JPH0325357A - 画像欠陥検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プリント基板や半導体集積回路等における配
線パターンを、自動的に検査する欠陥検査装置に適用可
能な画像欠陥検出方法に関する。

（従来の技術） プリント基板や半導体集積回路等における配線パターン
を自動的に形状検査する方法として、被検査画像パター
ンと基準画像パターンとを相互に比較し、所定以上の相
違点が発見されれば被検査パターンに欠陥があると判定
する方法が良く用いられる。この検査法による場合、彼
検査画像パターンと基準画１象パターンとを正確に位置
合わせすることが極めて重要であるが、被検査画像パタ
ーンも基準画像パターンもそれぞれわずかに伸縮や歪み
をもっているために、両パターンを全範囲にわたって完
全に重ね合わせることは不可能であり、ある程度狭い範
囲でしか良好な重ね合わせを実現することはできない。

したがって特開昭（ｉｌ　−　２７８９１４号公報に開
示きれているように撮像エリアをそのエリア内では良好
な重ね合わせが可能であるような適切な大きさにすると
ともに、最初に被検査画像パターンと基準画像パターン
の位置合わせを行った後も、撮像エリアを移動していく
ごとに、そのエリアについての最適な位置合わせを行っ
て検査する方法が行われている。しかしながら、従来の
検査法は撮像領域内の画像パターンを用いてまず位置合
わせを行った後、次に被検査画像パターンと基準画像パ
ターンを比較して欠陥検出を行うために、一つの撮像エ
リアに対し二回の走査が必要であり、そのぶん検査に長
い時間を要するという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、一回の走査を行うだけで位置合わせと
欠陥検出を同時に行うことが可能で、そのぶん検査時間
を短縮することができる高速な画像欠陥検出方法を提供
することにある。

（３題を解決するための手段） 上記目的を達戊するために、本発明の画像欠陥検出方法
では、水平走査方向に長い帯状の比較エリアを設け、該
比較エリア内で被検査画像パターンと基準画像パターン
トとを相互に比較しながら欠陥検出を行うと同時に、該
比較エリア内に設けられた位置ずれ量検出エリアで被検
査画像パターンと基準画像パターンとの位置ずれ量を計
測し、該位置ずれ量に基づいた位置の修正を垂直走査方
向に隣接する次の比較エリアに対して行う。

次の比較エリアではこのようにして位置修正がなされた
状態で再び欠陥検出εその内部の位置ずれ息検出エリア
で位置ずれ量計測が行われ、その位置ずれ量に基づいて
次の比較エリアの位置合わせが行われる。このようにし
て直射の位置ずれ量検出エリアの位置ずれ量に基づいて
現在の比較エリアの位置合わせが行われた状態で欠陥の
検査が行われる この方法では、現在の比較エリア内パターンの位置ずれ
息ではなく、直前のパターンの位置ずれ量に基づいて位
置合わせを行っているので、厳密に言えば僅かな位置ず
れがある状態で比較検査を行うことになる。しかし、位
置ずれは急激におこるのではなく、少しずつおこるもの
であり、しかも比較エリアを水平走査方向に長い帯状に
しているために、垂直走査方向の長さは十分短く、この
ような短い距離での位置ずれ変化は僅かである。

さらに、位置ずれ量は１ビット以下の高い精度で計測可
能であるので、直前の位置ずれ量検出結果が０．５ビッ
ト以上になった時に１ビットの位置ずれ修正を行うよう
にすれば、実際の位置ずれ量は常に１ビット以下に押さ
えられ実用上全く問題無く位置合わせが行なえるのであ
る。

（作用，実施例） 以下、本発明の一実施例を図により詳細に説明する。第
１図は、本発明の一実施例の比較方式によるパターン欠
陥検出装置の構或図である。同図において被検査パター
ン１は、一次元カメラ２によって適切な幅が水平走査方
向に線状に撮像されるとともに、モータ７によって垂直
走査方向に送られ、帯状のエリアＳ（第１図で斜線を施
した部分）が検査されるようになっている。帯状のエリ
アＳはモータ８によって水平走査方向に移動できるよう
になっており、水平方向に幅の広いパターンを検査する
場合は全体を複数個の帯状エリアに分割し、それぞれの
帯状エリアについて検査を行うようになっている。以下
、一つのイ；｝状エリアを検査する場合についての説明
を行う。

一次元カメラ２によって得られた被検査パターンのビデ
オ信号は、二値化回路３によって二値化され被検査画像
パターン信号として欠陥判定部５と位置ずれ量計測部６
に入る。一方基準画像パターン（二値画像）はメモリ４
内にあらかじめ記憶されており、一次元カメラ２の走査
に１，ｉＪ期して１ラインずつの信号が読み出されて欠
陥判定部５及び位置ずれ量計測部６に供給される。また
、位置ずれ量計測部６によって計７！１された水平方向
（Ｘ方向）位置ずれ量ΔＸ及び垂直方向（Ｙ方向）位置
ずれ量ΔＹの値はアドレス制御部９に入り、メモリ４か
ら取り出される基単画像パターン取り出しのアドレスが
制御され、その結果基準画１象パターンの位置は被検査
画像パターンの泣置に重ね合わされることになる。この
ように本実施例では、メモリのアドレスを制御して位置
修正を行うようにしているので、機械的移動で位置修正
を行う場合と異なり、瞬間に位置修正を行うことが可能
である。次に、このような装置構成で本発明の画像欠陥
検出がいかに行われるかを第２図を用いて説明する。第
２図は被検査画像パターンのエリアを概念的に表したも
ので、本図においてＷは一次元カメラ２の撮像範囲を示
しており、モータ７によって被検査パターン１が送られ
るに伴って、垂直走査方向に次々と新しいラインの画像
データが得られて順次に検査が行われることになる。従
って、第２図の上端が検査エリアの先端位置になる。

