JPH08191185A

JPH08191185A - 電子回路基板の製造方法および検査方法ならびにスルーホール検査方法およびスルーホール検査装置

Info

Publication number: JPH08191185A
Application number: JP7001753A
Authority: JP
Inventors: Mineo Nomoto; 峰生野本; Takanori Ninomiya; 隆典二宮; Kazushi Yoshimura; 和士吉村; Shiro Hoshi; 史郎星
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-01-10
Filing date: 1995-01-10
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】スルーホール、あるいは充填物が充填されてい
るスルーホールを有している回路基板の、スルーホール
の位置ずれ起因による回路パターンのショート不良を低
減して、信頼性の高い電子回路基板の製造方法を提供す
る。【構成】電子回路基板の製造工程において、スルーホー
ル形成後あるいは充填物が充填後のスルーホールの位置
ずれ状態を光を照射して、その画像信号を検出すること
によって検査して、演算処理手段により表裏配線間のス
ルーホールの位置ずれが最小になるように位置ずれ補正
量を算出して位置合わせをおこなって、プリント回路基
板を積層して電子回路基板を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路基板の製造方
法および検査方法ならびにスルーホール検査方法および
スルーホール検査装置に係り、特に、電子回路基板の多
層セラミックプリント配線板（セラミック等で形成され
た配線基板を含む）に代表される電子回路基板の製造方
法および検査方法ならびにその基板上に形成されるスル
ーホールの導体ペースト充填時、あるいは、貫通された
ままのスルーホールにおいて、その欠陥を光学的に検出
するスルーホールの検出方法とそれを検査するためのス
ルーホール検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多層セラミックプリント配線基板
の製造方法として、例えば、サーキットテクノロジ、Ｖ
ｏｌ４，No.３，ＰＰ１５１〜１５５（１９８９）その
技術が論じられている。また、多層セラミックス基板用
グリーンシートのスルーホールの位置を検出する装置と
して、特開平３−１２０４４７号公報で開示されている
方法があり、スルーホールに導体ペーストを充填した後
に生じる導体部の充填状態を検査する装置として、特開
平４−１１１３３６号公報で開示されている方法があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、セラミック等で
形成される多層プリント配線基板に代表される電子回路
基板は、基板に形成されている表裏プリント配線間また
は各層のプリント配線間の電気的接続をおこなうため、
以下のような工程で作成されている。

【０００４】先ず、グリーンシートと呼ばれる焼結して
いないシートの基板にスルーホールを形成し、形成され
たスルーホールに電気伝導性の良好な物質（一般にはタ
ングステンやモリブデンあるいは銅、銀等の金属微粒
子）を充填し、上記電気伝導性の良好な物質をグリーン
シート表面にスクリーン印刷して回路パターンを形成す
る。そして、上記グリーンシートを多数枚積層して、多
層セラミック基板として焼結し作成する。

【０００５】以下、この積層焼結後の多層配線基板の構
造について、図２１を用いて説明する。図２１は、積層
焼結後の多層配線基板の断面図である。

【０００６】この多層配線基板においては、基板内部６
０１にスルーホール充填部６０２、回路パターン部６０
３とで回路が形成され、基板表裏面にはＩ／Ｏピン接続
用のパターン６０４やＬＳＩ接続用パターン６０５が形
成されている。これらのパターンに、入出力用ピン（Ｉ
／Ｏピン）６０６がろう６０７でろう付けされ、ＬＳＩ
６０８がはんだ６０９で接続される。この多層配線基板
はＩ／Ｏピン６０６を介してプリント基板等に接続され
電子回路基板として、大形計算機等の高速演算回路や超
ＬＳＩモジュールとなる。

【０００７】ところで、この電子回路基板は、位置ずれ
スルーホール６１０による配線ショート６１１や、スル
ーホールに導体ペーストを充填した後に生じる導体部の
位置ずれによる配線ショートや、導体ペーストの未充填
や印刷回路パターンの未接続により配線部に断線が生じ
たとしても、焼結後ではこれらの形状不良の検査はでき
ない。このため、多層配線基板の信頼性と歩留まりを確
保するためには、グリーンシートの段階でスルーホール
の形状不良や位置ずれ、スルーホールに導体ペーストを
充填した後に生じる導体部の充填状態や充填部の位置ず
れを検査して、不良品を排除したり欠陥部を修正する必
要がある。このため、上記従来技術として挙げた特開平
３−１２０４４７号公報記載のグリーンシートのスルー
ホールの位置を検出する装置や、特開平４−１１１３３
６号公報記載のスルーホールに導体ペーストを充填した
後に生じる導体部の充填状態を検査する装置により、多
層配線基板の信頼性と歩留まりを確保していた。そし
て、従来の電子回路基板では、スルーホール径が１００
μｍ〜３００μｍ、スルーホールピッチが５００μｍ〜
１０００μｍ程度あり、また、最小導体間隔も１００μ
ｍ程度あるため、スルーホールが数１０μｍ程度の範囲
で位置ずれしても、性能上問題とならなかった。

【０００８】しかしながら、近年の電子回路基板はさら
に高速演算回路を実現するために、回路の実装密度もさ
らに向上し、スルーホール径が１００μｍ以内、スルー
ホールピッチが５００μｍ以内、、最小導体間隔も１０
０μｍ以内となってきている。図２１に示すようなスル
ーホールの位置ずれも出来る限り小さくする要求が高ま
ってきており、従来の数１０μｍの位置ずれを許容した
のでは、ショートや断線欠陥が多発する不具合が生じる
怖れがある。

【０００９】例えば、上記、特開平３−１２０４４７号
公報によるスルーホール検査装置では、スルーホールの
位置ずれを、数μｍ以内の高精度に検出して不良品を排
除することは困難である。

【００１０】以下これを、図２２を用いて説明する。図
２２は、スルーホールのある配線基板の断面図とそれを
照明することよって得られる画像信号と検出画像を対比
して示した図である。

【００１１】すなわち、特開平３−１２０４４７公報で
は、グリーンシートのスルーホールからの透過照明光を
検出して、スルーホールの位置データを得ている。この
ため、図２２に示すようにスルーホール６２０がグリー
ンシート表面６２１（Ｓ面およびＲ面）に対して垂直に
穴加工されている場合（図２２に示すスルーホールＧの
場合）は、光学像がスルーホール形状とほぼ等しい形状
として検出することができるが、スルーホール６２２が
グリーンシート表面６２１に対して垂直に穴加工されな
かった場合（図２２に示すスルーホールＨの場合）は、
光学像がスルーホール形状に対して変形するため、スル
ーホールの中心位置を正確に検出することができない不
具合があるという問題点があった。また、この検出画像
で検出されたスルーホール位置は図２２のＳ面側から見
た穴の位置なのかＲ面側から見た穴の位置なのかを識別
できないという不具合もある。

【００１２】一方、特願平４−１１１３３６号公報は、
スルーホールに充填された導体ペーストの充填状態欠陥
（不足、にじみ、飛散、異物混入等）を検出する手段に
ついて開示されているが、この公報に記載された検査装
置によっては、導体ペーストの導体部の位置ずれ量の判
定をおこなうことや、位置ずれを生じている不良品を排
除することができず、また、位置ずれによって起因する
ショート欠陥を未然に防ぐこともできないという問題点
があった。

【００１３】また、特開平４−２２８５０号公報に、大
気を吸引してグリーンシートを平坦に保持して、基板を
検査する方法が開示されているが、貫通されたスルーホ
ールがある場合には、吸着力が低下してこの方法ではあ
まり実効をあげることができないという問題点があっ
た。

【００１４】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、その第１の目的は、スルーホ
ール（貫通穴）、あるいは充填物が充填されているスル
ーホールを有しているプリント配線基板の、表裏配線間
を接続するスルーホールの位置ずれが小さい信頼性の高
い電子回路基板の製造方法を提供することである。

【００１５】また、本発明の第２の目的は、位置ずれが
生じているスルーホール、あるいはスルーホールに充填
物が充填された後、位置ずれが生じたスルーホールを有
しているプリント配線基板を排除し、良品プリント配線
基板のスルーホールに充填物を充填し、配線パターンを
形成し、良品のプリント配線基板だけを積層・焼結して
製造する、信頼性の高い電子回路基板の製造方法を提供
することである。

【００１６】また、本発明の第３の目的は、プリント配
線基板に形成されている、スルーホール、あるいは充填
物が充填されているスルーホールの位置ずれを高速、高
精度に計測出来るようにしたスルーホールの検査方法お
よび検査装置を提供することである。

【００１７】さらに、本発明の第４の目的は、プリント
配線基板に形成されている、スルーホール（貫通穴）、
あるいは充填物が充填されているスルーホールの、良品
スルーホールと欠陥スルーホールを識別して検査し、良
品スルーホールの位置ずれを高精度に計測できるように
したスルーホールの検査方法および検査装置を提供する
ことである。

【００１８】また、本発明の第５の目的は、貫通スルー
ホールを有するプリント配線基板を検査する場合に、基
板を平坦に保持して、検査しうる電子回路基板の検査方
法を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明の電子回路基板の製造方法に係る発明の
構成は、スルーホールを利用して基板の表裏の配線を電
気的に接続して形成される電子回路基板の製造方法にお
いて、前記電子回路基板を多層にして形成する場合に、
その電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射
して測定される画像信号を検出する手段と、位置ずれ補
正量を算出する手段と、その位置ずれ補正量に基づいて
電子回路基板の位置合わせをおこなう手段とを有し、前
記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電子
回路基板に光を照射し、前記光を照射して測定される画
像信号を検出する手段によって、前記光を照射して測定
される画像信号を検出し、前記位置ずれ補正量を算出す
る手段によって、前記画像信号により前記電子回路基板
間の前記スルーホールの位置ずれ補正量を算出し、前記
電子回路基板の位置合わせをおこなう手段によって、前
記算出された位置ずれ補正量に基づいて電子回路基板間
の位置合わせをおこなうようにしたものである。

【００２０】より詳しくは、上記電子回路基板におい
て、スルーホール加工工程、スルーホールに充填物を充
填する工程、スルーホールに充填物を充填後、前記マス
クによって回路パターンを形成する工程の少なくともこ
れらの内の一つの工程を経過後に、前記電子回路基板に
光を照射する手段によって、前記電子回路基板に光を照
射し、前記光を照射して測定される画像信号を検出する
手段によって、前記光を照射して測定される画像信号を
検出し、その画像信号から、各々の工程におけるスルー
ホールの位置ずれ量を検出し、前記位置ずれ補正量を算
出する手段によって、検出された位置ずれ量から、多層
に形成される前記電子回路基板間どうしの位置ずれ誤差
が最小になるように位置ずれ補正量を算出し、前記電子
回路基板の位置合わせをおこなう手段によって、前記算
出された位置ずれ補正量に基づいて前記電子回路基板間
の位置合わせをおこなうようにしたものである。

【００２１】また、上記第１の目的を達成するために本
発明の電子回路基板の製造方法に係る発明の別の構成
は、スルーホールを利用して基板の表裏の配線を電気的
に接続して形成される電子回路基板の製造方法におい
て、その電子回路基板に光を照射する手段と、その光を
照射して測定される画像信号を検出する手段と、位置ず
れ補正量を算出する手段と、その位置ずれ補正量に基づ
いて電子回路基板とそれをパターン化するためのマスク
の位置合わせをおこなう手段とを有し、スルーホール加
工工程、スルーホールに充填物を充填する工程、スルー
ホールに充填物を充填後、前記マスクによって回路パタ
ーンを形成する工程の少なくともこれらの内の一つの工
程を経過後に、前記電子回路基板に光を照射する手段に
よって、前記電子回路基板に光を照射し、前記光を照射
して測定される画像信号を検出する手段によって、前記
光を照射して測定される画像信号を検出し、その画像信
号から、各々の工程におけるスルーホールの位置ずれ量
を検出し、前記位置ずれ補正量を算出する手段によっ
て、検出された位置ずれ量から、設計基準スルーホール
位置またはスルーホールやパターンを形成するマスクの
スルーホール位置との位置ずれ誤差が最小になるように
位置ずれ補正量を算出し、前記電子回路基板とそのマス
クとの位置合わせをおこなう手段によって、前記算出さ
れた位置ずれ補正量に基づいて、この電子回路基板とそ
のマスクとの位置合わせをおこなうようにしたものであ
る。

【００２２】また、上記第１の目的を達成するために本
発明の電子回路基板の製造方法に係る発明のさらに他の
構成は、配線を有して形成される電子回路基板の製造方
法において、その電子回路基板の配線に電気的に接続し
て電子回路部品を搭載する場合に、前記電子回路基板に
光を照射する手段と、その光を照射して測定される画像
信号を検出する手段と、位置ずれ補正量を算出する手段
と、その位置ずれ補正量に基づいて電子回路基板と電子
回路部品の位置合わせをおこなう手段とを有し、前記電
子回路基板に光を照射する手段によって、前記電子部品
が搭載される前記電子回路基板に光を照射し、前記光を
照射して測定される画像信号を検出する手段によって、
前記光を照射して測定される画像信号を検出し、その画
像信号から、電子回路部品の位置ずれ量を検出し、前記
位置ずれ補正量を算出する手段によって、検出された位
置ずれ量から、その各々の電子部品の所定の搭載位置と
の位置ずれ誤差が最小になるように位置ずれ補正量を算
出し、前記電子回路基板と電子回路部品の位置合わせを
おこなう手段によって、前記算出された位置ずれ補正量
に基づいて、この電子回路基板とそれに搭載される電子
回路部品との位置合わせをおこなうようにしたものであ
る。

【００２３】次に、上記第２の目的を達成するために本
発明の電子回路基板の製造方法に係る発明の構成は、ス
ルーホールを利用して基板の表裏の配線を電気的に接続
して形成される電子回路基板の製造方法において、その
電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射して
測定される画像信号を検出する手段とを有し、スルーホ
ール加工工程、スルーホールに充填物を充填する工程、
スルーホールに充填物を充填後、前記マスクによって回
路パターンを形成する工程があって、前記各々の工程に
おいて許容できるスルーホール位置ずれ量を定めてお
き、前記工程の少なくともこれらの内の一つの工程を経
過後に、前記電子回路基板に光を照射する手段によっ
て、前記電子回路基板に光を照射し、前記光を照射して
測定される画像信号を検出する手段によって、前記光を
照射して測定される画像信号を検出し、その画像信号か
ら、各々の工程におけるスルーホール位置ずれ量を検出
し、前記検出されたスルーホール位置ずれ量が前記各々
の工程において許容できるスルーホール位置ずれ量より
も大きくなった電子回路基板を排除して、前記スルーホ
ール位置ずれ量が許容範囲内にある電子回路基板のみを
後の工程に用いるようにしたものである。

