JPS6225204A - スル−ホ−ルの位置補正方法 - 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） 本発明は、複数のプリント配線基板を積層して多層プリ
ント配線基板を構成する前工程において適用されるスル
ーホールの位置補正方法に関するものである。

（従来の技術） 近年においては、多層プリント配線基板が多用されるよ
うになってきており、これに伴なってこの種多層プリン
ト配線基板の効率的な製造技術も要望されてきている。

通常、多層プリント配線基板は、第６図に示すように、
電気の絶縁及び導通を果すための複数のスルーホール層
を挟んで、複数のプリント基板を積層することによって
構成される。このようなスルーホール層及びプリント基
板は、特に最近にあっては高集積化を果すためにそれ自
体が小さくなるだけでなく各スルーホール間の距離も小
さくなる傾向にあり、これに伴なってその品質検査も困
難になってきている。この品質検査を行なう場合には、
通常、まず各プリント基板及びスルーホール層のそれぞ
れを別個に欠陥検査をし、これらを！ムいに積層した後
更にその完成後の製品の検査を行なっている。

このような多種類の欠陥検査をするにあたっては、所謂
パターンマツチング法が適用される。パターンマツチン
グ法は、基準となるプリント模様等と、被検査物の模様
等とを比較することによって行なうものであるが、当然
のことながら比較する前に両者の位置を正確に合わせな
ければならない、この位置合わせは何かの基準を定めて
行なうものであるが、この基準は、従来は例えばプリン
ト模様等の全体そのものを使用して、目視あるいは二値
化像によって行なっていた。このように、いきなり全体
観察によって欠陥検査をしようとすれば、その構成が複
雑になってきているプリント基板等に対しては対処し切
れなくなってきたのである。

これに対して、プリント基板上等に隠し印刷を施してお
き、この隠し印刷部分を対応させることによって両者の
位置合わせをすることも行なわれている。しかしながら
、高集積化が望まれている近年のプリント配線基板にあ
っては、基準を定めるだけの隠し印刷のために、言わば
余計なスペースを取ることは困難になりつつある。

勿論、基板そのものの形状を極めて厳格に形成すること
によって、検査時の位置合わせを容易に行なうようにす
ることも考えられるが、基板の形状を正確に決定するこ
とは、そのための工程が別に必要になるだけでなく、そ
の材料がセラミックス等によって形成されている場合に
は、当該セラミックスが機械加工性に劣るものであるか
ら困難である。

また、パターンマツチング法によると１例えば第７図に
示したように、スルーホールが同図の（ロ）や（ハ）の
状態の場合は不適合品として除去される可能性が高い、
しかしながら、そもそもスルーホールは、そのＬ下に位
置する層の各導線間の導通を目的とするものであるから
その表面に表われた形状は全く問題ではなく、当該スル
ーホールの適否は、これが導通のための十分な条件を備
えているか否かで判断しなければならないものであるは
ずである。従って、スルーホールをパターンマツチング
法によって検査する場合には、標準形状と完全同一であ
る必要は全くないのであって、第７図の（ロ）や（ハ）
のような状態であってもスルーホールとして存在してい
ればそれでよい筈である。従来のパターンマツチング法
においては、このような場合に対処し切れない、すなわ
ちスルーホールとして十分なものであってもこれを不良
としていることが多かったのである。

ところで、基準物に対する被検査物の位置ズレとしては
種々考えられるが、スルーホール層等の基材の伸縮、Ｘ
−Ｙステージ（１１）によって被検査物を撮像カメラ（
１２）の下側に移動する場合の機械的なズレ等である。

基材の伸縮によるスルーホールのズレは、完成後の多層
プリント配線基板に多大な悪影響を与えるから不良とす
ればよいが、単なる機械的なズレは不良であることとは
全く別の次元のものであるから、これは絶対に回避しな
ければならない。

本発明者等は、以上のように高集積化が要望されてきて
いる多層プリント配線基板について、その製品検査の能
率アップ及び製品の歩留りの向上を少しでも図れる方法
を模索してきたのである。

その結果、特にスルーホールを有するものにあっては、
このスルーホールを従来の所謂隠し印刷に代わるものと
することができることに気付いたのである。

すなわち、プリント基板等においては、そのスルーホー
ルは視覚的に比較的目立つものであり、しかも必要欠く
べからざるものでもあるから、これを利用すれば基準物
に対する被検査物の位置合わせを容易に行なうことがで
きるのではないかとの結論を得たものである。検査の前
段階で行なわれる位置補正方法について、このようなス
ルーホールを積極的に利用したものは従来全くなかった
ものである。

