JPH06258224A - Sintering condition monitoring method for ceramic substrate and its device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a monitoring means for monitoring the sintering condition of a ceramic substrate quantitatively by quantitatively finding a glass amount in a ceramic substrate pattern part. CONSTITUTION:Following grinding of the surface of a ceramic substrate 1 after sintering, an image, which is detected by an optical system consisting of a light source 3, a sensor 4, a polarizer 5, an analyzer 6, and a group of lenses 10a, 10b, 10c, a half mirror 11, and the like, is processed by an image processing part 7, so that a glass amount in a ceramic substrate pattern part, is found, and subsequently, the glass amount is used as the sintering condition information.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路等のセラミッ
ク基板製造時における焼結状態監視方法および装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sintering state monitoring method and apparatus for manufacturing a ceramic substrate such as an electronic circuit.

【０００２】[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が、しみ上がり量は、焼結
条件により変動するため、ガラスのしみ上がり量を監視
することにより、焼結条件を監視することができる。2. Description of the Related Art Ceramic substrates are made by printing metal particles and a small amount of glass components on a base material made of ceramic powder or glass to form a pattern, and sintering at a high temperature. At this time, the glass contained in the base material also bleeds up in the pattern part, but the bleeding amount varies depending on the sintering conditions.Therefore, the sintering condition can be monitored by monitoring the glass bleeding amount. can do.

【０００３】従来、このガラス量の測定は顕微鏡等によ
り目視で表面を観察することにより行われていた。Conventionally, the measurement of the glass amount has been performed by visually observing the surface with a microscope or the like.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来、
ガラス量の測定は目視により行っていたため、作業時の
状態や個人差によるバラツキがあり、それによる焼結状
態の変動の統計的な監視ができなかったり、次工程のプ
ロセス条件の制御の誤差が多くなるといった不具合が多
かった。As described above, as described above,
Since the amount of glass was measured visually, there are variations due to work conditions and individual differences, which makes it impossible to statistically monitor changes in the sintering state, and to control process conditions in the next process. There were many problems such as increase.

【０００５】本発明の目的は、焼結後のセラミック基板
パターン部のガラス量を計測する手段を提供し、セラミ
ック基板の焼結状態を定量的に監視する手段を提供する
ことにある。An object of the present invention is to provide a means for measuring the amount of glass in the ceramic substrate pattern portion after sintering, and a means for quantitatively monitoring the sintering state of the ceramic substrate.

【０００６】[0006]

【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、焼結後の基板表面を研磨し、表面に露出
した金属面の向きをほぼ一様に揃え、それらの面の法線
方向から照明／検出した画像と、特定の方向にのみ振動
している偏光の照明をし、その照明の振動方向と直交方
向に振動している光のみを検出した画像の２つの画像を
処理してパターン部の金属の分布領域を定量化すること
により、パターン部のガラス量を定量化し、セラミック
基板の焼結状態を定量的に監視できるようにした。In order to achieve the above object, the present invention is to polish the surface of a substrate after sintering so that the metal surfaces exposed on the surface are substantially evenly aligned, and the method for forming those surfaces is used. Two images are processed: an image illuminated / detected from the line direction and an image illuminated with polarized light that vibrates only in a specific direction, and only the light that vibrates in the direction orthogonal to the vibration direction of the illumination is detected. By quantifying the metal distribution area of the pattern portion, the amount of glass in the pattern portion was quantified, and the sintering state of the ceramic substrate was quantitatively monitored.

【０００７】[0007]

【作用】物体表面法線方向の可視光における反射率は、
一般にガラスで４％であるのに対し、金属では６０％以
上もあるため、ガラスより金属の方が明るく検出され
る。また、物体表面での光の反射は、表面法線に対する
入射角と反射角が等しくなるため、それ以外の方向で
は、極端に反射光が少なくなる。このため、焼結した
後、表面を研磨することにより表面に露出した金属面の
向きをほぼ一様に整えたセラミック基板を、その面の法
線方向から照明／検出すれば、パターン部では、金属が
露出した面はある一定の確率で明るく検出され、それ以
外の部分は暗く検出される。[Function] The reflectance of visible light in the direction normal to the surface of an object is
Generally, it is 4% in glass, but 60% or more in metal, so that metal is detected brighter than glass. In addition, since the incident angle and the reflection angle with respect to the surface normal are the same in the reflection of light on the surface of the object, the reflected light is extremely reduced in other directions. For this reason, if the ceramic substrate, in which the direction of the metal surface exposed on the surface is substantially uniform by polishing the surface after sintering, is illuminated / detected from the normal direction of the surface, the pattern portion The surface where the metal is exposed is detected bright with a certain probability, and the other parts are detected dark.