【００２４】次に、上記第３の目的および第４の目的を
達成するために本発明のスルーホール検査方法に係る発
明の構成は、スルーホールを利用して基板の表裏の配線
を電気的に接続して形成される電子回路基板のスルーホ
ール検査方法において、そのスルーホールが貫通された
ものである場合に、その電子回路基板に光を照射する手
段と、その光を照射して測定される画像信号を検出する
手段とを有し、前記電子回路基板に光を照射する手段に
よって、前記電子回路基板に上方または斜上方より光を
照射し、前記画像信号を検出する手段によって、光を照
射することによって測定される画像信号を光が照射され
た地点の上方または斜め上方より検出し、予め正常なス
ルーホールにおける画像信号のしきい値Ｖ_H11と、基準
位置が定められていて、その画像信号のしきい値Ｖ_H11
と、基準位置に基づき、前記検出されたスルーホールの
面積をＳ_H11、周囲長ｌ₁₁としたときに、これら面積Ｓ
_H11、周囲長ｌ₁₁、基準位置に基づいて、スルーホール
無し欠陥、カスづまり欠陥、大径欠陥、小径欠陥、穴変
形欠陥という状態にある欠陥スルーホールの欠陥種別を
識別された状態で検出し、または、正常なスルーホール
との位置ずれを検出されるようにしたものである。

【００２５】より詳しくは、上記スルーホール検査方法
において、前記電子回路基板に光を照射する手段によっ
て、前記電子回路基板に上方または斜上方より光を照射
する方法において、上方または斜上方より直線偏光照明
光により照射した状態で、その直線偏光照明光の偏光方
向と同一の方向の偏光成分が遮光された状態にあり、か
つ、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射す
ることによって測定される画像信号を光が照射された地
点の上方または斜め上方より検出する方法が、その直線
偏光照明光の偏光方向と直交方向の偏光成分の光によっ
て上方または斜め上方より検出するようにしたものであ
る。

【００２６】また、上記第３の目的および第４の目的を
達成するために本発明のスルーホール検査方法に係る発
明の他の構成は、スルーホールを利用して基板の表裏の
配線を電気的に接続して形成される電子回路基板のスル
ーホール検査方法において、そのスルーホールに電気伝
導性物質が充填されている場合に、その電子回路基板に
光を照射する手段と、その光を照射して測定される画像
信号を検出する手段とを有し、前記電子回路基板に光を
照射する手段によって、前記電子回路基板に上方または
斜上方より光を照射し、前記画像信号を検出する手段に
よって、光を照射することによって測定される画像信号
を光が照射された地点の上方または斜め上方より検出
し、予め正常なスルーホールにおける画像信号のしきい
値Ｖ_H1と、基準位置が定められていて、その画像信号の
しきい値Ｖ_H1と、基準位置に基づき、前記検出されたス
ルーホールの面積をＳ_H1、周囲長ｌとしたときに、これ
ら面積Ｓ_H1、周囲長ｌ₁、基準位置に基づいて、にじみ
欠陥、スルーホール無し欠陥、異物混入欠陥、飛散欠
陥、状態にある欠陥スルーホールの欠陥種別を識別され
た状態で検出し、または、正常なスルーホールとの位置
ずれを検出されるようにしたものである。

【００２７】より詳しくは、上記スルーホール検査方法
において、前記電子回路基板に光を照射する手段によっ
て、前記電子回路基板に上方または斜上方より光を照射
する方法において、上方または斜上方より直線偏光照明
光により照射した状態で、その直線偏光照明光の偏光方
向と同一の方向の偏光成分が遮光された状態にあり、か
つ、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射す
ることによって測定される画像信号を光が照射された地
点の上方または斜め上方より検出する方法が、その直線
偏光照明光の偏光方向と直交方向の偏光成分の光によっ
て上方または斜め上方より検出するようにしたものであ
る。

【００２８】また、上記第３の目的および第４の目的を
達成するために本発明のスルーホール検査方法に係る発
明のさらに他の構成は、スルーホールを利用して基板の
表裏の配線を電気的に接続して形成される電子回路基板
のスルーホール検査方法において、そのスルーホールに
電気伝導性物質が充填されている場合に、その電子回路
基板に光を照射する手段と、その光を照射して測定され
る画像信号を検出する手段とを有し、前記電子回路基板
に光を照射する手段によって、前記電子回路基板に斜上
方より光を照射し、前記画像信号を検出する手段によっ
て、光を照射することによって測定される画像信号を光
が照射された地点の斜め上方より検出し、予め正常なス
ルーホールにおける画像信号のしきい値Ｖ_H1と、基準位
置が定められていて、その画像信号のしきい値Ｖ_H2に基
づき、前記検出されたスルーホールの面積をＳ_H2とした
ときに、この面積Ｓ_H2に基づいて、その電子回路基板の
凹凸欠陥、前記スルーホールに充填された電気伝導性物
質の不足欠陥を検出するようにしたものである。

【００２９】より詳しくは、上記スルーホール検査方法
において、前記電子回路基板に光を照射する手段によっ
て、前記電子回路基板に斜上方より光を照射する方法に
おいて、斜上方より直線偏光照明光により照射した状態
で、その直線偏光照明光の偏光方向と同一の方向の偏光
成分が遮光された状態にあり、かつ、前記画像信号を検
出する手段によって、光を照射することによって測定さ
れる画像信号を光が照射された地点の斜め上方より検出
する方法が、その直線偏光照明光の偏光方向と直交方向
の偏光成分の光によって、斜め上方より検出するように
したものである。

【００３０】次に、上記第３の目的および第４の目的を
達成するために本発明のスルーホール検査装置に係る発
明の構成は、スルーホールを利用して基板の表裏の配線
を電気的に接続して形成される電子回路基板のスルーホ
ール検査装置において、そのスルーホールが貫通された
ものである場合に、その電子回路基板に光を照射する手
段と、その光を照射して測定される画像信号を検出する
手段とを有し、前記電子回路基板に光を照射する手段に
よって、前記電子回路基板に上方または斜上方より光を
照射し、前記画像信号を検出する手段によって、光を照
射することによって測定される画像信号を光が照射され
た地点の上方または斜め上方より検出し、予め正常なス
ルーホールにおける画像信号のしきい値Ｖ_H11と、基準
位置が定められていて、その画像信号のしきい値Ｖ_H11
と、基準位置に基づき、前記検出されたスルーホールの
面積をＳ_H11、周囲長ｌ₁₁としたときに、これら面積Ｓ
_H11、周囲長ｌ₁₁、基準位置に基づいて、スルーホール
無し欠陥、カスづまり欠陥、大径欠陥、小径欠陥、穴変
形欠陥という状態にある欠陥スルーホールの欠陥種別を
識別された状態で検出し、または、正常なスルーホール
との位置ずれを検出するようにしたものである。

【００３１】より詳しくは、上記スルーホール検査装置
において、前記電子回路基板に光を照射する手段によっ
て、前記電子回路基板に上方または斜上方より光を照射
するときに、上方または斜上方より直線偏光照明光によ
り照射した状態で、その直線偏光照明光の偏光方向と同
一の方向の偏光成分が遮光された状態にあり、かつ、前
記画像信号を検出する手段によって、光を照射すること
によって測定される画像信号を光が照射された地点の上
方または斜め上方より検出するときに、その直線偏光照
明光の偏光方向と直交方向の偏光成分の光によって上方
または斜め上方より検出するようにしたものである。

【００３２】また、上記第３の目的および第４の目的を
達成するために本発明のスルーホール検査装置に係る発
明の他の構成は、スルーホールを利用して基板の表裏の
配線を電気的に接続して形成される電子回路基板のスル
ーホール検査装置において、そのスルーホールに電気伝
導性物質が充填されている場合に、その電子回路基板に
光を照射する手段と、その光を照射して測定される画像
信号を検出する手段とを有し、前記電子回路基板に光を
照射する手段によって、前記電子回路基板に上方または
斜上方より光を照射し、前記画像信号を検出する手段に
よって、光を照射することによって測定される画像信号
を光が照射された地点の上方または斜め上方より検出
し、予め正常なスルーホールにおける画像信号のしきい
値Ｖ_H1と、基準位置が定められていて、その画像信号の
しきい値Ｖ_H1と、基準位置に基づき、前記検出されたス
ルーホールの面積をＳ_H1、周囲長ｌとしたときに、これ
ら面積Ｓ_H1、周囲長ｌ₁、基準位置に基づいて、にじみ
欠陥、スルーホール無し欠陥、異物混入欠陥、飛散欠
陥、状態にある欠陥スルーホールの欠陥種別を識別され
た状態で検出し、または、正常なスルーホールとの位置
ずれを検出するようにしたものである。

【００３３】より詳しくは、上記スルーホール検査装置
において、前記電子回路基板に光を照射する手段によっ
て、前記電子回路基板に上方または斜上方より光を照射
するときに、上方または斜上方より直線偏光照明光によ
り照射した状態で、その直線偏光照明光の偏光方向と同
一の方向の偏光成分が遮光された状態にあり、かつ、前
記画像信号を検出する手段によって、光を照射すること
によって測定される画像信号を光が照射された地点の上
方または斜め上方より検出するときに、その直線偏光照
明光の偏光方向と直交方向の偏光成分の光によって上方
または斜め上方より検出するようにしたものである。

【００３４】また、上記第３の目的および第４の目的を
達成するために本発明のスルーホール検査装置に係る発
明のさらに他の構成は、スルーホールを利用して基板の
表裏の配線を電気的に接続して形成される電子回路基板
のスルーホール検査装置において、そのスルーホールに
電気伝導性物質が充填されている場合に、その電子回路
基板に光を照射する手段と、その光を照射して測定され
る画像信号を検出する手段とを有し、前記電子回路基板
に光を照射する手段によって、前記電子回路基板に斜上
方より光を照射し、前記画像信号を検出する手段によっ
て、光を照射することによって測定される画像信号を光
が照射された地点の斜め上方より検出し、予め正常なス
ルーホールにおける画像信号のしきい値Ｖ_H1と、基準位
置が定められていて、その画像信号のしきい値Ｖ_H2に基
づき、前記検出されたスルーホールの面積をＳ_H2とした
ときに、この面積Ｓ_H2に基づいて、その電子回路基板の
凹凸欠陥、前記スルーホールに充填された電気伝導性物
質の不足欠陥を検出するようにしたものである。

【００３５】より詳しくは、上記スルーホール検査装置
において、前記電子回路基板に光を照射する手段によっ
て、前記電子回路基板に斜上方より光を照射するとき
に、斜上方より直線偏光照明光により照射した状態で、
その直線偏光照明光の偏光方向と同一の方向の偏光成分
が遮光された状態にあり、かつ、前記画像信号を検出す
る手段によって、光を照射することによって測定される
画像信号を光が照射された地点の斜め上方より検出する
ときに、その直線偏光照明光の偏光方向と直交方向の偏
光成分の光によって、斜め上方より検出するようにした
ものである。

【００３６】次に、上記第５の目的を達成するために本
発明の電子回路基板の検査方法に係る発明の構成は、貫
通されたスルーホールの電子回路基板を検査する電子回
路基板検査方法において、その電子回路基板の一面から
大気を吸引する手段を有し、前記電子回路基板を保持す
る吸着ホルダに電子回路基板を搭載し、それと相対向す
る電子回路基板の面にシートを載せて、その電子回路基
板の一面から大気を吸引した後に、その電子回路基板を
検査するようにしたものである。

【００３７】より詳しくは、前記シートが光を透過する
部材であるようにしたものである。

【００３８】

【作用】本発明に係る電子回路基板の製造方法によれ
ば、スルーホール（貫通穴）あるいは充填物が充填され
ているスルーホールが多数形成されているプリント配線
基板のスルーホール加工工程、あるいはスルーホールに
充填物を充填する工程、あるいはスルーホールに充填物
を充填後回路パターンを形成する工程の、いずれかある
いはそれぞれの工程を経過後のプリント配線基板のスル
ーホールの表面状態を光学的に検出して、それぞれの工
程における位置ずれ量を検出する。

【００３９】そして、その位置ずれ量に基づいて、スル
ーホールへの導体ペーストの充填印刷、充填印刷後の回
路パターン印刷、回路パターン印刷後のプリント配線基
板の積層の各工程での位置ずれ誤差が最小になるように
演算処理により位置ずれ補正量を算出する。この算出し
た位置ずれ補正量に基づいて、充填印刷用マスクや回路
パターン形成用マスクとの位置合わせ、あるいはプリン
ト配線基板積層時に密着し合うプリント配線基板同志の
位置合わせをおこなって、表裏配線間を電気的に接続す
る時の位置ずれが小さくなるようにすることができる。

【００４０】また、その検出した位置ずれ量と、それぞ
れの工程の許容位置ずれ量との演算処理に基づいて位置
ずれのした不良プリント配線基板を排除し、位置ずれ不
良のない良品プリント配線板を選択することができるの
で、大きく不良が生じているプリント配線基板は排除
し、位置ずれ不良のない良品プリント配線板のみを選択
することができるため、表裏配線間を電気的に接続する
時の位置ずれが小さく、パターンショートのない信頼性
の高い電子回路基板を得ることができる。

【００４１】また、本発明に係るスルーホール検査装置
によれば、スルーホール（貫通穴）あるいは充填物が充
填されてなるスルーホールが多数形成されているプリン
ト配線基板に対し上方あるいは斜上方より直線偏光照明
光を照明した状態で、その直線偏光照明光の偏光方向と
直交方向の偏光成分の光学画像を上方、あるいは斜上方
より検出して、その光学画像よりスルーホールでの通常
明るさ部分対応の画像部分抽出用の第１のしきい値Ｖ_H1
に基づき、スルーホールとそのスルーホール近傍対応の
画像部分を抽出する。

【００４２】この場合において、その画像部分での面積
Ｓ_H1によりスルーホールの中心位置を検出してスルーホ
ールの位置ずれを検出することができる。また、その画
像部分での面積Ｓ_H1および周囲長ｌより異物付着・混入
欠陥、飛散欠陥、にじみ欠陥、スルーホール無し欠陥の
いずれかの欠陥種別であるかの識別がされた状態で検出
することができる。

【００４３】さらに、上記斜上方より直線偏光照明光を
照明した状態で、その直線偏光照明光の偏光方向と直交
方向の偏光成分の光学画像を照明光出射側の斜上方より
検出して、その光学画像より照明光が照射されているス
ルーホール壁面部分対応の画像部分抽出用の第２のしき
い値Ｖ_H2に基づき、スルーホールとそのスルーホール近
傍対応の画像部分を抽出する。そして、その画像部分で
の面積Ｓ_H2の有無、あるいはその面積Ｓ_H2の基準値との
大小関係を判定することによって不足欠陥を識別して、
その欠陥を検出することができる。そして、充填状態欠
陥とそのような欠陥のない良品スルーホールを識別する
ことができるようになる。

【００４４】以上述べたように、本発明に係る電子回路
基板の製造方法によれば、電子回路基板の製造工程にお
いて、スルーホールの加工工程後、スルーホールに充填
物を充填する工程後、回路パターンを印刷工程後のそれ
ぞれのスルーホールの位置ずれ状態を光学的に検査し
て、表裏配線間を電気的に接続するスルーホールの位置
ずれが最小になるように位置合わせをおこなって、プリ
ント回路基板を製造するため、スルーホールの位置ずれ
起因による回路パターンのショート不良を確実に低減で
き、電子回路基板の信頼性と生産性が大幅に向上する。

