差分比較檢查方法及差分比較檢查裝置的制作方法

專利名稱：差分比較檢查方法及差分比較檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用了拍攝被檢查物而得到的圖像的差分比較檢查方法及裝置，特別是涉及一種形成在基板上的圖案的比較檢查方法及裝置。
背景技術(shù)：
在裝有電子部件等的印刷電路板的表面上，圖案形成了構(gòu)成規(guī)定的電路所需要的導(dǎo)體配線。比較檢查法是該配線圖案的檢查方法之一。該方法是對由CAD數(shù)據(jù)做成的合格品圖像與拍攝作為檢查對象的基板而得到的檢查圖像進(jìn)行比較，將具有一定以上的差的部分作為缺陷而檢測出來的一種方法。具體地說，比較檢查法是基于將CAD數(shù)據(jù)變換為數(shù)字圖像的圖像、即基準(zhǔn)圖像，和拍攝檢查對象(被檢查物)而形成為數(shù)字圖像的檢查圖像的像素?cái)?shù)的差分來檢測出缺陷。典型的是，若該差分值為規(guī)定值以上，則檢查對象為不良品。圖21是用于說明該比較檢查法的圖。在圖21中，將CAD數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)圖像(圖21(A))變換為二值化的數(shù)字圖像(圖21(B))。同樣，將對作為檢查對象的檢查圖案進(jìn)行拍攝而得到的圖像(圖21(C))也變換為二值化的數(shù)字圖像(圖21(D))。然后，比較雙方的數(shù)字圖像，算出每個像素的差分值(圖21(E))。那么，若該差分值為規(guī)定值以上，則認(rèn)為該檢查對象中存在不良。
但是，在印刷電路板的表面形成的配線圖案由于是通過蝕刻這樣的化學(xué)處理工序做成的，因此特別是角和角落部分容易受蝕刻影響。例如，會發(fā)生在圖形(圖案區(qū)域)的凸?fàn)畹慕遣糠?外角)，凸部的前端變圓的“過度蝕刻”、和在圖形的凹狀的角落部分(內(nèi)角)，凹部的內(nèi)側(cè)變圓的“蝕刻不充分”這樣的現(xiàn)象(參照圖22)。由于這樣的過度蝕刻和蝕刻不充分而形成的圖案區(qū)域，通過上述的比較檢查方法，由于被判定為與基準(zhǔn)圖像存在差異，因此作為不良部分被檢測出。另一方面，通過這樣的蝕刻形成的角和角落部分的差異大多不會成為影響印刷電路板性能的大問題。因此，對于這樣由于過度蝕刻和蝕刻不充分形成的圖案區(qū)域，優(yōu)選不作為不良被檢測出。即，在印刷電路板的表面形成的配線圖案的比較檢查中，有必要提高圖案的直線部分的比較檢查的靈敏度，降低對于角和角落等的邊緣部分的比較檢查的靈敏度。
作為不將上述的過度蝕刻等作為不良檢測出用的方法，有提高設(shè)定作為差分值而允許的值，來對印刷電路板進(jìn)行全面檢查的方法。另外，也有從基準(zhǔn)圖像檢測出內(nèi)角和外角，僅在其周圍的一定范圍內(nèi)提高設(shè)定作為差分值而允許的值(即，降低比較檢查的靈敏度)進(jìn)行檢查的方法。即，也有僅在內(nèi)角部和外角部的周圍，即使差分值相對較大也不判定為不良的方法。另外，還有準(zhǔn)備在外角部預(yù)先形成圓角(倒角)、在內(nèi)角部預(yù)先加厚的基準(zhǔn)圖像，與檢查圖像進(jìn)行比較的方法(例如，JP特開平11-143052號公報(bào))。進(jìn)一步，作為其他方法，也有將內(nèi)角部和外角部不作為比較檢查的對象的方法(例如，JP特開昭61-86639號公報(bào))。
但是，在上述JP特開平11-143052號公報(bào)中公開的方法中，成為檢查對象的圖案區(qū)域中所有的角和角落并不一定與預(yù)先做成圓形的角和角落的基準(zhǔn)圖像相同。這是由于成為檢測對象的圖案區(qū)域中的角和角落的形狀有時會由于蝕刻的狀態(tài)而發(fā)生變化。因此，雖然多少可以減少由于過度蝕刻和蝕刻不充分而導(dǎo)致的不良被檢測出來的情況，但依然作為不良被檢測出。另外，當(dāng)僅提高角部和角落部的不良判定的條件的允許值(降低靈敏度)時，有必要準(zhǔn)備角部及角落部和其以外部分的兩種用于判定的允許值。因此，需要多個判定允許值的電路，從而會提高成本。另外，在利用上述的JP特開昭61-86639號公報(bào)公開的方法的情況下，雖然由于過度蝕刻和蝕刻不充分而導(dǎo)致的不良可以完全不被檢測出來，但是由于沒有對角部和角落部進(jìn)行檢查，即使在角部和角落部產(chǎn)生了成為影響印刷電路板性能的問題的不良時，也不能作為不良檢測出。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種即使是具有角部、角落部的圖案，也能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行比較檢查的差分比較檢查方法及差分比較檢查裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下這樣的結(jié)構(gòu)。
第一方案是將對形成了圖案的被檢查物進(jìn)行拍攝而得到的對象圖像和該圖案的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，檢查該被檢查物的差分比較檢查方法，其特征在于，具有角檢測步驟、內(nèi)角區(qū)域確定步驟、外角區(qū)域確定步驟、比較檢查步驟。角檢測步驟將圖案中形成的作為凹狀的角落的內(nèi)角及作為凸?fàn)畹慕堑耐饨欠謩e從基準(zhǔn)圖像檢測出來。內(nèi)角區(qū)域確定步驟確定檢測出的內(nèi)角附近的區(qū)域、即內(nèi)角區(qū)域的范圍。外角區(qū)域確定步驟確定檢測出的外角附近的區(qū)域、即外角區(qū)域的范圍。比較檢查步驟基于基準(zhǔn)圖像和對象圖像的差分進(jìn)行比較檢查。此外，比較檢查步驟，在基準(zhǔn)圖像的內(nèi)角區(qū)域中，將相對于比該基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域過剩形成的對象圖像的圖案的區(qū)域的差分排除在外而進(jìn)行比較檢查。并且，在基準(zhǔn)圖像的外角區(qū)域中，將相對于比該基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域不足形成的對象圖像的圖案的區(qū)域的差分排除在外而進(jìn)行比較檢查。
第二方案是，在第一方案中，對象圖像及基準(zhǔn)圖像是分別將形成了圖案的區(qū)域的像素值作為第一值、將這些以外的像素值作為與該第一值不同的第二值的被二值化了的圖像。此外，內(nèi)角區(qū)域確定步驟還包括有生成將內(nèi)角區(qū)域內(nèi)的像素值作為第一值、將該內(nèi)角區(qū)域之外的像素值作為第二值的內(nèi)角區(qū)域圖像的內(nèi)角區(qū)域圖像生成步驟。另外，外角區(qū)域確定步驟還包括有生成將外角區(qū)域內(nèi)的像素值作為第一值、將該外角區(qū)域之外的像素值作為第二值的外角區(qū)域圖像的外角區(qū)域圖像生成步驟。此外，比較檢查步驟包含位置對準(zhǔn)步驟，其在同一坐標(biāo)軸上，使基準(zhǔn)圖像、內(nèi)角區(qū)域圖像、外角區(qū)域圖像和對象圖像的位置對準(zhǔn)；像素值取得步驟，其在坐標(biāo)軸上，從各個圖像取得作為相同位置的檢查對象位置的像素的像素值；像素值判定步驟，其在當(dāng)所取得的對象圖像的像素值為第一值，所取得的基準(zhǔn)圖像的像素值為第二值，且所取得的內(nèi)角區(qū)域圖像的像素值為第一值時，將該檢查對象位置的基準(zhǔn)圖像及對象圖像的像素值作為相同的值而進(jìn)行比較檢查，當(dāng)所取得的對象圖像的像素值為第二值，所取得的基準(zhǔn)圖像的像素值為第一值，且所取得的外角區(qū)域圖像的像素值為第一值時，將該檢查對象位置的基準(zhǔn)圖像及對象圖像的像素值作為相同的值而進(jìn)行比較檢查。
第三方案是在第一方案中，角檢測步驟從基準(zhǔn)圖像檢測出分別表示內(nèi)角或外角的一個像素，內(nèi)角區(qū)域確定步驟將以成為檢測出的內(nèi)角的像素為中心的規(guī)定大小的區(qū)域確定為內(nèi)角區(qū)域，外角區(qū)域確定步驟將以成為檢測出的外角的像素為中心的規(guī)定大小的區(qū)域確定為外角區(qū)域。
