JPH0328745A - プリント基板のパターン検査方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プリント基板のパターン検査方法、特に配
線パターンとスルーホール（ミニバイアホルを含む）と
の相対的な位置スレの良否を１１１定する検査方法に関
する。

〔従来の技術〕

電子部品の小形軽量化，高性能化に伴なって、プリント
基板回路のパターンも微細化，高密度化が進んでおり、
パターンの細線化，スルーホールの小径化が要求されて
いる。特に、多層基板の導通用スルーポールとしては、
過去の０．８ｍｍ径から、さらに小径化された０．５　
ｍｍ＝　０　．　　１　ｍ径のミニバイアホールと呼ば
れるスルーホールが、現在用いられている。

スルーホールの小径化に伴い、スルーホールのメッキ技
術、ドリル加工、信頼性検査などの各方面において新し
い技術が望まれる。

一般に、ドリル加工は、フォトエッチングプロセスに比
べて精度が悪く、スルーホールがバタンからずれること
が多い。０．８ｍ径程度のスルーホールにおいては、そ
の周囲に充分大きなランドが設けられており、スルーホ
ールの多少の位置ずれが起きても、基板の電気的信頼性
への影響は軽微であった。

しかし、スルーホールの小径化が進むと、ランドも小さ
くなり、ドリル加工において、ランド内に確実にスルー
ホール用の穴を設ける桔度が保５１１，されなくなって
きた。そのため、穴の位置ずれによるプリン１・基板の
電気的信頼性の低下か問題となり、スルーホールの穴の
位置ずれ検査の重里性が増大する。

穴の位置ずれ検査においては、電気式検査および外観検
査の両面からのアプローチか必役どなる。

外観検査においては、メッキのクラックからの翻洩光を
検出する方式の検査機が知られているが、基板の高多層
化が進むにつれて、様々な課如が指摘されている。また
、スルーホールとパターンとの相対的な位置ずれによっ
て生じるパターン切れの検査に対しては、適用できない
。

？　１．　３　Ａ図，第１−　３　Ｂ図は、ランドＲと
スルーホールＨとの相対的位置関係を示す図である。第
１．３Ａ図において、ランドＲの中心にスルーホルＨの
中心Ｏが一致しており、良好なパターンとなっている。

第１　３　Ｂ図においては、ランドＲの中心とスルーホ
ールＨの中心０がずれており、スルーホールＨの一部が
、ランドＲの外側に突出し３ ている。この突出部分の大きさは開口角θによって求め
られる。開口角θが所定の址準より大きい時には、その
パターン切れは不良と判定される。

第１　４　Ａ図，第１．　４　Ｂ図は、配線パターンの
直線部ＰＬとスルーホールＨとの相対的位置関係を示す
図である。第１４Ａ図において直線部ＰＬの中心線ＣＬ
上にスルーホールの中心Ｏが配置されており、良奸なパ
ターンとなっている。第１．　４　Ｂ図においては、中
心線ＣＬと中心Ｏがずれており、スルーホールＨの一部
が直線部ＰＬの外側に突出している。この突出部分の大
きさは、やはり開口角θによって求められ、開口角θが
所定の基準より大きい時には、そのパターン切れは不良
と判定される。

以上のように、開口角θを求めることによって、パター
ン切れの良否を判定することができるが、従来の多くの
検査においては、拡大レンズ等を使用した目視によって
この判定を行っていた。

また、ｉｌ１定の自動化を意図する際には、スルーホー
ルや配線パターンのイメージを正確に読み取４ る必要があるが、スルーホールＨの開目縁部には光学的
反１１特性が一定でない、がたつきや、傾斜部が存在し
ており、スルーホールやランドのイメジを正確に２値化
することが困難であった。

〔発明かＭｑ決しようとする課題〕

以上のように、従来のプリン＋−Ｍ板のパターン検査方
法においては、人間のｒｌ　ｔＪＪに頼るため、検査者
の主観による判定是準の不統一や、検査能串が悪いとい
う問題点があった。

