JPH03186738A - 回路基板の検査装置及びその検査方法 - 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】 〔目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第６図、第７図） 発明が解決しようとする課Ｂ（第８図）課題を解決する
ための手段（第１図、第２図）作用 実施例（第３図〜第５図） 発明の効果 〔概　要〕 回路基板の検査装置、特に該基板に形成された電気導通
孔（以下スルーホールという）等の内部状態を漏光検知
法ζこより検査する装置に関し、該回路基板に多数のス
ルーホールが形成されたり、そのアスペクト比が小さく
された場合でも、受光検出系を工夫して一回の走査で得
られる検査範囲の拡張を図り、短時間に検査をすること
を目的とし、 試料台に載置された被検査回路基板に光を照射する照明
発生手段と、前記被検査回路基板への光の一部を遮断す
る遮断／駆動手段と、前記被検査回路基板からの漏光又
は通過光を入射して結像光を出射する結倣手段と、前記
結像光を検出して画像データを出力する光検出手段と、
前記画像データを入力して検査結果データを出力する欠
陥判別手段と、前記照明発生手段、遮断／駆動手段、光
検出手段及び欠陥判別手段の入出力を制御する制御手段
とを具備する回路基板の検査装置において、前記被検査
回路基板の被検査領域に、前記漏光又は通過光の出射方
向を変える光変換手段を設けていることを含み構威し、 前記装置であって、前記試料台又は光変換手段を駆動す
る光変換／試料台駆動手段を設けていることを含み構成
する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、プリン）ＩＩ板の検査装置及びその検査方法
に関するものであり、更に詳しく言えば、該基板のスル
ーホール等を漏光検知法により検査する装置とその方法
に関するものである。

近年、電子計算機等の高機能、高性能化の要求に伴って
、電子部品個々の信頼度の向上が要求されている。例え
ば、配線パターンの高密度化によリスルーホールの直径
が０．３　ｍｎ＋程度に縮小されたプリント基板が使用
されている。

これによれば、各種電子部品が該基板に実装される前の
スル一ホールの内部欠陥状態やその開口位置の検査にお
いて、広い検査領域を短時間に検査することができる装
置と方法が望まれている。

〔従来の技術〕

第６〜８図は、従来例に係る説明図である。

第６図は、従来例に係る回路基板の検査装置の構成図で
ある。

図において、該検査装置は、照明発生回路ｌ。

ローラーマスク２．ステージ駆動回路３．レンズ４、光
電撮像素子（以下ＣＣＤ装置という）５ａ。

５ｂ、欠陥判別回路６及びコントロール回路７から成る
。

また、該検査装置の機能は、プリント基板８に設けられ
たスルーホール８ａの開口位置やその内部状態を検査す
るものである。

第７図は、従来例に係る回路基板の検査方法の説明図で
ある。

図において、例えばスルーホール８ａの内部状態を漏光
検査法により検査する場合、まず、不図示のステージに
被検査対象となるプリント基板８を載置し、それに照射
光Ｌ１を投光する。次に、検査領域のスルーホール８ａ
にローラーマスク２を配設し、そこへの照射光Ｌ１を遮
断する。これにより、スルーホール８ａに銅メツキネ良
等の欠陥部分９が発生している場合には、該スルーホー
ル８ａの該欠陥部分つから漏光Ｌ２１が発生する。

この漏光Ｌ２１をレンズ４及びＣＣＤ装置５　ａを介し
て検出する。次いで、ＣＣＤ装Ｗ５ａからの画像データ
ｄｉを欠陥判別回路６に入力し、該データｄ１を検査基
準データ等と比較する。

これにより、検査結果データｄ３が得られ、プリント基
Ｆｉ８の目視点検をすることが困難なスルーホール８ａ
内の欠陥部分９の発生の有無を検査することができる。

その後、ステージ駆動回路３を介してプリント基板８を
移動し、検査領域を変更する。

また、スルーホール８ａの開口位置は、ローラーマスク
２が配設されていない該スルーホール８ａからの通過光
Ｌ２２をＣＣＤ装置５ｂにより取得し、それを画像処理
することにより把握することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来例によれば、スルーホール８ａからの漏
光Ｌ２１や通過光Ｌ２２を直接、レンズ４を介してＣＣ
Ｄ装置５ａ、５ｂに取り込み、その画像処理をしている
。

しかし、電子計算機等の高機能、高性能化の要求に伴い
プリント基板ｐに多くの電子部品が組み込まれる傾向に
ある。また、配線パターンの高密度化によりスルーホー
ルの直径をＱ、３　ｍｍ程度に縮小したプリント基板が
使用される傾向にある。

