(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層を有するプリント配線基板に設けられた配線パターンの欠陥を画像処理にて検査する検査システムにおける検査性評価方法であって、
前記検査システムにより、前記プリント配線基板を構成する各層のＣＡＤデータとその層構成情報に基づいて、前記ＣＡＤデータを合成し、合成したＣＡＤデータをエッチングファクタに基づいて補正して検査面より透視した第１の輝度成分マップを生成し、前記層構成情報と前記第１の輝度成分マップにて設定された輝度成分番号に基づいて前記検査面を構成する輝度成分の組を求め、前記第１の輝度成分マップを走査して、全組を網羅する１つ以上の輝度評価領域を決定し、前記輝度評価領域を撮像し、各輝度成分に対応する輝度データを取得解析して各統計輝度値を求め、前記各統計輝度値を前記第１の輝度成分マップにおける各輝度成分番号に代入して第２の輝度成分マップに変換し、前記第２の輝度成分マップおよび前記統計輝度値に基づいて、前記各輝度成分の確率密度分布を計算し、高輝度側の輝度成分と隣接する輝度成分の前記確率密度分布の干渉具合に基づいて検査尤度を求め、前記第２の輝度成分マップを走査して、検査閾値を決定するための最適キャリブレーション位置を求め、前記最適キャリブレーション位置にて前記検査面を検査し、その結果をベリファイした際の誤報告数および配線パターン面積に基づいて、誤報告密度を求め、前記検査尤度と対でライブラリに登録する、検査性評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の検査性評価方法において、
前記検査システムにより、前記ライブラリに登録された前記検査尤度および前記誤報告密度に基づいて、前記検査尤度と前記誤報告密度との関係を示す近似式を算出し、前記近似式に、実際の検査対象の前記プリント配線基板の前記検査尤度を代入して、前記誤報告密度を求め、求めた誤報告密度および前記プリント配線基板の前記配線パターン面積に基づいて、ベリファイ作業時間を求めることを特徴とする検査性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高多層プリント配線基板のような複数の層を有するプリント配線基板に設けられた配線パターンの欠陥を画像処理にて検査する検査システムに関し、特に、検査パラメータ設定方法とその検査性（難易度）を評価する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にプリント配線基板製造においては、その製造過程において配線パターンの断線や欠け、突起やショートと言った配線パターン欠陥を生じる。これら欠陥は主に検査装置を用いてその良否を検査仕様に基づき判別し、疑われる欠陥部位については欠陥候補としてその画像を表示し、人間の目視確認（以下、ベリファイ作業と称する）による最終合否判定を行っている。
【０００３】
検査装置においては特定部位の配線パターンをＣＣＤカメラにて撮像し、その画像をＡ／Ｄ変換部に出力する。Ａ／Ｄ変換部にて画像を多階調デジタル画像データに変換し、そのデータから輝度ヒストグラムを生成する。
【０００４】
輝度ヒストグラムから必要に応じて任意の輝度ピーク値、主に、低輝度側のピーク値と高輝度側のピーク値を用いて各輝度の濃度変化を行うキャリブレーション作業を通しコントラストの良い画像を得る。この画像より輝度ヒストグラムを生成し検査閾値を決定する。
【０００５】
後にプリント配線基板の検査対象範囲をＣＣＤカメラにて走査し、得られた画像を検査閾値に従い輪郭化し輪郭データを作成する。さらに、ＣＡＤデータと輪郭データを比較し、その差より欠陥候補を決定すると共に欠陥候補の画像をモニタに表示する。
【０００６】
例えば、特開２０００−３２９５３２号公報（特許文献１）に記載された発明では、暗視野照明と顕微鏡およびＣＣＤカメラにて配線パターンを撮像し、配線パターンの濃度断面を得ると共に検査閾値を決定し、この検査閾値に従い輪郭化することで撮像位置の影響が無く安定した検査が可能な方法が記載されている。
【０００７】
一方、特開２００８−１４４０７１号公報（特許文献２）にはコントラストの良い画像を提供するプリント配線基板材料の構成樹脂組成物の記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３２９５３２号公報
【特許文献２】特開２００８−１４４０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、近年の電子機器の高機能化ならびに短納期化の要求に伴いプリント配線基板の高多層化、高密度化は著しく、さらには耐熱性や電気絶縁性と言った特性も重要となってきている。
【００１０】
これら要求のもと製造された高多層プリント配線基板は種々の材料から構成され、信号や電源層導体厚および絶縁層間厚ならびに絶縁材料種など層構成の組み合わせは複雑である。このような層構成を有するプリント配線基板の多くは様々な輝度成分を有しており、配線パターンの検査においては配線パターンと絶縁材料の各輝度を分離する検査閾値の決定が重要である。
【００１１】
