JPH06138049A - スルーホール検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スルーホールの検査を高速に行え、また穴詰
まりを起こしている欠陥を確実に検出することができ、
スルーホールのピッチの変更に対して極めて容易に対処
することができる。 【構成】 検査対象のグリーンシートをピッチデータに
従った間隔で列方向または行方向に移動させ、その１ピ
ッチ移動毎に、透過照明光によって形成されるグリーン
シートの平面画像を撮像し、その撮像したグリーンシー
トの１ピッチ移動毎の平面画像をスルーホールの列方向
または行方向に走査し、列方向または行方向のスルーホ
ールの数を算出し、算出したスルーホールの数が規定数
に一致するか否かによってスルーホールの欠陥の有無を
判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミック基板の製造
工程においてグリーンシートに明けたスルーホールの検
査を行う方式及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の検査装置として、特開昭
６２−２９９７４６号公報で提案されたものがある。こ
の公報で提案されているスルーホール検査装置は、スル
ーホールの下面に遮光マスクを設け、スルーホールに直
接光が入射しないように遮光マスクの下面側から高照度
の照明光を照射し、この照明状態で欠陥部分を通じて上
面側に漏れて来る光があったならば、この漏光部分を欠
陥として判定するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
にあっては、グリーンシートに明けられた０.１３ｍｍ
程度のスルーホールと同じ精度で遮光マスクを作成する
必要があるため、遮光マスクの作成が困難であるという
問題がある。

【０００４】また、遮光マスクをグリーンシートの下面
に取り付ける関係で、スルーホールのピッチは固定であ
る必要がある。このため、スルーホールのピッチが変更
された場合には容易に対処できないという問題があっ
た。

【０００５】さらにスルーホールは上記のように０.１
３ｍｍといった極めて小径であるので、穴明け時に滓が
付着する場合が多い。しかし、従来技術にあっては、グ
リーンシート下面からの漏光を検出している関係で、穴
明け時の滓がスルーホールに付着し、スルーホールが穴
詰まりを起こしているような欠陥は原理的に検出できな
いという問題があった。

【０００６】また、スルーホールが明けられていない部
分についても検査対象としているため、検査に時間がか
かるという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、スルーホールの検査を高
速に行え、また穴詰まりを起こしている欠陥を確実に検
出することができ、さらにはスルーホールのピッチの変
更に対して極めて容易に対処することができるスルーホ
ール検査方法および装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のスルーホール検
査方法は、上記目的を達成するために、多数のスルーホ
ールが形成された検査対象のグリーンシートの一方の平
面を光源によって照らしたうえ、列方向または行方向の
スルーホールの形成間隔を示すピッチデータに従った間
隔で検査対象のグリーンシートを列方向または行方向に
移動させ、その１ピッチ移動毎に、前記光源の透過照明
光によって形成されるグリーンシートの平面画像を撮像
手段によって撮像し、その撮像したグリーンシートの１
ピッチ移動毎の平面画像をスルーホールの列方向または
行方向に走査し、列方向または行方向のスルーホールの
数を算出し、算出したスルーホールの数が規定数に一致
するか否かによってスルーホールの欠陥の有無を判定す
るようにしたものである。

【０００９】また、本発明のスルーホール検査装置は、
上記目的を達成するために、多数のスルーホールが形成
された検査対象のグリーンシートを保持するテーブル
と、このテーブルに保持されたグリーンシートの一方の
平面を照らす光源と、列方向または行方向のスルーホー
ルの形成間隔を示すピッチデータを記憶した記憶手段
と、検査に際して前記記憶手段からピッチデータを読出
し、前記テーブルを該ピッチデータに従った間隔で列方
向または行方向に移動させる制御手段と、この制御手段
によるテーブルの１ピッチ移動毎に、前記光源の透過照
明光によって形成されるグリーンシートの平面画像を撮
像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像したグリ
ーンシートの１ピッチ移動毎の平面画像をスルーホール
の列方向または行方向に走査し、列方向または行方向の
スルーホールの数を算出し、算出したスルーホールの数
が規定数に一致しない時は欠陥があることを判定する判
定手段とから構成したものである。

