JPH02162205A - パターン検査装置 - 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】 〔概　要〕 光拡散性を有する基板上に形成された非光拡散性パター
ン（あるいはその逆のパターン）の検査装置に関し、 該パターンの二次元的な欠陥のみならず三次元的な欠陥
をも検出可能とし、また配線部に光反射率が小さい領域
が存在した場合にも確実に配線部のパターンを抽出可能
とすることを目的とし、レーザー光を発生する手段と、
該レーザー光を走査する手段と、該走査レーザー光を検
査対象上に集光する手段と、該検査対象上の集光点を再
帰的に結像する手段と、該再結像面に配置した空間フィ
ルターにより、空間フィルタリングを行う手段と、該空
間フィルターを通過した光を検知する光検知手段Ｃと、
該検査対象上の集光点を、レーザー光の照射方向に対し
て斜方向へ結像する手段と、該結像面上において、該検
査対象上の集光点の像を二分割する手段と、該二分割し
た光をそれぞれ検知する、光検知手段Ａ、及び、光検知
手段Ｂと、該光検知手段Ｃの信号を二値化、或いは、多
値化し、二次元パターンを得る手段と、該二次元パター
ンから欠陥を検出する手段と、該光検知手段Ａ、及び、
光検知手段Ｂの信号を演算し、高さ信号を得る手段と、
該高さ信号を二値化、或いは、多値化し、三次元パター
ンを得る手段と、該三次元パターンから欠陥を検出する
手段と、該検出欠陥の情報を出力する手段とを具備する
ように構成される。

〔産業上の利用分野〕

本件は、光拡散性を有する基板上に形成された、非光拡
散性パターン（あるいは非光拡散性を有する基板上に形
成された光拡散性パターン）の検査に関するものである
。主に、プリント配線板パターンの検査に適用する。

〔従来の技術〕

従来のプリント配線板パターン検査装置の一例を、第１
４図に示す。

動作を簡単に説明する。レーザー光源３からのレーザー
光をビームエクスパンダ４により拡大し、ミラー５、ビ
ームスプリッタ６を通過した後、回転多面鏡（ポリゴン
）　７を用いて走査する。走査レーザー光は、走査レン
ズ８によりスポット状に集光され、検査対象例えばプリ
ント配線板パターン２上を図に示す方向に走査される。

なお９はミラー、ｌは該検査対象２を載置した載置ステ
ージである。検査対象２からの反射光は、入射光と同一
の経路を経て帰還される。そして、回転多面鏡７とビー
ムエクスパンダ４の間に挿入されたビームスプリッタ６
により、上記入射光と同一経路で帰還された（再帰）反
射光成分が分離される。分離された再帰反射光は、再結
像レンズ１３により再結像され、再結像面上に配置され
た空間フィルター（ピンホール）１４′を通して、光電
子増倍管（フォトマル）Ｃにて検知される。

パターン検知信号（光電子増倍管Ｃの出力）は、二値化
回路１５により適当なスライスレベルで二値化される。

なお１６は該スライスレベル設定用の可変抵抗である。

該二値化された二値化パターンは、パターン検査論理回
路２２に人力され、欠陥の検出が行われる。パターン検
査論理としては例えば本出願人により出願された特願昭
６１−１０７４０７号および特願昭６１−１４２９４０
号に記載の「ラジアルマツチング検査論理」などを用い
る。検出された欠陥に関する情報（欠陥位置など）は、
欠陥出力装置２４により出力される。システムコントロ
ーラ２３は、検査装置全体の制御を行う。２５は載置ス
テージコントローラである。

ここで上記ラジアルマツチング検査論理の概要について
説明する。これはプリント配線板等の配線パターンの二
値化データなどからその欠陥検査を行うパターン検査の
一手法に関するもので、該配線パターンの特長を記述す
るのにその配線方向と配線幅とが用いられる。ここで先
ずその配線方向については該配線パターンの各中心点く
配線幅の各中点位置）から放射状に（例えば４方向）に
ついて各方向の配線長を測長し、その一番長い測長値か
らその位置における配線方向を判別する。