第四方案是在上述第三方案中，內(nèi)角區(qū)域確定步驟通過對檢測出的內(nèi)角的像素反復(fù)執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的次數(shù)以上的膨脹處理，從而確定內(nèi)角區(qū)域，外角區(qū)域確定步驟通過對檢測出的外角的像素反復(fù)執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的次數(shù)以上的膨脹處理，從而確定外角區(qū)域。
第五方案是在第四方案中，還具有寬度檢測步驟，其檢測出與檢測出的內(nèi)角或外角接近的圖案的直線部的寬度。此外，內(nèi)角區(qū)域圖像生成步驟根據(jù)檢測出的寬度，對反復(fù)進(jìn)行膨脹處理的次數(shù)進(jìn)行變更，外角區(qū)域圖像生成步驟根據(jù)檢測出的寬度，對反復(fù)進(jìn)行膨脹處理的次數(shù)進(jìn)行變更。
第六方案是在上述第三方案中，角檢測步驟還包含有邏輯運(yùn)算步驟，該邏輯運(yùn)算步驟利用基準(zhǔn)圖像中的關(guān)注像素的像素值、使用分別表示以該關(guān)注像素為基準(zhǔn)而提取出的多個像素的位置的多個圖案而從基準(zhǔn)圖像提取出的像素值、以及規(guī)定的邏輯式，檢測出該關(guān)注像素是表示內(nèi)角或外角的一個像素。此外，邏輯運(yùn)算步驟，在顯示代入了使用圖案中的任意一個圖案所提取出的像素值及關(guān)注像素的像素值的規(guī)定的邏輯式的運(yùn)算結(jié)果為內(nèi)角或外角時，檢測出該關(guān)注像素為表示內(nèi)角或外角的一個像素。
第七方案是在上述第三方案中，角檢測步驟還包含有邏輯運(yùn)算步驟，該邏輯運(yùn)算步驟利用基準(zhǔn)圖像中的關(guān)注像素的像素值、使用分別表示以該關(guān)注像素為基準(zhǔn)提取出的多個像素的位置的多個圖案而從基準(zhǔn)圖像提取出的像素值，檢測出該關(guān)注像素是表示內(nèi)角或外角的一個像素，邏輯運(yùn)算步驟，在關(guān)注像素的像素值出現(xiàn)在用基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域內(nèi)，且該關(guān)注像素的像素值與使用圖案中的任意一個而提取出的像素值完全不同時，該關(guān)注像素作為表示外角的一個像素被檢測出來；在關(guān)注像素的像素值出現(xiàn)在用基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域外，且該關(guān)注像素的像素值與使用圖案中的任意一個而提取出的像素值完全不同時，該關(guān)注像素作為表示內(nèi)角的一個像素被檢測出來。
第八方案是一種差分比較檢查裝置，其是將對形成了圖案的被檢查物進(jìn)行拍攝而得到的對象圖像與該圖案的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較而檢查該被檢查物的差分比較檢查裝置，其特征在于，具備角檢測部、內(nèi)角區(qū)域確定部、外角區(qū)域確定部、比較檢查部。角檢測部將在圖案中形成的作為凹狀的角落的內(nèi)角及作為凸?fàn)畹慕堑耐饨欠謩e從基準(zhǔn)圖像檢測出來。內(nèi)角區(qū)域確定部確定檢測出的內(nèi)角附近的區(qū)域、即內(nèi)角區(qū)域的范圍。外角區(qū)域確定部確定檢測出的外角附近的區(qū)域、即外角區(qū)域的范圍。比較檢查部基于基準(zhǔn)圖像和對象圖像的差分進(jìn)行比較檢查。此外，比較檢查部在基準(zhǔn)圖像的內(nèi)角區(qū)域中，將相對于比該基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域過剩形成的對象圖像的圖案的區(qū)域的差分排除在外而進(jìn)行比較檢查。此外，比較檢查部，在基準(zhǔn)圖像的外角區(qū)域中，將相對于比該基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域不足形成的對象圖像的圖案的區(qū)域的差分排除在外而進(jìn)行比較檢查。
根據(jù)上述第一方案，即使基準(zhǔn)圖像和對象圖像存在不一致的地方，也可以根據(jù)該地方是內(nèi)角或外角，變更比較檢查的靈敏度(檢查精度)。即，針對對象圖像的內(nèi)角部分，即使與基準(zhǔn)圖像相比存在過剩的部分，也不針對該部分取差分，其結(jié)果是，可以防止將該部分作為不良進(jìn)行報(bào)告的虛報(bào)，另一方面，即使是相同的內(nèi)角部分，針對本來應(yīng)該作為不良進(jìn)行報(bào)告的部分，取差分，作為不良進(jìn)行報(bào)告。另外，針對對象圖像的外角部分，即使相對于基準(zhǔn)圖像存在不足的部分，也不針對該部分取差分，其結(jié)果是，可以防止將該部分作為不良進(jìn)行報(bào)告的虛報(bào)。另一方面，即使是相同的外角部分，針對本來應(yīng)該作為不良進(jìn)行報(bào)告的部分，取差分，作為不良進(jìn)行報(bào)告。由此，可以根據(jù)復(fù)雜多變的印刷圖案的角部的形狀，進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟涣紮z測。另外，也沒有必要像以往那樣，針對內(nèi)角部及外角部周邊，在差分值相對較大的情況下，為了使其被檢測出來而設(shè)定為高值進(jìn)行檢查。即，可以降低作為不良而被報(bào)告的差分值的閾值。因此，較低地設(shè)定差分值的閾值，作為整體進(jìn)行高靈敏度的比較檢查，同時針對如過度蝕刻或蝕刻不充分這樣的不希望作為不良被檢測出來的部分，可以防止作為不良被檢測出。其結(jié)果是，可以進(jìn)行高精度的比較檢查。
根據(jù)上述第二方案，由于使用二值化了的圖像，例如，可以通過0和1的組合進(jìn)行單純的邏輯判定處理，能夠提高處理速度。
根據(jù)上述第三方案，將以檢測出的內(nèi)角或外角的像素為中心的區(qū)域作為內(nèi)角區(qū)域或外角區(qū)域。由此，也能夠?qū)νㄟ^蝕刻因子等形成的內(nèi)角或外角的各種各樣的形狀進(jìn)行各種相對應(yīng)的比較檢查。
根據(jù)上述第四方案，通過將以檢測出的內(nèi)角或外角的像素進(jìn)行附近膨脹來作為內(nèi)角區(qū)域或外角區(qū)域。由此，可以生成大致圓形的區(qū)域，因此，可以生成可對應(yīng)多種角或角落的內(nèi)角區(qū)域及外角區(qū)域。
根據(jù)上述第五方案，根據(jù)接近檢測出的外角或內(nèi)角的圖案的直線部的寬度，變換該內(nèi)角及外角的像素的膨脹段數(shù)。由此，可以生成與直線部的寬度相對應(yīng)的內(nèi)角區(qū)域及外角區(qū)域，從而能進(jìn)行更適宜的高精度的比較檢查。
根據(jù)上述第六至第七方案，使用規(guī)定的圖案及邏輯式對表示內(nèi)角或外角的像素進(jìn)行檢測。因此，可以通過對基準(zhǔn)圖像的各像素進(jìn)行統(tǒng)一且單純的判定處理而檢測出內(nèi)角或外角，能夠?qū)崿F(xiàn)處理的高速化及減輕處理的負(fù)荷。
另外，根據(jù)本發(fā)明的比較檢查裝置，可以得到與上述第一方案相同的效果。
本發(fā)明的這些及其它的目的、特征、方案、效果，參照附圖，從以下的詳細(xì)說明應(yīng)該更加清晰。


圖1A、圖1B是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的光學(xué)式檢查裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的光學(xué)式檢查裝置的功能框圖。
圖3A～圖3C是表示基準(zhǔn)圖像28的一個例子的圖。
圖4是表示對象圖像27的一個例子的圖。
圖5是表示本實(shí)施方式的比較檢查的原理的圖。
圖6是表示準(zhǔn)備處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
圖7是用于說明內(nèi)角、外角的圖。
圖8是說明在圖6的步驟S1表示的內(nèi)角區(qū)域圖像生成處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
圖9是表示用于角檢測的、注目圖像和其周邊規(guī)定的像素的組合圖案的圖。
圖10是說明在圖6的步驟S2表示的外角區(qū)域圖像生成處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
圖11是表示基于圖像塊而細(xì)分化的一個例子的12是表示比較檢查處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
