JP2924289B2 - 回路基板のガラス量測定方法及びその装置 - Google Patents
回路基板のガラス量測定方法及びその装置Info
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- JP2924289B2 JP2924289B2 JP12907591A JP12907591A JP2924289B2 JP 2924289 B2 JP2924289 B2 JP 2924289B2 JP 12907591 A JP12907591 A JP 12907591A JP 12907591 A JP12907591 A JP 12907591A JP 2924289 B2 JP2924289 B2 JP 2924289B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック基板等の電
子回路基板パターン部に含まれるガラス量を測定する方
法及び装置に関する。
子回路基板パターン部に含まれるガラス量を測定する方
法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】セラミック基板は、セラミック粉末やガ
ラスなどを原料とした基材材料に、金属粒子と少量のガ
ラス成分を印刷してパターンを形成し、高温で焼結して
作られる。このときパターン部分に基材部に含まれてい
たガラスもしみ上がってくるため、焼結の条件等でパタ
ーン部分のガラス量が変動する。パターン部は、焼結
後、めっきが施されるが、ガラス量が多く、パターン表
面がガラス質になると、めっきがつかない等の不良の原
因となるため、焼結後にガラス量を測定して確認する必
要がある。従来、この測定は目視で行われていたが、こ
れを自動化するには、ガラス部と金属部を弁別する必要
がある。ガラスと金属を弁別する手段として、斜めから
光を入射させ、斜めから検出した際に偏光に対する反射
率が、その表面の材質と角度によって変わること(ブリ
ュースターの法則:例えば、龍岡静夫著,光工学の基
礎,pp.19〜24,(株)昭晃堂発行)を利用する
方法が考えれる。ブリュースターの法則を利用した従来
技術として、特開平2−116703号公報に記載のガ
ラス基板上の回路パターンの検査装置がある。これは、
ガラス基板に金属物質から成る回路パターンが形成され
た被検査物の上面に対し、ガラスのブリュースター角θ
i,θA(約56°)の角度で載置し、かつ、前部に入射
面と直角方向に振動する光だけを通す偏光体を載置した
光源とカメラと、試料をXY方向に相対的に移動させる
移動装置によりその金属パターンを明瞭に観察するとい
うものである。
ラスなどを原料とした基材材料に、金属粒子と少量のガ
ラス成分を印刷してパターンを形成し、高温で焼結して
作られる。このときパターン部分に基材部に含まれてい
たガラスもしみ上がってくるため、焼結の条件等でパタ
ーン部分のガラス量が変動する。パターン部は、焼結
後、めっきが施されるが、ガラス量が多く、パターン表
面がガラス質になると、めっきがつかない等の不良の原
因となるため、焼結後にガラス量を測定して確認する必
要がある。従来、この測定は目視で行われていたが、こ
れを自動化するには、ガラス部と金属部を弁別する必要
がある。ガラスと金属を弁別する手段として、斜めから
光を入射させ、斜めから検出した際に偏光に対する反射
率が、その表面の材質と角度によって変わること(ブリ
ュースターの法則:例えば、龍岡静夫著,光工学の基
礎,pp.19〜24,(株)昭晃堂発行)を利用する
方法が考えれる。ブリュースターの法則を利用した従来
技術として、特開平2−116703号公報に記載のガ
ラス基板上の回路パターンの検査装置がある。これは、
ガラス基板に金属物質から成る回路パターンが形成され
た被検査物の上面に対し、ガラスのブリュースター角θ
i,θA(約56°)の角度で載置し、かつ、前部に入射
面と直角方向に振動する光だけを通す偏光体を載置した
光源とカメラと、試料をXY方向に相対的に移動させる
移動装置によりその金属パターンを明瞭に観察するとい
うものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ブリ
ュースターの法則により、ガラスと金属を弁別して検出
手段について触れられているだけであり、これを用いて
セラミック基板等のパターン部のガラス量を測定するこ
とはできない。
ュースターの法則により、ガラスと金属を弁別して検出
手段について触れられているだけであり、これを用いて
セラミック基板等のパターン部のガラス量を測定するこ
とはできない。
【0004】本発明の目的は、セラミック基板パターン
部のようにガラスと金属が入り交じった試料面上のガラ
ス成分の比率を、ブリュースターの法則を用いて検出し
た画像を基に測定する手段を提供することにある。
部のようにガラスと金属が入り交じった試料面上のガラ
ス成分の比率を、ブリュースターの法則を用いて検出し
た画像を基に測定する手段を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、試料面を斜方または落射照明して検出し
た画像と、試料面をガラスのブリュースター角に従っ
て、その入射面に平行に振動する偏光のみを照明してガ
ラスのブリュースター角に従って検出した画像または試
料面をガラスのブリュースター角に従って照明してガラ
スのブリュースター角に従ってその入射面に平行に振動