例えば特開昭５９−１６８３１３号公報には。

予じめ欠陥のない完全マスク原板のパターン画像信号を
記録したビデオデツキと、マスク原板等の被検査体のパ
ターンを撮影するビデオカメラと、これらビデオデツキ
とビデオカメラの各パターン画像信号の図柄を比較して
両者の一致、不一致を検出判定する判定回路とを備えた
ことを特徴とする検査装置が示されているが、両者の一
致、不一致を検出判定するためには各パターン画像信号
を完全に同−位置に配置しなければならないと考えられ
るのに、その具体的な解決方法或いは手段は何等示され
ていないのである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は以上のような発明者等の研究の結果なされたも
ので、その解決しようとする問題点は、従来の欠陥検査
における効率の悪さである。

そして、本発明の目的とするところは、多層プリント配
線基板を製造する前段階にあって、その各部品の検査を
容易かつ確実に行なうことができるようにするための被
検査物の位置補正方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために本発明が採った手段は、
実施例に対応する各図を参照して説明すると、 多層プリント配線基板を構成するスルーホール層をＸ−
Ｙステージ上に載置して、このスルーホール層の検査を
行゛なうに際し、 透過可能明度が互いに異なる光透過窓及びマスク窓の二
種の窓を交互に配列することによってチェック模様状に
構成したチェックマスクフィルムを用意し、 このチェックマスクフィルムを通して基準スルーホール
層を撮像して前記各光透過窓に表れる各スルーホールの
うちの適宜なスルーホールを選択することにより、この
選択されたスルーホールが表れた光透過窓に隣接する他
の光透過窓によって原点を決定し、 この原点からの前記スルーホールの位置を前記原点の位
置とともに記憶し、 次いで被検査スルーホール層を前記チェックマスクフィ
ルムを通して撮像することによって前記基準スルーホー
ルについて記憶した原点に対応するチェックマスクフィ
ルム上の原点を探し出し、　　この原点の周囲の光透過
窓を通して表れる各スルーホールの当該原点に対する位
ｌを検出して、この被検査スルーホール層のスルーホー
ルと前記基準スルーホール層の記憶されたスルーホール
の位おとを比較し、 この比較によって得られた誤差に対応して前記Ｘ−Ｙス
テージを制御することによって被検査スルーホール層の
位置を基準スルーホール層の位置に完全一致させるよう
にしたことを特徴とするスルーホールの位置補正方法 である。

（実施例） 次に、本発明の具体的方法を図面について更に詳細に説
明する。

まず、第１図にはパターン検査のためのｘ−Ｙステージ
（１１）と、このＸ−Ｙステージ（１１）によって搬送
されてきた被検査スルーホール層（１３）等の比検査物
を撮像するための撮像カメラ（１２）が示しである。こ
の被検査物を撮像するにあたって適用されるのが１本発
明に係る位置補正方法なのである。

本発明の方法における最大のポイントは、第２図に示し
たチェックマスクフィルム（２０）を使用することにあ
る。このチェックマスクフィルム（２０）は、正方形で
あって比較的光を通過させ易い光透過窓（２１）と、こ
の光透過窓（２１）と同じ形状であって、光透過窓（２
１）よりも光を通しにくいマスク窓（２２）を交互に配
置することにより、チェック状の模様を有したものとし
たものである。換言すれば、光透過窓（２１）とマスク
窓（２２）とは最低限一定明度の光を通すことが可能な
ものであり１両者は透過可能明度において異なるもので
ある。

具体的には、このチェックマスクフィルム（２０）は、
透明なプラスチック製フィルムにチェック状の模様を半
透過性のインク等によって印刷することにより、この印
刷が施されていない部分を光透過窓（２１）とし、印刷
部分をマスク窓（２２）としたものである、なお、チェ
ックマスクフィルム（２０）の目の大きさは、対象とな
る被検査スルーホール層（１３）の大きさによって決定
されるものである。

このチェックマスクフィルム（２０）を使用して、検査
前の位置補正を行なうのであるが、まず基準を決定しな
ければならない、そのために、基準となる被検査スルー
ホール層（１３）の全体を撮像するとともにこの像をチ
ェックマスクフィルム（２０）によってマスクして、こ
のチェックマスクフィルム（２０）の各光透過窓（２１
）から表われるスルーホール（１５）のうち基準とし易
いものを選択する。この本実施例の場合、撮像した結果
を二値化するに際して、完全に光を通さない場合をレベ
ル０とし、全ての光を通す場合をレベル２５５として、
２５６段階のレベルを使用している。これにより、第８
図に示すように、各マスク窓（２２）のレベルをＯと２
５５の中間のレベル１２８とし、第８図のレベルＬ以下
のものをレベル０になるように撮像すれば、第３図に示
すように、′スルーホール（１５）のみが黒、その背景
及び各マスク窓（２２）が白となるように二値化するこ
とができ、−力筒８図のレベルＬからＬの間のものをレ
ベル０になるように撮像すれば、第４図に示すように各
マスク窓（２２）のみを黒とすることができるようにな
っている。

