(57)【要約】【課題】光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法で、走査時間と解析時間の短縮化を達成する。【解決手段】設計データの座標に基づいて必要なパターン部分のみの走査を行う。比較的面積の大きいパターン１３と狭幅の配線パターン１４が基体１５表面に形成されている場合、比較的面積の大きいパターンの境界部と狭幅の配線パターンのみの走査を行って、走査時間と解析時間の短縮化を図る。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法において、設計データの座標に基づいて必要なパターン部分のみの走査を行うことを特徴とする画像作製方法。
【請求項２】
必要なパターン部分が面パターンの境界部及び線パターンである請求項１記載の方法。
【請求項３】
光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法において、設計データの座標に基づく線パターンの幅に対応してビームのスポット径を変化させることを特徴とする画像作製方法。
【請求項４】
光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法において、ビームのスポットの形を四角形とすることを特徴とする画像作製方法。
【請求項５】
光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法において、前記ビームを単色光とすることを特徴とする画像作製方法。
【請求項６】
光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法において、ボトムショートを検出し、検出したボトムショートにビームを集中して焼き切ることを特徴とする画像作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム上にパターンを形成したＴＡＢテープ等の検査用等として有用な画像作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表裏面に導体層（配線パターン）を有する回路板として種々のものが使用されている。具体的には、基板にフレキシブルなポリイミド樹脂等を用いたＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）　テープ、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ　Ｓｉｚｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）　、ＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄ　Ａｒｒａｙ　）、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）の他に、ガラスエポキシ等のリジッドな基板を使用した多層配線板等がある。
近年の電子工業における発展は目覚しいものがあり、その集積度は年々増大している。前述した各種回路板のパターンも集積度の増大に従って微細化が進行している。
【０００３】
これらの回路板のパターンは、設計データを搭載した記録媒体例えばフロッピー（登録商標）に、コンピュータに入力するパターン配線の二次元位置情報として記憶されて、この二次元位置情報を使用して実際に製造される。
しかしながら前記二次元位置情報が十分正確に実際の回路板に転写される訳ではなく、得られる回路板のパターンが前記設計データ通りに反映されないことがあり、このような欠陥品を検出して製品中から排除するために種々の提案がなされている。
例えば特開昭５９−１１６０３８号公報には、単色光源を用いて面走査して光量変化により傷や異物を検査する方法が記載され、特開平１０−１８５５３１号公報には、ＬＳＩ等の外観検査を、分岐させたレーザービームのそれぞれに識別標識を付与して行う方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような検査では、検査対象のＸ方向及びＹ方向に対して二次元的な走査を行い、更に走査結果の解析が必要であり、検査対象が大きいと走査と解析に時間が掛かり過ぎて効率的な検査が行えなくなる。
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、二次元的な走査による各種回路板の検査を効率的に行える画像作製方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明方法は、第１に光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法において、設計データの座標に基づいて必要なパターン部分のみの走査を行うことを特徴とする画像作製方法（以下第１発明という）であり、第２に、光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法において、設計データの座標に基づく線パターンの幅に対応してビームのスポット径を変化させることを特徴とする画像作製方法（以下第２発明という）であり、第３に光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法において、ビームのスポットの形を四角形とすることを特徴とする画像作製方法（以下第３発明という）であり、第４に光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法において、前記ビームを単色光とすることを特徴とする画像作製方法（以下第４発明という）であり、第５に光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法において、ボトムショートを検出し、検出したボトムショートにビームを集中して焼き切ることを特徴とする画像作製方法（以下第５発明という）である。