また、検査の自動化を意図する技術においては、スルー
ホールの開口縁部の２値化が困難であり、正確な開口角
判定か困難であるという問題点があった。

〔発明の目的〕

この発明は、以上のような事情を考慮してなされたもの
であり、プリンＩ・基板のパターンの検査の自動化を可
能にするとともに、正確な開口角↑り定が行えるプリン
１・基板のパターン検査方法を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るブリンｌ・基板のパターン検査方法は、
プリントｌ，（板を光電走査ｌ〜て、ｊｉｊｉｉ素ごと
に読取一）た画像データに基ついて、プリン１・基板上
の配線パターンとスル−ホールとの間の相対的位置関係
を判定ずる、プリン＋−　ノＡ板のパターン検査力″扶
であって、まず、読取った画像データに是づいて、配線
パターンを示すパターンイメージと、スル−ホールを示
すホールイメージとを求める。

次に、ホールイメージの中心位置を求め、中心位置に所
定の放射状オペレータの放対中心を位置合わせＬ，て、
所定の放射状オペレータをパターンイメージにノ，（つ
いて得られた第１のイメージに作川させ、その作用桔果
に県→いて、パターンイメジの開１１部を検知する。

そ（７て、開１−１部の角度と所定のｉリ定基準角度と
を比較して、前記相χ・１的位置関係を’Ｉ’ｌ＋定す
るものである。

さらに９ｌましいプリント址板のパターン検査方法は、
ホールイメージに拡人処即を施ｌ７て拡大ホルイメージ
を求め、次に拡大ホールイメージとパターンイメージと
の間の重なり領域を求め、当該重なり領域によって第１
のイメージを求めるものてある。

〔作用〕

この発明における放１Ｊ状オペレータは、ホールイメー
ジの中心位置に、その中心を位置合わせ−され、パター
ンイメージの開川部を検知する。

〔実施例〕

Ａ．全体構成と概略動作 第２図は、この発明の一実施例を適用するバタン検査装
置の全体構成を示すブロック図である。

ステージ１−Ｏ」二には、検査列象となるプリント基板
１１が配置される。プリント拙板１１は、ライン方向Ｘ
ごとに、そのイメージを読取装置２０によって読みとら
れながら、搬送方向Ｙに送られる。

読取装置２０は、数千素了を有するＣＣＤ複数個をライ
ン方向Ｘに直列配列したものであり、訓素ごとにプリン
ト基板１１のパターンを読み取る。読み取られた画像デ
ータは、２値化同路２１ａ，２ｌｂに送られる。２値化
同路２　１−　ａは、後述するホールイメージ原信号Ｈ
ＩＳｏを生成し、２値化回路２　１．　ｂは後述するパ
ターンイメージ原信号１）　Ｉ　Ｓ　　を生成ずる。信
号ＨＩＳ　　，ＰＩＳ００ ｛１は」（に、スル−ホール検査同路３０に人力される
。

スルーホール検査回路３０は、後述する機能を有し、ス
ルーホールと配線パターン（ランドを含む）との相女・
１的位置関係を検査し、その桔果を中央演算装置（ＭＰ
ＵまたはＣＰＵ）５０に！ｊえる。

Ｍ．　Ｐ　Ｕ　５　０は、制御系５〕を介して、装置全
体を制御する。制御系５１は、スルーホール検査同路３
０において得られたデータのアドレスを特定するための
Ｘ−Ｙアドレスなどを生戊する。また、このＸ−Ｙアド
レスをステージ駆動系５２にも与えて、ステージ１０の
搬送機構を制御する。

Ｃ　Ｒ．　Ｔ　６　０は、Ｍ　Ｐ　Ｕ　５　０からの指
令を受けて、各挿の演騨桔果、例えばホールイメージな
どを表示する。キーボード７０は、Ｍ　Ｐ　Ｕ　５　０
に対して抽々の命令を人力するために用いられる。

オプション部８０には、欠陥確認装置８１，欠８ 陥品除去装置８２および欠陥位置マーキング装置８３な
どが配置される。欠陥確認装置８１は、検出された欠陥
を、例えばＣＲＴ上に拡大（７て表７ｊ＜ずるための装
置てある。また、欠陥品除Ｊ．装置Ｒ２は、欠陥を有す
るプリン１・基板１１を検出したら、そのプリント基板
１１を不良品用トレーなどに搬送するための装置である
。また、欠陥位置マキング装置８３は、プリント基板１
１」二の欠陥部分に直接、または、その部分に該）１ｊ
ずるンーＩ・」二の点にマーキングを行うための装置で
ある。これらの装置は必要に応じて取り付けられる。

