图案检查装置及图案检查方法
【专利摘要】本发明提供一种图案检查装置及图案检查方法。图案检查装置包括孔部信息获取部，获取表示一个目视孔部的目视孔部区域的中心的坐标；线方向确定部，确定与形成有目视孔部的目视焊盘相连接的目视线以目视焊盘为起点而延伸的线方向；判别点获取部，将检查图像中，作为目视孔部区域的边缘、且包含于配线图案区域中的部分设为对象边缘，并获取最靠近自目视孔部区域的中心向线方向延伸的线与目视孔部区域的边缘相交的位置的、对象边缘上的点而作为判别点；及颈部缺陷检测部，检测目视孔部所致的颈部缺陷。藉此，可容易地检测印刷基板的颈部缺陷。
【专利说明】
图案检查装置及图案检查方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种印刷基板的图案检查装置及图案检查方法。
【背景技术】
[0002]—直以来，关于对形成于印刷基板上的配线图案及孔部(例如通路孔(via)或通孔(through hole))进行的检查，提出有各种技术。例如，在日本专利特开2010-175483号公报(文献I)中，将检查区域的图像二值化，对垫(pad)以外的区域执行标记(labeling)处理，根据标记区域的个数而判定通孔的位置偏离的有无。在日本专利特开平9-203620号公报(文献2)中，包含焊盘大小的区域的图像数据中，使用边缘抽取滤波器，按照预先规定的方向成分而将配线图案的边缘以边缘图像数据的形式分解抽取。继而，一边进行模糊处理(blurring processing)及细化处理(thinning processing)，一边利用分层式积和型滤波器整合多个边缘图像数据，通过将显示出与相当于线中断的形状近似的程度的输出值算出，从而判定颈部破损的有无。
[0003]另外，在日本专利特开平4-355352号公报(文献3)中，配线图案的二值化图像被分为对应于焊盘的焊盘图像(land image)及对应于线的线图像(line image)。另外，还获取孔(hole)的二值化图像即孔图像(hole image)，基于对孔图像进行放大处理所得的放大孔图像与线图像的重叠部分的大小，而判定颈部破损的有无。在日本专利特开平4-184244号公报(文献4)中，基于表示印刷基板的图像数据而求出表示配线图案的图案图像(patternimage)、与表示通孔的孔图像，对图案图像实施细线化处理而求出细线化图案图像。并且，根据包含孔图像的窗口内的细线化图案图像的端点的个数，检测配线图案的颈部破损。
[0004]然而，在文献I至文献4中，基于亮度值对表示焊盘附近的图像的整体的像素进行处理(标记处理或膨胀处理)，因而运算量大。实际上，如现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)这样需要能够进行并行运算的高价电路，而导致对印刷基板进行检查所需的成本增加。另外，配线图案中，要求不仅检测由于孔部而焊盘与线完全分离的颈部破损，而且还检测由于孔部而焊盘与线部分地分离的缺陷(以下将此种缺陷及颈部破损统称为“颈部缺陷”)。
【发明内容】
[0005]本发明指向印刷基板的图案检查装置，目的在于容易地检测颈部缺陷。
[0006]本发明的图案检查装置包括:孔部信息获取部，获取对形成有包含焊盘与线的配线图案以及孔部的印刷基板进行拍摄所得的检查图像中，表示一个目视孔部的目视孔部区域的中心的坐标；线方向确定部，基于表示所述配线图案的参照图案数据、或所述检查图像，确定与形成有所述目视孔部的目视焊盘相连接的目视线以所述目视焊盘为起点而延伸的方向、即线方向；判别点获取部，将所述检查图像中，作为所述目视孔部区域的边缘、且包含于表示所述配线图案的配线图案区域中的部分设为对象边缘，并获取最靠近自所述目视孔部区域的所述中心向所述线方向延伸的线与所述目视孔部区域的所述边缘相交的位置的、所述对象边缘上的点而作为判别点;及颈部缺陷检测部，当所述判别点位于表示所述目视焊盘的目视焊盘区域外时、或位于表示所述目视线的目视线区域内时，检测所述目视孔部所致的颈部缺陷。
[0007]根据本发明，可容易地检测颈部缺陷。
[0008]本发明的优选实施方式之一为:所述孔部信息获取部通过在所述检查图像中，以所述目视孔部区域的所述中心为基准并以一定的角度间隔来设定多个角度方向，而求出分别为一个角度方向上的所述对象边缘上的点的多个候选点，所述判别点获取部获取所述多个候选点中的一个候选点而作为所述判别点。
[0009]此时，更优选为:图案检查装置还包括存储部，存储参照数据，所述参照数据包含所述参照图案数据、与表示所述孔部的中心的坐标的参照孔部数据;所述线方向确定部通过在所述参照图案数据所示的所述配线图案中，以所述参照孔部数据所示的所述目视孔部的中心为所述目视焊盘的中心，获取自所述目视焊盘的所述中心至所述多个角度方向的各方向上的所述配线图案的边缘为止的距离，而确定所述线方向及所述目视焊盘区域的半径。进而，也可为:所述颈部缺陷检测部通过以所述参照孔部数据所示的所述目视孔部的所述中心为所述目视焊盘区域的中心，来比较所述目视焊盘区域的所述中心与所述判别点之间的距离、及所述目视焊盘区域的所述半径，从而检测所述颈部缺陷。
[0010]在求出所述多个候选点的图案检查装置中，也可为:将由于不存在所述对象边缘而未求出候选点的角度方向设为无候选方向，当在圆周方向上存在连续的规定数以上的无候选方向的集合即无候选方向群时，所述孔部信息获取部检测所述目视孔部所致的基部缺陷。更优选为:图案检查装置还包括颈部破损检测部，当已检测出所述颈部缺陷的所述目视孔部的所述判别点介于在圆周方向上不连续的两个无候选方向群、且所述两个无候选方向群的代表方向所成的角度为规定角度以下时，检测所述目视孔部所致的颈部破损。