ところが、暗視野照明を有する顕微鏡やＣＣＤカメラを用いて検査閾値を決定する特許文献１では、様々な輝度成分の分離が困難である上、顕微鏡と言った微視領域を走査する方法では大型基板の検査に多大な時間を要し、短納期化の要求には不向きである。
【００１２】
また、特許文献２に記載のコントラストを改善した樹脂組成物を採用するには多くの製造プロセスの変更や調整が必要であると共に、材料コストの面からその用途は限られる。
【００１３】
いずれの場合においても、検査閾値の設定を誤って配線パターンを輪郭化した場合、検査装置は配線パターン以外の部位、例えばクリアランスなども配線パターンと見なして輪郭化し、欠陥候補が増大する上、ベリファイ作業には多大な時間を要すことになる。
【００１４】
一方、検査工程はプリント配線基板に付加価値を生まないことから、検査工程のリードタイムは軽視され易く、十分な検査時間を製造計画に設定していない場合が多い。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、様々な輝度成分を呈する高多層プリント配線基板を検査する際に誤報告の少ない検査閾値を決定するための最適キャリブレーション位置を求め、かつ、事前に検査性を評価することによりベリファイ作業時間を予測するための検査パラメータ設定方法、検査性評価方法および検査システムを提供することにある。
【００１６】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
【００１８】
すなわち、代表的なものの概要は、検査対象のプリント配線基板を構成する各層のＣＡＤデータとその層構成情報を元にＣＡＤデータを合成し、検査面より透視した輝度成分マップを生成する。検査面の導体が厚い場合は必要に応じて設定した検査面のエッチングファクタを元にＣＡＤデータを補正し、輝度成分マップを生成する。輝度成分マップより検査面を構成する輝度成分の組を求め、全組を網羅する１つ以上の輝度評価領域を決定する。そして輝度評価領域を検査装置にて撮像し、各輝度成分に対応する輝度データを取得解析して各統計輝度値を求める。
【発明の効果】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
【００２０】
すなわち、代表的なものによって得られる効果は、様々な輝度成分を呈する高多層プリント配線基板を検査する際に誤報告の少ない検査閾値を決定するための最適キャリブレーション位置を求めかつ、ベリファイ作業時間を予測することにより検査性を向上すると共に検査工程のリードタイムを最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る検査システムの検査の処理手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施の形態に係る検査システムの最適キャリブレーション位置を決定する処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態に係る検査システムの誤報告密度を決定する処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施の形態に係る検査システムの構成を示す構成図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る検査システムの検査装置ステージ部分の断面を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用される層構成情報を説明するためのプリント配線基板の断面構造を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用される層構成情報を説明するためのプリント配線基板の断面構造を示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用される層構成情報を説明するためのプリント配線基板の断面構造を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用されるＣＡＤデータを説明するためのプリント配線基板の各層の平面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用されるＣＡＤデータを説明するためのプリント配線基板の各層の平面図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用されるＣＡＤデータを説明するためのプリント配線基板の各層の平面図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用されるＣＡＤデータを説明するためのプリント配線基板の各層の平面図である。
【図１３】本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用されるＣＡＤデータを説明するためのプリント配線基板の各層の平面図である。
【図１４】本発明の一実施の形態に係る検査システムのエッチングファクタを元にＣＡＤデータを補正する例を説明するための図である。
【図１５】本発明の一実施の形態に係る検査システムのエッチングファクタを元にＣＡＤデータを補正する例を説明するための図である。
