JPS63148152A - 基板検査装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、プリント基板の銅箔パターン等の状態を検査
する基板検査装置にｒｇＪする。

（従来の技術） プリント基板上に形成された銅箔パターン等の良否を検
査する基板検査装置としては、従来、第６図に示すよう
な自然蛍光検出方式のものが知られている。

この図に示す基板検査装置は、紫外光源１と、ＴＶカメ
ラ２と、２値化部３と、判定部４と、ＣＲＴ表示器５と
を備えており、プリント基板〈以下、基板と略称する）
６の基板ベース（基材）を構成しているエポキシ樹脂や
ポリイミド樹脂を紫外光によって照明すると、これらエ
ポキシ樹脂やポリイミド樹脂が緑色ないし黄色の蛍光を
出すことを利用して基板６上に銅箔パターンが正しく形
成されているかどうかを検査する。

ここで、紫外光源１は、紫外光を発生して基板６を照明
し、この基板６の銅箔パターンによってマスクされてい
る部分以外の所から蛍光を発生させる。

ＴＶカメラ２は、前記紫外光源１によって照明されてい
る基板６の光学像から蛍光像を抽出して、これを電気信
号に変換するように構成されており、この電気信号を２
値化部３に供給する。

２値化部３は前記電気信号を２値化して前記基板６の蛍
光部分と、非蛍光部分とを識別するように構成されてお
り、非蛍光部分のデータを銅箔パターンデータとして判
定部４に供給する。

判定部４は、前記銅箔パターンデータと、予め入力され
ている基準銅箔パターンデータとを比較して前記基板６
上に銅箔パターンが正しく形成されているかどうかを判
定するように構成されており、この判定結果をＣＲＴ表
示器５に供給して表示させる。

この場合、基板６上に形成されている銅箔パターンが第
７図（Ａ＞に示す如く正しければ、この銅箔パターンが
緑色で表示され、第７図（Ｂ）〜（Ｆ）に示す如く欠陥
８があれば、この部分が赤色で表示される。

（発明が解決しようとする問題点） ところでこのような従来の基板検査装置においては、基
材を構成しているエポキシ樹脂やポリイミド樹脂を紫外
光によって照明したときに、これらの樹脂が発生するか
すかな蛍光を利用して基板６上の銅箔パターンを検査す
るようにしていたので、ＴＶカメラ２から出力される電
気信号のＳ／Ｎ比が小さく、この電気信号を２値化する
ときの同値を容易に決めることができないという問題が
あった。

本発明は上記の問題点に鑑み、基板を構成する基材の銅
箔パターン部分以外の所から、つよい蛍光を発生させて
、この基板を撮像して得られた電気信号のＳ／Ｎ比を大
幅に向上させることができ、これによって銅箔パターン
の検査精度を向上させることができるとともに、上〕ホ
した電気信号を処理するときの同値設定や処理手順等を
簡素化することができ、さらに装置自体のコストをも下
げることができる基板検査装置を提供することを目的と
している。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため本発明による基板検査装置は
、基板ベースと、この基板ベース上に形成される金属箔
パターンとを備えた基板を撮像し、これによって得られ
た画像を処理して前記基板上の金属箔パターンの状態を
検査する基板検査装置において、基板ベースに紫外励起
蛍光剤を予め混入しておいた基板を紫外光で照明する照
明部と、この照明部によって照明されている前記基板を
撮像する撮像部と、このＲ像部によって得られた画像の
蛍光部分と、非蛍光部分ａを認識して前記基板上に形成
された金属箔パターンの状態を検査する処理部とを備え
たことを特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明による基板検査装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

この図に示す基板検査装置は、照明部１１と、Ｘ−Ｙテ
ーブル部１２と、撮像部１３と、処理部１４とを備えて
おり、基準基板１５ａを撮像して得られた画像にもとづ
いて判定データファイルを作成する。この後、被検査基
板１５ｂを画像して得られた画像に基づいて被検査デー
タファイルを作成するとともに、前記判定データファイ
ルに基づいて被検査データファイル中の各データを検査
して被検査基板１５ｂ上に形成された銅箔パターン２ｏ
の良否を判定する。