[0011 ]在本发明的其他优选实施方式中，当所述检查图像中，自所述目视焊盘区域的中心朝向所述目视孔部区域的所述中心的方向与所述线方向所成的角度为规定角度以上时，所述判别点获取部不对所述目视孔部进行所述判别点的获取。
[0012]本发明还指向印刷基板的图案检查方法。
[0013]本发明的图案检查方法包括:a步骤:获取对形成有包含焊盘与线的配线图案以及孔部的印刷基板进行拍摄所得的检查图像中，表示一个目视孔部的目视孔部区域的中心的坐标;b步骤:基于表示所述配线图案的参照图案数据、或所述检查图像，确定与形成有所述目视孔部的目视焊盘相连接的目视线以所述目视焊盘为起点而延伸的方向、即线方向；c步骤:将所述检查图像中，作为所述目视孔部区域的边缘、且包含于表示所述配线图案的配线图案区域中的部分设为对象边缘，并获取最靠近自所述目视孔部区域的所述中心向所述线方向延伸的线与所述目视孔部区域的所述边缘相交的位置的、所述对象边缘上的点而作为判别点；及d步骤:当所述判别点位于表示所述目视焊盘的目视焊盘区域外时、或位于表示所述目视线的目视线区域内时，检测所述目视孔部所致的颈部缺陷。
[0014]根据参照附图并在下文中对本发明做出的详细说明，而可明确所述目的及其他目的、特征、形态及优点。
【附图说明】
[0015]图1是表示图案检查装置的构成的图。
[0016]图2是表示计算机(computer)的构成的图。
[0017]图3是表示图案检查装置的功能构成的方块图。
[0018]图4是表示参照图像的图。
[0019]图5是表示检查图像的图。
[0020]图6是表示检查图像的图。
[0021]图7是表示检查图像的图。
[0022]图8是表不检查图像的图。
[0023]图9A是表示图案检查装置对印刷基板进行检查处理的流程的图。
[0024]图9B是表示图案检查装置对印刷基板进行检查处理的流程的图。
[0025]图10是表不检查图像的图。
[0026]图11是表示检查图像的图。
[0027]图12是表示检查图像的图。
[0028]图13是表示检查图像的图。
[0029I图14A是表示参照图像的图。
[°03°]图14B是表示参照图像的图。
[0031]图14C是表示参照图像的图。
[0032]图15A是表示检查图像的图。
[0033]图15B是表示检查图像的图。
[0034]图16A是表示检查图像的图。
[0035]图16B是表示检查图像的图。
[0036]图16C是表示检查图像的图。
[0037]图16D是表示检查图像的图。
[0038]图17A是表示检查图像的图。
[0039]图17B是表示检查图像的图。
[0040]图17C是表示检查图像的图。
[0041]图17D是表示检查图像的图。
[0042]图18A是表示检查图像的图。
[0043]图18B是表示检查图像的图。
[0044]图18C是表示检查图像的图。
[0045]图19是表不检查图像的图。
[0046]图20是表示检查图像的图。
[0047]图21A是表示检查图像的图。
[0048]图21B是表示检查图像的图。
[0049]附图标记说明:
[0050]1:图案检查装置[0051 ]2:装置本体
[0052]5:计算机
[0053]8:记录媒体
[0054]9:印刷基板
[0055]21:摄像部
[0056]22:平台
[0057]23:平台驱动部
[0058]41:运算部
[0059]49:存储部
[0060]51:中央处理器(CPU)
[0061]52:只读存储器(ROM)
[0062]53:随机存储器(RAM)
[0063]54:固定盘
[0064]55:显示器
[0065]56:输入部
[0066]56a:键盘
[0067]56b:鼠标
[0068]57:读取装置
[0069]58:通信部
[0070]60:配线图案区域
[0071 ]61:目视焊盘区域/焊盘区域
[0072]62:目视线区域/线区域
[0073]63:目视孔部区域/孔部区域
[0074]70:参照配线图案
[0075]71:目视焊盘/焊盘
[0076]72:目视线/线
[0077]73:参照孔部
[0078]80:程序
[0079]211:照明部
[0080]212:光学系统[0081 ]213:摄像元件
[0082]411:孔部信息获取部
[0083]412:线方向确定部
[0084]413:判别点获取部
[0085]414:颈部缺陷检测部
[0086]415:颈部破损检测部
[0087]491:参照数据
[0088]492:参照图像数据
[0089]493:参照孔部数据
[0090]631:对象边缘
[0091]A0:无候选方向群
[0092]Al:未能求出边缘点的角度方向
[0093]A2:无候选方向
[0094]A3:线候选方向
[0095]A4:线方向
[0096]A5:自参照中心朝向目视孔部中心的方向
[0097]B1:(无候选方向群的)代表方向
[0098]Cl:参照中心/参照孔部的中心/目视焊盘的中心/目视焊盘区域的中心
[0099]C2:目视孔部中心/假想圆的中心/目视孔部区域的中心
[0100]Dl:参照孔部的直径
[0101]D2:距离
[0102]Pl:边缘点[0?03]P2:候选点/边缘点
[0104]P2a:判别点/候选点
[0105]Rl:目视焊盘区域的半径
[0106]R2:假想圆的半径
[0107]Sll ?S24:步骤