Ｂ．読取り光学系 第３図は、第２図に示すステージ１　０　，プリント基
板］１および読取装置２０などによって構成される読取
り光学系の一例を示す図である。

第３図において、光源２２からの光は、ハーフミラー２
３て反射されてステージ１０上のプリント基板１１上に
照射される。プリント基板１１上には、下地となるベー
スＢ，配線パターンＰ１スルーホールＨおよびそのまわ
りのランドＲかＶＹ　（１−する。プリント基板］１か
らの反射光はハーフミラー２３を通過し、さらにレンズ
２５を介して、読取装置２０内に設けられたＣＣＤ２４
に入射される。ＣＣＤ２４は、搬送方向Ｙに送られるプ
リント基板１１上のベースＢ，配線パターンＰ　スルー
ホールＨ，ランドＲなどからの反射光を線順次に読取っ
ていく。

第４Ａ図は第３図のＡ−Ａ’線において読み取られた信
号波形を示すグラフであり、第４Ｂ図は第３図の装置に
よって読取られたＡ，−Ａ’線付近の信号波形を合成し
て得られるパターンの一例を示す図である。

第４Ａ図に示すように、ベースＢにおいては反射光は比
較的少く、閾値Ｔ｝｛１，ＴＨ２　（ＴＨ］＜ＴＨ２）
の間のレベルの信号が生戊される。ランドＲは、銅など
の金属によって形成されているので、この部分での反射
光は多く、閾値ＴＨ２以上のレベルの信号が生威される
。なお、配線パターンＰにおいても、同しレベルの信号
が生戒される。また、スルーホールＨにおいては、反射
光はほとんど無く、閾値ＴＨＩ以下のレベルの信号が生
成される。さらに、通常スルーホールＨとランドＲとの
間には、穴あけ時に形或されるエッジ（開口縁部）Ｅが
存在する。この部分にはガタつきや傾斜が存在し、この
部分での反射光レベルは、特に一定の値を取らないか、
ほぼ閾値ＴＨ］と閾値ＴＩ｛２との間にある。

第４Ｂ図は、以上のようにして、読み取られたＡ−Ａ’
線付近のパターンを示す図である。読取装置２０からの
信号は、２値化回路２１ａ，２ｌｂにおいて、例えば閾
値ＴＨ１．，ＴＨ２をそれぞれ用いて２値化される。２
値化回路２　］．　ａは、スルーホールＨを示すホール
イメージＨｌを生威し、２値化回路２１−ｂはランドＲ
および配線パターンＰを示すパターンイメージＰＩを生
１戊する。この２つのイメージＨＩ，ＰＩが、後述する
処理に必要な信号として用いられる。ベースＢ，エッジ
Ｅは特に２値化されないが、エッジＥは、ランドＲとス
ルーホールＨとの間の領域として認識されるので、ラン
ドＲとスルーホールＨとの相対的位置１１ 関係を把握する際には、すきま領域となる工・ソジＥの
処理が重要となる。

第５図は、読取光学系の他の例を示す図である。

光源２２ａからの光は、第３図に示す例と同様に、反ａ
＝ｔ光としてハーフミラー２３およびレンズ２５を介し
て読取装置２０内のＣＣＤ２４Ｊ二に照射される。この
例においては、さらにステージ１０の裏側に光源２２ｂ
が備えられており、スルーホールＨを通過した光もＣ　
Ｃ　Ｄ　２　４　Ｊ：に照ａ・ｔされる。

従って、スルーホールＨにおいて、信号レベルが最も高
く、ランドＲ，配線パターンＰにおいて、信号レベルが
中程度、ベースＢおよびエツジＥにおいて信号レベルが
比較的低くなる。

さらに、他の例として、ＣＣＤ２４を２列以」二用意し
、光源２２ａによって、ランドＲおよび配線パターンＰ
を検出し、光源２２ｂによってスルホールＨのみを検出
し、それらのデータを別々に後段の２値化回路に出力す
るように構成してもよい。

］　２ 第１Ａ図は、第２図に示すスルーホール検査回路３０の
内部構戊を示すブロック図であり、第１Ｂ図は、第１Ａ
図に示す回路で行われるプリント基板のパターン検査方
法の処理手順を示すフロチャートである。

