专利名称：印刷线路板光学检查方法和光学检查设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及印刷线路板光学检查方法和应用于印刷线路板的图案检查的图案检查设备。
背景技术：
近年来，印刷线路板的密度和图案精细度惊人地增加，使得通过诸如用肉眼检查的外貌检查来检验图案形成变得很困难。所以在当前的印刷线路板制作过程中，在图案形成后，图案检验通常通过自动光学检查(AOI)设备来执行。这种AOI设备是这样一种光学检查设备，它用来光学检测物体的外貌，并藉助于使用计算机的图像处理来检验质量。
这种光学检查设备可以检测不能通过电路开路-短路测试被发现的、诸如图案线条的过薄、过厚、和缺失那样的缺陷。然而，由于该方法仅仅分析从要被检查的表面上面观看的图像，所以光学检查不能检测诸如从图案上方形成的凹陷和缺痕那样的缺陷。这些缺陷也不能被电检测，并且在市场上通过导体疲劳断接会产生不方便性。用于检查这些缺陷的光学检查设备的熟知的例子是一种能够通过提取在焦点位置的高度之间的差值来检查在图案的厚度方向上的缺陷的光学检查设备和一种按照反射强度以不同的颜色显示连线部分和通过重叠这些连线部分以不同的颜色显示缺失部分的图案检查设备，正如在例如日本专利申请KOKAI公布号11-250253和7-151699中公开的。
不幸地，不存在很经济和实际的以及可以检测诸如从图案上方形成的凹陷和缺痕那样的缺陷的光学检查方法和光学检查设备。
发明内容
考虑到以上情形作出本发明，并且本发明的目的是提供能够容易地检测诸如从图案上方形成的凹陷和缺痕那样的缺陷的印刷线路板光学检查方法和光学检查设备。
按照本发明的实施例，光学检查印刷线路板的图案的方法包括涂覆步骤，用涂料涂覆被形成在印刷线路板的要被检查的图案表面上、并具有等于或大于参考图案厚度的厚度的所有的图案，和检查步骤，光学扫描已经经受过涂覆步骤的印刷线路板的要被检查的图案表面，以便得到要被检查的图案表面的图像，并且从图像检测被涂覆以涂料的图案，以检查要被检查的图案表面上的图案。
按照本发明的另一个实施例，用于光学检查印刷线路板的图案的设备包括涂料涂覆单元，用涂料涂覆被形成在印刷线路板的要被检查的图案表面上的、并具有等于或大于参考图案厚度的厚度的所有的图案；和检查单元，光学扫描由涂覆单元涂覆以涂料的印刷线路板的要被检查的图案表面，以便得到要被检查的图案表面的图像，并且从图像检测被涂覆以涂料的图案，以检查要被检查的图案表面上的图案。
本发明能实施一种能够容易地检测诸如从图案上方形成的凹陷和缺痕那样的缺陷的印刷线路板光学检查方法和光学检查设备。
在以后的说明中将阐述本发明的附加的目的和优点，并且从说明中可以部分地明白，或可以通过本发明的实践学习这些目的和优点。通过此后具体地指出的手段和组合可以实现和得到本发明的目的和优点。
被引入的构成技术说明书的一部分的附图显示本发明的实施例，它连同以上给出的一般说明和下面给出的实施例的详细说明一起用来说明本发明的原理。
图1是显示按照本发明的第一和第二实施例的光学检查方法被应用到的光学检查设备的安排的例子的概念图；图2是用于说明按照本发明的第一和第二实施例的缺陷图案检测方法的图(显示具有缺失部分Sa的图案Pi)；图3是用于说明按照本发明的第一和第二实施例的缺陷图案检测方法的图(显示其中图2的图案Pi被涂覆以涂料R1的状态)；图4是用于说明按照本发明的第一和第二实施例的缺陷图案检测方法的图(显示图3所示的、被涂覆以涂料R1的图案Pi的检测的图像PT)；图5是用于说明按照本发明的第一和第二实施例的缺陷图案检测方法的图(显示具有缺失部分Sb的图案Pj)；图6是用于说明按照本发明的第一和第二实施例的缺陷图案检测方法的图(显示其中图5的图案Pj被涂覆以涂料R1的状态)；图7是用于说明按照本发明的第一和第二实施例的缺陷图案检测方法的图(显示图6所示