【０００６】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明の第１発明では、走査対象物の走査面を精緻な走査が必要な部分とラフな走査で良い部分又は実質的に走査が不要な部分に分け、後者の走査及び走査結果の解析に要する時間を節減するようにする。
本発明の第２発明では、走査対象物の配線パターン幅に応じてビーム径を増減させて走査の精度を向上させる。
本発明の第３発明では、走査対象物の走査面を走査するビームの形を四角形とすることにより、走査効率を向上させる。
【０００７】
本発明の第４発明では、走査対象物の基体と配線パターンの材料に応じて、光源からのビームを単色光に変換し、前記基体と配線パターン間のコントラストが鮮明になる条件で走査を行う。
本発明の第５発明は、検査というより補正又は修正といった面が強く、前記走査により、配線パターン形成時に融解が不十分で融けずに残った極細のボトムショートを検出した際にその部分にエネルギーを集中してボトムショートを焼き切って正常な配線パターンを得るようにする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明方法の基本となる走査システムに関し、図面を参照して説明する。
図１は、本発明方法が適用可能な走査システムを例示する概略図である。
光源１から出射したレーザービームは必要に応じて分光器２により単色光に変換されあるいはされずに、回折光学素子が使用されるビーム整形器３でビーム形状を例えば四角形に整形される。次にレーザービームは回折光学素子が使用されるスポット径調節機４に入力して走査中の配線パターンに適したスポット径となるように調節される。
次いでレーザービームは高出力レーザー受容部５に入力し、必要に応じて高出力レーザー６からのエネルギーを受け入れる。
【０００９】
このレーザービームはマイクロミラー７で反射して図の下方向に進路が変更され、投光レンズ８を通してＴＡＢテープ等の基体フィルム上に金属製の配線パターンが形成された走査対象物９に照射される。前記マイクロミラー７は、Ｘ方向及びＹ方向に二次元的に回転して前記レーザービームを走査対象物９の走査面の任意の箇所を走査できるようにしている。
走査対象物９表面に照射されたレーザービームのうち、配線パターンに照射されビームは走査対象物９表面から反射して、反射センサー１０で受光され、受光した光を電気信号に変換した後、ＣＰＵ１１に導かれる。一方配線パターンのない基体フィルムに照射されたビームは走査対象物９を透過して透過センサー１２で受光され、受光した光を電気信号に変換した後、ＣＰＵ１１に導かれる。
【００１０】
反射センサー１０及び透過センサー１２で得られた受光情報はＣＰＵ１１で解析され、基体フィルム上に形成された配線パターンとしてディスプレー（図示略）等に表示される。このディスプレー上で得られる画像をチェックして走査対象物９上の配線パターン等が設計データ通りであるか否かを確認して検査が完了する。
従来の検査の際には、前記マイクロミラー７をＸ方向及びＹ方向の全てに振らせて走査対象物９の走査面全面の検査を行っていた。しかしこの方法では前述した通り走査自体の時間と解析に必要な時間が嵩み、特に大量の回路板の検査が必要になるＬＳＩでは検査の実行の障害になっている。
【００１１】
そのため第１発明では、検査する走査対象物の配線パターンが二次元位置情報としてコンピュータ等に入力され予め得られている設計データから、走査対象物表面を走査が不可欠な箇所とそれ以外の箇所に分け、走査が不可欠な箇所を重点的に走査することで走査及び解析に必要な時間を短縮できる。
例えば図２に示す配線パターンを有する回路板の場合、比較的面積の大きいパターン１３と狭幅の配線パターン１４が基体１５表面に形成されている。このパターンは、予め設計データにより予測でき、前述した方法でディスプレー上の画像で設計データからのずれの有無を検出して検査を行うが、前述の比較的面積の大きいパターン１３では検査が必要なのは図２の斜線で示す境界部の僅かな箇所のみで中央の部分の検査つまり中央の部分を走査することは実質的に不要である。
【００１２】
一方通常の配線パターンは１幅が５μｍ程度で図２の狭幅の配線パターン１４は斜線で示す配線パターン１４全体とその両側の境界部分の走査が必要になる。
従って走査が不要な箇所は比較的面積の大きいパターン１３の境界部以外と両パターン１３及び１４間の部分になり、図１のマイクロミラー７を適宜回転させてこの不要部分にレーザービームを照射しないようにすることで走査面積つまり走査時間が減少し、それに伴って解析時間も減少し、検査全体に必要な時間を大幅に減少させることができる。
【００１３】
図３及び４は本発明の第２発明の実施態様を前記するための配線パターンを例示する概略図である。
図３ａには通常幅の２本の配線パターン１６が、図３ｂには極細幅の２本の配線パターン１７が示されている。
【００１４】
これらの配線パターンを走査する場合、配線パターンは金属製であり該配線パターンを走査している間には、照射ビームは走査対象物を透過しないが、不良品で配線パターンが切れているとビームが走査対象物を透過して透過センサーがビームを検出する。このことから配線パターンの切れ検査の場合は、細い径のスポットで走査する必要はなく、太い径のスポットでも同等の検査ができ、スピードアップになる。但し極細の配線パターンの場合は細い径のスポットで走査することが必要又は望ましくなり、配線パターンの幅に応じたスポット径を使用すれば良い。
従って前記両配線パターン１６及び１７を、特に図２に例示したような必要箇所のみ走査する手法で検査する場合、配線パターン１７の方が配線パターン１６より細かい走査が必要になる。従ってこの場合には、前もって設計データにより配線パターンが太い箇所（又は通常幅）と細い箇所（又は極細幅）を記憶しておき、走査対象物表面を走査するレーザービームのスポット径を、通常幅の配線パターン１６では比較的大きく（図３ａの符号１８）、極細幅の配線パターン１７では小さく（図３ｂの符号１９）すると、より正確で効率的な検査が実行できる。
このビームのスポット径の調節は図１のスポット径調節機４により行える。
【００１５】
図４は部分的に極細幅部分２０を有する通常幅の２本の配線パターン２１を示すもので、この配線パターンを走査する場合は、図３ａ及び図３ｂに準じて、通常幅の配線パターン部分２１を大きいスポット径２２で、極細幅の配線パターン部分２０を小さいスポット径２３で走査すると、より正確で効率的な検査が実行できる。