【０００８】また、一般に物体表面における光の反射で
は、その面の法線方向で入射／正反射した光の偏光は乱
れない（振動方向が変わらない）ため、偏光照明した場
合、その反射光の偏光方向は照明光と同じになる。この
ため、検出側で照明光の偏光方向と直交する偏光のみを
検出するようにすれば、正反射光は検出されず、その部
分は暗く検出されるため、パターン部は全て暗く検出さ
れる。以下、この照明／検出法を偏光検出と呼ぶ。Further, in general, in the reflection of light on the surface of an object, the polarization of light incident / regularly reflected in the normal direction of the surface is not disturbed (vibration direction does not change). The polarization direction is the same as the illumination light. Therefore, if only the polarized light orthogonal to the polarization direction of the illumination light is detected on the detection side, the specularly reflected light is not detected and that portion is detected darkly, so that the pattern portion is all detected darkly. Hereinafter, this illumination / detection method will be referred to as polarization detection.

【０００９】以上のことから、面の法線方向から照明／
検出した画像において明るく検出され、偏光検出画像に
おいて暗く検出される場所が金属である。From the above, illumination / lighting from the direction normal to the surface
The metal is brightly detected in the detected image and dark in the polarization detection image.

【００１０】また、ガラスのしみ上がりはパターンの周
辺から中央に向かって起こるので、ガラス量が多くなる
につれて金属の分布領域は狭められるため、金属の分布
領域を求めることにより、ガラス量を求めることがで
き、セラミック基板の焼結状態を定量的に監視できる。Further, since glass bleeding occurs from the periphery of the pattern toward the center of the pattern, the distribution area of the metal becomes narrower as the glass content increases. Therefore, the glass distribution can be obtained by determining the metal distribution area. Therefore, the sintering state of the ceramic substrate can be quantitatively monitored.

【００１１】[0011]

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。まず、
本発明の全体を説明し、次にセラミック基板のパターン
部分のガラス量を測定する実施例を説明することにす
る。EXAMPLE An example of the present invention will be described below. First,
The whole of the present invention will be described, and then an example for measuring the glass amount of the pattern portion of the ceramic substrate will be described.

【００１２】図１は、焼結状態監視の一実施例を説明す
るフロー図である。図１において、前工程にて準備され
たセラミック基板を、焼結工程にて焼結する。焼結した
セラミック基板のパターン部における表面に露出した金
属面は、図２（ａ）に示す断面例のように多様な方向を
向いている。このため、ある一方向から照明／検出して
もほとんど検出されない。例えば、図２（ａ）において
試料上方より照明光１０５で照明すると、その反射光の
ほとんどは反射光１０６のように照明方向とは異なる方
向に反射し、その向きも多様である。そこで、セラミッ
ク基板表面を研磨して、表面に露出した金属面の向きを
ほぼ一様に揃えたあと、同様に検出すれば図２（ｂ）に
示すように金属部のほとんどからの反射光が検出でき
る。これを利用して、後程詳述する方法によりガラス量
を定量化しガラス量情報４６を得る。このガラス量情報
４６を焼結工程の定量的な焼結状態情報とし、これを焼
結工程のプロセス条件にフィードバックしたり、次工程
のプロセス条件決定に用いる。FIG. 1 is a flow chart for explaining an embodiment of the sintering state monitoring. In FIG. 1, the ceramic substrate prepared in the previous step is sintered in the sintering step. The metal surface exposed on the surface of the pattern portion of the sintered ceramic substrate faces various directions as in the cross-sectional example shown in FIG. Therefore, even if the illumination / detection is performed from a certain direction, it is hardly detected. For example, when illumination light 105 is illuminated from above the sample in FIG. 2A, most of the reflected light is reflected in a direction different from the illumination direction like the reflected light 106, and the directions are also various. Therefore, after polishing the surface of the ceramic substrate to make the direction of the metal surface exposed on the surface substantially uniform and then detecting it in the same manner, as shown in FIG. Can be detected. Utilizing this, the glass amount is quantified by the method which will be described later in detail, and the glass amount information 46 is obtained. This glass amount information 46 is used as quantitative sintering state information of the sintering process, and this is fed back to the process condition of the sintering process or used for determining the process condition of the next process.