【００４５】また、本発明に係るスルーホール検査方法
および装置によれば、電気伝導性物質が充填されてない
スルーホールの、スルーホール無し欠陥、カスづまり欠
陥、大径欠陥、小径欠陥、位置ずれ欠陥、穴変形欠陥を
良品スルーホールと識別して検出し、良品スルーホール
の位置ずれを検出することができる。さらに電気伝導性
物質が充填されているスルーホールの充填状態の、にじ
み欠陥、スルーホール無し欠陥、異物混入欠陥、飛散欠
陥、不足欠陥、基板凹凸欠陥を良品スルーホールと識別
して検出し、良品スルーホールの位置ずれを検出するこ
とができる。

【００４６】さらに、本発明に係る電子回路基板の検査
方法によれば、大気を吸引する場合に、シートを上に載
せて置くことにより、吸着力が低下することなく基板を
平坦に保持することができる。また、それに透明シート
を用いれば、このシートを載せたままで、光学的手法を
用いた検査が可能である。もちろん、このシートを取り
除いた後に、検査をおこなっても良い。

【００４７】

【実施例】以下、本発明に係る各実施例を、図１ないし
図２０を用いて説明する。

【００４８】〔電子回路基板の製造工程〕先ず、図１お
よび図２を用いて本発明に係る電子回路の製造方法によ
って製造される電子回路基板の製造工程について説明す
る。図１は、本発明のプリント配線基板から電子回路基
板ができるまでの製造工程の一例を模式的に示した流れ
図である。図２は、図１に示した製造工程を説明するフ
ローチャート図である。

【００４９】以下では、グリーンシートから多層セラミ
ック基板が製造される工程を一例として採りあげるもの
とする。グリーンシート１には、所定の大きさのスルー
ホール２が碁盤の目状や千鳥状に、設計情報に基づいた
間隔で、多数形成される（ｐ１，ｐ２）。

【００５０】次に、工程ｐ２で穴加工されたスルーホー
ルの欠陥とスルーホール位置を光学検査装置３で検出し
て（ｐ３）、その欠陥を識別し、スルーホールの位置ず
れ量を判定する（ｐ４）。そして、修正できる欠陥は修
正し、欠陥の数が余りに多いものや、修正が不可能なも
のは廃棄することにする。また、位置ずれ量が許容値以
上大きくずれているものも、修正ができないものとして
廃棄する。もちろん、修正後のグリーンシートは、再度
光学検査装置３で検査し、良品の確認をおこなってもよ
い。

【００５１】そして、修正できるものであるときは、光
学検査装置３で検出した良品グリーンシート４の位置ず
れ量から、スクリーンマスク５ｂとの位置ずれが最小と
なる補正量を算出する（ｐ５）。

【００５２】次は、スルーホールが形成された良品グリ
ーンシート４に、導体充填印刷機５でスルーホール２に
導体ペースト５ａを充填する工程である（ｐ５）。すな
わち、この工程ｐ５では、前記工程ｐ４で算出した補正
量に基づき、良品グリーンシート４をスクリーンマスク
５ｂに対して、ＸＹ方向にシフトさせて、スクリーンマ
スク５ｂに導体ペースト５ａをのせ、スキージー５ｃを
矢印５Ａ方向に移動させて、導体ペースト５ｂを充填す
る。（なお、グリーンシート４をスクリーンマスク５ｂ
に対してＸＹ方向にシフトさせるようすは、後ほど図４
を用いて説明することとする。）導体ペーストが充填されたグリーンシート６は、光学検
査装置７でスルーホール充填部の欠陥とスルーホール充
填位置が検出され（ｐ７）、欠陥が識別され、スルーホ
ールの位置ずれ量が判定される（ｐ８）。ここでも、上
記工程ｐ４と同様に、修正できる欠陥は修正し、欠陥の
数が余りに多いものや、修正が不可能なものは廃棄す
る。また、位置ずれ量が位置ずれ許容値以上大きくずれ
ているものも、修正できないものとして廃棄する。修正
後のグリーンシートは再度光学検査装置７で検査し、良
品の確認をおこなってもよいことも上で述べたことと同
様である。

【００５３】そして、修正できるものであるときは、光
学検査装置７で検出した良品グリーンシート８の位置ず
れ量から、スクリーンマスク９ｂとの位置ずれが最小と
なる補正量を算出する（ｐ９）。

【００５４】次に、導体ペースト５ａがスルーホールに
充填された良品グリーンシート８を、回路パターン印刷
機９によって、良品グリーンシート８上に回路パターン
用導体ペースト９ａを印刷する工程である（ｐ１０）。
すなわち、前記工程ｐ９で算出した補正量に基づき、良
品グリーンシート８をスクリーンマスク９ｂに対して、
ＸＹ方向にシフトさせて、スクリーンマスク９ｂに回路
パターン用導体ペースト９ａをのせ、スキージー９ｃを
矢印９Ａ方向に移動させて、回路パターン用導体ペース
ト９ａを印刷する。（ここでも、良品グリーンシート８
をスクリーンマスク９ｂに対してＸＹ方向にシフトさせ
るようすは、図４参照のこと）次に、前記工程ｐ１０で回路パターン用導体ペースト９
ａが印刷されたグリーンシート１０に対して、光学検査
装置１１で回路パターンが印刷されていない面のスルー
ホール充填部の欠陥とスルーホール充填位置を検出し
（ｐ１１）、欠陥の識別とスルーホールの位置ずれ量を
判定をおこなう（ｐ１２）。上記と同様、修正できる欠
陥は修正し、欠陥の数が余りに多いものや、修正が不可
能なものは廃棄する。また、位置ずれ量が位置ずれ許容
値以上大きくずれているものも修正ができないものとし
て廃棄する。そして、修正後のグリーンシートは、再度
光学検査装置１１で検査し、良品の確認をおこなう。

【００５５】次に、位置ずれが許容範囲内になった良品
グリーンシート１２とこの良品グリーンシート１２の前
に既に積層された良品グリーンシート１４とを密着する
に際しての位置ずれ量を光学検査装置１１で検出する。
そして、位置ずれが最小となる補正量を算出する。

【００５６】次は、回路パターンが印刷された良品グリ
ーンシート１２を、次の積層工程ｐ１４で積層する工程
である。すなわち、前記工程ｐ１３で算出された補正量
に基づき、良品グリーンシート１２を積層されている良
品グリーンシート１４に対して、Ｘ₁、Ｙ₁方向にシフト
させて、積層する。

【００５７】上記は説明を容易にするため、１枚のグリ
ーンシートについて述べたが、順次積層されるすべての
グリーンシートについても、同様の工程ｐ１ないし工程
ｐ１５によって、グリーンシートの穴形成から積層まで
の工程をおこなうことになる。

【００５８】このようにして積層されたグリーンシート
は焼結炉１５で焼結され多層セラミックス１６となる
（ｐ１５）。

【００５９】次に、電子部品を搭載するために、光学検
査装置１７で、電子部品１８搭載部のはんだ付け部や接
続パッドの位置を検出し、電子部品１８搭載時の基準位
置との位置ずれ量から、位置ずれが最小となる補正量を
算出する（ｐ１７）。

【００６０】次は、この多層セラミックス１６の表面に
めっきや薄膜を施した後、ＬＳＩや抵抗等の電子部品１
８を搭載する工程である（ｐ１８）。すなわち、前記工
程ｐ１７で算出された補正量にもとづき、電子部品１８
とセラミック基板１６を相対的にシフトして電子部品１
８を搭載し（ｐ１８）、また、Ｉ／Ｏピン１９を接続し
て（ｐ１９）、電子回路基板２０が完成する（ｐ２
０）。

【００６１】〔位置ずれの発生要因〕次に、図３を用い
て上記電子回路基板の製造方法において、それぞれの工
程で位置ずれが生じる要因の詳細を説明する。図３は、
スルーホール２が形成されたグリーンシート１の平面図
である。すなわち、この図３に示す例では格子状に碁盤
の目の格子点２１にあたる所に、スルーホール２が穴加
工されている。

【００６２】図３のグリーンシート１に形成されたこの
貫通スルーホール２は、ポンチやＥＢ加工機で回路基板
の設計情報に基づいて連続的に穴加工され、現在では直
径数１０μｍ〜数１００μｍ、□１００ｍｍ当り数万〜
数十万穴のものが製品化されている。これらのスルーホ
ール２は、穴加工機の送り精度等の機械的誤差や穴加工
ポンチやドリルの摩耗による形状変形によって、位置ず
れが生じる。また、グリーンシート１に代表されるプリ
ント回路基板の部分的な機械的強度変化等により、穴加
工時にグリーンシート１が変形を生じる等の理由によっ
ても、位置ずれが生じることが考えられる。

【００６３】貫通スルーホール２に導体を充填する時
は、後に図４に示すように回路基板の設計情報に基づい
て製作されたスクリーンマスク５ｂのスルーホール５ｄ
の位置とグリーンシート４のスルーホール４ａを対向す
るように位置合せして、図１に示したように導体ペース
ト５ａをスキージ５ｃによりスクリーンマスク５ｂ上に
こすりつけながらに充填する。この充填時にグリーンシ
ート４はスキージ５ｂの圧力により引き延ばされたりす
る変形や、スルーホールに導体が充填されたことによる
グリーンシート内部の機械的応力の変化による伸縮変形
等が生じるために、スルーホール４ａの充填部が基準位
置に対して位置ずれが生じることが考えられる。

【００６４】これに加えて、スルーホールに導体を充填
後、回路パターン印刷時にも、スルーホールへの充填時
と同様に、スキージ９ｃの圧力によりグリーンシート８
が変形するという理由、また、グリーンシート８の片側
に回路パターンを印刷するため、パターン密度が表裏で
異なる等の理由により、スルーホールの充填部にさらに
位置ずれが生じることが考えられる。

【００６５】また、グリーンシートを積層後、焼結時に
はグリーンシート内の溶剤を気化したり、密着強度を確
保するために数百度以上の高温で温度制御をして、加熱
したり冷却したりする。このため焼結後の多層セラミッ
ク基板１６は、加熱や冷却による熱変形が生じるため、
設計値通りの寸法になりにくい。特に多層セラミック基
板１６の場合、組成材料がアルミナ、ムライト、コージ
ライト、マグネシア等の基板材料のほか、タングステ
ン、モリブデン、銅、銀などの導体材料が混在し、さら
に溶剤等が混合されているため熱膨張系数が一義的に定
まらず、焼結されるセラミックス毎に変形量が異なり、
電子部品１８を搭載して接続するはんだ付け部や接続パ
ッドの位置も設計位置に対して異なってくると考えられ
る。

【００６６】〔電子回路基板の製造方法における位置合
わせ〕次に、本発明に係る電子回路基板の製造方法につ
いて、上て述べた位置ずれを補正して位置合せすること
に焦点を置いて、図４ないし図７を用いて説明する。（I）導体ペースト充填工程における位置補正先ず、図１および図２で示した導体ペースト充填工程に
おける位置補正工程ｐ５について説明しよう。図４は、
スクリーンマスク５ｂとグリーンシート４に位置合せを
している様子を模式的に示す斜視図である。

【００６７】ここで説明するのは、光学検査装置３で位
置ずれを検出後、導体充填印刷機５でスルーホール２に
導体ペースト５ａを充填する場合の位置合わせについて
である。

【００６８】スクリーンマスク５ｂには、位置決め用基
準マーク５ｅ₁〜５ｅ₄が設けられている。また、グリー
ンシート４にも同様に位置決め用基準マーク（例えば、
スルーホール）４ｅ₁〜４ｅ₄が設けられている。スクリ
ーンマスク５ｂをグリーンシート４に位置合せするとき
には、これらの位置決め用基準マーク４ｅ₁〜４ｅ₄，５
ｅ₁〜５ｅ₄を用いて、例えば、特開平２−４２５１３号
公報で開示されているような方法で、スクリーンマスク
５ｂとグリーンシート４の基準位置同志の位置合わせを
おこなう。この位置合わせの後、光学検査装置３で検出
したグリーンシート４の基準位置（基準マーク４ｅ₁〜
４ｅ₄を検出して求める）からのスルーホール４ａの位
置ずれ量を基に、スクリーンマスク５ｂとグリーンシー
ト４の相対的なシフト量を求める。

【００６９】ここで、図５を用いて上記で概略を示した
位置ずれ補正方法において、補正量を具体的に求める方
法について説明しよう。図５は、Ｘ方向のスルーホール
の位置ずれ量と発生する頻度の関係をあらわすグラフで
あり（導体ペースト充填工程における）、横軸にＸ方向
の位置ずれ量、縦軸に頻度を示している。

【００７０】光学検査装置３で求めたグリーンシートの
スルーホールの位置ずれ量と、図５に示される頻度によ
る頻度分布から分布の中心を求めることにより、以下の
様に最適な位置ずれ補正量を求めることができる。

【００７１】すなわち、図５に示される分布の中心Ｘ₀c
が例えばスクリーン５ｂの位置決め用基準マーク５ｅ₁
〜５ｅ₄から求めた基準位置とする。そして、３種類の
グリーンシートの場合の位置ずれ分布をそれぞれＵ₀，
Ｕ₂，Ｕ₃で示すことにする。

【００７２】この中で、分布Ｕ₀のグリーンシートは分
布Ｕ₀の中心がＸ₀cとほぼ同じ場合であって、位置ずれ
が極めて小さい場合を示している。また、分布Ｕ₂のグ
リーンシートは、分布Ｕ₂の中心Ｘ₂cの位置ずれがＸ₂生
じている場合、分布Ｕ₃のグリーンシートは分布Ｕ₃の中
心Ｘ₃cの位置ずれがＸ₃生じている場合を示している。
このように、分布の中心値を求め、それと基準位置との
差を補正量とするのである。Ｙ方向についても原理的に
同様に求めることができる。

【００７３】そして、分布Ｕ₂のグリーンシートに導体
ペーストを充填するときは、このようにして求めた補正
量Ｘ₂およびＹ₂（同様にしてＹ方向について求めた補正
量である）分、スクリーンマスク５ｂとグリーンシート
４を相対的にシフトして充填するのである。

【００７４】また、本説明は検出したスルーホールの位
置ずれ量を統計処理して位置ずれ補正量算出する方法に
ついて説明したが、位置ずれ補正量算出方法は、他の方
法でもよい。

【００７５】例えば、図５を用いて他の位置ずれ補正量
算出方法について説明すれば、分布Ｕ₂のグリーンシー
トの＋Ｘ方向の最大ずれ量がＸＲ、−Ｘ方向の最大ずれ
量がＸＬの場合、Ｘ方向の補正量Ｘｍ分を、

【００７６】

【数１】Ｘｍ＝｛ＸＲ＋（−ＸＬ）｝／２ ……（１）のように両者の相加平均を取って、補正量Ｘｍ分、−Ｘ
方向にシフトして位置補正しても良い。

【００７７】上記説明では、基準位置Ｘ₀cに対してのず
れ量の補正について説明したが、また別に考えられる方
法では、個々に相対向するスルーホール同志について、
それぞれのずれ量から最大のずれ量を求め、上記と同様
の演算により補正量を求めて、それを基にして全体の補
正量を求めて、位置ずれ補正を行っても良い。