[0108]U2:关键尺寸上限距离相对于目视孔部中心的位置
[0109]Θ1、Θ2:角度
【具体实施方式】
[0110]图1是表示本发明的一个实施形态的图案检查装置I的构成的图。图案检查装置I例如对安装电子零件之前的印刷基板9(也称为“印刷配线基板”)的外观进行检查。在印刷基板9上形成有包含焊盘与线的配线图案、以及孔部(例如通孔或通路孔)。本实施形态中，是将使形成有配线图案的多个基板重合而成的多层基板设为作为检查对象的印刷基板9，但也可为将以多层基板的形式重合之前的各基板设为作为检查对象的印刷基板9。
[0111]图案检查装置I包括:装置本体2，对印刷基板9进行拍摄;及计算机5，对图案检查装置I的整体动作进行控制，并且实现后述的运算部等。装置本体2具有:摄像部21，对印刷基板9进行拍摄而获取多灰度的图像(的数据)；平台(stage)22，对印刷基板9加以保持;及平台驱动部23，使平台22相对于摄像部21进行相对移动。摄像部21具有:照明部211，射出照明光;光学系统212，将照明光引导至印刷基板9并且入射来自印刷基板9的光;及摄像元件213，将由光学系统212所成像的印刷基板9的像转换为电信号。
[0112]平台驱动部23包括滚珠丝杠(ball screw)、导轨(guide rail)、马达(motor)等。计算机5通过控制平台驱动部23及摄像部21，而对印刷基板9上的规定区域进行拍摄。也可代替平台驱动部23而设置使摄像部21相对于印刷基板9进行相对移动的其他机构。
[0113]图2是表示计算机5的构成的图。计算机5为通常的计算机系统的构成，包含:中央处理器(Central Processing Unit，进行各种运算处理；只读存储器(read onlymemory，ROM)52，存储基本程序(program)；及随机存储器(random access memory ,RAM)53，存储各种信息。计算机5还包含:固定盘(disk)54，进行信息存储;显示器(display)55，显示图像等各种信息;键盘(keyboard)56a及鼠标(mouse)56b(以下统称为“输入部56” )，接受来自操作者的输入；读取装置57，自光盘(optical disk)、磁盘(magnetic disk)、磁光盘(magneto-optical disk)等计算机能够读取的记录媒体8读取信息；以及通信部58，在与图案检查装置I的其他构成之间收发信号。
[0114]计算机5事先经由读取装置57而自记录媒体8读出程序80，并存储于固定盘54。CPU51依照程序80而利用RAM53或固定盘54，并且执行运算处理。
[0115]图3是表示图案检查装置I的功能构成的方块图。图3中，以附注符号5的虚线的矩形来包围由计算机5的CPU51、R0M52、RAM53、固定盘54等所实现的功能构成。计算机5具有运算部41及存储部49。运算部41具有:孔部信息获取部411、线方向确定部412、判别点获取部413、颈部缺陷检测部414及颈部破损检测部415。虽省略图示，但控制各功能构成的动作的整体控制部也是通过运算部41来实现。关于这些构成所实现的功能的详细情况将在下文叙述。再者，这些功能可通过专用的电路来构建，也可部分地利用专用的电路。
[0116]存储部49存储预先所准备的参照数据491。参照数据491包含参照图像数据492及参照孔部数据493。参照图像数据492表示由后述的设计数据(计算机辅助设计(ComputerAided Design，CAD)数据)所生成的二值参照图像。参照图像表示印刷基板9上所应形成的理想的配线图案(例如为配线图案的形成中所利用的掩模(mask)的图案，以下称为“参照配线图案”)的区域。另外，参照孔部数据493表示印刷基板9上所应形成的各孔部(为理想的孔部，以下称为“参照孔部”)的中心的坐标及直径。
[0117]图4是表示参照图像的一部分的图。图4中，将参照孔部73叠于参照图像，并以两点划线来表示。参照配线图案70包含许多焊盘71、及与各焊盘71相连接的线72。图4中仅示出一个焊盘71及一条线72。典型而言，焊盘71为圆形，线72为有一定宽度的线状。线72的端部与焊盘71相连接。另外，参照孔部73配置于焊盘71的中央。参照孔部73的直径小于焊盘71的直径。图4中，以附注符号Cl的点表示参照孔部73的中心，以附注符号Dl的箭头表示参照孔部73的直径。
[0118]本实施形态中，参照数据491是由设计数据而生成。设计数据包含表示参照配线图案70的边缘(轮廓)的矢量数据(vector data)、及参照孔部数据493，不含个别地确定焊盘71及线72的信息。因此，焊盘71的中心的坐标及直径未知。另一方面，如上文所述，参照孔部73配置于焊盘71的中央，参照孔部73的中心Cl的坐标已知。由此，可获知焊盘71的中心的坐标与参照孔部73的中心Cl的坐标相同。
[0119]此处，对印刷基板9的因孔部相对于各焊盘的位置偏离而产生的缺陷的种类进行说明。图5至图8是表示由摄像部21所获取的检查图像的一部分的图，示出印刷基板9中的孔部及焊盘。图5至图8中，以两点划线示出表示圆形的焊盘的焊盘区域61的边缘的一部分、以及表示线的线区域62的边缘的一部分。以下的说明中，设定为焊盘区域61的一部分与线区域62的一部分重叠。线区域62中与焊盘区域61重叠的端部的边缘为直线状。