この場合、各基板１５ａ、１５ｂは第２図＜Ａ）〜（Ｃ
）に示す如く、ガラス・エポキシ樹脂等の中に紫外励起
蛍光剤１８を混入して板状に形成した基板ベース１７上
に銅箔１９を貼り付けて作った生基板１６に対して、表
面研摩加工、エツジレジスト印刷加工、エツチング加工
、基板マーク印刷加工等を施して作ったものである。こ
こで、基板ベース１７内に紫外励起蛍光剤１８を混入し
ているのは、紫外光によって基板１５ａ、１５ｂを照明
したとき、銅箔パターン２０が形成されている部分以外
の所、つまり基板ベース１７が露出している部分から強
い蛍光（エポキシ樹脂が出す自然蛍光の１００倍以上、
強い蛍光）を出させるためである。

また照明部１１は、前記処理部１４から供給される制御
信号に基づいてオン／オフ制御（または、調光制御など
）される紫外線光源２２と、この紫外線光源２２によっ
て得られた紫外光を前記Ｘ−Ｙテーブル部１２側に反射
するとともに、このＸ−Ｙテーブル部１２側から発せら
れる蛍光を透過させて、これを撮像部１３に供給するダ
イクロイックミラー２１とを備えており、この紫外線光
源２２で得られた紫外光によってＸ−Ｙテーブル部１２
上にセットされた各基板１５ａ、１５ｂを照明する。

Ｘ−Ｙテーブル部１２は、各基板１５ａ、１５ｂがセッ
トされるＸ−Ｙテーブル２３と、前記処理部１４からの
制御信号に基づいて前記Ｘ−Ｙテーブル２３を駆動する
２つのパルスモータ２４ａ。

２４ｂとを備えており、Ｘ−Ｙテーブル２３上にセット
された各基板１５ａ、、１５ｂは照明部１１から出射さ
れる紫外光によって照明されながら撮像部１３によって
撮像される。

撮像部１３は、前記処理部１４からの制御信号によって
制御されるモノクロＴＶカメラ３１と、このモノクロＴ
Ｖカメラ３１のレンズ前面に配置される蛍光透過フィル
タ３０を備えており、前記照明部１１によって照明され
ている各基板１５ａ。

１５ｂを撮像し、これによって得られた電気信号（ビデ
オ信号）を処理部１４に供給する。

この場合、これら各基板１５ａ、１５ｂの基板ベース１
７には、紫外励起蛍光剤１８が混入されているので、紫
外光でこれらの各基板１５ａ、１５ｂを照明すれば、第
３図（Ａ）、（Ｂ）に示すように基板ベース１７が露出
した部分、つまり銅箔パターン２０が形成されていない
部分だけが蛍光を発し、撮像部１３から出力されるビデ
オ信号中、銅箔パターン２０部分の信号レベルが低く、
それ以外の部分（基板ベース１７が露出している部分）
の信号レベルが高くなる。

したがって、このビデオ信号を閾値ＴＨで２値化すれば
、基板１５ａ、１５ｂの画像から銅箔パターン２０部分
のシルエット画像だけを抽出することができる。

処理部１４は、Ａ／Ｄ変換部３３と、メモリ３４と、テ
ィーチングテーブル３５と、画像処理部３６と、判定部
３２と、Ｘ−Ｙステージコントローラ３７と、撮像コン
トローラ３８と、ＣＲＴ表示部４１と、プリンタ３９と
、キーボード４０と、制御部（ＣＰＩＪ）４２とを備え
ており、ティーチングモードのときには、前記撮像部１
３から供給される基板１５ａの画像信号（ビデオ信号）
を処理して銅箔パターン２０を抽出したり、この処理結
果に基づいて判定データファイルを作成したりする。ま
た検査モードのときには、前記撮像部１３から供給され
る基板１５ｂの画像信号（ビデオ信号）を処理して銅箔
パターン２０の抽出処理を行なったり、この処理結果に
基づいて被検査データファイルを作成したりする。この
後、この被検査データファイルと、前記判定データファ
イルとを比較して、この比較結果から基板１５ｂ上に銅
箔パターン２０が正しく形成されているかどうかを判定
する。

Ａ／Ｄ変換部３３は、前記撮像部１３からビデオ信号を
供給されたとき、これをＡ／Ｄ変換（アナログ・デジタ
ル変換）して制御部４２に供給する。

またメモリ３４は、ＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メ
モリ）等を備えており、前記制御部４２の作業エリアな
どとして使われる。