圖13是說明在圖12的步驟S34表示的塊檢查處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
圖14A、圖14B是用于說明“搖動”的圖。
圖15A～圖15C是用于說明“搖動”的圖。
圖16是說明在圖13的步驟S34表示的窗口檢查處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
圖17是用于說明本實(shí)施方式的比較檢查的圖。
圖18是表示中靈敏度的角檢測圖案的一個例子的圖。
圖19是表示高靈敏度的角檢測圖案的一個例子的圖。
圖20是用于說明斜線的高度差的圖。
圖21是用于說明以往的比較檢查法的圖。
圖22是表示過度蝕刻及蝕刻不充分的一個例子的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，針對本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的差分比較檢查裝置，參照附圖進(jìn)行說明。圖1A、圖1B是示意地表示該差分比較檢查裝置的一個例子的光學(xué)式外觀檢查裝置1(以下，稱為“檢查裝置1”)的整體結(jié)構(gòu)的圖。即，圖1A為檢查裝置1的俯視圖，圖1B為檢查裝置1的主視圖。在圖1A、圖1B中，檢查裝置1具備工作臺部11、工作臺支承部12、工作臺驅(qū)動機(jī)構(gòu)13、底座部14、攝像機(jī)15、支承部件16、攝像機(jī)支承部17、及攝像機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)18。
工作臺部11在最上面構(gòu)成水平的工作臺面。被檢查物、即印刷電路布線板S被載置于工作臺部11的工作臺表面上。工作臺部11的下部由工作臺支承部12支承。工作臺支承部12被固定設(shè)置在工作臺驅(qū)動機(jī)構(gòu)13的上表面。另外，底座部14與上述工作臺表面平行，且沿圖示的Y軸方向(主掃描方向)延長設(shè)置并被固定。在底座部14的上表面以在Y軸方向延伸的方式設(shè)置的引導(dǎo)裝置上，沿著該引導(dǎo)裝置可滑動地設(shè)置有工作臺驅(qū)動機(jī)構(gòu)13。即，工作臺驅(qū)動機(jī)構(gòu)13、同固定在其上面的工作臺支承部12及工作臺部11可在Y軸方向移動。
支承部件16被架設(shè)在工作臺部11的上部空間。在支承部件16上，設(shè)置有沿與上述工作臺面平行且沿圖示的垂直于上述Y軸方向的X軸方向(副掃描方向)延伸的攝像機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)18。攝像機(jī)支承部17與攝像機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)18相連接，沿著X軸方向可往返移動地被配置。攝像機(jī)15以使其攝像方向?yàn)殂U垂向下(圖示的Z軸朝下的方向)被攝像機(jī)支承部17所支承。攝像機(jī)15是由例如CCD照相機(jī)構(gòu)成，將入射的光轉(zhuǎn)換為表示其色彩和強(qiáng)度的電氣信號，生成拍攝到的印刷電路布線板S的圖像。
檢查裝置1通過攝像機(jī)15拍攝印刷電路布線板S，取得印刷電路布線板S的上表面的圖像。此時，為了取得印刷電路布線板S的整個表面的圖像，檢查裝置1使工作臺部11在Y軸方向移動的同時，使攝像機(jī)15在X軸方向移動。具體地說，在固定了攝像機(jī)15在X軸方向上的位置的狀態(tài)下，通過工作臺部11在Y軸方向移動而進(jìn)行主掃描。在這里，每次完成從基板S的一端到另一端的主掃描時，攝像機(jī)15沿著副掃描方向(X軸方向)僅移動規(guī)定的距離。由此，可通過攝像機(jī)15得到印刷電路布線板S的檢查區(qū)域整體的包含印刷圖案的印刷電路布線板S的整個表面的圖像。
圖2是表示檢查裝置1的功能構(gòu)成的框圖。在圖2中，檢查裝置1除了上述的結(jié)構(gòu)要素之外，還具備控制部21、對象圖像生成部22、角區(qū)域圖像生成部23、存儲部26、及比較檢查部31。
控制部21是由例如CPU板構(gòu)成?？刂撇?1與以下所述的各結(jié)構(gòu)部相連接。另外，控制部21對向存儲部26的數(shù)據(jù)的輸入輸出或攝像機(jī)15的動作控制、各種圖像處理等的本實(shí)施方式涉及的檢查處理整體進(jìn)行控制。
對象圖像生成部22將攝像機(jī)15取入的圖像二值化。在這里，在構(gòu)成攝像機(jī)15取入的圖像的各像素中，將比規(guī)定的閾值的濃度高的(濃的)像素作為1，剩余的像素作為0形成二值化的圖像。當(dāng)然，也可以將比規(guī)定的閾值的濃度高的像素作為0，剩余的像素作為1。另外，對象圖像生成部22將該二值化了的圖像即對象圖像27存儲在存儲部26中。
角區(qū)域圖像生成部23具備角檢測部24及膨脹部25。角檢測部24讀取存儲在存儲部26的基準(zhǔn)圖像28，從該基準(zhǔn)圖像28分別檢測出內(nèi)角及外角的位置。膨脹部25通過對與角檢測部24檢測出的內(nèi)角及外角相當(dāng)?shù)奈恢玫纳鲜龌鶞?zhǔn)圖像上的1像素僅以規(guī)定的段數(shù)8附近膨脹(擴(kuò)大)來確定內(nèi)角區(qū)域及外角區(qū)域，生成分別表示該內(nèi)角區(qū)域及外角區(qū)域的內(nèi)角區(qū)域圖像29及外角區(qū)域圖像30，存儲在存儲部26。
存儲部26是例如半導(dǎo)體存儲器或硬盤等存儲介質(zhì)，存儲上述對象圖像27、和基于CAD數(shù)據(jù)預(yù)先作成的基準(zhǔn)圖像28、和由膨脹部25生成的內(nèi)角區(qū)域圖像29及外角區(qū)域圖像30(下面詳述)。另外，雖然沒有圖示，但下述的在比較檢查處理中用的各種圖等也被存儲在存儲部26。
比較檢查部31使用存儲在上述存儲部26的內(nèi)角區(qū)域圖像29及外角區(qū)域圖像30，對對象圖像27和基準(zhǔn)圖像28進(jìn)行比較檢查。
另外，圖2所示的控制部21、對象圖像生成部22、角區(qū)域圖像生成部23、及比較檢查部31典型地可以作為集成電路即LSI來實(shí)現(xiàn)。這些部分既可以單獨(dú)地形成1個芯片，也可以形成包含一部分或全部的1個芯片。另外，集成電路化的方法不限于LSI，也可以以專用電路或通用處理器來實(shí)現(xiàn)。
接著，針對本實(shí)施方式的比較檢查處理的概要進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，基本上是將從CAD數(shù)據(jù)生成的二值化圖像即基準(zhǔn)圖像28和、拍攝檢查對象，通過同樣地二值化生成的對象圖像27加以比較來進(jìn)行比較檢查處理。另外，在這里，為了進(jìn)行具體地說明，將成為印刷圖案區(qū)域內(nèi)的部分作為1(有點(diǎn))，將成為區(qū)域外的部分作為0(無點(diǎn))。
圖3A是表示基準(zhǔn)圖像28的一個例子的圖，圖4是表示對象圖像27的一個例子的圖。若單純地比較這兩個圖像，在圖4的對象圖像27中，在蝕刻不充分部分41(與基準(zhǔn)圖像28顯示的圖案區(qū)域相比，過剩形成的區(qū)域)及過度蝕刻部分42(與基準(zhǔn)圖像28顯示的圖案區(qū)域相比，不足形成的區(qū)域)與基準(zhǔn)圖像28不一致。
因此，在進(jìn)行比較檢查之前，生成用于識別內(nèi)角和外角的圖像數(shù)據(jù)，即內(nèi)角區(qū)域圖像29及外角區(qū)域圖像30。具體地說，從基準(zhǔn)圖像28，以下述的方法，分別檢測出表示用后述的方法形成的圖案的凹狀的角落即內(nèi)角(圖3A中的菱形標(biāo)記)及凸?fàn)畹慕羌赐饨?圖3A中的星形標(biāo)記)的1像素。然后，使該檢測出的1像素僅在規(guī)定的段數(shù)8附近膨脹。即，通過將被檢測出的1像素?cái)U(kuò)大為以該1像素為中心的多個像素，進(jìn)而生成作為內(nèi)角區(qū)域或外角區(qū)域的該被檢測出的1像素的附近區(qū)域。然后，如圖3B所示，生成將擴(kuò)大檢測出的內(nèi)角的1像素的內(nèi)角區(qū)域作為1，其他的區(qū)域作為0的像素?cái)?shù)據(jù)29(這成為內(nèi)角區(qū)域圖像29)。同樣，如圖3C所示，也生成將擴(kuò)大檢測出的外角的1像素的外角區(qū)域作為1，其他的區(qū)域作為0的像素?cái)?shù)據(jù)30(這成為外角區(qū)域圖像30)。另外，在圖3A～圖3C中，用黑色區(qū)域表示1(有點(diǎn))，用白色區(qū)域表示0(無點(diǎn))。然后，在對基準(zhǔn)圖像28和對象圖像27進(jìn)行比較檢查時，例如，在比較某個像素時，基準(zhǔn)圖像28和對象圖像27具有差異時，參照上述內(nèi)角區(qū)域圖像29及外角區(qū)域圖像30，判定該具有差異的像素是否包含在內(nèi)角區(qū)域或外角區(qū)域。其結(jié)果是，當(dāng)包含在內(nèi)角區(qū)域中時，若該像素是蝕刻不充分部分(過剩形成的區(qū)域)，則對該像素不取差分，但若該像素是過度蝕刻部分(不足形成的區(qū)域)，則取差分。另一方面，當(dāng)包含在外角區(qū)域中時，若該像素是過度蝕刻部分，則不取差分，但若是蝕刻不充分部分，則對該像素取差分。并且，當(dāng)最終的差分值超過規(guī)定的允許值時，判定具有不良。
