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JP3166984B2 - Inspection method and device for through hole filling condition - Google Patents

Inspection method and device for through hole filling condition

Info

Publication number
JP3166984B2
JP3166984B2 JP11133692A JP11133692A JP3166984B2 JP 3166984 B2 JP3166984 B2 JP 3166984B2 JP 11133692 A JP11133692 A JP 11133692A JP 11133692 A JP11133692 A JP 11133692A JP 3166984 B2 JP3166984 B2 JP 3166984B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
illumination light
defect
conductive material
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP11133692A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05307006A (en
Inventor
峰生 野本
隆典 二宮
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
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11133692A priority Critical patent/JP3166984B2/en
Publication of JPH05307006A publication Critical patent/JPH05307006A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3166984B2 publication Critical patent/JP3166984B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

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、プリント配線基板(セ
ラミック等で形成された配線基板を含む)上に、表裏配
線間等を電気的に接続するために形成されているスル−
ホ−ル各々を検査するためのスルーホール充填状態検査
方法とその装置に係わり、特にスル−ホ−ル各々への充
填物としての電気伝導性物質の欠陥充填状態が、その欠
陥種別が識別可とされた状態で検出されるようにしたス
ルーホール充填状態検査方法とその装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a through-hole formed on a printed wiring board (including a wiring board formed of ceramic or the like) for electrically connecting front and back wirings and the like.
The present invention relates to a through hole filling state inspection method and apparatus for inspecting each hole, and in particular, a defect filling state of an electrically conductive substance as a filler in each through hole and its defect type can be identified. The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting a filled state of through-holes, which are detected in a state where they are set.

【0002】[0002]

【従来の技術】セラミック等から形成されている多層配
線基板においては、基板に形成されている表裏プリント
配線間、または各層プリント配線間の電気的接続のため
に、その基板上には多数のスルーホール(貫通孔)が一
般に形成されており、それらスル−ホ−ル各々には電気
伝導性良好な物質(一般にはタングステンWやモリブデ
ンMb、銅Cu等の金属微粒子)が充填物として充填さ
れることによって、表裏プリント配線間や各層プリント
配線間での電気的接続が図られるものとなっている。と
ころで、セラミック多層配線基板に用いるグリーンシー
トのスル−ホ−ル充填状態検査方法としては、これまで
に、例えば特開昭63−241344号公報に記載の方
法が知られたものとなっている。これによる場合、被検
査基板面は斜方から照明された状態で、被検査基板面か
らの反射光が検出、即ち、その被検査基板面の画像が検
出された上、その画像から抽出された基板と充填物との
明暗コントラストおよび影像からは、スルーホール各々
に対しては充填物の充填状態の欠陥判定が行われるよう
になっている。
2. Description of the Related Art In a multilayer wiring board made of ceramics or the like, a large number of through-holes are formed on the board for electrical connection between front and back printed wirings formed on the board or between printed wirings of each layer. Holes (through-holes) are generally formed, and each of the through-holes is filled with a substance having good electrical conductivity (generally, fine metal particles such as tungsten W, molybdenum Mb, and copper Cu). Thus, electrical connection between front and back printed wirings and between printed wirings of each layer is achieved. By the way, as a method for inspecting the filled state of the through hole of the green sheet used for the ceramic multilayer wiring board, a method described in, for example, JP-A-63-241344 has been known. In this case, while the inspected substrate surface is illuminated obliquely, reflected light from the inspected substrate surface is detected, that is, an image of the inspected substrate surface is detected and extracted from the image. From the contrast between the light and dark and the shadow image between the substrate and the filling material, a defect in the filling state of the filling material is determined for each through hole.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報による場合には、充填物としての金属微粒子表面の一
部分からの正反射光が明るく検出されてしまい、充填物
全体が必ずしも一様に暗く検出され得ない場合があるこ
とから、そのスルーホールでの充填状態が正常であるに
も拘らず、そのスルーホールに充填物不足欠陥等が発生
していると誤検出する虞があったものである。また、こ
のような誤検出を回避すべく、充填物全体が必ずしも一
様に暗く検出されない場合であっても、充填状態が正常
であると許容する場合にはまた、充填物に塵埃等の異物
が付着したり、基材の屑が混入されている場合でも、そ
の欠陥スルーホールを欠陥として検出し得なかったもの
である。このような不具合に加え、上記公報による場合
にはまた、検出された画像中における充填物全体の大き
さの減少を以て、充填物が不足している欠陥スルーホー
ルが検出されていることから、充填状態が正常であると
して許容し得る、やや小さめの直径のスルーホールまで
もが充填物不足欠陥として誤検出されていたものであ
る。
However, in the case of the above publication, specularly reflected light from a part of the surface of the metal fine particles as the filler is detected brightly, and the entire filler is not necessarily uniformly darkened. In some cases, it may be erroneously detected that the through hole has an insufficient filling defect or the like, even though the filling state in the through hole is normal. In order to avoid such erroneous detection, even if the whole filling is not always detected as dark uniformly, if the filling state is permitted to be normal, foreign substances such as dust may be added to the filling. In this case, the defective through-hole could not be detected as a defect even when the substrate was adhered or the substrate was mixed with debris. In addition to such inconveniences, in the case of the above-mentioned publication, since the size of the entire filler in the detected image is reduced, a defective through hole in which the filler is insufficient is detected. Even through holes with a slightly smaller diameter, which can be accepted as normal, have been erroneously detected as insufficient filling defects.

【0004】本発明の第1の目的は、スルーホールの径
に拘らず、スルーホール各々での充填物の充填状態か
ら、異物が充填物に付着、あるいは混入されている異物
付着・混入欠陥、充填物がスルーホール周囲の基板表面
に飛散されている飛散欠陥、充填物がスルーホール上部
から近傍の基板表面にはみ出ているにじみ欠陥、スルー
ホールが形成されていないスルーホール無し欠陥の何れ
かを、欠陥種別が識別された状態で確実に検出し得るス
ルーホール充填状態検査方法とその装置を供するにあ
る。本発明の第2の目的は、スルーホールの径に拘ら
ず、スルーホール各々での充填物の充填状態から、充填
物が不足状態にある不足欠陥、充填物が一部欠落、ある
いは充填物が基板表面より突出状態にある凹凸欠陥の何
れかを、欠陥種別が識別された状態で確実に検出し得る
スルーホール充填状態検査方法とその装置を供するにあ
る。本発明の第3の目的は、スルーホールの径に拘ら
ず、スルーホール各々での充填物の充填状態から、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、不足欠陥、凹凸欠陥の何れかを、欠陥種別が
識別された状態で、しかも経済的に確実に検出し得るス
ルーホール充填状態検査方法とその装置を供するにあ
る。本発明の第4の目的は、スルーホールの径に拘ら
ず、スルーホール各々での充填物の充填状態から、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、不足欠陥、凹凸欠陥の何れかを、欠陥種別が
識別された状態で確実に、しかも速やかに検出し得るス
ルーホール充填状態検査方法とその装置を供するにあ
る。
[0004] A first object of the present invention is to determine whether or not foreign matter is attached to or mixed with a filler in a filling state in each of the through holes, regardless of the diameter of the through hole. Either a scattering defect in which the filler is scattered on the substrate surface around the through hole, a bleeding defect in which the filler protrudes from the upper surface of the through hole to the nearby substrate surface, or a defect without a through hole in which the through hole is not formed. Another object of the present invention is to provide a through hole filling state inspection method and apparatus capable of reliably detecting a defect type in an identified state. A second object of the present invention is to provide a defect in which the filler is in an insufficiency state, a partial lack of the filler, or a lack of the filler, from the filling state of the filler in each through hole, regardless of the diameter of the through hole. It is an object of the present invention to provide a through-hole filling state inspection method and apparatus capable of reliably detecting any of the concavo-convex defects protruding from the substrate surface while the defect type is identified. A third object of the present invention is to provide a method for determining the presence or absence of a foreign matter, a defect, a bleeding defect, a defect without a through-hole, a defect without a through-hole, an irregular defect, regardless of a diameter of a through-hole, from a filling state of a filler in each through-hole. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for inspecting a filled state of through holes which can reliably detect any one of the defects in a state where the type of the defect is identified and economically. A fourth object of the present invention is to provide a method for detecting the presence or absence of a foreign substance, a scattering defect, a bleeding defect, a defect without a through hole, a defect without a defect, an irregularity, regardless of the diameter of the through hole, from the filling state of the filler in each through hole. It is an object of the present invention to provide a through hole filling state inspection method and apparatus capable of reliably and promptly detecting any one of the defects in a state where the defect type is identified.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的は充填
物が充填されてなるスルーホールが多数形成されてなる
回路基板を斜上方より直線偏光照明光により照明した状
態で、該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、且つ該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
り検出した上、該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VH1
もとづき、スルーホールと該スルーホール近傍対応の画
像部分を抽出し、該画像部分より検出された該画像部分
での全体としての面積SH1および周囲長lにもとづき、
異物付着・混入欠陥、飛散欠陥、にじみ欠陥、スルーホ
ール無し欠陥の何れかが欠陥種別が識別された状態で検
出されるに際しては、上記面積S H1 の有無、該面積S H1
の設計値との大小関係、該面積S H1 と周囲長l 2 の比の
設計値との大小関係より、欠陥種別が識別された状態で
検出されることで達成される。また、スルーホール充填
状態検査装置としては、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なる回路基板を斜上方より直線
偏光照明光により照明する照明手段と、該直線偏光照明
光の偏光方向と同一の方向の偏光成分が遮光され、且つ
該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する光学画像検
出手段と、該光学画像検出手段で検出された光学画像よ
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VH1にもとづき、スルーホールと該
スルーホール近傍対応の画像部分を抽出した上、該画像
部分より検出された該画像部分での全体としての面積S
H1および周囲長lにもとづき、該面積S H1 の有無、該面
積S H1 の設計値との大小関係、該面積S H1 と周囲長l 2
の比の設計値との大小関係を判定することによって、
物付着・混入欠陥、飛散欠陥、にじみ欠陥、スルーホー
ル無し欠陥の何れかを欠陥種別が識別された状態で検出
する欠陥検出手段と、を少なくとも含むべく構成するこ
とで達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The first object of the present invention is to provide a circuit board having a large number of through-holes filled with a filling material illuminated by linearly polarized illumination light obliquely from above. A polarization component in the same direction as the polarization direction of the illumination light is shielded, and an optical image of a polarization component in a direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized illumination light is detected from above or obliquely upward, and a through image is obtained from the optical image. Based on a first threshold value V H1 for extracting an image portion corresponding to a normal brightness portion in a hole, a through hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through hole are extracted, and the image portion detected from the image portion is extracted. Based on the total area S H1 and perimeter l at
Foreign matter, contamination defects, scattering defect, bleeding defect, when one of the through-hole without a defect is detected in a state where the defect type is identified, the presence or absence of the area S H1, the area S H1
Of the ratio of the area S H1 to the circumference l 2
In the state where the defect type is identified from the magnitude relationship with the design value
This is achieved by being detected . Further, as the through hole filling state inspection device, an illumination means for illuminating a circuit board formed with a large number of through holes filled with a filler from obliquely upward with linearly polarized illumination light, and a polarization of the linearly polarized illumination light An optical image detecting means for blocking a polarization component in the same direction as the direction and detecting an optical image of a polarization component in a direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized illumination light from above or obliquely upward, and the optical image detection means Based on a first threshold value V H1 for extracting an image portion corresponding to a normal brightness portion in a through hole from the optical image detected in the above, a through hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through hole are extracted. Area S as a whole in the image part detected from the image part
Based on H1 and perimeter l, presence or absence of the area S H1, said surface
The magnitude relationship between the design value of the product S H1 and the area S H1 and the perimeter l 2
Defect detection means for detecting any of foreign matter attachment / mixing defects, scattering defects, blurring defects, and defects without through-holes in a state where the defect type is identified, by determining a magnitude relationship with a design value of the ratio of At least.

