JPH11312242A - 検査状況表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査状況をリアルタイムで確認する。 【解決手段】 表示装置の検査状況表示画面には検査ワ
ークと相似なワーク画像１が表示される。検査ワーク上
の現在検査が行われている検査領域に対応したワーク画
像上の位置に、マーク３，４，５が検査状況毎に色分け
して表示される。画像取り込み中の領域についてはマー
ク３が表示され、一次検査中の領域についてはマーク４
が表示され、二次検査中の領域についてはマーク５が表
示される。検査領域内に欠陥が検出された場合、検査領
域内の欠陥の位置に対応するワーク画像上の位置にＮＧ
マーク６を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検査ワークをカメ
ラで撮像して自動的に検査する検査装置に係り、特に検
査ワークの検査状況を表示する検査状況表示方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＩＣ、ＬＳＩの多ピン化要求
に適した実装技術として、ＰＧＡ（Pin Grid Array）が
知られている。ＰＧＡは、チップを付けるパッケージの
ベースとしてセラミック基板を用い、リード線の取り出
し位置まで配線を行っている。このセラミック基板を作
るために、アルミナ粉末を液状のバインダで練り合わせ
てシート状にしたグリーンシートと呼ばれるものが使用
され、このグリーンシート上に高融点の金属を含むペー
ストがスクリーン印刷される。そして、このようなシー
トを必要枚数積み重ねて焼成することにより、グリーン
シートを焼結させると共にペーストを金属化させる、い
わゆる同時焼成が行われる。

【０００３】このようなグリーンシートでは、パターン
形成後に顕微鏡を用いて人間により目視でパターンの検
査が行われる。ところが、微細なパターンを目視で検査
するには、熟練を要すると共に目を酷使するため、グリ
ーンシート等に形成されたパターンをＴＶカメラで撮像
して自動的に検査する技術が提案されている（例えば、
特開平６−２７３１３２号公報、特開平７−１１０８６
３号公報）。

【０００４】図６、図７は特開平６−２７３１３２号公
報に記載された断線を検出する従来の検査方法を説明す
るための図である。良品と判定された被測定パターンを
撮像することによって作成されたマスタパターンは、パ
ターンエッジを示す直線の集合として登録される。ま
た、被測定パターンは、パターンを撮像した濃淡画像か
ら抽出したパターンエッジを示すエッジデータ（エッジ
座標）の集合として入力される。そして、抽出した被測
定パターンのエッジデータｎ１、ｎ２、ｎ３・・・とマ
スタパターンの直線との対応付けを行う。この対応付け
を行うために、図６に示すように、マスタパターンの連
続する直線Ａ１とＡ２、Ａ２とＡ３・・・がつくる角を
それぞれ２等分する２等分線Ａ２’、Ａ３’・・・を求
める。

【０００５】この２等分線Ａ２’、Ａ３’・・・によっ
てマスタパターンの直線Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・の周囲
は、各直線にそれぞれ所属する領域に分割される。これ
により、各領域内に存在する被測定パターンのエッジデ
ータｎ１、ｎ２、ｎ３・・・は、その領域が属するマス
タパターンの直線Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・とそれぞれ対
応付けられたことになる。例えば図６において、エッジ
データｎ１〜ｎ３は、直線Ａ１と対応付けられ、データ
ｎ４〜ｎ６は、直線Ａ２と対応付けられる。次に、被測
定パターンのエッジデータとマスタパターンとを比較
し、被測定パターンが断線しているかどうかを検査す
る。

【０００６】この検査は、図７に示すように、被測定パ
ターンの連結したエッジデータｎ１〜ｎ９を追跡するこ
とによりパターンエッジを追跡するラベリング処理によ
って実現される。このとき、被測定パターンの先端に生
じた断線により、この断線部でエッジデータが連結しな
いため、マスタパターンの直線Ａ３〜Ａ５に対応するエ
ッジデータが存在しない。こうして、被測定パターンの
断線を検出することができる。