このため、第８図に示すような問題を生ずることがある
。

同図（ａ）において、板厚ｔの薄いプリント基板８にス
ルーホール８ａを作成した場合、欠陥部分９からの漏光
Ｌ２１が受光検出系の検査領域から外れることがある。

これは、アスペクト比（深さ／直径）の小さいプリント
基板８では、欠陥部分９からの漏光Ｌ２１の出射角度θ
が大きくなるためである。

これにより、検査ｅＭＭが狭くなるという第１の問題が
ある。

また、同図（ｂ）において、−度に検査できる視野を大
きく広げ、高速検査を図ろうとすると、被検査領域の端
部のスルーホール８ａからの通過光Ｌ２２が受光検出系
の検査領域から外れることがある。

これを解決するために、レンズ４を広角レンズに換えて
被検査領域上を１ライン毎に走査し、受光検出系の検査
領域の拡大を図ることもできる。

しかし、検査時間を多く要するという第２の問題がある
。

本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、回路基板に多数のスルーホールが形成されたり
、そのアスペクト比が小さくされた場合でも、受光検出
系を工夫して一回の走査で得られる検査範囲の拡張を図
り、短時間に検査をすることを可能とする回路基板の検
査装置及びその検査方法の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明に係る回路基板の検査装置の原理図で
あり、第２図は、本発明に係る回路基板の検査方法の原
理フローチャートをそれぞれ示している。

その装置は、試料台１日に！！置された被検査回路基板
１９に光Ｌ１を照射する照明発生手段１１と、前記被検
査回路基板１９への光Ｌ１の一部を遮断する遮断／駆動
手段１２と、前記被検査回路基板１９からの漏光又は通
過光Ｌ２を入射して結像光Ｌ４を出射する結像手段１４
と、前記結像光Ｌ４を検出して画像データＤＩを出力す
る光検出手段１５と、前記画像データＤＩを入力して検
査結果データＤ２を出力する欠陥判別手段１６と、前記
照明発生手段１１．遮断／駆動手段１２．光検出手段１
５及び欠陥判別手段１６の入出力を制御する制御手段１
７とを具備する回路基板の検査装置において、前記被検
査回路基板１９の被検査領域に、前記漏光又は通過光Ｌ
２の出射方向を変える光変換手段２０を設けていること
を特徴とし、前記装置であって、前記試料台１日又は光
変換手段２０を駆動する光変換／試料台駆動手段１３を
設けていることを特徴とし、 その方法は、ステップＰ１で被検査回路基板１９に光Ｌ
１を照射し、ステップＰ２で前記被検査回路基板１９か
らの漏光又は通過光Ｌ２の出射方向を変え、ステップＰ
３で前記方向を変えた漏光又は通過光Ｌ２を結像し、ス
テップＰ４前記結像した漏光又は通過光Ｌ２に基づいて
前記被検査回路基板１９の欠陥検査をすることを特徴と
し、上記目的を達成する。

〔作　用〕

本発明の装置によれば、被検査回路基板１９からの漏光
又は通過光Ｌ２を入射して該漏光又は通過充Ｌ２の出射
方向を変える光変換手段２０が設けられている。

このため、光変換手段２０に光フアイバプレート等を用
いることにより、従来の受光検出系の検査領域から外れ
ていた被検査領域の端部からの漏光や通過光Ｌ２を再現
性良く検出することができる。

これにより、検査可能領域の拡大化を図ることが可能と
なる。

また、光変換／試料台駆動手段１３によって光変換手段
２０又は試料台１日が移動される。

これにより、効率良く被検査領域を変更することができ
る。

さらに、本発明の方法によればステップＰ４で結像され
た漏光又は通過光Ｌ２に基づいて被検査回路基板１９の
欠陥検査がされる。

このため、被検査回路基板１９に多数のスルーホールが
形成されたり、そのアスペクト比が小さくされた場合で
も、該被検査回路基板１９の被検査領域の端部のスルー
ホールからの漏光や通過光Ｌ２に基づいて精度良く画像
処理することが可能となる。

これにより、被検査回路基板１９の欠陥検査及び開口位
置検査を同時に、かつ、短時間に行うことが可能となる
。

〔実施例〕

次に図を参照しながら本発明の実施例について説明をす
る。

第３〜７図は、本発明の実施例に係る回路基板、の検査
装置及びその検査方法を説明する図であり第３図は、本
発明の実施例に係るプリント基板の検査装置の構成国を
示している。

図において、２１は照明発生手段１１の一実施例となる
照明発生回路であり、数１０万ルックスの照明光Ｌ１を
発生するものである。該発生回路２１はテーブル２日（
試料台）に載置された被検査回路基板１９となるプリン
ト基板２９の裏面方向から線光Ｌ１を照射するものであ
る。

２２ａ、２２ｂは遮断／駆動手段１２の一実施例となる
ローラマスク及びローラマスク移動回路であり、プリン
ト基板２９への光Ｌ１の一部を遮断するものである。ロ
ーラマスク２２は、該基板２９のスルーホールの欠陥部
分を検査する場合に、ローラマスク移動回路２２ｂを介
して被検査対象となるスルーホールに位置合わせされる
。