【0006】上記第2の目的は、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なる回路基板を斜上方
より照明光により照明した状態で、該照明光の光学画像
を照明光出射側の斜上方より検出した上、該光学画像よ
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VH2、スルーホールと
該スルーホール近傍での照明光が照射されていない部分
対応の画像部分抽出用の第3のしきい値VH3各々にもと
づき、スルーホールと該スルーホール近傍対応の画像部
分を抽出し、該画像部分より検出された該画像部分での
全体としての面積SH2,SH3各々の有無、あるいは該面
積SH2,SH3各々の基準値との大小関係にもとづき、不
足欠陥、凹凸欠陥の何れかが欠陥種別が識別された状態
で検出されることで達成される。また、スルーホール充
填状態検査装置としては、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なる回路基板を斜上方より照
明光により照明する照明手段と、該照明光の光学画像を
照明光出射側の斜上方より検出する光学画像検出手段
と、該光学画像検出手段で検出された光学画像より照明
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VH2、スルーホールと該スル
ーホール近傍での照明光が照射されていない部分対応の
画像部分抽出用の第3のしきい値VH3各々にもとづき、
スルーホールと該スルーホール近傍対応の画像部分を抽
出し、該画像部分より検出された該画像部分での全体と
しての面積SH2,SH3各々の有無、あるいは該面積
H2,SH3各々の基準値との大小関係にもとづき、不足
欠陥、凹凸欠陥の何れかを欠陥種別が識別された状態で
検出する欠陥検出手段と、を少なくとも含むべく構成す
ることで達成される。
A second object of the present invention is to illuminate a circuit board having a large number of through-holes filled with a filler material from an obliquely upward direction with illumination light, and to display an optical image of the illumination light on the illumination light emission side. , A second threshold value V H2 for extracting an image portion corresponding to a wall portion of a through-hole irradiated with illumination light from the optical image, and the illumination light in the vicinity of the through-hole and the through-hole. Is extracted based on each of the third threshold values V H3 for extracting the image portion corresponding to the portion not irradiated with the through hole, and the image portion corresponding to the vicinity of the through hole is extracted, and the image portion detected from the image portion is extracted. State in which any one of the insufficient defect and the irregularity defect is identified based on the presence or absence of each of the areas S H2 and S H3 as a whole, or the magnitude relationship with the reference value of each of the areas S H2 and S H3 Is detected by In is achieved. Further, as the through hole filling state inspection apparatus, an illumination means for illuminating a circuit board having a large number of through holes filled with a filling material with illumination light from obliquely above, and an optical image of the illumination light as illumination light An optical image detecting means for detecting the obliquely upper side of the emission side, and a second threshold value for extracting an image portion corresponding to a wall portion of the through hole irradiated with illumination light from the optical image detected by the optical image detecting means. V H2 , based on each of the third threshold values V H3 for extracting an image portion corresponding to a through hole and a portion of the vicinity of the through hole where illumination light is not irradiated,
A through-hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through-hole are extracted, and the presence or absence of each of the areas SH2 and SH3 as a whole in the image portion detected from the image portion, or each of the areas SH2 and SH3 This is achieved by including at least a defect detection unit that detects any of a missing defect and a concave / convex defect in a state where the defect type is identified based on a magnitude relationship with a reference value.

【0007】上記第3の目的は、上記異物付着・混入欠
陥、飛散欠陥、にじみ欠陥、スルーホール無し欠陥に係
るスルーホール充填状態検査と、上記不足欠陥、凹凸欠
陥に係るスルーホール充填状態検査とが、相前後して時
分割に行われることで達成される。また、スルーホール
充填状態検査装置としては、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なる回路基板を斜上方より
照明光、直線偏光照明光の何れかにより選択的に照明す
る照明手段と、該照明光の光学画像、該直線偏光照明光
の偏光方向と同一の方向の偏光成分が遮光され、且つ該
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
画像の何れかを照明光出射側の斜上方より選択的に検出
する光学画像検出手段と、該光学画像検出手段で検出さ
れた上記照明光の光学画像より不足欠陥、凹凸欠陥の何
れかを欠陥種別が識別された状態で検出する一方、上記
偏光成分の光学画像より異物付着・混入欠陥、飛散欠
陥、にじみ欠陥、スルーホール無し欠陥の何れかを欠陥
種別が識別された状態で検出する欠陥検出手段と、を少
なくとも含むべく構成することで達成される。
[0007] The third object is to inspect the filling state of through-holes relating to the foreign matter adhering / mixing defect, the scattering defect, the bleeding defect, and the defect having no through-hole, and the inspection of the through-hole filling state relating to the insufficient defect and the irregularity defect. Are achieved in a time-sharing manner in succession. Further, as the through-hole filling state inspection device, an illuminating means for selectively illuminating a circuit board having a large number of through-holes filled with a filling material from obliquely above with either illumination light or linearly polarized illumination light. And an optical image of the illumination light, a polarization component in the same direction as the polarization direction of the linearly polarized illumination light is shielded, and any one of an optical image of a polarization component in a direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized illumination light. An optical image detecting means for selectively detecting the obliquely upper part of the illumination light emitting side, and a defect type of any of the insufficient defect and the irregularity defect is identified from the optical image of the illumination light detected by the optical image detecting means. A defect detection means for detecting any one of a foreign matter attachment / mixing defect, a scattered defect, a blurred defect, and a defect without a through hole from the optical image of the polarized light component in a state where the defect type is identified. It is accomplished by configuring to include the at Ku.

【0008】上記第4の目的は、同じく上記異物付着・
混入欠陥、飛散欠陥、にじみ欠陥、スルーホール無し欠
陥に係るスルーホール充填状態検査と、上記不足欠陥、
凹凸欠陥に係るスルーホール充填状態検査とが、同時に
並行して行われることで達成される。また、スルーホー
ル充填状態検査装置としては、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なる回路基板を斜上方よ
り直線偏光照明光により照明する照明手段と、該直線偏
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、且つ該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する第
1の光学画像検出手段と、該画像検出に並行して該直線
偏光照明光の光学画像を照明光出射側の斜上方より検出
する第2の光学画像検出手段と、上記第1の光学画像検
出手段で検出された光学画像より異物付着・混入欠陥、
飛散欠陥、にじみ欠陥、スルーホール無し欠陥の何れか
を欠陥種別が識別された状態で検出する一方、上記第2
の光学画像検出手段で検出された光学画像より不足欠
陥、凹凸欠陥の何れかを欠陥種別が識別された状態で検
出する欠陥検出手段と、を少なくとも含むべく構成する
ことで達成される。
[0008] The fourth object is the same as above.
Inspection of through-hole filling state for mixed defects, scattering defects, blurring defects, defects without through-holes,
This is achieved by performing the inspection of the through hole filling state relating to the irregularity defect at the same time in parallel. Further, as the through hole filling state inspection device, an illumination means for illuminating a circuit board formed with a large number of through holes filled with a filler from obliquely upward with linearly polarized illumination light, and a polarization of the linearly polarized illumination light A first optical image detecting means for blocking a polarization component in the same direction as the direction and detecting an optical image of a polarization component in a direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized illumination light from above or obliquely upward; A second optical image detecting means for detecting an optical image of the linearly polarized illumination light from an obliquely upper side of the illumination light emitting side in parallel with the detection, and a foreign matter adhering from the optical image detected by the first optical image detecting means.・ Mixed defects,
While any one of the scattering defect, the bleeding defect, and the defect without through hole is detected in a state where the defect type is identified, the second defect is detected.
And a defect detection unit that detects any of the missing defect and the unevenness defect from the optical image detected by the optical image detection unit in a state where the defect type is identified.

【0009】[0009]

【作用】充填物が充填されてなるスルーホールが多数形
成されてなる回路基板に対し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
り検出した上、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VH1
にもとづき、スルーホールとそのスルーホール近傍対応
の画像部分を抽出した場合に、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何れかが欠陥種別
が識別された状態で検出されるようにしたものである。
即ち、面積SH1の有無、面積SH1の設計値との大小関
係、該面積SH1と周囲長l2 の比の設計値との大小関係
を判定することによって、それら欠陥が欠陥種別が識別
された状態で検出され得るものである。
When a linearly polarized illumination light is illuminated from obliquely above a circuit board having a large number of through holes filled with a filler, a polarization component of a polarization direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized illumination light is obtained. After detecting the optical image from above or obliquely above, a first threshold value V H1 for extracting an image portion corresponding to a normal brightness portion in a through hole from the optical image.
When an image portion corresponding to a through hole and the vicinity of the through hole is extracted based on the
From H1 and perimeter l, foreign matter adhesion / mixing defect, scattering defect,
Either a bleeding defect or a defect without a through hole is detected in a state where the defect type is identified.
That is, the presence or absence of the area S H1, the magnitude relationship between the design value of the area S H1, by determining the magnitude relationship between the design value of the ratio of the area S H1 and perimeter l 2, they defects identified defect type It can be detected in a state where it is performed.

【0010】また、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なる回路基板に対し斜上方より照明
光を照明した状態で、その照明光の光学画像を照明光出
射側の斜上方より検出した上、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VH2、スルーホールと該スルー
ホール近傍での照明光が照射されていない部分対応の画
像部分抽出用の第3のしきい値VH3各々にもとづき、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
出し、その画像部分での面積SH2,SH3各々の有無、あ
るいはその面積SH2,SH3各々の基準値との大小関係を
判定することによって、それら欠陥が欠陥種別が識別さ
れた状態で検出され得るものである。
Further, in a state in which illumination light is illuminated from obliquely above a circuit board having a large number of through holes filled with a filler, an optical image of the illumination light is obliquely displayed from obliquely above the illumination light emission side. After the detection, the second threshold value V H2 for extracting the image portion corresponding to the wall portion of the through-hole irradiated with the illumination light from the optical image, the illumination light in the vicinity of the through-hole and the illumination hole is irradiated. Based on each of the third threshold values V H3 for extracting an image part corresponding to a non-existent part, a through hole and an image part corresponding to the vicinity of the through hole are extracted, and the presence or absence of each of the areas S H2 and S H3 in the image part Alternatively, by determining the magnitude relationship between the reference values of the areas S H2 and S H3 , these defects can be detected in a state where the defect type is identified.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明を図1から図13により説明す
る。先ず本発明を具体的に説明する前に、その理論的な
背景について説明すれば以下のようである。即ち、一般
にセラミック等で形成されている多層配線基板において
は、基板上に形成されている表裏プリント配線間、ある
いは各層プリント配線間を電気的に接続すべく、基板に
は多数のスルーホールが所定位置に形成された上、それ
らスル−ホ−ルには充填物が充填されることは既に述べ
たところである。ところで、スルーホール各々への充填
物の充填状態は常に良好な状態にあるとは限らず、充填
物が基材としてのセラミック等の表面から突出形成され
ていたり、あるいは基材表面以下に充填不足として形成
されていたり、充填物の一部が欠落していたり、充填物
が基材面上に過剰に形成される虞があるものとなってい
る。これら欠陥は本来的な目的としての電気的接続の阻
害要因となり、その存在はプリント配線基板自体の信頼
性を大幅に低下させることから、電子部品実装前にそれ
ら欠陥の存否は厳重に検査される必要があるものとなっ
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to FIGS. First, before specifically describing the present invention, its theoretical background will be described as follows. That is, in a multilayer wiring board generally formed of ceramics or the like, a large number of through holes are formed in the board in order to electrically connect front and back printed wiring formed on the board or between each layer printed wiring. It has already been mentioned that, in place, the through-holes are filled with filler. By the way, the filling state of the filler in each through hole is not always in a good state, and the filler is formed so as to protrude from the surface of the ceramic or the like as the base material, or is insufficiently filled below the base material surface. Or a part of the filler is missing, or the filler may be excessively formed on the substrate surface. These defects hinder the electrical connection as the primary purpose, and their existence greatly reduces the reliability of the printed wiring board itself. Therefore, the presence or absence of these defects is strictly inspected before mounting electronic components. It is what you need.