【０００７】図８は特開平６−２７３１３２号公報に記
載された短絡を検出する従来の検査方法を説明するため
の図である。まず、マスタパターンと被測定パターンを
所定の大きさに切り出した検査領域２０において、被測
定パターンの連結したエッジデータを追跡する。これに
より、被測定パターンの各エッジデータは、ｎ１〜ｎ１
８と順次ラベリングされる。しかし、パターンエッジを
示す対向する２直線からなるマスタパターンＭａと同じ
く対向する２直線からなるマスタパターンＭｂには、エ
ッジデータｎ８、ｎ１７は登録されていない。こうし
て、被測定パターンの短絡を検出することができる。

【０００８】図９は特開平７−１１０８６３号公報に記
載された欠損あるいは突起を検出する従来の検査方法を
説明するための図である。まず、中心線Ｌに垂直な垂線
を引いて、この垂線がマスタパターンのエッジを示す直
線Ａ１、Ａ２と交わる交点間の長さをマスタパターンの
幅Ｗ０として予め求めておく。次に、実際の検査では、
被測定パターンのエッジデータｎからマスタパターンの
中心線Ｌに対して垂線を下ろすことにより、対向するエ
ッジデータ間の距離を求める。これが、被測定パターン
の幅Ｗであり、これをマスタパターンの幅Ｗ０と比較す
ることにより、被測定パターンの欠損あるいは突起を検
出する。

【０００９】ところが、このような検査方法を用いるパ
ターン検査装置では、被測定パターンの全体にわたって
マスタパターンとの比較による詳細な検査をソフトウェ
アで行うため、パターン検査に時間がかかるという問題
点があった。そこで、短時間で検査が可能なパターン検
査装置が提案されている（特願平８−３０２８０７
号）。特願平８−３０２８０７号に開示されたパターン
検査装置では、ハードウェアによって被測定パターンの
欠陥候補を検出し（一次検査）、検出した欠陥候補を含
む所定の小領域だけソフトウェアによって検査するので
（二次検査）、被測定パターンの欠陥を従来よりも高速
に検査することができる。しかし、以上のようなパター
ン検査装置の何れにおいても、検査終了後に検査結果を
表示するだけなので、検査領域の位置や実行中の検査の
種類など随時変化している検査状況を検査中に確認する
ことはできない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のパ
ターン検査装置では、検査中に検査状況を確認すること
ができないという問題点があった。本発明は、上記課題
を解決するためになされたもので、検査状況をリアルタ
イムで確認することができる検査状況表示方法を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の検査状況表示方
法は、請求項１に記載のように、表示装置の画面上に検
査ワークに相当するワーク画像を表示し、上記検査ワー
ク上の検査実行単位である検査領域に対応した上記ワー
ク画像上の位置に、該検査領域の検査状況を表すマーク
を表示するようにしたものである。このように、検査領
域に対応したワーク画像上の位置に該検査領域の検査状
況を表すマークを表示することにより、現在の検査状況
を容易に知ることができる。また、請求項２に記載のよ
うに、上記検査状況を表すマークとして上記検査領域の
外縁を示す枠状のマークを表示し、検査状況毎に線種を
変えて表示するようにしたものである。また、請求項３
に記載のように、上記検査状況を表すマークとして上記
検査領域の外縁を示す枠状のマークを表示し、検査状況
毎に色分けして表示するようにしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施
の形態を示すパターン検査装置のブロック図である。図
１において、１１は検査ワークとなるグリーンシート、
１２はグリーンシート１１上に形成された独立したパタ
ーン群となるピース、１３はグリーンシート１１を載せ
るＸ−Ｙテーブル、１４はグリーンシート１１を撮像す
るラインセンサカメラ、１５は被測定パターンの欠陥候
補を検出して、この欠陥候補の位置を示すアドレス情報
を出力する第１の画像処理装置、１６はこのアドレス情
報により欠陥候補を含む所定の領域について、被測定パ
ターンとマスタパターンの誤差を求め、被測定パターン
を検査する第２の画像処理装置、１７は装置全体を制御
するホストコンピュータ、１８は検査状況を表示するた
めの表示装置である。グリーンシート１１上には、横Ｎ
個×縦Ｍ個（Ｎ、Ｍは１以上の整数）のマトリクス状に
配置されたピース１２が印刷されている。通常、ピース
１２は、同一パターンであり、１ピースが例えばＩＣ１
個に相当する。