【図１６】本発明の一実施の形態に係る検査システムの３×３走査子を示す図である。
【図１７】本発明の一実施の形態に係る検査システムの輝度評価領域を決定する例を説明するための図である。
【図１８】本発明の一実施の形態に係る検査システムの輝度評価領域を決定する例を説明するための図である。
【図１９】本発明の一実施の形態に係る検査システムの最適キャリブレーション領域を決定する例を説明するための図である。
【図２０】本発明の一実施の形態に係る検査システムのベリファイ作業時間を予測する例を説明するための図である。
【図２１】本発明の一実施の形態に係る検査システムのベリファイ作業時間を予測する例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２３】
図１〜図３により、本発明の一実施の形態に係る検査システムの処理手順について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る検査システムの検査の処理手順を示すフローチャート、図２は本発明の一実施の形態に係る検査システムの最適キャリブレーション位置を決定する処理手順を示すフローチャート、図３は本発明の一実施の形態に係る検査システムの誤報告密度を決定する処理手順を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、検査システムの検査の処理手順は図１に示すように、始めに検査装置に検査対象となるプリント配線基板の検査データを検査装置に読み込む（ステップ１４０）。ここでの検査データには、検査対象となるプリント配線基板の輪郭化したＣＡＤデータと検査仕様を含み、基板をアライメントするための位置情報や撮像画像をキャリブレーションするための特定部位の位置情報などが含まれる。
【００２５】
そして、検査対象となるプリント配線基板を検査装置にセットする（ステップ１２５）。そして、検査情報より得たアライメント位置情報を元に検査基板の複数箇所の画像を撮像し、得た画像データを輪郭化し、対応するＣＡＤデータの同位置と位置合わせをするアライメント処理を行う（ステップ１２６）。
【００２６】
この基板セット（ステップ１２５）からアライメント（ステップ１２６）までの処理を初期設定段階（ステップ１２７）と称する。
【００２７】
そして、検査閾値を決定するため、検査データに登録された特定のキャリブレーション位置を検査装置に設定する（ステップ１２８）。このキャリブレーション位置は、検査対象であるプリント配線基板のＣＡＤデータにて、最も配線パターンの密度が微細な部位に設計段階で設定される場合が多い。
【００２８】
そして、特定部位の配線パターンをＣＣＤカメラにて撮像し、その画像をＡ／Ｄ変換部に出力する。Ａ／Ｄ変換部にて画像を多階調デジタル画像データに変換し、そのデータから輝度ヒストグラムを生成する。輝度ヒストグラムから必要に応じて任意の輝度ピーク値、主に、低輝度側のピーク値と高輝度側のピーク値を用いて各輝度の濃度変化を行うキャリブレーション作業（ステップ１２９）を通し、コントラストの良い画像を得る。
【００２９】
この画像より輝度ヒストグラムを生成し、配線パターンを検査する際に都合の良い検査閾値を決定する（ステップ１３０）。後にプリント配線基板の検査対象範囲をＣＣＤカメラにて走査し基板を撮像し配線パターンの画像を得る（ステップ１３１）。
【００３０】
そして、得られた画像をステップ１３０にて決定した検査閾値に従い輪郭化し輪郭データを作成する（ステップ１３２）。さらに、ＣＡＤデータと輪郭データを比較し、その差より欠陥候補を決定する輪郭比較検査を行い（ステップ１３３）、得られた欠陥候補の画像をモニタに表示する（ステップ１３４）。
【００３１】
キャリブレーション（ステップ１２９）から欠陥候補画像表示（ステップ１３４）までの処理を検査段階（ステップ１３５）と称する。
【００３２】
そして、モニタに表示された欠陥候補画像を人間が目視確認するベリファイ作業を行い（ステップ１３６）、欠陥の合否を判定する（ステップ１３７）。欠陥の種類により、修正可能と判断された欠陥部位には目印となるシールなどが貼られ、後続の製造工程にて配線パターンを修正することも多い。
【００３３】
最後に、検査結果の統計情報となる実報告件数と誤報告件数を登録し（ステップ１３８）、検査が終了する。ベリファイ（ステップ１３６）から実報告／誤報告件数の登録（ステップ１３８）までの処理をベリファイ作業段階（ステップ１３９）と称す。
【００３４】
また、図１に示す初期設定段階（ステップ１２７）の後に行うキャリブレーション位置設定（ステップ１２８）を補う最適キャリブレーション位置を決定する処理手順は図２に示すように、始めに、検査対象となるプリント配線基板の層構成表を検査システムに読み込む（ステップ１０１）。
【００３５】
そして、層構成表にて定義された各層のＣＡＤデータを読み込み（ステップ１０２）、読み込まれたＣＡＤデータとＣＣＤカメラの解像度に従い、ＣＡＤデータを分割するためのピクセルサイズを設定する（ステップ１０３）。そして、設定したピクセルサイズにてＣＡＤデータを分割し、分割されたＣＡＤデータのピクセルごとに階調情報を元に２値化を行う（ステップ１０４）。
【００３６】