また、各スルーホール（１５）は、これが形成されてい
る基板に対し光の反射率が異なり、また光透過率も異な
るから、反射形式の撮像でも透過形式の撮像でも対応で
きるものである。さらに、このスルーホール（１５）の
形状が第７図の（イ）のような形状の場合は勿論、同図
（ロ）や（ハ）の形状であっても５目視の場合も二値化
した像の場合にもその中心を求めることは容易に出来る
ものである。

そして、この選択したスルーホール（１５）を含む光透
過窓（２１）とこれに隣接する光透過窓（２１）と、こ
れらの両光透過窓（２１）の間の二つのマスク窓（２２
）の中心を原点（０）とする、原点（０）が決定されれ
ば、これを決めた光透過窓（２１）内の各スルーホール
（１５）の占該原点（０）に対する位置を測定し、この
相対位置と原点（０）とを撮像カメラ（１２）に付属す
る記憶装置にて記憶しておく、後述の被検査物に対する
基準とするためである。

この記憶が完了すれば、基準となる被検査スルーホール
層（１３）に変えて被検査物となる被検査スルー　＊　
−ル層（１３）をＸ　−Ｙ　スーｒ−ジ（１１）上ニ支
持する。この被検査物である被検査スルーホール層（１
３）をチェックマスクフィルム（２０）を通して撮像カ
メラ（１２）により撮像することによって、前述の原点
（０）に対応する原点（０）を探し出すとともに、この
原点（０）に隣接する光透過窓（２１）内のスルーホー
ル（１５）の位置を測定する。

この被検査物のスルーホール（１５）の位置と上述した
基準のスルーホール（１５）の位置との比較を、記憶装
置に接続された演算処理装置にて行なう。

その結果、各位置が一致すればそのまま次の工程に進め
ばよいし、一致しない場合には、その不一致量に対応す
る量の位置補正は、当該被検査スルーホール層（１３）
をＸ−Ｙステージ（１１）による移動によって行なう。

このようにして、他の被検査物である被検査スルーホー
ル層（１３）に対しても順次位置補正を行なっていくの
であるが、この補正完了後においては、第８図に示した
レベルＬ以下のものをレベルＯになるように撮像して二
値化すれば、第３図に示したような二値化画面とするこ
とができるから、このような状態で当該被検査スルーホ
ール層（１３）の全体にわたるパターンマツチング法に
よる欠陥検査を行なうのである。

（発明の作用及び効果） 本発明が以上のような位置補正方法であることによって
、次のような作用及び効果がある。

すなわち、本発明に係る位置補正方法によれば、パター
ンをマツチングさせる前に比較的視覚に訴え易くかつ二
値化し易いスルーホール（１５）を利用し、しかもスル
ーホール（１５）の全てを利用するのではなく必要なも
のだけを利用して位置の補正を行なうのであるから、ス
ルーホール（１５）の数が多数になった場合或は各層の
パターン（模様）が複雑になった場合であっても、基準
物に対する被検査物の位置設定を容易に行なえるもので
ある。

従って、各基材のパターンマツチング検査を行なう前段
階において、検査の必要な各被検査スルーホール層（１
３）の基準物に対する位置合わせを容易に行なうことが
できて、検査効率（時間の短縮等）を高め、確実な検査
を極めて簡潔かつ容易にすることができるのである。そ
して、この位置補正方法によれば、被検査スルーホール
層（１３）等に特別な加工を施したり、別の工程を全く
必要としないから、各基材に対するパターンマツチング
検査を行なうに際し、各被検査スルーホール層（１３）
の位置の補正を極めて効率良くしかも確実に行なうこと
ができるのである。

なお、本発明に係る位置補正方法は、最終的にＸ−Ｙス
テージ（１１）の作動によって補正を行なう訳であるか
ら、原点（０）に対するＸ及びＹ方向のみの補正しかで
きないが、これで十分である。というのは、各被検査ス
ルーホール層（１３）は通常の製造工程において搬入さ
れてくる場合に長いリボン状となっていることが多く、
当該被検査スルーホール層（１３）が原点（０）に対し
て回転していることは殆ど考えられないからである。そ
して１本発明に係る位置補正方法は、被検査スルーホー
ル層（１３）−ヒに他のパターンの一部のようなスルー
ホール（１５）に代わるものがあれば、これを利用する
ことによって行なうことも可能でもある。