【0012】ここで、スルーホール内への充填物の不良
充填状態、即ち、欠陥スルーホールの種別について説明
すれば、図3,図4,図5に示すように、にじみ欠陥、
スルーホール無し欠陥、異物付着・混入欠陥、飛散欠
陥、不足欠陥、凹凸欠陥(凹欠陥および凸欠陥の総称)
が往々にして発生する虞があることから、これら欠陥が
高精度に検出される必要があるものとなっている。より
具体的に説明すれば、図3における「斜方照明による画
像検出」とは、既述の特開昭63-241344 号公報に記載の
従来技術に係る斜方照明による欠陥検出方法を、また、
「偏光照明・偏光検出」とは、本発明に係る偏光照明・
偏光検出による欠陥検出方法をそれぞれ示したものとな
っている。図示のように、それぞれの場合での検出画像
信号、2値画像、欠陥判定例が併せて示されているが、
充填状態が正常であっても、「斜方照明による画像検
出」による場合には、充填物としての金属微粒子の表面
の一部分からは斜方照明光が正反射されることに伴い、
検出画像信号中にはその正反射光による輝点が信号レベ
ル大として生じる場合があるものとなっている。したが
って、その画像信号をしきい値VHaで2値化するとすれ
ば、2値化処理結果としての充填物対応の画像部分で
は、その一部が恰も基材レベルと同様な画像として出現
することになるというものである。したがって、面積比
較により欠陥判定を行うとすれば、充填物対応の画像部
分での面積Sa と基準値S0 との関係は往々にして、S
a ≒S0 とはならずSa <S0 となる結果、充填状態が
正常であるにも係わらず、それを欠陥スルーホールであ
るとして誤判定する場合があり得るというものである。
また、基材にスルーホールを形成する際に、基材屑が充
填物内に混入されたり、充填物に異物が付着される場合
には、導通不良の要因となるが、このような場合にも、
輝点を生じている正常充填状態の場合と同様な検出画像
信号および2値画像として得られるものとなっている。
よって、輝点が生じている正常充填状態を欠陥とするこ
となく正常充填状態として取扱うこととすれば、異物が
付着・混入されている充填状態もが正常充填状態として
誤検出される虞があるわけである。飛散欠陥についても
正常充填状態の場合と同様に輝点が生じれば、必ずしも
面積Sa と基準値S0 の関係がSa >S0 とはならな
く、Sa ≒S0 となる場合があり得ることから、正常充
填状態として誤検出される虞があるものとなっている。
Here, the defective filling state of the filler in the through hole, that is, the type of the defective through hole will be described. As shown in FIG. 3, FIG. 4, and FIG.
Defects without through-holes, foreign matter adhering / mixing defects, scattering defects, insufficient defects, unevenness defects (general term for concave and convex defects)
Since there is a possibility that these defects often occur, it is necessary to detect these defects with high accuracy. More specifically, “image detection by oblique illumination” in FIG. 3 refers to the defect detection method by oblique illumination according to the related art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-241344, and ,
"Polarized illumination / polarized light detection" refers to polarized illumination / light according to the present invention.
It shows a defect detection method by polarization detection. As shown in the figure, a detected image signal, a binary image, and a defect determination example in each case are also shown.
Even if the filling state is normal, in the case of "image detection by oblique illumination", the oblique illumination light is regularly reflected from a part of the surface of the metal fine particles as a filler,
In the detected image signal, a luminescent spot due to the specular reflection light may occur as a large signal level. Therefore, assuming that the image signal is binarized by the threshold value V Ha , a part of the image corresponding to the filler as a result of the binarization processing appears as an image similar to the base material level. It is to become. Therefore, if the defect is determined by comparing the areas, the relationship between the area Sa in the image portion corresponding to the filler and the reference value S 0 is often S
a ≒ S 0 becomes Sa <S 0 not to the results, despite the filling state is normal, it is that there may be a case of erroneously determined it as a defective through hole.
Further, when forming through holes in the base material, if the base material waste is mixed into the filling material or a foreign substance adheres to the filling material, it may cause conduction failure, but in such a case, Also,
The detected image signal and the binary image are the same as those in the case of the normal filling state in which the luminescent spot is generated.
Therefore, if the normal filling state in which the bright spot is generated is treated as a normal filling state without causing a defect, the filling state in which foreign matter is attached or mixed may be erroneously detected as the normal filling state. That is. As to the scattering defect, if a bright spot is generated as in the case of the normal filling state, the relationship between the area Sa and the reference value S 0 does not necessarily satisfy Sa> S 0 , but may be Sa ≒ S 0. Therefore, there is a possibility that the battery is erroneously detected as a normal filling state.

【0013】一方、図2には本発明に係る偏光照明・偏
光検出および斜方照明・斜方検出による充填状態の検出
方式の概要が示されたものとなっている。これによる場
合、点光源10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た後は偏光板14を介さ
れることによって、直線偏光照明光として回路基板1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1上では照明光が乱反射さ
れることから、偏光板14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1a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14に
よる偏光方向と同一となる。したがって、偏光板15を
その偏光方向が照明系側の偏光板14のそれと直交すべ
く配置した上、対物レンズ12bを介しセンサ13aで
画像検出が行われる場合には、金属微粒子表面からの反
射光は殆ど偏光板15で遮断される結果、検出画像中で
は充填物1aは黒っぽく検出される一方では、回路基板
1からの反射光は偏光板15を殆どそのまま通過され回
路基板1自体は白っぽく検出されるものである。
On the other hand, FIG. 2 shows an outline of a filling state detection method using polarized light illumination / polarized light detection and oblique illumination / oblique light detection according to the present invention. In this case, the light beam from the point light source 10 is converted into a parallel light beam by a condenser lens (not shown), and then is passed through the polarizing plate 14, thereby illuminating the circuit board 1 with linearly polarized light as linearly polarized illumination light. It has become. At that time, since the illumination light is irregularly reflected on the circuit board 1 composed of fine particles, the polarization direction of the reflected light is uniformly disturbed despite being linearly polarized by the polarizing plate 14. I have.
However, the reflection of the illumination light from the surface of the metal fine particles filled as the filler 1a in the through-hole is specular reflection, and the polarization direction of the reflected light is the same as the polarization direction of the polarizing plate 14. Therefore, when the polarizing plate 15 is arranged so that its polarization direction is orthogonal to that of the polarizing plate 14 on the illumination system side and the image is detected by the sensor 13a via the objective lens 12b, the reflected light from the surface of the metal fine particles As a result, the filler 1a is detected as blackish in the detected image, while the reflected light from the circuit board 1 passes through the polarizer 15 almost as it is, and the circuit board 1 itself is detected as whitish in the detected image. Things.

【0014】以上の偏光照明・偏光検出方式によって、
にじみ欠陥、スルーホール無し欠陥、異物付着・混入欠
陥および飛散欠陥が検出可とされるが、これをより詳細
に説明すれば以下のようである。即ち、図3にはスルー
ホールへの充填状態がそれぞれ正常状態、異物付着・混
入状態、飛散状態である場合での本発明に係る偏光照明
・偏光検出が示されているが、偏光照明、偏光検出方式
では、充填物からの輝点は確実に遮光されることから、
充填物対応の画像部分は黒として、また、回路基板自体
対応の画像部分は白として、黒白のコントラストが明瞭
とされた画像が検出され得るものとなっている。したが
って、検出画像信号をしきい値VHb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で
の面積Sb は、充填状態が正常である場合には、Sb ≒
0 (S0 :基準値)となるものである。また、面積Sb
と周囲長lb からSb /(lb )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、Sb /(lb )2
≒1/4π(約0.0796)となるものである。しかし、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面積Sb が減少
する一方では、周囲長lb が増加することから、Sb /
(lb )2はSb /(lb )2<1/4πとなるものである。
また、飛散状態の場合には、飛散された充填物のため
に、円形状がくずれ面積Sb と周囲長lbとの関係は、
Sb /(lb )2<1/4πとなるものである。更に、図
4に示すにじみ欠陥については、検出画像信号をしきい
値VH1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SH1は、SH1>SH10
(SH10 :基準値)となり、更にまた、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、SH1≒0となることから、に
じみ欠陥、スルーホール無し欠陥、異物付着・混入欠陥
および飛散欠陥は、重点物対応の画像部分での面積およ
び周囲長を解析することによって、確実にその種別が識
別された状態で検出され得るものである。
With the above-described polarized illumination / polarized light detection method,
Bleeding defects, defects without through holes, foreign matter attachment / mixing defects, and scattering defects can be detected. The details will be described below. That is, FIG. 3 shows the polarized light illumination / polarized light detection according to the present invention in the case where the filling state of the through-hole is a normal state, a foreign matter attached / mixed state, and a scattering state, respectively. In the detection method, bright spots from the filler are reliably shielded from light,
The image portion corresponding to the filler is black, and the image portion corresponding to the circuit board itself is white, so that an image having a clear black-white contrast can be detected. Therefore, in the binary image obtained by binarizing the detected image signal with the threshold value V Hb , the area Sb in the image portion corresponding to the filling is Sb ≒ when the filling state is normal.
S 0 (S 0 : reference value). Also, the area Sb
And by obtaining the Sb / (lb) 2 from perimeter lb, in the case of generally circular normal filling conditions outer shape, Sb / (lb) 2
≒ 1 / 4π (about 0.0796). However, in the case where foreign matter is attached or mixed into the filling material, the circular shape as the outer shape is reduced and the perimeter lb is increased as compared with the normal filling state.
(lb) 2 is such that Sb / (lb) 2 <1 / π.
Further, in the case of the scattered state, the relationship between the area Sb where the circular shape is lost and the perimeter lb due to the scattered filler is as follows.
Sb / (lb) 2 <1 / π. Further, regarding the blur defect shown in FIG. 4, in the binary image obtained by binarizing the detected image signal with the threshold value V H1 , the area S H1 of the image portion corresponding to the filling material is S H1 > S H10
( SH10 : reference value). Further, for a defect without a through-hole in which the through-hole is not processed in the through-hole forming process, S H1 ≒ 0, so that a blurring defect, a defect without a through-hole, The foreign matter adhesion / mixing defect and the scattering defect can be detected in a state where the type is reliably identified by analyzing the area and the perimeter of the image portion corresponding to the important object.

【0015】以上のように、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は偏光照
明、偏光検出方式によって検出可とされるが、他の欠陥
種別、即ち、不足欠陥および凹凸欠陥は、図2に示す斜
方照明・斜方検出によって検出され得るものとなってい
る。図2に示すように、回路基板1上は直線偏光照明光
(通常の無偏光照明光でも可)により照明されている
が、回路基板1上の画像はそのまま対物レンズ12bを
介し、照明光出射側に配置されたセンサ13bで検出さ
れるようになっている。さて、図5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、凹状態、凸
状態である場合での本発明に係る斜方照明・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
されているが、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では照明光が正反射さ
れることから、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。一方、凹凸欠陥の場
合には、充填物の凹凸部分により生じる影対応の画像
は、通常の充填状態にある充填物にに比しその明るさは
小さなものとして得られ、低レベル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対応の画像部分抽出用の第2のしき
い値VH2、スルーホールと該スルーホール近傍での照明
光が照射されていない部分対応の画像部分抽出用の第3
のしきい値VH3各々にもとづき検出画像より、スルーホ
ールと該スルーホール近傍対応の画像部分を抽出し、該
画像部分より検出された該画像部分での全体としての面
積SH2,SH3各々の有無、あるいは該面積SH2,SH3
々の基準値(十分小さな正の値)SH20 ,SH30 との大
小関係を判定することによって、不足欠陥、凹凸欠陥の
何れかが欠陥種別が識別された状態で検出され得るもの
である。
As described above, bleeding defects, defects without through holes, foreign matter adhering / mixing defects, and scattering defects can be detected by polarized light illumination and a polarized light detection method. The defect can be detected by oblique illumination and oblique detection shown in FIG. As shown in FIG. 2, the circuit board 1 is illuminated with linearly polarized illumination light (ordinary non-polarized illumination light is also possible), but the image on the circuit board 1 is emitted as it is via the objective lens 12b. This is detected by a sensor 13b arranged on the side. FIG. 5 shows an example of the oblique illumination / oblique detection according to the present invention when the filling state of the through hole is a normal state, an insufficient state, a concave state, and a convex state, and a determination example thereof. In the case of oblique illumination / oblique detection, the illumination light is specularly reflected on the wall surface of the through hole related to the lack defect, and the image at that portion is uniform. The illumination light is detected brighter than the surface of the substrate where the illumination light is irregularly reflected, and is obtained as a high-level signal. On the other hand, in the case of an irregularity defect, the image corresponding to the shadow caused by the irregularity portion of the filling is obtained as a small brightness and a low level as compared with the filling in a normal filling state. It has become. Therefore, the second threshold value V H2 for extracting an image portion corresponding to the wall portion of the through hole irradiated with the illumination light, and the image portion corresponding to the through hole and the portion near the through hole where the illumination light is not irradiated near the through hole. Third for extraction
From the detected image based on each of the threshold values V H3 , a through-hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through-hole are extracted, and the areas S H2 and S H3 as a whole in the image portion detected from the image portion are extracted. By determining the presence / absence or the reference value (sufficiently small positive value) S H20 , S H30 of each of the areas S H2 and S H3 , the defect type is identified as either an insufficient defect or an unevenness defect. It can be detected in a state where it is performed.

