JPS59119245A - 自動位置合わせ装置 - Google Patents

自動位置合わせ装置

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Publication number
JPS59119245A
JPS59119245A JP57226886A JP22688682A JPS59119245A JP S59119245 A JPS59119245 A JP S59119245A JP 57226886 A JP57226886 A JP 57226886A JP 22688682 A JP22688682 A JP 22688682A JP S59119245 A JPS59119245 A JP S59119245A
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JP
Japan
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pattern
detected
flip
flop
image sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP57226886A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Wakabayashi
若林 芳雄
Shinichi Men
眞一 面
Kiyotake Kato
加藤 清毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Electronics Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57226886A priority Critical patent/JPS59119245A/ja
Publication of JPS59119245A publication Critical patent/JPS59119245A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はプリント配線パターンの欠陥を検査する装置に
於いて、被検査パターンの設置位置を正確な位置に自動
的に位置合わせする装置に関するものである。
〔従来技術〕
同一の被検査パターン2つを並べて比較チェックするプ
リント配線パターン欠陥検査装置においては、第1図(
α)に示す様に同一配線パターンが複数個(A、B、C
,D・・・)配列された基板に対して隣接する同一パタ
ーン同志(例えばAとB)の対応点?比較チェックする
ことにより、パターン欠陥の検査が可能なものである。
この装置は、第1図(Alに示す様に複数個の光学検出
部2および3の有する一次元イメージセンサ2αおよび
3αにより、左右のパターン上の微細エリアの対応する
点に着目して各々を検出し、双方のパターンの“有”、
゛無1が相等しい場合を正常、相異なる場合はそのAt
欠陥としている。
以上において着目点の走査は、横方向c以下X方向と称
す)は前記−次元イメージセンサ2α。
3bの走査クロックで行ない、縦方向C以下y方向と称
す)については、被検基板1のy方向送りにより行なう
。このような比較チェック方式においては、被検パター
ンA、B・・・は基板上で縦、横方向ともに正確な間隔
寸法で作製されていることを前提としており、イメージ
センサ2α。
3αは被検パターンの横方向配列ピッチに等しい間隔て
簡°かれることが必要である。さらにイメ−ジセンサ2
α、5αの配列について言えば、両者は正確にX軸(ま
たはX軸と平行な軸)上におかれかつこれに対する被検
パターンの位置設定としてその傾き角θ(二つの被検パ
ターンA。
Bの対応点を結ぶ直線とX軸とのなす角)を零に合わせ
ることが必要条件である。
従来は被検基板の左右に第1図(α)に示す如く、x動
方向に基準線マーカーMおよびAを設け、この位置を別
に光学検出部側に設けた基準位置検出器6および7によ
り検出し、その結果制御装置4からの指令で各々のy軸
方向位置が左右で等しくなる様被検基板1を測定テーブ
ル5を構成するX−Y送υ機構5h上の回転テーブル5
αにより回転させ傾き合わせを行なっていた。しかしこ
のような方式では、祖検基板1の左右にマーカ1iおよ
びNが必要なこと、前記したイメージセンサ2αI3α
と対物レンズ2h、5bを備えた光学検出部2および3
側に基準位置検出器2個が必要なこと、またパターンの
独別変更等で前記マーカ位i礎が変わった場合にはその
都にこれおよび7の位置も再設定する必要があること等
のため、機構が複雑となりかっ、取り扱いが不便であっ
た。ここで特に基準位置検出器6.7の位置設定Fi加
