JPS62126332A - 回路基板の配線パターン検出装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電子部品における回路基板の配線パターンの
欠陥の自動検出に係り、特にプリント基板の配線パター
ンの欠陥を自動検出するのに好適な方法に関する。

〔発明の背景〕

従来、プリント基板やレジストパターンあるいはセラミ
ック基板の配線パターン検出法として、配線面に紫等、
短波長の強い光を照射すると、基材やレジストから蛍光
が発生することが判り、これを検出することによって、
検出対象である配線パターンのネガチブ偉を得、これ釦
よりパターン検出を行う方法が、特開昭５９−２３２３
４４号配線パターン検出装置として知られている。

この場合、プリント基板やレジストパターンあるいはセ
ラミック基板から蛍光を発生させるための励起光の光源
として素糸の高輝度光源の超高圧水銀燈、クセノ／ラン
プ粘よびレーザを用いている。また、プリント基板やレ
ジストパターンあるいはセラミック基板から発生ずる蛍
光の像を検出する検出器としてＴＶ左カメラすニアセン
サ、ホトマルを使用している。

ところで蛍光は励起光に比べて微弱である。

そのため検出器としてリニアセンサを用いる場合、リニ
アセンサの受光部の蓄積時間はＴＶカメラに比べて小さ
く光源として超高圧水銀燈では光量は少ないため、高出
力レーザが必要となる。

光源としてレーザを用いる場合、その波長が問題となる
。一般にプリント基板の基相に使用するポリイミドとエ
ポキシでは、基材から発生する蛍光量が最も太き（なる
励起光の波長帯域が異ｆｃる。例えば、基材がポリイミ
ドの場合。

発生する蛍光の最も強い波長成分は５７０１ｍである。

その波長の蛍光を発生させるための励起光の効率は第３
図に示すようになっており、波長５００ｒＬｒｎの励起
光が最も強く蛍光を発生することがわかる。一方基材が
エポキシの場合０発生する蛍光の最も強い波長成分は４
４０ｎｍである。その波長の蛍光を発生させるための励
起光の効率は第４図に示すよ５にそのビーク力ｔ３８０
１ｍとなっており、この波長による励起光が最も蛍光の
発生量が大きいことがわかる。

光源が超高圧水銀燈の場合、その波長成分は３００ルｍ
から４５０ルｍの間にいくつかのピーク値をもっており
、適当なフィルタを使用することによって、基材がポリ
イミドの場合、エポキシの場合それぞれ第３図、第４図
の波長成分を持った励起光を選択できる。

ところが光源がレーザの場合、基材がポリ・イミドのと
きはＡ「レーザを使用し、波長を４８８ｎｍにすること
によって適当な励起光を得ることができる。しかし、基
材がエポキシのとき波長が３００ｙＬ！ａから４００ｒ
Ｌｍに対応するレーザとしてはＡｒレーザ、　Ｈｅ−Ｃ
ｄレーザがあるがそれぞれ出力は小さい。従って検出器
で検出できる程度の蛍光を発生する励起光を得ることが
できない。

このように光源としてレーザな用いる場合。

同一の光源、同一の波長で、それぞれ基材がポリイミド
、エポキシの場合に各々最適な励起光を得ることができ
ないという問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的Ｃマ、上記した従来技術の欠点をなくシ、
基材から発生する蛍光が最も強くなる励起光の波長帯域
が異なる基材に対し、同一のレーザ光源及び同一のレー
ザ波長を用いて、蛍光をイ健出し、配線パターンの欠陥
を自動検出する方法を提供することにある。

〔発明の概要） 本発明は、プリント基板の配線パターンに素糸の励起光
を照明し基材から発生する蛍光を検出してパターン検出
する際、光源として同一レーザの同一波長の励起光を使
用し、プリント基板の基材の材質及び組成が異なり、基
材の励起光の波長帯域が異ｔ【る場合、励起光のプリン
ト基板上の照度を変化させることによって、基材から発
生する蛍光量を１＝Ｊ−にすることにより、パターン検
出しようとするものである。