３０は光変換手段２０の一実施例となる光フアイバープ
レートであり、プリント基板２９からの漏光又は通過光
Ｌ２を入射して該漏光又は通過光Ｌ２の出射方向を変え
るものである。この光フアイバープレート３０について
は、第４図において説明をする。

２３は光変換／試料台駆動手段１３の一実施例となるプ
レート移動回路であり、本発明の実施例では光フアイバ
ープレート３０を上下・左右方向に移動するものである
。なお、光フアイバープレート３０を固定してテーブル
２８を移動しても良いし、又は両者を適宜移動制御して
も良い。

２４は結像手段１４の一実施例となる広角レンズであり
、光フアイバープレート３０からの漏光又は通過光Ｌ２
を入射して結像光Ｌ４を出射するものである。

２５ａ、２５ｂは光検出手段１５の一実施例となるＣＣ
Ｄ装置であり、結像光Ｌ４を検出して画像データＤ１を
出力するものである。ＣＣＤ装置２５ａは光フアイバー
プレート３０からの漏光Ｌ２１を検出して漏光画像デー
タＤｌｌを出力するものである。ＣＣＤ装置２５ｂは同
プレート３０からの通過光Ｌ２２を検出して通過光画像
データＤ１２を出力するものである。

２６は欠陥判別手段１６の一実施例となる欠陥判別回路
であり、画像データＤＩを入力して検査結果データＤ２
を出力するものである。

２７は制御手段１７の一実施例となるコントロール回路
であり、照明発生回路２１．ローラーマスク２２．プレ
ート移動回路２３．ＣＣＤ装置２５ａ、２５ｂ及び欠陥
判別回路２６の入出力を制御するものである。

第４図（ａ）、　　（ｂ）は、本発明の実施例に係る光
フアイバプレートの説明図であり、同図（ａ）はスルー
ホールの内部検査に係る断面状態を示している。

同図（ａ）において、光フアイバプレート３０は、直径
７μｍ程度の光ファイバが適当な長さに切断され、それ
が結束されてプレート状にされたものである。該プレー
ト３０の大きさは、プリント基板２９の一辺の長さより
も長い形状を有している。

ここで、プリント基板２８のスルーホール２８ａに欠陥
部分９が生じているものとすれば、該基板２日に拡散し
た光Ｌ１はスルーホールの欠陥部分９から漏れて光フア
イバプレート３０に入射する。該プレート３０に入射し
た漏光Ｌ２１は、ファイバ内を全反射しながら進行する
。これにより、プレート３０を出射する漏光Ｌ２１は、
その進行方向が変換されて広角レンズ２４の入射可能領
域に向かう。

これにより、受光検出系から離れた被検査領域の漏光Ｌ
２１を再現性良く検出することができる。

同図（ｂ）はスルーホールの開口位置検査に係る断面状
態を示している。

同図（ｂ）において、プリント基板２８のスルーホール
２８ａの開口位置を検査する場合、該基板２８に照射し
た光Ｌ１は、まず、スルーホールから漏れて通過光Ｌ２
２となり、光フアイバプレート３０に入射する。該プレ
ー）３０に入射した通過光Ｌ２２は、ファイバ内を全反
射しながら進行する。その後、プレート３０を出射した
通過光Ｌ２２は漏光Ｌ２１と同様にその進行方向が変換
されて広角レンズ２４の入射可能領域に向かう。

これにより、受光検出系から離れた被検査領域の通過光
Ｌ２２を再現性良く検出することができる。

このようにして、本発明の実施例に係る装置によれば、
プリント基板２９からの漏光又は通過光Ｌ２１．Ｌ２２
を入射して該漏光又は通過光Ｌ２１、Ｌ２２の出射方向
を変える光フアイバプレート３０が設けられている。

このため、光フアイバプレート３０により、従来の受光
検出系の検査領域から外れていた被検査領域の端部から
の漏光や通過光Ｌ２１．Ｌ２２を再現性良く検出するこ
とができる。

これにより、検査可能領域の拡大化を図ることが可能と
なる。

また、プレート移動回路２３によって光フアイバプレー
ト３０が移動される。

これにより、効率良く被検査領域を移動変更することが
できる。

第５図は、本発明の実施例に係るプリント基板の検査方
法のフローチャートである。

図において、まず、ステップＰ１でプリント基板２９の
被検査領域上に光フアイバプレート３０を移動する。こ
の際に、プレート移動回路２３を介して光フアイバプレ
ート３０をテーブル２日上に移動し、該プレート３０と
プリント基板２９とを密着させる。