圖5是表示本實(shí)施方式的比較檢查的原理的圖。在圖5中，檢查對象像素值51表示針對檢查對象像素的基準(zhǔn)圖像28及對象圖像27的像素值。該像素值0表示無像素，1表示有像素。差分的有無52表示與該像素涉及的基準(zhǔn)圖像28和對象圖像27差分有無。0表示無差分，1表示有差分。
在圖5中，例如，針對規(guī)定的像素的像素值，當(dāng)基準(zhǔn)圖像28和對象圖像27均為0時，則判定相對于外角區(qū)域、內(nèi)角區(qū)域、及通常區(qū)域全部不存在差分(0)。當(dāng)基準(zhǔn)圖像28和對象圖像27均為1時，同樣，判定相對于全部區(qū)域不存在差分(0)。
另一方面，當(dāng)檢查對象的像素涉及的基準(zhǔn)圖像28的像素值為0，對象圖像27的像素值為1時，當(dāng)該像素在外角區(qū)域及通常區(qū)域時，判定存在差分(1)。但是，當(dāng)該像素在內(nèi)角區(qū)域時，判定不存在差分(0)。即，針對圖4表示的蝕刻不充分部分41，不判定存在差分。另一方面，即使該像素被包含在內(nèi)角區(qū)域中，當(dāng)基準(zhǔn)圖像28的像素值為1，對象圖像27的像素值為0時，即，針對內(nèi)角區(qū)域的過度蝕刻部分，判定存在差分。
另外，當(dāng)檢查對象的像素涉及的基準(zhǔn)圖像28的像素值為1，對象圖像27的像素值為0時，當(dāng)該像素在內(nèi)角區(qū)域及通常區(qū)域中時，判定存在差分(1)。但是，當(dāng)該像素在外角區(qū)域時，判定不存在差分(0)。即，針對圖4表示的過度蝕刻部分42，不判定存在差分。另一方面，即使該像素被包含在外角區(qū)域，當(dāng)基準(zhǔn)圖像28的像素值為0，對象圖像27的像素值為1時，即，針對外角區(qū)域的蝕刻不充分部分，判定存在差分。這樣，在本實(shí)施方式中，針對基準(zhǔn)圖像和對象圖像存在差異的部分，根據(jù)具有該差異的部分為內(nèi)角區(qū)域、還是外角區(qū)域、或是通常區(qū)域來變化差分檢測的判定基準(zhǔn)。
下面，使用圖6～圖20，對檢查裝置1進(jìn)行的比較檢查處理的詳細(xì)動作進(jìn)行說明。首先，在比較檢查處理之前，進(jìn)行用于準(zhǔn)備在上述的比較檢查中使用的各種圖像的準(zhǔn)各處理。圖6是表示該準(zhǔn)備處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
在圖6中，首先進(jìn)行為了生成內(nèi)角區(qū)域圖像29的內(nèi)角區(qū)域圖像生成處理(步驟S1)。接著，進(jìn)行為了生成外角區(qū)域圖像30的外角區(qū)域圖像生成處理(步驟S2)。另外，這些處理的執(zhí)行順序可以相反，也可以同時進(jìn)行。在這里，所謂的本實(shí)施方式的內(nèi)角，例如為如圖7所示，形成在印刷圖案的凹狀的角落的部分，將位于印刷圖案的區(qū)域外的角落的1像素稱為內(nèi)角點(diǎn)(圖7中的菱形標(biāo)記的像素)。另外，外角為如圖7所示，形成在印刷圖案的凸?fàn)畹慕堑牟糠?，將位于印刷圖案的區(qū)域內(nèi)的角的1像素稱為外角點(diǎn)(圖7中的星形標(biāo)記的像素)。
圖8是表示在上述步驟S1表示的內(nèi)角區(qū)域圖像生成處理的詳細(xì)內(nèi)容的子程序。在圖8中，首先，控制部21將預(yù)先生成并存儲在存儲部26中的基準(zhǔn)圖像28讀取到角檢測部24(步驟S11)。
接著，角檢測部24從讀取的基準(zhǔn)圖像28檢測出上述內(nèi)角點(diǎn)(步驟S12)。對該步驟S12的處理進(jìn)行更具體地說明，首先，角檢測部24從基準(zhǔn)圖像28的各像素，確定是否是內(nèi)角點(diǎn)的判定對象的1像素(以下，稱為關(guān)注像素)。然后，基于該關(guān)注像素及其周邊的規(guī)定的像素的像素值(1或0)，通過進(jìn)行如下說明的邏輯運(yùn)算，判定關(guān)注像素是否是內(nèi)角點(diǎn)。圖9是表示用于檢測該內(nèi)角點(diǎn)的，上述關(guān)注像素和其周邊的規(guī)定的像素的組合圖案91的圖。在圖9中，由關(guān)注像素O、和其周邊的規(guī)定的像素A、B、及C來表示用于檢測內(nèi)角點(diǎn)使用的像素，這些組合，作為合計(jì)8個的圖案91被準(zhǔn)備。然后，使用各圖案91表示的關(guān)注像素O、和其周邊的規(guī)定的像素A、B、及C的像素值，進(jìn)行如下的邏輯運(yùn)算。
On＝！O&A&B&C另外，在上述數(shù)學(xué)式中的！表示“非”，&表示“邏輯與”。另外，1表示有像素，0表示無像素。然后，針對圖9所示的所有的圖案91均進(jìn)行上述的運(yùn)算，當(dāng)任意一個中的On＝1時，上述關(guān)注像素P為內(nèi)角點(diǎn)。而且，將基準(zhǔn)圖像28的所有像素按序設(shè)定為關(guān)注像素的同時，通過繼續(xù)進(jìn)行這樣的邏輯運(yùn)算，檢測出基準(zhǔn)圖像28中的內(nèi)角點(diǎn)。
若能夠檢測出內(nèi)角點(diǎn)，接著，膨脹部25將該內(nèi)角點(diǎn)在規(guī)定的段數(shù)8附近膨脹(擴(kuò)大)(步驟S13)。這是分別對檢測出的所有內(nèi)角點(diǎn)進(jìn)行的。另外，在這里，將8附近膨脹的段數(shù)作為1段，繼續(xù)進(jìn)行以下的說明。
接著，膨脹部25確定作為內(nèi)角區(qū)域的上述8附近膨脹的內(nèi)角點(diǎn)，作為上述圖3B表示的內(nèi)角區(qū)域圖像29保存在存儲部26(步驟S14)。另外，由于內(nèi)角區(qū)域圖像29是用于表示基準(zhǔn)圖像28的內(nèi)角的位置的圖像，因此，優(yōu)選該圖像的尺寸與基準(zhǔn)圖像28的尺寸一致(這對于下述的外角區(qū)域圖像30也是同樣的)。到此，內(nèi)角區(qū)域圖像生成處理結(jié)束。在由此生成的內(nèi)角區(qū)域圖像29(圖3B)中，像素值為1的區(qū)域表示內(nèi)角區(qū)域，為0的區(qū)域表示非內(nèi)角區(qū)域的區(qū)域。換句話說，內(nèi)角區(qū)域圖像29是用二值表示是否是內(nèi)角區(qū)域的圖像。另外，為了進(jìn)行附近膨脹，內(nèi)角區(qū)域?yàn)榻咏趫A形的區(qū)域。由此，通過蝕刻因子以各種各樣的形狀形成的角為任何形狀均可對應(yīng)。
上述內(nèi)角區(qū)域圖像生成處理的下一步驟或是同時進(jìn)行外角區(qū)域圖像生成處理。圖10是表示在上述步驟S2表示的外角區(qū)域圖像生成處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。在圖10中，首先，控制部21將預(yù)先生成并存儲在存儲部26中的基準(zhǔn)圖像28讀取到角檢測部24(步驟S21)。接著，角檢測部24從讀取到的基準(zhǔn)圖像28檢測上述外角點(diǎn)(步驟S22)。對該步驟S22的處理進(jìn)行更具體地說明，首先，角檢測部24從基準(zhǔn)圖像28的各像素，確定上述關(guān)注像素。然后，使用上述圖9所示的各圖案91表示的關(guān)注像素O和、其周邊的規(guī)定的像素A、B、及C的像素值，進(jìn)行如下的邏輯運(yùn)算。