プリント基板の基材の材質及び組成が異なる場合、基材
から発生する蛍光が最大となる励起光の波長は、材質及
び組成により異なるが、それとは異なる波長の励起光に
よっても、蛍光量は少な（なるが基材から蛍光が発生す
る。また基材から発生する蛍光は、励起光の光量の増大
に応じて増加する。そこで光源として同一レーザの同一
波長の励起光を用い、材質及び組成の異なる基材に対し
てその励起光の光量を変化させることにより、基材から
発生する蛍光を同一レベルにしてバター／検出しようと
するものである。

励起光の照度を変化させる方法としては、レー。

ザ光源の出力を変化させるまプ：は、ゴリ：′ト基板上
にレーザ光を射光する際、その集光面積を光学系によっ
て変化させる方法がある。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図について詳細に説明す
る。

第１Ｖにおけるプリント基板検出装置は、プリント基板
ｌ、グイクロイックミラー２．黄色フィルタ３．結像レ
ンズ４．ＣＣＤリニリニアセンサ第１シリンドリカルレ
ンズ６　、Ｊ　２シリンドリカルレンズ７．Ａ「レーザ
８とから構成されている。

本実施例において、　Ａｒレーザ８のレーザ光９は波長
４Ｒ８ｎｍのものを使用する。、またプリント基板１は
基材がそれぞれ、ポリイミド又はエポキシからなるもの
を検査できるものとする。

次にパターン検出法について述べる。第１図においてｆ
ａ）はプリント基板検査装賀の正面図。

（ｂ）は平面図である。Ａｒレーザ８のレーザ光９は第
２７リンドリカルレンズ７で、プリント基板ｌの平面と
平行の方向に拡大しレーザ光１ｏを得る。そして、レー
ザ光１０を第１シリンドリカルレンズ６でプリント基板
１の平面と垂直の方向に縮小しレーザ光１１を得る。こ
れによりレーザ光１１の光軸に垂直な断面の形状はプリ
ント基板の平面に平行な方向に長い矩形となる。そして
レーザ光！ｌをダイクロイックミラー２で９００光路変
更し、光路変更されたレーザ光１２をプリント基板１に
照射する。ここでダイクロイックミラー２は紫色系のレ
ーザ光を全反射し、黄色系の蛍光を全透過する波長分光
特性をもったミラーとする。プリント基板ｌでレーザ光
１２は線状の照射面１７に照射される。

ところで、プリント基板１０基材がポリイミドとエポキ
シでは、プリント基板ｌの基材から発生する蛍光が最も
強くなる励起光の波長が。

ポリイミドが第３図、エポキシが第４図とそれぞれ異な
っている。したがってレーザ光１２の波長を４８８１ｍ
とすると第３図に示すようにポリイミドの場合、励起光
の波長として適した波長となっているが、エポキシの場
、合、励起光の波長として適したものとなっていない。

ポリイミドの場合、レーザ光１２の波長が４Ｒ８ｒＬｍ
のとき、プリント基板ｌの線状の照射面１７での照度が
８〜４０ｍｗ／−でＣＣＤ　ＩＪニアセンサ１２で検出
可能な蛍光を得ることができるう一方、基材がエポキシ
の場合レーザ光１２の波長が４８８ｒＬｒｎのとき、第
４図に示すように、励起光の波長として適していないが
、プリント基板ｌの線状の照射面１７での照度を１２０
〜６００ｍｗ／ｍｄにするとＣＣＤリニアセンサＩ２で
ポリイミドと同権度の蛍光を検出することがわかった。

そこで、プリント基板ｌの線状の照射面１７のレーザ光
１２の照度を増加させることによって。

基材がエポキシの場合もパターン検出が可能となる。レ
ーザ光１２の照度を増加させる方法としては、Ａｒレー
ザ８の光臨の出力を増加させる方法と、プリント基板１
のレーザ光１２の線状の照射面１７の長さを光学系によ
って変化させる方法がある。

後者の方法として第２図にその１例を示す。

構成要素のＡ「レーザ８．第１ンリンドリカル１７ンズ
６、ダイクロイックミラー２は第１図と同一である。第
２シリンドリカルレンズ７は、プリント基板ｌの線状の
照射面１７の長さを短くするため、焦点距離の長いレン
ズな使用し、レーザ光の水平方向の拡大率を小さくする
か、または、第２シリンドリカルレンズ７の焦点距離は
同一とし、第２シリントリｈルレンズ２をプリント基板
１に近づける方法とがある。この場合。