また各位置における配線幅については該判別された配線
方向と垂直な方向の長さを測定することによりえられる
もので、該配線幅の基準値を例えば１００ミクロンとし
、その許容しうる最小線幅および最大線幅をそれぞれ例
えば８０ミクロンおよび１２０ミクロンとした場合、該
配線幅を例えば次の４種類に分類する。すなわち■該最
小線幅より小のとき（これを例えばＳとする）、■該最
小線幅と最大線幅との間にあるとき（これを例えばＣと
する）、■該最大線幅より大であって測長センサによる
測長限界値以下のとき（これを例えばＬとする）、およ
び■該測長センサによる測長限界値を超えているとき（
これを例えばＯｖとする）の４種類に分類する。

次に上記各位置において各配線方向く例えばその位置に
おける左右方向を０°方向として、０゜方向、４５°方
向、９０°方向、１３５゛方向の４方向）における配線
パターンの長さを測定し、該各配線方向とその各配線方
向における配線長さとの組合せによって例えば１２ビツ
トのラジアルコードが作成される。例えば上記０°方向
の配線長さがＣであり、４５°方向の配線長さがしてあ
り、９０°方向の配線長さがＯｖであり、１３５°方向
の長さがしてあるとすると、この場合のラジアルコード
は（Ｃ，Ｌ、ＯＶ、Ｌ）であり（実際にはこれを例えば
１２ビツトのコードで表す）、上下に伸びる配線パター
ンが例えばこのようなラジアルコードで表され、良品配
線パターンに対応するラジアルコードの１つとなる。ま
た例えば左右に伸びる良品配線パターンの所定位置く例
えば所定方向に折曲する部分の近傍）において、例えば
上記０°方向の配線長さがＯＶ、４５°方向の配線長さ
がし１９０°方向の配線長さがＣ，１３５°方向の配線
長さがＯｖであるとすると、この場合のラジアル：＋　
−）’ハ（ＯＶ　、　Ｌ　、Ｃ、ＯＶ）　テ表すれ、こ
れも良品配線パターンに対応するラジアルコードの１つ
である。

一方、上記折曲した部分の近傍において上記配線パター
ンに欠陥（例えば断線）があるとすると、該折曲部分近
傍でのラジアルコードは例えば上記０°方向の配線長さ
がＯｖからＬに変わり、この場合のラジアルコードは（
Ｌ、Ｌ、Ｃ，ＯＶ）となり、かかるラジアルコードは欠
陥パターンに対応するラジアルコードとなる。

上述したように配線パターンの各位置における配線方向
とその各配線方向における配線長さとの組合せによって
えられるラジアルコードの種類としては、例えば１２ビ
ツトのコードで表した場合、２”＝４０９６通りのラジ
アルコードがえられるが、そのうち良品パターンの検査
によって該良品パターンの各位置でえられるラジアルコ
ードが順次抽出され、これらのコードは良品辞書内に格
納される。そして該良品パターンに対応するラジアルコ
ード以外のラジアルコードは、欠陥パターンに対応する
コードとして欠陥辞書内に格納され、このようにして上
記４０９６通りのラジアルコードが良品パターンに対応
するコードと欠陥パターンに対応するコードとに区別さ
れた参照辞書の自動作成がなされる。

次いでこのようにして作成された参照辞書を用いて、あ
る被検査配線パターンについて上記と同様にしてその各
中心点位置において、上記したような配線方向とその各
配線方向における配線長さとの組合せによって、該各位
置におけるラジアルコードを順次作成し、このようにし
てえられたラジアルコードを順次該参照辞書の内容と比
較して、得られたラジアルコードがすべて良品パターン
に対応するコードであるか否かがチエツクされ、それら
のコードがすべて該辞書内に記憶された良品パターンに
対応するコードであれば、該被検査パターンが良品配線
パターンであると判定され、−方ある配線パターン位置
において該辞書内に記憶された欠陥パターンに対応する
コードかえられた場合には、該被検査配線パターンに欠
陥があるものと判定される。