また画像処理部３６は、前記制御部４２を介してビデオ
画像データを供給されたとき、このビデオ画像データを
処理して各種のデータを作成するように構成されており
、ここで得られた各データは前記制御部４２や判定部３
２に供給される。

またティーチングテーブル３５は、フロッピーディスク
装置等を備えており、制御部４２から記憶指令を供給さ
れたとき、この指令とともに供給されるデータやファイ
ル等を記憶し、また制御部４２から転送要求が出力され
たとき、この要求に対応するデータやファイル等を読み
出して、これを制御部４２や判定部３２などに供給する
。

判定部３２は、検査時において前記制御部４２から判定
データファイルを供給され、かつ前記画像処理部３６か
ら被検査データファイルを転送されたとき、これらを比
較判定して、基板１５ｂ上に銅箔パターン２０が正しく
形成されているかどうかなどを判定するように構成され
ており、この判定結果を前記制御部４２に供給する。

また撮像コントローラ３８は、前記制御部４２と、前記
照明部１１や撮像部１３とを接続するインターフェース
等を備えており、前記制御部４２の出力に基づいて照明
部１１と、撮像部１３とを制御する。

またＸ−Ｙステージコントローラ３７は、前記制御部４
２と、前記Ｘ−Ｙテーブル部１２とを接続するインター
フェース等を備えており、前記制御部４２の出力に基づ
いて前記Ｘ−Ｙテーブル部１２を制御する。

またＣＲＴ表示部４１は、ブラウン管（ＣＲＴ）を備え
ており、前記制御部４２から画像データ、判定結果、キ
ー人力データ等を供給されたとき、これを画面上に表示
させる。

またプリンタ３９は、前記制御部４２がら判定結果等を
供給されたとき、これを予め決められた書式（フォーマ
ット）でプリントアウトする。

またキーボード４０は、操作情報や各基板１５ａ、１５
ｂに関するデータ等を入力するのに必要な各種キーを備
えており、このキーボード４０がら入力された情報やデ
ータ等は制御部４２に供給される。

制御部４２は、マイクロプロセッサ等を備えており、次
に述べるように動作する。

まず、新たな被検査基板１５ｂを検査するときには、制
御部４２は、第４図（Ａ）に示す如くメインフロチャー
トのステップＳＴ１で、第４図（Ｂ）のティーチングル
ーチン４３を呼び出し、このルーチン４３のステップＳ
Ｔ２で装置各部を制御して照明部１１や撮像部１３をオ
ンさせたり、撮像条件やデータの処理条件を整えたりし
た後、ステップＳＴ３でＸ−Ｙテーブル部１２上に基準
基板１５ａがセットされたかどうかをチェックする。

そして、ｘ−Ｙテーブル部１２上に基準基板１５ａがセ
ットされれば、制御部４２はステップＳＴ３からステッ
プＳＴ４へ分岐し、ここでＸ−Ｙテーブル部１２を制御
して撮像部１３の真下に基準基板１５ａの第１撮像エリ
アを位置させた後、ステップＳＴ５で撮像部１３に基準
基板１５ａの第１Ｒ＠エリアを撮像させるとともに、こ
のＲ像動作によって得られたビデオ信号をＡ／Ｄ変換部
３３でＡ／Ｄ変換させながら、このＡ／Ｄ変換結果（ビ
デオ画像データ）をメモリ３４にリアルタイムで記憶さ
せる。

この場合、照明部１１により基準基板１５ａを紫外光で
照明して、この基準基板１５ａの銅箔パターン２０以外
の部分く基板ベース１７の露出部分）から強い蛍光を出
させているので、メモリ３４に記憶されているビデオ画
像データの銅箔パターン２０部分の信号レベルは低く、
かつこの銅箔パターン２０以外の部分の信号レベルは高
くなっている。

次いで、制御部４２はステップＳＴ６で前記メモリ３４
に記憶されているビデオ画像データを画像処理部３６に
転送させて、閾値ＴＨでビデオ画像データの各画素を２
値化させ、銅箔パターン２０のシルエット画像を抽出さ
せる。

この後、制御部４２は、ステップＳＴ７で画像処理部２
６で得られたシルエット画像に基づいて判定データを作
成し、これをティーチングテーブル３５に記憶させた後
、ステップＳＴ８からステップＳＴ４に戻り、残りの撮
像エリアに対して上述した処理を行なう。