々行なわれなければならず、高精度を要するので、極め
て不便であった。そこで単純な機構でかっ、簡単に精度
よく被検パターンの位置合わせのできる方法の開発が望
まれていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は被検パターンを検出光学系に対して精度
良くかつ簡易に位置合わせできるプリント基板自動位置
合わせ装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
いま仮にイメージセンサ2αおよびRiz自体により被
検パターンの傾きが検出できれば、上記した基準線マー
カーの設定はもちろん、これを検出するだめの基準位置
検出器の設定も必要がなくなり、前述した欠点は排除で
きるはずである。
本発明は本来のパターン欠陥を検出する検出光学部2お
よび3を用いて、被検パターンA、 Bの相互位置関係
を検出することによシ、被検基板の自動位置合わせを行
なうことを要点とする。
被検パターンは各種のパターン要素で構成されており、
各要素の方間、長さは種々雑多あるので、予め傾き角検
出に有利なパターン要素として、第2図に示す様にX軸
に平行な長手方向を持つ長方形状の対応する裡検物のパ
ターン要素A、Bf選定する。この方法は予め目視等に
より選定した要素の基板上の座標データを記憶しておき
、この座標データにより光学検出部の視野中心付近へこ
のパターン要素α、bを移動しておく。いま第2図に示
す様にパターン要素ABの各々の下方エッヂEα とE
bがy方向にiだけずれてしるものとする。ここで第1
図に示す測定テーブル5をy軸方向下方へ、微小ステッ
プ(イメージセンサ視野2町、3α1の各絵素長に等し
い単位長さ)づつ送って行く時イメージセンサ2α、3
αの映像は第2図(α)〜rC+に示す様に変化して行
く。すなわちイメージセンサ視野2α、。
3町内の各絵素の“明″又は“暗″(パターン”有1又
はパターン“無”に対応)が図中に“1#又は“0#で
示される様に変化して行く。第2図中(α)はエッヂE
αおよびEh検出前の状態、(hlは左側イメージセン
サ2αがエッヂEαを検出した時の状態、(C1は右側
イメージセンサ3aがエッヂEhを検出した時の状態を
示す。エッヂ検出の判定条件としては、ff111定テ
ーブルy軸方向送りの1ステップ手前でパターン無(“
0つであった点が今回パターン“有”C”1#)となる
ことが必要であるが、これがイメージセンサ視野内の複
数絵素“n個以上1に対して同時に成立した時エッヂ検
出とする。片方のイメージセンサでエッチを検出してか
ら他方のイメージセンサでエッチを検出する迄のy軸方
向送りtが、左右の被検パターンのy軸方向オフセット
値ΔYに等しくなる。dの値が求まれば、傾き角θは下
式により容易に求まり、このθの値を零とする様基板位
醤を回転させれば良い。
θ=5.n一旦 を 但しtは被検パターンA、Bの横配列間隔寸法 前述の“九個以上″については原理上ではこれを“1個
以上″としてもかまわないが、1個の場合、パターンの
凹凸状の欠陥がエッチ上にある場合誤検出のおそれがあ
るので、′n個”は適当な複数個に設定した方が良い。
またもともと轢き角θは小さく taミルで約1710
以下程度であるので、エッヂ検出絵素も多数個同時に発
生する。
ここで検出したオフセットiの値は、±1ピット(±1
ステップ)以下の誤差を含んでいる。
この誤差を許容レベル以下におさえるため、光学検出部
2および3の絵素検出分解能を最終的なパターン欠陥検
査性能上の分解能よりも充分高くしておく必要があるが
、実際のパターン欠陥検査製筒に於ても、絵素検出分解
能が充分高くなっており間覇はない。
〔発明の実施例〕
本発明の実施例プリント基板自動位置合わせ装置のブロ
ック図を第3図に示す。被検パターンの映像を対物レン
ズ2b(5b)  により一次元イメージセンサ2a(
3α)上に結像させる。−次元イメージセンサ2a(3
α)に入ったX軸方向−ラインの映像情報は各絵素毎の
明かるさデータとして、左から右に順次読出されて、出
力に映像信号(イ)が得られる。一方X−Y送り機構5
bは処理装置12の指令により、−次元イメージセンサ
2α(3α)の1ライン走査毎に同期して、微小ステッ
プづつy軸方向に直線送りされる。これにより、映像信
号(イ)は被検パターン上を通常のTV画面走査等と同
様なX−Y走査がなされる。これを2値化回路8α(9
α)によりグレーレベル(明暗の中間レベル)(ロ)と
比較することにより出力に“1#(明:パターン1有”
)、″0”(暗:パターン“無”)の2値化映像信号(
ハ)を得る。シフトレジスタ8h、 Bc(9h、 9
c)はこの2値化映像信号(ハ)を−次元イメージセン