する偏光のみを検出した画像のいずれかの画像と、入射
面に平行(または直角)に振動する偏光のみを照明して
入射面に直角(または平行)に振動する偏光のみを検出
した画像、の三画像の差を相互に処理することにより、
パターン部のガラス成分の比率を測定できるようにし
た。
め、本発明は、試料面を斜方または落射照明して検出し
た画像と、試料面をガラスのブリュースター角に従っ
て、その入射面に平行に振動する偏光のみを照明してガ
ラスのブリュースター角に従って検出した画像または試
料面をガラスのブリュースター角に従って照明してガラ
スのブリュースター角に従ってその入射面に平行に振動
する偏光のみを検出した画像のいずれかの画像と、入射
面に平行(または直角)に振動する偏光のみを照明して
入射面に直角(または平行)に振動する偏光のみを検出
した画像、の三画像の差を相互に処理することにより、
パターン部のガラス成分の比率を測定できるようにし
た。
【0006】
【作用】一般に、物体表面の光の反射は、フェルマの原
理(または、最小時間の原理)より表面の法線に対する
入射角と反射角が等しい。また、ガラスのように光を透
過(伝搬)する物質に対して光を入射すると物質表面の
法線に対する入射角によりその反射率が変化し、特に、
反射光のP偏光成分(入射面に対して平行に振動する偏
光)は、その物質の特性により決まるある入射角で反射
光が0になる(ブリュースター角:例えば、龍岡静夫
著,光工学の基礎,pp.19〜24,(株)昭晃堂発
行)。また、金属でも、入射角によりその反射率が変化
するが、ガラス等のように反射光は0にはならない(例
えば、龍岡静夫著,光工学の基礎,pp.174〜17
7,(株)昭晃堂発行)。
理(または、最小時間の原理)より表面の法線に対する
入射角と反射角が等しい。また、ガラスのように光を透
過(伝搬)する物質に対して光を入射すると物質表面の
法線に対する入射角によりその反射率が変化し、特に、
反射光のP偏光成分(入射面に対して平行に振動する偏
光)は、その物質の特性により決まるある入射角で反射
光が0になる(ブリュースター角:例えば、龍岡静夫
著,光工学の基礎,pp.19〜24,(株)昭晃堂発
行)。また、金属でも、入射角によりその反射率が変化
するが、ガラス等のように反射光は0にはならない(例
えば、龍岡静夫著,光工学の基礎,pp.174〜17
7,(株)昭晃堂発行)。
【0007】従って、照明系と検出系をガラスのブリュ
ースター角に傾斜して、さらに照明光をP偏向成分のみ
とするか、または、検出側でP偏向成分のみを検出すれ
ば、ガラス部からの反射光は無いか、または、検出しな
い。また、金属部分やその他の部分は、その表面状態
(鏡面、拡散面など)による反射光を検出することがで
きる。また、照明系と検出系をガラスのブリュースター
角に傾斜しないか、または、P偏向成分のみの照明また
は検出をしなけば、ガラス部からの反射光および金属部
分やその他の部分は、その表面状態による反射光を検出
することができる。これら二つの検出像の差はガラス部
が検出されるか否かであるから、これら二つの検出像の
差を求めることでガラス部のみを検出できる。
ースター角に傾斜して、さらに照明光をP偏向成分のみ
とするか、または、検出側でP偏向成分のみを検出すれ
ば、ガラス部からの反射光は無いか、または、検出しな
い。また、金属部分やその他の部分は、その表面状態
(鏡面、拡散面など)による反射光を検出することがで
きる。また、照明系と検出系をガラスのブリュースター
角に傾斜しないか、または、P偏向成分のみの照明また
は検出をしなけば、ガラス部からの反射光および金属部
分やその他の部分は、その表面状態による反射光を検出
することができる。これら二つの検出像の差はガラス部
が検出されるか否かであるから、これら二つの検出像の
差を求めることでガラス部のみを検出できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、セラミック基板
のパターン部分のガラス量を測定する場合を例に説明す
る。
のパターン部分のガラス量を測定する場合を例に説明す
る。
【0009】電子部品を搭載するセラミック基板の製造
工程では、焼結の条件等でパターン部分のガラス量が変
動する。パターン部は、焼結後めっきが施されが、ガラ
ス量が多く、パターン表面がガラス質になると、めっき
がつかない等の不良の原因となるため、焼結後にガラス
量を測定して確認する必要がある。以下、その測定の一
実施例を説明する。
工程では、焼結の条件等でパターン部分のガラス量が変
動する。パターン部は、焼結後めっきが施されが、ガラ
ス量が多く、パターン表面がガラス質になると、めっき
がつかない等の不良の原因となるため、焼結後にガラス
量を測定して確認する必要がある。以下、その測定の一
実施例を説明する。
【0010】図1は、本実施例の全体構成を示す図であ
る。図1において、1は、被測定物である試料(セラミ
ック基板)である。2は、試料1を移動させるためのX
Yステージであり、ここでは、紙面の左右方向をX軸、
紙面に垂直な方向をY軸とする。3は、試料1を照明す
るための照明系であり、試料表面法線16よりガラスの
ブリュースター角である56°に傾斜させて載置してあ
る。また、図示はしないがレンズ等により適当に集光さ
れている。また、図では光源をそのまま載置している
が、光源を離してライトガイド等で導いてもよい。4
は、試料1の表面を検出するためのセンサであり、照明