【００１０】

【作用】上記手段によれば、検査対象のグリーンシート
をピッチデータに従った間隔で列方向または行方向に移
動させ、その１ピッチ移動毎に、透過照明光によって形
成されるグリーンシートの平面画像を撮像し、その撮像
したグリーンシートの１ピッチ移動毎の平面画像をスル
ーホールの列方向または行方向に走査し、列方向または
行方向のスルーホールの数を算出し、算出したスルーホ
ールの数が規定数に一致するか否かによってスルーホー
ルの欠陥の有無を判定するので、スルーホールが明けら
れた部分のみを検査することになる。このため、検査を
高速に行うことができる。

【００１１】また、スルーホールのピッチ変更に対して
はピッチデータを変更するのみで極めて容易に対処する
こできる。

【００１２】さらに、透過像を利用しているため、遮光
マスク自体が不要になるうえ、穴詰まりを起こしている
欠陥についても正確に検出することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。

【００１４】図１は本発明のスルーホール検査装置の一
実施例を示す斜視図である。

【００１５】図１において、１は検査装置本体であり、
正面から見て左側には検査対象のグリーンシート２を図
示のＸ方向に移動可能なＸテーブル３に順次供給し、ま
た検査を終えたグリーンシート２を収納するグリーンシ
ート供給/収納装置４が設けられている。

【００１６】検査対象のグリーンシート２を載置するＸ
テーブル３は、薄くて可撓性のあるグリーンシート２を
平坦に置くために透明なガラス板材で構成され、その下
方にはグリーンシート２の下面に向けて照明光を照射す
る光源５が配置されている。

【００１７】ここで、Ｘテーブル３の上に載置されるグ
リーンシート２は、図２に示すように、多数のスルーホ
ール２０が列方向および行方向に所定の間隔で明けられ
ており、４隅には３×３個の基準穴２１が明けられてい
る。

【００１８】６は、Ｘテーブル３の上方に位置し、グリ
ーンシート２の平面画像を撮像するカメラである。

【００１９】７は、カメラ６によって撮像したグリーン
シート２の平面画像を走査し、シート当りのスルーホー
ル数及び穴の形状を調べ、スルーホール２０の数が規定
数に一致しない時、穴の形状が許容範囲内に収まってい
ない時のいずれかの条件でスルーホールに欠陥があるこ
とを判定する画像認識部、８はＸテーブル３を移動し、
カメラ６の視野内ににグリーンシート２の検査部位を位
置決めする等の制御を行う制御装置である。

【００２０】９はスルーホール２０の列方向または行方
向と、カメラ６の走査方向とのずれを、グリーンシート
２の一部に設けられた基準穴２１の像によって検出し、
その検出結果によってカメラ６の走査方向とスルーホー
ル２０の列方向または行方向とが一致するようにカメラ
６の姿勢を補正する姿勢補正機構である。すなわち、Ｘ
テーブル３に載置されるグリーンシート２は図３に破線
で示すように傾いて載置されることがあり、実線で示す
ように正確に位置決めされて載置される訳ではない。従
って、破線のように、ｘ，ｙ軸に対して傾いて載置され
たままでスルーホール２０の像を撮像すると、カメラ６
の視野内では走査方向ＡまたはＢとスルーホール２０の
列方向または行方向とが一致しなくなり、スルーホール
２０を列方向または行方向に走査できなくなる。そこ
で、破線のように、ｘ，ｙ軸に対して傾いて載置された
場合には、スルーホール２０の列方向または行方向とカ
メラ６の走査方向ＡまたはＢとが一致するように、カメ
ラ６の姿勢を補正する。

