知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6496159
(24)【登録日】2019年3月15日
(45)【発行日】2019年4月3日
(54)【発明の名称】パターン検査装置およびパターン検査方法
(51)【国際特許分類】
G01N 21/956 20060101AFI20190325BHJP
G01B 11/24 20060101ALI20190325BHJP
【ＦＩ】
G01N21/956 B
G01B11/24 F
【請求項の数】14
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2015-33218(P2015-33218)
(22)【出願日】2015年2月23日
(65)【公開番号】特開2016-156648(P2016-156648A)
(43)【公開日】2016年9月1日
【審査請求日】2017年12月22日
(73)【特許権者】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】100110847
【弁理士】
【氏名又は名称】松阪 正弘
(74)【代理人】
【識別番号】100136526
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 勉
(74)【代理人】
【識別番号】100136755
【弁理士】
【氏名又は名称】井田 正道
(72)【発明者】
【氏名】井上 学
【審査官】
田中 秀直
(56)【参考文献】
【文献】
特開平０４−３５５３５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第０５３９８２９１（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０１Ｎ ２１／８４−２１／９５８
Ｇ０１Ｂ １１／００−１１／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プリント基板のパターン検査装置であって、
ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する孔部情報取得部と、
前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定するライン方向特定部と、
前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する判別点取得部と、
前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出するネック欠け検出部と、
を備え、
前記孔部情報取得部が、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求め、
前記判別点取得部が、前記複数の候補点のうちの一の候補点を前記判別点として取得することを特徴とするパターン検査装置。
ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する孔部情報取得部と、
前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定するライン方向特定部と、
前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する判別点取得部と、
前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出するネック欠け検出部と、
を備え、
前記孔部情報取得部が、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求め、
前記判別点取得部が、前記複数の候補点のうちの一の候補点を前記判別点として取得することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項2】
プリント基板のパターン検査装置であって、
ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する孔部情報取得部と、
前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定するライン方向特定部と、
前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する判別点取得部と、
前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出するネック欠け検出部と、
を備え、
前記検査画像において、前記注目ランド領域の中心から前記注目孔部領域の前記中心に向かう方向と、前記ライン方向とのなす角度が所定の角度以上である場合に、前記判別点取得部が、前記注目孔部に対する前記判別点の取得を行わないことを特徴とするパターン検査装置。
ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する孔部情報取得部と、
前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定するライン方向特定部と、
前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する判別点取得部と、
前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出するネック欠け検出部と、
を備え、
前記検査画像において、前記注目ランド領域の中心から前記注目孔部領域の前記中心に向かう方向と、前記ライン方向とのなす角度が所定の角度以上である場合に、前記判別点取得部が、前記注目孔部に対する前記判別点の取得を行わないことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項3】
請求項２に記載のパターン検査装置であって、
前記孔部情報取得部が、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求め、
前記判別点取得部が、前記複数の候補点のうちの一の候補点を前記判別点として取得することを特徴とするパターン検査装置。
前記孔部情報取得部が、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求め、
前記判別点取得部が、前記複数の候補点のうちの一の候補点を前記判別点として取得することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項4】
請求項１または３に記載のパターン検査装置であって、
前記参照パターンデータと、前記孔部の中心の座標を示す参照孔部データとを含む参照データを記憶する記憶部をさらに備え、
前記ライン方向特定部が、前記参照パターンデータが示す前記配線パターンにおいて、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の中心を前記注目ランドの中心として、前記注目ランドの前記中心から前記複数の角度方向のそれぞれにおける前記配線パターンのエッジまでの距離を取得することにより、前記ライン方向および前記注目ランド領域の半径を特定することを特徴とするパターン検査装置。
前記参照パターンデータと、前記孔部の中心の座標を示す参照孔部データとを含む参照データを記憶する記憶部をさらに備え、
前記ライン方向特定部が、前記参照パターンデータが示す前記配線パターンにおいて、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の中心を前記注目ランドの中心として、前記注目ランドの前記中心から前記複数の角度方向のそれぞれにおける前記配線パターンのエッジまでの距離を取得することにより、前記ライン方向および前記注目ランド領域の半径を特定することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項5】
請求項４に記載のパターン検査装置であって、
前記ネック欠け検出部が、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の前記中心を前記注目ランド領域の中心として、前記注目ランド領域の前記中心と前記判別点との間の距離と、前記注目ランド領域の前記半径とを比較することにより、前記ネック欠けを検出することを特徴とするパターン検査装置。