エポキシはポリイミドに比べて線状の照射面の長さは１
／１５にする必要がある。

次に、プリント基板ｌのレーザ光１２の線状の照射面１
７の基材部分から発生する蛍光の検出方法を第１図によ
って述べる。基材から発生した蛍光及び、基材及びパタ
ーン表面で反射したレーザ光の合わさった検出光１３は
、ダイクロイックミラー２で蛍光のみを透過させ検出光
Ｉ４を得る。

検出光１４は黄色フィルタ３でダイクロイックミラー２
で完全に除去できなかった反射光成分を遮断し検出光１
５を得る。前記したポリイミドとエポキシの場合のレー
ザ光１２の照度測定時の黄色フィルタは、それぞれＩ５
２．σ５４で、波長５２０ｎｍｌ−Ｊ、上、及び波長５
４０ｒＬｍ以上で全透過となるフィルタを用いて測定１
−だものである。　　　−検出光１５は結像レンズ４で
集光され、集光された検出光１６はＣＣＤリニアセンサ
５の受光面に結像する。ここでＣＣＤリニアセンサ５は
。

そのライン方向がプリント基板ｌのレーザ光１２の線状
の照射面夏７のライン方向に一致している。

従って、プリント基板ｌの線状の照射面１７の蛍光僑が
ＣＣＤリニアセンサ５の受光ｍ■に結儂される。ここで
ＣＣＤリニアセンサ５は、プリント基板ｌの線状の照射
面１７の長さに対応してその画素数を選択する。蛍光像
はＣＣＤリニアセンサ５によって電気信号に変換される
。

第１図において示されていないが、プリント基板ｌはＸ
Ｙテーブルに設置されており、ＣＣＤラインセンサ５の
ライン方向と直角に定速送りされており、ＣＣＤリニア
センサの電気信号によって２次元パターン検出画像が得
られる。

ここで、レーザ光の照明方法として、２つのシリンドリ
カルレンズを直交してレーザ光を集光する方法を述べた
が、ポリゴンミラーあるいはガルバノメータによって、
レーザ光をスポット状にしてプリント基板ｌを走査し、
蛍光をファイバ等を用いてフォトマルで検出する方法を
用いてもよい。このときも、プリント基板上でのレーザ
照度は先程述べた値が必要であるが、レーザをスポット
に絞ってプリント基板ｌを走査するため、レーザ光源自
体の出力は小さくてよいという利点がある。

以上はプリント基板パターンについて述べたがレジスト
パターン等、蛍光を発生する物質により形成されるプリ
ント基板以外のパターンについても適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によればプリント基板の基材から発生する蛍光が
最・も強くなる励起光の波長が異なる基材に対し、励起
光のプリント基板上での照度を変化させることによって
、同一のレーザ光源を用いて１ｉｒｌ−のレーザの波長
で蛍光を検出し。

配線パターンの欠陥を自動検出できるという効果がある
。

小装置の正面図及び半面図、第２図は本実施例の照明系
の平面図、第３図及び第４図は従来のプリント基板の幕
開Ｑつポリイミド及びエポキシから蛍光を発生させる？
、めの励起光の効１・を示す線図である。

ｌ・・・プリント基板。

２・・・ダイクロイックミラー。

３・・・黄色フィルタ６．　４・・・結像レンズ。

５・・（”ＣＤリニア七／す。

（３・・・第１シリンドリカルレンズ。

代理人弁理士　　小　　川　　勝　　男気　１　　閃 （α） 、ヤ （ｂ） 第　？　■ エ　３　図 ミ１艶、ｌす七２−セ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回路パターンを検出する方法において、回路パター
   ンの基材部から蛍光を発生させるための励起光を回路パ
   ターンに照射する照明手段と、基材から発生した蛍光を
   回路パターンによる反射光から分離する手段と、基材か
   ら発生した蛍光を結像させる手段と、蛍光による回路パ
   ターンの像を光電変換する手段と、光電変換された映像
   信号を判定処理する手段とを備え、基材から発生する蛍
   光が最も強くなる励起光の波長が異なる基材に対し、励
   起光の波長を同一にして、回路パターン上での励起光の
   照度を照明光学系により変化させることによつて、同一
   レベルの蛍光を得ることを特徴とする回路パターン検出
   法。