系3と同様に試料表面法線16よりガラスのブリュース
ター角である56°に傾斜させて載置してある。また、
図示はしないが、紙面に垂直方向が検出(走査)方向で
あるリニアセンサと、試料1の表面像をそのリニアセン
サのセンサ面に結像させるレンズにより構成される。5
は、自然光である照明光12を入射面(ここでは紙面に
平行な面)に対して平行に振動する偏光のみにするため
の偏光子であり、偏光子移動器10により照明光12の
光路中に出入することが可能である。つまり、照明光1
2の光路中に偏光子5を入れると照明光13は、入射面
に対して平行に振動する偏光のみとなり、偏光子5を光
路より出すと照明光13は自然光となる。6は、フィル
タである。フィルタ6は、図2に示すように検出光14
のうち、入射面に対して直角に振動する偏光成分のみを
透過させる検光子部6bと、検光子部6bと、例えば、
光路長が等しくなるような厚みをもったガラスなどでで
きた光路長補正部6aとからなっている。11は、フィ
ルタ移動器であり、センサ4の検出光路14,15にフ
ィルタ6の検光子部6bまたは光路長補正部6aが来る
ように移動させるものである。7は、センサ4により得
られた画像信号20を処理する画像処理部であり、後
程、図3でその詳細を説明する。8は、全体を統括して
制御する全体制御部であり、マイクロプロセッサやシー
ケンサなどで構成される。もちろん、ハード・ワイヤド
・ロジックで構成してもよい。9は、ステージ2を制御
するステージ制御部であり、全体制御部8の指令28に
よりステージ2を移動させたり、画像検出中は、センサ
4のリニアセンサの撮像、読み出し動作と同期させてス
テージ2を単位距離ずつ移動させたりする。
る。図1において、1は、被測定物である試料(セラミ
ック基板)である。2は、試料1を移動させるためのX
Yステージであり、ここでは、紙面の左右方向をX軸、
紙面に垂直な方向をY軸とする。3は、試料1を照明す
るための照明系であり、試料表面法線16よりガラスの
ブリュースター角である56°に傾斜させて載置してあ
る。また、図示はしないがレンズ等により適当に集光さ
れている。また、図では光源をそのまま載置している
が、光源を離してライトガイド等で導いてもよい。4
は、試料1の表面を検出するためのセンサであり、照明
系3と同様に試料表面法線16よりガラスのブリュース
ター角である56°に傾斜させて載置してある。また、
図示はしないが、紙面に垂直方向が検出(走査)方向で
あるリニアセンサと、試料1の表面像をそのリニアセン
サのセンサ面に結像させるレンズにより構成される。5
は、自然光である照明光12を入射面(ここでは紙面に
平行な面)に対して平行に振動する偏光のみにするため
の偏光子であり、偏光子移動器10により照明光12の
光路中に出入することが可能である。つまり、照明光1
2の光路中に偏光子5を入れると照明光13は、入射面
に対して平行に振動する偏光のみとなり、偏光子5を光
路より出すと照明光13は自然光となる。6は、フィル
タである。フィルタ6は、図2に示すように検出光14
のうち、入射面に対して直角に振動する偏光成分のみを
透過させる検光子部6bと、検光子部6bと、例えば、
光路長が等しくなるような厚みをもったガラスなどでで
きた光路長補正部6aとからなっている。11は、フィ
ルタ移動器であり、センサ4の検出光路14,15にフ
ィルタ6の検光子部6bまたは光路長補正部6aが来る
ように移動させるものである。7は、センサ4により得
られた画像信号20を処理する画像処理部であり、後
程、図3でその詳細を説明する。8は、全体を統括して
制御する全体制御部であり、マイクロプロセッサやシー
ケンサなどで構成される。もちろん、ハード・ワイヤド
・ロジックで構成してもよい。9は、ステージ2を制御
するステージ制御部であり、全体制御部8の指令28に
よりステージ2を移動させたり、画像検出中は、センサ
4のリニアセンサの撮像、読み出し動作と同期させてス
テージ2を単位距離ずつ移動させたりする。
【0011】図3は、図1における画像処理部7の一実
施例を示すブロック図である。図3において、画像処理
部7は、センサ4のリニアセンサを制御、駆動するリニ
アセンサ制御信号21およびA/Dコンバータ31など
を制御する同期信号37を発生するリニアセンサ制御部
30と、センサ4の出力である画像信号20を同期信号
37に従ってデジタル値に変換するA/Dコンバータ3
1と、得られた画像信号38のシェーディングを補正す
るシェーディング補正部32と、画像信号39を二値化
するための二値化部33と、二値化した画像信号40を
一時記憶するためのメモリ34と、メモリ34の出力画
像信号42に対して膨張処理を行う膨張処理回路50
と、膨張処理回路50の出力画像信号59の論理を反転
(否定)するNOT回路51と、メモリ34の出力画像
信号41とNOT回路51の出力画像信号60の論理積
をとるAND回路52と、メモリ34の出力画像信号4
3の論理を反転(否定)するNOT回路53と、AND
回路52の出力画像信号61とNOT回路53の出力画
像信号62の論理積をとるAND回路54と、画像信号
63(または62)の“1”の画素の数を数えるカウン
タ回路55(56)と、画像信号63中の“1”の画素
の数64を画像信号62中の“1”の画素の数65で除
算する除算回路57と、メモリ34の読み出し以降の各
部を制御するクロック信号66と一画面単位を表す一フ