前記ネック欠け検出部が、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の前記中心を前記注目ランド領域の中心として、前記注目ランド領域の前記中心と前記判別点との間の距離と、前記注目ランド領域の前記半径とを比較することにより、前記ネック欠けを検出することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項6】
請求項１、３、４または５に記載のパターン検査装置であって、
前記孔部情報取得部が、前記対象エッジの不存在により候補点が求まらない角度方向を無候補方向として、周方向において連続する所定数以上の無候補方向の集合である無候補方向群が存在する場合に、前記注目孔部による座切れを検出することを特徴とするパターン検査装置。
前記孔部情報取得部が、前記対象エッジの不存在により候補点が求まらない角度方向を無候補方向として、周方向において連続する所定数以上の無候補方向の集合である無候補方向群が存在する場合に、前記注目孔部による座切れを検出することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項7】
請求項６に記載のパターン検査装置であって、
前記ネック欠けが検出された前記注目孔部における前記判別点が、周方向に不連続である２つの無候補方向群に挟まれ、かつ、前記２つの無候補方向群の代表方向がなす角度が所定の角度以下である場合に、前記注目孔部によるネック切れを検出するネック切れ検出部をさらに備えることを特徴とするパターン検査装置。
前記ネック欠けが検出された前記注目孔部における前記判別点が、周方向に不連続である２つの無候補方向群に挟まれ、かつ、前記２つの無候補方向群の代表方向がなす角度が所定の角度以下である場合に、前記注目孔部によるネック切れを検出するネック切れ検出部をさらに備えることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項8】
プリント基板のパターン検査方法であって、
ａ）ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する工程と、
ｂ）前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定する工程と、
ｃ）前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する工程と、
ｄ）前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出する工程と、
を備え、
前記パターン検査方法が、
ｅ）前記ａ）工程の後に、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求める工程をさらに備え、
前記ｃ）工程において、前記複数の候補点のうちの一の候補点が前記判別点として取得されることを特徴とするパターン検査方法。
ａ）ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する工程と、
ｂ）前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定する工程と、
ｃ）前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する工程と、
ｄ）前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出する工程と、
を備え、
前記パターン検査方法が、
ｅ）前記ａ）工程の後に、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求める工程をさらに備え、
前記ｃ）工程において、前記複数の候補点のうちの一の候補点が前記判別点として取得されることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項9】
プリント基板のパターン検査方法であって、
ａ）ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する工程と、
ｂ）前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定する工程と、
ｃ）前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する工程と、
ｄ）前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出する工程と、
を備え、
前記検査画像において、前記注目ランド領域の中心から前記注目孔部領域の前記中心に向かう方向と、前記ライン方向とのなす角度が所定の角度以上である場合に、前記ｃ）工程において、前記注目孔部に対する前記判別点の取得が行われないことを特徴とするパターン検査方法。
ａ）ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する工程と、
ｂ）前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定する工程と、
ｃ）前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する工程と、
ｄ）前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出する工程と、
を備え、
前記検査画像において、前記注目ランド領域の中心から前記注目孔部領域の前記中心に向かう方向と、前記ライン方向とのなす角度が所定の角度以上である場合に、前記ｃ）工程において、前記注目孔部に対する前記判別点の取得が行われないことを特徴とするパターン検査方法。
【請求項10】
請求項９に記載のパターン検査方法であって、
ｅ）前記ａ）工程の後に、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求める工程をさらに備え、
前記ｃ）工程において、前記複数の候補点のうちの一の候補点が前記判別点として取得されることを特徴とするパターン検査方法。
ｅ）前記ａ）工程の後に、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求める工程をさらに備え、
前記ｃ）工程において、前記複数の候補点のうちの一の候補点が前記判別点として取得されることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項11】
請求項８または１０に記載のパターン検査方法であって、
前記参照パターンデータと、前記孔部の中心の座標を示す参照孔部データとを含む参照データが予め準備されており、
前記ｂ）工程において、前記参照パターンデータが示す前記配線パターンにおいて、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の中心を前記注目ランドの中心として、前記注目ランドの前記中心から前記複数の角度方向のそれぞれにおける前記配線パターンのエッジまでの距離を取得することにより、前記ライン方向および前記注目ランド領域の半径が特定されることを特徴とするパターン検査方法。
前記参照パターンデータと、前記孔部の中心の座標を示す参照孔部データとを含む参照データが予め準備されており、
前記ｂ）工程において、前記参照パターンデータが示す前記配線パターンにおいて、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の中心を前記注目ランドの中心として、前記注目ランドの前記中心から前記複数の角度方向のそれぞれにおける前記配線パターンのエッジまでの距離を取得することにより、前記ライン方向および前記注目ランド領域の半径が特定されることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項12】
請求項１１に記載のパターン検査方法であって、