本実施の形態で用いるＣＡＤデータは、配線パターンには黒色で階調数０を持ち、未配線領域は白色で階調数２５５を持ち、例えば、黒（０）、白（１）のように階調数０と階調数２５５の間で２値化処理を行う。検査工程の前工程である配線形成工程におけるウェットエッチングプロセスにて、配線パターンの断面が台形形状となる場合、配線表面のパターンＣＡＤデータではパターン寸法に差が生じるため、エッチング補正の有無を指定する（ステップ１０５）。
【００３７】
ステップ１０５でエッチング補正有りの場合は、ＣＡＤデータを膨張収縮処理（ステップ１０６）し、配線パターンの台形形状を表現する。ウェットエッチングプロセスにて過度にエッチングされている場合はＣＡＤデータの収縮処理を行い、逆にエッチング量が少ない場合、配線パターンはＣＡＤデータよりも太くなるため、膨張処理を行う。
【００３８】
そして、指定したピクセルサイズで２値化したＣＡＤデータよりメッシュ図を作成する（ステップ１０７）。次いで、検査対象となるプリント配線基板の検査面を設定し（ステップ１０８）、設定された検査面に従い検査面より透視した輝度成分マップを生成する（ステップ１０９）。
【００３９】
また、層構成情報と輝度成分マップにて設定された輝度成分番号を用いて輝度成分表を出力する（ステップ１１０）。さらに、ＣＣＤカメラにて撮像される各ピクセルの輝度値を想定し、ステップ１１０にて出力された輝度成分表を再組み合わせする（ステップ１１１）。そして、再組み合わせされた輝度成分表より、配線パターン面積を計算する（ステップ１１２）。
【００４０】
そして、ステップ１１１の輝度成分表にて定義された輝度成分番号を元に、既に情報としてライブラリに登録されているかを確認する（ステップ１１３）。ステップ１１３で、ライブラリに登録が無い場合、ステップ１１１の輝度成分表に従い輝度成分マップを生成する（ステップ１１４）。
【００４１】
そして、輝度成分マップを走査するための走査子サイズを設定する（ステップ１１５）。走査子サイズはＣＣＤカメラが有する最大素子サイズを満足することが望ましい。そして、走査子サイズを元にステップ１１４で生成された輝度成分マップを走査（ステップ１１６）し、輝度評価領域を決定する（ステップ１１７）。
【００４２】
そして、実際にＣＣＤカメラにて輝度評価領域を撮像し（ステップ１１８）、輝度データ表を作成する（ステップ１１９）。ライブラリに輝度成分番号が既に登録されていた場合、輝度成分マップ生成（ステップ１１４）から輝度データ表作成（ステップ１１９）の処理は不要であり、輝度データ表を参照し、ライブラリの登録値を使用する（ステップ１２０）。
【００４３】
そして、輝度データ表から統計輝度を解析すると共に、検査尤度を解析する（ステップ１２１）。解析より得た統計輝度を元にステップ１１４にて生成した輝度成分マップを変換し（ステップ１２２）、この輝度成分マップを走査して（ステップ１２３）、最適キャリブレーション位置を決定する（ステップ１２４）。
【００４４】
また、誤報告密度を決定する処理手順は、図３に示すように、図１に示すベリファイ作業段階（ステップ１３９）を経た後、確率密度分布計算を行う（ステップ１４１）。
【００４５】
そして、輝度成分として、２種の輝度成分番号を設定し（ステップ１４２）、検査尤度を計算する（ステップ１４３）。そして、図２に示すステップ１１２にて決定した配線パターン面積を読み込み（ステップ１４４）、図１に示すステップ１３８にて登録された誤報告件数を取得する（ステップ１４５）。
【００４６】
そして、配線パターン面積と誤報告件数より誤報告密度を計算し（ステップ１４６）、検査尤度と誤報告密度をライブラリに登録する。
【００４７】
次に、図４および図５により、本発明の一実施の形態に係る検査システムの構成について説明する。図４は本発明の一実施の形態に係る検査システムの構成を示す構成図、図５は本発明の一実施の形態に係る検査システムの検査装置ステージ部分の断面を示す図である。
【００４８】
図４において、検査システムは、検査対象の検査を行う検査装置１、ＣＡＤデータを管理するＣＡＤ管理システム２、層構成情報を管理する層構成情報管理システム３、記憶装置であるハードディスク装置（ＨＤＤ）６、メモリ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）７、演算装置であるＣＰＵ８、モニタ９、キーボード１０、プリンタ１１、インタフェース（Ｉ／Ｆ）５から構成され、ハードディスク装置（ＨＤＤ）６、メモリ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）７、ＣＰＵ８、表示装置であるモニタ９、キーボード１０、およびプリンタ１１はバス１２を介して接続され、検査装置１、ＣＡＤ管理システム２、および層構成情報管理システム３とハードディスク装置（ＨＤＤ）６、メモリ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）７、ＣＰＵ８、モニタ９、キーボード１０、およびプリンタ１１とはインタフェース（Ｉ／Ｆ）５を介して接続されている。
【００４９】
また、検査装置１、ＣＡＤ管理システム２、および層構成情報管理システム３は、製造ＬＡＮ４に接続されている。
【００５０】