【００２１】次に、１０はグリーンシート２を把持する
チャックである。

【００２２】図４は検査対象のグリーンシート２とカメ
ラ６及び光源５との関係を示す図であり、多数のスルー
ホール２０が明けられたグリーンシート２の鉛直方向上
方においてグリーンシート２のスルーホール２０をカメ
ラ６で撮像するようになっている。なお、図中１１はス
ルーホール２０の内壁に付着した滓を示している。

【００２３】図５は各部の関係を示すブロックであり、
制御装置８には画像認識部７の認識結果が入力されるよ
うになっている。また、制御装置８にはピッチデータメ
モリ１２が接続されると共に、テーブル駆動部１３が接
続されている。

【００２４】ピッチデータメモリ１２は、列方向または
行方向のスルーホール２０の形成間隔を示すピッチデー
タを記憶したものであり、検査に際して制御装置８によ
ってピッチデータが読出され、テーブル駆動部１３を介
してＸテーブル３が該ピッチデータに従った間隔で列方
向または行方向に順次移動される。

【００２５】ここで、ピッチデータは、１列または１行
の各スルーホール２０に対して、図６（ａ）に示すよう
に、カメラ６の中心視野が少なくとも２つの位置で位置
決めされるように設定されている。

【００２６】次に、以上の構成に係る動作を図７，図８
を参照して説明する。

【００２７】まず、制御装置８はＸテーブル３をグリー
ンシート供給/収納装置４側に移動し、検査対象のグリ
ーンシート２をＸテーブル３の上に供給させる。次に、
制御装置８はピッチデータメモリ１２からピッチデータ
を読出し、Ｘテーブル３をＸ方向に移動し、グリーンシ
ート２の基準穴２１がカメラ６の視野に入るようにす
る。この状態で、制御装置８は光源５を駆動し、グリー
ンシート２の下面側に照明光を照射させる。同時に、カ
メラ６に撮像開始を指示する。

【００２８】すると、基準穴２１が撮像され、その画像
が画像認識部７に入力される。画像認識部１３は、この
基準穴２１の画像に基づき基準穴２１の列方向または行
方向とカメラ６の走査方向ＡまたはＢとが一致している
かどうかを調べ、一致していない場合は、そのずれ状態
を制御装置８に通知する。制御装置８は、通知されたず
れ状態に基づき、基準穴２１の列方向または行方向とカ
メラ６の走査方向ＡまたはＢとが一致するように姿勢補
正機構９を介してカメラ６の姿勢を補正する。

【００２９】次に、制御装置８はピッチデータメモリ１
２からピッチデータを読出し、Ｘテーブル３をＸ方向に
移動し、グリーンシート２の最初の列（または行）のス
ルーホール２０がカメラ６の視野に入るように位置決め
する。すなわち、図６（ａ）に示すように、最初の列
（または行）のスルーホール２０の右側地点ｘ１に位置
決めする。この状態で、制御装置８は光源５を駆動し、
グリーンシート２の下面側に照明光を照射させる。同時
に、カメラ６に撮像開始を指示する。

【００３０】すると、図７（ｃ）に示すようにカメラ６
の視野５０で最初の列（または行）のスルーホール２０
の平面画像５１が撮像される。この撮像したスルーホー
ル２０の平面画像５１は画像認識部７に入力される。

【００３１】そこで、画像認識部７はグリーンシート２
の平面画像５１を走査し、スルーホール２０の数をカウ
ントし、カウント値が規定数に一致しない時、またはス
ルーホール２０の形状が許容範囲内に収まっていない時
のいずれかの条件で、当該列におけるスルーホール２０
に欠陥があることを判定する。

【００３２】ここで、画像認識部７が行う穴面積の判定
方法について説明すると、例えば図４に示したように滓
１１がスルーホール２０に付着していた場合、それを撮
像した画像は滓１１の付着部位に応じて図８に示すよう
なものとなる。すなわち、滓１１が付着している部分は
黒、付着していない部分は白の画像になる。