レーム信号67を発生するデータ制御部58からなる。
施例を示すブロック図である。図3において、画像処理
部7は、センサ4のリニアセンサを制御、駆動するリニ
アセンサ制御信号21およびA/Dコンバータ31など
を制御する同期信号37を発生するリニアセンサ制御部
30と、センサ4の出力である画像信号20を同期信号
37に従ってデジタル値に変換するA/Dコンバータ3
1と、得られた画像信号38のシェーディングを補正す
るシェーディング補正部32と、画像信号39を二値化
するための二値化部33と、二値化した画像信号40を
一時記憶するためのメモリ34と、メモリ34の出力画
像信号42に対して膨張処理を行う膨張処理回路50
と、膨張処理回路50の出力画像信号59の論理を反転
(否定)するNOT回路51と、メモリ34の出力画像
信号41とNOT回路51の出力画像信号60の論理積
をとるAND回路52と、メモリ34の出力画像信号4
3の論理を反転(否定)するNOT回路53と、AND
回路52の出力画像信号61とNOT回路53の出力画
像信号62の論理積をとるAND回路54と、画像信号
63(または62)の“1”の画素の数を数えるカウン
タ回路55(56)と、画像信号63中の“1”の画素
の数64を画像信号62中の“1”の画素の数65で除
算する除算回路57と、メモリ34の読み出し以降の各
部を制御するクロック信号66と一画面単位を表す一フ
レーム信号67を発生するデータ制御部58からなる。
【0012】図4は、図3におけるメモリ部34の一実
施例を示すブロック図である。図4において、メモリ部
34は、偏光子5とフィルタ6の各光路12,13,1
4,15に対する位置により異なる三つの画像を格納す
る画像メモリ70a,70b,70cと、画像メモリ7
0a,70b,70cの書き込みアドレスをリニアセン
サ制御30からの信号37により発生するアドレスカウ
ンタ71と、画像メモリ70a,70b,70cの読み
出しアドレスをデータ制御58からの信号44により発
生するアドレスカウンタ72と、画像メモリ70a,7
0b,70cの書き込み/読み出し動作時にそのアドレ
スを二つのアドレスカウンタ71,72の出力から、全
体制御8からの制御信号24により選択してメモリアド
レス77として出力するセレクタ73と、画像メモリ7
0a,70b,70cへの書き込み時にリニアセンサ制
御30からの制御信号37によりメモリ書き込み制御7
6から発生するメモリ書き込み制御信号78を全体制御
8からの制御信号24をデコードするデコーダ75の出
力であるメモリ選択信号79a,79b,79cにより
選択して画像メモリ70a,70b,70cに供給する
AND回路74a,74b,74cからなる。
施例を示すブロック図である。図4において、メモリ部
34は、偏光子5とフィルタ6の各光路12,13,1
4,15に対する位置により異なる三つの画像を格納す
る画像メモリ70a,70b,70cと、画像メモリ7
0a,70b,70cの書き込みアドレスをリニアセン
サ制御30からの信号37により発生するアドレスカウ
ンタ71と、画像メモリ70a,70b,70cの読み
出しアドレスをデータ制御58からの信号44により発
生するアドレスカウンタ72と、画像メモリ70a,7
0b,70cの書き込み/読み出し動作時にそのアドレ
スを二つのアドレスカウンタ71,72の出力から、全
体制御8からの制御信号24により選択してメモリアド
レス77として出力するセレクタ73と、画像メモリ7
0a,70b,70cへの書き込み時にリニアセンサ制
御30からの制御信号37によりメモリ書き込み制御7
6から発生するメモリ書き込み制御信号78を全体制御
8からの制御信号24をデコードするデコーダ75の出
力であるメモリ選択信号79a,79b,79cにより
選択して画像メモリ70a,70b,70cに供給する
AND回路74a,74b,74cからなる。
【0013】図5は、図3における膨張処理回路50の
一実施例を示すブロック図である。図5において、膨張
処理回路50は、画像信号42を二次元に切り出すため
の切り出しレジスタ81と、切り出しレジスタ81が二
次元にデータを切り出すためにデータを遅延させるため
のシフトレジスタ82と、切り出しレジスタ81により
二次元に切り出されたデータの論理和をとるOR回路8
3からなる。ここで、切り出しレジスタ81とシフトレ
ジスタ82は、一ビットのレジスタである。また、シフ
トレジスタ82の長さは、センサ4のリニアセンサの有
効画素数に等しい。また、図示はしないが、切り出しレ
ジスタ81とシフトレジスタ82は、同期信号44によ
り駆動されるものである。また、本実施例では、3×3
画素で図示したが切り出しレジスタ81とシフトレジス
タ82の個数を増減することにより所望のサイズの膨張
処理回路を得ることができる。
一実施例を示すブロック図である。図5において、膨張
処理回路50は、画像信号42を二次元に切り出すため
の切り出しレジスタ81と、切り出しレジスタ81が二
次元にデータを切り出すためにデータを遅延させるため
のシフトレジスタ82と、切り出しレジスタ81により
二次元に切り出されたデータの論理和をとるOR回路8
3からなる。ここで、切り出しレジスタ81とシフトレ
ジスタ82は、一ビットのレジスタである。また、シフ
トレジスタ82の長さは、センサ4のリニアセンサの有
効画素数に等しい。また、図示はしないが、切り出しレ
ジスタ81とシフトレジスタ82は、同期信号44によ