【００１３】次に、このようなパターン検査装置の動作
を説明する。最初に、検査の前に予め作成しておくマス
タパターンについて説明する。ホストコンピュータ１７
は、ＣＡＤ（Computer Aided Design ）システムによっ
て作成され例えば磁気ディスクに書き込まれたグリーン
シートの設計値データ（以下、ＣＡＤデータとする）を
図示しない磁気ディスク装置によって読み出す。そし
て、読み出したＣＡＤデータからパターンのエッジデー
タを抽出し、これを検査の基準となる第１のマスタパタ
ーンとする。この抽出した第１のマスタパターンのエッ
ジデータは、パターンエッジを示す直線の集合である。

【００１４】なお、上記ＣＡＤデータに基づいて、グリ
ーンシート１１が作製されシート１１上にパターンがス
クリーン印刷されることは言うまでもない。次に、ホス
トコンピュータ１７は、第１のマスタパターンから欠損
又は断線検出用の第２のマスタパターン、突起又は短絡
検出用の第３のマスタパターンを以下のように作成す
る。図２は第２、第３のマスタパターンの作成方法を説
明するための図であり、第１のマスタパターンの一部を
示している。

【００１５】まず、図２（ａ）に示すように、第１のマ
スタパターンをその中心線と直角の方向に収縮させて、
第２のマスタパターンＭ１を作成する。これは、第１の
マスタパターンの両エッジを示す対向する直線Ａ１とＡ
４（中心線はＬ１）の間隔、及びＡ２とＡ３（中心線は
Ｌ２）の間隔を狭くして第１のマスタパターンを細らせ
ることにより作成することができる。

【００１６】続いて、図２（ｂ）に示すように、第１の
マスタパターンをその中心線と直角の方向に膨張させ
て、第３のマスタパターンＭ２を作成する。これは、第
１のマスタパターンの両エッジを示す対向する直線Ａ５
とＡ８（中心線はＬ３）、Ａ６とＡ７（中心線はＬ
４）、Ａ９とＡ１２（中心線はＬ５）及びＡ１０とＡ１
１（中心線はＬ６）の間隔をそれぞれ広くして第１のマ
スタパターンを太らせることにより作成することができ
る。

【００１７】ただし、実際に第３のマスタパターンＭ２
になるのは、直線Ａ５〜Ａ８からなるマスタパターンＭ
ａと、直線Ａ９〜Ａ１２からなるマスタパターンＭｂを
それぞれ膨張処理して生じた２つのパターンに挟まれた
領域（パターンが存在しない基材の部分）である。な
お、被測定パターンとの位置合わせに使用する位置決め
マークについては、膨張、収縮処理を実施しない。

【００１８】次に、被測定パターンの検査について説明
する。図３は表示装置１８の検査状況表示画面の様子を
示す図である。図３において、１は表示装置１８の検査
状況表示画面に表示された、グリーンシート１１と相似
なワーク画像、２は各ピース１２に対応したピース画像
である。なお、図３（ｂ）〜図３（ｇ）では、ワーク画
像１のうち検査対象ピースに対応する１つのピース画像
２のみを示している。ホストコンピュータ１７は、図３
（ａ）に示すように、グリーンシート１１に対応するワ
ーク画像１を表示装置１８に表示させる。このワーク画
像１は上述した第１のマスタパターンを基に作成するこ
とができる。

【００１９】また、ホストコンピュータ１７には、ピー
ス１２の横の個数Ｎ、縦の個数Ｍ、ピース１２の間隔な
どグリーンシート１１上におけるピース１２の位置と、
各ピース１２内における検査領域とが予め登録されてい
る。このとき、１ピース全体を検査領域としてもよい
が、本実施の形態ではピース１２を３分割して、その各
々を検査領域としている。