【0016】以上、本発明の理論的な背景について説明
したが、引き続き本発明を具体的に説明すれば以下のよ
うである。即ち、先ず本発明によるスル−ホ−ル充填状
態検査装置について説明すれば、図1はその一例での構
成を示したものである。これによる場合、ステ−ジベ−
ス2上にはXステ−ジ3が、そのXステ−ジ3上にはま
た、Yステ−ジ4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4上には検査対象としての回
路基板1が位置決め搭載されるが、Xステ−ジ3、Yス
テ−ジ4各々は外部駆動装置としてのX軸駆動部5、Y
軸駆動部6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。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
方向に更新可とされているが、その検査位置を実測すべ
くXステ−ジ3、Yステ−ジ4各々での移動量はそれぞ
れX軸測長器7、Y軸測長器8により測定されるように
なっている。
Although the theoretical background of the present invention has been described above, the present invention will be specifically described as follows. That is, first, a description will be given of a through-hole filling state inspection apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows an example of the configuration. In this case, the stage
An X stage 3 is placed on the stage 2 and a Y stage 4 is placed on the X stage 3 so that the XY stage can be moved independently in the X and Y directions. -Is configured. The circuit board 1 to be inspected is positioned and mounted on the Y stage 4, and the X stage 3 and the Y stage 4 are each provided with an X-axis driving unit 5 as an external driving device and a Y stage 4.
By being driven by the shaft drive unit 6, they are moved in the X and Y directions, respectively. This X, Y
The inspection position on the circuit board 1 is moved to X, Y
Although the direction can be updated, the movement amount in each of the X stage 3 and the Y stage 4 is measured by the X axis length measuring device 7 and the Y axis length measuring device 8, respectively, in order to actually measure the inspection position. It is supposed to be.

【0017】一方、回路基板1上での検査位置は偏光板
14を介された、直線偏光平行光源(点光源10および
コンデンサレンズ11から構成)9からの直線偏光照明
光によって斜め方向より照明されているが、その検査位
置部分での画像が垂直上方より偏光板15、対物レンズ
12aを介しラインセンサ13aで検出されるものとな
っている。その際、偏光板15は偏光板14と偏光方向
が直交すべく設けられている一方では、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
れると同時に、ラインセンサ13a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平行光源9側の斜め上
方で、対物レンズ12bを介しラインセンサ13bで検
出されるものとなっている。なお、水銀灯やキセノン灯
を点光源10として用い、点光源10からの光をコンデ
ンサレンズ11で平行光束の照明光とした上、回折現象
を極力抑える場合は、充填物とその近傍に発生する可能
性がある影は画像として、より検出され易くなる。
On the other hand, the inspection position on the circuit board 1 is obliquely illuminated by linearly polarized illumination light from a linearly polarized parallel light source (consisting of a point light source 10 and a condenser lens 11) 9 via a polarizing plate 14. However, the image at the inspection position is detected by the line sensor 13a from above vertically through the polarizing plate 15 and the objective lens 12a. At this time, while the polarizing plate 15 is provided so that the polarization direction is orthogonal to the polarizing plate 14, the plane formed by the optical axes of the illumination system and the image detection system is set perpendicular to the detection target surface, The image detection area of the line sensor 13a is also set perpendicular to the plane. The image at the inspection position is obliquely above the parallel light source 9 and detected by the line sensor 13b via the objective lens 12b. In addition, when a mercury lamp or a xenon lamp is used as the point light source 10 and the light from the point light source 10 is used as illumination light of a parallel light beam by the condenser lens 11, when the diffraction phenomenon is suppressed as much as possible, the light can be generated in the filler and its vicinity. A shadow having a possibility is more easily detected as an image.

【0018】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13a,13b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13
a,13b各々からの画像信号は画像検出回路16,1
7各々でのA/D変換処理によって多値化画像信号とし
て得られ、更にシェ−ディング補正回路(例えば、特開
昭58−153328号に開示されたものと同様なも
の)18,19で照明むら、ラインセンサ13a,13
b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20,21,22およびヒストグラム作成回路
23,24に与えられるものとなっている。ヒストグラ
ム作成回路23,24各々では既述の3種類のしきい値
H1,VH2,VH3が最適に求められるべく、実際に検出
された画像信号レベルの頻度分布が算出されているが、
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25で所定に演算処理されることで、最適な
しきい値VH1,VH2,VH3が得られるものとなってい
る。これらしきい値VH1,VH2,VH3各々にもとづき2
値化回路20,21,22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値化画像信号が得られてい
るものである。このうち、2値化回路20からの2次元
2値化画像信号は輪郭抽出回路26、投影分布作成回路
28各々で所定に処理されるものとなっている。輪郭抽
出回路26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てお
り、抽出された画素は順次周囲長算出回路46で集計さ
れることによって、その最終集計値が輪郭線の全周囲長
が算出されているものである。また、投影分布作成回路
28では2次元2値化画像信号がX方向、またはY方向
に投影されことで投影分布が作成されており、その投影
分布にもとづき面積算出回路31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ることによって、充
填物対応の画像の全面積が算出されるものとなってい
る。一方、2値化回路21,22各々からの2次元2値
化画像信号は投影分布作成回路29,30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32において算出され
る一方では、充填物の凹凸により生じる影部分対応の画
像部分での面積が面積算出回路33において算出される
ものとなっている。
Therefore, in the above configuration, if the circuit board 1 is horizontally moved in a direction that is not parallel to the detection longitudinal direction of the line sensors 13a and 13b,
a, 13b are supplied to the image detection circuits 16, 1
7 is obtained as a multi-valued image signal by A / D conversion processing, and further illuminated by shading correction circuits (for example, the same as those disclosed in JP-A-58-153328) 18 and 19. Unevenness, line sensors 13a, 13
b After the sensitivity unevenness in each is digitally corrected,
It is provided to the value conversion circuits 20, 21, 22 and the histogram creation circuits 23, 24. In each of the histogram creating circuits 23 and 24, the frequency distribution of the actually detected image signal level is calculated so that the above-described three types of threshold values V H1 , V H2 and V H3 are optimally obtained.
The calculation results are subjected to predetermined arithmetic processing by the microcomputer 25 as the overall control arithmetic processing unit, so that optimum threshold values VH1 , VH2 , and VH3 are obtained. Based on each of these thresholds V H1 , V H2 , V H3 ,
The binarization circuits 20, 21, 22 perform binarization processing on the multi-level image signal to obtain a two-dimensional binarized image signal. Of these, the two-dimensional binarized image signal from the binarizing circuit 20 is processed in a predetermined manner by each of the contour extracting circuit 26 and the projection distribution creating circuit 28. In the contour extraction circuit 26, pixels constituting the contour line of the filler in the through-hole are extracted from the two-dimensional binary image signal, and the extracted pixels are sequentially summed up by the perimeter calculation circuit 46. As a result, the final total value is obtained by calculating the entire perimeter of the contour line. The projection distribution creating circuit 28 creates a projection distribution by projecting the two-dimensional binary image signal in the X direction or the Y direction, and the area calculation circuit 31 based on the projection distribution creates an image corresponding to the filler. The total area of the image corresponding to the filler is calculated by summing up the number of pixels constituting. On the other hand, the two-dimensional binarized image signals from the binarizing circuits 21 and 22 are input to the projection distribution creating circuits 29 and 30, respectively.
Based on the projection distribution, the area in the image portion corresponding to the through-hole wall portion is calculated in the area calculation circuit 32, while the area in the image portion corresponding to the shadow portion caused by the unevenness of the filler is calculated. It is calculated by the circuit 33.

【0019】さて、座標発生回路34では画像検出回路
16,17の何れかを介し、現に画像検出に係わってい
るラインセンサ13a,13bの何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
ている一方では、座標測長回路35ではまた、X軸測長
器7、Y軸測長器8各々からのX,Y方向移動量にもと
づき、ラインセンサ13a,13bによる回路基板1上
での実検査位置座標が検出されるようになっている。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
25はその時点での実検査位置が知れるものであるが、
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37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べくその位置が監視されつつ、
XY駆動制御部36を介しX軸駆動部5、軸駆動部6各
々が駆動制御されることによって、Xステ−ジ3、Yス
テ−ジ4各々は所望量移動されるものである。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9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
状態検査が行われることで、その全面が走査されている
ものである。フロッピーディスク37にはまた、回路基
板1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
記憶されているが、それら設計デ−タは必要に応じマイ
クロコンピュ−タ25に読み出された上、その設計デ−
タに従いXステ−ジ3、Yステ−ジ4各々が所望に駆動
されているわけである。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25からスル−ホ−ル座標メモリ38に転送記憶され
た上、そのスル−ホ−ル座標メモリ38の内容と、座標
発生回路34、座標測長回路35各々からの出力とは比
較回路39において比較されるようになっている。比較
回路39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ことか
ら、スルーホール画像が検出される度に、面積算出回路
31,32,33および周囲長算出回路46各々が起動
されることで、面積および周囲長が算出されているもの
である。面積算出回路31、周囲長算出回路46各々か
らの面積値、周囲長値はマイクロコンピュ−タ25に取
り込まれた上、面積/(周囲長)2 の演算が行われた後
は、その演算結果はマイクロコンピュ−タ25により設
定された各種基準値と比較回路40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行われ
ているものである。また、面積算出回路31,32,3
3各々からの面積値も同様に、マイクロコンピュ−タ2
5により設定された各基準値と、それぞれ比較回路4
1,42,43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行われているもので
ある。それら比較回路40,41,42,43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
44に記憶されているものであり、その記憶内容はマイ
クロコンピュ−タ25による制御下に、判定結果メモリ
44より読み出された上、プリンタ45で可視記録可と
されているものである。
In the coordinate generating circuit 34, the scanning position on the sensor is determined via one of the image detecting circuits 16 and 17 based on the scanning clock from one of the line sensors 13a and 13b which are currently involved in image detection. While the coordinates are being created, the coordinate measuring circuit 35 also uses the circuit sensors by the line sensors 13a and 13b based on the X and Y movement amounts from the X-axis measuring device 7 and the Y-axis measuring device 8, respectively. 1, the actual inspection position coordinates are detected. From the detected actual inspection position coordinates, the microcomputer 25 can know the actual inspection position at that time.
When the position of the through hole to be inspected is updated based on the design data from the floppy disk 37,
While monitoring the position to become the desired actual inspection position,
When the X-axis drive unit 5 and the axis drive unit 6 are drive-controlled via the XY drive control unit 36, each of the X stage 3 and the Y stage 4 is moved by a desired amount. More specifically, in the actual inspection of the through hole filling state, the through hole filling state inspection is performed while the reciprocating movement of the circuit board 1 is controlled with respect to the parallel light source 9 as shown by the arrow A. And the entire surface is scanned. The floppy disk 37 also stores various design data (position coordinates, through-hole diameter, pitch, etc.) for each of the through-holes formed on the circuit board 1. The design data is read out to the microcomputer 25 as necessary, and the design data is read out.
Thus, each of the X stage 3 and the Y stage 4 is driven as desired. Among these design data, the position coordinates for each through-hole were
The data stored in the through-hole coordinate memory 38 and the outputs from the coordinate generating circuit 34 and the coordinate length measuring circuit 35 are compared with the contents of the through-hole coordinate memory 38 and the comparison circuit 39. Are compared. At the time when the comparison result of the coincidence is obtained from the comparison circuit 39, since an image of a desired through-hole has been detected, each time a through-hole image is detected, the area calculation circuits 31, 32,. The area and the perimeter are calculated by activating the 33 and the perimeter calculating circuit 46, respectively. The area value and the perimeter value from each of the area calculation circuit 31 and the perimeter calculation circuit 46 are taken into the microcomputer 25, and after the calculation of area / (perimeter) 2 is performed, the calculation result is obtained. Is compared with various reference values set by the microcomputer 25 by the comparison circuit 40 to determine the quality of the filling state and to identify the defect type. Further, the area calculation circuits 31, 32, 3
Similarly, the area value from each of the micro computer 2
5 and the comparison circuit 4
The comparison in 1, 42, and 43 determines whether the filling state is good or bad and identifies the defect type. The pass / fail judgment result and the defect type identification result from each of the comparison circuits 40, 41, 42, and 43 are converted to through-holes.
Are stored in the determination result memory 44 after being associated with the corresponding position coordinates, and are stored under the control of the microcomputer 25 from the determination result memory 44, and are stored in the printer. At 45, visible recording is enabled.