前記ｄ）工程において、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の前記中心を前記注目ランド領域の中心として、前記注目ランド領域の前記中心と前記判別点との間の距離と、前記注目ランド領域の前記半径とを比較することにより、前記ネック欠けが検出されることを特徴とするパターン検査方法。
前記ｄ）工程において、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の前記中心を前記注目ランド領域の中心として、前記注目ランド領域の前記中心と前記判別点との間の距離と、前記注目ランド領域の前記半径とを比較することにより、前記ネック欠けが検出されることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項13】
請求項８、１０、１１または１２に記載のパターン検査方法であって、
前記ｅ）工程において、前記対象エッジの不存在により候補点が求まらない角度方向を無候補方向として、周方向において連続する所定数以上の無候補方向の集合である無候補方向群が存在する場合に、前記注目孔部による座切れが検出されることを特徴とするパターン検査方法。
前記ｅ）工程において、前記対象エッジの不存在により候補点が求まらない角度方向を無候補方向として、周方向において連続する所定数以上の無候補方向の集合である無候補方向群が存在する場合に、前記注目孔部による座切れが検出されることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項14】
請求項１３に記載のパターン検査方法であって、
前記ネック欠けが検出された前記注目孔部における前記判別点が、周方向に不連続である２つの無候補方向群に挟まれ、かつ、前記２つの無候補方向群の代表方向がなす角度が所定の角度以下である場合に、前記注目孔部によるネック切れを検出する工程をさらに備えることを特徴とするパターン検査方法。
前記ネック欠けが検出された前記注目孔部における前記判別点が、周方向に不連続である２つの無候補方向群に挟まれ、かつ、前記２つの無候補方向群の代表方向がなす角度が所定の角度以下である場合に、前記注目孔部によるネック切れを検出する工程をさらに備えることを特徴とするパターン検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント基板のパターン検査装置およびパターン検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、プリント基板上に形成された配線パターンおよび孔部（例えば、ビアやスルーホール）の検査において、様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１では、検査領域の画像を二値化してパッド以外の領域についてラベリング処理を実行し、ラベリング領域の個数に応じて、スルーホールの位置ずれの有無が判定される。特許文献２では、ランドを含む大きさの領域の画像データにおいて、配線パターンのエッジが、エッジ抽出フィルタを用いて予め定められた方向成分ごとにエッジ画像データとして分解抽出される。続いて、ぼかし処理および間引き処理を行いつつ階層的な積和型フィルタにより複数のエッジ画像データが統合され、ライン切れに相当する形状に近似する程度を示す出力値を算出することによりネック切れの有無が判定される。
【0003】
また、特許文献３では、配線パターンの２値化画像が、ランドに対応するランドイメージとラインに対応するラインイメージとに分離される。また、ホールの２値化画像であるホールイメージも取得され、ホールイメージに対して拡大処理を行った拡大ホールイメージとラインイメージとの重複部分の大きさに基づいて、ネック切れの有無が判定される。特許文献４では、プリント基板を示す画像データに基づいて、配線パターンを示すパターンイメージと、スルーホールを示すホールイメージとが求められ、パターンイメージに細線化処理を施して細線化パターンイメージが求められる。そして、ホールイメージを含むウィンドウ内における細線化パターンイメージの端点の個数から、配線パターンのネック切れが検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０−１７５４８３号公報
【特許文献2】特開平９−２０３６２０号公報
【特許文献3】特開平４−３５５３５２号公報
【特許文献4】特開平４−１８４２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献１ないし４では、ランド近傍を示す画像の全体の画素に対して輝度値に基づく処理（ラベリング処理や膨張処理等）が行われるため、演算量が多くなる。実際には、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等のように、並列演算が可能な高価な回路が必要となり、プリント基板の検査に係るコストが増大してしまう。また、配線パターンにおいて、孔部によりランドとラインとが完全に分離するネック切れのみならず、孔部によりランドとラインとが部分的に分離する欠陥（以下、このような欠陥、および、ネック切れを「ネック欠け」と総称する。）も検出することが求められている。
【0006】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ネック欠けを容易に検出することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項１に記載の発明は、プリント基板のパターン検査装置であって、ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する孔部情報取得部と、前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定するライン方向特定部と、前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する判別点取得部と、前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出するネック欠け検出部とを備え、前記孔部情報取得部が、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求め、前記判別点取得部が、前記複数の候補点のうちの一の候補点を前記判別点として取得する。請求項２に記載の発明は、プリント基板のパターン検査装置であって、ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する孔部情報取得部と、前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定するライン方向特定部と、前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する判別点取得部と、前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出するネック欠け検出部とを備え、前記検査画像において、前記注目ランド領域の中心から前記注目孔部領域の前記中心に向かう方向と、前記ライン方向とのなす角度が所定の角度以上である場合に、前記判別点取得部が、前記注目孔部に対する前記判別点の取得を行わない。
【0008】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のパターン検査装置であって、前記孔部情報取得部が、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求め、前記判別点取得部が、前記複数の候補点のうちの一の候補点を前記判別点として取得する。
【0009】
請求項４に記載の発明は、請求項１または３に記載のパターン検査装置であって、前記参照パターンデータと、前記孔部の中心の座標を示す参照孔部データとを含む参照データを記憶する記憶部をさらに備え、前記ライン方向特定部が、前記参照パターンデータが示す前記配線パターンにおいて、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の中心を前記注目ランドの中心として、前記注目ランドの前記中心から前記複数の角度方向のそれぞれにおける前記配線パターンのエッジまでの距離を取得することにより、前記ライン方向および前記注目ランド領域の半径を特定する。