Og＝O&！A&！B&！C另外，針對圖9所示的所有的圖案91均進(jìn)行上述的運(yùn)算，當(dāng)任意一個的Og＝1時，則判定關(guān)注像素O為外角點(diǎn)。而且，將基準(zhǔn)圖像28的所有的像素按序設(shè)定為關(guān)注像素的同時，繼續(xù)進(jìn)行這樣的邏輯運(yùn)算，檢測出基準(zhǔn)圖像28中的外角點(diǎn)。
若能夠檢測出外角點(diǎn)，接著，則膨脹部25將該外角點(diǎn)在規(guī)定的段數(shù)8附近膨脹(擴(kuò)大)(步驟S23)。這是對于檢測出的所有外角點(diǎn)分別進(jìn)行的。另外，在這里，與上述步驟S12相同，將8附近膨脹的段數(shù)作為1段。
接著，膨脹部25確定上述8附近膨脹的外角點(diǎn)作為外角區(qū)域，作為上述圖3C表示的外角區(qū)域圖像30保存在存儲部26(步驟S24)。到此，外角區(qū)域圖像生成處理結(jié)束。在由此生成的外角區(qū)域圖像30(圖3C)中，像素值為1的區(qū)域表示外角區(qū)域，為0的區(qū)域表示非外角區(qū)域的區(qū)域。換句話說，外角區(qū)域圖像30是用二值表示是否是外角區(qū)域的圖像。
在如上所述的準(zhǔn)備處理中，生成內(nèi)角區(qū)域圖像29及外角區(qū)域圖像30之后，用攝像機(jī)15對包含成為檢查對象的印刷圖案的圖像進(jìn)行拍攝。然后，7在對象圖像生成部22，生成了對該拍攝的圖像進(jìn)行了二值化形成的對象圖像27之后，進(jìn)行比較該對象圖像27和基準(zhǔn)圖像28的比較檢查處理。在說明本處理的詳細(xì)內(nèi)容之前，按照圖11，針對處理概要進(jìn)行說明。
在本處理中，在比較對象圖像27和基準(zhǔn)圖像28時，如圖11A所示，按照規(guī)定大小的塊分割兩圖像，以這些塊為單位對兩圖像進(jìn)行比較檢查。在該塊單位的處理中，如圖11B及圖11C所示，例如，對被稱為5×5像素的“檢查窗口”的窗口從塊的左上方按序進(jìn)行掃描。然后，比較該檢查窗口內(nèi)的像素，取其差分。然后，若該差分值超過預(yù)先設(shè)定的允許值，則判定此時在該塊中存在不良。
接著，針對檢查裝置1進(jìn)行的比較檢查處理的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。圖12是表示檢查裝置1進(jìn)行的比較檢查處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。在圖12中，首先，控制部21將上述對象圖像27、基準(zhǔn)圖像28、內(nèi)角區(qū)域圖像29、及外角區(qū)域圖像30讀取到比較檢查部31(步驟S31)。然后，對讀取到的各圖像按規(guī)定大小的塊進(jìn)行細(xì)分(步驟S32；參照圖11)。對該步驟S32的處理進(jìn)行更具體地說明，首先，比較檢查部31針對各圖像分別確定成為基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)。例如，比較檢查部31將各圖像的左上端的坐標(biāo)(0，0)作為基準(zhǔn)點(diǎn)。然后，通過使對象圖像27、基準(zhǔn)圖像28、內(nèi)角區(qū)域圖像29、及外角區(qū)域圖像30的基準(zhǔn)點(diǎn)對準(zhǔn)，進(jìn)行位置對準(zhǔn)(即，使各圖象的左上端對齊)。之后，從該基準(zhǔn)點(diǎn)向右下方，按照圖11A表示的規(guī)定大小的塊將上述圖像細(xì)分化(為了更加正確，將成為各塊的邊界的坐標(biāo)值存儲到存儲部26)。在這里，如圖11A所示，將各圖像分割為6×6的塊。另外，雖然沒有圖示，但針對內(nèi)角區(qū)域圖像29及外角區(qū)域圖像30也同樣用6×6的塊進(jìn)行細(xì)分化。另外，一個塊的大小為，例如320×256像素。
接著，控制部21使成為用于識別各塊的變量的變量n為1(步驟S33)。在本實(shí)施方式中，由于將各圖像細(xì)分為6×6的塊，所以變量n成為1～36范圍內(nèi)的值。即，變量n表示細(xì)分化了的塊的編號。以圖11A為例，左上角的塊為編號1的塊(n＝1)，向右n＝2、3...逐漸增加，右下角的塊為n＝36的塊。
下面，針對編號n的塊，進(jìn)行對象圖像27和基準(zhǔn)圖像28的比較檢查的塊檢查處理(步驟S34)。圖13是表示上述步驟S34表示的塊檢查處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
在圖13中，首先，在坐標(biāo)(0，0)上設(shè)定用于進(jìn)行“搖動處理”的搖動基準(zhǔn)位置Δ(步驟S41)。
在這里，針對上述“搖動處理”進(jìn)行說明。一般，印刷電路板由于是由薄板部件構(gòu)成，容易發(fā)生“翹曲”。因此，形成在成為檢查對象的印刷電路板上的印刷圖案也產(chǎn)生少許“扭曲”。當(dāng)產(chǎn)生這樣的“扭曲”時，即使如上所述地讓基準(zhǔn)圖像和對象圖像的位置在同一基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行了對準(zhǔn)，但由于“扭曲”，仍有地方會發(fā)生少許錯位?？紤]這種情況，在用上述塊單位的圖像對對象圖像27和基準(zhǔn)圖像28進(jìn)行比較檢查時，編碼n的塊的基準(zhǔn)圖像尺寸設(shè)定為比相同的編碼n的塊的對象圖像少許大些，提取與對象圖像27相比稍寬范圍的基準(zhǔn)圖像28的塊進(jìn)行比較檢查。
參照圖14A、圖14B進(jìn)行具體地說明，從上述對象圖像27提取例如將320×256像素的圖像(圖14A)作為一個塊。針對該塊，從基準(zhǔn)圖像28提取上下左右分別大了例如5像素的(即，上下方向及左右方向分別合計(jì)10像素大小)330×266像素的圖像(圖14B)作為一個塊。然后，將該切塊了的對象圖像27與切塊后的基準(zhǔn)圖像28相重疊，對該10像素的差，1像素1像素地邊錯開邊進(jìn)行比較檢查(將這樣一點(diǎn)一點(diǎn)地移動圖像稱為“搖動”)。
圖15A～圖15C是示意地表示上述“搖動處理”的圖。如上所述，當(dāng)在對象圖像27中存在“扭曲”時，若僅在上述步驟S32進(jìn)行位置對準(zhǔn)，則基準(zhǔn)圖像28和對象圖像27不能完全達(dá)到一致，而會發(fā)生少許錯位。因此，通過在稍大的基準(zhǔn)圖像28中邊錯開對象圖像27邊進(jìn)行比較檢查，可以忽略兩者的少許的錯位。然后，這樣邊錯開對象圖像27邊進(jìn)行比較檢查，若兩者的差分值即使只有1次接受在允許值內(nèi)，則判定“無不良”，若一次也沒有接受在允許值內(nèi)，則判定“有不良”。
另外，上述基準(zhǔn)位置Δ是用于確定相對于該基準(zhǔn)圖像28的對象圖像27的位置的基準(zhǔn)位置Δ。在圖15A～圖15C中，首先，比較檢查部31以基準(zhǔn)位置Δ＝(0，0)進(jìn)行比較檢查(圖15A)。此時，由于兩圖像完全不一致，兩者的差分值超過允許值，其結(jié)果判定為“有不良”。接著，使對象圖像27向X方向移動+1，在基準(zhǔn)位置Δ＝(1，0)的位置進(jìn)行比較檢查(圖15B)。此時，兩圖像仍然不一致，因此，判定為“有不良”。這樣將對象圖像27在基準(zhǔn)圖像28的尺寸范圍內(nèi)邊錯開邊比較。其結(jié)果是，在基準(zhǔn)位置Δ＝(1，1)時，如圖15C所示，兩圖像的位置大致一致，兩者的差分值達(dá)到在允許值以下。因此，針對于該塊，判定為“無不良”(另外，若一次判定為“無不良”，則對該塊的檢查到此結(jié)束)。
返回圖13，接著步驟S41，比較檢查部31從上述對象圖像27、基準(zhǔn)圖像28、內(nèi)角區(qū)域圖像29、及外角區(qū)域圖像30中分別提取編號n的塊的圖像(步驟S42)。對該步驟42的處理更具體地進(jìn)行說明，首先，比較檢查部31從上述對象圖像27提取編號n的塊的圖像。下面，將該圖像稱為數(shù)據(jù)D。該數(shù)據(jù)D的圖像尺寸與上述的塊的大小相同，例如為320×256像素。接著，比較檢查部31從基準(zhǔn)圖像28、內(nèi)角區(qū)域圖像29、及外角區(qū)域圖像30中分別提取編號n的塊的圖像。下面，將從基準(zhǔn)圖像28提取的圖像稱為數(shù)據(jù)M，將從內(nèi)角區(qū)域圖像29提取的圖像稱為數(shù)據(jù)A，將從外角區(qū)域圖像30提取的圖像稱為數(shù)據(jù)B。這些數(shù)據(jù)M、A、B的圖像尺寸，為了進(jìn)行上述的“搖動”，使上述塊的上下左右的四個方向分別大5像素，例如，以330×266像素的尺寸進(jìn)行提取。