また、本発明の方法にあっては、透過可能明度が尾いに
異なる光透過窓（２１）及びマスク窓（２２）の二種の
窓を交互に配列することによってチェック模様状に構成
したチェックマスクフィルム（２２）を用意し、このチ
ェックマスクフィルム（２２）を通して撮像カメラ（１
２）により基準物及び被検査物を撮像するから、基準位
ｎすなわち原点（０）を容易に決定することができる。

つまり、チェックマスクフィルム（２２）によってマス
クした状態で基準物及び被検査物を撮像するから、他の
スルーホール（１５）或はパターン等にまどわされるこ
となくこのチェックマスクフィルム（２２）の使用可能
な光透過窓（２１）のみを選択することができるからで
ある。使用可能な光透過窓（２１）を選択してしまえば
、これによって原点（０）が自動的に決まるのである。

このことから更に、スルーホール（１５）の数や配列が
どのようになっていようと同様に行なえばよいのである
から、スルーホール（１５）の数や配列に拘らず対応す
ることができ、汎用性が極めて高いのである。

さらに重要なことは、本発明の実施をする際に使用され
るチェックマスクフィルム（２２）は、透過可能明度が
互いに異なる光透過窓（２１）及びマスク窓（２２）の
二種の窓を交互に配列することによって構成したもので
あるから、撮像カメラ（１２）にょる撮像レベル（明度
差）を適宜変更することによって、チェックマスクフィ
ルム（２２）のマスク窓（２２）を通して撮像される部
分の全体を必要に応じて完全に黒にしたり（第４図参照
）、あるいはこの中に位置するスルーホール（１５）の
みを完全に黒（第３図参照）にすることができるのであ
る、すなわち、撮像のレベルを変更することによって、
第４図に示した状態で撮像することができるのは勿論、
これよりも低いレベルに設定することによって、第３図
に示したようなスルーホール（１５）のみが黒となるよ
うな状態で撮像することちり能なのである。チェックマ
スクフィルム（２２）によるマスクがなされていても、
第３図に示したような状態で撮像することができるとい
うことは、位置補正を行なった後において、Ｘ−Ｙステ
ージ（１１）、撮像カメラ（１２）及び被検査スルーホ
ール層（！３）をそのままの状態にしておいて、肝心な
パターンマツチングをこの位ｌ補正に連続して行なうこ
とができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するにあたって使用される装置の
概略全体の概略を示した斜視図、第２図はチェックマス
クフィルムの平面図、第３図は被検査スルーホール層の
部分平面図、第４図は原点を中心とした光透過窓マスク
窓を通して見た部分平面図、第５図は第４図の部分を肉
眼で見た状態の部分平面図、第６図は多層プリント配線
基板の分解斜視図、第７図はスルーホールの種々な状態
を拡大して見た状態の平面図、第８図は撮像のレベル設
定を示すグラフである。 符　　　号　　　の　　　説　　　明 １１・・・Ｘ　−Ｙ　７．　チー　シ、１２・・・撮像
カメラ、１３・・・被検査スルーホール層、１５・・・
・スルーホール、　２０・・・チェックマスクフィルム
、２１・・・光透過窓、２２・・・マスク窓、０・・・
原点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多層プリント配線基板を構成するスルーホール層をＸ−
   Ｙステージ上に載置して、このスルーホール層の検査を
   行なうに際し、 透過可能明度が互いに異なる光透過窓及びマスク窓の二
   種の窓を交互に配列することによってチェック模様状に
   構成したチェックマスクフィルムを用意し、 このチェックマスクフィルムを通して基準スルーホール
   層を撮像して前記各光透過窓に表れる各スルーホールの
   うちの適宜なスルーホールを選択することにより、この
   選択されたスルーホールが表れた光透過窓に隣接する他
   の光透過窓によって原点を決定し、 この原点からの前記スルーホールの位置を前記原点の位
   置とともに記憶し、 次いで被検査スルーホール層を前記チェックマスクフィ
   ルムを通して撮像することによって前記基準スルーホー
   ルについて記憶した原点に対応するチェックマスクフィ
   ルム上の原点を探し出し、この原点の周囲の光透過窓を
   通して表れる各スルーホールの当該原点に対する位置を
   検出して、この被検査スルーホール層のスルーホールと
   前記基準スルーホール層の記憶されたスルーホールの位
   置とを比較し、 この比較によって得られた誤差に対応して前記Ｘ−Ｙス
   テージを制御することによって被検査スルーホール層の
   位置を基準スルーホール層の位置に完全一致させるよう
   にしたことを特徴とするスルーホールの位置補正方法。