【0010】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のパターン検査装置であって、前記ネック欠け検出部が、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の前記中心を前記注目ランド領域の中心として、前記注目ランド領域の前記中心と前記判別点との間の距離と、前記注目ランド領域の前記半径とを比較することにより、前記ネック欠けを検出する。
【0011】
請求項６に記載の発明は、請求項１、３、４または５に記載のパターン検査装置であって、前記孔部情報取得部が、前記対象エッジの不存在により候補点が求まらない角度方向を無候補方向として、周方向において連続する所定数以上の無候補方向の集合である無候補方向群が存在する場合に、前記注目孔部による座切れを検出する。
【0012】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のパターン検査装置であって、前記ネック欠けが検出された前記注目孔部における前記判別点が、周方向に不連続である２つの無候補方向群に挟まれ、かつ、前記２つの無候補方向群の代表方向がなす角度が所定の角度以下である場合に、前記注目孔部によるネック切れを検出するネック切れ検出部をさらに備える。
【0014】
請求項８に記載の発明は、プリント基板のパターン検査方法であって、ａ）ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する工程と、ｂ）前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定する工程と、ｃ）前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する工程と、ｄ）前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出する工程とを備え、前記パターン検査方法が、ｅ）前記ａ）工程の後に、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求める工程をさらに備え、前記ｃ）工程において、前記複数の候補点のうちの一の候補点が前記判別点として取得される。請求項９に記載の発明は、プリント基板のパターン検査方法であって、ａ）ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部が形成されたプリント基板を撮像した検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域の中心の座標を取得する工程と、ｂ）前記配線パターンを示す参照パターンデータ、または、前記検査画像に基づいて、前記注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、前記注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向を特定する工程と、ｃ）前記検査画像において、前記注目孔部領域のエッジであって、前記配線パターンを示す配線パターン領域に含まれる部分を対象エッジとして、前記注目孔部領域の前記中心から前記ライン方向に伸びる線と前記注目孔部領域の前記エッジとが交差する位置に最も近接する前記対象エッジ上の点を判別点として取得する工程と、ｄ）前記判別点が、前記注目ランドを示す注目ランド領域外に位置する場合、または、前記注目ラインを示す注目ライン領域内に位置する場合に、前記注目孔部によるネック欠けを検出する工程とを備え、前記検査画像において、前記注目ランド領域の中心から前記注目孔部領域の前記中心に向かう方向と、前記ライン方向とのなす角度が所定の角度以上である場合に、前記ｃ）工程において、前記注目孔部に対する前記判別点の取得が行われない。
【0015】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のパターン検査方法であって、ｅ）前記ａ）工程の後に、前記検査画像において、前記注目孔部領域の前記中心を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における前記対象エッジ上の点である複数の候補点を求める工程をさらに備え、前記ｃ）工程において、前記複数の候補点のうちの一の候補点が前記判別点として取得される。
【0016】
請求項１１に記載の発明は、請求項８または１０に記載のパターン検査方法であって、前記参照パターンデータと、前記孔部の中心の座標を示す参照孔部データとを含む参照データが予め準備されており、前記ｂ）工程において、前記参照パターンデータが示す前記配線パターンにおいて、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の中心を前記注目ランドの中心として、前記注目ランドの前記中心から前記複数の角度方向のそれぞれにおける前記配線パターンのエッジまでの距離を取得することにより、前記ライン方向および前記注目ランド領域の半径が特定される。
【0017】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のパターン検査方法であって、前記ｄ）工程において、前記参照孔部データが示す前記注目孔部の前記中心を前記注目ランド領域の中心として、前記注目ランド領域の前記中心と前記判別点との間の距離と、前記注目ランド領域の前記半径とを比較することにより、前記ネック欠けが検出される。
【0018】
請求項１３に記載の発明は、請求項８、１０、１１または１２に記載のパターン検査方法であって、前記ｅ）工程において、前記対象エッジの不存在により候補点が求まらない角度方向を無候補方向として、周方向において連続する所定数以上の無候補方向の集合である無候補方向群が存在する場合に、前記注目孔部による座切れが検出される。
【0019】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載のパターン検査方法であって、前記ネック欠けが検出された前記注目孔部における前記判別点が、周方向に不連続である２つの無候補方向群に挟まれ、かつ、前記２つの無候補方向群の代表方向がなす角度が所定の角度以下である場合に、前記注目孔部によるネック切れを検出する工程をさらに備える。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、ネック欠けを容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】パターン検査装置の構成を示す図である。
【図2】コンピュータの構成を示す図である。
【図3】パターン検査装置における機能構成を示すブロック図である。
【図4】参照画像を示す図である。
【図5】検査画像を示す図である。
【図6】検査画像を示す図である。
【図7】検査画像を示す図である。
【図8】検査画像を示す図である。
【図9A】パターン検査装置がプリント基板を検査する処理の流れを示す図である。
【図9B】パターン検査装置がプリント基板を検査する処理の流れを示す図である。
【図10】検査画像を示す図である。
【図11】検査画像を示す図である。
【図12】検査画像を示す図である。
【図13】検査画像を示す図である。
【図14A】参照画像を示す図である。
【図14B】参照画像を示す図である。
【図14C】参照画像を示す図である。
【図15A】検査画像を示す図である。
【図15B】検査画像を示す図である。
【図16A】検査画像を示す図である。
【図16B】検査画像を示す図である。
【図16C】検査画像を示す図である。
【図16D】検査画像を示す図である。
【図17A】検査画像を示す図である。
【図17B】検査画像を示す図である。
【図17C】検査画像を示す図である。
【図17D】検査画像を示す図である。
【図18A】検査画像を示す図である。
【図18B】検査画像を示す図である。
【図18C】検査画像を示す図である。
【図19】検査画像を示す図である。
【図20】検査画像を示す図である。
【図21A】検査画像を示す図である。
【図21B】検査画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