検査装置１にて撮像したデータおよびＣＡＤデータ管理システム２や層構成情報管理システム３より得たデータは、インタフェース（Ｉ／Ｆ）５を介して記憶装置であるハードディスク装置（ＨＤＤ）６に蓄積する。
【００５１】
演算装置であるＣＰＵ８は、ハードディスク装置（ＨＤＤ）６に蓄積されたデータをメモリ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）７に適宜格納し、これをＣＰＵ８が実行するプログラムにより参照して演算し、その結果をハードディスク装置（ＨＤＤ）６やメモリ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）７に格納する。
【００５２】
また、必要に応じて演算結果をモニタ９やプリンタ１１等の表示装置に出力する。ＣＰＵ８の実行するプログラムは、操作者がキーボード１０から起動指令を入力するか、当該プログラムの自動起動機能にて実行開始する。
【００５３】
また、各部の間のデータの転送は、バス１２を介して行われる。さらに、これらデータや演算結果の情報は、検査装置１を介して製造ＬＡＮ４に接続した他の検査装置や製造装置でも参照可能となる。
【００５４】
このような本実施の形態の検査システムの構成は、既存のシステムを利用しながら構築可能である。このシステム構成により、様々な輝度成分を呈する高多層プリント配線基板を検査する際に誤報告の少ない検査閾値を決定するための最適キャリブレーション位置を求めかつ、事前に検査性を評価することによりベリファイ作業時間を予測することが可能となる。
【００５５】
また、検査装置１のステージの断面構造は、図５に示すように、ステージ１７上には複数個の吸着孔１６が設けられ、基板を吸着する。ステージ１７はリニアヘッド（駆動用リニアモータ）１９によりガイド１８に沿ってＸ、Ｙ方向に移動する。
【００５６】
また、ステージ１７上に吸着された基板の配線パターンをステージ１７の移動に合わせて照明１４を有するＣＣＤカメラ１３が撮像する。撮像したデータはＡ／Ｄ変換部１５に出力され多階調デジタル画像データに変換し、インタフェース（Ｉ／Ｆ）５を介してハードディスク装置（ＨＤＤ）６に蓄積する。
【００５７】
次に、図６〜図８により、本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用される層構成情報について説明する。図６〜図８は本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用される層構成情報を説明するためのプリント配線基板の断面構造を示す図である。
【００５８】
図６は以下の表１に示す層構成表に基づく３層プリント配線基板の層構成図を示す図である。各層をＬ１層、Ｌ２層、Ｌ３層と称し、Ｌ１層導体材料２０１よりなる信号層とＬ２層配線パターン２０３ならびにＬ２層絶縁材料２０４からなる電源層およびＬ３層導体材料２０６からなる信号層で構成され、Ｌ１層とＬ２層の層間にＬ１−２層間絶縁材料２０２を配し、Ｌ２層とＬ３層の層間にＬ２−３層間絶縁材料２０５を呈する。
【００５９】
この層構成にて組まれたプリント配線基板は後続の積層プレス工程にて加熱圧着され、図７に示す積層後の３層プリント配線基板となる。さらに、表面研磨工程、配線形成工程などの製造プロセスを経て、図８に示すＬ１層配線パターン２０７およびＬ３層配線パターン２０８が形成される。
【００６０】
これら配線パターンは配線形成工程におけるウェットエッチングプロセスにて、その断面形状が台形となることが多い。この場合Ｌ１層配線パターン幅２１６とＬ１層配線表面パターン幅２１７の差を求め、その差の半分の逆数をＬ１層配線導体厚２１８に乗じたエッチングファクタを用いて台形形状を表す。
【００６１】
【表１】
0005557482.tif 000002
【００６２】
次に、図９〜図１３により、本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用されるＣＡＤデータについて説明する。図９〜図１３は本発明の一実施の形態に係る検査システムで使用されるＣＡＤデータを説明するためのプリント配線基板の各層の平面図である。
【００６３】
図９は図８に示す３層プリント配線基板のＬ１層ＣＡＤデータを示す図で、Ｌ１層配線パターン２０７および未配線領域２１５を含むＬ１層ＣＡＤ図２１０にて構成される。
【００６４】
また、図１１は図８に示す３層プリント配線基板のＬ２層ＣＡＤデータを示す図で、Ｌ２層配線パターン２０３および未配線領域２１５を含むＬ２層ＣＡＤ図２１２にて構成される。
【００６５】
また、図１２は図８に示す３層プリント配線基板のＬ３層ＣＡＤデータを示す図で、Ｌ３層配線パターン２０８および未配線領域２１５を含むＬ３層ＣＡＤ図２１３にて構成される。
【００６６】
さらに、図１０は図９に示すＬ１層ＣＡＤデータを画像処理にて収縮処理表現しエッチングファクタを考慮したＬ１層ＣＡＤ図で、エッチングファクタを考慮したＬ１層配線表面パターン２０９と未配線領域２１５にて構成される。
【００６７】
また、図１３は図９〜図１２を用いてＬ１層より透視したＬ１層〜Ｌ３層ＣＡＤ図を示すもので、本実施の形態では、Ｌ１層を検査層とする。
【００６８】