【００１３】本実施例によれば、焼結状態を定量的に把
握でき、基板製造の歩留まり向上、信頼性確保などに役
立てることができる。According to the present embodiment, the sintering state can be quantitatively grasped, and it can be useful for improving the yield of manufacturing the substrate and ensuring the reliability.

【００１４】次にセラミック基板のパターン部分のガラ
ス量を測定する一実施例を説明する。図３は、セラミッ
ク基板のパターン部分のガラス量を測定する一実施例の
全体構成を示す図である。図３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ステージである。３は、試料１を照
明するための照明の光源である。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、ここでは、２次元センサであるＴＶカメラ
を例に説明する。５は、自然光である照明光２５をある
特定な一方向のみに振動する偏光にするための偏光子で
あり、図示はしないが適当な移動装置により照明光２５
の光路中に出し入れすることが可能である。つまり、照
明光２５の光路中に偏光子５を入れると照明光２６は、
ある特定な一方向にのみ振動する光つまり偏光となり、
偏光子５を光路より出すと照明光２６は自然光となる。
６は、検出光２７のうちある特定な一方向に振動する光
のみを通過させるための検光子であり、図示はしないが
適当な移動装置により検出光２７の光路中に出し入れす
ることが可能である。ここで、検光子６は照明光２６の
振動方向と直交方向に振動する光のみを通過する方向に
載置する。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、図４に示すように、セン
サ４やＡ／Ｄコンバータ３１などを制御する入力制御信
号２１を発生する入力制御３０と、センサ４の出力であ
る画像信号２０を入力制御信号２１に従ってデジタル値
に変換するＡ／Ｄコンバータ３１と、得られた画像信号
４０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４１を二値化するための二値化部３３
と、二値化した画像信号４２を一時記憶するためのメモ
リ３４、およびマイクロプロセッサ３５からなる。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かまわな
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２３によりステージ２を移動さ
せるものである。１０は、照明／検出のためのレンズ群
である。照明光は、レンズ群１０ａ，１０ｂにより試料
１面上に照明され、試料１からの反射光はレンズ群１０
ｂ，１０ｃによりセンサ４に結像される。１１は、照明
と検出を同軸で行うためのハーフミラーであり、照明光
２６を試料１方向に反射し、試料からの反射光を透過し
て、検出光２７を得るものである。ここでは、１０ａ，
１０ｂ，１０ｃの３つのレンズ群およびハーフミラー１
１により照明／検出系を構成しているが、前記した２つ
の画像検出が可能であればその構成は問わない。Next, an embodiment for measuring the glass amount of the pattern portion of the ceramic substrate will be described. FIG. 3 is a diagram showing the overall configuration of an embodiment for measuring the amount of glass in the pattern portion of the ceramic substrate. In FIG. 3, reference numeral 1 is a sample (ceramic substrate) which is an object to be measured. 2 is sample 1
Is a stage for moving. Reference numeral 3 is an illumination light source for illuminating the sample 1. Although the light source is mounted as it is in the figure, the light source may be separated and guided by a light guide or the like. Reference numeral 4 denotes a sensor for detecting the surface of the sample 1. Here, a TV camera which is a two-dimensional sensor will be described as an example. Reference numeral 5 is a polarizer for converting the illumination light 25, which is natural light, into polarized light that vibrates in only one specific direction.
It is possible to put it in and out of the optical path. That is, when the polarizer 5 is inserted in the optical path of the illumination light 25, the illumination light 26 becomes
It becomes light that vibrates only in one specific direction, that is, polarized light,
When the polarizer 5 is emitted from the optical path, the illumination light 26 becomes natural light.
Reference numeral 6 is an analyzer for passing only the light that oscillates in one specific direction among the detection light 27, and although not shown, it can be put in and out of the optical path of the detection light 27 by an appropriate moving device. is there. Here, the analyzer 6 is placed in a direction in which only light that vibrates in the direction orthogonal to the vibration direction of the illumination light 26 passes. 7 is an image signal 20 obtained by the sensor 4.
As shown in FIG. 4, an image processing unit for processing the input control signal 21 for generating the input control signal 21 for controlling the sensor 4, the A / D converter 31, and the like, and the image signal 20 output by the sensor 4. An A / D converter 31 for converting into a digital value according to the input control signal 21, a shading correction unit 32 for correcting shading of the obtained image signal 40, and a binarization unit 33 for binarizing the image signal 41.
And a memory 34 for temporarily storing the binarized image signal 42, and a microprocessor 35. 8
Is an overall control unit that controls the whole and is composed of a microprocessor, a sequencer, and the like. Of course, hard wired logic may also be used. A stage controller 9 controls the stage 2, and moves the stage 2 in response to a command 23 from the overall controller 8. Reference numeral 10 is a lens group for illumination / detection. The illumination light is illuminated on the surface of the sample 1 by the lens groups 10a and 10b, and the reflected light from the sample 1 is reflected by the lens group 10
An image is formed on the sensor 4 by b and 10c. Reference numeral 11 denotes a half mirror for coaxially performing illumination and detection, which reflects the illumination light 26 toward the sample 1 and transmits the reflected light from the sample to obtain detection light 27. Here, 10a,
Three lens groups 10b and 10c and a half mirror 1
Although the illumination / detection system is configured by 1, the configuration is not limited as long as the above-described two images can be detected.