次に上記空間フィルター（ピンホール）１４′の機能に
ついて説明する。再結像面上における再帰反射光の強度
分布を、第１５図に示す。第１５図においては、回転多
面鏡の代わりに振動ミラー７′を用いているが、原理的
な機能は全、く同一である。スポット状の走査レーザー
光が、プリント配線板２Ｄの基材部２Ａにある場合には
、空間フィルター１４′が配置された再結像面上の光強
度分布は、ブロードな山型２Ａ’　になる。これは、基
材部２Ａ（一般的には、ポリイミドやエポキシ樹脂）の
光拡散性が大きいためである。一方、スポット状の走査
レーザー光が配線部上面２Ｃにある場合には、再結像面
上の光強度分布は、ナローな山型２Ｃ’になる。これは
、配線部上面においては、光拡散性が極めて小さく、直
接反射光成分が主となるためである。配線部側面２Ｂに
おいては、一般的に、２Ａと２Ｃの中間的な光強度分布
になる。

以上に述べたような特性が、再結像面上における再帰反
射光の強度分布にはある。そこで、再結像面上に第１６
図に示すような、中心に微小孔１４１’　（直径ｄ）を
有する空間フィルター（ピンホール）１４′を配置すれ
ば、 ■　基材部の場合には、拡散光成分が主であるために、
再帰反射光の大部分が遮られ（第１７図（ａ））、 ■　配線部の場合には、直接反射光成分が主であるため
に、再帰反射光の大部分が通過する（第１７図（ｂ））
ために、空間フィルターを用いない場合と比較して、よ
り高いＳ／Ｎ　（第１８図に示すように、Ｓが配線部２
Ｅの検知信号強度に、Ｎが基材部２Ａの検知信号強度に
、それぞれ対応する）のパターン検知が可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本プリント配線板パターン検査装置の場合、以下に示す
ような問題点があった。

■　第１９図（ａ）に示すような二次元的な欠陥は検出
可能であるが、第１９図（ｂ）に示すような三次元的な
欠陥は検出不可能であった。

■　また、第２０図に示すように、配線部に、酸化等の
影響により光反射率が小さな領域が存在した場合、パタ
ーン欠けとして誤検知されてしまう。

本発明は、上記問題点に鑑み、■二次元的な欠陥のみな
らず三次元的な欠陥をも検出可能とし、また、■配線部
に光反射率が小さな領域が存在した場合においても、確
実に配線部のパターンを抽出することのできるプリント
配線板パターン検査装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決しようとするための手段〕従来のパターン
検知光学系のみでは、三次元パターンを検知することは
不可能である。そこで、三次元パターンを検知すること
のできる光学系を付加する。

三次元パターン（配線高さ）検知の原理を、第６図に示
す。レーザー光を回転多面鏡７により走査する。そして
、走査レンズ８によりスポット状に集光し、ミラー９を
介して対象２に対して、垂直方向から入射する。対象２
上には、光走査線（光走査点の移動軌跡）が形成される
。光走査線を先走査線結像用レンズ１０により、レーザ
ー入射方向に対して斜方向く角度θ）へ結像する。

１１はミラーである。結像面上には、対象２の表面形状
に応じた光切断画像が形成される。光切断画像（すなわ
ち、移動する光走査点）を、画像スプリッタ１２により
、画像分割線上において二分割する。そして、各々の画
像の光エネルギーの積分値を、光センサ−Ａ、Ｂにより
検知する。