【0020】以上のように、シェ−ディング補正回路1
8,19からの多値化画像信号は2値化回路20,2
1,22各々でそれぞれしきい値VH1,VH2,VH3にも
とづき2値化処理されているが、それらしきい値VH1
H2,VH3を最適に設定する方法を図6により説明すれ
ば以下のようである。即ち、図6(a)に示すように、
被検査回路基板を用い、ラインセンサ13a,13b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6(b)に示す如くにヒスト
グラム作成回路23,24各々で求められるものとなっ
ている。マイクロコンピュ−タ25ではその明るさ頻度
分布より、図6(b)に示すように、回路基板対応の信
号レベルHmax と充填物対応の信号レベルHmin が求め
られた上、これら信号レベルHmax ,Hmin の関数とし
て、しきい値VH1,VH2,VH3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。
As described above, the shading correction circuit 1
The multi-valued image signals from 8 and 19 are converted into binarizing circuits 20 and 2
1, 22 have been binarized based on the threshold V H1, V H2, V H3 respectively in each, their threshold V H1,
The method for optimally setting V H2 and V H3 will be described below with reference to FIG. That is, as shown in FIG.
Using the circuit board to be inspected, from the detected image signals (multi-valued image signals) from each of the line sensors 13a and 13b, the brightness frequency distribution of the entire circuit board 1 is obtained before the through hole filling state inspection. As shown in FIG. 6B, the histograms are obtained by the histogram creation circuits 23 and 24, respectively. Microcomputer - from motor 25, the lightness frequency distribution, as shown in FIG. 6 (b), on the signal level H min of the packing corresponding to the circuit board corresponding signal level H max is determined, these signal levels H The threshold values V H1 , V H2 , and V H3 are set as optimal functions by calculation as functions of max and H min .

【0021】以上の如くに設定されたしきい値VH1,V
H2,VH3各々によって2値化処理が行われることで、2
値化回路20,21,22からは3種類の2次元2値化
画像信号が得られているものである。これら画像信号か
らは更に、充填物対応の面積、影部分対応の面積、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
欠陥識別が行われているわけであるが、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。即ち、図4にはしきい値VH1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1種類示され
ているが、これら2値画像からはスル−ホ−ル充填物の
面積(斜線表示)SH1およびその周囲長lが求められた
上、欠陥判定と欠陥種別の識別が行われるものとなって
いる。また、図5にはしきい値VH2、VH3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種類づ
つ示されたものとなっている。図示のように、しきい値
H2に係る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SH2が求められて
おり、その面積SH2の存在を以て不足欠陥が検出される
ものとなっている。また、しきい値VH3に係る2値画像
からは、充填物とその近傍に生じている可能性がある影
対応の面積SH3が求められ、その面積SH3の存在を以て
凹凸欠陥が検出されるものとなっている。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
H1,VH2,VH3で2値化した場合での面積SH10 ,S
H20 ,SH30 および周囲長をl0 を基準値として、図
4,図5に判定例として示すように、以下の如くに判定
されるものとなっている。
The threshold values V H1 , V set as described above
H2 and VH3 perform the binarization processing, respectively.
Three types of two-dimensional binarized image signals are obtained from the binarization circuits 20, 21, 22. From these image signals, furthermore, the area corresponding to the filling, the area corresponding to the shadow portion, the area corresponding to the wall surface of the through hole and the perimeter of the filling are determined, and whether the filling state is good or bad is determined. The defect determination described above is performed, and these pass / fail judgments and defect identification will be specifically described as follows. That is, FIG. 4 shows one type of binary image for various filling states after the binarization processing at the threshold value V H1 . (Indicated by diagonal lines) S H1 and its perimeter l are obtained, and the defect determination and the defect type identification are performed. FIG. 5 shows two types of binary images for various filling states after the binarization processing using the threshold values V H2 and V H3 . As illustrated, the binary image according to the threshold V H2, sul - Ho - corresponding to Le walls, bright area S H2 at the positive reflected in part has been required, in the area S H2 Insufficient defects are detected by their existence. Further, from the binary image related to the threshold value V H3 , an area S H3 corresponding to the filler and a shadow that may have been generated in the vicinity thereof is obtained, and an unevenness defect is detected based on the presence of the area S H3. It has become something. In particular,
Defect judgment and defect type identification are performed by areas S H10 and S H when the normal filling state is binarized by threshold values V H1 , V H2 and V H3.
H20, S H30 and perimeter as a reference value of l 0, 4, as shown as a determination example in FIG. 5, which is intended to be determined in as follows.

【0022】即ち、偏光照明・偏光照明検出の場合、 正常…SH1≒SH10,SH1/l2≒SH10/l0 2≒1/4
π=0.0796 にじみ…SH1>SH10 スルーホール無し…SH1≒0 異物付着・混入…SH1/l2<1/4π 飛散欠陥…SH1/l2<1/4π である。一方、斜方照明・斜方検出場合には、 正常…SH2<SH20,SH3<SH3 不足…SH2>SH20,SH3<SH30 凹…SH2<SH20,SH3>SH30 凸…SH2<SH20,SH3>SH30 であり、基準値SH20 ,SH30 は実際には、極く小さな
値として設定されれば十分となっている。
That is, in the case of polarized light illumination / polarized light illumination detection, the normal condition is: S H1 ≒ S H10 , S H1 / l 2 ≒ S H10 / l 0 2 ≒ 1/4
π = 0.0796 Bleeding: S H1 > S H10 No through-holes: S H1 ≒ 0 Adhering / mixing of foreign matter: S H1 / l 2 <1 / π Scattering defect: S H1 / L 2 <1 / 4π. On the other hand, in the case of oblique illumination / oblique detection, normal ... SH2 < SH20 , SH3 < SH3 deficiency ... SH2 > SH20 , SH3 < SH30 concave ... SH2 < SH20 , SH3 > S H30 convex... S H2 <S H20 , S H3 > S H30 , and the reference values S H20 , S H30 are actually sufficient if they are set to extremely small values.

【0023】ところで、以上の例では、投影分布から面
積が算出されているが、その具体的な算出方法の例を図
7により説明すれば、スル−ホ−ルにおける充填物対応
の2値画像100はそれぞれ水平、垂直方向に投影され
ることで、投影分布101,102が作成されている
が、その充填物での面積は投影分布101,102の何
れかを構成している画素の数を集計することによって、
容易に算出され得るものとなっている。投影分布を作成
することなく、直接にその2値画像100を構成してい
る画素の数を集計してもよいものである。また、周囲長
に関しては、2値画像100の輪郭線を検出した上、そ
の輪郭線を構成している画素の数を集計することによっ
て、容易に算出され得るものとなっている。図8は2値
化画像信号103から輪郭線を構成している画素を抽出
するための輪郭抽出回路26の具体的回路構成の例を示
したものである。これによる場合、シフトレジスタ群1
04はラインセンサ13a,13b各々での1水平走査
線分の長さに相当するシフトレジスタが3個直列接続さ
れたものとして構成されており、2値化画像信号103
はそれらシフトレジスタに順次シフト入力される一方で
は、それらシフトレジスタ各々からの最終段シフト出力
はシリアルイン・パラレルアウトのシフトレジスタから
構成される局部切出しメモリ105にシフト入力される
ものとなっている。 また、局部切出しメモリ105と
その周辺回路においては、特定の複数のフリップフロッ
プからのパラレルビット出力P1 ,P2 ,P3 ,P4
その何れか1つが少なくとも論理“0”であることがN
ANDゲ−ト106で検出された上、特定のフリップフ
ロップからのパラレルビット出力P0 との間でANDゲ
−ト107で論理積されるものとなっている。パラレル
ビット出力P1 ,P2 ,P3 ,P4 各々の位置はパラレ
ルビット出力P0 のそれの上下、左右とされていること
から、輪郭線が検出された場合には、ANDゲ−ト10
7出力としての輪郭線検出信号108は論理“1”とし
て得られるものである。
By the way, in the above example, the area is calculated from the projection distribution. A specific example of the calculation method will be described with reference to FIG. 100 are projected in the horizontal and vertical directions, respectively, to form projection distributions 101 and 102. The area of the filler is determined by the number of pixels constituting one of the projection distributions 101 and 102. By summing up,
It can be easily calculated. The number of pixels constituting the binary image 100 may be directly counted without creating a projection distribution. Further, the perimeter can be easily calculated by detecting the contour of the binary image 100 and counting the number of pixels constituting the contour. FIG. 8 shows an example of a specific circuit configuration of the contour extraction circuit 26 for extracting pixels forming a contour from the binarized image signal 103. In this case, the shift register group 1
Reference numeral 04 denotes a configuration in which three shift registers corresponding to the length of one horizontal scanning line in each of the line sensors 13a and 13b are connected in series.
Are sequentially shifted into the shift registers, while the final-stage shift output from each of the shift registers is shifted into the local extraction memory 105 including a serial-in / parallel-out shift register. . In the local extraction memory 105 and its peripheral circuits, at least one of the parallel bit outputs P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 from the specific plurality of flip-flops is at least logic “0”. N
AND gate - after being detected by the bets 106, AND gate between the parallel bit output P 0 from a particular flip-flop - has become what is logical in bets 107. Since the position of each of the parallel bit outputs P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 is located above, below, and to the left and right of that of the parallel bit output P 0 , when a contour line is detected, an AND gate is set. 10
The contour detection signal 108 as seven outputs is obtained as logic "1".

