JPH0518725A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、プリント配線パターン等の２次元パ
ターンを外観検査する装置に関し、ラジアルコードのビ
ット長を長くすることなく、欠陥を見落すことなく、か
つ、欠陥の過剰検出を防止することを目的とする。 【構成】ラジアル測長手段４は、任意の中心画素から複
数方向のパターン部長さを測定し、コード化手段６は、
互いに反対方向の測長値のうち、一方向の測長値が上限
値ＵＬ以上で他方向の測長値が上限値ＵＬ以下の場合、
該一方向の長さを量子化した値をラジアルコードＲＣの
一部とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線パターン
等の２次元パターンを外観検査する外観検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図３は、試料１０上に形成されたプリン
ト配線パターンの欠陥を検出する従来の外観検査装置の
全体構成を示す（特願昭６１−１０７４０７）。

【０００３】試料１０は、プリント配線板であり、走査
用のＸ−Ｙステージ１２上に搭載されている。試料１０
の上方にはライン照明装置１４が配置され、試料１０に
対し斜め方向からライン状の光線束を照射して、試料１
０上に光ラインを形成している。この光ラインは、その
真上に配置された結像レンズ１５を通ってラインセンサ
１６の受光面に結像される。ラインセンサ１６は、不図
示のドライバで電気的に走査され、各画素信号が順に２
値化回路１８へ供給されて２値化された後、前処理回路
２２により、配線パターンとは無関係な微小パターン像
の除去等が行われる。前処理された画像は、画像メモリ
２０に格納される。画像メモリ２０の格納アドレスは、
Ｘ−Ｙステージ１２及びラインセンサ１６の走査位置に
より定まる。画像メモリ２０に格納されたプリント配線
パターンの２値画像（以下、単にパターン像と称す。）
は、１画素ずつ順にラジアル測長回路２４へ供給され
る。

【０００４】図４（Ａ）は、ラジアル測長回路２４を簡
単化して示す。このラジアル測長回路２４は、７ライン
分のフリップフロップを縦続接続して構成した１つのシ
フトレジスタを備えている。ラジアル測長回路２４に
は、７ビット×７ビットのラジアル測長センサエリア２
４ａが設けられている。図４（Ｂ）に示す如く、ラジア
ル測長センサエリア２４ａには、その中心のビットから
８方向に放射状に伸びた画素を有するラジアル測長セン
サ２４ｂが設けられている。このラジアル測長センサ２
４ｂは、８方向の各々について、中心画素側から連続し
て‘１’となっている画素の個数、すなわち配線パター
ン像１０ａの部分の長さを検出するためのものである。
図４（Ｂ）では、中心からの位置を示す数字０〜３を各
方向に沿って記入している。パターン像は、このような
ラジアル測長回路２４上で走査される。

【０００５】実際には例えば図５（Ａ）に示す如く、ラ
ジアル測長センサ２４ｃは、６３ビット×６３ビットの
エリアに構成され、中心から１６方向に伸びた測長アー
ムＡ１〜Ａ１６を有し、各測長アームＡｉ（ｉ＝１〜１
６）は３１ビット長（中心画素を除く）となっている。
このラジアル測長センサ２４ｃにより、センサ中心画素
からの各方向の測長値ｒ１〜ｒ１６が得られる。

【０００６】測長値ｒ１〜ｒ１６は、図３に示す中心検
出回路２６及びコード化回路２８へ供給される。中心検
出回路２６は、測長値ｒ１〜ｒ１６から、配線パターン
像１０ａ（図５）の略中心を検出すると、パターン中心
検出信号をリードイネーブル信号ＲＥとして出力する。
一方、コード化回路２８は、測長値ｒｉから、この測長
位置における配線パターン像１０ａの形状をコード（ラ
ジアルコードＲＣ）化する。このラジアルコードＲＣで
欠陥判定ＲＯＭ３０がアドレス指定される。欠陥判定Ｒ
ＯＭ３０のアドレスＲＣには、このコードに対応したパ
ターンの良否を示す２値データが格納されている。

【０００７】このような外観検査装置は、欠陥判定ＲＯ
Ｍ３０の内容を容易に入れ換えることができるので、様
々なパターンの外観検査に適用することができるという
汎用性を持っている。

