(57)【要約】【課題】配線基板に形成された配線パターンの欠陥を高精度に検出する。【解決手段】配線基板１に光を照射し、その反射光により配線基板１に形成された配線パターン２を表示する配線パターン表示装置において、波長の異なる複数の光を発生して配線基板１に対して複数の異なる所定の方向から光を照射する複数の照射手段と、照射手段から配線パターン１に照射した光の反射光の波長を分離する波長分離手段と、波長分離手段により分離された波長の光に応じて配線パターン１を表示する表示部とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板に光を照射し、その反射光により該配線基板に形成された配線パターンを表示する配線パターン表示装置において、
波長の異なる複数の光を発生して該配線基板に対して複数の異なる所定の方向から光を照射する複数の照射手段と、
該照射手段から該配線パターンに照射した光の反射光の波長を分離する波長分離手段と、
該波長分離手段により分離された波長の光に応じて該配線パターンを表示する表示部と、を有することを特徴とする配線パターン処理装置。
【請求項２】
該照射手段が光を照射する方向は、該配線基板に対して垂直又は斜方であって、
該照射手段が照射する方向に応じて該配線パターンを表示することを特徴とする請求項１の配線パターン処理装置。
【請求項３】
該照射手段から照射される波長は、３００ナノメートルから１２００ナノメートルまでの電磁波であることを特徴とする請求項１の配線パターン処理装置。
【請求項４】
該波長分離手段は、所定の波長を識別するフィルタであることを特徴とする請求項１の配線パターン処理装置。
【請求項５】
配線基板に光を照射し、その反射光により該配線基板に形成された配線パターンの欠陥を検出する配線パターン検査装置において、
波長の異なる複数の光を発生して該配線基板に対して複数の異なる所定の方向から光を照射する複数の照射手段と、
該照射手段から該配線パターンに照射した光の反射光の波長を分離する波長分離手段と、
該波長分離手段により分離された波長の光に応じて該配線パターンを画像処理する画像処理手段と、
該画像処理手段により画像処理された該配線パターンの画像処理データに基づいて、該配線パターンが欠陥であるか否かを判定する欠陥判定手段と、を有することを特徴とする配線パターン処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線パターン処理装置に係り、特に、プリント配線板など電子部品の配線パターンを検査するための配線パターンの表示装置または検査装置などの配線パターン処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリント配線板用の自動外観検査装置は、主に反射式と蛍光式の二種類に大別される。反射式の検査装置は、配線パターンを照明し、その反射した画像をカメラで撮像する方式である。この反射式は、装置を簡単に構成できるため安価で広く普及しているが、反射レベルで基材と区別のつきにくい、配線の微細ショートや銅残りなどを見逃しやすい欠点がある。一方、蛍光式の検査装置は、短い波長の励起光を配線パターンに照射し、基材から発生する微弱な蛍光をカメラで撮像する方式である。この蛍光式は、金属の配線がシルエットとして見えるので、反射式では見逃され易い配線の微細ショートや銅残りを精度よく見つけることができる一方で、銅パターンの表面が局所的に欠けて薄くなる、ディッシュダウンと呼ばれる欠陥を見逃しやすく、また、装置が高価であるため、普及が遅れているのが現状である。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−２３２３４４号公報