的、被涂覆以涂料R1的图案Pj的检测的图像PT)；图8是用于说明在按照本发明的第二实施例的光学检查方法中的(用涂料涂覆要被检查的图案表面的)检查步骤的图；图9是用于说明在按照本发明的第二实施例的光学检查方法中的(从图像检测缺陷的图案的)检查步骤的图；图10是用于说明在按照本发明的第二实施例的光学检查方法中的(施加用于抛光的阻焊涂料)检查步骤的图；图11是显示按照本发明的第二实施例的光学检查方法的处理过程的流程的例子的流程图；图12是用于说明在按照本发明的第三实施例的光学检查方法中的(用涂料涂覆要被检查的图案表面的)检查步骤的图；以及图13是用于说明在按照本发明的第二实施例的光学检查方法中的(检测图像的缺陷图案和擦除涂料的)检查步骤的图。
具体实施例方式
下面参考附图描述本发明的实施例。
按照本发明的印刷线路板光学检查方法是通过以下步骤而实施的用涂料涂覆被形成在印刷线路板的要被检查的图案表面上的、并具有等于或大于参考图案厚度的厚度的所有的图案(铜箔表面)的涂覆步骤；和光学扫描经受涂覆步骤的印刷线路板的要被检查的图案表面，以便得到要被检查的图案表面的图像，并且从图像检测被涂覆以涂料的图案，以检查要被检查的图案表面上的图案的检查步骤。图1显示实施这个光学检查方法的按照本发明的第一实施例的光学检查设备的安排。
按照本发明的第一实施例的光学检查设备包括台11、涂料涂覆辊子13、光学扫描器15、和检查设备17。
具有被形成在要被检查的图案表面上的、要被检查的图案P1，P2，...，Pn的印刷线路板12被放置在台11上，以使得要被检查的图案表面被暴露。
涂料涂覆辊子13由驱动机构14驱动，以便在被放置在台11上的要被检查的印刷线路板12的要被检查的图案表面上沿预定的方向(方向a1)移动。通过这种驱动控制，涂料涂覆辊子13用用于图案检测的涂料R1涂覆作为被放置在台11上的要被检查的印刷线路板12的要被检查的图案表面上形成的、要被检查的图案P1，P2，...，Pn之一、并具有等于或大于预定参考图案厚度的厚度的每个图案(铜箔表面)。更具体地，涂料涂覆辊子13在要被检查的图案表面上沿预定的方向(方向a1)旋转地移动，而同时在辊子与要被检查的图案表面之间保持预定的间隔，并且作为被形成在要被检查的图案表面上的、要被检查的图案P1，P2，...，Pn之一、并具有等于或大于参考图案厚度的厚度的每个图案部分被涂覆以涂料R1。涂料R1具有预定的颜色，通过这种颜色，当检查设备17根据从光学扫描器15得到的图像数据执行图案检测时可以清楚地看到被涂覆以这种涂料的部分。
光学扫描器15被驱动机构16驱动，以便在被放置在台11上的要被检查的印刷线路板12的要被检查的图案表面上沿预定的方向(方向a2)移动。光学扫描器15具有照明单元(光源)151，用来照明要被检查的图案表面；和光接收单元152，其接收从要被检查的图案表面反射的光。光学扫描器15通过在驱动机构16的驱动控制下光学扫描要被检查的图案表面而生成该图案表面的图像数据。
检查设备17例如是具有显示单元的信息处理器，它根据来自光学扫描器15的输入图像数据对于被形成在要被检查的图案表面上的要被检查的图案P1，P2，...，Pn执行图像检测。例如，检查设备17把由图像数据表示的图案与预备的检查图案对照，并且检测在图像数据的图案中缺失的部分(例如由于从图案上方形成的凹陷和缺痕产生的缺陷的图案)。
在图1所示的光学检查设备中，在涂覆步骤中，涂料涂覆辊子13利用用于图案检测的涂料R1涂覆作为被放置在台11上的要被检查的印刷线路板的要被检查的图案表面上形成的、要被检查的图案P1，P2，...，Pn之一、并具有等于或大于预定参考图案厚度的厚度的每个图案(铜箔表面)。