【００１５】次に、この実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【００１６】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で
あるＴＶカメラの１フレーム分の撮像を入力制御３０の
制御により行い、画像信号２０を得る。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４０となる。画像信
号４０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）を補正され画像信号４１となる。シェーデ
ィング補正回路３２には、例えば、特開昭５８−１５３
３２８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。画像信号４１を、ある閾値以上
の明るさのところを“１”とする二値化回路３３で二値
化し、得られた二値画像信号４２をメモリ３４中の画像
メモリに格納する。In this embodiment, first, the stage is moved to a position where the amount of glass is to be measured, and then one frame of the TV camera which is the sensor 4 is imaged by the control of the input control 30 to obtain the image signal 20. To get Image signal 20
Is converted into a digital value by the A / D converter 31 for each pixel of the linear sensor and becomes an image signal 40. The shading correction circuit 32 corrects the shading of the image signal 40 (unevenness of detection light caused by unevenness of illumination and unevenness of sensitivity of the sensor), and becomes an image signal 41. The shading correction circuit 32 includes, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-153.
The nonuniformity correction method for the light receiving sensitivity of the image sensor described in Japanese Patent No. 328 can be used. The image signal 41 is binarized by the binarization circuit 33 which sets “1” at a brightness equal to or higher than a certain threshold value, and the obtained binary image signal 42 is stored in the image memory in the memory 34.

【００１７】ここで、得られる画像について図５を用い
て説明する。なお、図５では“１”の部分を黒または斜
線で表している。また、１０１ａ，１０１ｂは、パター
ンであり、１０２は、基材であるセラミックである。Here, the obtained image will be described with reference to FIG. In addition, in FIG. 5, the portion of "1" is represented by black or a diagonal line. Further, 101a and 101b are patterns, and 102 is a ceramic which is a base material.

【００１８】図５（ａ）は、偏光子５を照明光路２５中
から出し照明光２６を自然光とし、検光子６も検出側光
路２７より出して検出したときの二値画像の例である。
このように検出すると、パターン１０１中の金属部分が
明るく（図５（ａ）では黒）検出される。また、図５
（ａ）に図示するようにセラミック部１０２が明るく検
出されることもある。FIG. 5A shows an example of a binary image when the polarizer 5 is emitted from the illumination optical path 25 and the illumination light 26 is natural light, and the analyzer 6 is also emitted from the detection side optical path 27 and detected.
With this detection, the metal portion in the pattern 101 is detected brightly (black in FIG. 5A). Also, FIG.
The ceramic part 102 may be detected bright as shown in FIG.