【0024】次に、スル−ホ−ル毎に投影分布を作成す
る投影分布作成回路28,29,30の具体的構成の例
を図9により説明すれば、シフトレジスタ群109はラ
インセンサ13a,13b各々での1水平走査線分の長
さに相当するシフトレジスタが(n+1)個直列接続さ
れたものとして構成されており、2値化画像信号103
はそれらシフトレジスタに順次シフト入力される一方で
は、それらシフトレジスタ各々からの最終シフト出力は
直接、加減算回路111に入力されているとともに、n
個のnビット長のシフトレジスタからなるシフトレジス
タ群110を介し加減算回路111に入力されたものと
なっている。加減算回路111にはまた、水平投影分布
メモリ112からの中間加減算結果が入力されることに
よって、1画素周期毎にシフトレジスタ群109からの
最終シフト出力と水平投影分布メモリ112からの中間
加減算結果との加算結果からは、シフトレジスタ群11
0からの最終シフト出力が減じられており、その加減算
結果は中間加減算結果として水平投影分布メモリ112
に一時記憶されるものとなっている。一方、加減算回路
113では、1画素周期毎にシフトレジスタ群109で
の第1番目シフトレジスタからの最終出力と垂直投影分
布メモリ114からの中間加減算結果との加算結果から
は、第(n+1)番目シフトレジスタからの最終出力が
減じられており、その加減算結果は中間加減算結果とし
て垂直投影分布メモリ114に一時記憶されるようにな
っている。垂直投影分布メモリ114は1水平走査線分
の長さに相当する容量を有しており、カウンタ116で
は走査クロック115がカウントされることで、そのカ
ウント値はシフトレジスタ群109における第1番目シ
フトレジスタからの最終出力の水平走査線上での位置を
示す読出/書込アドレスiとして、垂直投影分布メモリ
114に作用するものとなっている。このように構成さ
れる場合には、水平投影分布メモリ112、PY (j)
(j=1,…n)においては、水平走査線上において n
+1 画素の距離を有する2つの2値化信号が加減算さ
れることから、その間のn画素分の2値化信号の加算結
果が一時記憶されるものである。同様に、垂直投影分布
メモリ114、PX (k) においても、n本の水平走査
線に亘る2値化信号の加算結果が一時記憶されるもので
ある。即ち、図10に示すように、2次元画面117に
おいて、シフトレジスタ群109における第1番目シフ
トレジスタでの最終出力位置を(i,j)とすれば、水
平投影分布メモリ112には領域118での水平投影分
布が記憶されており、垂直投影分布メモリ114にはま
た、領域119での垂直投影分布が記憶されているもの
である。図11にはそれら投影分布から面積を算出する
面積算出回路31,32,33の具体的回路構成の例
(水平投影分布メモリ112からn×n画素の領域にお
ける面積を算出する場合)が示されているが、これから
も判るように、水平投影分布メモリ112からの加減算
結果各々を単に加算回路113で単純加算することによ
って、面積がその加算結果として求められるものとなっ
ている。 ここで、周囲長算出回路46および面積算出
回路31,32,33を動作させるタイミングについて
説明する。図12に示すように、スル−ホ−ル50が一
定のピッチnで配列されている場合に、画像検出が矢示
の如くに行われるとすれば、スルーホール50各々につ
いての位置座標(黒丸表示)は予めマイクロコンピュ−
タ25による制御下に、フロッピーディスク37からの
設計デ−タにもとづきスル−ホ−ル座標メモリ38に所
定順に記憶されるものとなっている。スル−ホ−ル座標
メモリ38から所定順に読み出される位置座標は、図9
に示すシフトレジスタ群109における第1番目シフト
レジスタの最終出力位置と一致するか否かが比較回路3
9で比較判定されているが、一致する度に周囲長算出回
路46および面積算出回路31,32,33が起動され
ているものである。このように起動制御される場合は、
中心位置にスル−ホ−ル50が位置されている、n×n
画素の領域における水平/垂直投影分布からは、そのス
ルーホール50での充填物の面積および周囲長はもとよ
り、その径も求められるものである。スル−ホ−ル50
のピッチが数種類存在する場合であっても、スル−ホ−
ル座標メモリ38に図12に示す黒丸表示の位置座標が
設計デ−タにもとづき記憶される場合は、スル−ホ−ル
50のピッチ如何に拘らず、所定順に出現するスル−ホ
−ル50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。
Next, an example of a specific configuration of the projection distribution creating circuits 28, 29 and 30 for creating a projection distribution for each through hole will be described with reference to FIG. 13b, (n + 1) shift registers corresponding to the length of one horizontal scanning line in each of the 13b are connected in series.
Are sequentially input to the shift registers, while the final shift output from each of the shift registers is directly input to the addition / subtraction circuit 111, and n
The data is input to the addition / subtraction circuit 111 via a shift register group 110 composed of a plurality of n-bit length shift registers. The addition / subtraction circuit 111 is also supplied with the intermediate addition / subtraction result from the horizontal projection distribution memory 112, so that the final shift output from the shift register group 109 and the intermediate addition / subtraction result from the horizontal projection distribution memory 112 are obtained every pixel period. Of the shift register group 11
The final shift output from 0 has been reduced, and the addition / subtraction result is used as the intermediate addition / subtraction result in the horizontal projection distribution memory 112.
Is stored temporarily. On the other hand, in the addition / subtraction circuit 113, the (n + 1) -th (n + 1) -th order is obtained from the addition result of the final output from the first shift register in the shift register group 109 and the intermediate addition / subtraction result from the vertical projection distribution memory 114 every pixel period. The final output from the shift register is reduced, and the result of the addition / subtraction is temporarily stored in the vertical projection distribution memory 114 as an intermediate addition / subtraction result. The vertical projection distribution memory 114 has a capacity corresponding to the length of one horizontal scanning line, and the counter 116 counts the number of scanning clocks 115, so that the count value is shifted by the first shift in the shift register group 109. The read / write address i indicating the position on the horizontal scanning line of the final output from the register acts on the vertical projection distribution memory 114. In such a case, the horizontal projection distribution memory 112, P Y (j)
(j = 1,... n), n on the horizontal scanning line
Since two binarized signals having a distance of +1 pixel are added or subtracted, the result of adding the binarized signals for n pixels therebetween is temporarily stored. Similarly, also in the vertical projection distribution memory 114, P X (k), the addition result of the binarized signals over n horizontal scanning lines is temporarily stored. That is, as shown in FIG. 10, if the final output position of the first shift register in the shift register group 109 on the two-dimensional screen 117 is (i, j), the horizontal projection distribution memory 112 has Are stored in the vertical projection distribution memory 114, and the vertical projection distribution in the area 119 is also stored in the vertical projection distribution memory 114. FIG. 11 shows an example of a specific circuit configuration of the area calculation circuits 31, 32, and 33 for calculating the area from the projection distribution (when calculating the area in the area of n × n pixels from the horizontal projection distribution memory 112). However, as will be understood from this, the area is obtained as the addition result by simply adding each of the addition and subtraction results from the horizontal projection distribution memory 112 by the addition circuit 113. Here, the timing at which the circumference length calculation circuit 46 and the area calculation circuits 31, 32, and 33 are operated will be described. As shown in FIG. 12, when the through-holes 50 are arranged at a constant pitch n, if the image detection is performed as indicated by the arrow, the position coordinates (black circles) for each through-hole 50 are assumed. Display) is a micro computer
Under the control of the data 25, the data is stored in the through-hole coordinate memory 38 in a predetermined order based on the design data from the floppy disk 37. The position coordinates read out from the through-hole coordinate memory 38 in a predetermined order are shown in FIG.
The comparison circuit 3 determines whether or not it matches the final output position of the first shift register in the shift register group 109 shown in FIG.
9, the perimeter calculation circuit 46 and the area calculation circuits 31, 32, 33 are activated each time they match. If the startup is controlled in this way,
N × n with the through-hole 50 located at the center position
From the horizontal / vertical projection distribution in the pixel area, not only the area and perimeter of the filler in the through hole 50 but also the diameter thereof can be obtained. Through-hole 50
Even if there are several types of pitches,
When the position coordinates indicated by black circles shown in FIG. 12 are stored in the wheel coordinate memory 38 based on the design data, the through-holes 50 appearing in a predetermined order regardless of the pitch of the through-holes 50. For each, the image can be processed.

【0025】図13はまた、ヒストグラム作成回路2
3,24の概要構成を示したものである。既述した如
く、ラインセンサ13a,13b各々からの画像信号は
画像検出回路16,17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られているが、図示のよう
に、この多値化画像信号122を読出/書込アドレスと
して、ヒストグラムメモリ121よりそのアドレス内容
を読み出した上、加算回路123でその内容を+1更新
し、更新後の内容を再びそのアドレスに記憶せしめる、
といった処理を繰返し行う場合は、回路基板1全体での
画像信号レベルの頻度分布(明るさ分布)が容易に求め
られるものである。
FIG. 13 also shows a histogram creation circuit 2
3 and 24 show the schematic configuration. As described above, the image signal from each of the line sensors 13a and 13b is obtained as a multilevel image signal by the A / D conversion processing in each of the image detection circuits 16 and 17, and as shown in FIG. Using the valued image signal 122 as a read / write address, the address content is read from the histogram memory 121, the content is updated by +1 by the adder circuit 123, and the updated content is stored again at the address.
When such processing is repeated, the frequency distribution (brightness distribution) of the image signal level over the entire circuit board 1 can be easily obtained.

【0026】最後に、本発明によるスル−ホ−ル充填状
態検査装置の他の例での構成について説明する。図1に
示すスル−ホ−ル充填状態検査装置では、高速検査を実
現すべく回路基板1は偏光照明された状態で、その画像
が偏光検出系、斜方検出系各々によって同時に検出され
ているが、高速検査は図れないにしても、斜方検出系だ
けでも図4,図5に示す各種欠陥は検出可能となってい
る。即ち、図1において、ラインセンサ13bのみを活
かすべくラインセンサ13aに接続されている2値化回
路20をシェーディング補正回路19の後段に接続した
上、偏光版15をレンズ12bの下方に配置し、偏光板
14,15の少なくとも何れか一方を光路に着脱可とし
て配置すればよいものである。図4に示す各種欠陥を検
出する場合には、偏光板14,15が光路に配置された
偏光照明・偏光検出系とする一方、図5に示す各種欠陥
を検出する場合は、偏光板14,15の何れか一方を光
路から外した状態で検査を行えばよいものである。した
がって、回路基板1上のスルーホール各々は2回に亘っ
て検査される必要があるが、検出系が1系統だけで済ま
されることから、その分、構成簡単にして、しかも経済
的にスル−ホ−ル充填状態が検査され得るものである。
Finally, a description will be given of the configuration of another example of the through-hole filling state inspection apparatus according to the present invention. In the through-hole filling state inspection apparatus shown in FIG. 1, the circuit board 1 is polarized and illuminated in order to realize a high-speed inspection, and its image is simultaneously detected by the polarization detection system and the oblique detection system. However, even if a high-speed inspection cannot be performed, various defects shown in FIGS. 4 and 5 can be detected only by the oblique detection system. That is, in FIG. 1, a binarization circuit 20 connected to the line sensor 13a is connected to a stage subsequent to the shading correction circuit 19 to utilize only the line sensor 13b, and the polarization plate 15 is disposed below the lens 12b. It is sufficient that at least one of the polarizing plates 14 and 15 is detachably disposed in the optical path. When detecting various defects shown in FIG. 4, the polarizing plates 14 and 15 are polarized illumination / polarization detecting systems arranged in the optical path. On the other hand, when detecting various defects shown in FIG. The inspection may be performed in a state where any one of 15 is removed from the optical path. Therefore, each through-hole on the circuit board 1 needs to be inspected twice. However, since only one detection system is required, the configuration is simplified and the through-hole is economically reduced. The hole filling state can be inspected.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上、説明したように、請求項1,
よる場合は、スルーホールの径に拘らず、スルーホール
各々での充填物の充填状態から、異物が充填物に付着、
あるいは混入されている異物付着・混入欠陥、充填物が
スルーホール周囲の基板表面に飛散されている飛散欠
陥、充填物がスルーホール上部から近傍の基板表面には
み出ているにじみ欠陥、スルーホールが形成されていな
いスルーホール無し欠陥の何れかを、欠陥種別が識別さ
れた状態で確実に検出し得、また、請求項2,6による
場合には、スルーホールの径に拘らず、スルーホール各
々での充填物の充填状態から、充填物が不足状態にある
不足欠陥、充填物が一部欠落、あるいは充填物が基板表
面より突出状態にある凹凸欠陥の何れかを、欠陥種別が
識別された状態で確実に検出し得、更に、請求項3,7
による場合は、スルーホールの径に拘らず、スルーホー
ル各々での充填物の充填状態から、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、不
足欠陥、凹凸欠陥の何れかを、欠陥種別が識別された状
態で、しかも経済的に確実に検出し得、更にまた、請求
4,8によれば、スルーホールの径に拘らず、スルー
ホール各々での充填物の充填状態から、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、
不足欠陥、凹凸欠陥の何れかを、欠陥種別が識別された
状態で確実に、しかも速やかに検出し得るものとなって
いる。
As described above, according to the first and fifth aspects, regardless of the diameter of the through hole, the foreign matter adheres to the filler from the filling state of the filler in each through hole.
Or foreign matter adhering / mixing defect mixed, scattered defect where the filler is scattered on the substrate surface around the through hole, bleeding defect where the filler protrudes from the top of the through hole to the nearby substrate surface, and a through hole are formed either without through hole defects that are not reliably detected obtained in a state where the defect type is identified, also in the case of claims 2 and 6, regardless of the diameter of the through hole, in each through hole In the state where the defect type is identified, from the filling state of the filling, any one of an incomplete defect in which the filling is in an insufficient state, a partially missing filling, or an uneven defect in which the filling is protruding from the substrate surface. Claims 3 and 7
In the case of, regardless of the diameter of the through hole, any one of the foreign matter attachment / mixing defect, scattering defect, bleeding defect, defect without through hole, insufficient defect, and irregularity defect is determined from the filling state of the filler in each through hole. In the state where the defect type is identified, it can be reliably detected economically. Furthermore, according to the fourth and eighth aspects, the filling state of the filler in each through-hole regardless of the diameter of the through-hole. From, foreign matter adhesion / mixing defect, scattering defect, blurring defect, defect without through hole,
Any of the insufficient defect and the irregularity defect can be reliably and promptly detected in a state where the defect type is identified.

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

【図1】図1は、本発明によるスル−ホ−ル充填状態検
査装置の一例での構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an example of a through-hole filling state inspection apparatus according to the present invention.

【図2】図2は、本発明に係る偏光照明・偏光検出およ
び斜方照明・斜方検出による充填状態の検出方式の概要
を示す図
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a filling state detection method by polarized illumination / polarized light detection and oblique illumination / oblique detection according to the present invention.

【図3】図3は、スルーホールへの充填状態がそれぞれ
正常状態、異物付着・混入状態、飛散状態である場合で
の本発明に係る偏光照明・偏光検出を、従来技術に係る
斜方照明による画像検出に対比して示す図
FIG. 3 is a diagram illustrating polarized light illumination / polarized light detection according to the present invention when the through hole is filled in a normal state, a foreign matter adhering / mixed state, and a scattering state, respectively, and oblique illumination according to the prior art. Figure in comparison with image detection by

【図4】図4は、スルーホールへの充填状態がそれぞれ
正常状態、にじみ状態、スルーホール無し状態、異物混
入状態、飛散状態である場合での本発明に係る偏光照明
・偏光検出とその判定例を示す図
FIG. 4 is a diagram showing polarized illumination / polarized light detection according to the present invention and a determination thereof when the filling state of the through hole is a normal state, a bleeding state, a state without a through hole, a foreign substance mixed state, and a scattering state, respectively. Figure showing an example

【図5】図5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、凹状態、凸状態である場合での本
発明に係る斜方照明・斜方検出とその判定例を示す図
FIG. 5 is a diagram showing oblique illumination / oblique detection according to the present invention and a determination example thereof when the state of filling the through-hole is a normal state, an insufficient state, a concave state, and a convex state, respectively.

【図6】図6(a),(b)は、2値化処理用しきい値
を最適に設定するための方法を説明するための図
FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining a method for optimally setting a threshold value for binarization processing; FIGS.