そして、全ての撮像エリアに対する処理が終了したとき
、制御部４２は前記ステップＳＴ８からステップＳＴ９
に分岐し、ここでティーチングテーブル３５に記憶され
ている各判定データに基づいて判定データファイルを作
成した後、これをティーチングテーブル３５に記憶させ
て、このティーチングルーチン４３を終了する。

また、このティーチング４３が終了して、検査モードに
されれば、制御部４２はメインフローチャートのステッ
プ５Ｔ１１で第４図（Ｃ）の検査ルーチン４４を呼び出
し、そのステップ５Ｔ１２でティーチングテーブル３５
やキーボード４０からその日の日付はデータや、被検査
基板１５ｂのＩＤナンバ（識別番号）を取り込むととも
に、ティーチングテーブル３５から判定データファイル
を読み出して、これを判定部３２に供給する。

この後、制御部４２は、撮像条件やデータの処理条件を
整えた後、ステップＳＴ１３でＸ−Ｙテーブル部１２上
に被検査基板１５ｂがセットされたかどうかをチェック
する。

そして、これがセットされれば、制御部４２はステップ
ＳＴ１３からステップ５Ｔ１４へ分岐し、ここでＸ−Ｙ
テーブル部１２を制卸して撮像部１３の真下に被検査基
板１５ｂの第１撮像エリアを位置させた後、ステップ５
Ｔ１５で撮像部１３に被検査基板１５ｂを撮像させると
ともに、この撮像動作によって得られたビデオ信号をＡ
／Ｄ変換部３３でＡ／Ｄ変換させながら、このＡ／Ｄ変
換結果（ビデオ画像データ）をメモリ３４にリアルタイ
ムで記憶させる。

この場合も、前述したティーチング時と同様に、被検査
基板１５ｂを紫外光で照明して、この被検査基板１５ｂ
の銅箔パターン２０以外の部分から強い蛍光を発生させ
ているので、メモリ３４に記憶されるビデオ画像データ
の銅箔パターン２０部分の信号レベルは低く、かつこの
銅箔パターン２０以外の部分の信号レベルは高くなって
いる。

次いで、制御部４２はステップＳＴ１６で前記メモリ３
４に記憶されているビデオ画像データを画像処理部３６
に転送させるとともに、閾値ＴＨでビデオ画像データの
各画素を２１１１ｉ化させて銅箔パターン２０のシルエ
ット画像を抽出させる。

次いで、制御部４２は、ステップＳＴ１７で画像処理部
３６で得られたシルエット画像に基づいて被検査データ
ファイルを作成するとともに、これを判定部３２に転送
させて前記判定データファイルと比較させ、被検査基板
１５ｂ上に銅箔パターン２０が正しく形成されているか
どうかを判定させる。

この後、制御部４２はステラフＳ丁１８からステップＳ
ＴＩ　４に戻り、残りのＲ像エリアに対して上述した処
理を行なう。

そして、全てのｌ１ｆｉ）エリアに対する処理が終了し
たとき、制御部４２は前記ステップ５Ｔ１８がらステッ
プＳＴ１９に分岐し、ここで各撮像エリアの判定結果を
ＣＲＴ表示部４１やプリンタ３９に供給して、これらを
表示させたり、プリントアウトさせたりする。

このようにこの実施例においては、各基板１５ａ、１５
ｂの基板ベース１７に紫外励起蛍光剤１８を混入させる
とともに、紫外光によってこれらの基板１５ａ、１５ｂ
を照明して、銅箔パターン２０が形成されている部分以
外の所から強い蛍光を発生させるようにしているので、
撮像部１３によって得られた基板１５ａ、１５ｂのビデ
オ信号の蛍光部分と、非蛍光部分とを識別することによ
り、これら各基板１５ａ、１５ｂの銅箔パターン２０の
シルエット画像を容易に抽出することができる。

第５図は本発明による基板検査装置の他の実施例を示す
ブロック図である。なおこの図において、第１図の各部
と対応する部分には同一な符号が付しである。

この図に示す基板検査装置が、第１図に示す装置と異な
る点は、紫外線ビーム光源５０から出射される紫外線ビ
ーム光ＰによってＸ−Ｙテーブル部１２上にセットされ
た各基板１５ａ、１５ｂをスポット照明しながら、これ
ら基板１５ａ、１５ｂからの光を光電変換部５２によっ
て電気信号に変換するようにしたことである。