り駆動されるものである。また、本実施例では、3×3
画素で図示したが切り出しレジスタ81とシフトレジス
タ82の個数を増減することにより所望のサイズの膨張
処理回路を得ることができる。
【0014】次に、この実施例の動作を説明する。
【0015】まず、ステージの移動と撮像について説明
する。本実施例では、まず、ガラス量を測定したい個所
にステージを移動させておいてからセンサ4中のリニア
センサの読み出しに同期させて、X方向にステージを移
動させることにより試料面上の二値画像をメモリ34中
に得ることができる。
する。本実施例では、まず、ガラス量を測定したい個所
にステージを移動させておいてからセンサ4中のリニア
センサの読み出しに同期させて、X方向にステージを移
動させることにより試料面上の二値画像をメモリ34中
に得ることができる。
【0016】次に撮像した画像信号の処理について説明
する。センサ4により撮像された画像信号20は、リニ
アセンサの各画素毎にA/Dコンバータ31によりデジ
タル値に変換され画像信号38となる。画像信号38は
シェーディング補正回路32によりそのシェーディング
(照明のムラやセンサの感度ムラに起因する検出光のム
ラ)を補正する。シェーディング補正回路32には、例
えば、特開昭58−153328号公報に記載のイメー
ジセンサの受光感度不均一補正方式が利用できる。シェ
ーディング補正された画像信号39を二値化回路33で
二値化する。ここでは、ある閾値以上の明るさのところ
を“1”とするものとする。この二値画像信号40をメ
モリ34の画像メモリ70aまたは70bまたは70c
に、一旦、格納するが、ここで、得られる画像について
説明する。
する。センサ4により撮像された画像信号20は、リニ
アセンサの各画素毎にA/Dコンバータ31によりデジ
タル値に変換され画像信号38となる。画像信号38は
シェーディング補正回路32によりそのシェーディング
(照明のムラやセンサの感度ムラに起因する検出光のム
ラ)を補正する。シェーディング補正回路32には、例
えば、特開昭58−153328号公報に記載のイメー
ジセンサの受光感度不均一補正方式が利用できる。シェ
ーディング補正された画像信号39を二値化回路33で
二値化する。ここでは、ある閾値以上の明るさのところ
を“1”とするものとする。この二値画像信号40をメ
モリ34の画像メモリ70aまたは70bまたは70c
に、一旦、格納するが、ここで、得られる画像について
説明する。
【0017】まず、画像メモリ70aに格納する画像に
ついて図6を用いて説明する。なお、図6では“1”の
部分を黒(または、斜線・以下単に黒という)で表して
いる。画像メモリ70aに格納する画像検出時には、偏
光子5を照明光路12中から出し、照明光13を自然光
とし、フィルタ6は光路長補正部6aが検出側光路14
に入るように偏光子移動器10およびフィルタ移動器1
1を全体制御部8からの指令信号26、27により駆動
して画像検出する。このようにして検出すると、図6
(a)にその二値化画像を示すように、ガラス部103
や、金属パターンの一部104やまたは全面がその表面
状態(例えば、こすれなどによる鏡面など)により明る
く(図6(a)では黒)検出される。また、図6(a)
には図示しなかったが、セラミック部が明るく検出され
ることもある。
ついて図6を用いて説明する。なお、図6では“1”の
部分を黒(または、斜線・以下単に黒という)で表して
いる。画像メモリ70aに格納する画像検出時には、偏
光子5を照明光路12中から出し、照明光13を自然光
とし、フィルタ6は光路長補正部6aが検出側光路14
に入るように偏光子移動器10およびフィルタ移動器1
1を全体制御部8からの指令信号26、27により駆動
して画像検出する。このようにして検出すると、図6
(a)にその二値化画像を示すように、ガラス部103
や、金属パターンの一部104やまたは全面がその表面
状態(例えば、こすれなどによる鏡面など)により明る
く(図6(a)では黒)検出される。また、図6(a)
には図示しなかったが、セラミック部が明るく検出され
ることもある。
【0018】つぎに、画像メモリ70bに格納する画像
について説明する。画像メモリ70bに格納する画像検
出時には、偏光子5を照明光路12中に入れ、照明光1
3をその入射面(図1においては、紙面に平行な面)に
対して平行に振動する偏光(P偏光)のみにし、フィル
タ6は光路長補正部6aが検出側光路14に入るように
して画像メモリ70aの撮像場所と同じ場所を画像検出
すると、図6(b)にその二値化画像を示すようにガラ
ス部では反射成分がないため暗く検出され、金属パター
ンの一部104や、または全面がその表面状態により画
像メモリ70aの撮像時とほぼ同様に明るく検出され
る。
について説明する。画像メモリ70bに格納する画像検
出時には、偏光子5を照明光路12中に入れ、照明光1
3をその入射面(図1においては、紙面に平行な面)に
対して平行に振動する偏光(P偏光)のみにし、フィル
タ6は光路長補正部6aが検出側光路14に入るように
して画像メモリ70aの撮像場所と同じ場所を画像検出
すると、図6(b)にその二値化画像を示すようにガラ
ス部では反射成分がないため暗く検出され、金属パター
ンの一部104や、または全面がその表面状態により画
像メモリ70aの撮像時とほぼ同様に明るく検出され
る。
【0019】最後に、画像メモリ70cに格納する画像
について説明する。画像メモリ70cに格納する画像検