【００７８】（II）回路パターン印刷工程における位
置補正上の説明では、スルーホールに導体を充填する場合の位
置補正について述べたが、スルーホールに導体を充填
後、回路パターン印刷する場合の位置補正工程ｐ９につ
いても同様の方法で、位置ずれ補正をおこなって印刷す
ることができる。

【００７９】（III）積層工程における位置補正次に、図６および図７を用いて積層工程における位置補
正工程ｐ１３について説明しよう。図６は、グリーンシ
ートを積層している途中を側面からみた図であり、ｎ層
目のグリーンシートＧＶ₁上にｎ＋１層目グリーンシー
トＧＶ₂を、また、ｎ＋１層目グリーンシートＧＶ₂の上
にｎ＋２層目グリーンシートＧＶ₃を積層していること
を示している。図７は、Ｘ方向のスルーホールの位置ず
れ量と発生する頻度の関係をあらわすグラフであり（積
層工程における）、横軸にＸ方向の位置ずれ量、縦軸に
頻度を示している。

【００８０】光学検査装置３で求めたグリーンシートの
スルーホールの位置ずれ量と、図５に示される頻度によ
る頻度分布から分布の中心を求めることにより、以下の
様に最適な位置ずれ補正量を求めることができる。

【００８１】光学検査装置１１で求めたグリーンシート
ＧＶ₁、ＧＶ₂、ＧＶ₃の位置ずれ量と頻度による頻度分
布から分布の中心を求ることにより、以下の様に位置ず
れ補正量を求めることができる。

【００８２】すなわち、前記グリーンシートＧＶ₁の位
置ずれ分布Ｖ₁の中心をＶ₁ｃ、グリーンシートＧＶ₂の
位置ずれ分布Ｖ₂の中心をＶ₂ｃ、グリーンシートＧＶ₃
の位置ずれ分布Ｖ₃の中心をＶ₃ｃとする。グリーンシー
トＧＶ₁上にグリーンシートＧＶ₂を積層するときには、
上記、（I）の説明で述べたのと同様の方法でＶ₁ｃとＶ
₂ｃの差Ｖｘ₂を求めて、その分だけ相対的にシフトして
積層する。また、グリーンシートＧＶ₂上にグリーンシ
ートＧＶ₃を積層するときには、Ｖ₂ｃとＶ₃ｃの差Ｖｘ₃
を求めて、その分だけ相対的にシフトして積層する。上
記は積層工程１３のＸ₁方向について説明したが、Ｙ₁方
向についても同様の方法で、位置ずれ補正をおこなって
積層することができるのはもとよりである。

【００８３】本実施例においても、図７のグラフを基に
した統計処理による位置ずれ補正方法を説明したが、個
々に相対向するスルーホール同志について、それぞれの
ずれ量から最大のずれ量を求めて、上記（１）式と同様
の演算により補正量を求めて、全体の補正量を求めるこ
とができることも（I）で説明したことと同様である。

【００８４】（IV）回路部品搭載工程における位置補
正最後に、回路部品搭載工程における位置補正工程ｐ１７
について説明しよう。

【００８５】多層セラミック基板１６には、電子部品１
８を搭載するために、図２１に示されるようなＬＳＩ接
続用パターン６０５が形成される。このＬＳＩ接続用パ
ターン６０５を光学検査装置１７で検出し、上記（I）
ないし（III）の場合と同様の方法で、基準位置からの
位置ずれ補正量を求め、電子部品１８を上記補正量分補
正して多層セラミック基板に搭載する。この時の位置ず
れ補正量の算出は、各電子部品１８ａ〜１８ｉのそれぞ
れの領域毎に対応した範囲で算出して、各電子部品１８
ａ〜１８ｉ各々独立に補正して搭載しても良い。

【００８６】また、この補正方法についても上記（I）
ないし（III）の場合と同様に、統計処理による位置ず
れ補正方法あるいは、個々に相対向するスルーホール
と、各電子部品の接続位置同志について、上記と同様に
個々に相対向するスルーホールと各電子部品の接続位
置、あるいはスルーホールと設計位置のそれぞれのずれ
量から最大のずれ量を求め、上記（１）式と同様の演算
により補正量を求めて、全体の補正量を求めることもで
きる。

【００８７】なお、本説明においては、多層セラミック
基板に用いるグリーンシートの位置ずれ補正方法につい
て説明したが、この位置合わせ方法は、銅箔等を基材と
して用いる多層プリント回路基板に適用することができ
る。

【００８８】〔電子回路基板の検査方法〕（I）その理論的背景先ず、本発明に係る電子回路基板の検査方法の理論的な
背景について、図８および図９を用いて説明しよう。図
８は、上方からの偏光照明・偏光検出（落射照明、リン
グ状照明を含む）の場合と、斜方偏光照明・偏光検出の
場合とを対比して、その画像検出方式の模式図、画像信
号の線図、基板の断面図を表形式にまとめた図である。
図９は、スルーホール（貫通穴）が充填されている場合
と充填されていない場合とを対比して、上方からの偏光
照明と片側からの斜方偏光照明に分けて、その画像信号
の線図と２値画像によるスルーホールの投影図を、信号
と投影図のずれを説明するために表形式にまとめた図で
ある。

【００８９】先ず、上方からの偏光照明・偏光検出（落
射照明、リング状照明を含む）（図８の左側）による場
合の欠陥検出の様子と光学的な特徴とについて説明しよ
う。点光源２０１からの光束は、コンデンサレンズ（図
示せず）により平行光束に変換される。その後、偏光板
２０２を介されることによって、直線偏光照明光とな
る。そして、この直線偏光照明光は、ハーフミラー２０
３で反射され、対物レンズ２０４を介して回路基板２０
５上を直線偏光照明するようになっている。

【００９０】その際、微細粒子で構成されている回路基
板２０５上では照明光が乱反射されることから、偏光板
２０２で直線偏光されたにもかかわらず反射光の偏光方
向が一様に乱れるものとなっている。しかしながら、ス
ルーホール内に充填物２０５Ａとして充填されている金
属微粒子の表面からの照明光の反射は、正反射とされる
から、その反射光の偏光方向は偏光板２０２による偏光
方向と同一となる。

【００９１】したがって、偏光板２０６をその偏光方向
が照明系側の偏光板２０２のそれと直交すべく配置した
上で、対物レンズ２０４を介しセンサ２０７で画像検出
がおこなわう場合には、金属微粒子表面からの反射光は
ほとんど偏光板２０６で遮断されるので、検出画像中で
は充填物２０５Ａは、黒っぽく検出される。一方では、
回路基板２０５からの反射光は偏光板２０６をほとんど
そのまま通過するので回路基板２０５自体は、白っぽく
検出されるものである。

【００９２】すなわち、センサ２０７で検出した画像信
号２０８Ａがあらわす明暗は、回路基板２０５は明るく
なり、充填物２０５Ａは暗くなる。この充填物２０５Ａ
と回路基板２０５の境界部ａ₁、ｂ₁点では、拡散反射に
寄与している回路基板２０５の体積が、ａ₂、ｂ₂点に比
べ小さいため、検出される乱反射光量が少なくなり、画
像信号２０８Ａａ₁，２０８Ｂｂ₁のあらわす明度が落ち
こんでくる。

【００９３】また、回路基板のスルーホール（貫通穴）
２０５Ｂの画像信号２０８Ｂについて言えば、回路基板
２０５に対応する画像信号は、明るくなり、スルーホー
ル２０５Ｂからは光が反射して来ないため暗くなる。ス
ルーホール（貫通穴）２０５Ｂと回路基板２０５の境界
部ｃ₁、ｄ₁点では、回路基板２０５で拡散反射される体
積が、上記と同様にｃ₂、ｄ₂点に比べ小さいため、検出
される乱反射光量が少なくなり、画像信号２０８Ｂ
ｃ₁，２０８Ｂｄ₁のあらわす明度が落ちこんでくるの
は、上と同様である。

【００９４】次に、斜方からの偏光照明・偏光検出によ
る場合（図８の右側）による場合の欠陥検出の様子と光
学的な特徴とについて説明しよう。点光源２１１からの
光束は、コンデンサレンズ（図示せず）により平行光束
に変換される。その後、偏光板２０２を介されることに
よって、直線偏光照明光となる。そして、この直線偏光
照明光は、回路基板２１５上を直線偏光照明するように
なっている。その際、微細粒子で構成されている回路基
板２１５上では照明光が乱反射されることから、偏光板
２１２で直線偏光されたにも拘わらず反射光の偏光方向
が一様に乱れるものとなっている。しかしながら、スル
ーホール内に充填物２１５Ａとして充填されている金属
微粒子の表面からの照明光の反射は正反射とされるか
ら、その反射光の偏光方向は偏光板２１２による偏光方
向と同一となる。

【００９５】したがって、偏光板２１６をその偏光方向
が照明系側の偏光板２１２のそれと直交すべく配置した
上で、対物レンズ２１４を介しセンサ２１７で画像検出
がおこなう場合には、金属微粒子表面からの反射光はほ
とんど偏光板２１６で遮断されるので、検出画像中では
充填物２１５Ａは黒っぽく検出される。一方では、回路
基板２１５からの反射光は偏光板２１６をほとんどその
まま通過するので、回路基板２１５自体は白っぽく検出
されるものである。

【００９６】すなわち、センサ２１７で検出した画像信
号２１８Ａがあらわす明暗は、回路基板２１５は明るく
なり、充填物２１５Ａは暗くなる。

【００９７】これは、この充填物２１５Ａと回路基板２
１５の境界部は斜方照明されているため、ｅ₁点、ｅ
₂点、ａ₁点での拡散反射に寄与している回路基板２１５
の体積を、Ｖ（ｅ₁），Ｖ（ｅ₂），Ｖ（ａ₁）とする
と、

【００９８】

【数２】Ｖ（ｅ₂）＞Ｖ（ｅ₁）＞Ｖ（ａ₁） ……（２）となるため、ｅ₁点での反射光量は、ａ₁点における反射
光量より大きくなり、ａ₁点で上方からの照明光を検出
した場合に比べ、斜方からの照明光を検出したｅ₁点で
は明るく検出されるとものである。

【００９９】また、ｆ₁点、ｆ₂点、ｂ₁での拡散反射に
寄与している回路基板２１５の体積を、Ｖ（ｆ₁），Ｖ
（ｆ₂），Ｖ（ｂ₁）とすると、

【０１００】

【数３】Ｖ（ｆ₁）＜Ｖ（ｂ₁）＜Ｖ（ｆ₂） ……（３）となるため、ｆ₁点での反射光量は、ｂ₁点における反射
光量よりも小さくなり、ｂ₁点における上方からの照明
光を検出した場合に比べ、斜方からの照明光を検出した
ｆ₁点では暗く検出されるものである。

【０１０１】このため、斜方からの偏光照明・偏光検出
においては、上方から偏光照明・偏光検出（点線の画像
信号）に比べ、検出される画像が照明側に移動する特徴
がある。

【０１０２】上方からの偏光照明・偏向検出の説明で述
べたのと同様に、回路基板のスルーホール（貫通穴）２
１５Ｂの画像信号２１８Ｂのあらわす明暗は、スルーホ
ール２１５Ｂからは光が反射して来ないため、回路基板
２１５に比べて暗くなる。スルーホール（貫通穴）２１
５Ｂと回路基板２１５の境界部は斜方照明されているた
めｇ₁点では、照明光がスルーホール角部に照射される
ことにより、拡散反射光に加え、強力な正反射光成分が
検出される。そのためｇ₁点での画像信号は、２１８Ｂ
ｇ₁のようになって、ｇ₁点での明暗は、回路基板２１５
のｇ₂点より明るくなる。

【０１０３】他方、ｈ₁点では上記、回路基板２０５の
ｂ₁点における上方からの照明光を検出した場合に比べ
ｄ₁点は暗く検出され、ｈ₁の明度＜ｄ₁の明度＜ｈ₂の明
度となる。このため、スルーホール画像を斜方から偏光
照明・偏光検出する場合も、上方からの偏光照明・偏光
検出（点線の画像信号）に比べ、検出される画像が照明
側に移動する特徴がある。

【０１０４】すなわち、図９に示されように、斜方から
偏光照明・偏光検出する場合は、上方からの偏光照明・
偏光検出に比べ、検出されるスルーホール画像の中心は
スルーホールに導体ペーストが充填されている場合に
は、ＸＬ₁分、スルーホールに導体ペーストが充填され
ていない（貫通スルーホール）場合には、ＸＬ₂分、照
明側に移動する。発明者の実験では、直径６０μｍのス
ルーホールを検出画素寸法□４μｍで検出した場合、Ｘ
Ｌ₁は約４μｍ、ＸＬ₂は約２μｍ程度であった。（II）スルーホール欠陥検出方法の詳細上記光学的考察による理論的背景を考慮しつつ、次に場
合を分けて本発明の電子回路基板の検査方法に用いられ
るスルーホール欠陥検出方法について説明する。

【０１０５】（II-1）上方偏光照明・偏光検出する場
合先ず、図１０ないし図１２を用いて上方偏光照明・偏光
検出する場合のスルーホール欠陥検出方法について説明
しよう。図１０は、上方偏光照明・偏光検出する場合の
光学検査装置の要部の斜視図と光学検査装置から検出さ
れる欠陥を列挙した図である。図１１は、上方偏光照明
・偏光検出する場合に、導体ペーストを充填したスルー
ホールの様子の、充填状態、画像信号、２値画像、判定
例を、正常なケースとそれぞれの欠陥ケースのときに、
表形式で比較できるようにした模式図である。図１２
は、上方偏光照明・偏光検出する場合に、貫通スルーホ
ールの様子の、充填状態、画像信号、２値画像、判定例
を、正常なケースとそれぞれの欠陥ケースのときに、表
形式で比較できるようにした模式図である。

【０１０６】本発明における電子回路基板の欠陥検出に
おいては、図１０に示すように、スルーホールに導体ペ
ーストが充填されている場合、スルーホールの充填状態
の欠陥ケースとして生ずるものとして、飛散、異物混
入、にじみ、スルーホール無、位置ずれがある。また、
貫通されているスルーホールの場合、スルーホールの状
態の欠陥ケースとして生ずるものとして、スルーホール
無、カスづまり、大径、小径、穴変形、位置ずれがあ
る。本発明は、これらの各場合を認識して、その欠陥を
識別するものである。