然后，比較檢查部31將對象圖像27與基準(zhǔn)圖像28的差分量SA作為0。并且，將使用圖11C進(jìn)行說明的檢查窗口內(nèi)的表示成為檢查對象的像素(以下稱為“檢查點(diǎn)”)的位置的變量P1作為(0，0)。另外，將考慮了通過上述“搖動處理”產(chǎn)生的數(shù)據(jù)D(對象圖像27)的錯位量的變量P2作為(0，0) (步驟S43)。接著，比較檢查部31為了檢查用上述檢查窗口檢查上述數(shù)據(jù)D等的圖像，進(jìn)而進(jìn)行窗口檢查處理(步驟S44)。
圖16是表示上述步驟S44表示的窗口檢查處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。在本處理中，針對“檢查窗口”內(nèi)的各像素(5×5＝25像素)按序進(jìn)行比較檢查。首先，比較檢查部31取得成為檢查對象的像素(步驟S61)。具體地說，將檢查窗口設(shè)置在數(shù)據(jù)D(最初使其位于左上端的基準(zhǔn)位置)，取得與以變量P1表示的檢查窗口內(nèi)的坐標(biāo)對應(yīng)的數(shù)據(jù)D的坐標(biāo)的像素值。并將檢查窗口設(shè)置在數(shù)據(jù)M、數(shù)據(jù)A、及數(shù)據(jù)B(最初使其位于左上端的基準(zhǔn)位置)，分別取得與在以變量P1表示的檢查窗口內(nèi)的坐標(biāo)加有基準(zhǔn)位置Δ的坐標(biāo)對應(yīng)的、該數(shù)據(jù)M、數(shù)據(jù)A、及數(shù)據(jù)B上的坐標(biāo)的像素值(0或1)。下面，將從數(shù)據(jù)M取得的像素值稱為像素值[m]、將從數(shù)據(jù)A取得的像素值稱為像素值[a]、將從數(shù)據(jù)B取得的像素值稱為像素值[b]，將從數(shù)據(jù)D取得的像素值稱為像素值[d]。
接著，比較檢查部31對在步驟S61取得的像素值進(jìn)行以下的邏輯運(yùn)算(步驟S62)。
S＝(！m&d&！a)#(m&！d&！b)… (1)在上述式(1)中，！表示非、&表示邏輯與、#表示邏輯和。另外，運(yùn)算優(yōu)先順序是從高級開始，為“！→&→#→＝”。另外，S＝1表示有差分，S＝0表示無差分。
針對上述邏輯運(yùn)算，參照圖17進(jìn)行補(bǔ)充說明。圖17是用于說明圖3A的外角(星形標(biāo)記)部分的比較檢查的例子的圖。在圖17中，基準(zhǔn)位置Δ＝(0，0)，檢查點(diǎn)為變量P1＝(2，2)的位置(即，在第3行第3列的位置的像素)。而且，對應(yīng)于該檢查點(diǎn)的數(shù)據(jù)M(基準(zhǔn)圖像28)的像素為1(有像素)，但數(shù)據(jù)D(對象圖像27)的像素為0(無像素)。這樣的情況下，若僅進(jìn)行數(shù)據(jù)M和數(shù)據(jù)D的比較，則判定兩者不一致(有差分)。但是，根據(jù)本實(shí)施方式，由于在數(shù)據(jù)B(外角區(qū)域圖像30)的像素為1(有像素)，所以判定為無差分。即，同時使用內(nèi)角區(qū)域圖像29和外角區(qū)域圖像30，根據(jù)表示這些的區(qū)域，改變判定基準(zhǔn)。
圖17的情況，在變量P1＝(2，2)及變量P2＝(2，2)的位置，像素值[m］＝1，像素值[a］＝0，像素值[b]＝1，像素值[d］＝0。若以這些值使用上述的數(shù)學(xué)式(1)進(jìn)行運(yùn)算，則S＝0，即判定為無差分。另外，在圖17中，針對上述檢查點(diǎn)的右下端的像素(即，變量P1＝(3，3)及變量P2＝(3，3)的位置，第4行第4列的位置的像素)，像素值[m］＝1，像素值[a］＝0，像素值[b］＝1，像素值[d]＝1，S＝0。另外，針對上述檢查點(diǎn)的左上端的像素(即，變量P1＝(1，1)及變量P2＝(1，1)的位置，第2行第2列的位置的像素)，像素值[m]＝0，像素值[a]＝0，像素值[b]＝1，像素值[d]＝0，上述邏輯運(yùn)算的結(jié)果為S＝0。
另一方面，假設(shè)，在圖17的數(shù)據(jù)D(對象圖像)中，變量P1＝(1，1)的位置的像素值[d]＝1。即，假設(shè)外角蝕刻不充分是應(yīng)作為不良被檢測出的狀態(tài)的情況。這種情況，在變量P1＝(1，1)及變量P2＝(1，1)的位置上，像素值[m]＝0，像素值[a]＝0，像素值[b]＝1，像素值[d]＝1。其結(jié)果是，通過上述邏輯運(yùn)算，S＝1，即，判定為有差分。另外，假設(shè)，在圖17的數(shù)據(jù)D(對象圖像)中，變量P1＝(4，4)的位置的像素值[d]＝0。即，假設(shè)外角的過度蝕刻超過允許范圍是應(yīng)作為不良被檢測出的狀態(tài)的情況。這種情況，變量P1＝(4，4)及變量P2＝(4，4)的位置上，像素值[m]＝1，像素值[a]＝0，像素值[b]＝0，像素值[d]＝0。其結(jié)果是，通過上述邏輯運(yùn)算，S＝1，即，判定為有差分。即，超過允許值的過度蝕刻和蝕刻不充分等本來應(yīng)作為不良被檢測出的情況被檢測出來。
這樣，針對基準(zhǔn)圖像28和對象圖像27的存在差異的地方，如圖5所示的表那樣，通過使用基準(zhǔn)圖像28和對象圖像27的像素值0及1的組合、和上述內(nèi)角區(qū)域圖像29及外角區(qū)域圖像30，根據(jù)內(nèi)角部的蝕刻不充分和外角部的過度蝕刻的狀態(tài)，可以不取差分。其結(jié)果是，可以減少不想作為不良被檢測出的部分的虛報(bào)。另外，對于判定差分有無的允許值，也沒有必要像以往那樣，針對內(nèi)角部及外角部周邊，在差分值相對地較大的情況下，為了判定出缺陷而設(shè)定為高值進(jìn)行檢查。因此，在提高了比較檢查的靈敏度的狀態(tài)下，對于允許范圍內(nèi)的蝕刻不充分和過度蝕刻不作為不良被檢測出，能夠進(jìn)行高精度的比較檢查。
返回圖16，接著步驟S62的處理，比較檢查出部31判定上述數(shù)學(xué)式(1)的運(yùn)算結(jié)果S是否為1(步驟S63)。其結(jié)果是，當(dāng)S＝1，即有差分時(在步驟S63為“是”)，則在SA加1(步驟S64)，處理進(jìn)入到下一步驟S65。另一方面，若S＝0(在步驟S63為“否”)，則在該種狀態(tài)下進(jìn)入步驟S65。
下面，比較檢查部31移動檢查窗口內(nèi)的檢查點(diǎn)(步驟S65)。即，在變量P1上加規(guī)定值。例如，當(dāng)僅使檢查點(diǎn)向右移動1像素時，在變量P1上加(+1，0)。另外，針對變量P2也加(+1，0)。
下面，比較檢查部31針對檢查窗口內(nèi)的所有的像素，判定是否通過上述邏輯運(yùn)算進(jìn)行了比較檢查(步驟S66)。具體地說，從檢查窗口為5×5像素，判定檢查點(diǎn)是否移動了25次以上。其結(jié)果是，當(dāng)對檢查窗口內(nèi)的所有像素的檢查沒有完成時(在步驟S66為“否”)，比較檢查部31返回上述步驟S61，反復(fù)進(jìn)行處理。另一方面，當(dāng)對所有像素的檢查完成時(在步驟S66為“是”)，比較檢查部31結(jié)束該窗口檢查處理。
返回圖13，下面，比較檢查部31判定差分量SA是否超過了預(yù)先制定的規(guī)定的允許值(步驟S45)。即，判定在上述檢查窗口內(nèi)檢測出的差分是否超過該允許值。其結(jié)果是，當(dāng)沒有超過允許值時(在步驟S45為“否”)，比較檢查部31使檢查窗口僅移動1像素(步驟S46)。針對移動方向，若最初位于上述塊內(nèi)的左上端，則從該位置向右1像素1像素地進(jìn)行移動。然后，當(dāng)檢查窗口達(dá)到該塊的右端，則使其向下移動1像素，然后，向左方向進(jìn)行移動。然后，當(dāng)檢查窗口到達(dá)左端，向下移動1像素，再使其向右方向移動。反復(fù)進(jìn)行該移動，直到檢查窗口到達(dá)右下端。
接著，比較檢查部31判定檢查窗口是否在塊內(nèi)的整個區(qū)域進(jìn)行了移動，即，是否對該塊內(nèi)的整個區(qū)域進(jìn)行了檢查(步驟S47)。其結(jié)果是，當(dāng)沒有檢查完塊內(nèi)所有的區(qū)域時，比較檢查部31返回上述步驟S43而反復(fù)進(jìn)行處理。另一方面，當(dāng)檢查了塊內(nèi)的所有區(qū)域時，比較檢查部31判定在該編號n的塊中沒有不良，將第n塊的檢查結(jié)果作為“無不良”存儲到存儲部26(步驟S48)，該塊檢查處理結(jié)束。