【非特許文献１】原靖彦、「プリント配線板の外観検査技術」、エレクトロニクス実装学会誌、２００２年７月  Ｖｏｌ．５、Ｎｏ．４、Ｐ．３２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近では、反射式の照明を落射照明だけでなく、斜方照明も付加することによって検出率を向上することが行われている。しかしながら、反射式において斜方照明を強くすると、微細ショートや残銅を見つけやすくなる一方で、従来検出していたディッシュダウンを見逃しやすくなる欠点があった。以上の理由から、プリント配線板用の自動外観検査装置は、１００％近い検出率を期待するためには、反射式と蛍光式を併用して２回検査するか、反射式で照明方向を切り替えて２回検査する必要があった。しかし、どちらにしてもコストの観点からは現実的ではなかった。
【０００５】
本発明の目的は、配線基板に形成された配線パターンの欠陥を高精度に検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の配線パターン処理装置は、配線基板に光を照射し、その反射光により該配線基板に形成された配線パターンを表示する配線パターン表示装置において、波長の異なる複数の光を発生して該配線基板に対して複数の異なる所定の方向から光を照射する複数の照射手段と、該照射手段から該配線パターンに照射した光の反射光の波長を分離する波長分離手段と、該波長分離手段により分離された波長の光に応じて該配線パターンを表示する表示部と、を有するように構成することができる。
【０００７】
また、該照射手段が光を照射する方向は、該配線基板に対して垂直又は斜方であって、
該照射手段が照射する方向に応じて該配線パターンを表示するように構成することができる。
【０００８】
また、該照射手段から照射される波長は、３００ナノメートルから１２００ナノメートルまでの電磁波であるように構成することができる。
【０００９】
また、該波長分離手段は、所定の波長を識別するフィルタであるように構成することができる。
【００１０】
また、配線基板に光を照射し、その反射光により該配線基板に形成された配線パターンの欠陥を検出する配線パターン検査装置において、波長の異なる複数の光を発生して該配線基板に対して複数の異なる所定の方向から光を照射する複数の照射手段と、該照射手段から該配線パターンに照射した光の反射光の波長を分離する波長分離手段と、該波長分離手段により分離された波長の光に応じて該配線パターンを画像処理する画像処理手段と、該画像処理手段により画像処理された該配線パターンの画像処理データに基づいて、該配線パターンが欠陥であるか否かを判定する欠陥判定手段と、を有するように構成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、異なる波長の光を配線基板に照射してその反射光の波長に応じて配線パターンを検出することにより、配線基板に形成された配線パターンの欠陥を高精度に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
［実施例１］
図１は、本実施例による配線パターン表示装置の構成例を示す図である。
【００１３】
配線パターン表示装置は、ハロゲンランプ３、青色フィルタ４、ハーフミラー５、ハロゲンランプ６、赤色フィルタ７、ダイクロイックミラー８、青色フィルタ９、モノクロ撮像カメラユニット１０、赤色フィルタ１１、モノクロ撮像カメラユニット１２、カメラコントローラ１３、カメラコントローラ１４、画像モニタ１５及び画像モニタ１６から構成されている。
【００１４】
ハロゲンランプ３は、被検査物を照射する光源であり、青色の光の源となる。青色フィルタ４は、ハロゲンランプ３から照射された光のうち青色の光を透過する。ハーフミラー５は、青色フィルタ４を透過した青色の光を垂直落射照明させる。ハロゲンランプ６は、被検査物を照射する光源であり、赤色の光の源となる。また、光源からの照射方向は被検査物に対して斜方である。赤色フィルタ７は、ハロゲンランプ６から照射された光のうち赤色の光を透過する。ダイクロイックミラー８は、被検査物の反射光のうち青色の光を選択透過する。青色フィルタ９は、青色の光を透過する。モノクロ撮像カメラユニット１０は、波長分離された青色の光を撮像する。赤色フィルタ１１は、赤色の光を透過する。モノクロ撮像カメラユニット１２は、波長分離された赤色の光を撮像する。カメラコントローラ１３は、モノクロ撮像カメラユニット１０により撮像されたデータを画像モニタ１５に表示する制御を行う。カメラコントローラ１４は、モノクロ撮像カメラユニット１２により撮像されたデータを画像モニタ１６に表示する制御を行う。画像モニタ１５、１６は，被検査物の画像を表示する。