【０１０７】以下、図１１によって、先ず、導体ペース
トを充填したスルーホールの場合の欠陥の検出方法を、
それぞれの場合にわけて説明しよう。

【０１０８】ペーストの充填状態が正常である場合に
は、検出画像信号をしきい値Ｖ_H1で２値化することで得
られる２値画像においては、充填物対応の画像部分の面
積Ｓ_H1は（すなわち、しきい値Ｖ_H1より小さくなる画像
信号にあたる部分の面積）、Ｓ_H1 ≒Ｓ₁₀ (Ｓ₁₀ ：基準
値)となるものである。また、面積Ｓ_H1 と周囲長ｌか
らＳ_H1 ／(ｌ )²を求めれば、外形形状がほぼ円形の正
常充填状態の場合には、Ｓ_H1 ／(ｌ )² ≒１／４π(約
0.0796)となるものである。さらに、面積Ｓ_H1の中心を
求めれば、中心位置が正常位置にある場合には基準中心
位置からの距離ＸＬ≒ＸＬ₀、ＹＬ≒ＹＬ₀となる。

【０１０９】ペーストの充填状態に欠陥がある場合に
は、上記の正常なケースの充填物対応の画像部分の面積
とその中心位置が異なる。以下、これを各欠陥ケースに
ついて説明する。

【０１１０】にじみ欠陥については、検出画像信号をし
きい値Ｖ_H1で２値化することで得られる２値画像におい
ては、充填物対応の画像部分の面積Ｓ_H1は、Ｓ_H1＞Ｓ
_H10 （Ｓ_H10 ：基準値）となる。

【０１１１】スルーホールの形成工程でスルーホールが
加工がされていないスルーホール無し欠陥については、
この充填物対応の画像部分の面積Ｓ_H1≒０となる。

【０１１２】充填物に異物が付着・混入されている場合
は、正常充填状態に比し、外形形状としての円形がくず
れて、面積Ｓ_H1 が正常なケースよりも減少し、かつ、
その周囲長ｌが増加することから、Ｓ_H1 ／(ｌ )²は、
Ｓ_H1 ／(ｌ )²＜１／４πとなる。

【０１１３】飛散状態の場合にも、飛散された充填物の
ために、外形形状としての円形がくずれて、面積Ｓ_H1
と周囲長ｌとの関係は、Ｓ_H1 ／(ｌ )²＜１／４πとな
る。さらに、位置ずれについては、検出画像信号をしき
い値Ｖ_H1で２値化することで得られる２値画像の中心に
おいては、ＸＬ＞ＸＬ₀、ＹＬ＞ＹＬ₀となる。

【０１１４】本発明の電子回路基板の欠陥検出方法で
は、上方偏光照明・偏光検出するときに、導体ペースト
が充填されたスルーホールに対し、上で述べたように、
にじみ欠陥、スルーホール無し欠陥、異物付着・混入欠
陥および飛散欠陥、位置ずれ欠陥の各ケースでの充填物
対応の画像部分での面積、周囲長および中心位置を解析
することによって、確実にその欠陥ケースが識別された
状態で、スルーホールの欠陥を検出しようとするもので
ある。

【０１１５】次に、図１２によって、貫通されているス
ルーホールの場合の欠陥の検出方法を、それぞれの場合
にわけて説明しよう。

【０１１６】スルーホール形状が正常である場合には、
検出画像信号をしきい値Ｖ_H11で２値化することで得ら
れる２値画像においては、スルーホール対応の画像部分
の面積Ｓ_H11は、Ｓ_H11 ≒Ｓ₁₁₀ (Ｓ₁₁₀ ：基準値)とな
るものである。また、面積Ｓ_H ₁₁ と周囲長ｌ₁₁ からＳ
_H11 ／(ｌ₁₁ )² を求めれば、外形形状がほぼ円形の正
常充填状態の場合には、Ｓ_H11 ／(ｌ₁₁ )² ≒１／４π
(約0.0796)となるものである。さらに、面積Ｓ_H11の中
心を求めれば、中心位置が正常位置にある場合には基準
中心位置からの距離ＸＬ₁₁≒ＸＬ₁₁₀、ＹＬ₁₁≒ＹＬ₁₁₀
となる。

【０１１７】スルーホール形状に欠陥がある場合には、
上記の正常なケースのスルーホール対応の画像部分の面
積とその中心位置が異なる。以下、これを各欠陥ケース
について説明する。

【０１１８】スルーホールの形成工程でスルーホールが
加工がされていないスルーホール無し欠陥については、
Ｓ_H11≒０となる。大径欠陥、すなわち、正常なスルー
ホールの直径よりも大きくなる欠陥については、検出画
像信号をしきい値Ｖ_H11で２値化することで得られる２
値画像においては、スルーホール対応の画像部分の面積
Ｓ_H11は、Ｓ_H11＞Ｓ_H110 （Ｓ_H110 ：基準値）となる。
小径欠陥、すなわち、正常なスルーホールの直径よりも
小さくなる欠陥については、スルーホール対応の画像部
分の面積Ｓ_H11は、Ｓ_H11＜Ｓ_H110 （Ｓ_H110 ：基準値）
となる。

【０１１９】スルーホールにかすづまりが生じている場
合は、正常充填状態と比べて、スルーホール対応の画像
部分の面積Ｓ_H11が、Ｓ_H11＜Ｓ_H110 （Ｓ_H110 ：基準
値）となる。また、外形形状としてのスルーホールの円
形がくずれ、そのスルーホール対応の画像部分の面積Ｓ
_H11 が減少し、かつ、その周囲長ｌ₁₁ が増加するの
で、Ｓ_H11 ／(ｌ₁₁ )²はＳ_H11 ／(ｌ₁₁ )²＜１／４πと
なる。

【０１２０】また、穴変形の場合にも、円形状がくず
れ、面積Ｓ_H11 と周囲長ｌ₁₁ との関係は、Ｓ_H11 ／(ｌ
₁₁ )²＜１／４πとなる。

【０１２１】さらに、位置ずれについては、検出画像信
号をしきい値Ｖ_H11で２値化することで得られる２値画
像の中心においては、ＸＬ₁₁＞ＸＬ₁₁₀、ＹＬ₁₁＞ＹＬ
₁₁₀となる。

【０１２２】本発明の電子回路基板の欠陥検出方法で
は、上方偏光照明・偏光検出するときに、貫通されたス
ルーホールに対し、上で述べたように、スルーホール無
し欠陥、カスづまり欠陥、大径欠陥、小径欠陥、穴変形
欠陥、位置ずれ欠陥の各ケースでのスルーホール対応の
画像部分の面積、周囲長および中心位置を解析すること
によって、確実にその欠陥ケースが識別された状態で、
スルーホールの欠陥を検出しようとするものである。

【０１２３】以上述べた二つの場合について要約する
と、上方偏光照明・偏光検出するときに、本発明の電子
回路基板の欠陥検出方法によれば、スルーホールに導体
ペーストが充填されている場合、スルーホールへの充填
状態がそれぞれ、飛散、異物混入、にじみ、スルーホー
ル無、位置ずれのそれぞれの欠陥を識別して検出するこ
とができ、また、貫通されているスルーホールの場合
は、スルーホールの状態がそれぞれ、スルーホール無、
カスづまり、大径、小径、穴変形、位置ずれのそれぞれ
の欠陥を識別して検出することができる。

【０１２４】（II-2）斜方偏光照明・偏光検出する場
合次に、図１３ないし図１６を用いて斜方偏光照明・偏光
検出する場合のスルーホール欠陥検出方法について説明
しよう。図１３は、斜方偏光照明・偏光検出する場合の
光学検査装置の要部の斜視図と光学検査装置から検出さ
れる欠陥を列挙した図である。図１４は、斜方偏光照明
・偏光検出する場合に、導体ペーストを充填したスルー
ホールの様子の、充填状態、画像信号、２値画像、判定
例を、正常なケースと基板の凹凸が不足したときに、表
形式で比較できるようにした模式図である。図１５は、
斜方偏光照明・偏光検出する場合に、導体ペーストを充
填したスルーホールの様子の、充填状態、画像信号、２
値画像、判定例を、正常なケースとそれぞれの欠陥ケー
スのときに、表形式で比較できるようにした模式図であ
る。図１６は、斜方偏光照明・偏光検出する場合に、貫
通スルーホールの様子の、充填状態、画像信号、２値画
像、判定例を、正常なケースとそれぞれの欠陥ケースの
ときに、表形式で比較できるようにした模式図である。

【０１２５】先ず、図１３を用いてこの例における斜方
からの偏光照明・偏光検出による場合の、光学検査装置
の動作について、簡単に説明する。図１３に示すよう
に、回路基板２１５上は、点光源２１１ａと偏光板２１
２ａで直線偏光照明光により照明されていて、回路基板
２１５上の画像は、そのまま対物レンズ２１６ｂを介
し、照明光出射側に配置されたセンサ２１７ｂで検出さ
れるようになっている。また、この画像は、対物レンズ
２１６ａを介し、照明光センサ２１７ａでも検出される
ようになっている。

【０１２６】さらに、点光源２１１ａと偏光板２１２ａ
で直線偏光照明光により照明されている方向の相対向す
る方向からも、点光源２１２ｂと偏光板２１２ｂで直線
偏光照明光により同様に照明されていて、回路基板２１
５上の画像は、そのまま対物レンズ２１６ｃを介し、照
明光出射側に配置されたセンサ２１７ｃで検出されるよ
うになっている。

【０１２７】図１３にも挙げておいたように、この斜方
偏光照明・偏光検出方法による欠陥検出方法の特徴は、
前に述べた上方偏光照明・偏光検出方法によって検出で
きる欠陥に加えて、不足欠陥および基板凹凸欠陥を検出
できることにある。

【０１２８】以下、そのことを図１４を用いて説明しよ
う。図１４には、スルーホールへの充填状態がそれぞれ
正常状態、不足状態、基板凹凸状態である場合での、本
発明に係る上記相対向する２方向からの偏光斜方照明・
斜方検出とその判定例が、検出画像信号および２値画像
とともに示されている。すなわち、図１３において、斜
方より照明して、斜方よりそのあらわす画像をセンサ２
１７ｂとセンサ２１７ｃで検出する場合についてであ
る。

【０１２９】偏光斜方照明・斜方検出による場合には、
不足欠陥に係るスルーホールの壁面および基板の凹凸部
の斜面では照明光が正反射されるので、その部分での画
像は一様に照明光が乱反射される基板表面よりも明るく
検出され、高レベル信号として得られるものとなってい
る。したがって、照明光が照射されているスルーホール
壁面部分および基板の凹凸部の斜面対応の画像部分抽出
用の第２のしきい値Ｖ_H2より画像信号が高くなる部分を
検出して、その信号に対応する領域の面積Ｓ_H2求め（二
つ以上にその領域が分かれるときにはその総和）、その
ような領域の有無、あるいは面積Ｓ_H2の基準値（十分小
さな正の値）Ｓ_H20 との大小関係を判定することによっ
て、不足欠陥、基板凹凸欠陥のいずれかの欠陥種別であ
るかを識別された状態で検出することができる。

【０１３０】一方、基板の欠陥を斜方からの偏向照明で
上方から偏向検出する場合の光学的な原理とその検出法
は、導体ペーストが充填されているスルーホール欠陥に
ついて図１５に、貫通されているスルーホールの場合に
ついては、図１６に示したように、（II-1）の上方偏向
照明・偏向検出と基本的には同様である。(図１５は、図
１１に、図１６は、図１２に対応しており、それぞれ符
号を変えたものになっている。）さらに、斜方偏光照明・偏光検出するこの例において
は、（I）その理論的背景で述べたように、上方偏光照
明・偏光検出された画像のスルーホール中心位置より
も、検出された画像のスルーホール中心位置が照明側に
シフトする。このため、本発明でスルーホールの位置ず
れ検出を行うときは、図９に示したように例えば、シフ
ト量ＸＬ₁（充填あり）、ＹＬ₁（充填なし）だけ補正
して、それぞれの位置ずれ量を求めるようにすること
で、スルーホールの位置ずれも高精度で確実に検出され
得るものである。

【０１３１】また、本実施例では相対向する２方向から
斜方偏光照明・斜方偏光検出することにより、図１４に
示したような部分的に不足している欠陥を高感度に検出
され、基板のグリーンシート表面のへこみや突起欠陥も
高感度に検出され得ようにしているのであるが、さらに
斜方偏光照明・斜方偏光検出方向を増やすことにより検
出感度を向上出来ることはあきらかである。すなわち、
図１４の検出方向に対してさらに２方向追加し、４方向
から検出するようにすれば、図１４の紙面に対して直角
方向にわずかに不足している欠陥をも高感度に検出する
ことができる。他の実施形態としては、基材を図１３の
光軸２１９を中心に適当な角度だけ回転して検出しても
上記と同様に、わずかに不足している欠陥も高感度に検
出することができる。

【０１３２】（III）貫通されたスルーホール基板を平
坦に保持して検査する方法次に、図２０を用いて貫通されたスルーホールを有する
基板を平坦に保持して検査する方法の一例について説明
する。図２０は、貫通されたスルーホールを有するグリ
ーンシートを平坦にする条件を対比して示したグリーン
シートと吸着ホルダの断面図である。

【０１３３】上記説明したグリーンシートの位置ずれや
欠陥を高精度に検出するためには、グリーンシート表面
を平坦にして検査する必要がある。このためのグリーン
シートの保持方法は、例えば特開平４−２２８５０号公
報に開示されている方法がある。

【０１３４】図２０に示した吸着ホルダ３６１は、その
一例として、多孔質セラミックス３６１ａの周囲を緻密
セラミックス３６１ｂで囲い焼結して、吸着面３６１ｃ
を研磨して仕上げたものを示したものである。

【０１３５】この方法は、略言すれば、多孔質セラミッ
クス３６１ａに設けた吸引穴３６１ｄを吸引して、グリ
ーンシート３０１を吸着して平坦化しようとするもので
ある。

【０１３６】ここで、特開平４−２２８５０号公報に開
示されている方法では、グリーンシート３０１ａのスル
ーホールに充填物が充填されている場合は、平坦にする
ことができるが、スルーホールが貫通している場合に
は、ここから大気が開放されるために、吸着力が低下し
て図２０（ａ）に示されているように平坦にならない懸
念がある。

【０１３７】このようなときには、図２０（ｂ）に示す
ように、グリーンシート３０１ａの表面３０１ｂに透明
シート３６３を載せて吸着すると、貫通されたスルーホ
ールから流込む大気が遮断され、グリーンシート３０１
ａが吸着面３６１ｃに倣って保持されることになる。

【０１３８】そして、この透明シート３６３を載せた状
態で、図１０、図１３、図１７に示した方法で検査して
も、高いコントラストの画像を得ることができる。すな
わち、これまで説明してきたスルーホール検査方法で
は、図２０（ｂ）のグリーンシートを平坦化する工程を
おこなったときに、偏向照明・偏向検出するため、グリ
ーンシート３６３に透明シート３６３を載せたままで
も、透明シート表面からの反射光を低減してグリーンシ
ート表面からの画像を高いコントラストで検出すること
ができる利点がある。

【０１３９】また、図２０（ｂ）のようにグリーンシー
ト３０１ａの表面３０１ｂが平坦になった後、透明シー
ト３６３を図２０（ｃ）のように取り除いて検査しても
良い。