【０００８】ここで、パターン中心検出は全ての測長値
ｒ１〜ｒ１６を用いて行うが、ラジアルコードＲＣは、
そのビット長が長くなり過ぎないようにするため、次の
ようにして生成していた。すなわち、（１）奇数番目の
互いに反対方向の測長アームの測長値の和ｒ１＋ｒ９、
ｒ３＋ｒ１１、ｒ５＋ｒ１３及びｒ７＋ｒ１５の各々に
ついて、０〜２の長さに量子化し、さらに、（２）奇数
番目の測長アームの測長値ｒ１、ｒ３、ｒ５、ｒ７、ｒ
９、ｒ１１、ｒ１３及びｒ１５の各々が上限値ＵＬを越
えているかどうか、（３）奇数番目の互いに反対方向の
測長アームの測長値の差ｒ１−ｒ９、ｒ３−ｒ１１、ｒ
５−ｒ１３及びｒ７−ｒ１５の各々の絶対値が、一定の
バランスマージンΔｒ₀以下であるかどうか（バランス
しているかどうか）、アンバランスの場合には、ｉ＝
１、３、５、７、９の各々について、ｒｉ＞ｒｉ＋８で
あるかどうか、を調べ、その状態を１６ビットのラジア
ルコードで表していた。

【０００９】一方、全ての欠陥を検出しようとすると、
正常な部分も欠陥と判定されてしまい、欠陥が過剰検出
される。過剰検出を防止しようとすると、欠陥を見落と
してしまう。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】具体的には、図５
（Ａ）の配線パターン像１０ａ、１０ｂ間の断線は欠陥
であるのに対し、図５（Ｂ）のような配線折曲部は正常
である。しかし、従来では、図５（Ａ）と図５（Ｂ）と
でラジアルコードＲＣが同一になり、すなわち上記
（１）〜（４）が両者で同一となり、両者を区別するこ
とができなかった。図５（Ｂ）のような配線折曲部は比
較的多いため、図５（Ａ）の場合を欠陥と判定すると、
欠陥があまりにも多く過剰検出される。そこで、従来で
は、これらを正常と判断していた。このため、図５
（Ａ）のような断線欠陥を見落とすことがあった。

【００１１】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、ラジアルコードのビット長を長くすることなく、欠
陥を見落すことなく、かつ、欠陥の過剰検出を防止する
ことが可能な外観検査装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段及びその作用】図１は、本
発明に係る外観検査装置の原理構成図である。

【００１３】この外観検査装置は、試料２上に形成され
たパターンを撮像する撮像手段１と、撮像された画像が
格納される画像記憶手段３と、該画像に対し任意の中心
画素から複数方向、例えば１６方向のパターン部長さｒ
１〜ｒ１６を測定するラジアル測長手段４と、該複数方
向の測長値から該パターンの中心を検出する中心検出手
段５と、複数方向の該測長値をコード化するコード化手
段６と、該パターン中心を検出したときの該コードで参
照される欠陥判定記憶手段７とを備え、該コード化手段
６は、互いに反対方向の測長値のうち、一方向の測長値
が上限値ＵＬ以上で他方向の測長値が上限値ＵＬ以下の
場合には、該他方向の長さをコード化し、該欠陥判定記
憶手段７には該長さコードに対応した欠陥判定が格納さ
れている。

【００１４】本発明では、互いに反対方向の測長値のう
ち、一方向の測長値が上限値ＵＬ以上で他方向の測長値
が上限値ＵＬ以下の場合に限り特別に、該他方向の長さ
をコード化するので、コードのビット長を特に長くする
必要がない。また、このようなコードにより、図５
（Ａ）に示すような断線欠陥と図５（Ｂ）に示すような
配線折曲部を区別することができ、したがって、図５
（Ａ）に示すような断線欠陥を見落すことなく、かつ、
図５（Ｂ）に示すような配線折曲部を正常と判定するこ
とができ、欠陥の過剰検出を防止することが可能とな
る。

【００１５】本発明の第１態様では、上記コード化手段
６は、上記他方向を示すビットをも上記コードの一部と
する。

【００１６】この構成によれば、ラジアル測長手段４の
中心画素からどの方向に図５（Ａ）に示すような断線欠
陥があるのかを知得することができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明に係る外観検査
装置の一実施例を説明する。

【００１８】この外観検査装置の特徴は、図３に示すコ
ード化回路２８を、図２に示すような回路を用いて構成
していることにある。図２は、測長値ｒ１とｒ９を４ビ
ットのラジアルコードＲＣ１に変換する単位コード化回
路２８Ａを示している。測長値ｒ３とｒ１１、測長値ｒ
５とｒ１３及び測長値ｒ７とｒ１５の各々についても、
図２と同様の回路でコード化され、測長値ｒ１、ｒ３、
ｒ５、ｒ７、ｒ９、ｒ１１、ｒ１３及びｒ１５の状態
が、４ビット×４＝１６ビットのラジアルコードＲＣに
変換される。以下、図２の回路を説明する。