高さ検知信号は、高さ演算回路１７において、高さ検知
信号＝　（Ａ−Ｂ）／　（Ａ十Ｂ）ただしＡ：光センサ
−Ａの出力（≧０）Ｂ：光センサ−Ｂの出力（≧０） を演算することにより得られる。上式により、高さ検知
信号の値の範囲は、−１〜＋１　（任意の単位）となる
。なふ第６図右下部に示される画像スプリッタ１２の拡
大図において、１２１は光反射領域、１２２は光透過領
域を示す。

本配線高さ検知法における、対象の上下方向変位と、高
さ検知信号の関係を、第７図（ａ）に示す。グラフの横
軸は対象の上下方向変位Ｚ（距離の単位）であり、縦軸
は高さ検知信号Ｈ（任意の単位）である。またグラフの
関係線上の点■、■。

■に対応する、光走査点と画像スプリッタ１２の位置関
係を、それぞれ第７図（ｂ）■、■、■に示す。点■は
、Ａ＝０．Ｂ≠０の場合であり、高さ検知信号は最小値
（−１）にクランプされる。

点■は、Ａ＝Ｂ≠０の場合であり、０となる。点■は、
Ａ≠０．Ｂ＝０の場合であり、高さ検知信号は最大値（
＋１）にクランプされる。光走査点が、対象の上下方向
変動に伴い、Ｚ方向に点■→■→■と変化すると、高さ
検知信号は（−１）→０→（＋１）と変化する。

本高さ検知法により、高さ計測可能な範囲は、点■を中
心とする、上下方向変位Ｚと高さ検知信号Ｈが、はぼ比
例する領域である。比例係数、すなわち高さ検知感度は
、 高さ検知感度＝ΔＨ／ΔＺ で与えられ、画像スプリッタ１２上の光走査点の状態（
光強度分布）に依存する。光走査点の大きさが小さくな
れば高さ計測範囲は狭くなり、大きくなれば高さ計測範
囲は広くなる。本高さ検知法の場合、画像スプリッタ１
２は、基本的には、光走査点の結像画上に配置する。従
って画像スプリッタ上における光走査点の大きさは最小
となり、高さ計測範囲は最も狭い状態になる。すなわち
光走査点が小さくなるほど第７図（ａ）に示される高さ
検知信号の立上がりが急峻になる。そこで、高さ計測範
囲の拡大を行う。

デフォーカスを用いた高さ計測範囲の拡大の原理を、第
８図に示す。画像スプリッタ１２を、結像面から光軸方
向に距離ｄ（例えば数ミリ程度）だけ離れた位置に配置
する。すると、画像スプリッタ上の光走査点が拡大され
、それに伴い、高さ計測範囲が拡大される。ただし、本
高さ計測範囲拡大法の場合、デフォーカス距離の増加に
伴い、高さ計測範囲は次第に拡大されるが、高さ検知感
度は次第に低下してしまう。従って、デフォーカス距離
は、高さ計測範囲と高さ検知感度とを、同時に満足する
値に設定する必要がある。

次に従来の二次元パターン検知１ζおいては、基本的に
は、配線部の表面の光反射率に基づいてパターン検知を
行っていた。そのため、酸化等の外的要因の影響を受は
易かった。すなわちこのような場合第１７図（ｂ）に示
される光強度のプロファイルは同じでもそのピーク値が
下がり、基材部と誤認するおそれがある。そこで、比較
的安定な、配線部と基材部の光拡散性の相違に基づいて
、二次元パターン検知を行う。

そのために従来の微小孔を用いた学問フィルター１４′
の代わりに、第９図に示すように、微小遮光体１４１（
直径ｄ）を用いた空間フィルター１４を、再結像面上に
配置する。すると、 ■　基材部の場合には、拡散光成分が主であるために、
再帰反射光の大部分が透過しく第１０図（ａ））、 ■　配線部の場合には、直接反射光成分が主であるため
に、再帰反射光の大部分が遮られる（第１０図（ｂ）） ために、空間フィルター１４を用いない場合と比較して
、より高いＳ／Ｎ　（第１１図に示すように、Ｓが基材
部２Ａの検知信号強度に、Ｎが配線部２Ｅの検知信号強
度に、それぞれ対応する）の二次元パターン検知が可能
となる。