【０１４０】このようにするとグリーンシート３０１ａ
の貫通スルーホール３６２以外のグリーンシート部３０
１ｂが吸着面３６１ｃに吸着保持されているため、グリ
ーンシート３０１ａの表面ｂは平坦面を保つことができ
る。

【０１４１】なお、上に被せたシートを取り除いてから
検査するときには、特に、光を透過できる透明シートを
用いる必要はなく、シートに用いる部材は、単に大気に
よる吸着力を強めるための空気を通しにくい物質であれ
ば良い。

【０１４２】〔スル−ホ−ル検査装置〕（I）スル−ホ−ル検査装置の構造と動作の概略先ず、本発明に係るスル−ホ−ル検査装置の構造と動作
の概略を、図１７を用いて説明する。ここでは、説明の
便宜のため、斜方偏光照明・検出の場合について説明す
ることにする。上方偏光照明・検出の場合についても、
光学的な原理が異なること、欠陥識別方法が図１１と図
１２に示したものになる外は、ほぼ同様にして実現する
ことができる。図１７は、本発明に係るスル−ホ−ル検
査装置の構造と動作とその関連を模式的にブロック図と
して示し、特に光学的な要部を拡大して示した図であ
る。

【０１４３】図１７に示すように、ステ−ジベ−ス３０
２上にはＸステ−ジ３０３が、そのＸステ−ジ３０３上
にはまた、Ｙステ−ジ３０４が載置されることで、Ｘ，
Ｙ方向に独立に移動可とされたＸＹステ−ジが構成され
たものとなっている。そのＹステ−ジ３０４上には検査
対象としての回路基板３０１が位置決め搭載され、Ｘス
テ−ジ３０３、Ｙステ−ジ３０４各々は外部駆動装置と
してのＸ軸駆動部３０５、Ｙ軸駆動部３０６により駆動
されることによって、それぞれＸ，Ｙ方向に移動される
ようになっている。

【０１４４】このＸ，Ｙ方向への移動により回路基板１
上での検査位置はＸ，Ｙ方向に動かすことができるので
あるが、その検査位置を実測するために、Ｘステ−ジ３
０３、Ｙステ−ジ３０４各々での移動量はそれぞれＸ軸
測長器３０７、Ｙ軸測長器３０８によって測定されるよ
うになっている。

【０１４５】この回路基板１上での検査位置は、直線偏
光平行光源（点光源３１０ａおよびコンデンサレンズ３
１１ａから構成）３０９ａから発生され、偏光板３１４
ａを介した直線偏光照明光によって斜め方向より照明さ
れている。そして、その検査位置部分での画像が垂直上
方より偏光板３１５ａ、対物レンズ３１２ａを介しライ
ンセンサ３１３ａで検出されるものとなっている。その
際、偏光板３１５ａは偏光板３１４ａと偏光方向が直交
すべく設けられていて、一方では、照明系と画像検出系
の光軸のなす平面は検出対象面に対し垂直に設定されて
いる。またそれと同時に、ラインセンサ３１３ａでの画
像検出領域もその平面に対し垂直に設定されるものとな
っている。また、その検査位置部分での画像は直線偏光
平行光源３０９ａ側の斜め上方で、偏光板３１５ａ、対
物レンズ３１２ｂを介しラインセンサ３１３ｂでも検出
されるものとなっている。

【０１４６】一方、ラインセンサ３１３ｂの検出領域に
平行で、かつ距離Ｄ分だけ離れた部分が、直線偏光平行
光源３０９ａの逆方向より、直線偏光平行光源３０９ｂ
によって斜め方向より照明される。そして、光源３０９
ｂ側の斜め上方において、偏光板３１５ｃ、対物レンズ
３１２ｃを介し、ラインセンサ３１３ｃでその画像が検
出されるものとなっている。

【０１４７】したがって、上記構成において、回路基板
１をラインセンサ３１３ａ，３１３ｂ，３１３ｃの検出
長手方向に平行ではない方向に水平移動させれば、ライ
ンセンサ３１３ａ，３１３ｂ，３１３ｃ各々からの画像
信号は画像検出回路３１６，３１７，３１８各々でのＡ
／Ｄ変換処理によって多値化画像信号として得ることが
できる。

【０１４８】そして、シェ−ディング補正回路（例え
ば、特開昭５８−１５３３２８号公報に開示されたもの
と同様なもの）３１９，３２０，３２１で照明むら、ラ
インセンサ３１３ａ，３１３ｂ，３１３ｃ各々での感度
むらがディジタル的に補正された後、２値化回路３２
２，３２３，３２４およびヒストグラム作成回路３２
５，３２６，３２７に与えられるものとなっている。

【０１４９】斜方偏光照明・偏光検出の場合には、この
ヒストグラム作成回路３２５では図１５にでてくるしき
い値Ｖ_H21、ヒストグラム作成回路３２６，３２７各々
では、図１４にでてくるしきい値Ｖ_H2が最適に求められ
るように、実際に検出された画像信号レベルの頻度分布
を算出する。そして、その算出結果は全体制御演算処理
部としてのマイクロコンピュ−タ３２８で所定に演算処
理されることで、最終的に、最適なしきい値Ｖ_H21，Ｖ
_H2を得ることができる。

【０１５０】これらしきい値Ｖ_H21，Ｖ_H2各々にもとづ
き２値化回路３２２，３２３，３２４では多値化画像信
号が２値化処理されることで、２次元２値化画像信号が
得ることができる。このうち、２値化回路３２２からの
２次元２値化画像信号は輪郭抽出回路３２９、投影分布
作成回路３３０、座標加算回路３３６、各々で以下の様
に所定の処理がおこなわれる。

【０１５１】先ず、輪郭抽出回路３２９では、２次元２
値化画像信号からスル−ホ−ルでの充填物の輪郭線を構
成している画素が抽出され、抽出された画素は、順次周
囲長算出回路３３５で集計され、その最終集計値が輪郭
線の全周囲長が算出される。また、投影分布作成回路３
３０では、２次元２値化画像信号がＸ方向、またはＹ方
向に投影されて、投影分布が作成され、その投影分布に
もとづき面積算出回路３３２では充填物対応の画像を構
成している画素の数が集計されて、充填物対応の画像の
全面積が算出される。座標加算回路３３６では、座標発
生回路３３７および座標測長回路３３８に基づく充填物
対応の画像を構成している画素のＸ、Ｙそれぞれの座標
値を集計し、座標値の合計をマイクロコンピュータに入
力し、また、上記面積算出回路３３２で集計された充填
物対応の画像を構成している画素数で割算することによ
って、充填物対応の画像のＸ、Ｙそれぞれの重心座標値
を算出する。

【０１５２】一方、２値化回路３２３，３２４各々から
の２次元２値化画像信号は、投影分布作成回路３３１
１，３３１２へ入力され、その投影分布にもとづき、ス
ル−ホ−ル壁面部分対応の画像部分での面積が面積算出
回路３３３、３３４において算出されるものとなってい
る。

【０１５３】さて、座標発生回路３３７では、画像検出
回路３１６，３１７，３１８のいずれかを介し、現に画
像検出に係わっているラインセンサ３１３ａ，３１３
ｂ，３１３ｃのいずれかからの走査クロックにもとづ
き、センサ上での走査位置座標が作成される。そしてそ
の一方では、座標測長回路３３８で、Ｘ軸測長器３０
７、Ｙ軸測長器３０８各々からのＸ，Ｙ方向移動量にも
とづき、ラインセンサ３１３ａ，３１３ｂ，３１３ｃに
よる回路基板１上での実検査位置座標が検出される。こ
の検出された実検査位置座標からマイクロコンピュ−タ
３２８はその時点での実検査位置を認識する。一方、検
査対象としてのスルーホール位置をフロッピーディスク
３４０からの設計デ−タにもとづき更新する場合には、
所望の実検査位置となるようにその位置が監視のもと
で、ＸＹ駆動制御部３３９を介しＸ軸駆動部３０５、軸
駆動部３０６各々が駆動制御され、Ｘステ−ジ３０３、
Ｙステ−ジ３０４各々は所望量移動される。より具体的
に説明すれば、実際のスルーホール充填状態検査に際し
ては、回路基板１は平行光源３０９に対し、矢印Ａとし
て示すように、往復移動制御されつつ、スルーホール充
填状態検査がおこなわれ、その全面が走査される。フロ
ッピーディスク３４０にはまた、回路基板３０１上に形
成されているスル−ホ−ル各々に関する各種設計デ−タ
（位置座標、スル−ホ−ル径、ピッチ等）が記憶されて
いて、それら設計デ−タは必要に応じ，マイクロコンピ
ュ−タ３４０に読み出された上、その設計デ−タに従い
Ｘステ−ジ３０３、Ｙステ−ジ３０４各々が所望量、駆
動されるわけである。それら設計データのうち、スル−
ホ−ル各々についての位置座標はマイクロコンピュ−タ
３４０からスル−ホ−ル座標メモリ３４１に転送記憶さ
れた上、そのスル−ホ−ル座標メモリ３４１の内容と、
座標発生回路３３７、座標測長回路３３８各々からの出
力とは比較回路３４２において比較されるようになって
いる。比較回路３４２から一致の比較結果が得られた時
点では、所望のスル−ホ−ルについての画像が検出され
ているので、スルーホール画像が検出される度に、面積
算出回路３３２，３３３，３３４および周囲長算出回路
３３５、座標加算回路３３６各々が起動され、面積およ
び周囲長およびスルーホール画像部座標加算結果が算出
することができる。

【０１５４】より詳細に説明すると、座標加算回路３３
６からのスルーホール画像部のＸ，Ｙ座標値の加算結果
Σｘ，Σｙと、面積算出回路３３２からの充填物対応の
画素数ｎは、マイクロコンピュ−タ３２８に取り込まれ
た上、式Σｘ／ｎ、Σｙ／ｎであらわさる演算（Σは、
対象領域の全ての和を取ることを示す）がおこなわれ重
心が算出された後、その演算結果はマイクロコンピュ−
タ３２８により設定された基準値と比較回路３４３で比
較される。これによって、充填物対応の画像のＸ、Ｙそ
れぞれの重心のずれ量が算出されると共に、スルーホー
ル位置ずれの良否判定と欠陥種別の識別がおこなわれ
る。

【０１５５】面積算出回路３３２、周囲長算出回路３３
５各々からの面積値（画素数ｎ×画素寸法）、周囲長値
も同様に、マイクロコンピュ−タ３２８に取り込まれた
上、面積／(周囲長)² の演算がおこなわれた後、その演
算結果はマイクロコンピュ−タ３２８により設定された
各種基準値と比較回路３４４で比較されることによっ
て、充填状態の良否判定と欠陥種別の識別がおこなわれ
る。

【０１５６】面積算出回路３３２，３３３，３３４各々
からの面積値も同様に、マイクロコンピュ−タ３２８に
より設定された各基準値と、それぞれ比較回路３４５，
３４６，３４７において比較されることによって、充填
状態の良否判定と欠陥種別の識別がおこなわれる。

【０１５７】そして、それら比較回路３４３，３４４，
３４５，３４６，３４７各々からの良否判定結果および
欠陥種別識別結果は、スル−ホ−ル対応の位置座標に関
連付けられた上、判定結果メモリ３４８に記憶され、そ
の記憶内容はマイクロコンピュ−タ３２８による制御下
に、判定結果メモリ３４８より読み出された上、プリン
タ３４９で印刷して、見ることができる。

【０１５８】以上、図１７を用いて本発明に係るスルー
ホール検査装置の構造と動作の概略について説明した
が、図１７に示したヒストグラム作成回路３２５，３２
６，３２７、投影分布作成回路３３０，３３１１，３３
１２、面積算出回路３３２，３３３，３３４、周囲長算
出回路３３５の具体的な構成と動作は特開昭６３−２４
１３４４号公報あるいは特開平５−３０７００６号公報
で開示されているものと同様なものを用いれば容易に実
現可能である。

【０１５９】（II）座標加算回路３３６の構造と動作の
詳細次に、図１８を用いて本発明に係るスル−ホ−ル検査装
置の構成の内で、座標加算回路３３６の構造と動作を、
より詳細に説明する。図１８は、本発明に係るスル−ホ
−ル検査装置の構成の内で、座標加算回路３３６の回路
構成をあらわすブロック図である。

【０１６０】先ず、座標加算回路３３６のＸ方向のスル
ーホール座標加算の動作について説明しよう。座標発生
回路３３６の座標値３３７と２値化回路３２２の出力は
ＡＮＤゲート４０１に接続され、その出力は、加算器４
０２に入力される。そして、その加算結果をラッチ４０
３に入力し、ラッチ４０３の出力は、加算器４０２に入
力されるようになっている。このような構成で、ＡＮＤ
ゲート４０１では、論理積ＡＮＤが取られるが故に、ス
ルーホールが存在する場合の２値化信号が“１”となる
時に、座標値３３７が加算器４０２Ｂに入力されること
になる。一方ラッチ４０３では加算器４０２で加算され
た座標値を記憶した後、記憶した加算結果を加算器４０
２Ａに入力する。加算器４０２では２値化信号が“１”
となる座標値のＡＮＤゲート４０１とラッチ４０３の出
力を順次加算する。

【０１６１】Ｙ方向についても。Ｘ方向と同様であっ
て、座標測長回路の座標値３３８と２値化回路３２２の
出力をＡＮＤゲート４０４に接続し、その出力は、加算
器４０５に入力される。そして、その加算結果は、ラッ
チ４０６に入力し、ラッチ４０６の出力を加算器４０５
に入力する構成により、上記Ｘ方向と同様な動作をおこ
なうことができる。

【０１６２】このような構成により、図１５にでてきた
２値化閾値Ｖ_H21によりスルーホールが存在する２値画
像のＸ方向、Ｙ方向それぞれの座標値を加算できる。

【０１６３】ここで、座標加算回路３３６を動作させる
タイミングについて説明しよう。例えば、スルーホール
が一定のピッチで配列されている場合を想定する。この
場合においては、スルーホールの位置座標は、あらかじ
めフロッピーディスク３４０からの設計データに基づき
スルーホール座標メモリ３４１に所定順に記憶されてい
る。マイクロコンピュター３２８による制御下に、スル
ーホール座標メモリ３４１から所定順に読み出される位
置座標は、座標発生回路３３７からの走査位置座標と、
座標測長回路３３８からのＹ座標とを比較回路３４２で
比較判定され、一致する度に座標加算回路３３６が起動
することになる。

【０１６４】また、スルーホールのピッチが数種類存在
する場合であっても、スルーホール座標メモリ３４１に
スルーホールの位置座標が設計データに基づき記憶され
ている場合は、スルーホールのピッチ如何に拘らず、所
定順に出現するスルーホール各々について、その画像を
処理することが可能となるものである。

【０１６５】（II）スルーホール検査装置での検査方
法の詳細次に、以上述べたことをふまえて、スルーホール検査装
置での検査方法の詳細について説明する。上述のように
シェ−ディング補正回路３１９，３２０，３２１からの
多値化画像信号は、２値化回路３２２，３２３，３２４
各々でそれぞれしきい値Ｖ_H2，Ｖ_H21に基づき、２値化
処理されている。