【００１９】図５（ｂ）は、図５（ａ）の撮像場所と同
じ場所を、偏光子５を照明光路２５中に入れ、照明光２
６をある特定な一方向にのみ振動する光つまり偏光と
し、検光子６も検出側光路２７に入るようにして照明光
の振動方向と直交する検出光のみを検出したときの二値
化画像の例である。このように検出すると、パターン部
１０１中のガラス部ではその反射率が低いために暗く
（図５（ｂ）では白）検出される。また、金属部では正
反射のため偏光面が変わらないのでその反射光は検光子
６を透過できないために暗く検出される。一方、セラミ
ック部１０２では、照明光２６がセラミック表面より内
部に拡散するため偏光が乱れていろいろな方向に振動す
る光となり、検光子６を通過できる方向の振動の光が検
出光２８として検出される。このため、パターン部１０
１が暗く（図５（ｂ）では白）、セラミック部１０２が
明るい（図５（ｂ）では黒または斜線）画像が検出され
る。In FIG. 5B, the polarizer 5 is placed in the illumination optical path 25 at the same location as the imaging location of FIG.
6 is a light that vibrates only in one specific direction, that is, polarized light, and the analyzer 6 also enters the detection side optical path 27 so that only the detection light orthogonal to the vibration direction of the illumination light is detected. Here is an example. When the detection is performed in this way, the glass portion in the pattern portion 101 is detected dark (white in FIG. 5B) because the reflectance is low. Further, since the metal portion is specularly reflected and the polarization plane does not change, the reflected light cannot be transmitted through the analyzer 6 and is detected as dark. On the other hand, in the ceramic portion 102, since the illumination light 26 diffuses inward from the ceramic surface, the polarized light is disturbed to become light that vibrates in various directions, and light having vibration in a direction that can pass through the analyzer 6 is detected as the detection light 28. It Therefore, the pattern portion 10
An image in which 1 is dark (white in FIG. 5B) and the ceramic part 102 is bright (black or diagonal lines in FIG. 5B) is detected.

【００２０】これら２種の照明／検出法で得た２つの画
像はメモリ３４内の異なるアドレスに記憶しておく。マ
イクロプロセッサ３５は２つの画像を読み出して処理を
行い、ガラス量情報４６を出力する。以下、その処理の
１実施例について図６および図７を用いて説明する。The two images obtained by these two types of illumination / detection methods are stored in different addresses in the memory 34. The microprocessor 35 reads out the two images, processes them, and outputs glass amount information 46. One example of the processing will be described below with reference to FIGS. 6 and 7.

【００２１】図６は、マイクロプロセッサ３５による画
像処理の１実施例である。４３ａは、図５（ａ）に示し
た、偏光子５，検光子６とも光路中から出して検出した
ときの二値画像信号であり、４３ｂは、図５（ｂ）に示
した、偏光子５，検光子６とも光路中に入れて検出した
ときの二値画像信号である。まず、画像信号４３ｂの論
理否定４３ｃを得、画像信号４３ａとの論理積をとり、
図７（ａ）に示す画像信号４４ａを求める。ここで”
１”となるのは、パターン内部の金属部１０３のみであ
る。一方、画像信号４３ｃに対してラベリングを行い、
図７（ｂ）に示すように個々のパターン１１１ａ，１１
１ｂを抽出する。図７（ｂ）は、ラベリングの結果であ
る画像信号４４ｂであり、”０”の画素を白、”１”の
画素を斜線、”２”の画素を黒で示してある。次に、図
７（ｃ）に示すように、それぞれのパターンを囲むウィ
ンドウ１０４ａ，１０４ｂを発生させる。ウィンドウ１
１１ａ，１１１ｂを画像信号４４ａに重ね、それぞれの
ウィンドウ内の金属部１０３をすべて中に含む最小の凸
多角形（以下、凸包と呼ぶ）を検出する。凸包の検出
は、例えばインフォメーション プロセッシング レタ
ーズ，ブイオーエル１(１９７２年）第１３２頁から第
１３３頁(Infomation Processing Letters,Vol.1(197
2),pp.132-133)において論じられている、グラハムの方
法と呼ばれる以下の方法で行う。FIG. 6 shows an embodiment of image processing by the microprocessor 35. 43a is a binary image signal when both the polarizer 5 and the analyzer 6 shown in FIG. 5 (a) are detected out of the optical path, and 43b is the polarizer shown in FIG. 5 (b). 5 and the analyzer 6 are binary image signals when detected by being inserted in the optical path. First, the logical NOT 43c of the image signal 43b is obtained, and the logical product with the image signal 43a is obtained,
The image signal 44a shown in FIG. 7A is obtained. here"
It is only the metal part 103 inside the pattern that becomes 1 ″. On the other hand, labeling is performed on the image signal 43c,
As shown in FIG. 7B, the individual patterns 111a, 11a
Extract 1b. FIG. 7B shows an image signal 44b as a result of labeling, in which "0" pixels are shown in white, "1" pixels are shown in diagonal lines, and "2" pixels are shown in black. Next, as shown in FIG. 7C, windows 104a and 104b surrounding the respective patterns are generated. Window 1
11a and 111b are superimposed on the image signal 44a, and the smallest convex polygon (hereinafter referred to as the convex hull) that includes all the metal parts 103 in each window is detected. The detection of the convex hull can be performed by, for example, Information Processing Letters, V-L1 (1972), pages 132 to 133 (Infomation Processing Letters, Vol.
2), pp. 132-133), and the following method called Graham's method.