[0120]图5的例子中，表示孔部的孔部区域63形成于焊盘区域61的中央。即，未产生孔部相对于焊盘的位置偏离，图5表示正常状态。图6至图8的例子中，孔部区域63形成于自焊盘区域61的中央偏离的位置。详细而言，孔部区域63与焊盘区域61的边缘交叠，图6至图8表示所谓的基部缺陷状态。再者，严格来说，图6至图8的例子表示由于孔部的形成而焊盘的一部分被去除的状态，但在以下的说明中，设定为焊盘区域61及线区域62仍包含(推测)由于孔部的形成而被去除的区域。
[0121 ]另外，在图7及图8的例子中，将焊盘区域61的边缘中与线区域62交叠的部分视为颈部，颈部的一部分或全部与孔部区域63交叠，图7及图8表示颈部缺陷的状态。尤其，孔部区域63与颈部的全部交叠的图8表示印刷基板9上的实际的焊盘(焊盘区域61中将孔部区域63去除的部分)与线(线区域62中将孔部区域63去除的部分)分离的颈部破损的状态。在以下说明的检查处理中，检测印刷基板9上的焊盘中基部缺陷、颈部缺陷、及颈部破损的有无。
[0122]图9A及图9B是表示图案检查装置I对印刷基板9进行检查处理的流程的图。图案检查中，首先，将印刷基板9载置于平台22(参照图1)上，通过平台驱动部23将印刷基板9上的配线图案载置于摄像部21的摄像区域。并且，通过摄像部21来获取表示配线图案的多灰度的图像作为检查图像，并输入至运算部41(步骤Sll)。通过运算部41，将检查图像与参照图像数据492所示的参照图像进行位置对准(步骤S12)。例如，通过周知的图案匹配(patternmatching)来进行检查图像与参照图像的位置对准。
[0123]孔部信息获取部411通过对参照孔部数据493进行参照而将检查对象的孔部中的一个孔部确定为目视孔部，基于参照孔部数据493所示的目视孔部的中心的坐标来确定检查图像中包含目视孔部的区域(步骤S13)。以下的说明中，将应形成有目视孔部的焊盘称为“目视焊盘”，将与所述目视焊盘相连接的线称为“目视线”。
[0124]图10是表示检查图像中包含目视孔部的区域的图。孔部信息获取部411在检查图像中，以参照孔部数据493所示的目视孔部的中心Cl (即作为目视孔部的参照孔部的中心，以下称为“参照中心Cl”)的像素为起点，而关于一个角度方向进行关键尺寸处理。关键尺寸处理中，求出对象像素的亮度值与在所述角度方向上邻接于对象像素的邻接像素的亮度值的差(本实施形态中为差的绝对值，以下称为“邻接像素间的亮度差”)的处理，是随着将所述邻接像素变更为下一对象像素而反复进行。并且，将邻接像素间的亮度差为规定的阈值以上的位置确定为表示目视孔部的孔部区域63(以下称为“目视孔部区域63” )的边缘的边缘点Pl。一旦边缘点Pl被确定，则不对下一对象像素进行亮度差的算出。再者，也可通过在邻接像素间进行亮度值的插值，而以小于像素间的间距的单位来求出边缘点Pl的坐标(其他关键尺寸处理中同样)。
[0125]本实施形态中，目视焊盘的焊盘区域61(以下称为“目视焊盘区域61”)及目视线的线区域62(以下称为“目视线区域62”)的平均亮度高于除去目视焊盘区域61、目视线区域62及目视孔部区域63的区域即背景区域的平均亮度、以及目视孔部区域63的平均亮度。另外，背景区域的平均亮度与目视孔部区域63的平均亮度的差甚小。因此，边缘点Pl是在目视孔部区域63的边缘中包含于表示配线图案的配线图案区域60中的部分(以下称为“对象边缘631”)中被确定。配线图案区域60是目视焊盘区域61及目视线区域62的集合。图10中，以粗实线表示对象边缘631(参照对象边缘631的其他图中同样)。再者，可获知:在印刷基板9的配线图案的形成步骤(光刻(photolithography))中，能够精度良好地相对于设计数据而形成配线图案，且如上文所述，目视焊盘的中心的坐标与参照中心Cl的坐标相同。因此可获知:参照中心Cl为目视焊盘区域61的中心。
[0126]另外，当即便自参照中心Cl的像素起、例如至相距与参照孔部数据493所示的目视孔部的直径相当的距离的像素为止进行关键尺寸处理也未确定边缘点Pl时，结束所述角度方向上的关键尺寸处理。此时，认为不存在关键尺寸方向即所述角度方向上的边缘点P1。图10中，以虚线的箭头Al表示未能求出边缘点Pl的角度方向。
[0127]若对一个角度方向的关键尺寸处理结束，则将以参照中心Cl为中心、相对于所述角度方向旋转了规定的设定角度的方向设定为下一角度方向。并且，对该角度方向进行所述关键尺寸处理，探索边缘点P1。如此，如图10所示，通过以参照中心Cl为基准、以一定的设定角度间隔来设定遍及整周的多个角度方向，而求出分别为一个角度方向上的对象边缘631上的点的多个边缘点PI (步骤S14)。
[0128]图10的例子中，参照中心Cl的像素包含于目视孔部区域63中，但当有参照中心Cl的像素不包含于目视孔部区域63中的可能性时，可将与参照中心Cl不同的点作为基准来求出边缘点Pl。例如，确定以参照中心Cl为基准、以45°的角度间隔所设定的8个方向，确认各方向上距参照中心Cl规定的距离(例如目视孔部的直径的几分之一)的像素的亮度值。继而，将所述亮度值较低的(被认为是目视孔部区域63的亮度的范围内的)像素确定为特定像素，从而获取代表所有的特定像素的代表位置(例如平均位置)。并且，通过以代表位置为基准并以一定的设定角度间隔来设定多个角度方向，而求出分别为一个角度方向上的对象边缘6 31上的点的多个边缘点PI。
[0129]若求出表示目视孔部区域63的对象边缘631上的点的多个边缘点Pl，则基于所述多个边缘点Pl的坐标，求出表示目视孔部区域63的边缘的假想圆的中心的坐标及半径(步骤S15)。图11中，以附注符号C2的点表示假想圆的中心，以附注符号R2的箭头表示假想圆的半径。在以下的说明中，将所述假想圆的中心C2视为目视孔部区域63的中心，称为“目视孔部中心C2”。步骤S15的处理是获取目视孔部区域63的中心的坐标及半径的处理。