【図7】図7は、投影分布からの面積算出方法を説明す
るための図
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of calculating an area from a projection distribution;

【図8】図8は、輪郭線を構成している画素を抽出する
ための輪郭抽出回路の具体的回路構成の例を示す図
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a specific circuit configuration of a contour extraction circuit for extracting pixels forming a contour line;

【図9】図9は、投影分布を作成する投影分布作成回路
の具体的回路構成の例を示す図
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a specific circuit configuration of a projection distribution creating circuit that creates a projection distribution;

【図10】図10は、その投影分布作成回路の動作を説
明するための図
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the projection distribution creating circuit;

【図11】図11は、投影分布から面積を算出する面積
算出回路の具体的回路構成の例を示す図
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a specific circuit configuration of an area calculation circuit that calculates an area from a projection distribution;

【図12】図12は、周囲長算出回路および面積算出回
路の起動タイミングを説明するための図
FIG. 12 is a diagram for explaining start timings of a perimeter calculation circuit and an area calculation circuit;

【図13】図13は、ヒストグラム作成回路の概要構成
を示す図
FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a histogram creation circuit;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…回路基板、10…点光源、11…コンデンサレン
ズ、12a,12b…対物レンズ、13a,13b…ラ
インセンサ、14,15…偏光板、16,17…画像検
出回路、18,19…シェ−ディング補正回路、20,
21,22…2値化回路、25…マイクロコンピュ−
タ、26…輪郭抽出回路、28,29,30…投影分布
作成回路、31,32,33…面積算出回路、38…ス
ルーホール座標メモリ、39,40,41,42,43
…比較回路、44…判定結果メモリ、46…周囲長算出
回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Circuit board, 10 ... Point light source, 11 ... Condenser lens, 12a, 12b ... Objective lens, 13a, 13b ... Line sensor, 14, 15 ... Polarizer, 16, 17 ... Image detection circuit, 18, 19 ... Correction circuit, 20,
21, 22 ... binarization circuit, 25 ... microcomputer
26, contour extraction circuit, 28, 29, 30 projection distribution creation circuit, 31, 32, 33 area calculation circuit, 38 through-hole coordinate memory, 39, 40, 41, 42, 43
... comparison circuit, 44 ... determination result memory, 46 ... perimeter calculation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−100393(JP,A) 特開 昭59−231402(JP,A) 特開 昭63−124943(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-2-100393 (JP, A) JP-A-59-231402 (JP, A) JP-A-63-124943 (JP, A) (58) Investigation Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 21/84-21/958