【００１９】（１）測長値の和ｒ１＋ｒ９を０〜２の長
さに量子化 この量子化は、全長コード化回路４０により行われる。
すなわち、測長値ｒ１とｒ９が加算器４１に供給され
て、和ｒ１＋ｒ９が演算される。この和ｒ１＋ｒ９が比
較器４２及び４３に供給され、それぞれ量子化基準値Ｄ
１及びＤ２（Ｄ１＞Ｄ２）と比較されて、２ビットの全
長コード‘００’、‘１０’又は‘１１’に変換され
る。各測長アームの長さを３２ビットとすると、例え
ば、量子化基準値Ｄ１は１０進数４４、量子化基準値Ｄ
２は１０進数２２である。

【００２０】（２）測長値ｒ１及びｒ９の各々が上限値
ＵＬを越えているかどうかを判定 測長値ｒ１、ｒ９がそれぞれ比較器４４、４５に供給さ
れ、共に上限値ＵＬと比較される。

【００２１】（３）測長値の差ｒ１−ｒ９の絶対値が一
定のバランスマージンΔｒ₀以下であるかどうか（バラ
ンスしているかどうか）、アンバランスの場合には、ｒ
１＞ｒ９であるかどうかを判定 この判定は、バランスコード化回路４６により行われ
る。すなわち、測長値ｒ１とｒ９が差演算器４７に供給
されて、差ｒ１−ｒ９の絶対値が演算される。比較器４
８はこの演算結果をバランスマージンΔｒ₀、例えば１
と比較し、｜ｒ１−ｒ９｜＞Δｒ₀（アンバランス）の
ときのみ‘１’を出力する。一方、測長値ｒ１及びｒ９
が比較器４９に供給されて、測長値ｒ１とｒ９の大小関
係が判定される。比較器４８及び４９の出力はアンドゲ
ート５０に供給され、アンバランスの場合にはアンドゲ
ート５０から、ｒ１＞ｒ９のとき‘１’が出力され、そ
うでないとき‘０’が出力される。比較器４８及びアン
ドゲート５０の出力がバランスコードとなる。

【００２２】（４）測長値ｒ１及びｒ９の各々を０〜２
の長さに量子化 この量子化は、半長コード化回路比較器５１により行わ
れる。すなわち、測長値ｒ１が比較器５２及び比較器５
３に供給され、それぞれ量子化基準値Ｃ１及びＣ２（Ｃ
１＞Ｃ２）と比較されて、２ビットの半長コード‘０
０’、‘１０’又は‘１１’に変換される。同様に、測
長値ｒ９が比較器５４及び５５に供給され、それぞれ量
子化基準値Ｃ１及びＣ２と比較されて、２ビットの半長
コード‘００’、‘１０’又は‘１１’に変換される。
各測長アームの長さを３２ビットとすると、例えば、量
子化基準値Ｃ１は１０進数２２、量子化基準値Ｃ２は１
０進数１１である。

【００２３】上記（１）〜（４）の各出力はエンコーダ
５６に供給され、４ビットのラジアルコードＲＣ１に変
換される。このエンコーダ５６は、ＲＯＭ又は論理回路
で構成される。ラジアルコードＲＣ１の４ビットをそれ
ぞれＰ、Ｌ１、Ｌ２及びＤとすると、例えば次のように
表される。

【００２４】（Ａ）ｒ１≦ＵＬかつｒ９≦ＵＬ、又は、
ｒ１＞ＵＬかつｒ９＞ＵＬの場合 Ｐ：｜ｒ１−ｒ９｜＜Δｒ₀のとき‘１’、そうでない
ときは‘０’ すなわち、比較器４８の出力を反転したものに一致 Ｌ１，Ｌ２：ｒ１＞ＵＬ又はｒ９＞ＵＬの場合‘００’ ｒ１≦ＵＬかつｒ９≦Ｕの場合、 ｒ１＋ｒ２≧Ｄ１のとき‘０１’ Ｄ２≦ｒ１＋ｒ２＜Ｄ１のとき‘１０’ ｒ１＋ｒ２＜Ｄ２のとき‘１１’ すなわち、全長コード化回路４０、比較器４４及び４５
の出力を２ビットにコード化したもの Ｄ：｜ｒ１−ｒ９｜＞Δｒ₀かつｒ１＞ｒ９のときは
‘１’、その他のときは‘０’、すなわちアンドゲート
５０の出力に一致 このようなラジアルコードＲＣ１は、１６進数２〜８、
Ａ、Ｃ又はＥとなり、１６進数０、１、９、Ｂ、Ｄ及び
Ｆの６個は未使用となっている。

