説明

金属箔張り積層板の外観検査方法及び外観検査装置

【課題】欠陥の検査を短時間で精度良く行い、回路形成の歩留まりを向上させることのできる金属箔張り積層板の外観検査技術を提供する。
【解決手段】外観検査装置Aは、金属箔張り積層板1の表面の打痕、キズ、ピンホール、シワなどの欠陥の有無を判定するため、金属箔張り積層板1の表面を撮像するためのカメラ2と、モニター9を有しカメラ2の撮像により得られた画像に基づいて欠陥の有無を判定するためのリファレンス部20とを備える。リファレンス部20には、目視により確認された金属箔張り積層板1の欠陥箇所にマーキングされたマーキング部の画像がカメラ2で撮像されて入力されるとともに、検査対象の金属箔張り積層板1の表面に形成する予定の外層回路パターンの画像が入力されて、両者の画像がモニター9上に合成表示され、マーキング部の外層回路パターンへの干渉により欠陥の有無が判定される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属箔張り積層板の表面の打痕(圧痕)、キズ、ピンホール、シワなどの欠陥の有無を検査するための外観検査方法及び外観検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
銅張り積層板などの金属箔張り積層板の表面には外層回路を形成するための金属箔(銅箔など)が設けられている。この金属箔は通常、平坦なベタ面であるが、積層工程時の不具合などが原因で金属箔の表面に打痕、キズ、ピンホール、シワなどの欠陥が発生することがある。そして、この欠陥により外層回路の導通性が損なわれたりする不良が発生することがあり、上記欠陥が金属箔張り積層板の歩留まりの低下の原因となっていた。
【0003】
そこで、金属箔の上記欠陥に起因する外層回路の不良対策としては、外層回路の回路形成前に、例えばCCDカメラを備えた外観検査装置を用いて、目視にて金属箔張り積層板の表面全面の外観検査を実施することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
しかし、このような外観検査装置を用いて目視にて金属箔張り積層板の表面全面の外観検査を行う場合、外観検査装置の処理能力により一定時間内で検査できる枚数に制約があり、生産性が低下するという問題があった。また、目視による欠陥検出だけでは検査精度にバラツキが生じるという問題があった。
【特許文献1】特開平7−63538号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので、欠陥の検査を短時間で精度良く行い、回路形成の歩留まりを向上させることのできる金属箔張り積層板の外観検査方法及び外観検査装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の金属箔張り積層板の外観検査方法は、上記の課題を解決するために、第1に、金属箔張り積層板の表面の打痕、キズ、ピンホール、シワなどの欠陥の有無を判定するための方法であって、あらかじめ目視にて確認した金属箔張り積層板の表面の欠陥箇所にマーキング部材でマーキングを行い、次いで、金属箔張り積層板のマーキング部の画像を取り込むとともに、検査対象の金属箔張り積層板の表面に形成する予定の外層回路パターンの画像を取り込み、両者の画像を合成し、マーキング部が外層回路パターンに干渉するか否かをモニター上で目視にて調べることにより欠陥の有無を判定することを特徴としている。
【0007】
第2に、本発明の金属箔張り積層板の外観検査方法は、上記第1の発明において、マーキング部の反射率が金属箔の反射率の2/3以下となるようにマーキングを行うことを特徴としている。
【0008】
第3に、本発明の金属箔張り積層板の外観検査方法は、上記第1又は第2の発明において、マーキング部の大きさを幅0.5mm以上とし、且つ、欠陥検出サイズの上限をマーキング部の大きさから0.05mm引いた値とすることを特徴としている。
【0009】
第4に、本発明の金属箔張り積層板の外観検査方法は、上記第1ないし第3いずれかの発明において、マーキング部材としてフェルトペンを用いることを特徴としている。
【0010】