[0130]与步骤S14同样地，孔部信息获取部411以目视孔部中心C2的像素为起点而关于一个角度方向进行关键尺寸处理。并且，如图12及图13所示，将邻接像素间的亮度差为规定的阈值以上的位置确定为目视孔部区域63的对象边缘631上的边缘点P2。如下文所述，边缘点P2是判别颈部缺陷的有无中所利用的判别点的候选，因此，以下称为“候选点P2”。候选点P2的坐标由运算部41存储。
[0131]当即便自目视孔部中心C2的像素起、至相距对所述假想圆的半径R2增加任意的长度所得距离(以下称为“关键尺寸上限距离”)的像素为止进行关键尺寸处理也未确定候选点P2时，结束所述角度方向上的关键尺寸处理。此时，认为不存在所述角度方向上的候选点P2，将所述角度方向存储为无候选方向。无候选方向是由于不存在对象边缘631而未求出候选点的角度方向。图13中，以附注符号U2的虚线的圆表示关键尺寸上限距离相对于目视孔部中心C2的位置。另外，以虚线的箭头A2表示未求出候选点P2的角度方向、即无候选方向。
[0132]若对一个角度方向的关键尺寸处理结束，则将以目视孔部中心C2为基准、相对于所述角度方向旋转了规定的设定角度的方向设定为下一角度方向。并且，对该角度方向进行所述关键尺寸处理，探索候选点P2。如此，通过以目视孔部中心C2为基准、以一定的设定角度间隔来设定遍及整周的多个角度方向，而求出分别为一个角度方向上的对象边缘631上的点的多个候选点P2(步骤S16)。再者，设定角度间隔可任意地决定，例如能够以如下方式来决定:在所述假想圆的圆周上，位于以目视孔部中心C2为基准的多个角度方向上的多个点中、在圆周方向上相互邻接的两个点间的距离为数像素。
[0133]步骤S16中，优选为:当目视孔部中心C2与候选点P2之间的距离为自所述假想圆的半径R2减去任意的长度所得的距离以下时，禁止将所述候选点P2用于以后的处理中。另外，如上文所述，对于较关键尺寸上限距离更远离目视孔部中心C2的像素的像素，不进行邻接像素间的亮度差的算出。如此，仅将距目视孔部中心C2的距离大于自假想圆的半径R2减去任意的长度所得的距离、且为关键尺寸上限距离以下的候选点P2作为以后的处理中的使用对象，由此，能够无视目视孔部区域63的对象边缘631中形状歪斜的部分。
[0134]当在以目视孔部中心C2为中心的圆周方向上，预先设定的规定数以上(例如2以上)的无候选方向连续时，孔部信息获取部411将这些无候选方向的集合确定为无候选方向群。图13中，在圆周方向上连续的4个无候选方向A2的集合形成无候选方向群AO。存在无候选方向群AO的图13的例子被判定为目视孔部区域63与目视焊盘区域61的边缘交叠的基部缺陷状态，检测目视孔部所致的基部缺陷(步骤S17)。当已检测出目视孔部所致的基部缺陷时，进入后述的步骤S18。
[0135]不存在无候选方向群AO的图12的例子被判定为并非基部缺陷状态(步骤S17)。并且，当检查图像中存在下一检查对象的孔部时(步骤S24)，返回至步骤S13而确定下一目视孔部。当检查图像中不存在下一检查对象的孔部时(步骤S24)，图案检查装置I的处理结束。
[0136]当已检测出目视孔部所致的基部缺陷时，线方向确定部412基于参照图像，确定与形成有目视孔部的目视焊盘相连接的目视线以所述目视焊盘为起点而延伸的方向、即线方向(步骤S18)。详细而言，在图14A所示的参照图像中，以目视孔部的参照中心Cl为基准来设定与步骤S16相同的多个角度方向(遍及整周的多个角度方向)。并且，自参照中心Cl的像素起依次获取沿各角度方向排列的像素的亮度值。如上文所述，参照图像为二值图像，参照配线图案70中所含的像素的亮度值(以下称为“图案亮度值”)与不包含于参照配线图案70中的像素的亮度值(即为背景的像素的亮度值，以下称为“背景亮度值”)不同。因此，当在所述角度方向上获取的像素的亮度值为背景亮度值时，将所述像素确定为表示所述角度方向上的参照配线图案70的边缘的边缘点。再者，图14A的参照配线图案70包含目视焊盘71及目视线72。
[0137]线方向确定部412的优选处理是在各角度方向上，自距参照中心Cl规定的距离(例如作为目视孔部的参照孔部73的直径的一半)的像素起，开始获取亮度值。由此，可缩短至确定边缘点为止的处理时间。更优选的处理是:对所设定的多个(所有)角度方向上，距参照中心Cl相同的距离的像素的亮度值依次加以确认的确认处理是随着以一像素为单位来加长所述距离而反复进行。这时，将已确定边缘点的角度方向从下一确认处理中排除。并且，若已对线方向确定部412中最初所设定的角度方向(所有角度方向)的个数的一半以上的角度方向确定边缘点，则对剩余的角度方向，仅以规定的设定次数来重复以后的确认处理。例如，当将设定次数设定为5次时，从已对所有角度方向的个数的一半以上的角度方向确定了边缘点时的像素起，对剩余的各角度方向进行确认处理至最远相距5像素的像素为止。并且，将即便重复设定次数的确认处理也未确定边缘点的角度方向决定为线候选方向。
[0138]图14A中，以粗实线的箭头A3表示线候选方向。如图14A的例子所示，当线候选方向A3为一个时，将所述线候选方向A3确定为线方向。另外，如图14B所示的例子，当在以参照中心Cl为中心的圆周方向上获取到连续的多个线候选方向A3(以下将这些线候选方向A3的集合称为“线候选方向群”)时，将线候选方向群所含的多个线候选方向A3中的一个线候选方向A3确定为线方向。当线候选方向群所含的线候选方向A3的个数为奇数时，优选为将所述线候选方向A3中、中央的线候选方向A3决定为线方向。另外，当线候选方向群所含的线候选方向A3的个数为偶数时，优选为将所述线候选方向A3中、中央附近的两个线候选方向A3中的一个决定为线方向。