【００２２】始めに、ウィンドウの左上の画素を始点と
し、右に向かって走査し、ウィンドウの右端の画素にな
るか、”１”の画素に当たるかしたら、始点を１画素下
に移動させる。”１”の画素に当たった場合はその座標
を記憶する。これを始点がウィンドウの左下の画素にな
るまで繰返し、”１”の画素に当たった座標を順に記憶
する。次に、ウィンドウの右下の画素を始点とし、左に
向かって走査し、ウィンドウの左端の画素になるか、”
１”の画素に当たるかしたら、始点を１画素上に移動さ
せる。”１”の画素に当たった場合はその座標を記憶す
る。これを始点がウィンドウの右上の画素になるまで繰
返し、”１”の画素に当たった座標を順に記憶する。こ
のようにして、図８（ａ）に示すような座標の集合Ｐが
得られる。集合Ｐに含まれる点は、凸包の頂点の候補点
である。これらを図９に示すフローに従って処理する
と、図８（ｂ）に示すような残った点の集合Ｑは、凸包
の頂点である。First, the upper left pixel of the window is set as the starting point, and scanning is performed to the right. When the pixel becomes the rightmost pixel of the window or hits the pixel of "1", the starting point is moved down by one pixel. When it hits a pixel of "1", its coordinates are stored. This is repeated until the starting point is the lower left pixel of the window, and the coordinates corresponding to the "1" pixel are stored in order. Next, start from the lower right pixel of the window and scan toward the left to reach the leftmost pixel of the window.
When it hits the pixel of 1 ", the start point is moved up by one pixel. When it hits the pixel of" 1 ", its coordinates are stored. This is repeated until the start point becomes the pixel at the upper right of the window," 1 ". The coordinates corresponding to the pixels of are stored in order, and a set P of coordinates as shown in Fig. 8A is obtained in this way.The points included in the set P are candidate points of the vertices of the convex hull. When these are processed according to the flow shown in FIG. 9, the set Q of remaining points as shown in FIG. 8B is the vertex of the convex hull.

【００２３】集合Ｑから、凸包の面積４５ａをFrom the set Q, find the area 45a of the convex hull

【００２４】[0024]

【数１】 [Equation 1]

【００２５】により求める。It is obtained by

【００２６】一方、画像信号４４ｂからは”１”の個数
あるいは”２”の個数を数えることによって、パターン
１０１ａあるいは１０１ｂの個々の面積４５ｂを求める
ことができる。４５ａを４５ｂで割ることにより、金属
部分布領域面積のパターン面積に占める割合を求め、こ
れをガラス量情報４６として出力する。On the other hand, by counting the number of "1" s or the number of "2" s from the image signal 44b, the individual area 45b of the pattern 101a or 101b can be obtained. By dividing 45a by 45b, the ratio of the metal portion distribution region area to the pattern area is obtained, and this is output as glass amount information 46.