第２図の２値化回路２１ａ，２１−ｂて生成されたホー
ルイメージ原信号Ｈｉｓ　　，パターンイメ０ ジ原信号ＰＩＳｏは、図示しないノイズフィルタに与え
られる。ノイズフィルタは平滑化処即などを行ってノイ
ズを除失し、ホールイメージ信号ＨＩＳ，パターンイメ
ージ信号ＰＩＳを生成ずる。

パターンイメージ信号ＰＩＳは、タイミング調整回路３
１に人力され、そこで後述するホールイメージ信号ＨＩ
Ｓに関する拡大処理に対応した遅延時間を与えられる。

以上の処理と荊述した２値化処理とが第ＩＢ図のステッ
プＳｌｌに対応する。

ホールイメージ信号ＨＩＳは、拡大処理回路３２に与え
られる。拡大処理回路３２ては、ホールイメージ信号Ｈ
ＩＳに基づいて元のホールイメージＩ｛１をｎ段拡大し
た拡大ホールイメージＨｌｏをノト成する。この拡大処
理は、例えば１段拡大するたびに元の拡大部の」一下，
ｈ右及び斜め方向のそれぞれ１画素を新たな拡大部とす
る空間フィルタによ．一〕で実行される。拡大をくり返
すど元のイメージＨ　Ｉの欠陥部分の全体像に占める割
合が低ドし、図形のＪＩ５状か整一〕たちのどなる。こ
の処理は第１Ｂ図のステップＳ］２に対応ずる。

パターンイメージ信号ＰＩＳおよび拡大ホールイメージ
■Ｉｌ　を示す信号は、アンド回路３３に！１ 人力される。アンド同路３３は、パターンイメージＰＩ
と拡人ホールイメージＨｌ　　との重なり領ｎ 域に対応ずる重なり領域イメージ信号ＷＩＳを生或する
。

第６Ａ図は、正，常なスルーホールに対応する重なり領
域Ｗ　Ｒを模式的に示す図である。前述した第４Ｂ図に
示すように、スルーホールＨと、ランドＲとの間には、
２値化されない領域としてエッジＥが存７１二］７たが
、ホールイメージＨｌの拡大処理によって、エッジＥは
内側から縮退していく。

なお、パターンイメージＰＩを拡大すると、エッジＥ　
ＬＪ夕｛側から縮退していく。拡大段数ｎを、エッジＥ
の最大幅に対応した所定段数以上に設定すると、ｍ６Ａ
図に示すような拡大イメージにおいてはエッジＥが認め
られず、代りに重なり領域ＷＲが生威される。

第６Ｂ図は、位置ずれを有するスル−ホールに対応ずる
重なり領域ＷＲを模式的に示す図である。

重なり領域ＷＲは、スルーホールの位置ずれのためパタ
ーン切れを起こし、円弧状の形状となる。

なお、以上の処理は第１Ｂ図のステップ８１′３に対応
している。

一方、ホールイメージ信号Ｈ　Ｉ　ＳはＦ１１認識・中
心位置検出回路３４にも！ｊえられる。Ｉ■ｌ認識・中
心位置検出回路３４は、図示しないラインメモリなどに
より、ホールイメージ信号ＨＩＳを２次元平而」二に再
構成し、ラインメモリの中心ラインによって円認識を行
ないつつ、そのホールの中心位置のＸ座標およびＹ座標
を計算する。

円認識の方法としては、例えば中心ラインによってホー
ルを２分割し、その分割されたそれそれ１５ の領域の面積が等しくなった時の中心ラインを、そのホ
ールの中心線とする手法がある。また中心位置は、例え
ばその中心線とホールとの２つの交点を求め、その２つ
の交点の座標を平均することによってｉｊえられる。ま
た、その２つの交点間のＭＩ［ｆによー）て、そのホー
ルの直径Ｄか！ｊえられる。

なお、これらの円認識および中心位置検出の算出原理は
、例えば特開昭６　３　−　１．　５　３　７　４号公
報などに開示されている。また、以」二の処理は第ＩＢ
図のステップＳ１４に対応している。