本二次元パターン検知法の場合、配線部と基材部の光拡
散性の相違にのみ基づいてパターン検知を行うために、
酸化等の外的要因の影響を受は難い。

〔作　用〕

以上に述べた三次元パターン（配線高さ）検知手段と微
小遮光体を用いた空間フィルターを適用することにより
、■二次元的な欠陥のみならず三次元的な欠陥をも検出
可能とし、また、■配線部に光反射率が小さな領域が存
在した場合においても、確実に配線部のパターンを抽出
することのできるプリント配線板などのパターン検査装
置を提供することが可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１実施例としてのパターン検査装置
を示すもので上記第１４図と共通する部分には共通の符
号が付されている。すなわちレーザー光源３からのレー
ザー光をビームエクスパンダ４により拡大し、回転多面
鏡（ポリゴン）　７を用いて走査する。走査レーザー光
は、走査レンズ８によりスポット状に集光され、検査対
象２上を図に示す方向に走査される。検査対象からの反
射光は、入射光と同一の経路を経て帰還される。そして
、回転多面鏡７とビームエクスパンダ４の間に挿入され
たビームスプリッタ６により、（再帰）反射光成分が分
離される。分離された再帰反射光は、再結像レンズ１３
により再結像され、再結像面上に配置された空間フィル
ター（微小遮光体）１４を通して、光電子増倍管Ｃにて
検知される。

光走査線はまた、先走査線結像用レンズ１０によりレー
ザー入射方向に対して斜方向（角度θ）から結像される
。そして、結像面からデフォーカス距離ｄだけ離れた位
置に配置された画像スプリッタＩ２により、光切断画像
（すなわち、移動する光走査点）は二分割され、各々の
画像の光エネルギーの積分値は光電子増倍管Ａ、Ｂにて
検知される。

二次元パターン検知信号（光電子増倍管Ｃの出力）は、
二次元パターンニ値化回路１５により適当なスライスレ
ベルで二値化される。なおこの場合二値化する代わりに
それ以上に多値化してもよい。二値化された二次元パタ
ーン信号は、二次元パターン検査論理回路２２に入力さ
れ、欠陥の検出が行われる。二次元パターン検査論理と
しては、上述した「ラジアルマツチング検査論理」など
を用いる。

光電子増倍管Ａの出力、及び、光電子増倍管Ｂの出力は
、高さ演算回路１７に人力され、高さ（＝　（Ａ−Ｂ）
／　（Ａ＋Ｂ））が演算される。三次元パターン検知信
号（高さ演算回路１７の出力）は、三次元パターンニ値
化回路１８により適当なスライスレベルで二値化される
。なおこの場合も二値化の代わりに多値化してもよい。

スライスレベルは、上記三次元パターン検知信号の中か
ら抽出された基材部の高さ信号（基材部高さ抽出回路Ｉ
９から抽出される）に、所定の高さに相当する信号αを
加え合わせることによりスライスレベル作成回路２０に
おいて作成される。また、基材部の高さ信号の抽出には
、二値化された二次元パターン信号をゲート信号として
利用する。二値化された三次元パターン信号は三次元パ
ターン検査論理回路２１に人力され、欠陥の検出が行わ
れる。

三次元パターン検査論理としては、二次元パターン検査
論理と同様な検査論理、例えば上記「ラジアルマツチン
グ検査論理」などを用いることができる。なおスライス
レベルの作成にあたり、上記した一定の信号αを加える
代わりに、基材高さ信号Ｈ，と該一定信号αとの関数に
て決定される値の信号を加えるようにすることもできる
。

二次元パターン検査論理、及び三次元パターン検査論理
により検出された欠陥に関する情報（欠陥位置など）は
、欠陥出力装置２４により出力される。システムコント
ローラ２３は、検査装置全体の制御を行う。