【００１５】
次に、配線パターン表示装置による配線パターンの欠陥を表示する動作を説明する。
【００１６】
微細なショート欠陥とディッシュダウン欠陥を有するプリント配線板１及びその配線パターン２に、ハロゲンランプ３による光源３によって、青色フィルタ４とハーフミラー５を介して垂直落射照明し、また、ハロゲンランプ６による光源６によって、赤色フィルタ７を介して斜方照明する。プリント配線板１からの反射光は青色を選択透過するダイクロイックミラー８を介して波長分離され、青色の反射光は青色フィルタ９を介して、レンズつきのモノクロ撮像カメラユニット１０で撮像され、赤色の反射光は赤色フィルタ１１を介してレンズつきのモノクロ撮像カメラユニット１２で撮像される。それぞれの画像はカメラコントローラ１３、１４を介して、画像モニタ１５、１６に表示される。
【００１７】
図２は、画像モニタ１５、画像モニタ１６に表示された被検査物の配線パターン上の欠陥画像を示す図である。
【００１８】
表示画面１７及び表示画面１８は、それぞれ画像モニタ１５及び画像モニタ１６に映し出される表示画面である。配線パターン１９には、ディッシュダウン２０及び微細ショート２１が存在しているが、ディッシュダウン２０は垂直落射照明した画像を撮像した画像モニタ１５の表示画面１７に、微細ショート２１は、斜方照明した画像を撮像した画像モニタ１６の表示画面１８に同時に表示される。
【００１９】
尚、光源からの照明の波長は、好ましくは３００ナノメートルから１２００ナノメートルまでの電磁波である。
【００２０】
以上、本実施例により、画像モニタ１５及び画像モニタ１６を通じて、微細なショートとディッシュダウンの両欠陥を同時に表示することができる。
［実施例２］
図３は、本実施例による配線パターン検査装置の構成例を示す図である。
【００２１】
配線パターン検査装置は、赤色ＬＥＤのリングライト照明２３、青色ＬＥＤの照明２４、ハーフミラー２５、ダイクロイックミラー２６、青色フィルタ２７、レンズ２８、ＣＣＤラインセンサ２９、赤色フィルタ３０、レンズ３１、ＣＣＤラインセンサ３２、ステージ３３、モータ３４、モータ３５、モータ駆動装置３６、モータ駆動装置３７、数値制御装置３８、ＤＡコンバータ３９、ＤＡコンバータ４０、画像処理装置４１、画像処理装置４２、欠陥判定回路４３、欠陥判定回路４４及びコンピュータ４５から構成されている。
【００２２】
赤色ＬＥＤのリングライト照明２３は、赤色の光として被検査物を照射する光源である。青色ＬＥＤの照明２４は、青色の光として被検査物を照射する光源である。ハーフミラー２５は、青色ＬＥＤの照明２４の光を垂直落射照明させる。ダイクロイックミラー２６は、被検査物の反射光のうち青色の光を選択透過する。青色フィルタ２７は、青色の光を透過する。レンズ２８は、波長分離した青色の光をＣＤＤラインセンサ２９へ結像する。ＣＣＤラインセンサ２９は、レンズ２８により結像された画像を電気信号（画像信号）に変換する。赤色フィルタ３０は、赤色の光を透過する。レンズ３１は、波長分離した赤色の光をＣＤＤラインセンサ３２へ結像する。ＣＣＤラインセンサ３２は、レンズ３１により結像された画像を電気信号（画像信号）に変換する。ステージ３３は、数値制御装置３８によって、Ｘ、Ｙ方向の位置を制御される。モータ３４は、ステージ３３をＸ方向へ移動する。モータ３５は、ステージ３３をＹ方向へ移動する。モータ駆動装置３６は、モータ３５を駆動する。モータ駆動装置３７は、モータ３４を駆動する。数値制御装置３８は、ステージ３３の座標情報から、被検査物の欠陥座標を算出する。ＤＡコンバータ３９は、ＣＣＤラインセンサ３２の画像信号をビデオ信号に変換する。ＤＡコンバータ４０は、ＣＣＤラインセンサ２９の画像信号をビデオ信号に変換する。画像処理装置４１は、ＤＡコンバータ３９からのビデオ信号に対して、ノイズ除去、画像強調及び二値化の画像処理を行う。画像処理装置４２は、ＤＡコンバータ４０からのビデオ信号に対して、ノイズ除去、画像強調及び二値化の画像処理を行う。欠陥判定回路４３は、ショート等の配線パターンの欠陥を検出する。欠陥判定回路４４は、ディッシュダウン等の配線パターンの欠陥を検出する。