【００２０】図４はパターン検査装置における処理の流
れを示す図である。なお、本実施の形態では、第１の画
像処理装置１５が３つの処理を並列に行うことができる
ものとして説明する。まず、ホストコンピュータ１７
は、検査対象ピースの検査領域Ａの画像取り込みを第１
の画像処理装置１５に指示すると共に、検査対象ピース
上の検査領域Ａに対応するピース画像２上の位置に、画
像入力中であることを示すマーク３を表示させる（図３
（ｂ））。このマーク３は、検査領域Ａの外縁を示す例
えば黄色の枠である。

【００２１】第１の画像処理装置１５は、検査対象ピー
スの検査領域Ａ上にセットされたラインセンサカメラ１
４から出力された濃淡画像をディジタル化して、図示し
ない内部の画像メモリにいったん記憶する。カメラ１４
はＸ方向に画素が配列されたラインセンサなので、Ｘ−
Ｙテーブル１３がコンピュータ１７の指示に応じてＹ方
向に移動することにより、２次元の画像データが画像メ
モリに記憶される。検査領域Ａの画像取り込み終了後、
Ｘ−Ｙテーブル１３は、ラインセンサカメラ１４が検査
対象ピースの検査領域Ｂ上に位置するように移動する。

【００２２】次に、第１の画像処理装置１５は、検査領
域Ａの一次検査を開始する。ホストコンピュータ１７
は、検査対象ピース上の検査領域Ａに対応するピース画
像２上の位置に、一次検査中であることを示すマーク４
を表示させる（図３（ｃ））。このマーク４は、検査領
域Ａの外縁を示す例えば緑色の枠である。同時に、ホス
トコンピュータ１７は、検査対象ピースの検査領域Ｂの
画像取り込みを第１の画像処理装置１５に指示し、検査
対象ピース上の検査領域Ｂに対応するピース画像２上の
位置に、画像入力中であることを示すマーク３を表示さ
せる。

【００２３】Ｘ−Ｙテーブル１３、ラインセンサカメラ
１４及び第１の画像処理装置１５による検査領域Ｂの画
像取り込みは領域Ａと同様に行われ、領域Ｂの画像取り
込み終了後、Ｘ−Ｙテーブル１３は、ラインセンサカメ
ラ１４が検査対象ピースの検査領域Ｃ上に位置するよう
に移動する。

【００２４】ここで、一次検査の方法について説明す
る。まず、第１の画像処理装置１５は、画像メモリに記
憶した被測定パターンの位置決めマークとマスタパター
ンの位置決めマークの位置が一致するように、マスタパ
ターンと被測定パターンの位置合わせを行う。続いて、
第１の画像処理装置１５は、位置合わせを行った後の被
測定パターンの濃淡画像を２値化する。そして、第１の
画像処理装置１５は、２値画像中の連結した画素に同じ
ラベル（名前）を与えるラベリング処理により、被測定
パターンのエッジを示すエッジデータを２値画像から抽
出する。

【００２５】次に、第１の画像処理装置１５は、こうし
て抽出した被測定パターンと第２、第３のマスタパター
ンとを比較して被測定パターンの欠陥候補を検出する。
図５はこの検査方法を説明するための図である。

【００２６】まず、図５（ａ）に示すように、被測定パ
ターンと第２のマスタパターンＭ１を比較する。エッジ
データｎの集合からなる被測定パターンＰと第２のマス
タパターンＭ１の論理積をとると、この論理積の結果
は、被測定パターンＰに欠損や断線があるか否かによっ
て異なる。例えば、各エッジデータがその値として
「１」を有し、同様にマスタパターンＭ１が「１」を有
するとき、被測定パターンＰに欠損や断線がない場合
は、被測定パターンＰとマスタパターンＭ１が重なるこ
とがないので、論理積の結果は「０」となる。

【００２７】これに対し、エッジデータｎ１〜ｎ３のよ
うに被測定パターンＰに欠損があると、この部分で被測
定パターンＰとマスタパターンＭ１が重なるので、論理
積の結果が「１」となる。これは、被測定パターンに断
線がある場合も同様である。こうして、被測定パターン
の欠損あるいは断線を検出することができる。そして、
画像処理装置１５は、論理積の結果が「１」となって欠
陥候補と認識した位置（図５（ａ）では、エッジデータ
ｎ２の位置）を記憶する。