然后，在检查步骤中，光学扫描器15光学扫描经受上述的涂覆步骤的印刷线路板12的要被检查的图案表面，并得到要被检查的图案表面的图像，检查设备17对于被形成在要被检查的图案表面上的图案P1，P2，...，Pn执行图像检测，并检测由于从图案上方形成的凹陷和缺痕产生的缺陷的图案。应当指出，在涂覆步骤施加的涂料R1在跟随在检查步骤后面的步骤中被去除。
图2到4显示缺陷图案检测的例子。图2显示具有诸如从图案上方形成的凹陷和缺痕的缺失部分Sa的图案Pi。图3显示其中图2的图案Pi通过涂料涂覆辊子13被涂覆以涂料R1的状态。图4显示当检查设备17通过光学扫描器15对如图3所示的、被涂覆以涂料R1的图案Pi执行图像检测时的检测的图像PT。
图5到7显示可由以上的实施例的光学检查设备检测的缺陷图案的另一个检测的例子。图5显示通过在图案的宽度的方向变细或切削而形成的、具有缺失部分Sb的图案Pj。图6显示其中图5所示的图案Pj通过涂料涂覆辊子13被涂覆以涂料R1的状态。图7显示当检查设备17通过光学扫描器15对如图6所示的、被涂覆以涂料R1的图案Pj执行图像检测时的检测的图像PT。
通过使用上述的实施例的检查设备进行的图案检查，有可能通过排除具有例如由于从图案上方形成的凹陷和缺痕产生的缺陷的图案的缺陷电路板而提供高可靠度的印刷线路板。
下面参考图8到11描述本发明的第二实施例。第二实施例与第一实施例的不同之处在于，在涂覆步骤中施加阻焊涂料作为涂料R1。也就是，作为跟随在上述的检查步骤后面的保护层印刷步骤的一部分(预步骤)，阻焊涂料在涂覆步骤时被施加。图8到10显示在第二实施例中的图案检查步骤，在图11中的流程图显示图案检查步骤以及在该图案检查步骤之前和之后的步骤。
在图案检查步骤之前的图案形成步骤(步骤S11)中，图案被形成在印刷线路板12的图案形成表面上。在这个图案形成步骤中，通过使用光刻胶的曝光和显影的光刻方法或使用保护层印刷的印刷方法，在印刷线路板12的图案形成表面上形成图案P1，P2，...，Pn。
在跟随在这个图案形成步骤后面的图案检查步骤(步骤S12到S14)中，检查在图案形成步骤中形成的图案。
在图案检查步骤中，要被检查的图案表面首先在涂料涂覆步骤(步骤S12)被涂覆以涂料，然后在跟随在这个涂料涂覆步骤后面的检查步骤(步骤S13)，检查被形成在要被检查的图案表面上的图案。
在这个涂料涂覆步骤中，如图8所示，涂料涂覆辊子13利用用于图案检测的、作为涂料R1的阻焊涂料涂覆作为被放置在台11上的要被检查的印刷线路板12的要被检查的图案表面上形成的、要被检查的图案P1，P2，...，Pn(图8到10只显示图案P作为说明的例子)之一、并具有等于或大于预定参考图案厚度的厚度的每个图案(铜箔表面)。通过考虑在检查步骤中的图案检测，事先选择在这种涂覆步骤中使用的阻焊涂料的颜色(通常浅绿色)、粘滞度等等。
在跟随在这个涂覆步骤后面的检查步骤中，如图9所示，光学扫描器15光学扫描经受上述的涂覆步骤的印刷线路板12的要被检查的图案表面，并得到要被检查的图案表面的图像，检查设备17对于被形成在要被检查的图案表面上的要被检查的图案P1，P2，...，Pn执行图像检测，并检测由于从图案上方形成的凹陷和缺痕产生的缺陷图案。应当指出，在这个检查中，不像上述的第一实施例，没有被涂覆以阻焊涂料的部分(焊接部分)被排除在要被检查的目标以外。这些被排除在要被检查的目标以外的图案部分是在其中诸如从图案上方形成的凹陷和缺痕那样的缺陷因为在以后的零件安装步骤中焊料被堆叠而被消除的部分。
如果在这个检查步骤中检测到缺陷图案(步骤S14中的NG)，则步骤管理器被告知这个信息，并且其上检测到这个缺陷图案的印刷线路板12被排除在以后的步骤以外。
如果在检查步骤中没有检测到缺陷的图案(步骤S14中的OK)，则图案表面在涂料涂覆步骤中再次被涂覆以涂料(步骤S15)。
第二次涂料涂覆步骤是保护层印刷的最后步骤，并且如图10所示，施加作为涂料R2的用于抛光的阻焊涂料。在这个步骤，作为用于抛光的阻焊涂料，选择颜色、粘滞度等等。