【００２３】
次に、配線パターン検査装置による配線パターンの欠陥を検出する動作を説明する。
【００２４】
プリント基板２２の配線パターンは、赤色ＬＥＤのリングライト照明２３と青色ＬＥＤの照明２４とハーフミラー２５によって垂直落射照明される。プリント基板２２からの反射光は青色を選択透過するダイクロイックミラー２６を介して波長分離され、青色の反射光は青色フィルタ２７とレンズ２８を介して、ＣＣＤラインセンサ２９に結像される。一方、赤色の反射光は赤色フィルタ３０とレンズ３１を介して、ＣＤＤラインセンサ３２に結像される。ステージ３３は数値制御装置３８によって、モータ３４、３５とモータ駆動装置３６、３７によりＸ、Ｙ方向に数値制御され、ステージ３３をフィードすることでプリント基板２２のパターン画像を得ることができる。ＣＣＤラインセンサ２９、３２からの画像信号はＤＡコンバータ３９、４０でビデオ信号になり、画像処理装置４１、４２でノイズ除去、画像強調及び二値化が行われる。このとき、青色の落射照明からの信号を画像処理する画像処理装置４１は、ディッシュダウンを検出しやすいよう、画像強調や閾値を設定し、赤色の斜方照明からの信号を処理する画像処理装置４２は、微細ショートを検出しやすいよう、画像強調や閾値を設定する構成としてもよい。次に、画像は欠陥判定回路４３、４４に送られ、配線パターンの欠陥が検出される。このとき欠陥判定回路４３、４４は同じである必要はなく、欠陥判定回路４３は断線、欠けに特化した欠陥抽出アルゴリズムを、欠陥判定回路４３はショート、残銅に特化した欠陥抽出アルゴリズムを有する構成としてもよい。欠陥検出の結果は、同期信号の情報とともに、コンピュータ４５に送られ、数値制御装置３８からのステージ座標情報から、欠陥座標を算出して保存される。
【００２５】
以上の構成により、プリント基板２２に対して垂直落射照明と斜方照明の光の波長を変えてその反射光を青色フィルタ２７及び赤色フィルタ３０によって分離し、分離した反射光別に撮像することで、１回の検査だけで２種類の照明による配線パターンの検査結果を同時に得ることができる。
【００２６】
尚、本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１による配線パターン表示装置の構成例を示す図。
【図２】画像モニタに表示された配線パターン上の欠陥画像を示す図。
【図３】実施例２による配線パターン検査装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００２８】
１：プリント配線板、  ２：配線パターン、  ３，６：ハロゲンランプによる光源、  ４、９：青色フィルタ、  ５：ハーフミラー、  ７、１１：赤色フィルタ、  ８：ダイクロイックミラー、  １０、１２：レンズつきのモノクロ撮像カメラユニット、  １３、１４：カメラコントローラ、  １５，１６：画像モニタ、  １７：モニタ１５の画面、  １８：モニタ１６の画面、  １９：配線パターン、  ２０：ディッシュダウン、  ２１：微細ショート、  ２２：プリント基板、  ２３：赤色ＬＥＤのリングライト照明、  ２４：青色ＬＥＤの照明、  ２５：ハーフミラー、  ２６：ダイクロイックミラー、  ２７：青色フィルタ、  ２８、３１：レンズ、  ２９、３２：ＣＣＤラインセンサ、  ３０：赤色フィルタ、  ３３：ステージ、  ３８：数値制御装置、  ３４、３５：モータ、  ３６、３７：モータ駆動装置、  ３９、４０：ＤＡコンバータ、  ４１、４２：画像処理装置、  ４３、４４：欠陥判定回路、  ４５：コンピュータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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