【００２８】続いて、図５（ｂ）に示すように、被測定
パターンと第３のマスタパターンＭ２を比較する。上記
と同様に、被測定パターンＰａ、Ｐｂと第３のマスタパ
ターンＭ２の論理積をとると、この論理積の結果は、被
測定パターンＰａ、Ｐｂに突起や短絡があるか否かによ
って異なる。つまり、被測定パターンＰａ、Ｐｂに突起
や短絡がない場合は、論理積の結果は「０」となる。

【００２９】また、エッジデータｎ４〜ｎ６のように被
測定パターンＰａに突起があると、この部分で被測定パ
ターンＰａとマスタパターンＭ２が重なるので、論理積
の結果が「１」となる。同様に、エッジデータｎ７、ｎ
８のように被測定パターンＰａ、Ｐｂが短絡している
と、論理積の結果が「１」となる。こうして、被測定パ
ターンの突起あるいは短絡を検出することができる。そ
して、画像処理装置１５は、論理積の結果が「１」とな
って欠陥候補と認識した位置（図５（ｂ）では、エッジ
データｎ５、ｎ７、ｎ８の位置）を記憶する。

【００３０】以上のような一次検査を検査領域Ａ全体に
ついて行えばよい。次に、第１の画像処理装置１５は、
検査領域Ａ内の欠陥候補の位置をアドレス情報として第
２の画像処理装置１６に転送すると共に、検査領域Ｂの
一次検査を開始する。第２の画像処理装置１６は、第１
の画像処理装置１５から送られたアドレス情報に基づ
き、検出された欠陥を中心とする所定の大きさの領域に
ついて、被測定パターンと上記第１のマスタパターンを
比較して誤差を求めることにより二次検査を行う。この
検査の方法は、前述した図６〜図９の方法と同様であ
る。

【００３１】ホストコンピュータ１７は、検査領域Ａに
対応するピース画像２上の位置に、二次検査中であるこ
とを示すマーク５を表示させる（図３（ｄ））。このマ
ーク５は、検査領域Ａの外縁を示す例えば青色の枠であ
る。同時に、ホストコンピュータ１７は、検査領域Ｂに
対応するピース画像２上の位置に、一次検査中であるこ
とを示すマーク４を表示させ、検査領域Ｃの画像取り込
みを第１の画像処理装置１５に指示し、検査領域Ｃに対
応するピース画像２上の位置に、画像入力中であること
を示すマーク３を表示させる。

【００３２】Ｘ−Ｙテーブル１３、ラインセンサカメラ
１４及び第１の画像処理装置１５による検査領域Ｃの画
像取り込みは領域Ａと同様に行われ、領域Ｃの画像取り
込み終了後、Ｘ−Ｙテーブル１３は、ラインセンサカメ
ラ１４が次の検査対象ピースの検査領域Ａ上に位置する
ように移動する。

【００３３】検査領域Ａの二次検査を終えた第２の画像
処理装置１６は、検査結果をホストコンピュータ１７に
転送する。この検査結果を受け取ったホストコンピュー
タ１７は、検査領域Ａ内に欠陥が検出された場合、検査
領域Ａ内の欠陥の位置に対応するピース画像２上の位置
に、例えば赤色のＮＧマーク６を表示させる（図３
（ｅ））。

【００３４】検査領域Ｂの一次検査を終えた第１の画像
処理装置１５は、検査領域Ｂ内の欠陥候補の位置をアド
レス情報として第２の画像処理装置１６に転送すると共
に、検査領域Ｃの一次検査を開始する。第２の画像処理
装置１６は、第１の画像処理装置１５から送られたアド
レス情報に基づき、検査領域Ｂの二次検査を行う。

【００３５】ホストコンピュータ１７は、検査領域Ｂに
対応するピース画像２上の位置に、二次検査中であるこ
とを示すマーク５を表示させ、検査領域Ｃに対応するピ
ース画像２上の位置に、一次検査中であることを示すマ
ーク４を表示させる（図３（ｅ））。検査領域Ｂの二次
検査を終えた第２の画像処理装置１６は、検査結果をホ
ストコンピュータ１７に転送し、検査結果を受け取った
ホストコンピュータ１７は、検査領域Ｂ内に欠陥が検出
された場合、検査領域Ｂ内の欠陥の位置に対応するピー
ス画像２上の位置にＮＧマーク６を表示させる（図３
（ｆ））。