図１は、本発明の一の実施の形態に係るパターン検査装置１の構成を示す図である。パターン検査装置１は、例えば、電子部品が実装される前のプリント基板９（プリント配線基板とも呼ばれる。）の外観を検査する。プリント基板９上には、ランドおよびラインを含む配線パターン、並びに、孔部（例えば、スルーホールやビア）が形成されている。本実施の形態では、配線パターンが形成された複数の基板を重ね合わせた多層基板が検査対象のプリント基板９とされるが、多層基板として重ね合わせられる前の各基板が検査対象のプリント基板９とされてよい。
【0024】
パターン検査装置１は、プリント基板９を撮像する装置本体２、および、パターン検査装置１の全体動作を制御するとともに、後述の演算部等を実現するコンピュータ５を備える。装置本体２は、プリント基板９を撮像して多階調の画像（のデータ）を取得する撮像部２１、プリント基板９を保持するステージ２２、および、撮像部２１に対してステージ２２を相対的に移動するステージ駆動部２３を有する。撮像部２１は、照明光を出射する照明部２１１、プリント基板９に照明光を導くとともにプリント基板９からの光が入射する光学系２１２、および、光学系２１２により結像されたプリント基板９の像を電気信号に変換する撮像デバイス２１３を有する。
【0025】
ステージ駆動部２３はボールねじ、ガイドレール、モータ等により構成される。コンピュータ５がステージ駆動部２３および撮像部２１を制御することにより、プリント基板９上の所定の領域が撮像される。ステージ駆動部２３に代えて、プリント基板９に対して撮像部２１を相対的に移動する他の機構が設けられてもよい。
【0026】
図２は、コンピュータ５の構成を示す図である。コンピュータ５は各種演算処理を行うＣＰＵ５１、基本プログラムを記憶するＲＯＭ５２および各種情報を記憶するＲＡＭ５３を含む一般的なコンピュータシステムの構成となっている。コンピュータ５は、情報記憶を行う固定ディスク５４、画像等の各種情報の表示を行うディスプレイ５５、操作者からの入力を受け付けるキーボード５６ａおよびマウス５６ｂ（以下、「入力部５６」と総称する。）、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８から情報の読み取りを行う読取装置５７、並びに、パターン検査装置１の他の構成との間で信号を送受信する通信部５８をさらに含む。
【0027】
コンピュータ５では、事前に読取装置５７を介して記録媒体８からプログラム８０が読み出されて固定ディスク５４に記憶されている。ＣＰＵ５１は、プログラム８０に従ってＲＡＭ５３や固定ディスク５４を利用しつつ演算処理を実行する。
【0028】
図３は、パターン検査装置１における機能構成を示すブロック図である。図３では、コンピュータ５のＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、固定ディスク５４等により実現される機能構成を、符号５を付す破線の矩形にて囲んでいる。コンピュータ５は、演算部４１および記憶部４９を有する。演算部４１は、孔部情報取得部４１１、ライン方向特定部４１２、判別点取得部４１３、ネック欠け検出部４１４およびネック切れ検出部４１５を有する。図示を省略しているが、各機能構成の動作を制御する全体制御部も演算部４１により実現される。これらの構成が実現する機能の詳細については後述する。なお、これらの機能は専用の電気回路により構築されてもよく、部分的に専用の電気回路が利用されてもよい。
【0029】
記憶部４９は、予め準備される参照データ４９１を記憶する。参照データ４９１は、参照画像データ４９２および参照孔部データ４９３を含む。参照画像データ４９２は、後述の設計データ（ＣＡＤデータ）から生成される２値の参照画像を示す。参照画像は、プリント基板９上に形成すべき理想的な配線パターン（例えば、配線パターンの形成に利用されるマスクのパターンであり、以下、「参照配線パターン」という。）の領域を示す。また、参照孔部データ４９３は、プリント基板９に形成すべき各孔部（理想的な孔部であり、以下、「参照孔部」という。）の中心の座標および直径を示す。
【0030】
図４は、参照画像の一部を示す図である。図４では、参照孔部７３を参照画像に重ねて二点鎖線にて示している。参照配線パターン７０は、多数のランド７１、および、各ランド７１に接続されるライン７２を含む。図４では、１つのランド７１および１つのライン７２のみを示す。典型的には、ランド７１は円形であり、ライン７２は一定の幅の線状である。ライン７２の端部は、ランド７１に接続する。また、参照孔部７３は、ランド７１の中央に配置される。参照孔部７３の直径は、ランド７１の直径よりも小さい。図４では、参照孔部７３の中心を符号Ｃ１を付す点にて示し、参照孔部７３の直径を符号Ｄ１を付す矢印にて示す。
【0031】
本実施の形態では、参照データ４９１は設計データから生成される。設計データは、参照配線パターン７０のエッジ（輪郭）を示すベクトルデータ、および、参照孔部データ４９３を含み、ランド７１およびライン７２を個別に特定する情報は含まない。したがって、ランド７１の中心の座標および直径は未知である。一方、既述のように、参照孔部７３は、ランド７１の中央に配置され、参照孔部７３の中心Ｃ１の座標は既知である。よって、ランド７１の中心の座標は、参照孔部７３の中心Ｃ１の座標と同じであると捉えることができる。
【0032】
ここで、プリント基板９の各ランドに対する孔部の位置ずれにより生じる欠陥の種類について説明する。図５ないし図８は、撮像部２１により取得される検査画像の一部を示す図であり、プリント基板９における孔部およびランドを示す。図５ないし図８では、円形のランドを示すランド領域６１のエッジの一部、および、ラインを示すライン領域６２のエッジの一部を二点鎖線にて示している。以下の説明では、ランド領域６１の一部と、ライン領域６２の一部とは重複しているものとする。ライン領域６２においてランド領域６１と重複する端部のエッジは、直線状である。
【0033】
図５の例では、孔部を示す孔部領域６３が、ランド領域６１の中央に形成されている。すなわち、ランドに対する孔部の位置ずれが生じておらず、図５は正常状態を示す。図６ないし図８の例では、孔部領域６３が、ランド領域６１の中央からずれた位置に形成されている。詳細には、孔部領域６３がランド領域６１のエッジと重なっており、図６ないし図８は、いわゆる座切れの状態を示す。なお、図６ないし図８の例は、厳密には、孔部の形成によりランドの一部が除去された状態を示すが、以下の説明では、ランド領域６１およびライン領域６２には、孔部の形成により除去された（と推定される）領域も含むものとする。
【0034】
また、図７および図８の例では、ランド領域６１のエッジにおいて、ライン領域６２と重なる部分をネックとして、ネックの一部または全部と、孔部領域６３とが重なっており、図７および図８は、ネック欠けの状態を示す。特に、孔部領域６３がネックの全部と重なる図８は、プリント基板９上の実際のランド（ランド領域６１のうち孔部領域６３を除く部分）とライン（ライン領域６２のうち孔部領域６３を除く部分）とが分離するネック切れの状態を示す。以下に説明する検査処理では、プリント基板９上のランドにおける座切れ、ネック欠け、および、ネック切れの有無が検出される。
【0035】
図９Ａおよび図９Ｂは、パターン検査装置１がプリント基板９を検査する処理の流れを示す図である。パターンの検査では、まず、プリント基板９がステージ２２（図１参照）上に載置され、ステージ駆動部２３により、プリント基板９上の配線パターンが撮像部２１による撮像領域に配置される。そして、撮像部２１により配線パターンを示す多階調の画像が検査画像として取得され、演算部４１に出力される（ステップＳ１１）。検査画像は、演算部４１により、参照画像データ４９２が示す参照画像と位置合わせされる（ステップＳ１２）。例えば、周知のパターンマッチングにより、検査画像と参照画像との位置合わせが行われる。
【0036】
孔部情報取得部４１１では、参照孔部データ４９３を参照することにより、検査対象の孔部のうち一の孔部が注目孔部として特定され、参照孔部データ４９３が示す注目孔部の中心の座標に基づいて、検査画像において注目孔部を含む領域が特定される（ステップＳ１３）。以下の説明では、注目孔部が形成されるべきランドを「注目ランド」と呼び、当該注目ランドに接続するラインを「注目ライン」と呼ぶ。
【0037】