次に、図１４〜図２１により、本発明の一実施の形態に係る検査システムの処理による具体例について説明する。
【００６９】
図１４〜図２１は、本発明の一実施の形態に係る検査システムの処理による具体例を説明するための図であり、図１４および図１５はエッチングファクタを元にＣＡＤデータを補正する例を説明するための図、図１６は３×３走査子を示す図、図１７および図１８は輝度評価領域を決定する例を説明するための図、図１９は最適キャリブレーション領域を決定する例を説明するための図、図２０および図２１はベリファイ作業時間を予測する例を説明するための図である。
【００７０】
まず、図１４は図９に示すＬ１層ＣＡＤデータをＸ方向基板サイズとＹ方向基板サイズを指定ピクセル３０２にてピクセル分割したＬ１層ＣＡＤデータのメッシュ図である。この場合、Ｌ１層配線パターン２０７は黒色で各ピクセルは階調数０を持ち、未配線領域２１５は白色で各ピクセルには階調数２５５が格納される。
【００７１】
図１６は３×３走査子を示したものである。この走査子にて図１４を左上から右下まで走査する。この際に着目ピクセル３１４の周辺８つのピクセルが有する階調値を評価し、１つでも未配線領域２１５の階調数である２５５を有する場合、着目ピクセル３１４を未配線領域２１５の階調数に変換することで、図１０に示すエッチングファクタを考慮したＬ１層ＣＡＤ図が完成する。
【００７２】
走査子やピクセルのサイズは、評価対象に合わせて任意に決め、正確な情報を得ることが必要である。また、所定のエッチング補正量を満足すべく膨張収縮処理を複数回実施することもある。
【００７３】
図１５は、図１４と同様に図１１、図１２もメッシュ表現し、それぞれメッシュ表現された図を、図１６に示す３×３走査子にて走査し、Ｌ１層より透視した際の各ピクセル位置における下層の状態（配線パターン、絶縁材料）を区分し、以下の表２記載の輝度成分表に基づきラベリングしたものである。
【００７４】
図１５に示す図では、Ｌ１層配線パターン、Ｌ２層配線パターン、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分３０４、Ｌ１層配線パターン、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層配線パターンからなる輝度成分３０５、Ｌ１層配線パターン、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分３０６、Ｌ１層配線表面パターン、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分３０７、Ｌ１層配線表面パターン、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層配線パターンからなる輝度成分３０８、Ｌ１層配線表面パターン、Ｌ２層配線パターン、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分３０９、Ｌ１層絶縁材料、Ｌ２層配線パターン、Ｌ３層配線パターンからなる輝度成分３１０、Ｌ１層絶縁材料、Ｌ２層配線パターン、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分３１１、Ｌ１層絶縁材料、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層配線パターンからなる輝度成分３１２、Ｌ１層絶縁材料、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分３１３の１０種の輝度成分より構成されている。
【００７５】
【表２】
0005557482.tif 000003
【００７６】
次に、図１５および表２に基づき、実際に検査した際にＣＣＤカメラ１３にて撮像される各ピクセルの輝度値を想定して、図１７に示す再組み合わせ後の輝度成分マップを生成する。
【００７７】
図１５および表２にてＬ１層に配線パターンや配線表面パターンを呈するピクセル位置では、検査時の照明１４にて発せられた光はＬ１層にて反射され、Ｌ２層やＬ３層などの下層の影響を受けない。従って、表２は以下の表３に示す再組み合わせ後の輝度成分表に分類し直すことができる。
【００７８】
最終的に、生成された図１７に示す再組み合わせ後の輝度成分マップが、本実施の形態における検査面より透視した輝度成分マップとなる。
【００７９】
この場合、Ｌ１層配線パターン、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分３０６、Ｌ１層配線表面パターン、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分３０７、Ｌ１層絶縁材料、Ｌ２層配線パターン、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分３１１、Ｌ１層絶縁材料、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層配線パターンからなる輝度成分３１２、Ｌ１層絶縁材料、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分３１３の５種の輝度成分に集約される。