【００３６】検査領域Ｃの一次検査を終えた第１の画像
処理装置１５は、検査領域Ｃ内の欠陥候補の位置をアド
レス情報として第２の画像処理装置１６に転送し、第２
の画像処理装置１６は、このアドレス情報に基づき検査
領域Ｃの二次検査を行う。ホストコンピュータ１７は、
検査領域Ｃに対応するピース画像２上の位置に、二次検
査中であることを示すマーク５を表示させる（図３
（ｆ））。

【００３７】検査領域Ｃの二次検査を終えた第２の画像
処理装置１６は、検査結果をホストコンピュータ１７に
転送し、検査結果を受け取ったホストコンピュータ１７
は、検査領域Ｃ内に欠陥が検出された場合、検査領域Ｃ
内の欠陥の位置に対応するピース画像２上の位置にＮＧ
マーク６を表示させる（図３（ｇ））。こうして、１つ
のピース１２の検査が終了した後、次の検査対象ピース
の検査領域Ａの画像取り込みを上記と同様に開始する。
なお、検査対象ピースが別のピース１２に移っても、前
の検査対象ピースの検査結果（図３（ｇ））は表示され
たままである。

【００３８】本実施の形態では、検査対象ピースを単数
としたが、図１のようにカメラ１４を複数設けて、第
１、第２の画像処理装置１５，１６もカメラ１４の台数
分だけ用意すれば、複数の検査対象ピースを同時に検査
することができる。また、本実施の形態では、グリーン
シートを検査ワークとするパターン検査装置を例にとっ
て説明したが、これに限るものではなく、他の検査装置
に本発明を適用してもよいことは言うまでもない。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１に記載のよう
に、検査ワークと相似なワーク画像を表示し、検査領域
に対応したワーク画像上の位置に該検査領域の検査状況
を表すマークを表示するので、現在検査が行われている
検査領域の位置や実行中の検査の種類あるいは現在まで
の検査結果等の検査状況をリアルタイムに、かつ容易に
確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態を示すパターン検査装置
のブロック図である。

【図２】 第２、第３のマスタパターンの作成方法を説
明するための図である。

【図３】 表示装置の検査状況表示画面の様子を示す図
である。

【図４】 パターン検査装置における処理の流れを説明
するための図である。

【図５】 第２、第３のマスタパターンとの比較による
検査方法を説明するための図である。

【図６】 断線を検出する従来の検査方法を説明するた
めの図である。

【図７】 断線を検出する従来の検査方法を説明するた
めの図である。

【図８】 短絡を検出する従来の検査方法を説明するた
めの図である。

【図９】 欠損あるいは突起を検出する従来の検査方法
を説明するための図である。

【符号の説明】

１…ワーク画像、２…ピース画像、３、４、５…マー
ク、６…ＮＧマーク、１１…グリーンシート、１２…ピ
ース、１３…Ｘ−Ｙテーブル、１４…ラインセンサカメ
ラ、１５…第１の画像処理装置、１６…第２の画像処理
装置、１７…ホストコンピュータ、１８…表示装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査ワークをカメラで撮像して自動的に
   検査する検査装置において、該検査ワークの検査状況を
   表示する検査状況表示方法であって、 表示装置の画面上に検査ワークに相当するワーク画像を
   表示し、 前記検査ワーク上の検査実行単位である検査領域に対応
   した前記ワーク画像上の位置に、該検査領域の検査状況
   を表すマークを表示することを特徴とする検査状況表示
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の検査状況表示方法におい
   て、 前記検査状況を表すマークとして前記検査領域の外縁を
   示す枠状のマークを表示し、検査状況毎に線種を変えて
   表示することを特徴とする検査状況表示方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の検査状況表示方法におい
   て、 前記検査状況を表すマークとして前記検査領域の外縁を
   示す枠状のマークを表示し、検査状況毎に色分けして表
   示することを特徴とする検査状況表示方法。