【００２５】（Ｂ）測長値ｒ１又はｒ９のいずれか一方
のみが上限値ＵＬよりも大きい場合 上限値ＵＬ以下である測長値ｒ１又はｒ９をｒとする
と、ｒは、半長コード化回路５１の出力により、ｒ＜Ｃ
２、Ｃ２≦ｒ＜Ｃ１又はｒ＞Ｃ２の３個の状態に分けら
れる。一方、比較器４８の出力が‘１’であるので、ｒ
１＜ｒ９であるかｒ１＞ｒ９であるかは、アンドゲート
５０の出力から分かる。

【００２６】したがって、この場合、３×２＝６個の状
態に分けられる。この６個の状態で、図５（Ａ）と
（Ｂ）を区別することができる。そこで、これら６個の
状態を上記未使用の６個のコードと対応させる。

【００２７】このような構成により、すなわち従来の上
記（１）〜（３）に本実施例特有の（４）を追加するこ
とにより、ラジアルコードＲＣのビット長を長くするこ
となく、図５（Ａ）に示すような断線欠陥を見落すこと
なく、かつ、図５（Ｂ）に示すような配線折曲部を正常
と判定することができ、欠陥の過剰検出を防止すること
が可能となる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る外観検
査装置では、互いに反対方向の測長値のうち、一方向の
測長値が上限値以上で他方向の測長値が上限値以下の場
合に限り特別に、該他方向の長さをコード化するので、
コードのビット長を特に長くすることなく、断線欠陥と
配線折曲部とを区別でき、したがって、断線欠陥を見落
すことなく、配線折曲部を正常と判定することができ、
欠陥の過剰検出を防止することが可能となるという優れ
た効果を奏し、外観検査の質の向上に寄与するところが
大きい。

【００２９】また、本発明の第１態様では、互いに反対
方向の測長値のうち、一方向の測長値が上限値以上で他
方向の測長値が該上限値以下の場合、該他方向の長さを
コード化しかつ該他方向を示すビットをも該コードの一
部とするので、ラジアル測長手段の中心画素からどの方
向に断線欠陥があるのかをも知得することができるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る外観検査装置の原理構成を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明の一実施例の単位コード化回路を示すブ
ロック図である。

【図３】外観検査装置の全体構成図である。

【図４】図３に示すラジアル測長回路の構成図である。

【図５】従来技術の問題点説明図である。

【符号の説明】

１０ 試料 １０ａ、１０ｂ、１０ｃ 配線パターン像 １４ ライン照明装置 １６ ラインセンサ ２４ ラジアル測長回路 ２４ａ ラジアル測長センサエリア ２４ｂ、２４ｃ ラジアル測長センサ ２６ 中心検出回路 ２８ コード化回路 ２８Ａ 単位コード化回路 ４０ 全長コード化回路 ４１ 加算器 ４２〜４５、４８、４９、５２〜５５ 比較器 ４６ バランスコード化回路 ４７ 差演算器 ５１ 半長コード化回路 ５６ エンコーダ Ａ１〜Ａ１６ 測長アーム ｒ１〜ｒ１６ 測長値

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料（２）上に形成されたパターンを撮
   像する撮像手段（１）と、撮像された画像が格納される
   画像記憶手段（３）と、該画像に対し任意の中心画素か
   ら複数方向のパターン部長さ（ｒ１〜ｒ１６）を測定す
   るラジアル測長手段（４）と、該複数方向の測長値から
   該パターンの中心を検出する中心検出手段（５）と、複
   数方向の該測長値をコード化するコード化手段（６）
   と、該パターン中心を検出したときの該コードで参照さ
   れる欠陥判定記憶手段（７）とを有する外観検査装置に
   おいて、 該コード化手段（６）は、互いに反対方向の測長値のう
   ち、一方向の測長値が上限値以上で他方向の測長値が該
   上限値以下の場合には、該他方向の長さをコード化し、 該欠陥判定記憶手段（７）には該長さコードに対応した
   欠陥判定が格納されていることを特徴とする外観検査装
   置。
2. 【請求項２】 前記コード化手段（６）は、前記他方向
   を示すビットを前記コードの一部とすることを特徴とす
   る請求項１記載の外観検査装置。