【００８０】
【表３】
0005557482.tif 000004
【００８１】
また、図１８に示すように、５種の輝度成分に集約された図１７に示す再組み合わせ後の輝度成分マップを、図１６に示す３×３走査子のサイズを５０×５０として画像を左上から右下まで走査する。
【００８２】
この走査子サイズはできればＣＣＤカメラ１３が有する最大素子サイズを満足することが望ましい。この走査子にて画像の左上から右下までに至る全ピクセルを走査する際に、各着目ピクセルにおいて走査子内に含まれる各輝度成分の数（各輝度成分面積）と輝度成分の種類をカウントする。
【００８３】
全ピクセルの走査が終了した際に、着目ピクセルごとに各輝度成分面積と輝度成分の種類を評価し、各輝度成分面積のばらつきが少なく、輝度成分の種類が最も多い着目ピクセルのＸ座標、Ｙ座標を輝度評価領域の中心とし、輝度評価領域３１６を決定する。
【００８４】
しかし、この方法にて、上記表３に記載の輝度成分数５種を含む輝度評価領域を決定出来なかった場合は、不足した輝度成分の種類を含む２番目に輝度成分の種類が多い輝度評価領域を評価すれば良い。
【００８５】
また、各輝度評価領域における輝度成分は重複しても良い。この方法にて全ての輝度成分の種類を含む輝度評価領域を１つ以上決定する。次に、検査装置に検査対象基板をセットし、決定した輝度評価領域を撮像する。そして、以下の表４に示す各輝度成分に対する輝度データ表を作成する。
【００８６】
【表４】
0005557482.tif 000005
【００８７】
そして、各輝度成分番号に対応する輝度データの纏まりの平均と標準偏差値を計算し、以下の表５に示す各輝度成分に対する統計輝度値を算出する。
【００８８】
【表５】
0005557482.tif 000006
【００８９】
この統計輝度値における平均値を図１７に示す再組み合わせ後の輝度成分マップにおける各輝度成分番号に代入し、再度、図１６に示す走査子を用いて画像の左上から右下までに至る全ピクセルを走査する。この場合も図１８と同様に、走査子サイズを５０×５０としている。
【００９０】
走査子サイズはできればＣＣＤカメラ１３が有する最大素子サイズを満足することが望ましい。この走査子にて走査する際に、各着目ピクセルにおいて走査子内に含まれる各輝度成分の数（各輝度成分面積）と輝度成分の種類、標準偏差値および最大値、最小値より求めたレンジをカウントする。全ピクセルの走査終了後、標準偏差値とレンジが最も大きくかつ輝度成分の種類が多い着目ピクセルを１つ決定し、最適キャリブレーション位置とする。
【００９１】
図１９に最適キャリブレーション位置を示す。最適キャリブレーション位置５０１を中心にキャリブレーション領域５０２を決定した。なお、キャリブレーション領域５０２は走査子サイズである。
【００９２】
以下の表６に本実施の形態における各輝度成分と面積を示す。図１９に示す最適キャリブレーション位置を決定する際に、図１６に示す走査子を用いてカウントした各輝度成分の数をピクセル単位で輝度成分面積として出力し、検査面Ｌ１層の配線パターン面積つまりは輝度成分番号３０６、３０７の和を本実施の形態における配線パターン面積とする。
【００９３】
【表６】
0005557482.tif 000007
【００９４】
図２０は、各輝度成分における確率密度分布と検査尤度を示しており、横軸を輝度として、縦軸を確率密度とした場合、符号６０１、６０２、６０３、６０４、６０５はそれぞれ、輝度成分番号３１２、３１１、３１３、３０６、３０７に対応する確率密度分布を示し、その分布は以下の数１の式の正規分布形状で表される。
【００９５】
【数１】
0005557482.tif 000008
【００９６】
図２０に示す符号６０７は確率密度分布６０３の正方向側裾野の位置を示し、輝度成分番号３１３の平均値＋３σ位置を示す。
【００９７】
また、符号６０８は確率密度分布６０４の負方向側裾野の位置を示し、輝度成分番号３０６の平均値−３σ位置を示す。符号６０８から符号６０７の輝度位置を差した大きさを検査尤度として符号６０６にて表す。
【００９８】
図２１は、ライブラリに登録された検査尤度と誤報告密度を、横軸に検査尤度、縦軸に誤報告密度を取りプロットした図である。図２１の符号７０１は、検査尤度が０未満の検査尤度と誤報告密度との関係を示す１次近似式で、符号７０２は各プロットである。各プロットにおいて検査尤度を示す横軸を（ｘ１、ｘ２、・・・）とし、縦軸は誤報告密度（ｙ１、ｙ２、・・・）とすると、１次近似式は以下の数２の式で表される。
【００９９】
実際に検査対象のプリント配線基板における検査尤度と配線パターン面積を前述の方法にて求め、検査尤度を以下の数２の式に代入し誤報告密度を求め、以下の数３の式に求めた誤報告密度と配線パターン面積を代入し、ベリファイ作業時間を計算する。以下の数３の式のベリファイ時間は製造で標準作業時間として定義される欠陥１件当たりの確認者の確認時間である。
【０１００】
【数２】
0005557482.tif 000009
【０１０１】
（数３）
ベリファイ作業時間＝誤報告密度×配線パターン面積×ベリファイ時間