通过包括如上所述的某些保护层印刷步骤的图案检查，有可能通过排除具有例如由于从图案上方形成的凹陷和缺痕产生的缺陷图案的缺陷电路板而提供高可靠度的印刷线路板。
下面参考图12和13描述本发明的第三实施例。第二实施例与第一实施例的具体不同之处在于，光学扫描器15具有用于与在图案检查步骤中光学扫描器15的扫描运动同步地、去除粘接到已经受过图案检测的图案表面的涂料的装置。
在图12所示的涂料涂覆步骤中，正如较早先描述的第一实施例那样，涂料涂覆辊子13利用用于图案检测的、作为涂料R1的阻焊涂料涂覆作为被放置在台11上的要被检查的印刷线路板12的要被检查的图案表面上形成的、要被检查的图案P1，P2，...，Pn之一、并具有等于或大于参考图案厚度的厚度的每个图案(铜箔表面)。
在跟随在这个涂覆步骤后面的检查步骤中，如图13所示，光学扫描器15光学扫描经受上述的涂覆步骤的印刷线路板12的要被检查的图案表面，并得到要被检查的图案表面的图像，检查设备17对于被形成在要被检查的图案表面上的图案P1，P2，...，Pn执行图像检测，并检测由于例如从图案上方形成的凹陷和缺痕产生的缺陷的图案。与这个检查步骤中光学扫描器15的扫描运动相同步地，去除粘接到已经经受过图案检测的图案表面的涂料。在图13所示的例子中，通过擦除等去除粘接到图案表面的涂料R1的涂料去除机构18被附着到光学扫描器15的、在扫描方向的后端部分，由此与光学扫描器15的扫描运动同步地去除粘接到已经受过图案检测的图案表面的涂料。
也有可能在第三实施例中通过排除具有由于例如从图案上方形成的凹陷和缺痕产生的缺陷图案的缺陷电路板而提供高可靠度的印刷线路板。
本领域技术人员将容易知道另外的优点和修改。所以，本发明在它的更广义的方面不限于这里显示的和描述的具体的细节和代表性实施例。因此，可以作出各种修改而不背离如由所附权利要求和它们的等价物规定的、本发明一般概念的精神或范围。
权利要求
1.一种光学检查印刷线路板的图案的方法，其特征在于，包括涂覆步骤，用涂料涂覆被形成在印刷线路板的要被检查的图案表面上、并具有不小于参考图案厚度的厚度的所有的图案；和检查步骤，光学扫描经受过涂覆步骤的印刷线路板的要被检查的图案表面，以便得到要被检查的图案表面的图像，并且从图像检测被涂覆以涂料的图案，以检查要被检查的图案表面上的图案。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述涂覆步骤是保护层印刷步骤的一部分，以及所述涂料是阻焊涂料。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述检查步骤包括去除被施加到要被检查的扫描的图案表面的涂料的步骤。
4.一种用于光学检查印刷线路板的图案的设备，其特征在于包括涂料涂覆单元，利用涂料涂覆被形成在印刷线路板的要被检查的图案表面上的、并具有不小于参考图案厚度的厚度的所有的图案；和检查单元，光学扫描由涂料涂覆单元涂覆以涂料的印刷线路板的要被检查的图案表面，以便得到要被检查的图案表面的图像，并且从图像检测被涂覆以涂料的图案，以检查要被检查的图案表面上的图案。
5.按照权利要求4的设备，其特征在于，由涂料涂覆单元施加的涂料是阻焊涂料。
6.按照权利要求4的设备，其特征在于，所述检查单元包括用来去除被施加到要被检查的被扫描的图案表面的涂料的涂料去除单元。
全文摘要
本发明涉及印刷线路板光学检查方法和光学检查设备。在本发明的检查方法中，涂料涂覆辊子(13)利用用于图案检测的涂料R1涂覆作为被放置在台(11)上的要被检查的印刷线路板(12)的要被检查的图案表面上形成的、要被检查的图案P
文档编号H05K3/00GK1892203SQ200610008608
公开日2007年1月10日 申请日期2006年2月17日 优先权日2005年6月28日
发明者长谷川健治 申请人:株式会社东芝