上記第１図に示される信号処理回路各部の信号波形の例
を、第２図に示す。

また、微小遮光体を用いた空間フィルターの構造を第１
２図に示す。（ａ）は、最も基本的な構造であり、中心
に遮光領域１４１があり、その周囲が全て透過領域１４
２の場合である。具体的には、光透過性の基板（ガラス
等）上に遮光性の膜を形成したものである。（ｂ）は、
中心に遮光領域１４１があり、その周囲に透過領域１４
２があり、さらにその周囲が不要帰還光除去のための遮
光領域１４１の場合である。（Ｃ）は、（ｂ）の構造（
遮光領域）を遮光性の箔（金属箔等）で実現したもので
ある。

画像スプリッタの構造を、第１３図に示す。光透過性の
基板（ガラス等）１２２の半面に、光反射性の膜１２１
を形成したものである。

上述のように、高さ検知信号は、通常、光電子増倍管Ａ
の出力、及び、光電子増倍管Ｂの出力を用いて 高さ検知信号＝　（Ａ−Ｂ）／　（Ａ＋Ｂ）と演算され
、その演算結果は、−１〜＋１となる。

この演算をアナログ的に実行する場合には、特に問題と
はならないが、光電子増倍管Ａ、Ｂの出力をそれぞれＡ
／Ｄ変換し、演算をディジタル的に実行する場合には、
演算結果の極性が一定（−側出力のみ、または、＋側出
力のみ）である方が都合が良い場合が多い。このような
場合には、高さ検知信号−（（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ））
ｘ　　（（Ｖｍａ＊−ｖ、ｔｎ）　　／２）＋　　（（
ｖ、、、−Ｖ、ｔ、、）／２）＋ｖ、ｔ。

ただし、Ｖ□Ｘ　：演算結果の最大値 Ｖａｉｎ　　：演算結果の最小値 と演算することにより、Ｖａｉｎ〜Ｖ、。の範囲の演算
結果が得られる。

第３図は本発明の第２実施例としてのパターン検査装置
を示すもので、検査対象２の上下方向変位が大きい場合
（すなわち、検査対象２に大きなそり等が存在する場合
）、或いは、載置ステージ１の上下方向変位が大きい場
合には、その変位が高さ計測範囲を越えてしまう場合が
ある。

そこで、画像スプリッタ１２に光軸と垂直方向に移動可
能な機構を付加することにより、これらの大きな変位に
対して追従させる。画像スプリッタ移動機構の構成を、
第４図（ａ）に示す。対象が、点■の位置にある場合に
は、駆動モータ２８により画像スプリッタを下方に移動
させ、光走査点が画像スプリッタ１２のほぼ分割線上に
結像されるように調整する。また、対象が、点■の位置
にある場合には、該駆動モータ２８により画像スプリッ
タを上方に移動させ、光走査点が画像スプリッタ１２の
ほぼ分割線上に結像されるように調整する。なお第３図
中、２６は基材部高さ→ステージ移動量変換回路、２７
は画像スプリッタ調整ステージコントローラである。

画像スプリッタ１２の移動方向、及び、移動量の推定に
は、三次元パターン信号から抽出された基材部の高さ検
知信号を用いる。例えば、第４図（ｂ）において、基材
部の高さ検知信号が点■の値であるならば、画像スプリ
ッタを下方に移動させ、また、点■の値であるならば、
画像スプリッタを上方に移動させ、基材部の高さ検知信
号が、常にある一定値（例えば、点■の値−０）になる
ように調整する。

これにより、検査対象２、或いは、載置ステージｌに大
きな上下方向変位がある場合においても、高精度な配線
の高さ検査が可能となる。

第５図は本発明の第３実施例としてのパターン検査装置
を示すもので、回転多面鏡７の面振れ（回転多面鏡７の
回転軸に対して、各ミラー面は平行であることが理想で
あるが、実際には、ミラーの製作精度、及びモーターの
回転軸の変動などの影響により、ある角度を持つ。する
と、各ミラー面によって、光走査線の位置の変動（平面
上で走査方向と垂直方向に変動してしまう）が、検査精
度に対して無視できない場合がある。