サ2α(3α)の1ライン走査の時間たけ遅延させるも
ので、結果的にシフトレジスタ8b、 Bc(9h、 
9c)の出力信号に)および(ホけ2値化映像信号(ハ
)に対して各々y軸方向テーブル送りの1ステツプおよ
び2ステツプ手前のデータとなる。実際にはイメージセ
ンサ2α(3α)は1ライン1024ビツトの絵素より
構成させたのでシフトレジスタ8h、 Bc(9h、 
9c)のビット数もこれに合わせ各々1024ビツトと
しである。信号(ハ)、(=l。
&19を各々フリップフロップ群M(9d)に入れて図
に示す接続でゲー) 8e(9g)を通して信号へを得
る。ここで被検パターン要素として、前述のX軸に平行
な直線エッヂ部分Eα(Eb)を選べば信号へか境界点
を示すデータとなる。(”1”の時境界点、“0″の時
境界点でない。) 境界点は本来y軸方向の1ピツト手前で“0′″今回”
1”の点のはずである。しかし前述した様に一次元イメ
ージセンサの絵素分解能を高くとっているので、エッヂ
Eα(Eh)は本来直線のものがミクロの目で見られる
ため実際は、第4図に示す様に凹凸状の線となる。この
ため境界点の検出方法として、y l1ill+方向1
ピット手前ではなく、これを数ビツト手前のデータと比
較させ、かつ、X軸方向については、着目点1ピツトの
みではなく、これの左右を含めた複数ピットについて各
々全て“0”又は″1′が成立することを条件として追
加する。
例えば第3図のフリップフロップ群Bet(qd>にi
−mで着目点を中心のフリップフロップ(図中の口)と
した時、y方向送υの1ステツプ手前の状態0図の下側
の7リツプフロソプに対応)について左右を含めた3ビ
ツトに対して全て“0″が成立し、y方向送りの1ビツ
ト後の状態(図の上側のフリップフロップに対応)につ
いて左右を含めた3ビツトに対して全て“1”が成立し
た時、着目点を境界点と定義すれば信号(へ)が“1#
の時境界点を検出したこととなる。この例ではX軸方向
に3ビツトに全て“0”又は1#が成立した点について
y軸方向2ビット離れた点との“1″、”0″比較をす
ることとなる。実際はこのX軸方向一ビツト、y軸方向
ノ゛ビットについては適当々値を任意に選定できる様な
回路設計としである。この境界点信号の“11の数をX
軸方向の1ライン走査の範囲内でプリセットカウンタB
f(9f)で計数し、これが規定値(“n1個)以上と
なった時、プリセットカウンター8f(9f)fcオー
バフローを発生させ、これでフリップフロップBy(9
y )を11”にセットする。これは境界線を検知した
信号となる。
以上によシ、境界線を高分解能でかっ、安定に検知する
ことができる。以上迄説明したブロックは左側および右
側の光学検出部2および3に各々対応して、各1式づつ
設けてあり、部品番号については後者の方を文中で0内
に記した。
ところでフリップフロップ8gおよび9gにおいて、一
方が”1#となってから他方が“1″となる迄の測定テ
ーブル5のy軸方同送υ量が被検パターン相互間のy軸
方向オフセット値K等しくなるはずである。このオフセ
ット値dを求めるため、フリップフロップ8!If?よ
び9gの出方を排他的オアゲー) 10αに久方し、こ
の出方が′1”の間のみy軸方向測定テーブル送りパル
スとのパルス数ヲケート1ocを通してカウンタ10d
テ計数させれば、この計数値がオフセット値dに等しく
なる。またオフセット方向についてはフリップフロップ
8!Iの出方をDタイプフリップフロップ10Aのデー
タ久方端子(ハ)へ、排他的オアゲート10αの出力を
トリガ端子(T+へ接続すれば、Dタイプフリップフロ
ップIOAの出方はオフセット方向を示す。すなわち、
フリップフロップ8fが先に1ビとなった時これが11
#、そうでない時これが″0”となシ、この1“、′o
1がそのまま被検パターンの左上がり、右上がりの対応
することとなる。このオフセット値およヒオフセット方
向のデータを処理装置11に久方し、これからパターン
の傾き自修正量、修正方向を求めて、パルスモータ制御
/駆動回路12αを通しテ、パルスモータ5cを駆動し
、回転テーブル5cLを動作させ、被検パターンの傾き
を零に調整する。プリセットカウンターBf(9f)と
7リツプフロツフ8!I(9!1)は−次元イメージセ
ンサ2α13αの1ライン走査毎にリセットし、カウン
タ1odおよびDタイプフリップフロップ10Aは測定
チーフルのy軸走査前K リセットしておく。被検パタ
ーン内の着目パターン要素はあらかじめ基板の種類毎に
選定しておき、この基板上の座標値を処理装置内に記憶
しておき、傾き検出前に処理装置の指令により自動で、
必要な着目要素付近へ測定テーブルをXY送りさせてお
くものとする。
以上が本発明の実施例であるが、イメージセンサの映像