[0139]进而，如图14C所示的例子，当获取到在圆周方向上不连续的多个线候选方向A3时，将各线候选方向A3确定为线方向。当然，当存在在圆周方向上不连续的多个线候选方向群时，将各线候选方向群所含的一个线候选方向A3决定为线方向。
[0140]线方向确定部412存储已求出边缘点的多个(所有)角度方向的各方向上自参照中心Cl的像素至边缘点为止的距离，将所述多个角度方向上的多个距离的中位数确定为焊盘71的半径。如上文所述，在印刷基板9的配线图案的形成步骤(光刻)中，能够精度良好地相对于设计数据而形成配线图案，因此能够将参照图像中所求出的焊盘71的半径理解为检查图像中的目视焊盘区域61的半径。如以上所述，线方向确定部412通过在参照图像数据492所示的参照配线图案70中，以参照孔部数据493所示的目视孔部的中心Cl为目视焊盘的中心，获取自目视焊盘的中心至多个角度方向的各方向上的参照配线图案70的边缘为止的距离，而与线方向一并确定目视焊盘区域61的半径(步骤S19)。
[0141]若已确定线方向及目视焊盘区域61的半径，则如图15A所示，求出检查图像中，自目视焊盘区域61的中心即参照中心Cl朝向目视孔部区域63的中心即目视孔部中心C2的方向A5与线方向A4所成的角度Θ1。这时，将以参照中心Cl为基准且自线方向A4的顺时针方向设为正的方向，将逆时针方向设为负的方向，求出角度Θ1。并且，当所述角度Θ1的大小(绝对值)例如为90°以上时，判定为无产生目视孔部所致的颈部缺陷的可能性(步骤S20)。
[0142]在图15A及图15B所示的例子中，角度Θ1的大小为90°以上，因此被判定为未产生颈部缺陷。并且，当检查图像中存在下一检查对象的孔部时(步骤S24)，返回至步骤S13而确定下一目视孔部。当检查图像中不存在下一检查对象的孔部时(步骤S24)，图案检查装置I的处理结束。
[0143]另一方面，所述角度ΘI的大小小于90°的图16A及图16D所示的例子被判定为有产生颈部缺陷的可能性(步骤S20)，进入后述的步骤S21。再者，图16B中，自参照中心Cl朝向目视孔部中心C2的方向A5与线方向A4所成的角度为0°。
[0144]如图17A所示，当检查图像中，以目视孔部中心C2为基准而与线方向A4相同的角度方向上存在候选点P2a时，判别点获取部413将所述候选点P2a决定为判别点(步骤S21)。图17B及图17C所示的例子中也同样。可获知:判别点P2a为目视孔部区域63的对象边缘631中最靠目视线区域62侧的候选点。再者，当存在多个线方向A4时，相对于各线方向A4而获取判别点P2a。
[0145]另一方面，当在与线方向A4相同的角度方向上不存在候选点P2时，确认在圆周方向上与线方向A4邻接的角度方向上候选点P2的存在。例如，当步骤S20中求出的角度Θ1为正时，确认相对于线方向A4而在负的方向(以参照中心Cl为基准的逆时针方向)上邻接的角度方向上的候选点P2的有无。并且，当在所述角度方向上存在候选点P2时，将所述候选点P2决定为判别点。当在所述角度方向上不存在候选点P2时，确认相对于所述角度方向而在负的方向上邻接的角度方向上的候选点P2的有无。重复所述处理直至决定出判别点。由此，在图17D所示的例子中，将相对于线方向A4而位于负的方向的角度方向的候选点P2a决定为判别点。再者，当步骤S20中求出的角度Θ1为负时，确认相对于线方向A4而在正的方向(以参照中心Cl为基准的顺时针方向)上邻接的角度方向上的候选点P2的有无。
[0146]判别点获取部413的所述处理是获取最靠近自目视孔部中心C2向线方向A4延伸的线与目视孔部区域63的边缘相交的位置的、对象边缘631上的候选点而作为判别点P2a的处理。
[0147]如图18A所示，颈部缺陷检测部414求出参照中心Cl与判别点P2a之间的距离D2，将所述距离D2与步骤S19中获取的目视焊盘区域61的半径Rl加以比较。由于确认到所述距离D2大于半径R1，而将图18A的例子判定为颈部缺陷的状态(步骤S22)，进入后述的步骤S23。图18B及图18C所示的例子也同样。
[0148]另一方面，如图19所示，当所述距离D2为半径Rl以下时，判定为未产生颈部缺陷(步骤S22)。并且，当检查图像中存在下一检查对象的孔部时(步骤S24)，返回至步骤S13而确定下一目视孔部。当检查图像中不存在下一检查对象的孔部时(步骤S24)，图案检查装置I的处理结束。
[0149]颈部缺陷检测部414的所述处理是当判别点P2a位于目视焊盘区域61外时，检测目视孔部所致的颈部缺陷的处理。再者，距离D2越大且已述的角度Θ1(参照图16A)的大小越小则颈部缺陷的程度变得越大，因此也可基于距离D2及角度Θ1来将颈部缺陷的程度加以分类。
[0150]颈部破损检测部415确认相对于已检测出颈部缺陷的目视孔部中的判别点P2a的角度方向，正的方向及负的方向的各方向上的无候选方向群AO的有无。如图20所示，当相对于以目视孔部中心C2为基准的判别点P2a的角度方向，两个无候选方向群AO分别存在于正的方向及负的方向上时，确定所述两个无候选方向群AO各自的代表方向。各无候选方向群AO的代表方向例如是将所述无候选方向群AO所含的多个角度方向平均的方向，图20中以附注符号BI的箭头表不代表方向。