そこで、超音波偏向器３４を用いて面振れの補正を行う
。具体的には、レーザー光路中に超音波偏向器３４を挿
入し、その偏向角を各ミラー回毎に制御することにより
、補正を行う。すなわち回転多面鏡に付されたマーカを
基準として光センサ−３０により回転多面鏡の（走査中
の）面位置を検出し、各面位置に応じた偏向量を算出す
る。第５図中、３１は面位置判定回路、３２は面位置→
偏向量変換回路、３３は超音波偏向器ドライバーである
。面位置と偏向量の関係は、予め、測定等によって求め
ておく。

これにより、回転多面鏡の面振れが大きい場合において
も、高精度な配線の高さ検査が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、■二次元的な欠陥のみならず三次元的
な（高さ方向の）欠陥をも検出可能とし、また、■配線
部に酸化等の影響により光反射率が小さな領域が存在し
た場合においても、確実に配線部のパターンを抽出する
ことのできるプリント配線板パターン検査装置を提供す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例としてのパターン検査装置
の全体構成を示す図、 第２図は、第１図の装置おける各部の信号波形を例示す
る図、 第３図は、本発明の他の実施例としてのパターン検査装
置の全体構成を示す図、 第４図（ａ）、　　（ｂ）は、第３図の装置における画
像スプリッタ移動系について説明する図、第５図は、本
発明の更に他の実施例としてのパターン検査装置の全体
構成を示す図、 第６図は、配線高さ検知の原理を説明する図、第７図（
ａ）、　　（ｂ）は、配線高さ検知の原理を更に追加的
に説明する図、 第８図は、デフォーカスにより高さ計測範囲が拡大され
る状態を説明する図、 第９図は、微小遮光体を有する空間フィルターを用いた
再結像系の構成を示す図、 第１０図は、微小遮光体を有する空間フィルターの効果
を説明する図、 第１１図は、微小遮光体を有する空間フィルターを用い
た場合のパターン検知信号を示す図、第１２図（ａ）、
　　（ｂ）、　　（ｃ）は、微小遮光体を有する空間フ
ィルターの構成を例示する図、第１３図は、画像スプリ
ッタの構成を例示する図、 第１４図は、従来のプリント配線板パターン検査装置の
構成を例示する図、 第１５図は、第１４図の装置における再結像面上の再帰
反射光の強度分布を示す図、 第１６図は、ピンホールを有する空間フィルターを用い
た再結像系の構成を示す図、 第１７図（ａ）、　　（ｂ）は、ピンホールを有する空
間フィルターの効果を説明する図、 第１８図は、ピンホールを有する空間フィルターを用い
た場合のパターン検知信号を示す図、第１９図（ａ）、
　　（ｂ）は、従来のプリント配線板パターン検査装置
の問題点を説明する図、第２０図は、従来のプリント配
線板パターン検査装置の他の問題点を説明する図である
。 （符号の説明） ２・・・検査対象（プリント配線板）、２Ａ・・・基材
部、　　　　２Ｂ・・・導体側面、２Ｃ・・・導体上面
、　　　３・・・レーザー光源、６・・・ビームスプリ
フタ、７・・・回転多面鏡、８・・・走査レンズ、 １０・・・先走査線結像用レンズ、 １２・・・画像スプリッタ、１３・・・再結像用レンズ
、１４・・・微小遮光体を有する空間フィルター１４′
・・・微小孔（ピンホール）を有する空間フィルター、 Ａ、Ｂ、Ｃ・・・光電子増倍管、 １５・・・二次元パターンニ値化回路、１７・・・高さ
演算回路、 １８・・・三次元パターンニ値化回路、１９・・・基材
部高さ抽出回路、 ２１・・・三次元パターン検査論理回路、２２・・・二
次元パターン検査論理回路、２７・・・画像スプリッタ
調整ステージコントローラ、 ２８・・・駆動モータ、　　　３０・・・光センサ−３
４・・・超音波偏向器。 高さ検知信号Ｈ 司べ叶 デフォーカスによる高さ計測範囲の拡大を説明する図事
８図 再結像系の構成（空間フィルター二微小遮光体）を示す
図案９図 １４１・・・微小遮光体 （ａ） 基材部 （ｂ） 配線部 空間フィルター（微小遮光体）の効果を示す図第 １゜ パターン検知信号（空間フィルター二微小遮光体）を示
す図第 図 空間フィルター（微小遮光体）の構造を示す区部１２２ １４２・・・透過領域 画像スプリッタの構造を示す図 第１３２ １２１・・・光反射領域 １２２・・・光透過領域 再結像面上の再帰反射光の強度分布を示す区部１５！１ 再結像系の構成（空間フィルター＝ピンホール）を示す
図第１６図 空間フィルター（ピンホール）の効果を示す図パターン
検知儒号（空間フィルタｍ＝ピンホール）を示す図案１
８図 （１）断線 （２）短絡（ショート） （６）細り （４）太り （ａ）二次元パターン検査で検出が可能な欠陥の例（１
）配線上部の欠け （２）断面積不足 （３）断面積過剰