図１０は、検査画像において注目孔部を含む領域を示す図である。孔部情報取得部４１１では、検査画像において、参照孔部データ４９３が示す注目孔部の中心Ｃ１（すなわち、注目孔部である参照孔部の中心であり、以下、「参照中心Ｃ１」という。）における画素を始点として、一の角度方向に関する測長処理が行われる。測長処理では、対象画素の輝度値と、対象画素に対して当該角度方向に隣接する隣接画素の輝度値との差（本実施の形態では、差の絶対値であり、以下、「隣接画素間の輝度差」という。）を求める処理が、当該隣接画素を次の対象画素に変更しつつ繰り返し行われる。そして、隣接画素間の輝度差が所定の閾値以上となる位置が、注目孔部の孔部領域６３（以下、「注目孔部領域６３」という。）のエッジを示すエッジ点Ｐ１として特定される。エッジ点Ｐ１が特定されると、次の対象画素に対する輝度差の算出は行われない。なお、隣接画素間において輝度値が補間されることにより、エッジ点Ｐ１の座標が、画素間のピッチよりも小さい単位にて求められてもよい（他の測長処理において同様）。
【0038】
本実施の形態では、注目ランドのランド領域６１（以下、「注目ランド領域６１」という。）、および、注目ラインのライン領域６２（以下、「注目ライン領域６２」という。）の平均輝度が、注目ランド領域６１、注目ライン領域６２および注目孔部領域６３を除く領域である背景領域の平均輝度、並びに、注目孔部領域６３の平均輝度よりも高い。また、背景領域の平均輝度と注目孔部領域６３の平均輝度との差は僅かである。したがって、エッジ点Ｐ１は、注目孔部領域６３のエッジのうち、配線パターンを示す配線パターン領域６０に含まれる部分（以下、「対象エッジ６３１」という。）において特定される。配線パターン領域６０は、注目ランド領域６１および注目ライン領域６２の集合である。図１０では、対象エッジ６３１を太い実線にて示している（対象エッジ６３１を参照する他の図において同様）。なお、プリント基板９における配線パターンの形成工程（フォトリソグラフィ）では、設計データに対して精度よく配線パターンを形成することが可能であり、既述のように、注目ランドの中心の座標は、参照中心Ｃ１の座標と同じであると捉えることができる。したがって、参照中心Ｃ１は、注目ランド領域６１の中心であると捉えることができる。
【0039】
また、参照中心Ｃ１の画素から、例えば、参照孔部データ４９３が示す注目孔部の直径に相当する距離だけ離れた画素まで測長処理を行ってもエッジ点Ｐ１が特定されない場合には、当該角度方向における測長処理は終了する。この場合、測長方向である当該角度方向におけるエッジ点Ｐ１は不存在となる。図１０では、エッジ点Ｐ１が求められない角度方向を、破線の矢印Ａ１にて示している。
【0040】
一の角度方向に対する測長処理が終了すると、参照中心Ｃ１を中心として当該角度方向に対して所定の設定角度だけ回転した方向が、次の角度方向として設定される。そして、当該角度方向に対して上記測長処理が行われ、エッジ点Ｐ１が探索される。このようにして、参照中心Ｃ１を基準として一定の設定角度間隔にて全周に亘る複数の角度方向を設定することにより、図１０に示すように、それぞれが一の角度方向における対象エッジ６３１上の点である複数のエッジ点Ｐ１が求められる（ステップＳ１４）。
【0041】
図１０の例では、参照中心Ｃ１の画素が注目孔部領域６３に含まれるが、参照中心Ｃ１の画素が注目孔部領域６３に含まれない可能性がある場合には、参照中心Ｃ１とは異なる点を基準としてエッジ点Ｐ１が求められてよい。例えば、参照中心Ｃ１を基準として、４５°の角度間隔にて設定される８個の方向が定められ、各方向において参照中心Ｃ１から所定の距離（例えば、注目孔部の直径の数分の１）だけ離れた画素の輝度値が確認される。続いて、当該輝度値が比較的低い（注目孔部領域６３の輝度と考えられる範囲内の）画素が特定画素として特定され、全ての特定画素を代表する代表位置（例えば平均位置）が取得される。そして、代表位置を基準として一定の設定角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における対象エッジ６３１上の点である複数のエッジ点Ｐ１が求められる。
【0042】
注目孔部領域６３の対象エッジ６３１上の点を示す複数のエッジ点Ｐ１が求められると、当該複数のエッジ点Ｐ１の座標に基づいて、注目孔部領域６３のエッジを示す仮想円の中心の座標および半径が求められる（ステップＳ１５）。図１１では、仮想円の中心を符号Ｃ２を付す点にて示し、仮想円の半径を符号Ｒ２を付す矢印にて示す。以下の説明では、当該仮想円の中心Ｃ２を注目孔部領域６３の中心として扱い、「注目孔部中心Ｃ２」と呼ぶ。ステップＳ１５の処理は、注目孔部領域６３の中心の座標および半径を取得する処理である。
【0043】
孔部情報取得部４１１では、ステップＳ１４と同様に、注目孔部中心Ｃ２における画素を始点として、一の角度方向に関する測長処理が行われる。そして、図１２および図１３に示すように、隣接画素間の輝度差が所定の閾値以上となる位置が、注目孔部領域６３の対象エッジ６３１上のエッジ点Ｐ２として特定される。後述するように、エッジ点Ｐ２は、ネック欠けの有無の判別に利用される判別点の候補であるため、以下、「候補点Ｐ２」という。候補点Ｐ２の座標は、演算部４１にて記憶される。
【0044】
注目孔部中心Ｃ２の画素から、上記仮想円の半径Ｒ２に任意の長さを加えた距離（以下、「測長上限距離」という。）だけ離れた画素まで、測長処理を行っても候補点Ｐ２が特定されない場合には、当該角度方向における測長処理は終了する。この場合、当該角度方向における候補点Ｐ２は不存在として扱われ、当該角度方向が無候補方向として記憶される。無候補方向は、対象エッジ６３１の不存在により候補点が求まらない角度方向である。図１３では、注目孔部中心Ｃ２に対する測長上限距離の位置を符号Ｕ２を付す破線の円にて示している。また、候補点Ｐ２が求められない角度方向、すなわち、無候補方向を、破線の矢印Ａ２にて示している。
【0045】
一の角度方向に対する測長処理が終了すると、注目孔部中心Ｃ２を基準として当該角度方向に対して所定の設定角度だけ回転した方向が、次の角度方向として設定される。そして、当該角度方向に対して上記測長処理が行われ、候補点Ｐ２が探索される。このようにして、注目孔部中心Ｃ２を基準として一定の設定角度間隔にて全周に亘る複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における対象エッジ６３１上の点である複数の候補点Ｐ２が求められる（ステップＳ１６）。なお、設定角度間隔は、任意に決定されてよく、例えば、上記仮想円の円周上において、注目孔部中心Ｃ２を基準とする複数の角度方向に位置する複数の点のうち、周方向に互いに隣接する２つの点間の距離が数画素となるように予め決定される。
【0046】
ステップＳ１６では、注目孔部中心Ｃ２と候補点Ｐ２との間の距離が、上記仮想円の半径Ｒ２から任意の長さを引いた距離以下である場合には、当該候補点Ｐ２は、以降の処理において使用が禁止されることが好ましい。また、既述のように、注目孔部中心Ｃ２の画素から測長上限距離よりも離れた画素については、隣接画素間の輝度差の算出は行われない。このように、注目孔部中心Ｃ２からの距離が、仮想円の半径Ｒ２から任意の長さを引いた距離よりも大きく、かつ、測長上限距離以下である候補点Ｐ２のみを、以降の処理における使用対象とすることにより、注目孔部領域６３の対象エッジ６３１において歪な形状となる部分を無視することが可能となる。
【0047】
孔部情報取得部４１１では、注目孔部中心Ｃ２を中心とする周方向において、予め設定された所定数以上（例えば、２以上）の無候補方向が連続する場合に、これらの無候補方向の集合が無候補方向群として特定される。図１３では、周方向に連続する４個の無候補方向Ａ２の集合が、無候補方向群Ａ０となる。無候補方向群Ａ０が存在する図１３の例は、注目孔部領域６３が注目ランド領域６１のエッジと重なる座切れ状態であると判定され、注目孔部による座切れが検出される（ステップＳ１７）。注目孔部による座切れが検出された場合には、後述のステップＳ１８へと進む。
【0048】
無候補方向群Ａ０が存在しない図１２の例は、座切れ状態ではないと判定される（ステップＳ１７）。そして、検査画像において次の検査対象の孔部が存在する場合には（ステップＳ２４）、ステップＳ１３へと戻って次の注目孔部が特定される。検査画像において次の検査対象の孔部が存在しない場合には（ステップＳ２４）、パターン検査装置１における処理が完了する。
【0049】