【００３３】そこで、この画像を１つのスルーホール２
０につきピッチデータで示される間隔だけ離れた列方向
の２つの位置ｘ１，ｘ２で撮像し、その位置ｘ１，ｘ２
に対応する走査ライン１４上で走査する。すると、黒部
分が多い位置では信号レベルは小さくなり、白部分が多
い位置では信号レベルは大きくなるので、この信号レベ
ルの大きさによってスルーホール２０の面積を判定す
る。この結果、信号レベルの大きさが許容範囲以上であ
った場合は、白部分が許容範囲以上存在することになる
ので、穴詰まりが生じていない正常なスルーホールであ
ると判定する。

【００３４】しかし、信号レベルの大きさが許容範囲未
満であった場合は、黒部分が許容範囲以上存在すること
になるので、滓１１等の付着によって穴詰まりが生じて
いる欠陥スルーホールであると判定する。

【００３５】画像認識部７はその認識結果を制御装置８
に通知する。そこで、制御装置８は通知された正常スル
ーホール、欠陥スルーホールの数をカウントする。

【００３６】このようにして１列のスルーホール２０の
正常スルーホール、欠陥スルーホールの数が判明したな
らば、制御装置８は次の列およびそれ以降のスルーホー
ルを検査すべく、ピッチデータに従いＸテーブル３を順
次移動し、図６に示すように次の列のスルーホール２０
の検査位置ｘ３，ｘ４、ｘ５，ｘ６がカメラ６の視野に
入るように順次位置決めし、その平面画像をカメラ６に
撮像させる。

【００３７】そして、前記と同様にして画像認識部７に
穴詰まりの有無を判定させ、さらに正常スルーホール、
欠陥スルーホールの数を通知させる。

【００３８】そして、検査対象の全部の列の正常スルー
ホール、欠陥スルーホールの数が得られたならば、正常
スルーホールのカウント値が予め設定されている穴数の
規定データと一致するかどうかを調べ、一致しなかった
場合は、当該グリーンシートには滓１１等にによって穴
詰まりを起こしたスルーホールが存在するか、余分なス
ルーホールが明いている等の理由によって欠陥であると
判定する。

【００３９】このようにグリーンシート２のスルーホー
ルピッチに対応してＸテーブル３をピッチ送りすること
により、スルーホール２０が形成された以内部分は画像
認識処理を実施しなくてもよいため、短時間で１枚のグ
リーンシート２の検査を終えることができる。

【００４０】この場合、図６（ｂ）に示すように、スル
ーホール２０の中心位置を検査位置に設定することが考
えられるが、この場合は図８（ａ），（ｃ）のように片
側に寄った滓１１は検出できないため、精度が期待でき
ない。しかし、上記説明のように、１つのスルーホール
につき２つの検査位置を設定した場合は、このような穴
詰まりを正確に検出し、精度を高めることができる。

【００４１】また、スルーホール２０のピッチ変更に対
しては、ピッチデータメモリ１２に記憶させるピッチデ
ータを変更するのみで極めて容易に対処するこできる。

【００４２】さらに、透過像を利用しているため、遮光
マスク自体が不要になる。

【００４３】なお、上記実施例においては、欠陥ありの
グリーンシートを全ての列または行のスルーホールの検
査を行った段階で判定しているが、その判定は１列また
は１行単位で行うようにし、１列または１行単位での欠
陥スルーホールのカウント数が規定数以上になった場合
は、その時点で欠陥グリーンシートであると判定しても
よい。この方が処理速度が向上する。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
数のスルーホールが形成された検査対象のグリーンシー
トの一方の平面を光源によって照らしたうえ、列方向ま
たは行方向のスルーホールの形成間隔を示すピッチデー
タに従った間隔で検査対象のグリーンシートを列方向ま
たは行方向に移動させ、その１ピッチ移動毎に、前記光
源の透過照明光によって形成されるグリーンシートの平
面画像を撮像手段によって撮像し、その撮像したグリー
ンシートの１ピッチ移動毎の平面画像をスルーホールの
列方向または行方向に走査し、列方向または行方向のス
ルーホールの数を算出し、算出したスルーホールの数が
規定数に一致するか否かによってスルーホールの欠陥の
有無を判定するようにしたものである。

