大螢光パターンでマスキンクし、
   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、Ｃの検出によって得られる反射光
   検出パターン像を上記縮小・拡大螢光パターンでマスキ
   ングし、両者マスキングされた信号を比較して上記配線
   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から発生する基材またはレ
   ジスト等から発生する螢光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、上記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・拡大する縮小拳拡大手段と、
   上記縮小手段から得られる縮小螢光検出パターンを上記
   縮小・拡大手段で得られる縮小会拡大螢光検出パターン
   でマスキング第１のマスキング手段と、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
   出手段によって検出される反射光検出パターン像を上記
   縮小・拡大手段で得られる縮ｌｊ−・拡大螢光パターン
   をマスキングする第２のマスキンク手段と、上記第１の
   マスキング手段と第２のマスキング手段で得られる信号
   を比較して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
   。