注目孔部による座切れが検出された場合に、ライン方向特定部４１２では、参照画像に基づいて、注目孔部が形成される注目ランドに接続する注目ラインが、当該注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向が特定される（ステップＳ１８）。詳細には、図１４Ａに示す参照画像において、ステップＳ１６と同じ複数の角度方向（全周に亘る複数の角度方向）が注目孔部の参照中心Ｃ１を基準として設定される。そして、参照中心Ｃ１における画素から各角度方向に沿って並ぶ画素の輝度値が順次取得される。既述のように、参照画像は２値画像であり、参照配線パターン７０に含まれる画素の輝度値（以下、「パターン輝度値」という。）と、参照配線パターン７０に含まれない画素の輝度値（すなわち、背景の画素の輝度値であり、以下、「背景輝度値」という。）とが相違する。したがって、当該角度方向において取得した画素の輝度値が背景輝度値である場合には、当該画素が、当該角度方向における参照配線パターン７０のエッジを示すエッジ点として特定される。なお、図１４Ａの参照配線パターン７０は、注目ランド７１および注目ライン７２を含む。
【0050】
ライン方向特定部４１２における好ましい処理では、各角度方向において、参照中心Ｃ１から所定の距離（例えば、注目孔部である参照孔部７３の直径の半分）だけ離れた画素から、輝度値の取得が開始される。これにより、エッジ点を特定するまでの処理時間を短縮することができる。より好ましい処理では、設定された複数（全て）の角度方向において、参照中心Ｃ１から同じ距離だけ離れた画素の輝度値を順次確認する確認処理が、当該距離を１画素ずつ長くしつつ繰り返される。このとき、エッジ点が特定された角度方向は、次の確認処理から除外される。そして、ライン方向特定部４１２において最初に設定された角度方向（全角度方向）の個数の半分以上の角度方向に対してエッジ点が特定されると、以降の確認処理は、残りの角度方向に対して所定の設定回数だけ繰り返される。例えば、設定回数が５回に設定されている場合には、全角度方向の個数の半分以上の角度方向に対してエッジ点が特定された際における画素から、残りの各角度方向に最大で５画素だけ離れた画素まで確認処理が行われる。そして、確認処理の設定回数の繰り返しによってもエッジ点が特定されない角度方向が、ライン候補方向として決定される。
【0051】
図１４Ａでは、ライン候補方向を太い実線の矢印Ａ３にて示している。図１４Ａの例のように、ライン候補方向Ａ３が１つである場合には、当該ライン候補方向Ａ３がライン方向として特定される。また、図１４Ｂに示す例のように、参照中心Ｃ１を中心とする周方向において連続する複数のライン候補方向Ａ３（以下、これらのライン候補方向Ａ３の集合を「ライン候補方向群」という。）が取得される場合には、ライン候補方向群に含まれる複数のライン候補方向Ａ３のうち１つのライン候補方向Ａ３がライン方向として特定される。ライン候補方向群に含まれるライン候補方向Ａ３の個数が奇数である場合には、当該ライン候補方向Ａ３のうち中央のライン候補方向Ａ３がライン方向として決定されることが好ましい。また、ライン候補方向群に含まれるライン候補方向Ａ３の個数が偶数である場合には、当該ライン候補方向Ａ３のうち中央近傍の２つのライン候補方向Ａ３の一方がライン方向として決定されることが好ましい。
【0052】
さらに、図１４Ｃに示す例のように、周方向に不連続である複数のライン候補方向Ａ３が取得される場合には、各ライン候補方向Ａ３がライン方向として特定される。もちろん、周方向に不連続である複数のライン候補方向群が存在する場合には、各ライン候補方向群に含まれる１つのライン候補方向Ａ３がライン方向として決定される。
【0053】
ライン方向特定部４１２では、エッジ点が求められた複数の（全ての）角度方向のそれぞれにおいて、参照中心Ｃ１の画素からエッジ点までの距離が記憶されており、当該複数の角度方向における複数の距離の中央値が、ランド７１の半径として特定される。既述のように、プリント基板９における配線パターンの形成工程（フォトリソグラフィ）では、設計データに対して精度よく配線パターンを形成することが可能であるため、参照画像において求められるランド７１の半径は、検査画像における注目ランド領域６１の半径と捉えることが可能である。以上のように、ライン方向特定部４１２では、参照画像データ４９２が示す参照配線パターン７０において、参照孔部データ４９３が示す注目孔部の中心Ｃ１を注目ランドの中心として、注目ランドの中心から複数の角度方向のそれぞれにおける参照配線パターン７０のエッジまでの距離を取得することにより、ライン方向と共に注目ランド領域６１の半径が特定される（ステップＳ１９）。
【0054】
ライン方向および注目ランド領域６１の半径が特定されると、図１５Ａに示すように、検査画像において、注目ランド領域６１の中心である参照中心Ｃ１から注目孔部領域６３の中心である注目孔部中心Ｃ２に向かう方向Ａ５と、ライン方向Ａ４とのなす角度θ１が求められる。このとき、参照中心Ｃ１を基準としてライン方向Ａ４から時計回りを正の方向、反時計回りを負の方向として、角度θ１が求められる。そして、当該角度θ１の大きさ（絶対値）が、例えば９０°以上である場合には、注目孔部によるネック欠けが発生している可能性がないと判定される（ステップＳ２０）。
【0055】
図１５Ａおよび図１５Ｂに示す例では、角度θ１の大きさが９０°以上であるため、ネック欠けが発生していないと判定される。そして、検査画像において次の検査対象の孔部が存在する場合には（ステップＳ２４）、ステップＳ１３へと戻って次の注目孔部が特定される。検査画像において次の検査対象の孔部が存在しない場合には（ステップＳ２４）、パターン検査装置１における処理が完了する。
【0056】
一方、上記角度θ１の大きさが９０°未満である図１６Ａないし図１６Ｄに示す例は、ネック欠けが発生している可能性があると判定され（ステップＳ２０）、後述のステップＳ２１へと進む。なお、図１６Ｂでは、参照中心Ｃ１から注目孔部中心Ｃ２に向かう方向Ａ５とライン方向Ａ４とのなす角度が０°である。
【0057】
判別点取得部４１３では、図１７Ａに示すように、検査画像において、注目孔部中心Ｃ２を基準としてライン方向Ａ４と同じ角度方向に候補点Ｐ２ａが存在する場合に、当該候補点Ｐ２ａが判別点として決定される（ステップＳ２１）。図１７Ｂおよび図１７Ｃに示す例においても同様である。判別点Ｐ２ａは、注目孔部領域６３の対象エッジ６３１において、最も注目ライン領域６２側に位置する候補点であると捉えることができる。なお、複数のライン方向Ａ４が存在する場合には、各ライン方向Ａ４に対して判別点Ｐ２ａが取得される。
【0058】
一方、ライン方向Ａ４と同じ角度方向に候補点Ｐ２が存在しない場合には、周方向においてライン方向Ａ４に隣接する角度方向における候補点Ｐ２の存在が確認される。例えば、ステップＳ２０にて求めた角度θ１が正である場合には、ライン方向Ａ４に対して負の方向（参照中心Ｃ１を基準とする反時計回り）に隣接する角度方向における候補点Ｐ２の有無が確認される。そして、当該角度方向に候補点Ｐ２が存在する場合に、当該候補点Ｐ２が判別点として決定される。当該角度方向に候補点Ｐ２が存在しない場合には、当該角度方向に対して負の方向に隣接する角度方向における候補点Ｐ２の有無が確認される。上記処理は、判別点が決定されるまで繰り返される。これにより、図１７Ｄに示す例では、ライン方向Ａ４に対して負の方向に位置する角度方向の候補点Ｐ２ａが、判別点として決定される。なお、ステップＳ２０にて求めた角度θ１が負である場合には、ライン方向Ａ４に対して正の方向（参照中心Ｃ１を基準とする時計回り）に隣接する角度方向における候補点Ｐ２の有無が確認される。
【0059】
判別点取得部４１３における上記処理は、注目孔部中心Ｃ２からライン方向Ａ４に伸びる線と注目孔部領域６３のエッジとが交差する位置に最も近接する対象エッジ６３１上の候補点を判別点Ｐ２ａとして取得する処理である。
【0060】
ネック欠け検出部４１４では、図１８Ａに示すように、参照中心Ｃ１と判別点Ｐ２ａとの間の距離Ｄ２が求められ、当該距離Ｄ２が、ステップＳ１９にて取得された注目ランド領域６１の半径Ｒ１と比較される。当該距離Ｄ２が、半径Ｒ１よりも大きいことが確認されることにより、図１８Ａの例がネック欠けの状態であると判定され（ステップＳ２２）、後述のステップＳ２３へと進む。図１８Ｂおよび図１８Ｃに示す例も同様である。