以上のように、本実施の形態では、様々な輝度成分を呈する高多層プリント配線基板を検査する際に誤報告の少ない検査閾値を決定するための最適キャリブレーション位置を求めかつ、ベリファイ作業時間を予測することにより検査性を向上すると共に検査工程のリードタイムを最適化することが可能である。
【０１０２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、高多層プリント配線基板のような複数の層を有するプリント配線基板に設けられた配線パターンの欠陥を画像処理にて検査する検査システムなどに広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１…検査装置、２…ＣＡＤ管理システム、３…層構成情報管理システム、４…製造ＬＡＮ、５…インタフェース（Ｉ／Ｆ）、６…ハードディスク装置（ＨＤＤ）、７…メモリ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）、８…ＣＰＵ、９…モニタ、１０…キーボード、１１…プリンタ、１２…バス、１３…ＣＣＤカメラ、１４…照明、１５…Ａ／Ｄ変換部、１６…吸着孔、１７…ステージ、１８…ガイド、１９…リニアヘッド、２０１…Ｌ１層導体材料、２０２…Ｌ１−２層間絶縁材料、２０３…Ｌ２層配線パターン、２０４…Ｌ２層絶縁材料、２０５…Ｌ２−３層間絶縁材料、２０６…Ｌ３層導体材料、２０７…Ｌ１層配線パターン、２０８…Ｌ３層配線パターン、２０９…エッチングファクタを考慮したＬ１層配線表面パターン、２１０…Ｌ１層ＣＡＤ図、２１２…Ｌ２層ＣＡＤ図、２１３…Ｌ３層ＣＡＤ図、２１５…未配線領域、２１６…Ｌ１層配線パターン幅、２１７…Ｌ１層配線表面パターン幅、２１８…Ｌ１層配線導体厚、３０２…ピクセル、３０４…Ｌ１層配線パターン、Ｌ２層配線パターン、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分、３０５…Ｌ１層配線パターン、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層配線パターンからなる輝度成分、３０６…Ｌ１層配線パターン、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分、３０７…Ｌ１層配線表面パターン、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分、３０８…Ｌ１層配線表面パターン、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層配線パターンからなる輝度成分、３０９…Ｌ１層配線表面パターン、Ｌ２層配線パターン、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分、３１０…Ｌ１層絶縁材料、Ｌ２層配線パターン、Ｌ３層配線パターンからなる輝度成分、３１１…Ｌ１層絶縁材料、Ｌ２層配線パターン、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分、３１２…Ｌ１層絶縁材料、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層配線パターンからなる輝度成分、３１３…Ｌ１層絶縁材料、Ｌ２層絶縁材料、Ｌ３層絶縁材料からなる輝度成分、３１４…着目ピクセル、３１６…輝度評価領域、５０１…最適キャリブレーション位置、５０２…キャリブレーション領域、６０１…輝度成分番号３１２の確率密度分布、６０２…輝度成分番号３１１の確率密度分布、６０３…輝度成分番号３１３の確率密度分布、６０４…輝度成分番号３０６の確率密度分布、６０５…輝度成分番号３０７の確率密度分布、６０７…確率密度分布６０３の正方向側裾野の位置、６０８…確率密度分布６０４の負方向側裾野の位置、６０６…検査尤度、７０１…検査尤度と誤報告密度との関係を示す１次近似式、７０２…検査尤度と誤報告密度のプロット。
【図１】
0005557482.tif 000010
【図２】
0005557482.tif 000011
【図３】
0005557482.tif 000012
【図４】
0005557482.tif 000013
【図５】
0005557482.tif 000014
【図６】
0005557482.tif 000015
【図７】
0005557482.tif 000016
【図８】
0005557482.tif 000017
【図９】
0005557482.tif 000018
【図１０】
0005557482.tif 000019
【図１１】
0005557482.tif 000020
【図１２】
0005557482.tif 000021
【図１３】
0005557482.tif 000022
【図１４】
0005557482.tif 000023
【図１５】
0005557482.tif 000024
【図１６】
0005557482.tif 000025
【図１７】
0005557482.tif 000026
【図１８】
0005557482.tif 000027
【図１９】
0005557482.tif 000028
【図２０】
0005557482.tif 000029
【図２１】
0005557482.tif 000030