另一方面，當(dāng)上述步驟S45的判定結(jié)果為差分量SA超過允許值時(在步驟S45為“是”)，則如上所述，為了使數(shù)據(jù)D(編碼n的塊的對象圖像)的位置在基準(zhǔn)圖像上通過“搖動”進(jìn)行再次比較檢查的“搖動處理”，比較檢查部31在基準(zhǔn)位置Δ上加規(guī)定值(步驟S39)。該規(guī)定值是使數(shù)據(jù)D在數(shù)據(jù)M上進(jìn)行大致巡回的值。例如，與上述的檢查窗口相同，可以加上使其從左上向右下移動的值，另外，也可以最初使Δ位于數(shù)據(jù)M的中心，然后加上使數(shù)據(jù)D以(+1，0)、接著(0，+1)，接著(-1，0)，接著(0，-1)這樣地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)狀移動。
下面，比較檢查部31判定在Δ加了規(guī)定值的結(jié)果，數(shù)據(jù)D的位置(例如，四個角落的任意一端)是否到達(dá)數(shù)據(jù)M的尺寸(330×266像素)的范圍外(步驟S50)。其結(jié)果是，當(dāng)?shù)竭_(dá)范圍外時(在步驟S50為是)，則搖動的結(jié)果是，沒有無不良的位置(兩圖像一致的位置)。因此，比較檢查部31判定該塊有不良，作為第n塊的檢查結(jié)果存儲到存儲部26(步驟S51)。以上，塊的檢查處理結(jié)束。
返回圖12，若塊檢查處理結(jié)束，為了進(jìn)行下面的塊檢查，比較檢查部31在n上加1(步驟S35)。接著，比較檢查部31判定是否檢查了所有的塊(步驟S36)。其結(jié)果是，當(dāng)還殘存有沒檢查的塊時(在步驟S36為“否”)，則控制部21返回上述步驟S34而反復(fù)進(jìn)行處理。另一方面，當(dāng)檢查了所有的塊時(在步驟S36為“是”)，則比較檢查部31結(jié)束該比較檢查處理。以上，本實(shí)施方式涉及的比較檢查處理結(jié)束。
這樣，在本實(shí)施方式中，在進(jìn)行基準(zhǔn)圖像28和對象圖像27的比較檢查時，針對存在差異的部分，根據(jù)該部分是外角還是內(nèi)角改變差分判定的判定基準(zhǔn)。即，針對外角的過度蝕刻不取差分，但對其蝕刻不充分取差分。另外，針對內(nèi)角的過度蝕刻取差分，但對其蝕刻不充分不取差分。因此，在角部或角落部，針對對象圖像27和基準(zhǔn)圖像28存在差分的地方，可以僅除去不想作為不良判定的差分。由此，能夠進(jìn)行高精度的比較檢查。另外，沒有必要像以往那樣，對于基準(zhǔn)圖像28的內(nèi)角部進(jìn)行墊料或?qū)ν饨遣窟M(jìn)行倒角等的加工。因此，也沒有必要設(shè)計(jì)用于加工基準(zhǔn)圖像28的電路，可以實(shí)現(xiàn)縮小電路規(guī)模，降低成本。另外，針對用于差分判定的允許值，沒有必要像以往那樣準(zhǔn)備兩種內(nèi)角部和外角部用的允許值、和這些部分以外用的允許值。因此，只有一個用于允許值判定的電路即可，可以實(shí)現(xiàn)縮小電路規(guī)模，降低成本。另外，由于沒有以往那樣的針對內(nèi)角和外角的虛報(bào)(將過度蝕刻等判定為不良)，可以較低地設(shè)定允許值(即，提高檢查精度)，因此，能夠進(jìn)行可靠性更高的比較檢查。因此，可以檢測出由于精度降低而未發(fā)現(xiàn)的圖案不良。另外，在本實(shí)施方式中，對內(nèi)角或外角進(jìn)行附近膨脹做成接近圓形的區(qū)域。由此，例如，與預(yù)先準(zhǔn)備四個角區(qū)域圖案，作為內(nèi)角·外角區(qū)域一律套用的方法相比，可以對應(yīng)通過蝕刻因子以各種各樣的形狀形成的任何形狀的角和角落。
另外，在上述實(shí)施方式中，在準(zhǔn)備處理的角檢測處理(圖8的步驟S12、圖10的步驟S22)中，如圖9所示，使用8個圖案91對內(nèi)角或外角進(jìn)行檢測。但不限于此，也可以是使用更多的圖案。例如，上述的使用8個圖案91的檢測為“低靈敏度檢測”。與此相對，將如圖18所示的使用16個圖案92的檢測作為“中靈敏度檢測”。并且，將如圖19所示的使用24個圖案93的檢測作為“高靈敏度檢測”。任意一個如上述所示，使用圖案92或圖案93中的關(guān)注像素O、和其周邊規(guī)定像素A、B、C(在圖案93中，也使用周邊規(guī)定的像素D)的像素值，進(jìn)行上述的步驟S12及步驟S22的邏輯運(yùn)算。
可以認(rèn)為，這些“中靈敏度檢測”及“高靈敏度檢測”可用于以下那樣的情況。例如，如圖20A所示，斜著形成的直線的圖案在從CAD數(shù)據(jù)生成基準(zhǔn)圖像28時，由于圖案的伸張，有時一部分產(chǎn)生如圖20B所示的高度差。即，即使現(xiàn)實(shí)中為直線，通過對基準(zhǔn)圖像28的圖像處理，有時形成高度差。這樣的高度差部分，當(dāng)提高了精度時，成為與對象圖像27之間的差異，但不是不良。但是，這樣的高度差在“低靈敏度檢測”中，由于不能作為角和角落被檢測出，有時會被判定為不良。因此，這樣的由于圖像處理而產(chǎn)生的微小的高度差(例如，在“低靈敏度檢測”不能充分檢查的地方和“低靈敏度檢測”中會虛報(bào)的地方)適當(dāng)?shù)厥褂谩爸徐`敏度檢測”和“高靈敏度檢測”作為內(nèi)角區(qū)域或外角區(qū)域來設(shè)定。由此，對在上述那樣的斜線等產(chǎn)生的微小的高度差也可以作為“內(nèi)角”或“外角”檢測出。其結(jié)果是，針對微小的高度差也能夠改變不良的判定基準(zhǔn)，不作為不良被判定。因此，不必提高允許值，能夠進(jìn)行高精度的比較檢查。
進(jìn)一步，也可以根據(jù)接近上述角檢測部24檢測出的內(nèi)角或外角的上述印刷圖案的直線部的寬度，使上述步驟S13和步驟S13的8附近膨脹的段數(shù)進(jìn)行改變。例如，也可以預(yù)先從CAD數(shù)據(jù)取得有關(guān)上述直線部的寬度的信息，當(dāng)該寬度細(xì)時，減少膨脹的段數(shù)，寬時，增加膨脹的段數(shù)從而進(jìn)行確定。另外，對于上述附近膨脹，不僅8附近膨脹，也可以使用4附近膨脹，毫無疑問也可以將這兩種組合來使用。
另外，在上述步驟S32中，在將對象圖像27等分割為塊時，也可以以使一個塊的范圍與其它的塊的范圍相重疊的方式進(jìn)行分割。例如，如上所述，當(dāng)一個塊的尺寸為320×256時，針對最初的塊的位置，使左端上面的坐標(biāo)(0，0)與基準(zhǔn)圖像28等的坐標(biāo)(0，0)相一致，但使第二個塊的位置與基準(zhǔn)圖像28等的(300，0)相一致。這樣，通過使塊的一部分相重復(fù)，在各塊單位進(jìn)行比較檢查，針對塊的端部的圖案也能夠進(jìn)行正確地檢查。其結(jié)果是，通過與上述“搖動”同時使用，能夠進(jìn)行更加正確的比較檢查。
另外，對于被檢查物，在上述實(shí)施方式中，印刷電路板作為被檢查物。但不限于此，半導(dǎo)體晶片和液晶基板等，另外，用于做成半導(dǎo)體晶片和液晶基板等的掩模和印刷版等也可以作為被檢查物。
另外，在上述實(shí)施方式中，使用對象圖像27和基準(zhǔn)圖像28等的二值化了的圖像進(jìn)行比較檢查。不限于這樣的二值化圖像，也可以使用由二值以上的值構(gòu)成的圖像進(jìn)行比較檢查。
以上，對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但上述說明的各方面不過是本發(fā)明的示例，并不是對其范圍進(jìn)行限定。毫無疑問可以進(jìn)行不脫離本發(fā)明的范圍的各種改良和變形。
權(quán)利要求
1.一種差分比較檢查方法，其是將對形成了圖案的被檢查物進(jìn)行拍攝而得到的對象圖像和該圖案的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，檢查該被檢查物的差分比較檢查方法，其特征在于，具有角檢測步驟，其將上述圖案中形成的作為凹狀的角落的內(nèi)角及作為凸?fàn)畹慕堑耐饨欠謩e從上述基準(zhǔn)圖像檢測出來；內(nèi)角區(qū)域確定步驟，其確定上述檢測出的內(nèi)角附近的區(qū)域、即內(nèi)角區(qū)域的范圍；外角區(qū)域確定步驟，其確定上述檢測出的外角附近的區(qū)域、即外角區(qū)域的范圍；比較檢查步驟，其基于上述基準(zhǔn)圖像和上述對象圖像的差分進(jìn)行比較檢查，上述比較檢查步驟，其在上述基準(zhǔn)圖像的上述內(nèi)角區(qū)域中，將相對于比該基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域過剩形成的上述對象圖像的圖案的區(qū)域的差分排除在外而進(jìn)行比較檢查；在上述基準(zhǔn)圖像的上述外角區(qū)域中，將相對于比該基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域不足形成的上述對象圖像的圖案的區(qū)域的差分排除在外而進(jìn)行比較檢查。