重なり領域イメージ信号ＷＩＳは、圧縮ブロック３５内
のデータ圧縮部３６に与えられる。デタ圧縮部３６は、
重なり領域ＷＲを１／１　（圧縮なし，）　　　１／４
．，１／９．　　１．／１．６にそれぞれ圧縮したＬＩ
［縮領域イメージＣＩを示ず圧縮領域イメジ信ｑｃＩｓ
を生成（７て、セレクタ３７に与える。なお、データ圧
縮部３６の構成については後述する。

セレクタ′３７には、円認識・中心位置検出同路′３４
から制御信号としてホールの直径Ｄが！ｊえら１　６ れている。セレクタ３７は、後段のオペレータ実行部３
９の演算範囲内に圧縮領域イメージＣＩが収まるように
、直径Ｄを用いて圧縮比を決定する。

そして前記のいずれかの圧縮比を有する圧縮領域イメー
ジ信号ＣＩＳを選択ずる。なお、以上の処理は第ＩＢ図
のステップ３　１．　５の’ｆｉｌ断分峡およびステッ
プ３　１．　６に対応している。

圧縮領域イメージ信号ＣＩＳは、ラインメモリ３８に！
ｊえられ、２次元平面上に再構或される。

ラインメモリ３８で再構或された圧縮領域イメジ信号Ｃ
ＩＳは、隣接する所定数の画素ことにオペレータ実行部
３９に与えられる。円認識・中心位置検出同路３４から
の円認識信号Ｃ　Ｄは、タイミング調整回路４０を介し
てオペレータ実行部３９のイネーブル端子ＥＮに制御信
号としてｌｊえられる。オペレータ実行部３９は、１『
１認識信号Ｃ　Ｌ）の発生に同期して、圧縮領域イメー
ジ信号ＣＩＳに対して所定の行列演算を施すことにより
、バタンイメージＰＩの開口部を検出する。なお、オペ
レータ実行部３つの構成については、さらに後述ずる。

第７図は、開口部の検出の様子を示す図である。

図において、放射状のオペレータの放射中心である中央
の画素Ｐ　と、ホールイメージＨｌの中心Ｃ Ｏ　とが一致している。この時にイネーブル端子Ｉ」 ＥＮに所定のレヘルの信号が与えられ、オペレタ実行部
３９は能動化される。

圧縮領域イメージＣＩの開門部においては、圧縮領域イ
メージ信号ＣＩＳと各オペレータＯＰｏ〜ＯＰ７とを示
す信号との論理積は“０“となる。

また、圧縮領域イメージＣＩの非開口部においては、圧
縮領域イメージ信号ＣＩＳと各オペレータＯ　Ｐ　Ｏ　
−Ｏ　Ｐ　ｙとを示す信号との論理積は、オペレータｏ
ｐの一部で゛１”となる。

開口角エンコーダ４］は、圧縮領域イメージ信号ＣＩＳ
と各オペレータｏＰｏ−ｏＰ７との間の各論理積を並列
に４えられ、論理積が“０”になるオペレータｏＰの本
数を引数し、開口角θを生成する。

例えば第７図において、開口部のオペレータＯ　Ｐ　ｓ
〜Ｏ　Ｐ　５に対応する論理出刃が“０”、非開口部の
オペレータｏｐ　　−ｏｐ２，ｏｐ６，ｏ０ Ｐ７に対応する論理出カが゛１”となる。そして、オペ
レータＯＰ７に最上位ビッＩ−　Ｍ　Ｓ　Ｂを割りご１
でると、演算結果は、［　１．　１　０　０　０　１　
１　１　］　となる。

開口角エンコーダ４］は、この８ビッ１・の演算結果の
中から“０”の個数ｎを引数し、さらに仝ビッ１・数Ｎ
との比を川いて開門角θを下記式（１）のように求める
。

θ一　（ｎ／Ｎ）　　Ｘ　３　６　０’　　　　　　　
　　・（１）第７図においては、ｎ＝３，Ｎ＝８なので
、θ　＝　１　３　５° となる。なお、開口部が複数ある時には、その複数の開
口部について開口角θを積算し、全体の開口角を求める
。また、オペレータｏＰの本数が１曽え全ビッ１・数Ｎ
が大きくなると、開目角θの栢度が良くなる。以上の処
理は第ＩＢ図のステップＳ１７およびステップ５　１　
８に対応している。