【００２７】また、パターン１０１の輪郭を求め、輪郭
から凸包の頂点の距離の最大値を求め、これをガラス量
情報４６としてもよい。また、これら２つを合わせてガ
ラス量情報４６としてもよい。Further, the contour of the pattern 101 may be obtained, and the maximum value of the distance between the vertices of the convex hull may be obtained from the contour, and this may be used as the glass amount information 46. Further, these two may be combined to form the glass amount information 46.

【００２８】本実施例では、画像処理部７の一部をハー
ドウェアで構成し、一部をマイクロプロセッサとしてい
るが、前記の画像処理ができるものであればその構成を
問わない。In this embodiment, part of the image processing unit 7 is composed of hardware and part of it is a microprocessor. However, the structure is not limited as long as the above-mentioned image processing is possible.

【００２９】なお、本実施例では、一つのセンサで検出
しているため、２種の照明／検出条件で撮像した２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。In this embodiment, since one sensor is used for detection, it is not necessary to perform processing such as alignment and magnification conversion between two images captured under two types of illumination / detection conditions. There is.

【００３０】また、本実施例では、２つの画像検出の条
件を得るため、偏光子５と検光子６を移動させて１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。Further, in the present embodiment, in order to obtain the two image detection conditions, the polarizer 5 and the analyzer 6 are moved and detected by one detection head, but they may be separate detection heads.

【００３１】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１回減らすことができ、測定の高速
化を図ることができる。Further, in this embodiment, polarization detection is performed to obtain the shape of the pattern portion 101, but design data may be prepared in advance, or one previously detected may be used. In this case, the number of detections can be reduced by one, and the measurement speed can be increased.

【００３２】また、本実施例では、センサ４に２次元セ
ンサを用いたが、リニアセンサのような１次元センサを
用いて、ステージ２をセンサの動作に同期させながら、
連続移動させて検出してもよい。この場合、ステージの
起動／停止時間を少なくすることができ、検出時間を短
縮できる効果がある。In this embodiment, a two-dimensional sensor is used as the sensor 4, but a one-dimensional sensor such as a linear sensor is used to synchronize the stage 2 with the operation of the sensor.
You may detect by moving continuously. In this case, the start / stop time of the stage can be shortened, and the detection time can be shortened.

【００３３】また、本実施例では、検出した画像を二値
化したあと処理しているため、処理回路が小規模で済む
という効果がある。Further, in this embodiment, since the detected image is binarized and then processed, there is an effect that the processing circuit can be small in scale.

【００３４】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、焼結後のセラミック基
板パターン部のガラス量という定量化した情報を得るこ
とで、定量的なセラミック基板の焼結状態監視ができ
る。According to the present invention, it is possible to quantitatively monitor the sintering state of the ceramic substrate by obtaining the quantified information on the glass amount of the ceramic substrate pattern portion after sintering.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の全体フロー図である。FIG. 1 is an overall flow chart of the present invention.

【図２】試料の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a sample.

【図３】セラミック基板のパターン部分のガラス量を測
定する一実施例の全体構成図である。FIG. 3 is an overall configuration diagram of an embodiment for measuring the glass amount of a pattern portion of a ceramic substrate.

【図４】図３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。4 is a block diagram showing an embodiment of the image processing unit 7 in FIG.

【図５】図４におけるマイクロプロセッサ３５による画
像処理の流れ図である。5 is a flowchart of image processing by the microprocessor 35 in FIG.

【図６】図４における各部の画像の一例を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing an example of an image of each part in FIG.

【図７】図６における各部の画像の一例を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing an example of an image of each part in FIG.

【図８】凸包検出を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating convex hull detection.