2.如權(quán)利要求1所述的差分比較檢查方法，其特征在于，上述對象圖像及上述基準(zhǔn)圖像是分別將形成了上述圖案的區(qū)域的像素值作為第一值、將這些以外的像素值作為與該第一值不同的第二值的被二值化了的圖像，上述內(nèi)角區(qū)域確定步驟還包括有生成將上述內(nèi)角區(qū)域內(nèi)的像素值作為上述第一值、將該內(nèi)角區(qū)域之外的像素值作為上述第二值的內(nèi)角區(qū)域圖像的內(nèi)角區(qū)域圖像生成步驟，另外，上述外角區(qū)域確定步驟還包括有生成將上述外角區(qū)域內(nèi)的像素值作為上述第一值、將該外角區(qū)域之外的像素值作為上述第二值的外角區(qū)域圖像的外角區(qū)域圖像生成步驟，上述比較檢查步驟包含位置對準(zhǔn)步驟，其在同一坐標(biāo)軸上，使上述基準(zhǔn)圖像、上述內(nèi)角區(qū)域圖像、上述外角區(qū)域圖像和上述對象圖像的位置對準(zhǔn)；像素值取得步驟，其在上述坐標(biāo)軸上，從上述各個圖像取得作為相同位置的檢查對象位置的像素的像素值；像素值判定步驟，其在當(dāng)上述所取得的對象圖像的像素值為上述第一值，上述所取得的基準(zhǔn)圖像的像素值為上述第二值，且上述所取得的內(nèi)角區(qū)域圖像的像素值為上述第一值時，將該檢查對象位置的上述基準(zhǔn)圖像及對象圖像的像素值作為相同的值而進(jìn)行比較檢查，當(dāng)上述所取得的對象圖像的像素值為上述第二值，上述所取得的基準(zhǔn)圖像的像素值為上述第一值，且上述所取得的外角區(qū)域圖像的像素值為上述第一值時，將該檢查對象位置的上述基準(zhǔn)圖像及對象圖像的像素值作為相同的值而進(jìn)行比較檢查。
3.如權(quán)利要求1所述的差分比較檢查方法，其特征在于，上述角檢測步驟從上述基準(zhǔn)圖像檢測出分別表示上述內(nèi)角或外角的一個像素，上述內(nèi)角區(qū)域確定步驟將以成為上述檢測出的內(nèi)角的像素為中心的規(guī)定大小的區(qū)域確定為內(nèi)角區(qū)域，上述外角區(qū)域確定步驟將以成為上述檢測出的外角的像素為中心的規(guī)定大小的區(qū)域確定為外角區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的差分比較檢查方法，其特征在于，上述內(nèi)角區(qū)域確定步驟通過對上述檢測出的內(nèi)角的像素反復(fù)執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的次數(shù)以上的膨脹處理，從而確定上述內(nèi)角區(qū)域，上述外角區(qū)域確定步驟通過對上述檢測出的外角的像素反復(fù)執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的次數(shù)以上的膨脹處理，從而確定上述外角區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的差分比較檢查方法，其特征在于，還具有寬度檢測步驟，其檢測出與上述檢測出的內(nèi)角或外角接近的上述圖案的直線部的寬度，上述內(nèi)角區(qū)域圖像生成步驟根據(jù)上述檢測出的寬度，對反復(fù)進(jìn)行上述膨脹處理的次數(shù)進(jìn)行變更，上述外角區(qū)域圖像生成步驟根據(jù)上述檢測出的寬度，對反復(fù)進(jìn)行上述膨脹處理的次數(shù)進(jìn)行變更。
6.如權(quán)利要求3所述的差分比較檢查方法，其特征在于，上述角檢測步驟還包含有邏輯運(yùn)算步驟，該邏輯運(yùn)算步驟利用上述基準(zhǔn)圖像中的關(guān)注像素的像素值、使用分別表示以該關(guān)注像素為基準(zhǔn)而提取出的多個像素的位置的多個圖案而從上述基準(zhǔn)圖像提取出的像素值、以及規(guī)定的邏輯式，檢測出該關(guān)注像素是表示上述內(nèi)角或外角的一個像素，上述邏輯運(yùn)算步驟，在顯示代入了使用上述圖案中的任意一個圖案所提取出的像素值及上述關(guān)注像素的像素值的上述規(guī)定的邏輯式的運(yùn)算結(jié)果為內(nèi)角或外角時，檢測出該關(guān)注像素為表示內(nèi)角或外角的一個像素。
7.如權(quán)利要求3所述的差分比較檢查方法，其特征在于，上述角檢測步驟還包含有邏輯運(yùn)算步驟，該邏輯運(yùn)算步驟利用上述基準(zhǔn)圖像中的關(guān)注像素的像素值、使用分別表示以該關(guān)注像素為基準(zhǔn)提取出的多個像素的位置的多個圖案而從上述基準(zhǔn)圖像提取出的像素值，檢測出該關(guān)注像素是表示上述內(nèi)角或外角的一個像素，上述邏輯運(yùn)算步驟，在上述關(guān)注像素的像素值出現(xiàn)在用上述基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域內(nèi)，且該關(guān)注像素的像素值與使用上述圖案中的任意一個而提取出的像素值完全不同時，該關(guān)注像素作為表示上述外角的一個像素被檢測出來；在上述關(guān)注像素的像素值出現(xiàn)在用上述基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域外，且該關(guān)注像素的像素值與使用上述圖案中的任意一個而提取出的像素值完全不同時，該關(guān)注像素作為表示上述內(nèi)角的一個像素被檢測出來。
8.一種差分比較檢查裝置，其是將對形成了圖案的被檢查物進(jìn)行拍攝而得到的對象圖像與該圖案的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較而檢查該被檢查物的差分比較檢查裝置，其特征在于，具備角檢測部，其將在上述圖案中形成的作為凹狀的角落的內(nèi)角及作為凸?fàn)畹慕堑耐饨欠謩e從上述基準(zhǔn)圖像檢測出來；內(nèi)角區(qū)域確定部，其確定上述檢測出的內(nèi)角附近的區(qū)域、即內(nèi)角區(qū)域的范圍；外角區(qū)域確定部，其確定上述檢測出的外角附近的區(qū)域、即外角區(qū)域的范圍；比較檢查部，其基于上述基準(zhǔn)圖像和上述對象圖像的差分進(jìn)行比較檢查，上述比較檢查部在上述基準(zhǔn)圖像的上述內(nèi)角區(qū)域中，將相對于比該基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域過剩形成的上述對象圖像的圖案的區(qū)域的差分排除在外而進(jìn)行比較檢查；在上述基準(zhǔn)圖像的上述外角區(qū)域中，將相對于比該基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域不足形成的上述對象圖像的圖案的區(qū)域的差分排除在外而進(jìn)行比較檢查。
全文摘要
分別從基準(zhǔn)圖像檢測出在圖案上形成凹狀的角落即內(nèi)角及凸?fàn)畹慕羌赐饨?。接著，確定檢測出的內(nèi)角附近的區(qū)域即內(nèi)角區(qū)域的范圍。同時，確定檢測出的外角附近的區(qū)域即外角區(qū)域的范圍。然后，基于基準(zhǔn)圖像和對象圖像的差分進(jìn)行比較檢查。此時，在基準(zhǔn)圖像的內(nèi)角區(qū)域中，將相對于比該基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域過剩形成的對象圖像的圖案的區(qū)域的差分排除在外而進(jìn)行比較檢查。并且，在基準(zhǔn)圖像的外角區(qū)域中，將相對于比該基準(zhǔn)圖像表示的圖案的區(qū)域不足形成的對象圖像的圖案的區(qū)域的差分排除在外而進(jìn)行比較檢查。
文檔編號G06T7/00GK1982880SQ20061014282
公開日2007年6月20日 申請日期2006年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者淺井宣雄, 赤木佑司, 大西潤 申請人:大日本網(wǎng)目版制造株式會社