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．光拡散性を有する基板上に形成された非光拡散性パ
   ターンあるいは非光拡散性を有する基板上に形成された
   光拡散性パターンを対象とするパターン検査装置におい
   て、 レーザー光を発生する手段と、 該レーザー光を走査する手段と、 該走査レーザー光を検査対象上に集光する手段と、 該検査対象上の集光点を再帰的に結像する手段と、 該再結像面に配置した空間フィルターにより、空間フィ
   ルタリングを行う手段と、 該空間フィルターを通過した光を検知する光検知手段Ｃ
   と、 該検査対象上の集光点を、レーザー光の照射方向に対し
   て斜方向へ結像する手段と、 該結像面上において、該検査対象上の集光点の像を二分
   割する手段と、 該二分割した光をそれぞれ検知する、光検知手段Ａ、及
   び、光検知手段Ｂと、 該光検知手段Ｃの信号を二値化、或いは、多値化し、二
   次元パターンを得る手段と、 該二次元パターンから欠陥を検出する手段と、該光検知
   手段Ａ、及び、光検知手段Ｂの信号を演算し、高さ信号
   を得る手段と、 該高さ信号を二値化、或いは、多値化し、三次元パター
   ンを得る手段と、 該三次元パターンから欠陥を検出する手段と、該検出欠
   陥の情報を出力する手段 とを具備することを特徴とするパターン検査装置。
2. ２．空間フィルターとして、微小遮光体の周囲に光透過
   領域を有する物体を用いるようにした、請求項１に記載
   のパターン検査装置。
3. ３．空間フィルターとして、微小遮光体の周囲に光透過
   領域を有し、さらにその周囲に光遮光領域を有する物体
   を用いるようにした、請求項１に記載のパターン検査装
   置。
4. ４．該高さ信号の二値化スライスレベルの生成手段にお
   いて、該高さ信号中の基材高さ信号を抽出し、該基材高
   さ信号Ｈ＿３に、基材高さ信号Ｈ＿３と一定値αの関数
   ｆ（Ｈ＿３，α）にて決定される値の信号を加えた信号
   を二値化スライスレベルとして用いるようにした、請求
   項１に記載のパターン検査装置。
5. ５．該検査対象上の集光点の像を二分割する手段におい
   て、像の分割位置を、該高さ信号から抽出した基材高さ
   信号に応じて、移動する機能を付加するようにした、請
   求項１に記載のパターン検査装置。