開口角エンコーダ４］で生成された開口角θは、１９ ↑り定回路４３に与えられる。判定回路４３には予め設
定された判定基準角度Ａもうえられ、開口角判定が行な
われる。開口角θが判定基準角度Ａよりも小さい場合に
は、開口角判定信号ＡＳは良好ＯＫとなり、開口角θが
判定基準角度Ａよりも大きい場合には、開口角ｖ１１定
信号ＡＳは不良ＮＧとなる。不良Ｎ　Ｇ　．！：＄１定
されたホールの中心座標は、出力，表示されて、後工程
の目視検査などのために利用される。

また、この良好／不良（ＯＫ／ＮＧ）を表す開口角’Ｉ
’ｌ１定信号ＡＳは、判定回路４３から図示しない後段
の回路に与えられ、不良基板の選別などの処理に用いら
れる。以上の処理は第ＩＢ図のステップＳ　１　９に対
応しており、以上のような一連の処理によって開口角判
定処理が完了する。

Ｄ．回路構威 次に、以上のような処理を実現するための回路構戊につ
いて説明する。第８図は第ＩＡ図に示す圧縮ブロック部
３５の構或を示すブロック図である。重なり領域イメー
ジ信号ＷＩＳは、データ圧２０ 縮部３６のラインメモリ３６ａに与えられ、２次元平面
上に再構戒される。そして、隣接する２つの画素ごとに
１７４圧縮ブロック部３６ｂに、隣接する３つの画素ご
とに１７９圧縮ブロック部３６ｃに、隣接する４つの画
素ごとに］／１６圧縮ブロック部３６ｄにそれぞれ与え
られ、順次、格納される。

１／４圧縮ブロック部３６ｂ，１／９圧縮ブロック部３
６ｃおよび１／１６圧縮ブロック部３６ｄのそれぞれは
、第９Ａ図、第９Ｂ図および第９Ｃ図に示すように、２
Ｘ２，３Ｘ３，４Ｘ４のＩＪ列状の画素に対応する画像
データを圧縮して、圧縮領域イメージ信号ＣＩＳを生成
し、セレクタ３７に与える。なお、第９Ａ図、第９Ｂ図
および第９Ｃ図においては、圧縮対象の画像データの半
数以上が“］−”の場合には圧縮された画像データとし
て“１”が生威され、半数未満が゛１”の場合には圧縮
された画像データとして′゛ｏ”が生成される圧縮規則
が適用されている。

セレクタ３７には、円認識・中心位置検出回路２１ ′）′） ３４から［１“〔径Ｉ〕か人力されている。後段のオペ
レータ実行部１３９か処理できるホールの最大直径ＤＭ
と直径Ｄとの関係か、 Ｉ）≦Ｄ　Ｍなら、江縮比１（圧縮せず）ＤＭ＜Ｄ≦２
　１）　Ｍなら、圧縮比１／４２　１）　Ｍ　＜　１）
≦３ＤＭなら、江縮比１／９３ＤＭ＜Ｄ≦４ＤＭなら、
圧縮比１／１６となるｊ土縮比をそれそれ選択して、圧
縮領域イメージ信号ＣＩＳのデータ量がオペレータ実行
部３つの演坤範囲内に収まるようにする。以上のように
して、オペレータ実行部３９の演算範囲を一定にずるこ
どかできる。

第１０図は第１Ａ図に示すオペレータ実行部３つの構成
を示す同路図である。前段のラインメモリ［３８て２次
元乎ｉｆｉｉ　．ｔに再構或された圧縮領域イメージ信
号ＣＩＳｉｉ，隣接ずる所定数の画素ことに並列にオペ
レータ実行部３つに与えられる。オペ１ノータ実行部う
９は図のように、データフリップフ門ツブＦ．．（ｉ，
ｊ−１〜５）を５×５の行列状ＩＪ に配置した構或となっている。また、行方向のデタフリ
ップフロツブＦｌｊはシフ１・レジスタを禍！戊してお
り、クロック信号Ｃ　Ｌ　Ｋに同期してデタを１順次、
更新していく。