【０１６６】先ず、図１９を用いてしきい値Ｖ_H2，Ｖ
_H21を最適に設定する方法について説明する。図１９
は、検出画像信号の信号レベルと基板上の状態をあらわ
す模式図、その発生頻度の関係をあらわすヒストグラム
である。

【０１６７】（II-1）ペーストが充填されたスルーホー
ルの場合先ず、ペーストが充填されたスルーホールの場合の欠陥
の識別方法について説明しよう。すなわち、図１９
（ａ）に示すように、被検査回路基板を用い、ラインセ
ンサ３１３ａ，３１３ｂ，３１３ｃ各々からの検出画像
信号（多値化画像信号）からは、回路基板１全体でのそ
の明るさ頻度分布が、スルーホール充填状態検査に先立
って、図１９（ｂ）に示す如くにヒストグラム作成回路
３２５，３２６，３２７各々で求められる。マイクロコ
ンピュ−タ３２８ではその明るさ頻度分布より、図１９
（ｂ）に示すように、回路基板対応の信号レベルＨ_max
と充填物対応の信号レベルＨ_min が求められた上、これ
ら信号レベルＨ_max ，Ｈ_min の関数として、しきい値Ｖ
_H2，Ｖ_H21各々が演算によって最適なものとして設定さ
れているものである。

【０１６８】以上の如くに設定されたしきい値Ｖ_H2，Ｖ
_H21各々によって２値化処理が行われることで、２値化
回路３２２，３２３，３２４からは３種類の２次元２値
化画像信号を得るわけである。

【０１６９】さらに、この画像信号からは、充填物対応
の面積、スルーホール壁面対応の面積および充填物の周
囲長が求められた上、充填状態の良否判定、否と判定さ
れた場合での欠陥識別がおこなわれる。

【０１７０】これら良否判定、欠陥識別について、具体
的に数式を挙げながら説明すれば以下のようである。

【０１７１】図１４では、しきい値Ｖ_H2で２値化処理さ
れた後の、各種充填状態に対する２値画像が２種類示し
た。これら２値画像からは、スル−ホ−ル壁面に対応す
る明るく正反射される部分での面積Ｓ_H201，Ｓ_H202が求
められており、その面積Ｓ_H2 ₀₁，Ｓ_H202の判定をおこな
うことによって、不足欠陥あるいは基板凹凸欠陥を検出
する。

【０１７２】なお、本実施例では、しきい値はＶ_H2一種
類の場合で説明したが、検出方向が異なる毎に、検出画
像の信号レベルがそれぞれ異なる場合は、図１９に示す
演算により、各々異なったしきい値を設けてもよい。

【０１７３】また、図１５で、しきい値Ｖ_H21で２値化
処理された後の、各種充填状態に対する２値画像を示し
たが、これら２値画像からはスル−ホ−ル充填物の面積
（斜線表示）Ｓ_H21およびその周囲長ｌ₂₁およびスル−
ホ−ル充填物の中心座標位置ＸＬ₂₁，ＹＬ₂₁を求めて、
欠陥判定と欠陥種別の識別がおこなうものである。

【０１７４】具体的には、欠陥判定と欠陥種別の識別
は、正常充填状態をしきい値Ｖ_H2，Ｖ_H21で２値化した
場合での面積Ｓ_H20 ，Ｓ_H210 および周囲長をｌ₂₁ ，ス
ル−ホ−ル充填物の中心位置ＸＬ₂₁₀，ＹＬ₂₁₀を基準値
として、図１４，図１５に判定例として示すように、以
下の如くに判定される。

【０１７５】２方向から斜方偏光照明・斜方偏光照明検
出の場合には、正常…Ｓ_H2＜Ｓ_H20 不足および基板凹凸…Ｓ_H201＞Ｓ_H20 であり、一方、斜方偏光照明・上方偏光検出の場合に
は、スルーホールの正常…Ｓ_H21≒Ｓ_H210，Ｓ_H21／ｌ₂₁ ²≒
Ｓ_H210／ｌ₂₁ ²≒１／４π＝0.0796 にじみ…Ｓ_H21＞Ｓ_H210 スルーホール無し…Ｓ_H21≒０異物付着・混入…Ｓ_H21／ｌ₂₁ ²＜１／４π 飛散欠陥…Ｓ_H21／ｌ₂₁ ²＜１／４π 位置ずれ…ＸＬ₂₁＞ＸＬ₂₁₀，ＹＬ₂₁＞ＹＬ₂₁₀ である。

【０１７６】（II-2）貫通されたスルーホールの場合次に、貫通されたスルーホールの場合の欠陥の識別方法
について説明しよう。貫通スルーホールを検出する場合
においても、上記（II-1）の説明と同様に、シェ−ディ
ング補正回路３１９からの多値化画像信号は２値化回路
３２２でしきい値Ｖ_H22にもとづき２値化処理をおこな
うことで、２次元２値化画像信号が得ることができる。
この画像信号からはさらに、スルーホール貫通部対応の
面積、および周囲長が求めた上、スルーホール部の良否
判定、否と判定された場合での欠陥識別をおこなう。

【０１７７】これら良否判定、欠陥識別について、具体
的に説明すれば以下のようである。すなわち、図１６
で、しきい値Ｖ_H22で２値化処理された後の、スルーホ
ール部に対する２値画像が示したように、これら２値画
像からはスル−ホ−ルの面積（斜線表示）Ｓ_H22および
その周囲長ｌ₂₂およびスル−ホ−ル充填物の中心位置Ｘ
Ｌ₂₂，ＹＬ₂₂が求められ、それらから、欠陥判定と欠陥
種別の識別がおこなわれる。具体的には、欠陥判定と欠
陥種別の識別は、正常充填状態をしきい値Ｖ_H2 ₂で２値
化した場合での面積Ｓ_H220 ，および周囲長をｌ₂₂ ，ス
ル−ホ−ル充填物の中心座標位置ＸＬ₂₂₀，ＹＬ₂₂₀を基
準値として、図１６に判定例として示すように、以下の
如くに判定される。

【０１７８】すなわち、斜方偏光照明・上方偏光検出の
場合には、スルーホールの正常…Ｓ_H22≒Ｓ_H220，Ｓ_H22／ｌ₂₂ ²≒
Ｓ_H220／ｌ₂₂ ²≒１／４π＝0.0796 スルーホール無し…Ｓ_H22≒０カスづまり…Ｓ_H22＜Ｓ_H110，Ｓ_H22／ｌ₂₂ ²＜１／４π 大径…Ｓ_H22＞Ｓ_H220 小径…Ｓ_H22＜Ｓ_H220 穴変形…Ｓ_H22／ｌ₂₂ ²＜１／４π 位置ずれ…ＸＬ₂₂＞ＸＬ₂₂₀，ＹＬ₂₂＞ＹＬ₂₂₀ である。

【０１７９】〔スルーホール検査装置の検査対象、検査
方法のその他の適用例〕上記の説明においては、スルー
ホール検査装置の検査対象を多層セラミック基板に用い
られるグリーンシートと想定しているが、銅箔板等を基
材とするプリント回路基板についても本検査装置を用い
ることができる。この場合は、図１７の対物レンズ３１
２ａ、ラインセンサ３１３ａ、偏光板３１５ａ、の代わ
りに図１０に示す検査方法を用いることにより実現でき
る。すなわち銅箔板等の基材表面は拡散状態でないた
め、落射照明により正反射光を検出することによりスル
ーホール部は黒っぽく、基材部は白っぽく検出でき、本
実施例で述べた欠陥判定方法および位置ずれの検出方法
が適用できる。

【０１８０】また、グリーンシートを積層・焼結後の多
層セラミック基板上と電子部品との接続は、はんだ等に
よっておこなっているが、電子部品との接続部が円形や
正多角形等のパターンの場合は、図１０あるいは図１３
に示した検出方法を用いることにより、位置ずれ検出を
おこなうことができることは明らかである。

【０１８１】

【発明の効果】本発明の電子回路基板の製造方法によれ
ば、スルーホール（貫通穴）、あるいは充填物が充填さ
れているスルーホールを有しているプリント配線基板
の、表裏配線間を接続するスルーホールの位置ずれが小
さい信頼性の高い電子回路基板の製造方法を提供するこ
とができる。

【０１８２】また本発明によれば、位置ずれが生じてい
るスルーホール、あるいはスルーホールに充填物が充填
された後、位置ずれが生じたスルーホールを有している
プリント配線基板を排除し、良品プリント配線基板のス
ルーホールに充填物を充填し、配線パターンを形成し、
良品のプリント配線基板だけを積層・焼結して製造す
る、信頼性の高い電子回路基板の製造方法を提供するこ
とができる。

【０１８３】次に、本発明のスルーホールの検査方法お
よび検査装置によれば、プリント配線基板に形成されて
いる、スルーホール、あるいは充填物が充填されている
スルーホールの位置ずれを高速、高精度に計測出来るよ
うにしたスルーホールの検査方法および検査装置を提供
することができる。

【０１８４】また本発明によれば、プリント配線基板に
形成されている、スルーホール（貫通穴）、あるいは充
填物が充填されているスルーホールの、良品スルーホー
ルと欠陥スルーホールを識別して検査し、良品スルーホ
ールの位置ずれを高精度に計測できるようにしたスルー
ホールの検査方法および装置を提供することができる。
さらに本発明によれば、貫通スルーホールを有するプ
リント配線基板を検査する場合に、基板を平坦に保持し
て、検査しうる電子回路基板の検査方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント配線基板から電子回路基板が
できるまでの製造工程の一例を模式的に示した流れ図で
ある。

【図２】図１に示した製造工程を説明するフローチャー
ト図である。

【図３】スルーホール２が形成されたグリーンシート１
の平面図である。

【図４】スクリーンマスク５ｂとグリーンシート４に位
置合せをしている様子を模式的に示す斜視図である。

【図５】Ｘ方向のスルーホールの位置ずれ量と発生する
頻度の関係をあらわすグラフであり（導体ペースト充填
工程における）、横軸にＸ方向の位置ずれ量、縦軸に頻
度を示している。

【図６】グリーンシートを積層している途中を側面から
みた図であり、ｎ層目のグリーンシートＧＶ₁上にｎ＋
１層目グリーンシートＧＶ₂を、また、ｎ＋１層目グリ
ーンシートＧＶ₂の上にｎ＋２層目グリーンシートＧＶ₃
を積層していることを示している。

【図７】Ｘ方向のスルーホールの位置ずれ量と発生する
頻度の関係をあらわすグラフであり（積層工程におけ
る）、横軸にＸ方向の位置ずれ量、縦軸に頻度を示して
いる。

【図８】上方からの偏光照明・偏光検出（落射照明、リ
ング状照明を含む）の場合と、斜方偏光照明・偏光検出
の場合とを対比して、その画像検出方式の模式図、画像
信号の線図、基板の断面図を表形式にまとめた図であ
る。

【図９】スルーホール（貫通穴）が充填されている場合
と充填されていない場合とを対比して、上方からの偏光
照明と片側からの斜方偏光照明に分けて、その画像信号
の線図と２値画像によるスルーホールの投影図を、信号
と投影図のずれを説明するために表形式にまとめた図で
ある。

【図１０】上方偏光照明・偏光検出する場合の光学検査
装置の要部の斜視図と光学検査装置から検出される欠陥
を列挙した図である。

【図１１】上方偏光照明・偏光検出する場合に、導体ペ
ーストを充填したスルーホールの様子の、充填状態、画
像信号、２値画像、判定例を、正常なケースとそれぞれ
の欠陥ケースのときに、表形式で比較できるようにした
模式図である。

【図１２】上方偏光照明・偏光検出する場合に、貫通ス
ルーホールの様子の、充填状態、画像信号、２値画像、
判定例を、正常なケースとそれぞれの欠陥ケースのとき
に、表形式で比較できるようにした模式図である。

【図１３】斜方偏光照明・偏光検出する場合の光学検査
装置の要部の斜視図と光学検査装置から検出される欠陥
を列挙した図である。

【図１４】斜方偏光照明・偏光検出する場合に、導体ペ
ーストを充填したスルーホールの様子の、充填状態、画
像信号、２値画像、判定例を、正常なケースと基板の凹
凸が不足したときに、表形式で比較できるようにした模
式図である。

【図１５】斜方偏光照明・偏光検出する場合に、導体ペ
ーストを充填したスルーホールの様子の、充填状態、画
像信号、２値画像、判定例を、正常なケースとそれぞれ
の欠陥ケースのときに、表形式で比較できるようにした
模式図である。

【図１６】斜方偏光照明・偏光検出する場合に、貫通ス
ルーホールの様子の、充填状態、画像信号、２値画像、
判定例を、正常なケースとそれぞれの欠陥ケースのとき
に、表形式で比較できるようにした模式図である。