出時には、偏光子5を照明光路12中に入れ、照明光1
3をその入射面(図1においては、紙面に平行な面)に
対して平行に振動する偏光(P偏光)のみにし、フィル
タ6は検光子部6bが検出側光路14に入るようにして
その反射面(入射面に同じ)に対して直角に振動する偏
光成分(S偏光)のみを透過・検出するようにして、画
像メモリ70aの撮像場所と同じ場所を画像検出する
と、図6(c)にその二値化画像を示すようにパターン
部101では、ガラス部、金属部共正反射のため偏光面
が変わらないので、その反射光はフィルタ6の検光子部
6bを透過できずに暗く(図6(c)では白)検出され
る。一方、セラミック部102では、照明光13がセラ
ミック表面より内部に拡散するため偏光面が乱れてS偏
光成分のものも検出光14として検出される。このた
め、パターン部101が暗く(図6(c)では白)、セ
ラミック部102が明るい(図6(c)では黒)画像が
検出される(以後、これを偏光検出と呼ぶ)。
について説明する。画像メモリ70cに格納する画像検
出時には、偏光子5を照明光路12中に入れ、照明光1
3をその入射面(図1においては、紙面に平行な面)に
対して平行に振動する偏光(P偏光)のみにし、フィル
タ6は検光子部6bが検出側光路14に入るようにして
その反射面(入射面に同じ)に対して直角に振動する偏
光成分(S偏光)のみを透過・検出するようにして、画
像メモリ70aの撮像場所と同じ場所を画像検出する
と、図6(c)にその二値化画像を示すようにパターン
部101では、ガラス部、金属部共正反射のため偏光面
が変わらないので、その反射光はフィルタ6の検光子部
6bを透過できずに暗く(図6(c)では白)検出され
る。一方、セラミック部102では、照明光13がセラ
ミック表面より内部に拡散するため偏光面が乱れてS偏
光成分のものも検出光14として検出される。このた
め、パターン部101が暗く(図6(c)では白)、セ
ラミック部102が明るい(図6(c)では黒)画像が
検出される(以後、これを偏光検出と呼ぶ)。
【0020】これら三つの画像検出時には、偏光子5お
よびフィルタ6が所定の位置に来るように制御信号2
6,27により制御し、かつ、AND回路74a,74
b,74cによりメモリ書き込み制御信号(WE)78
を制御して所定のメモリにのみ書き込まれるようにす
る。このようにして、三つの画像を検出した後、三つの
画像を同時に読み出して処理を行う。以下、その処理に
ついて説明する。
よびフィルタ6が所定の位置に来るように制御信号2
6,27により制御し、かつ、AND回路74a,74
b,74cによりメモリ書き込み制御信号(WE)78
を制御して所定のメモリにのみ書き込まれるようにす
る。このようにして、三つの画像を検出した後、三つの
画像を同時に読み出して処理を行う。以下、その処理に
ついて説明する。
【0021】まず、画像メモリ70aの出力画像信号4
1と、画像メモリ70bの出力画像信号42を膨張処理
した後反転した画像信号60を、AND回路52により
論理積をとる。こうすると、画像信号41中の金属部が
画像信号60によりマスクされ、画像信号61には、ガ
ラス部103とセラミック部102が“1”として残
る。ここで、画像信号42に対して、膨張処理を行うの
はマスクパターンとなる画像信号42のパターンを若干
膨張させてマスク領域を若干大きくすることにより、二
つの画像信号41,42間の検出時の誤差を押さえるた
めである。この画像信号61と、画像メモリ70cの出
力画像信号43を反転した画像信号62をAND回路5
4により論理積をとる。こうすると、画像信号61中の
セラミック部102が画像信号62によりマスクされ画
像信号63にはガラス部103のみが残る(図6
(d))。この画像信号63中の“1”の画素の数をカ
ウンタ55で数えると検出画像中のガラス部の画素数6
4がわかる。一方、画像信号62中の“1”の画素の数
をカウンタ56で数えると、検出画像中のパターン部1
01の画素数65がわかる。これらを、パターン部10
1の画素数65を除数とし、ガラス部103の画素数6
4を被除数として割算器57により割算を行うことによ
り、パターン部101におけるガラス部103の面積比
率情報25が求まる。
1と、画像メモリ70bの出力画像信号42を膨張処理
した後反転した画像信号60を、AND回路52により
論理積をとる。こうすると、画像信号41中の金属部が
画像信号60によりマスクされ、画像信号61には、ガ
ラス部103とセラミック部102が“1”として残
る。ここで、画像信号42に対して、膨張処理を行うの
はマスクパターンとなる画像信号42のパターンを若干
膨張させてマスク領域を若干大きくすることにより、二
つの画像信号41,42間の検出時の誤差を押さえるた
めである。この画像信号61と、画像メモリ70cの出
力画像信号43を反転した画像信号62をAND回路5
4により論理積をとる。こうすると、画像信号61中の
セラミック部102が画像信号62によりマスクされ画
像信号63にはガラス部103のみが残る(図6
(d))。この画像信号63中の“1”の画素の数をカ
ウンタ55で数えると検出画像中のガラス部の画素数6
4がわかる。一方、画像信号62中の“1”の画素の数
をカウンタ56で数えると、検出画像中のパターン部1
01の画素数65がわかる。これらを、パターン部10
1の画素数65を除数とし、ガラス部103の画素数6
4を被除数として割算器57により割算を行うことによ