さらに、ステップＰ２で内部検査をする被検査領域のス
ルーホール２８ａをマスクする。この際に、ローラマス
ク移動回路２２ｂを介して位置合わせをする。

その後、ステップＰ３でプリント基板２９に光Ｌ１を照
射する。この際に、照明発生回路２１により数１０万ル
ックスの照明光Ｌｌがプリント基板２９の裏面より照射
される。

次に、ステップＰ４で光フアイバプレート３０からの漏
光又は通過光Ｌ２１，２２を結像する。

この際に、プリント基板２９の端部の漏光又は通過光Ｌ
２１，２２が広角レンズ２４により結像される。

さらに、ステップＰ５で結像した漏光又は通過光Ｌ２１
．２２を取得する。この際に、ＣＣＤ装置２５ａ、２５
ｂから画像データＤｌｌ、ＤＩ２が欠陥判別回路２６に
出力される。

その後、ステップＰ６で画像データＤｌｌ、Ｄ１２に基
づいてプリント基板２９の欠陥検査及び開口位置検査を
する。

このようにして、本発明の実施例に係る検査方法によれ
ばステップＰ４で結像された漏光又は通過光Ｌ２１．２
２に基づいてプリント基板２９の欠陥検査がされる。

二のため、プリント基板２９に多数のスルーホール２８
ａが形成されたり、そのアスペクト比が小さくされた場
合でも、該プリント基板２９の被検査領域の端部のスル
ーホール２８ａからの漏光や通過光Ｌ２１．２２に基づ
いて精度良く画像処理することが可能となる。

これにより、プリント基板２９のスルーホール２８ａの
内部欠陥検査及び開口位置検査を同時に、かつ、短時間
に行うことが可能となる。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば光フアイバプレー
トを被検査基板に密着させることにより、被検査領域の
端部からの漏光や通過光をも受光検出系で捉えることが
できる。

このため、検査可能領域が拡大されることから被検査基
板の欠陥検査及び開口位置検査を同時に、かつ効率良く
行うことが可能となる。

これにより、多くの電子部品が実装されるプリント基板
等の検査装置の処理効率の向上に寄与するところが大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る回路基板の検査装置の原理図、 第２図は、本発明に係る回路基板の検査方法の原理フロ
ーチャート、 第３図は、本発明の実施例に係るプリント基板の検査装
置の構成図、 第４図は、本発明の実施例に係る光フアイバープレート
の説明図、 第５図は、本発明の実施例に係るプリント基板の検査方
法のフローチャート、 第６図は、従来例に係る回路基板の検査装置の構成図、 第７図は、従来例に係る回路基板の検査方法の説明図で
ある。 第８図は、従来例に係る問題点を説明する図である。 （符号の説明） １１・・・照明発生手段、 ４・・・結像手段、 ５・・・光検出手段、 ６・・・欠陥判別手段、 ７・・・制御手段、 ８・・・試料台、 ２０・・・光変換手段、 Ｌｌ・・・照明光、 Ｌ２・・・漏光又は通過光、 Ｌ３・・・結像光、 Ｄｉ・・・光検出データ、 Ｄ２・・・判別結果データ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）試料台（１８）に載置された被検査回路基板（１
   ９）に光（Ｌ１）を照射する照明発生手段（１１）と、
   前記被検査回路基板（１９）への光（Ｌ１）の一部を遮
   断する遮断／駆動手段（１２）と、前記被検査回路基板
   （１９）からの漏光又は通過光（Ｌ２）を入射して結像
   光（Ｌ４）を出射する結像手段（１３）と、前記結像光
   （Ｌ４）を検出して画像データ（Ｄ１）を出力する光検
   出手段（１５）と、前記画像データ（Ｄ１）を入力して
   検査結果データ（Ｄ２）を出力する欠陥判別手段（１６
   ）と、前記照明発生手段（１１）、遮断／駆動手段（１
   ２）、光検出手段（１５）及び欠陥判別手段（１６）の
   入出力を制御する制御手段（１７）とを具備する回路基
   板の検査装置において、 前記被検査回路基板（１９）の被検査領域に、前記漏光
   又は通過光（Ｌ２）の出射方向を変える光変換手段（２
   ０）を設けていることを特徴とする回路基板の検査装置
   。
2. （２）請求項１記載の回路基板の検査装置であって、 前記試料台（１８）又は光変換手段（２０）を駆動する
   光変換／試料台駆動手段（１３）を設けていることを特
   徴とする回路基板の検査装置。
3. （３）被検査回路基板（１９）に光（Ｌ１）を照射し、
   前記被検査回路基板（１９）からの漏光又は通過光（Ｌ
   ２）の出射方向を変え、前記方向を変えた漏光又は通過
   光（Ｌ２）を結像し、前記結像した漏光又は通過光（Ｌ
   ２）に基づいて前記被検査回路基板（１９）の欠陥検査
   をすることを特徴とする回路基板の検査方法。