【0061】
一方、図１９に示すように、当該距離Ｄ２が、半径Ｒ１以下である場合には、ネック欠けが発生していないと判定される（ステップＳ２２）。そして、検査画像において次の検査対象の孔部が存在する場合には（ステップＳ２４）、ステップＳ１３へと戻って次の注目孔部が特定される。検査画像において次の検査対象の孔部が存在しない場合には（ステップＳ２４）、パターン検査装置１における処理が完了する。
【0062】
ネック欠け検出部４１４における上記処理は、判別点Ｐ２ａが、注目ランド領域６１外に位置する場合に、注目孔部によるネック欠けを検出する処理である。なお、距離Ｄ２が大きく、かつ、既述の角度θ１（図１６Ａ参照）の大きさが小さいほどネック欠けの度合いが大きくなるため、距離Ｄ２および角度θ１に基づいてネック欠けの度合いが分類されてもよい。
【0063】
ネック切れ検出部４１５では、ネック欠けが検出された注目孔部における判別点Ｐ２ａの角度方向に対して、正の方向および負の方向のそれぞれにおける無候補方向群Ａ０の有無が確認される。図２０に示すように、注目孔部中心Ｃ２を基準とする判別点Ｐ２ａの角度方向に対して、正の方向および負の方向に２つの無候補方向群Ａ０がそれぞれ存在する場合には、当該２つの無候補方向群Ａ０のそれぞれにおける代表方向が特定される。各無候補方向群Ａ０における代表方向は、例えば、当該無候補方向群Ａ０に含まれる複数の角度方向における平均の方向であり、図２０では、代表方向を符号Ｂ１を付す矢印にて示している。
【0064】
そして、当該２つの無候補方向群Ａ０の代表方向Ｂ１がなす角度θ２（ただし、角度θ２は判別点Ｐ２ａの角度方向を含む角度範囲となるものである。）が、例えば１８０°以下である場合に、図２０がネック切れの状態であると判定される（ステップＳ２３）。一方、図２１Ａおよび図２１Ｂに示す例のように、判別点Ｐ２ａの角度方向に対して、正の方向および負の方向の一方に無候補方向群Ａ０が存在しない場合には、ネック切れの状態ではないと判定される。また、正の方向および負の方向に２つの無候補方向群Ａ０がそれぞれ存在する場合であっても、当該２つの無候補方向群Ａ０の代表方向Ｂ１がなす角度θ２が１８０°よりも大きい場合も、ネック切れの状態ではないと判定される。
【0065】
以上のように、ネック切れ検出部４１５では、判別点Ｐ２ａが、周方向に不連続である２つの無候補方向群Ａ０に挟まれ、かつ、当該２つの無候補方向群Ａ０の代表方向Ｂ１がなす角度θ２が所定の角度以下である場合に、注目孔部によるネック切れが検出される。ネック切れの有無の判定により、注目孔部に対する検査が完了する。検査画像において次の検査対象の孔部が存在する場合には（ステップＳ２４）、ステップＳ１３へと戻って次の注目孔部が特定される。検査画像において次の検査対象の孔部が存在しない場合には（ステップＳ２４）、パターン検査装置１における処理が完了する。
【0066】
以上に説明したように、パターン検査装置１では、検査画像において、一の注目孔部を示す注目孔部領域６３の中心Ｃ２の座標が取得されるとともに、注目ラインが、注目ランドを始点として伸びる方向であるライン方向Ａ４が特定される。続いて、検査画像において、注目孔部領域６３の中心Ｃ２からライン方向Ａ４に伸びる線と注目孔部領域６３のエッジとが交差する位置に最も近接する対象エッジ６３１上の点が判別点Ｐ２ａとして取得される。そして、判別点Ｐ２ａが、注目ランド領域６１外に位置する場合に、当該注目孔部によるネック欠けが検出される。これにより、ネック欠けを容易に検出することができる。また、ランド近傍を示す画像の全体の画素に対して輝度値に基づく処理を行う比較例のパターン検査に比べて、上記パターン検査処理では、演算量を少なくすることができる。その結果、高価な回路を用いることなく、ネック欠けを検出することができ、プリント基板９の検査に係るコストを削減することができる。
【0067】
また、検査画像において、注目孔部領域６３の中心Ｃ２を基準として一定の角度間隔にて複数の角度方向を設定することにより、それぞれが一の角度方向における対象エッジ６３１上の点である複数の候補点Ｐ２が求められ、複数の候補点Ｐ２のうちの一の候補点が判別点Ｐ２ａとして取得される。これにより、判別点Ｐ２ａを容易に取得することができる。
【0068】
さらに、参照孔部データ４９３が示す注目孔部の中心を注目ランド領域６１の中心Ｃ１として、注目ランド領域６１の中心Ｃ１と判別点Ｐ２ａとの間の距離Ｄ２と、注目ランド領域６１の半径Ｒ１とが比較される。これにより、ネック欠けをさらに容易に検出することができる。
【0069】
ライン方向特定部４１２では、参照画像データ４９２が示す参照配線パターン７０において、参照孔部データ４９３が示す注目孔部の中心Ｃ１を注目ランド７１の中心Ｃ１として、注目ランド７１の中心Ｃ１から複数の角度方向のそれぞれにおける参照配線パターン７０のエッジまでの距離が取得される。これにより、ライン方向Ａ４および注目ランド７１（注目ランド領域６１）の半径を容易に特定することが実現される。
【0070】
孔部情報取得部４１１では、周方向において連続する所定数以上の無候補方向Ａ２の集合である無候補方向群Ａ０の存在が確認される。これにより、注目孔部による座切れを容易に検出することができる。
【0071】
ネック切れ検出部４１５では、ネック欠けが検出された注目孔部における判別点Ｐ２ａが、周方向に不連続である２つの無候補方向群Ａ０に挟まれ、かつ、当該２つの無候補方向群Ａ０の代表方向Ｂ１がなす角度が所定の角度以下であるか否かが確認される。これにより、注目孔部によるネック切れを容易に検出することができる。
【0072】
パターン検査装置１では、検査画像において、注目ランド領域６１の中心Ｃ１から注目孔部領域６３の中心Ｃ２に向かう方向と、ライン方向Ａ４とのなす角度θ１が所定の角度以上である場合に、注目孔部に対する判別点Ｐ２ａの取得が行われない。これにより、ネック欠けではない注目孔部に対する判別点Ｐ２ａの取得に係る処理を省略することができ、パターン検査装置１におけるパターン検査を短時間にて完了することができる。
【0073】
上記パターン検査装置１では様々な変形が可能である。
【0074】
上記実施の形態では、参照画像データ４９２が参照配線パターンを示す参照パターンデータとして準備されるが、参照配線パターンを示すベクトルデータが参照パターンデータとして用いられてもよい。
【0075】
また、上記実施の形態では、参照配線パターンを示し、孔部を示さない参照パターンデータを用いることにより、ライン方向を容易に特定することが可能となるが、プリント基板９に形成される配線パターンの精度等によっては、検査画像に基づいて、ライン方向が特定されてもよい。
【0076】
ネック欠け検出部４１４では、判別点Ｐ２ａが、注目ラインを示す注目ライン領域６２内に位置する場合に、注目孔部によるネック欠けが検出されてもよい。この場合、注目ライン領域６２において注目ランド領域６１と重複する端部の直線状のエッジ（図６ないし図８参照）がネックとして捉えられる。例えば、参照画像データが、ランドを示す画像データと、ラインを示す画像データとを個別に含む等、参照パターンデータとして、ランドとラインとを個別に示すデータが準備される場合には、判別点Ｐ２ａが注目ランド領域６１外に位置するか否か、または、注目ライン領域６２内に位置するか否かを容易に判定することが可能である。
【0077】
パターン検査装置１の設計によっては、注目孔部領域６３の中心Ｃ２を基準とする複数の角度方向を設定することなく（複数の候補点を取得することなく）、判別点が取得されてもよい。
【0078】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【0079】
１ パターン検査装置９ プリント基板
４９ 記憶部
６０ 配線パターン領域
６１ 注目ランド領域
６２ 注目ライン領域
６３ 注目孔部領域
７０ 参照配線パターン
７１ 注目ランド
７２ 注目ライン
７３ 参照孔部
４１１ 孔部情報取得部
４１２ ライン方向特定部
４１３ 判別点取得部
４１４ ネック欠け検出部
４１５ ネック切れ検出部
４９１ 参照データ
４９２ 参照画像データ
４９３ 参照孔部データ
６３１ 対象エッジ
Ａ０ 無候補方向群
Ａ２ 無候補方向
Ａ４ ライン方向
Ｂ１ （無候補方向群の）代表方向
Ｃ１ 参照中心
Ｃ２ 注目孔部中心
Ｐ２ 候補点
Ｐ２ａ 判別点
Ｓ１１〜Ｓ２４ ステップ