り、パターン部101におけるガラス部103の面積比
率情報25が求まる。
【0022】このようにして得られたパターン部におけ
るガラス部の比率情報25は、図7に示したように、測
定した次工程への判断152に用いられると同時に、基
板の製造工程150のプロセス条件の改善にも用いるこ
とができ、基板製造の歩留まり改善、信頼性確保などに
役立てることができる。
るガラス部の比率情報25は、図7に示したように、測
定した次工程への判断152に用いられると同時に、基
板の製造工程150のプロセス条件の改善にも用いるこ
とができ、基板製造の歩留まり改善、信頼性確保などに
役立てることができる。
【0023】なお、本実施例では、一つのセンサで検出
しているため、三種の照明、検出条件で撮像した三つの
画像間で位置合わせや、倍率変換等の処理が不要である
という効果がある。
しているため、三種の照明、検出条件で撮像した三つの
画像間で位置合わせや、倍率変換等の処理が不要である
という効果がある。
【0024】また、フィルタ6に検光子部6bのほかに
光路長補正部6aを設けることにより、検光子部6bを
光路から出し入れしたときに生じるセンサ4の結像系の
焦点位置の差を補正することができるので、フィルタ6
の位置によらずに撮像(検出)場所が一定であるという
効果がある。
光路長補正部6aを設けることにより、検光子部6bを
光路から出し入れしたときに生じるセンサ4の結像系の
焦点位置の差を補正することができるので、フィルタ6
の位置によらずに撮像(検出)場所が一定であるという
効果がある。
【0025】また、本実施例では、三つの画像検出の条
件を得るため、偏光子5とフィルタ6を移動させること
により一つの検出ヘッドで検出したが、それぞれ個別の
検出ヘッドとしてもよい。
件を得るため、偏光子5とフィルタ6を移動させること
により一つの検出ヘッドで検出したが、それぞれ個別の
検出ヘッドとしてもよい。
【0026】また、本実施例では、パターン部101の
形状を得るため、偏光検出を行ったが、予め設計データ
を用意したり、以前に検出したものを用いてもよい。こ
の場合、検出回数を一回減らすことができ、測定の高速
化を図ることができる。
形状を得るため、偏光検出を行ったが、予め設計データ
を用意したり、以前に検出したものを用いてもよい。こ
の場合、検出回数を一回減らすことができ、測定の高速
化を図ることができる。
【0027】また、本実施例では、ガラスの検出を対象
としたため、照明・検出系の傾斜角度を56°とした
が、対象物のブリュースター角とすることで、他の対象
物の検出に用いることができるのは、明らかである。
としたため、照明・検出系の傾斜角度を56°とした
が、対象物のブリュースター角とすることで、他の対象
物の検出に用いることができるのは、明らかである。
【0028】また、本実施例では、画像メモリ70bの
画像検出時に照明側に偏光子5を入れて、照明光をP偏
光としたが、検出側のフィルタ6の場所にP偏光のみを
透過させる検光子を入れても同様の結果が得られる。
画像検出時に照明側に偏光子5を入れて、照明光をP偏
光としたが、検出側のフィルタ6の場所にP偏光のみを
透過させる検光子を入れても同様の結果が得られる。
【0029】また、本実施例では、画像メモリ70a,
70cの画像検出時に入射角、検出角を画像メモリ70
bの画像検出時と同様にブリュースター角としたが、こ
の二種の画像検出については必ずしもブリュースター角
に限定する必要は無い。
70cの画像検出時に入射角、検出角を画像メモリ70
bの画像検出時と同様にブリュースター角としたが、こ
の二種の画像検出については必ずしもブリュースター角
に限定する必要は無い。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、試料面を斜方照明して
ガラス部と金属部を検出した画像を、試料面をガラスの
ブリュースター角に従って、その入射面に平行に振動す
る偏光のみを照明してガラスのブリュースター角に従っ
て検出することにより金属部を検出した画像でマスクす
ることにより、ガラス部のみを検出した画像を得ている
ので、パターン部の金属表面の状態に左右されることな
くパターン中のガラス部を検出することができる。ま
た、入射面に平行(または直角)に振動する偏光のみを
照明して入射面に直角(または平行)に振動する偏光の
みを検出することによりパターン部を検出した画像を用
いることにより、パターン部のガラス成分の比率を正確
に求めることができる。
ガラス部と金属部を検出した画像を、試料面をガラスの
ブリュースター角に従って、その入射面に平行に振動す
る偏光のみを照明してガラスのブリュースター角に従っ
て検出することにより金属部を検出した画像でマスクす
ることにより、ガラス部のみを検出した画像を得ている
ので、パターン部の金属表面の状態に左右されることな
くパターン中のガラス部を検出することができる。ま
た、入射面に平行(または直角)に振動する偏光のみを
照明して入射面に直角(または平行)に振動する偏光の
みを検出することによりパターン部を検出した画像を用
いることにより、パターン部のガラス成分の比率を正確
に求めることができる。
【図1】本発明の一実施例を示す全体ブロック図、
【図2】図1におけるフィルタの構成を示す平面図、
【図3】図1における画像処理部の一実施例を示すブロ
ック図、
ック図、
【図4】図3におけるメモリ部の一実施例を示すブロッ
ク図、