【００１６】
図５ａ及び図５ｂは、第３発明の実施態様を説明する図である。
従来の回路板等の検査では、図５ａに示すように円形のスポット２４で走査対象物２５の走査を行っていた。従って図示の例では、前記円形のスポット２４を使用して７回走査を行っても、上下に未走査部が残り、完全な走査ができないことがある。
これに対し図５ｂに示す第３発明の実施態様では、同じ形状の走査対象物２５を走査する際に、図５ａの円形スポットの直径と同じ１辺を有する正方形のスポット２６を使用すると、４回の走査で図５ａと同じ表面積の走査対象物２５の走査を隙間を生じさせることなく行うことができる。
このようにスポット形を四角形とすることにより走査効率が上昇するが、このようなスポット形状は、図１のビーム整形器３でレーザービームを整形することにより得られる。第３発明における四角形は、正方形に限定されず、長方形、平行四辺形及び菱形のような対向する辺どうしが平行な四角形を含む。
【００１７】
本発明の第４発明では、光源からの光の中から走査対象物を構成する基体材料と配線パターン間のコントラストを鮮明にできる単色光を選択して走査対象物に照射する。これにより解像度の高い画像がディスプレー画面で得られる。この単色光への変換は、図１の光源１からの光を分光器２を経由させ、この分光器２で望ましい単色光を選択すれば良い。例えばＴＡＢテープの場合好ましい単色光の波長範囲は６４０〜９４０ｎｍである。
【００１８】
続いて本発明の第５発明では、いわゆるボトムショートの問題を解決するもので、例えば第１〜第４発明における走査で検出される不良品を修正して製品として出荷できるようにするものである。図６ａ及び図６ｂはボトムショートを例示する平面図及び側面図である。
近接する配線パターン２７は通常はエッチング等で完全に分離されているが、場合によっては両配線パターン２７間に小径のボトムショート２８が残ることがある。本発明では前述した通り、走査対象物の少なくとも配線パターン部を走査するため、近接する配線パターン２７間にボトムショート２８が残存していれば、これを容易に検出できる。その場合に、図１の高出力レーザー受容部５において、高出力レーザー６からレーザービームにエネルギーを与え、このレーザービームを前記ボトムショート２８に照射することにより、ボトムショート２８を焼き切って消滅させ、不良品を出荷可能な製品とすることができる。
【００１９】
実施例
図７に示した基体フィルム２９上にパターン３０を形成した回路板３１を使用しこの回路板の画像作製を行った。
光源はレーザービームとし、図１に示す分光器、ビーム整形器、スポット径調節機及び高出力レーザー受容部は使用せず、レーザービームを直接マイクロミラーに照射し反射させて前記回路板３１の走査を行った。この走査はＸ方向及びＹ方向の全てに関して行い、ディスプレー面に走査で得られた画像を表示した。
【００２０】
一方予め得た設計データ中のパターン配線の二次元位置情報から、前記回路板３１の細い配線パターン全部と面積の大きいパターンの境界部のみに対して走査を行い、ディスプレー面に走査で得られた画像を表示した。この画像はＸ方向及びＹ方向の全てに関して走査を行って得られた画像と実質的な差はなかった。
又走査箇所を減少させたことにより、走査に要した時間は１０％に減少した。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、光源からのビームをミラーで反射させて走査対象物を二次元的に走査し、反射光及び透過光を検出して前記走査対象物の画像を作製する方法において、設計データの座標に基づいて必要なパターン部分のみの走査を行うことを特徴とする画像作製方法である（請求項１）。
この第１発明によると、走査対象物の走査面のうちの一部のみを走査することで、全面を走査したものと実質的に同じ結果が得られる。これにより走査時間と走査で得られる信号の解析に要する時間が大幅に減少して短時間で回路板等の走査対象物の画像が得られることになる。
【００２２】
本発明の第２発明では、設計データの座標に基づく線パターンの幅に対応してビームのスポット径を変化させることができ、パターンに応じた走査を行って同様に走査時間の短縮を達成できる（請求項３）。
本発明の第３発明では、ビームのスポットの形を四角形とすることにより、スポットがオーバーラップせずに走査対象物を走査でき、走査効率が向上する（請求項４）。
【００２３】
本発明の第４発明では、ビームを単色光とする（請求項５）。これにより走査対象物の基体と配線パターン間のコントラストが顕著になり鮮明な画像がディスプレー等で得られる。
本発明の第５発明では、走査によりボトムショートを検出し、検出したボトムショートにビームを集中して焼き切ることが可能になる（請求項６）。この方法によると、走査により検出されるボトムショートに、高出力レーザー等のエネルギーを付与されたビーム照射を行うのみで、ボトムショートを焼き切って消滅させ、不良品を出荷可能な製品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法が適用可能な走査システムを例示する概略図。
【図２】第１発明の一態様を説明するための図。
【図３】図３ａ及び３ｂは、それぞれ第２発明の一態様を説明するための図。
【図４】第２発明の他の態様を説明するための図。
【図５】図５ａ及び５ｂは、それぞれ第３発明の一態様を説明するための図。
【図６】図６ａはボトムショートを例示する平面図、図６ｂはその側面図。
【図７】実施例で使用した回路板の平面図。
【符号の説明】
１　光源
２　分光器
３　ビーム整形器
４　スポット径調節機
６　高出力レーザー
７　マイクロミラー
９　走査対象物
１０　反射センサー
１１　ＣＰＵ
１２　透過センサー
１３　比較的面積の大きいパターン
１４　狭幅の配線パターン
１５　基体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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