【００４５】このため、スルーホールが明けられた部分
のみを検査することになり、検査を高速に行うことがで
きる。

【００４６】また、スルーホールのピッチ変更に対して
もピッチデータを変更するのみで極めて容易に対処する
こできる。

【００４７】さらに、透過像を利用しているため、遮光
マスク自体が不要になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスルーホール検査装置の一実施例を示
す斜視図である。

【図２】グリーンシートの平面図である。

【図３】グリーンシートとカメラの走査方向を一致させ
る機構の説明図である。

【図４】カメラ、スルーホール、光源の関係を示す説明
図である。

【図５】図１の検査装置のブロック構成図である。

【図６】グリーンシートのピッチ送り動作を示す説明図
である。

【図７】検査対象スルーホールとカメラの視野の関係等
を示す説明図である。

【図８】欠陥検出状態の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…検査装置、２…グリーンシート、３…Ｘテーブル、
４…グリーンシート供給/収納装置、５…光源、６…カ
メラ、７…画像認識部、８…制御装置、２０…スルーホ
ール、１１…滓、５０…視野。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 賢一 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立コンピュータエレクトロニクス内 (72)発明者 小泉 樹則 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のスルーホールが形成された検査対
   象のグリーンシートの一方の平面を光源によって照らし
   たうえ、列方向または行方向のスルーホールの形成間隔
   を示すピッチデータに従った間隔で検査対象のグリーン
   シートを列方向または行方向に移動させ、その１ピッチ
   移動毎に、前記光源の透過照明光によって形成されるグ
   リーンシートの平面画像を撮像手段によって撮像し、そ
   の撮像したグリーンシートの１ピッチ移動毎の平面画像
   をスルーホールの列方向または行方向に走査し、列方向
   または行方向のスルーホールの数を算出し、算出したス
   ルーホールの数が規定数に一致するか否かによってスル
   ーホールの欠陥の有無を判定することを特徴とするスル
   ーホール検査方法。
2. 【請求項２】 前記ピッチデータは、１列または１行の
   スルーホールに対して撮像手段の中心視野が少なくとも
   ２つの位置で位置決めされるように設定されていること
   を特徴とする請求項１記載のスルーホール検査方法。
3. 【請求項３】 多数のスルーホールが形成された検査対
   象のグリーンシートを保持するテーブルと、このテーブ
   ルに保持されたグリーンシートの一方の平面を照らす光
   源と、列方向または行方向のスルーホールの形成間隔を
   示すピッチデータを記憶した記憶手段と、検査に際して
   前記記憶手段からピッチデータを読出し、前記テーブル
   を該ピッチデータに従った間隔で列方向または行方向に
   移動させる制御手段と、この制御手段によるテーブルの
   １ピッチ移動毎に、前記光源の透過照明光によって形成
   されるグリーンシートの平面画像を撮像する撮像手段
   と、この撮像手段によって撮像したグリーンシートの１
   ピッチ移動毎の平面画像をスルーホールの列方向または
   行方向に走査し、列方向または行方向のスルーホールの
   数を算出し、算出したスルーホールの数が規定数に一致
   しない時は欠陥があることを判定する判定手段とから成
   るスルーホール検査装置。
4. 【請求項４】 スルーホールの列方向または行方向と、
   撮像手段の走査方向とのずれを、グリーンシートの一部
   に設けられた基準穴の像によって検出し、その検出結果
   によって撮像手段の走査方向とスルーホールの列方向ま
   たは行方向とが一致するように前記撮像手段の姿勢を補
   正する補正機構を設けたことを特徴とする請求項３記載
   のスルーホール検査装置。
5. 【請求項５】 前記ピッチデータは、１列または１行の
   スルーホールに対して前記撮像手段の中心視野が少なく
   とも２つの位置で位置決めされるように設定されている
   ことを特徴とする請求項３または４記載のスルーホール
   検査装置。