ク図、
【図5】図3における膨張処理部の一実施例を示すブロ
ック図、
ック図、
【図6】図3における各部の画像信号の一例を示す説明
図、
図、
【図7】本発明による測定工程とその前後の工程との関
係の説明図。
係の説明図。
1…試料(セラミック基板)、 2…XYステージ、 3…照明系、 4…センサ、 5…偏光子、 6…フィルタ、 6b…検光子部、 6a…光路長補正部、 7…画像処理部、 8…全体制御部、 9…ステージ制御部、 10…偏光子移動器、 11…フィルタ移動器、 12,13…照明光路、 14,15…検出光路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 G01N 21/84 - 21/90
Claims (2)
- 【請求項1】 板状の試料の上面を斜方または落射照明し
て検出した画像と、前記試料面を被検出物質のブリュー
スター角で照明・検出し、かつ、その照明または検出
は、入射面に平行に振動する偏光のみとして検出した画
像の差の画像と、前記入射面に平行(または、直角)に振
動する偏光のみを照明して前記入射面に直角または、平
行に振動する偏光のみを検出した画像の差より被検出物
を検出することを特徴とする回路基板のガラス量測定方
法。 - 【請求項2】 板状の試料の上面法線に対し、被検出物の
ブリュースター角に載置され、かつ、その入射面に対し
平行に振動する偏光と自然光のどちらかを選択的に発光
できる照明手段と、前記角度に載置され、かつ、照明の
前記入射面に対し直角または平行の偏光、または自然光
のどちらかを選択的に検出できる検出手段と、前記照明
手段、前記検出手段の双方の条件を自然光として検出し
た画像と、前記照明手段または検出手段の一方または双
方を前記入射面に対し平行に振動する偏光として検出し
た画像の差画像を求める手段と、前記差画像のパターン
の面積を計測する手段とからなることを特徴とする回路
基板のガラス量測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12907591A JP2924289B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 回路基板のガラス量測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12907591A JP2924289B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 回路基板のガラス量測定方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04353746A JPH04353746A (ja) | 1992-12-08 |
JP2924289B2 true JP2924289B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=15000462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12907591A Expired - Lifetime JP2924289B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 回路基板のガラス量測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2924289B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101446061B1 (ko) * | 2013-10-15 | 2014-10-01 | 기가비스주식회사 | 투명 기판의 표면 패턴 불량 측정 장치 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0511049A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-19 | Sunx Ltd | 光センサ |
JP4999975B2 (ja) | 2010-10-06 | 2012-08-15 | 株式会社ナナオ | 画面光演算装置またはその方法 |
JP5173047B2 (ja) * | 2012-05-15 | 2013-03-27 | 株式会社ナナオ | 画面光演算装置またはその方法 |
KR102043660B1 (ko) * | 2019-01-15 | 2019-11-12 | 주식회사 에이치비테크놀러지 | 투명층 검사 광학계 및 그를 포함하는 투명층 검사 장치 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP12907591A patent/JP2924289B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101446061B1 (ko) * | 2013-10-15 | 2014-10-01 | 기가비스주식회사 | 투명 기판의 표면 패턴 불량 측정 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04353746A (ja) | 1992-12-08 |
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