[0151]并且，当所述两个无候选方向群AO的代表方向BI所成的角度Θ2(其中，角度Θ2为包含判别点P2a的角度方向的角度范围)例如为180°以下时，将图20判定为颈部破损状态(步骤S23)。另一方面，如图21A及图21B所示的例子，当相对于判别点P2a的角度方向，在正的方向及负的方向的其中一方向上不存在无候选方向群AO时，判定为并非颈部破损的状态。另夕卜，即便两个无候选方向群AO分别存在于正的方向及负的方向上时，当所述两个无候选方向群AO的代表方向BI所成的角度Θ2大于180°时，也判定为并非颈部破损状态。
[0152]如上文所述，当判别点P2a介于在圆周方向上不连续的两个无候选方向群A0、且所述两个无候选方向群AO的代表方向BI所成的角度Θ2为规定角度以下时，颈部破损检测部415检测目视孔部所致的颈部破损。通过判定颈部破损的有无，而完成对目视孔部的检查。当检查图像中存在下一检查对象的孔部时(步骤S24)，返回至步骤S13而确定下一目视孔部。当检查图像中不存在下一检查对象的孔部时(步骤S24)，图案检查装置I的处理结束。
[0153]如以上所说明那样，图案检查装置I获取检查图像中表示一个目视孔部的目视孔部区域63的中心C2的坐标，并且确定目视线以目视焊盘为起点而延伸的方向即线方向A4。继而，获取检查图像中最靠近自目视孔部区域63的中心C2向线方向A4延伸的线与目视孔部区域63的边缘相交的位置的、对象边缘631上的点而作为判别点P2a。并且，当判别点P2a位于目视焊盘区域61外时，检测所述目视孔部所致的颈部缺陷。由此，可容易地检测颈部缺陷。另外，与相对于表示焊盘附近的图像的整体的像素进行基于亮度值的处理的比较例的图案检查相比，所述图案检查处理可减少运算量。结果，不使用高价的电路而可检测颈部缺陷，且可削减印刷基板9的检查所需的成本。
[0154]另外，通过在检查图像中以目视孔部区域63的中心C2为基准并以一定的角度间隔来设定多个角度方向，而求出分别为一个角度方向上的对象边缘631上的点的多个候选点P2，获取多个候选点P2中的一个候选点而作为判别点P2a。由此，可容易地获取判别点P2a。
[0155]进而，以参照孔部数据493所示的目视孔部的中心为目视焊盘区域61的中心Cl，将目视焊盘区域61的中心Cl与判别点P2a之间的距离D2、与目视焊盘区域61的半径Rl加以比较。由此，可更容易地检测颈部缺陷。
[0156]线方向确定部412在参照图像数据492所示的参照配线图案70中，以参照孔部数据493所示的目视孔部的中心Cl为目视焊盘71的中心Cl，获取自目视焊盘71的中心Cl至多个角度方向的各方向上的参照配线图案70的边缘为止的距离。由此，可实现容易地确定线方向AlS目视焊盘71 (目视焊盘区域61)的半径。
[0157]孔部信息获取部411确认在圆周方向上连续的规定数以上的无候选方向A2的集合即无候选方向群AO的存在。由此，可容易地检测目视孔部的基部缺陷。
[0158]颈部破损检测部415确认已检测出颈部缺陷的目视孔部的判别点P2a是否介于在圆周方向上不连续的两个无候选方向群A0、且所述两个无候选方向群AO的代表方向BI所成的角度是否为规定角度以下。由此，可容易地检测目视孔部所致的颈部破损。
[0159]图案检查装置I中，当检查图像中，自目视焊盘区域61的中心Cl朝向目视孔部区域63的中心C2的方向与线方向A4所成的角度Θ1为规定角度以上时，不对目视孔部进行判别点P2a的获取。由此，可省略对并非颈部缺陷的目视孔部进行判别点P2a的获取所需的处理，可在短时间内完成图案检查装置I的图案检查。
[0160]所述图案检查装置I中能够进行各种变形。
[0161]所述实施形态中，准备参照图像数据492作为表示参照配线图案的参照图案数据，也可使用表示参照配线图案的矢量数据作为参照图案数据。
[0162]另外，所述实施形态中，通过使用表示参照配线图案、不表示孔部的参照图案数据，能够容易地确定线方向，但根据印刷基板9上所形成的配线图案的精度等，也可基于检查图像来确定线方向。
[0163]当判别点P2a位于表示目视线的目视线区域62内时，颈部缺陷检测部414也可检测目视孔部所致的颈部缺陷。此时，将目视线区域62中与目视焊盘区域61重叠的端部的直线状的边缘(参照图6至图8)作为颈部。例如，当准备各自独立地表示焊盘与线的数据，来作为参照图像数据各自独立地包含表示焊盘的图像数据、与表示线的图像数据等的参照图案数据时，能够容易地判定判别点P2a是否位于目视焊盘区域61外或是否位于目视线区域62内。
[0164]根据图案检查装置I的设计，也可不设定以目视孔部区域63的中心C2为基准的多个角度方向(不获取多个候选点)地获取判别点。
[0165]所述实施形态及各变形例的构成只要不相互矛盾，则也可适当地加以组合。
[0166]对发明进行了详细的描述说明，但上文所述的说明为例示而非限定性的说明。因此，可以说只要不脱离本发明的范围，则能够实现多种变形或形态。
【主权项】