【図９】凸包検出のフローを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a flow of convex hull detection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…試料（セラミック基板）、２…ステージ、３…照明
の光源、４…センサ、５…偏光子、６…検光子、７…画
像処理部、８…全体制御部、９…ステージ制御部、１０
（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）…レンズ群、１１…ハーフ
ミラー、２５，２６…照明光路、２７，２８…検出光
路、３０…入力制御部、３１…Ａ／Ｄコンバータ、３２
…シェーディング補正部、３３…二値化部、３４…メモ
リ部、３５…マイクロプロセッサ、１０１（１０１ａ，
１０１ｂ）…セラミック基板パターン部、１０２…基材
部（セラミック部）、１０３…金属部、１０４…ガラス
部。1 ... Sample (ceramic substrate), 2 ... Stage, 3 ... Illumination light source, 4 ... Sensor, 5 ... Polarizer, 6 ... Analyzer, 7 ... Image processing unit, 8 ... Overall control unit, 9 ... Stage control unit, 10
(10a, 10b, 10c) ... Lens group, 11 ... Half mirror, 25, 26 ... Illumination optical path, 27, 28 ... Detection optical path, 30 ... Input control section, 31 ... A / D converter, 32
... Shading correction unit, 33 ... Binarization unit, 34 ... Memory unit, 35 ... Microprocessor, 101 (101a,
101b) ... Ceramic substrate pattern part, 102 ... Base material part (ceramic part), 103 ... Metal part, 104 ... Glass part.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野本 峰生 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mineo Nomoto, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Stock Engineering Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】焼結後のセラミック基板を研磨し、表面に
露出した金属面の向きをほぼ一様に揃え、それらの面の
法線方向から照明／検出した画像Ａと、特定の方向にの
み振動している偏光の照明をし、その照明光の振動方向
と直交方向に振動している光のみを検出した画像Ｂの２
つの画像を得、これら２つの画像から画像処理によって
ガラス量を検出し、これをセラミック基板の焼結状態の
監視情報とすることを特徴とするセラミック基板の焼結
状態監視方法。1. A ceramic substrate after sintering is polished so that metal surfaces exposed on the surface are aligned substantially uniformly, and an image A illuminated / detected from a direction normal to those surfaces and a specific direction Illumination of polarized light that vibrates only, and 2 of image B in which only light vibrating in the direction orthogonal to the vibrating direction of the illumination light is detected
A method for monitoring the sintering state of a ceramic substrate, wherein one image is obtained, the amount of glass is detected from these two images by image processing, and this is used as monitoring information for the sintering state of the ceramic substrate. 【請求項２】請求項１におけるガラス量は、画像Ａにお
いて明るく検出され、かつ画像Ｂにおいて暗く検出され
た場所を金属部とし、画像Ｂにおいて暗く検出された場
所をパターン部とし、金属部全体を中に含む凸包の面積
がパターンの面積に占める割合で表すことを特徴とする
セラミック基板の焼結状態監視方法。2. The glass amount according to claim 1, wherein a place where the image A is detected brightly and a place where the image B is detected dark is a metal part, and a place where the image B is detected dark is a pattern part, and the entire metal part is included. A method for monitoring the state of sintering of a ceramic substrate, characterized in that the area of the convex hull containing the inside is expressed as a ratio of the area of the pattern. 【請求項３】請求項１におけるガラス量は、画像Ａにお
いて明るく検出され、かつ画像Ｂにおいて暗く検出され
た場所を金属部とし、画像Ｂにおいて暗く検出された場
所をパターン部とし、金属部全体を中に含む凸包とパタ
ーン部の境界との距離の最大値で表すことを特徴とする
セラミック基板の焼結状態監視方法。3. The glass amount according to claim 1, wherein the place where the image A is detected brightly and the image B is detected darkly is the metal part, and the place where the image B is detected darkly is the pattern part. A method for monitoring the state of sintering of a ceramic substrate, which is characterized by expressing the maximum value of the distance between the convex hull including the inside and the boundary of the pattern portion. 【請求項４】焼結後のセラミック基板を研磨し表面に露
出した金属面の向きをほぼ一様に揃える手段と、それら
の面の法線方向から照明／検出した画像Ａを得る手段
と、特定の方向にのみ振動している偏光の照明をし、そ
の照明光の振動方向と直交方向に振動している光のみを
検出した画像Ｂを得る手段と、画像Ａと画像Ｂからガラ
ス量を検出する画像処理手段からなることを特徴とする
セラミック基板の焼結状態監視装置。4. A means for polishing a sintered ceramic substrate so that the orientations of metal surfaces exposed on the surface are substantially uniform, and a means for obtaining an image A illuminated / detected from the normal direction of those surfaces. A means for obtaining an image B which is obtained by illuminating polarized light vibrating only in a specific direction and detecting only light vibrating in a direction orthogonal to the vibrating direction of the illumination light, and measuring the glass amount from the images A and B. An apparatus for monitoring the state of sintering of a ceramic substrate, comprising an image processing means for detecting.