【図１７】本発明に係るスル−ホ−ル検査装置の構造と
動作とその関連を模式的にブロック図として示し、特に
光学的な要部を拡大して示した図である。

【図１８】本発明に係るスル−ホ−ル検査装置の構成の
内で、座標加算回路３３６の回路構成をあらわすブロッ
ク図である。

【図１９】検出画像信号の信号レベルと基板上の状態を
あらわす模式図、その発生頻度の関係をあらわすヒスト
グラムである。

【図２０】貫通されたスルーホールを有するグリーンシ
ートを平坦にする条件を対比して示したグリーンシート
と吸着ホルダの断面図である。

【図２１】積層焼結後の多層配線基板の断面図である。

【図２２】スルーホールのある配線基板の断面図とそれ
を照明することよって得られる画像信号と検出画像を対
比して示した図である。

【符号の説明】

１…グリーンシート、２…スルーホール、３…光学検査
装置、５…導体充填印刷機、６…導体ペーストが充填さ
れたグリーンシート、７…光学検査装置、９…回路パタ
ーン印刷機、１０…回路パターンが印刷されたグリーン
シート、１１…光学検査装置、１３…積層工程、１５…
焼結炉、１６…多層セラミック、１７…光学検査装置、
２０…電子回路基板、３０１…回路基板、３１０ａ，３
１０ｂ…点光源、３１１ａ，３１１ｂ…コンデンサレン
ズ、３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ…対物レンズ、３１
３ａ，３１３ｂ，３１３ｃ…ラインセンサ、３１４ａ，
３１４ｂ，３１５ａ，３１５ｂ，３１５ｃ…偏光板、３
１６，３１７，３１８…画像検出回路、３１９，３２
０，３２１…シェーディング補正回路、３２２，３２
３，３２４…２値化回路、３２８…マイクロコンピュタ
ー、３２９…輪郭抽出回路、３３０，３３１１，３３１
２…投影分布作成回路、、３３２，３３３，３３４，…
面積算出回路、３３５…周囲長算出回路、３３６…座標
加算回路、３３７…座標発生回路、３３８…座標測長回
路、３４１…スルーホール座標メモリ、３４３，３４
４，３４５，３４６，３４７…比較回路、３４８…判定
結果メモリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者星史郎神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立製作所汎用コンピュータ事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スルーホールを利用して基板の表裏の配
線を電気的に接続して形成される電子回路基板の製造方
法において、前記電子回路基板を多層にして形成する場合に、その電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射
して測定される画像信号を検出する手段と、位置ずれ補
正量を算出する手段と、その位置ずれ補正量に基づいて
電子回路基板の位置合わせをおこなう手段とを有し、前記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電
子回路基板に光を照射し、前記光を照射して測定される画像信号を検出する手段に
よって、前記光を照射して測定される画像信号を検出
し、前記位置ずれ補正量を算出する手段によって、前記画像
信号により前記電子回路基板間の前記スルーホールの位
置ずれ補正量を算出し、前記電子回路基板の位置合わせをおこなう手段によっ
て、前記算出された位置ずれ補正量に基づいて電子回路
基板間の位置合わせをおこなうことを特徴とする電子回
路基板の製造方法。
【請求項２】スルーホール加工工程、スルーホールに
充填物を充填する工程、スルーホールに充填物を充填
後、前記マスクによって回路パターンを形成する工程の
少なくともこれらの内の一つの工程を経過後に、前記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電
子回路基板に光を照射し、前記光を照射して測定される画像信号を検出する手段に
よって、前記光を照射して測定される画像信号を検出
し、その画像信号から、各々の工程におけるスルーホールの
位置ずれ量を検出し、前記位置ずれ補正量を算出する手段によって、検出され
た位置ずれ量から、多層に形成される前記電子回路基板
間どうしの位置ずれ誤差が最小になるように位置ずれ補
正量を算出し、前記電子回路基板の位置合わせをおこなう手段によっ
て、前記算出された位置ずれ補正量に基づいて前記電子
回路基板間の位置合わせをおこなうことを特徴とする請
求項１記載の電子回路基板の製造方法。
【請求項３】スルーホールを利用して基板の表裏の配
線を電気的に接続して形成される電子回路基板の製造方
法において、その電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射
して測定される画像信号を検出する手段と、位置ずれ補
正量を算出する手段と、その位置ずれ補正量に基づいて
電子回路基板とそれをパターン化するためのマスクの位
置合わせをおこなう手段とを有し、スルーホール加工工程、スルーホールに充填物を充填す
る工程、スルーホールに充填物を充填後、前記マスクに
よって回路パターンを形成する工程の少なくともこれら
の内の一つの工程を経過後に、前記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電
子回路基板に光を照射し、前記光を照射して測定される画像信号を検出する手段に
よって、前記光を照射して測定される画像信号を検出
し、その画像信号から、各々の工程におけるスルーホールの
位置ずれ量を検出し、前記位置ずれ補正量を算出する手段によって、検出され
た位置ずれ量から、設計基準スルーホール位置またはス
ルーホールやパターンを形成するマスクのスルーホール
位置との位置ずれ誤差が最小になるように位置ずれ補正
量を算出し、前記電子回路基板とそのマスクとの位置合わせをおこな
う手段によって、前記算出された位置ずれ補正量に基づ
いて、この電子回路基板とそのマスクとの位置合わせを
おこなうことを特徴とする電子回路基板の製造方法。
【請求項４】配線を有して形成される電子回路基板の
製造方法において、その電子回路基板の配線に電気的に接続して電子回路部
品を搭載する場合に、前記電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射
して測定される画像信号を検出する手段と、位置ずれ補
正量を算出する手段と、その位置ずれ補正量に基づいて
電子回路基板と電子回路部品の位置合わせをおこなう手
段とを有し、前記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電
子部品が搭載される前記電子回路基板に光を照射し、前記光を照射して測定される画像信号を検出する手段に
よって、前記光を照射して測定される画像信号を検出
し、その画像信号から、電子回路部品の位置ずれ量を検出
し、前記位置ずれ補正量を算出する手段によって、検出され
た位置ずれ量から、その各々の電子部品の所定の搭載位
置との位置ずれ誤差が最小になるように位置ずれ補正量
を算出し、前記電子回路基板と電子回路部品の位置合わせをおこな
う手段によって、前記算出された位置ずれ補正量に基づ
いて、この電子回路基板とそれに搭載される電子回路部
品との位置合わせをおこなうことを特徴とする電子回路
基板の製造方法。
【請求項５】スルーホールを利用して基板の表裏の配
線を電気的に接続して形成される電子回路基板の製造方
法において、その電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射
して測定される画像信号を検出する手段とを有し、スルーホール加工工程、スルーホールに充填物を充填す
る工程、スルーホールに充填物を充填後、前記マスクに
よって回路パターンを形成する工程があって、前記各々の工程において許容できるスルーホール位置ず
れ量を定めておき、前記工程の少なくともこれらの内の一つの工程を経過後
に、前記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電
子回路基板に光を照射し、前記光を照射して測定される画像信号を検出する手段に
よって、前記光を照射して測定される画像信号を検出
し、その画像信号から、各々の工程におけるスルーホール位
置ずれ量を検出し、前記検出されたスルーホール位置ずれ量が前記各々の工
程において許容できるスルーホール位置ずれ量よりも大
きくなった電子回路基板を排除して、前記スルーホール
位置ずれ量が許容範囲内にある電子回路基板のみを後の
工程に用いることを特徴とする電子回路基板の製造方
法。
【請求項６】スルーホールを利用して基板の表裏の配線
を電気的に接続して形成される電子回路基板のスルーホ
ール検査方法において、そのスルーホールが貫通されたものである場合に、その電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射
して測定される画像信号を検出する手段とを有し、前記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電
子回路基板に上方または斜上方より光を照射し、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射するこ
とによって測定される画像信号を光が照射された地点の
上方または斜め上方より検出し、予め正常なスルーホールにおける画像信号のしきい値Ｖ
_H11と、基準位置が定められていて、その画像信号のしきい値Ｖ_H11と、基準位置に基づき、前記検出されたスルーホールの面積をＳ_H11、周囲長ｌ
₁₁としたときに、これら面積Ｓ_H11、周囲長ｌ₁₁、基準位置に基づいて、スルーホール無し欠陥、カスづまり欠陥、大径欠陥、小
径欠陥、穴変形欠陥という状態にある欠陥スルーホール
の欠陥種別を識別された状態で検出し、または、正常なスルーホールとの位置ずれを検出される
ようにしたことを特徴とするスルーホール検査方法。
【請求項７】前記電子回路基板に光を照射する手段に
よって、前記電子回路基板に上方または斜上方より光を
照射する方法において、上方または斜上方より直線偏光
照明光により照射した状態で、その直線偏光照明光の偏
光方向と同一の方向の偏光成分が遮光された状態にあ
り、かつ、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射
することによって測定される画像信号を光が照射された
地点の上方または斜め上方より検出する方法が、その直
線偏光照明光の偏光方向と直交方向の偏光成分の光によ
って上方または斜め上方より検出することを特徴とする
請求項６記載のスルーホール検査方法。
【請求項８】スルーホールを利用して基板の表裏の配線
を電気的に接続して形成される電子回路基板のスルーホ
ール検査方法において、そのスルーホールに電気伝導性物質が充填されている場
合に、その電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射
して測定される画像信号を検出する手段とを有し、前記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電
子回路基板に上方または斜上方より光を照射し、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射するこ
とによって測定される画像信号を光が照射された地点の
上方または斜め上方より検出し、予め正常なスルーホールにおける画像信号のしきい値Ｖ
_H1と、基準位置が定められていて、その画像信号のしきい値Ｖ_H1と、基準位置に基づき、前記検出されたスルーホールの面積をＳ_H1、周囲長ｌと
したときに、これら面積Ｓ_H1、周囲長ｌ₁、基準位置に基づいて、にじみ欠陥、スルーホール無し欠陥、異物混入欠陥、飛
散欠陥、状態にある欠陥スルーホールの欠陥種別を識別
された状態で検出し、または、正常なスルーホールとの位置ずれを検出される
ようにしたことを特徴とするスルーホール検査方法。
【請求項９】前記電子回路基板に光を照射する手段に
よって、前記電子回路基板に上方または斜上方より光を
照射する方法において、上方または斜上方より直線偏光
照明光により照射した状態で、その直線偏光照明光の偏
光方向と同一の方向の偏光成分が遮光された状態にあ
り、かつ、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射
することによって測定される画像信号を光が照射された
地点の上方または斜め上方より検出する方法が、その直
線偏光照明光の偏光方向と直交方向の偏光成分の光によ
って上方または斜め上方より検出することを特徴とする
請求項８記載のスルーホール検査方法。
【請求項１０】スルーホールを利用して基板の表裏の配
線を電気的に接続して形成される電子回路基板のスルー
ホール検査方法において、そのスルーホールに電気伝導性物質が充填されている場
合に、その電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射
して測定される画像信号を検出する手段とを有し、前記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電
子回路基板に斜上方より光を照射し、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射するこ
とによって測定される画像信号を光が照射された地点の
斜め上方より検出し、予め正常なスルーホールにおける画像信号のしきい値Ｖ
_H1と、基準位置が定められていて、その画像信号のしきい値Ｖ_H2に基づき、前記検出されたスルーホールの面積をＳ_H2としたとき
に、この面積Ｓ_H2に基づいて、その電子回路基板の凹凸欠陥、前記スルーホールに充填
された電気伝導性物質の不足欠陥を検出するしたことを
特徴とするスルーホール検査方法。
【請求項１１】前記電子回路基板に光を照射する手段
によって、前記電子回路基板に斜上方より光を照射する
方法において、斜上方より直線偏光照明光により照射し
た状態で、その直線偏光照明光の偏光方向と同一の方向
の偏光成分が遮光された状態にあり、かつ、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射
することによって測定される画像信号を光が照射された
地点の斜め上方より検出する方法が、その直線偏光照明
光の偏光方向と直交方向の偏光成分の光によって、斜め
上方より検出することを特徴とする請求項１０記載のス
ルーホール検査方法。
【請求項１２】スルーホールを利用して基板の表裏の配
線を電気的に接続して形成される電子回路基板のスルー
ホール検査装置において、そのスルーホールが貫通されたものである場合に、その電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射
して測定される画像信号を検出する手段とを有し、前記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電
子回路基板に上方または斜上方より光を照射し、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射するこ
とによって測定される画像信号を光が照射された地点の
上方または斜め上方より検出し、予め正常なスルーホールにおける画像信号のしきい値Ｖ
_H11と、基準位置が定められていて、その画像信号のしきい値Ｖ_H11と、基準位置に基づき、前記検出されたスルーホールの面積をＳ_H11、周囲長ｌ
₁₁としたときに、これら面積Ｓ_H11、周囲長ｌ₁₁、基準位置に基づいて、スルーホール無し欠陥、カスづまり欠陥、大径欠陥、小
径欠陥、穴変形欠陥という状態にある欠陥スルーホール
の欠陥種別を識別された状態で検出し、または、正常なスルーホールとの位置ずれを検出するこ
とを特徴とするスルーホール検査装置。
【請求項１３】前記電子回路基板に光を照射する手段
によって、前記電子回路基板に上方または斜上方より光
を照射するときに、上方または斜上方より直線偏光照明
光により照射した状態で、その直線偏光照明光の偏光方
向と同一の方向の偏光成分が遮光された状態にあり、かつ、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射
することによって測定される画像信号を光が照射された
地点の上方または斜め上方より検出するときに、その直
線偏光照明光の偏光方向と直交方向の偏光成分の光によ
って上方または斜め上方より検出することを特徴とする
請求項１２記載のスルーホール検査装置。
【請求項１４】スルーホールを利用して基板の表裏の配
線を電気的に接続して形成される電子回路基板のスルー
ホール検査装置において、そのスルーホールに電気伝導性物質が充填されている場
合に、その電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射
して測定される画像信号を検出する手段とを有し、前記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電
子回路基板に上方または斜上方より光を照射し、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射するこ
とによって測定される画像信号を光が照射された地点の
上方または斜め上方より検出し、予め正常なスルーホールにおける画像信号のしきい値Ｖ
_H1と、基準位置が定められていて、その画像信号のしきい値Ｖ_H1と、基準位置に基づき、前記検出されたスルーホールの面積をＳ_H1、周囲長ｌと
したときに、これら面積Ｓ_H1、周囲長ｌ₁、基準位置に基づいて、にじみ欠陥、スルーホール無し欠陥、異物混入欠陥、飛
散欠陥、状態にある欠陥スルーホールの欠陥種別を識別
された状態で検出し、または、正常なスルーホールとの位置ずれを検出するこ
とを特徴とするスルーホール検査装置。
【請求項１５】前記電子回路基板に光を照射する手段
によって、前記電子回路基板に上方または斜上方より光
を照射するときに、上方または斜上方より直線偏光照明
光により照射した状態で、その直線偏光照明光の偏光方
向と同一の方向の偏光成分が遮光された状態にあり、かつ、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射
することによって測定される画像信号を光が照射された
地点の上方または斜め上方より検出するときに、その直
線偏光照明光の偏光方向と直交方向の偏光成分の光によ
って上方または斜め上方より検出することを特徴とする
請求項１４記載のスルーホール検査装置。
【請求項１６】スルーホールを利用して基板の表裏の配
線を電気的に接続して形成される電子回路基板のスルー
ホール検査装置において、そのスルーホールに電気伝導性物質が充填されている場
合に、その電子回路基板に光を照射する手段と、その光を照射
して測定される画像信号を検出する手段とを有し、前記電子回路基板に光を照射する手段によって、前記電
子回路基板に斜上方より光を照射し、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射するこ
とによって測定される画像信号を光が照射された地点の
斜め上方より検出し、予め正常なスルーホールにおける画像信号のしきい値Ｖ
_H1と、基準位置が定められていて、その画像信号のしきい値Ｖ_H2に基づき、前記検出されたスルーホールの面積をＳ_H2としたとき
に、この面積Ｓ_H2に基づいて、その電子回路基板の凹凸欠陥、前記スルーホールに充填
された電気伝導性物質の不足欠陥を検出することを特徴
とするスルーホール検査装置。
【請求項１７】前記電子回路基板に光を照射する手段
によって、前記電子回路基板に斜上方より光を照射する
ときに、斜上方より直線偏光照明光により照射した状態
で、その直線偏光照明光の偏光方向と同一の方向の偏光
成分が遮光された状態にあり、かつ、前記画像信号を検出する手段によって、光を照射
することによって測定される画像信号を光が照射された
地点の斜め上方より検出するときに、その直線偏光照明
光の偏光方向と直交方向の偏光成分の光によって、斜め
上方より検出することを特徴とする請求項１６記載のス
ルーホール検査装置。
【請求項１８】貫通されたスルーホールの電子回路基
板を検査する電子回路基板検査方法において、その電子回路基板の一面から大気を吸引する手段を有
し、前記電子回路基板を保持する吸着ホルダに電子回路基板
を搭載し、それと相対向する電子回路基板の面にシートを載せて、その電子回路基板の一面から大気を吸引した後に、その電子回路基板を検査することを特徴とする電子回路
基板の検査方法。
【請求項１９】前記シートが光を透過する部材である
ことを特徴とする請求項１８記載の電子回路基板の検査
方法。