この場合、紫外線ビーム光源５０は、紫外光を発生する
紫外線光源と、この紫外線光源によって得られた紫外光
をビームにしてＸ−Ｙ方向に振せながら出射する光学部
とを備えており、紫外線ビーム光ＰをＸ−Ｙ方向に振ら
せながら基板１５ａ。

１５ｂをスポット照明する。

また光電変換部５２は、基板１５ａ、１５ｂからの光を
フィルタリングして蛍光だけを透過させる蛍光透過フィ
ルタ５１と、この蛍光透過フィルタ５１を透過した光（
蛍光）を光電変換するフォトトランジスタ（または、光
電子増（８管）５３とを備えており、基板１５ａ、１５
ｂからの蛍光を電気信号に変換して処理部１４へ供給す
る。

このようにしても上述した実施例と同様に、光電変換部
５２によって得られる基板１５ａ、１５ｂの電気信号を
２値化して、その蛍光部分と非蛍光部分とを区別するこ
とにより、各基板１５ａ。

１５ｂの銅箔パターン２０の形状を容易に認識すること
ができ、これによって基板１５ａ上に形成された銅箔パ
ターン２０と、基板１５ｂ上に形成された銅箔パターン
２０との比較を容易にすることができる。

またこの実施例においては、フォトトランジスタ５３等
からなる光電変換部５２によって基板１５ａ、１５ｂの
光学像を電気信号に変換するようにしているので、カラ
ーＴＶカメラやモノクロＴＶカメラを使用するものに比
べて、大幅なコストダウンを図ることができる。

また上述した各実施例においては、未実装基板を検査対
象としているが、実装基板を検査対象としても良い。

（発明の効果） 以上説明したように水元…によれば、基板を構成する基
材の銅箔パターン部分以外の所から、強い蛍光を発生さ
せているので、この基板を撮像してえられた電気信号の
Ｓ／Ｎ比を大幅に向上させることができ、これによって
銅箔パターンの検査精度を向上させることができる。ま
た、基板から強い蛍光を出させることができるので、基
板からの光を電気信号に変換するとき、感度の低いＴＶ
カメラを用いても良く、これによって装置の低コスト化
を達成することができる。さらに、撮像動作によって得
られた電気信号のＳ／Ｎ比を向上させることができるの
で、この電気信号を処理するときの閾値設定や処理手順
等を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による基板検査装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図（Ａ）〜（Ｃ）は各々同実施例におけ
る基板の作成工程例を説明するための斜？！１図、第３
図（Ａ）は同実施例における基板の一部拡大平面図、第
３図（Ｂ）は第３図（Ａ＞のラインａにおけるビデオ信
号例を示す波形図、第４図＜Ａ）〜（Ｃ）は各々同実施
例の動作例を示すフローチャート、第５図は本発明によ
る基板検査装置の他の実施例を示すブロック図、第６図
は従来の基板検査装置の一例を示すブロック図、第７図
（Ａ）〜（Ｆ）は各々銅箔パターンの良否例を示す平面
図である。 １１・・・照明部、１３・・・撮像部、１４・・・処理
部、１５ａ・・・基板（基準基板）、１５ｂ・・・基板
（被検査基板）、１７・・・基板ベース、１８・・・紫
外励起蛍光剤、２０・・・金属箔パターン（銅箔パター
ン）。 代理人　　　弁理士　　岩倉哲二（他１名）第３図 ？ｎ　　　　　（ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板ベースと、この基板ベース上に形成される金属箔
   パターンとを備えた基板を撮像し、これによつて得られ
   た画像を処理して前記基板上の金属箔パターンの状態を
   検査する基板検査装置において、基板ベースに紫外励起
   蛍光剤を予め混入しておいた基板を紫外光で照明する照
   明部と、この照明部によつて照明されている前記基板を
   撮像する撮像部と、この撮像部によつて得られた画像の
   蛍光部分と、非蛍光部分とを認識して前記基板上に形成
   された金属箔パターンの状態を検査する処理部とを備え
   たことを特徴とする基板検査装置。