信号の品質がノイズ欠陥等を含みあまり良くないので、
実際の回路ではアナログ信号の2値化に於ける。57N
向上策、ディジタル処理部に於ける空間フィルタリング
等によるS/N向上策等を行なっているがこれについて
の詳細記述は省略する。
また、本発明の必要部品の大部分については、本来のパ
ターン欠陥検査として使用する機能。
部品を兼用しており、本発明のためにのみ使用さhる部
品’u参照番号(D 8f、 Bg、 9f、 91.
10cz、 10A。
10c、 10g、 12a、 5a および5cのみ
であり、経済的である。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば被検パターンの自動位
置合わせが精度よく安定に行なうことが可能となり、ま
た被検基板上に基準位置マーカを設ける必要がなくなり
、かっこの基準位置マーカに対する検出器位曾合わせの
必要がなくなるため操作性が非常に向上した等の効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
第1図(α)は被検基板上の被検パターンの配置図、第
1図(blは従来方式に於ける位雪合わせ装置ブロック
図、第2図は左右被検パターンの相互間のオフセット検
出方式説明図、第3図は本発明の一実施例であるプリン
ト基板自動位置合わせ装置実施例のブロック図、第4図
は第2図に於けるエッヂEαの拡大図を示す。 1・・・被検パターン   2,3・・・光学検出部4
・・・制御装置     5・・・測定テーブル8α、
9α・・・2値化回路 8h、 8c、 9h、 9c・・・シフトレジスタ第
 1  口 篤 2 図 箪4図 手続補正書(自発) 事件の表示 昭和57  年特許願第 226886号発明の名称 
 自動位置合せ装置 補正をする者 jmとの即イ 特許出願人 名  称    ′51Qll:1式会ン1 11  
立  製  作  所(ほか  1名) 代   理   人 t  #!Aa書i12頁fg9行目ニ「8f」トアル
な「89」と訂正する。 2、 図面中第3図を添付の第6図のように訂正する。 以上 添付書類の目録

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. パターンの映像を検出する複数の光学検出部、該検出部
    を介してこれから左右のパターンの傾きを検出する回路
    部、映像を走査するための被検基板XY送りテーブルお
    よび検出した傾き角を零に修正動作する回転テーブルを
    有することを特徴とする自動位置合わせ装置。
JP57226886A 1982-12-27 1982-12-27 自動位置合わせ装置 Pending JPS59119245A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57226886A JPS59119245A (ja) 1982-12-27 1982-12-27 自動位置合わせ装置

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JP57226886A JPS59119245A (ja) 1982-12-27 1982-12-27 自動位置合わせ装置

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Publication Number Publication Date
JPS59119245A true JPS59119245A (ja) 1984-07-10

Family

ID=16852118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57226886A Pending JPS59119245A (ja) 1982-12-27 1982-12-27 自動位置合わせ装置

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JP (1) JPS59119245A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112881411A (zh) * 2021-01-20 2021-06-01 江苏方桥智能科技股份有限公司 一种aoi自动光学无损检测设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112881411A (zh) * 2021-01-20 2021-06-01 江苏方桥智能科技股份有限公司 一种aoi自动光学无损检测设备
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