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電気伝導性物質が充填されてなるスルー
ホールが多数形成されてなる回路基板を斜上方より直線
偏光照明光により照明した状態で、該直線偏光照明光の
偏光方向と同一の方向の偏光成分が遮光され、且つ該直
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た上、該光学画像
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VH1にもとづき、スルーホールと
該スルーホール近傍対応の画像部分を抽出し、該画像部
分より検出された該画像部分での全体としての面積SH1
および周囲長lにもとづき、異物が電気伝導性物質に付
着、あるいは混入されている異物付着・混入欠陥、電気
伝導性物質がスルーホール周囲の基板表面に飛散されて
いる飛散欠陥、電気伝導性物質がスルーホール上部から
近傍の基板表面にはみ出ているにじみ欠陥、スルーホー
ルが形成されていないスルーホール無し欠陥の何れかを
欠陥種別が識別された状態で検出するに際しては、上記
面積SH1の有無、該面積SH1の設計値との大小関係、該
面積SH1と周囲長l2 の比の設計値との大小関係より、
欠陥種別が識別された状態で検出されるようにしたスル
ーホール充填状態検査方法。
In a state where a circuit board having a large number of through holes filled with an electrically conductive substance is illuminated with linearly polarized illumination light from obliquely above, the polarization direction of the linearly polarized illumination light is the same. The polarized light component is shielded, and the optical image of the polarized light component in the direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized illumination light is detected from above or obliquely above, and the optical image corresponds to a normal brightness portion in a through hole. Based on a first threshold value V H1 for extracting an image portion, a through hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through hole are extracted, and an overall area S H1 of the image portion detected from the image portion is extracted.
A foreign matter adhered to or mixed in with the electrically conductive material based on the perimeter l, a scattering defect in which the electrically conductive material is scattered on the substrate surface around the through hole, and an electrically conductive material. When detecting any of the bleeding defect protruding from the upper surface of the through hole to the nearby substrate surface and the defect having no through hole in which the through hole is not formed in a state where the defect type is identified, the presence or absence of the area SH1 is determined. , the magnitude relationship between the design value of the area S H1, than the magnitude relationship between the design value of the ratio of the area S H1 and perimeter l 2,
A through hole filling state inspection method in which a defect type is detected in an identified state.
【請求項2】 電気伝導性物質が充填されてなるスルー
ホールが多数形成されてなる回路基板を斜上方より照明
光により照明した状態で、該照明光の光学画像を照明光
出射側の斜上方より検出した上、該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VH2、スルーホールと該スルー
ホール近傍での照明光が照射されていない部分対応の画
像部分抽出用の第3のしきい値VH3(VH3<VH1
H2、以下、同様)各々にもとづき、スルーホールと該
スルーホール近傍対応の画像部分を抽出し、該画像部分
より検出された該画像部分での全体としての面積SH2
H3各々の有無、あるいは該面積SH2,SH3各々の基準
値との大小関係にもとづき、電気伝導性物質が充填不足
状態にある不足欠陥、電気伝導性物質が一部欠落、ある
いは電気伝導性物質が基板表面より突出状態にある凹凸
欠陥の何れかが、欠陥種別が識別された状態で検出され
るようにしたスルーホール充填状態検査方法。
2. A circuit board having a large number of through-holes filled with an electrically conductive material is illuminated with illumination light from obliquely above, and an optical image of the illumination light is obliquely upward on an illumination light emission side. The second threshold value V H2 for extracting the image portion corresponding to the wall portion of the through-hole irradiated with the illumination light from the optical image, and the illumination light in the vicinity of the through-hole and the through-hole is emitted from the optical image. A third threshold value V H3 (V H3 <V H1 <
V H2 , hereinafter the same) Based on each, a through-hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through-hole are extracted, and an overall area S H2 , in the image portion detected from the image portion is extracted.
S H3 each presence or based on the magnitude relationship between the reference value of the area S H2, S H3 each missing missing defect electrically conductive material is in the filling starved, electrically conductive material is partially or electrical conductivity A through hole filling state inspection method in which any of the concave and convex defects in which the conductive substance is protruding from the substrate surface is detected in a state where the defect type is identified.
【請求項3】 電気伝導性物質が充填されてなるスルー
ホールが多数形成されてなる回路基板を斜上方より直線
偏光照明光により照明した状態で、該直線偏光照明光の
偏光方向と同一の方向の偏光成分が遮光され、且つ該直
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た上、該光学画像
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VH1にもとづき、スルーホールと
該スルーホール近傍対応の画像部分を抽出し、該画像部
分より検出された該画像部分での全体としての面積SH1
および周囲長lにもとづき、異物が電気伝導性物質に付
着、あるいは混入されている異物付着・混入欠陥、電気
伝導性物質がスルーホール周囲の基板表面に飛散されて
いる飛散欠陥、電気伝導性物質がスルーホール上部から
近傍の基板表面にはみ出ているにじみ欠陥、スルーホー
ルが形成されていないスルーホール無し欠陥の何れか
を、欠陥種別が識別された状態で検出するスルーホール
充填状態検査と、電気伝導性物質が充填されてなるスル
ーホールが複数形成されてなる回路基板を斜上方より照
明光により照明した状態で、該照明光の光学画像を照明
光出射側の斜上方より検出した上、該光学画像より照明
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VH2、スルーホールと該スル
ーホール近傍での照明光が照射されていない部分対応の
画像部分抽出用の第3のしきい値VH3各々にもとづき、
スルーホールと該スルーホール近傍対応の画像部分を抽
出し、該画像部分より検出された該画像部分での全体と
しての面積SH2,SH3各々の有無、あるいは該面積
H2,SH3各々の基準値との大小関係にもとづき、電気
伝導性物質が充填不足状態にある不足欠陥、電気伝導性
物質が一部欠落、あるいは電気伝導性物質が基板表面よ
り突出状態にある凹凸欠陥の何れかを、欠陥種別が識別
された状態で検出するスルーホール充填状態検査とが、
相前後して時分割に行われるようにしたスルーホール充
填状態検査方法。
3. The same direction as the direction of polarization of the linearly polarized illumination light in a state where a circuit board having a large number of through holes filled with an electrically conductive material is illuminated from above by a linearly polarized illumination light. The polarized light component is shielded, and the optical image of the polarized light component in the direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized illumination light is detected from obliquely above the illumination light emission side, and the normal brightness portion in the through hole is detected from the optical image. Based on a first threshold value V H1 for extracting a corresponding image portion, a through-hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through-hole are extracted, and an area S as a whole in the image portion detected from the image portion is extracted. H1
A foreign matter adhered to or mixed in with the electrically conductive material based on the perimeter l, a scattering defect in which the electrically conductive material is scattered on the substrate surface around the through hole, and an electrically conductive material. A through-hole filling state inspection for detecting any of a blurred defect protruding from the upper surface of the through-hole into a nearby substrate surface and a defect without a through-hole in which a through-hole is not formed in a state where a defect type is identified; In a state where a circuit board formed with a plurality of through holes filled with a conductive material is illuminated with illumination light from obliquely above, an optical image of the illumination light is detected from obliquely above the illumination light emission side, and A second threshold value V H2 for extracting an image portion corresponding to a wall portion of a through-hole irradiated with illumination light from an optical image, a through-hole and illumination near the through-hole. On the basis of each of the third threshold values V H3 for extracting an image portion corresponding to a portion not irradiated with bright light,
A through-hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through-hole are extracted, and the presence or absence of each of the areas SH2 and SH3 as a whole in the image portion detected from the image portion, or each of the areas SH2 and SH3 Based on the magnitude relationship with the reference value, determine whether any of the defects that are insufficiently filled with the electrically conductive material, the partially missing electrically conductive material, or the unevenness defects that the electrically conductive material protrudes from the substrate surface. , Through hole filling state inspection to detect in the state where the defect type is identified,
A through hole filling state inspection method that is performed in a time-division manner before and after.
【請求項4】 電気伝導性物質が充填されてなるスルー
ホールが多数形成されてなる回路基板を斜上方より直線
偏光照明光により照明した状態で、該直線偏光照明光の
偏光方向と同一の方向の偏光成分が遮光され、且つ該直
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
像を上方より検出した上、該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VH1にもとづき、スルーホールと該スルーホール近
傍対応の画像部分を抽出し、該画像部分より検出された
該画像部分での全体としての面積SH1および周囲長lに
もとづき、異物が電気伝導性物質に付着、あるいは混入
されている異物付着・混入欠陥、電気伝導性物質がスル
ーホール周囲の基板表面に飛散されている飛散欠陥、電
気伝導性物質がスルーホール上部から近傍の基板表面に
はみ出ているにじみ欠陥、スルーホールが形成されてい
ないスルーホール無し欠陥の何れかを、欠陥種別が識別
された状態で検出するスルーホール充填状態検査と、電
気伝導性物質が充填されてなるスルーホールが複数形成
されてなる回路基板を斜上方より照明光により照明した
状態で、該照明光の光学画像を照明光出射側の斜上方よ
り検出した上、該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VH2、スルーホールと該スルーホール近傍での照
明光が照射されていない部分対応の画像部分抽出用の第
3のしきい値VH3各々にもとづき、スルーホールと該ス
ルーホール近傍対応の画像部分を抽出し、該画像部分よ
り検出された該画像部分での全体としての面積SH2,S
H3各々の有無、あるいは該面積SH2,SH3各々の基準値
との大小関係にもとづき、電気伝導性物質が充填不足状
態にある不足欠陥、電気伝導性物質が一部欠落、あるい
は電気伝導性物質が基板表面より突出状態にある凹凸欠
陥の何れかを、欠陥種別が識別された状態で検出するス
ルーホール充填状態検査とが、同時に並行して行われる
ようにしたスルーホール充填状態検査方法。
4. The same direction as the direction of polarization of the linearly polarized illumination light in a state where a circuit board having a large number of through holes filled with an electrically conductive material is illuminated with linearly polarized illumination light from obliquely above. For detecting an optical image of a polarization component in the direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized illumination light from above, and extracting an image portion corresponding to a normal brightness portion in a through hole from the optical image. first based on the threshold VH 1, it extracts the through hole and the through hole near the corresponding image portion, the area S H1 and perimeter l as a whole in the detected said image portion from the image portion In the first place, foreign matter is adhered to or mixed with the conductive material, foreign matter is scattered on the surface of the substrate around the through hole, and the conductive material is damaged. -Through hole filling state inspection to detect any type of bleeding defect protruding from the upper surface of the substrate near the surface of the substrate or a defect without a through hole where no through hole is formed, with the type of defect identified, and electrical conductivity An optical image of the illumination light is detected from an obliquely upper position on the illumination light emission side while a circuit board having a plurality of through holes filled with a substance is illuminated with the illumination light from an obliquely upper direction. A second threshold value V H2 for extracting an image portion corresponding to a wall portion of a through-hole irradiated with illumination light, and an image portion extraction corresponding to a through-hole and a portion near the through-hole not irradiated with illumination light. Based on each of the third threshold values V H3 , a through-hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through-hole are extracted, and the whole of the image portion detected from the image portion is extracted. Area S H2 , S
Based on the presence or absence of each H3 , or the magnitude relationship with the reference value of each of the areas S H2 and S H3 , an insufficient defect filled with an electrically conductive material, a partial lack of an electrically conductive material, or an electrical conductivity A through-hole filling state inspection method in which the through-hole filling state inspection for detecting any of the concave and convex defects in which a substance protrudes from the substrate surface in a state where the defect type is identified is performed simultaneously and in parallel.
【請求項5】 電気伝導性物質が充填されてなるスルー
ホールが多数形成されてなる回路基板を斜上方より直線
偏光照明光により照明する照明手段と、該直線偏光照明
光の偏光方向と同一の方向の偏光成分が遮光され、且つ
該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する光学画像検
出手段と、該光学画像検出手段で検出された光学画像よ
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VH1にもとづき、スルーホールと該
スルーホール近傍対応の画像部分を抽出した上、該画像
部分より検出された該画像部分での全体としての面積S
H1および周囲長lにもとづき、該面積SH1の有無、該面
積SH1の設計値との大小関係、該面積SH1と周囲長l2
の比の設計値との大小関係を判定することによって、異
物が電気伝導性物質に付着、あるいは混入されている異
物付着・混入欠陥、電気伝導性物質がスルーホール周囲
の基板表面に飛散されている飛散欠陥、電気伝導性物質
がスルーホール上部から近傍の基板表面にはみ出ている
にじみ欠陥、スルーホールが形成されていないスルーホ
ール無し欠陥の何れかを、欠陥種別が識別された状態で
検出する欠陥検出手段と、を少なくとも含む構成のスル
ーホール充填状態検査装置。
5. An illuminating means for illuminating a circuit board having a large number of through holes filled with an electrically conductive material from a diagonally upper part with linearly polarized illumination light, and a light source having the same polarization direction as the linearly polarized illumination light. The polarization component in the direction is shielded, and the optical image of the polarization component in the direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized illumination light is detected from above or obliquely upward, and the optical image is detected by the optical image detection means. Based on a first threshold value V H1 for extracting an image portion corresponding to a normal brightness portion in a through hole from an optical image, a through hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through hole are extracted and detected from the image portion. Area S in the image portion obtained
Based on H1 and perimeter l, presence or absence of the area S H1, the magnitude relationship between the design value of the area S H1, the area S H1 and perimeter l 2
By determining the magnitude relationship between the ratio and the design value of the ratio, the foreign matter adheres to the conductive material, or the foreign material adheres or mixes in the conductive material, and the conductive material is scattered on the substrate surface around the through hole. Detects any type of scattered defect, bleeding defect in which the electrically conductive substance protrudes from the top of the through hole to the nearby substrate surface, or defect without through hole in which no through hole is formed, in a state where the defect type is identified. And a defect detection unit.
【請求項6】 電気伝導性物質が充填されてなるスルー
ホールが多数形成されてなる回路基板を斜上方より照明
光により照明する照明手段と、該照明光の光学画像を照
明光出射側の斜上方より検出する光学画像検出手段と、
該光学画像検出手段で検出された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VH2、スルーホールと該スルーホ
ール近傍での照明光が照射されていない部分対応の画像
部分抽出用の第3のしきい値VH3各々にもとづき、スル
ーホールと該スルーホール近傍対応の画像部分を抽出
し、該画像部分より検出された該画像部分での全体とし
ての面積SH2,SH3各々の有無、あるいは該面積SH2
H3各々の基準値との大小関係にもとづき、電気伝導性
物質が充填不足状態にある不足欠陥、電気伝導性物質が
一部欠落、あるいは電気伝導性物質が基板表面より突出
状態にある凹凸欠陥の何れかを、欠陥種別が識別された
状態で検出する欠陥検出手段と、を少なくとも含む構成
のスルーホール充填状態検査装置。
6. An illuminating means for illuminating a circuit board having a large number of through holes filled with an electrically conductive material with illumination light from obliquely above, and an optical image of the illumination light is obliquely arranged on the illumination light emission side. Optical image detecting means for detecting from above,
A second threshold value V H2 for extracting an image portion corresponding to a wall portion of a through-hole irradiated with illumination light from the optical image detected by the optical image detection means, a through-hole, and illumination light near the through-hole; third based on each threshold VH 3, it extracts the through hole and the through hole near the corresponding image portion, the image portion is detected from the image portion of but for extraction irradiated portion not corresponding image portion of the area S H2, S H3 each existence as a whole in, or the area S H2,
S H3 based on the magnitude relationship between the respective reference values, irregular defect deficiency defects electrically conductive material is in the filling starved missing electrically conductive material part, or the electrically conductive material is in a projecting state from the surface of the substrate And a defect detection means for detecting any one of the above in a state where the defect type is identified.
【請求項7】 電気伝導性物質が充填されてなるスルー
ホールが多数形成されてなる回路基板を斜上方より照明
光、直線偏光照明光の何れかにより選択的に照明する照
明手段と、該照明光の光学画像、該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、且つ該直線
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
の何れかを照明光出射側の斜上方より選択的に検出する
光学画像検出手段と、該光学画像検出手段で検出された
上記照明光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VH2、スルーホールと該スルーホール近傍での照明光
が照射されていない部分対応の画像部分抽出用の第3の
しきい値VH3各々にもとづき、スルーホールと該スルー
ホール近傍対応の画像部分を抽出し、該画像部分より検
出された該画像部分での全体としての面積SH2,SH3
々の有無、あるいは該面積SH2,SH3各々の基準値との
大小関係にもとづき、電気伝導性物質が充填不足状態に
ある不足欠陥、電気伝導性物質が一部欠落、あるいは電
気伝導性物質が基板表面より突出状態にある凹凸欠陥の
何れかを、欠陥種別が識別された状態で検出する一方、
上記偏光成分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VH1にも
とづき、スルーホールと該スルーホール近傍対応の画像
部分を抽出した上、該画像部分より検出された該画像部
分での全体としての面積SH1および周囲長lにもとづ
き、異物が電気伝導性物質に付着、あるいは混入されて
いる異物付着・混入欠陥、電気伝導性物質がスルーホー
ル周囲の基板表面に飛散されている飛散欠陥、電気伝導
性物質がスルーホール上部から近傍の基板表面にはみ出
ているにじみ欠陥、スルーホールが形成されていないス
ルーホール無し欠陥の何れかを、欠陥種別が識別された
状態で検出する欠陥検出手段と、を少なくとも含む構成
のスルーホール充填状態検査装置。
7. An illuminating means for selectively illuminating a circuit board having a large number of through holes filled with an electrically conductive material from a diagonally upper side with either illumination light or linearly polarized illumination light, and the illumination. An optical image of light, a polarization component in the same direction as the polarization direction of the linearly polarized illumination light is blocked, and any one of an optical image of a polarization component in a direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized illumination light is output to the illumination light output side. An optical image detecting means for selectively detecting an obliquely upper part of the image, and an image part for extracting an image portion corresponding to a wall portion of the through-hole irradiated with illumination light from the optical image of the illumination light detected by the optical image detection means. 2 based on the threshold value V H2 , the third threshold value V H3 for extracting the image portion corresponding to the through hole and the portion where the illumination light near the through hole is not irradiated, and the through hole and the through hole Neighborhood-aware Extracting image areas, the area S H2, S H3 each existence as a whole at the image portion detected the image portion than, or based on the magnitude relationship between the reference value of the area S H2, S H3 respectively, Insufficient defects in which the conductive material is underfilled, partially missing conductive material, or uneven defects in which the conductive material protrudes from the substrate surface, with the defect type identified While detecting
Based on the first threshold value V H1 for extracting an image portion corresponding to a normal brightness portion in a through hole from the optical image of the polarized light component, a through hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through hole are extracted. Based on the overall area S H1 and perimeter l of the image portion detected from the image portion, the foreign material adheres to or mixes with the electrically conductive material, and the foreign material adhered / mixed defect and the electrically conductive material pass through. Either a scattered defect scattered on the substrate surface around the hole, a bleeding defect in which the electrically conductive material protrudes from the upper part of the through hole to the nearby substrate surface, or a defect without a through hole in which no through hole is formed. A through-hole filling state inspection device configured to include at least a defect detection unit configured to detect a type in a state where the type is identified.
【請求項8】 電気伝導性物質が充填されてなるスルー
ホールが多数形成されてなる回路基板を斜上方より直線
偏光照明光により照明する照明手段と、該直線偏光照明
光の偏光方向と同一の方向の偏光成分が遮光され、且つ
該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する第1の光学
画像検出手段と、該画像検出に並行して該直線偏光照明
光の光学画像を照明光出射側の斜上方より検出する第2
の光学画像検出手段と、上記第1の光学画像検出手段で
検出された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VH1にもとづ
き、スルーホールと該スルーホール近傍対応の画像部分
を抽出した上、該画像部分より検出された該画像部分で
の全体としての面積SH1および周囲長lにもとづき、異
物が電気伝導性物質に付着、あるいは混入されている異
物付着・混入欠陥、電気伝導性物質がスルーホール周囲
の基板表面に飛散されている飛散欠陥、電気伝導性物質
がスルーホール上部から近傍の基板表面にはみ出ている
にじみ欠陥、スルーホールが形成されていないスルーホ
ール無し欠陥の何れかを、欠陥種別が識別された状態で
検出する一方、上記第2の光学画像検出手段で検出され
た光学画像より直線偏光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
H2、スルーホールと該スルーホール近傍での照明光が
照射されていない部分対応の画像部分抽出用の第3のし
きい値VH3各々にもとづき、スルーホールと該スルーホ
ール近傍対応の画像部分を抽出し、該画像部分より検出
された該画像部分での全体としての面積SH2,SH3各々
の有無、あるいは該面積SH2,SH3各々の基準値との大
小関係にもとづき、電気伝導性物質が充填不足状態にあ
る不足欠陥、電気伝導性物質が一部欠落、あるいは電気
伝導性物質が基板表面より突出状態にある凹凸欠陥の何
れかを、欠陥種別が識別された状態で検出する欠陥検出
手段と、を少なくとも含む構成のスルーホール充填状態
検査装置。
8. An illuminating means for illuminating a circuit board having a large number of through holes filled with an electrically conductive material from obliquely upward with linearly polarized illumination light, and having the same polarization direction as the linearly polarized illumination light. A first optical image detecting means for shielding an optical image of a polarization component in a direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized illumination light from above or obliquely upward, wherein the first polarization direction is parallel to the image detection; Detecting an optical image of the linearly polarized illumination light from obliquely above the illumination light emission side.
Based on a first threshold value V H1 for extracting an image portion corresponding to a normal brightness portion in a through hole from the optical image detected by the first optical image detecting device. And an image portion corresponding to the vicinity of the through hole is extracted, and based on the total area SH1 and the perimeter l of the image portion detected from the image portion, the foreign matter adheres to or mixes with the electrically conductive material. Foreign matter adhesion / mixing defects, scattering defects where the conductive material is scattered on the substrate surface around the through hole, bleeding defects where the conductive material protrudes from the upper surface of the through hole to the nearby substrate surface, through hole Is detected in a state in which the defect type is identified while the defect is not formed, and the defect is directly detected from the optical image detected by the second optical image detecting means. The second threshold value V of the through hole wall portion polarized illumination light is irradiated corresponding for the image portion extracting H2, partial response image portion extracted illumination light at the through hole and the through hole near the not irradiated Based on each of the third threshold values V H3 , a through-hole and an image portion corresponding to the vicinity of the through-hole are extracted, and the total areas S H2 , S H3 of the image portion detected from the image portion are extracted. Based on the presence or absence of each, or the magnitude relationship between the respective reference values of the areas S H2 and S H3 , an insufficient defect in which the electrically conductive material is underfilled, a part of the electrically conductive material missing, or an electrically conductive material A through hole filling state inspection device comprising at least a defect detecting means for detecting any of the concavo-convex defects protruding from the substrate surface in a state where the defect type is identified.
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