データフリップフロップＦ，．のうちデータフリＩＪ ップフロップＦ３３を中心とした８方向のｂｉ　ｑ１ｔ
状に広がるデータフリップフロップＦ．．の出力Ｑは、
ＩＪ アンド同路ＡＮにＩｊえられる。アンド回路ＡＮの他方
の人力には゛Ｈ゜′レベルの１言号が！ｊえられており
、論理積ゲー１・とじて動作する。この各方向のアンド
回路ＡＮの出力を認識することにより、５×５の行列内
て定義される赦Ω・１状オペレータと５×５の行列内の
圧縮領域イメージ信号ＣＴＳとの論理積演算が実行され
る。つまり、一方向のオペレータを構成するアンド［１
ｌ１路ＡＮすべてについて”Ｌ”レベルの信号を抽出す
るこどにより、開口部に対応ずるオペレータＯＰを認識
することかできる。

第１１Ａ図および第１．　１．　Ｂ図は、放射状オペレ
タの例を示す図である。第１．　１　Ａ図には、１１×
１１−の行列内で定糺される８方尚のｈｋ　ｆＡｔ状オ
ぺ２　３ レータｏｐ　　〜ＯＰ７が、第１　１．　Ｂ図には、１
１０ ×１１の行列内で定義される１−６方向の放射状オベレ
ータＯ　Ｉ）　　〜ＯＰ１５か、それそれ示されてい０ る。

放射払オベレ−夕の本数を増やすと、開門角Ｉ’ｌ１定
の精度が１−，がるが、その中心部に複数の方向のオペ
レータＯＰに属する領域が形成される。第１１Ｂ図にお
いては、中心部の３×３の行列に含まれる画素の多くは
、複数の方向のオベＩノ−タＯＰに属しており、この部
分ては開口部の方向が判別できない。

通常、検査袈置の分解能は５μｎ］〜２　０　（ｔ　ｍ
程度であり、スルーホールの直径は１００μｍ〜３００
μ１ｎ程度である。したかってスルーホールの画素数は
、少くとも５画素以上となり、１６方向の放射状オペレ
ータを川いても開口部の方向および大きさを検知できる
。また通，ｉｊｃは、スルーホルの画素数は数１一画素
以」二どなるので、３２方向程度までの放ａ＝Ｊ状オペ
レータを川いることかてき、開［１角の刊定を＄＋’ｉ
度良く行うことができる。

２　４ また、第１０図に示すようにオペレータ夫｛Ｊ部３９は
行列状に配置されたデータフリップフロノブＦ　．によ
って構成されている。放Ｉ・１状オペレＩＪ 夕の本数を１曽やし、幻応ずる７１列を大きくすると、
データフリップフロツプＦ．．などのハー１・量も増１
，１ 加する。そのため、大きなスルーボールや分角ｌ１′能
が小さく画素数の多いスルーホールには、前述し７たデ
ータ圧縮を行って、ハード蚤のハｔ加を抑制する。以」
二のような処理によって、オペレータ０■）の本数は適
正化される。

Ｅ．変形例 以上説明した例においては、ホールイメージＩ１Ｉに拡
大処理を施して重なり領域ＷＲを形成【２たが、特に拡
大処理を施さず、パターンイメージＰＩに対して直接に
放躬状オペレータを作用さけてもよい。また、ホールイ
メージＨ　ＩおよびバタンイメージＰ■の両方に１広人
処即を施し７、重なり領域ＷＲを形成し、以後の処理を
同様に行なってもよい。

さらに第１２図に示すように、ホールメ−ジＨｌをｎ段
拡大した第１の拡大ホールイノージＨＩｏとｎ−ｉ段拡
大した第２の拡大ホールイメージＨｌ　　．を生威し、
拡大ホールイメージＨｌ１１−１　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｎＨｌ，一
。の相互の差分に基づいて、リング状イメージＲｌを生
成し、そのリング状イメージＲｌに基づいて重なり領域
ＷＲを形成してもよい。なお、ｎ＞ｉであり、共に正の
整数とする。

また、各オペレータの先端を結ぶ外形は、第１１Ａ図，
第１．　１．　Ｂ図に示す正方形だけでなく、長方形あ
るいは円形であってもよい。例えば、円形の場合は、第
１０図におけるデータフリップフロップＦ，の数が少な
くて済む。