また、第２図において、Ａ１〜Ａ３は位置ずれ量検出エ
リアを示し、Ｃ１〜Ｃ３は比較エリアを示している。８
１〜Ｂ３は位置ずれ量を求めるための計算を行う部分で
ある。第２図で分かるように、比較エリアＣは水平走査
方向に長い帝状のエリアであり、位置ずれ量検出エリア
Ａは比較エリアＣの内部に設けられている。比較エリア
ＣＩ．Ｃ２．Ｃ３は全て同一サイズであり、位置ずれ量
検出エリアＡｌ，Ａ２．Ａ３もまた全て同一サイズであ
る。さて、図中には記載されていないが、被検査画像パ
ターンと基準―像パターンは予め何らかの手段で先頭部
分の位置合わせが行われている。この先頭部分の位置合
わせを行うには、位置合わせマークを用いる方法が普通
であるが、本発明の主眼ではないので詳しいことは省略
する。このように、先頭部分は位置合わせができている
ので、比較エリアＣｌ内では第１行目から最後の行まで
このままの位置関係で被検査画１象パターンと基準画像
パターンの比較による欠陥検出が欠陥判定部５で行われ
ることになる。一方、該欠陥検出と並行して、位置ずれ
量検出エリアであるＡ１内では、第１行目から最後の行
まで被検査画像パターンと基準画像パターンの位置ずれ
量を求めるためのデータが採取される。次に、そのデー
タをもとに位置ずれ量の計算と修正すべきアドレス量の
計算が行われるが、これらの計算はＢ１の範囲で完了す
る。先頭での位置合わせはできているとは言っても、位
置ずれ量検出エリアＡ１仝体としては僅かにずれている
こともあって、もし位置ずれ量検出エリアＡ１での位置
ずれ量が０．５ビット以上であれば１ビットのアドレス
修正量が得られることになる。もし位置ずれ量検出エリ
アＡ１の位置ずれ量が１．５ビット以上であれば２ビ・
ソトのアドレス修正を行う必要があるが、このように２
ビットの修正を行わなければならないのは、比較エリア
Ｃや位置ずれ量検出エリアＡのサイズ設定が悪い場合や
、モータ７の送り精度が悪い場合、光学系に問題がある
などであって、適切にサイズ選定を行い、精度の高い送
りと正しい光学系の選定を行えば、アドレス修正皿は高
々１ビット以内に収まる。

比較エリアＣ１の最後の行の走査が完了し、次の比較エ
リアであるＣ２の最初の走査に入るまでの短い時間に、
Ｂ１の部分で得られたアドレス修正量にしたがってメモ
リから取り出される基準画像パターンのアドレスが切り
換えられ、新しい位置合わせ状態で比較エリアＣ２にお
ける欠陥検出と、位置ずれ量検出エリアＡ２における位
置ずれ量計測のためのデータ採取が行われる。さらにＢ
２の部分で位置ずれ量の計算とアドレス修疋瓜の計算が
行われる。そして比較エリアＣ２の最後の行の走査が終
わり、次の比較エリアＣ３の最初の行の走査が開始され
るまでの間に、メモリ内のアドレス切り換えが行われる
。以下、同じ動作が繰り返されて被検査パターン１の送
りが完了すると検査が完了する。

このように、本発明では、直前のエリアの位置ずれ量を
用いて現在の位置合わせを行うわけであるが、位置ずれ
は徐々におこるものであり、位置ずれ量検出エリアＡ及
び比較エリアＣは垂直方向には十分短く、また０．５ビ
ット以上の位置ずれがおきた時点で直ちに位置修正を行
うようにしているので、実際の位置ずれ瓜は１ビッ１・
以内に収まり、実用上十分な精度で位置音わせが行なえ
る。

尚、本実施例では撮像装置として一次元カメラを用いた
が、必ずしも一次元カメラに限定するものではなく、２
次元のいわゆるテレビカメラを用いて、一画面の中を横
長の比較エリアに分割するようにしても同様のことを行
うことが可能である。

（発明の効果） 以上のように、本発明の画像欠陥検出方法によれば、事
実上十分な精度で位置合わせを行うことが可能な上に、
走査は１回しか必要こしないので従来に比べて検査時間
をほぼ半分に短縮することが可能であり、その効果はき
わめて多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるパターン検査装置の構
成図、第２図は本発明の動作を説明するための説明図で
ある。 １・・・被検査パターン　２・・・一次元カメラ３・・
・二値化回路　　　４・・・メモリ５・・・欠陥判定部
　　　６・・・位置ずれ量計測部７，８・・・モータ　
　　９，ｌＯ・・・アドレス制御部Ａ・・・位置ずれ量
検出エリア Ｃ・・・比較エリア 復代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検査画像パターンと基準画像パターンとを比較して欠
   陥を検出する画像欠陥検出方法で、あらかじめ位置合わ
   せがなされている状態を開始状態として以下順次位置合
   わせを行いながら検査を行っていく方式の画像欠陥検出
   方法において、両像の水平走査方向に長い帯状エリアを
   比較エリアとなし、該比較エリア内で被検査画像パター
   ンと基準画像パターンとを相互に比較しながら欠陥検出
   を行うと同時に、 比較エリア内に設けられた位置ずれ量検出エリアで被検
   査画像パターンと基準画像パターンとの位置ずれ量を計
   測し、 現在の比較エリアに垂直走査方向に隣接する次の比較エ
   リアでは、該位置ずれ量に基づいて位置の修正を行った
   状態で、前記欠陥検出と位置ずれ量計測を行い、 以下この操作を最後まで繰り返して位置合わせと欠陥検
   出を同時に 行うことを特徴とする画像欠陥検出方法。