1.一种图案检查装置，其为印刷基板的图案检查装置，其特征在于包括: 孔部信息获取部，获取对形成有包含焊盘与线的配线图案以及孔部的印刷基板进行拍摄所得的检查图像中，表示一个目视孔部的目视孔部区域的中心的坐标； 线方向确定部，基于表示所述配线图案的参照图案数据、或所述检查图像，确定与形成有所述目视孔部的目视焊盘相连接的目视线以所述目视焊盘为起点而延伸的方向、即线方向； 判别点获取部，将所述检查图像中，作为所述目视孔部区域的边缘、且包含于表示所述配线图案的配线图案区域中的部分设为对象边缘，并获取最靠近自所述目视孔部区域的所述中心向所述线方向延伸的线与所述目视孔部区域的所述边缘相交的位置的、所述对象边缘上的点而作为判别点;及 颈部缺陷检测部，当所述判别点位于表示所述目视焊盘的目视焊盘区域外时、或位于表示所述目视线的目视线区域内时，检测所述目视孔部所致的颈部缺陷。2.根据权利要求1所述的图案检查装置，其特征在于， 所述孔部信息获取部通过在所述检查图像中，以所述目视孔部区域的所述中心为基准并以一定的角度间隔来设定多个角度方向，而求出分别为一个角度方向上的所述对象边缘上的点的多个候选点， 所述判别点获取部获取所述多个候选点中的一个候选点而作为所述判别点。3.根据权利要求2所述的图案检查装置，其特征在于， 还包括存储部，存储参照数据，所述参照数据包含所述参照图案数据、与表示所述孔部的中心的坐标的参照孔部数据； 所述线方向确定部通过在所述参照图案数据所示的所述配线图案中，以所述参照孔部数据所示的所述目视孔部的中心为所述目视焊盘的中心，获取自所述目视焊盘的所述中心至所述多个角度方向的各方向上的所述配线图案的边缘为止的距离，而确定所述线方向及所述目视焊盘区域的半径。4.根据权利要求3所述的图案检查装置，其特征在于， 所述颈部缺陷检测部通过以所述参照孔部数据所示的所述目视孔部的所述中心为所述目视焊盘区域的中心，来比较所述目视焊盘区域的所述中心与所述判别点之间的距离、及所述目视焊盘区域的所述半径，从而检测所述颈部缺陷。5.根据权利要求2至4中任一项所述的图案检查装置，其特征在于， 将由于不存在所述对象边缘而未求出候选点的角度方向设为无候选方向，当在圆周方向上存在连续的规定数以上的无候选方向的集合即无候选方向群时，所述孔部信息获取部检测所述目视孔部所致的基部缺陷。6.根据权利要求5所述的图案检查装置，其特征在于， 还包括颈部破损检测部，当已检测出所述颈部缺陷的所述目视孔部的所述判别点介于在圆周方向上不连续的两个无候选方向群、且所述两个无候选方向群的代表方向所成的角度为规定角度以下时，检测所述目视孔部所致的颈部破损。7.根据权利要求1至4中任一项所述的图案检查装置，其特征在于， 当所述检查图像中，自所述目视焊盘区域的中心朝向所述目视孔部区域的所述中心的方向与所述线方向所成的角度为规定角度以上时，所述判别点获取部不对所述目视孔部进行所述判别点的获取。8.—种图案检查方法，其为印刷基板的图案检查方法，其特征在于包括: a步骤:获取对形成有包含焊盘与线的配线图案以及孔部的印刷基板进行拍摄所得的检查图像中，表示一个目视孔部的目视孔部区域的中心的坐标； b步骤:基于表示所述配线图案的参照图案数据、或所述检查图像，确定与形成有所述目视孔部的目视焊盘相连接的目视线以所述目视焊盘为起点而延伸的方向、即线方向； c步骤:将所述检查图像中，作为所述目视孔部区域的边缘、且包含于表示所述配线图案的配线图案区域中的部分设为对象边缘，并获取最靠近自所述目视孔部区域的所述中心向所述线方向延伸的线与所述目视孔部区域的所述边缘相交的位置的、所述对象边缘上的点而作为判别点;及 d步骤:当所述判别点位于表示所述目视焊盘的目视焊盘区域外时、或位于表示所述目视线的目视线区域内时，检测所述目视孔部所致的颈部缺陷。9.根据权利要求8所述的图案检查方法，其特征在于， 还包括e步骤:在所述a步骤后，通过在所述检查图像中，以所述目视孔部区域的所述中心为基准并以一定的角度间隔来设定多个角度方向，而求出分别为一个角度方向上的所述对象边缘上的点的多个候选点， 在所述c步骤中，获取所述多个候选点中的一个候选点而作为所述判别点。10.根据权利要求9所述的图案检查方法，其特征在于， 预先准备参照数据，所述参照数据包含所述参照图案数据、与表示所述孔部的中心的坐标的参照孔部数据； 在所述b步骤中，通过在所述参照图案数据所示的所述配线图案中，以所述参照孔部数据所示的所述目视孔部的中心为所述目视焊盘的中心，获取自所述目视焊盘的所述中心至所述多个角度方向的各方向上的所述配线图案的边缘为止的距离，而确定所述线方向及所述目视焊盘区域的半径。11.根据权利要求10所述的图案检查方法，其特征在于， 在所述d步骤中，通过以所述参照孔部数据所示的所述目视孔部的所述中心为所述目视焊盘区域的中心，来比较所述目视焊盘区域的所述中心与所述判别点之间的距离、及所述目视焊盘区域的所述半径，从而检测所述颈部缺陷。12.根据权利要求9至11中任一项所述的图案检查方法，其特征在于， 在所述e步骤中，将由于不存在所述对象边缘而未求出候选点的角度方向设为无候选方向，当在圆周方向上存在连续的规定数以上的无候选方向的集合即无候选方向群时，检测所述目视孔部所致的基部缺陷。13.根据权利要求12所述的图案检查方法，其特征在于， 还包括以下步骤:当已检测出所述颈部缺陷的所述目视孔部的所述判别点介于在圆周方向上不连续的两个无候选方向群、且所述两个无候选方向群的代表方向所成的角度为规定角度以下时，检测所述目视孔部所致的颈部破损。14.根据权利要求8至11中任一项所述的图案检查方法，其特征在于， 当所述检查图像中，自所述目视焊盘区域的中心朝向所述目视孔部区域的所述中心的方向与所述线方向所成的角度为规定角度以上时，在所述c步骤中，不对所述目视孔部进行所述判别点的获取。
【文档编号】G01N21/89GK105911065SQ201511010121
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月29日
【发明人】井上学
【申请人】株式会社思可林集团