また、プリント基板にスルーホール以外の取付穴が存在
する場合、この取付穴を検査対象外として検査自体を行
なわないか、あるいは、検査しても不良（Ｎ　Ｇ）と１
′リ定しないようにできる。そのためには、取付穴の位
置，形状，大きさ等のデタを予め人力しておけばよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、放射状オペレ夕は、ホ
ールイメージの中心位置に、その中心を位置合わせされ
、パターンイメージの開一部を検知する。そして、パタ
ーンイメージの開一部の角度が疋確に求められる。

そのため、プリン１・址板のパターンの検査の１゛動化
を可能にするとともに、正確な開目角’Ｉ’ｌ１定が行
えるプリント基板のパターン検査方法を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はこの発明の一実施例によるスルーホル検査回
路のブロック図、 第１Ｂ図はこの発明の一実施例によるプリント基板のパ
ターン検査方法の処理手順を示すフロチャ−１・、 第２図はこの発明の一実施例による検査装置の全体構成
を示すブロソク図、 第３図は読取り光学系の一例を示す図、第４Ａ図は第３
図に示す装置によって得られる信号波形を示す図、 第４Ｂ図は第４Ａ図に示す信号波形を合成して２　７ 得られるパターンを示す図、 第５図は読取り光学系の他の例を示す図、第６Ａ図は正
常なスルーホールに対応する重なり領域を模式的に示す
図、 第６Ｂ図は位置ずれを有するスルーホールに対応する重
なり領域を模式的に示す図、 第７図は開口部の検出の様子を示す図、第８図は圧縮ブ
ロック部の構或を示すブロック図、 第９Ａ図、第９Ｂ図および第９Ｃ図は画像デタの圧縮の
様子を示す図、 第１０図はオペレータ実行部の構成を示す回路図、 第１．　Ｉ　Ａ図および第１．　Ｉ　Ｂ図は放射状オペ
レタを示す図、 第１２図はリング状イメージを示す図、第１．　３　Ａ
図はランドとスルーホールとの良好な相対的位置関係を
示す図、 第１３Ｂ図はランドとスルーホールとの不良な相対的位
置関係を示す図、 ２　８ 第１．　４　Ａ図は配線パターンとスルーホールとの良
好な相対的位置関係を示す図、 第１　４　Ｂ図は配線パターンとスルーホールとの不良
な相対的位置関係を示す図である。 Ｈ・・・ホール、　　　　　Ｒ・・・ランド、Ｐ・・・
配線パターン、　　Ｈｌ・・ホールイメージ、ＰＩ・・
・パターンイメージ、 Ｈｌ　　・・・拡大ボールイメージ、 ｎ ＷＲ・・・重なり領域、 Ｐｃ・・・中央の画素、 ＯＩＩ・・ホールイメージの中心、 ＯＰ　−ＯＰ１５・・・オペレータ、 Ｏ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プリント基板を光電走査して、画素ごとに読取っ
   た画像データに基づいて、前記プリント基板上の配線パ
   ターンとスルーホールとの間の相対的位置関係を判定す
   る、プリント基板のパターン検査方法であって、 （ａ）前記画像データに基づいて、前記配線パターンを
   示すパターンイメージと、前記スルーホールを示すホー
   ルイメージと、を求める工程と、（ｂ）前記ホールイメ
   ージの中心位置を求める工程と、 （ｃ）前記中心位置に所定の放射状オペレータの放射中
   心を位置合わせして、前記所定の放射状オペレータを前
   記パターンイメージに基づいて得られた第１のイメージ
   に作用させ、その作用結果に基づいて、前記パターンイ
   メージの開口部を検知する工程と、 （ｄ）前記開口部の角度と所定の判定基準角度とを比較
   して、前記相対的位置関係を判定する工程と、を含むプ
   リント基板のパターン検査方法。
2. （２）請求項１記載のプリント基板のパターン検査方法
   であって、 工程（ｂ）が、 （ｂ−１）ホールイメージに拡大処理を施して、拡大ホ
   ールイメージを求める工程を含み、 工程（ｃ）が、 （ｃ−１）前記拡大ホールイメージとパターンイメージ
   との間の重なり領域を求め、当該重なり領域によって第
   １のイメージを求める工程を含むプリント基板のパター
   ン検査方法。