また、本発明の金属箔張り積層板の外観検査装置は、上記課題を解決するため、第5に、金属箔張り積層板の表面の打痕、キズ、ピンホール、シワなどの欠陥の有無を判定するための装置であって、金属箔張り積層板の表面を撮像するためのカメラと、モニターを有し、カメラの撮像により得られた画像に基づいて欠陥の有無を判定するためのリファレンス部とを備え、リファレンス部には、目視により確認された金属箔張り積層板の欠陥箇所にマーキングされたマーキング部の画像がカメラで撮像されて入力されるとともに、検査対象の金属箔張り積層板の表面に形成する予定の外層回路パターンの画像が入力されて、両者の画像がモニター上に合成表示され、マーキング部の外層回路パターンへの干渉により欠陥の有無が判定されることを特徴としている。
【0011】
第6に、本発明の金属箔張り積層板の外観検査装置は、上記第5の発明において、外層回路パターンの画像をオンオフする機能を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【0012】
請求項1の発明によれば、目視により金属箔張り積層板の表面の欠陥箇所がマーキングされ、マーキング部(欠陥)の画像と形成予定の外層回路パターンの画像がモニター上で合成され、干渉するか否かを調べることにより欠陥の有無が判定されるため、検出が不要な欠陥は検出せず、マーキング部(欠陥)が外層回路パターンにかからない金属箔張り積層板のみを効率的に且つ精度良く選別することができ、選別された金属箔張り積層板のみを加工対象とできるため、検査時間が大幅に短縮し、検査精度のバラツキを押さえ、回路形成の歩留まりを向上させることができる。
【0013】
請求項2の発明によれば、マーキング部の反射率を金属箔の反射率の2/3以下としたため、上記の発明の効果に加え、欠陥の虚報数が減り、検査精度をより向上させることができる。
【0014】
請求項3の発明によれば、マーキング部の大きさを幅0.5mm以上とし、且つ、欠陥検出サイズの上限をマーキング部の大きさから0.05mm引いた値とすることにより、検出が不要なサイズの欠陥検出をより効果的に避けることができるため、上記の発明の効果に加え、検査精度をより一層向上させることができる。
【0015】
請求項4の発明によれば、マーキング部材としてフェルトペンを用いるため、上記発明の効果に加え、より簡易に外観検査を行うことができる。
【0016】
請求項5の発明によれば、目視により金属箔張り積層板の表面の欠陥がマーキングされたマーキング部の画像と形成予定の外層回路パターンの画像がモニター上で合成され、干渉するか否かを調べることにより欠陥の有無が判定されるため、検出が不要な欠陥は検出せず、マーキング部(欠陥)が外層回路パターンにかからない金属箔張り積層板のみを効率的に且つ精度良く選別することができ、選別された金属箔張り積層板のみを加工対象とできるため、検査時間が大幅に短縮し、検査精度のバラツキを押さえ、回路形成の歩留まりを向上させることができる。
【0017】
請求項6の発明によれば、外層回路パターンの画像をオンオフする機能を備えているため、上記請求項5の発明の効果に加え、マーキング部の外層回路パターンへの干渉の有無の判断をより容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【0019】
図1に、本発明による金属箔張り積層板1の外観検査装置Aの一例を模式的に示す。また、図2に、この外観検査装置Aを用いた外観検査方法のフローの概略を示す。この外観検査装置Aは、金属箔張り積層板1の表面を撮像するためのカメラ2を有する検出部10と、カメラ2の撮像により得られた画像データ3に基づいて金属箔張り積層板1の表面の打痕、キズ、ピンホール、シワなどの欠陥4の有無を判定するリファレンス部20とを備えている。
【0020】
検出部10には、カメラ2の下方に金属箔張り積層板1を載置するための検査台7が設けられている。カメラ2としてはCCDカメラなどを用いることができる。
【0021】
リファレンス部20は、カメラ2で得られた画像データ3から欠陥4の有無を判定するためのプログラムが組み込まれたパーソナルコンピュータなどの電子計算機及び現品をモニタリングするカメラにより形成することができる。
【0022】
リファレンス部20には、回路パターンを設計するために使用したCAD30が接続されており、CAD30より回路パターンを設計する段階で作成したパターンデータ5が入力できるようになっている。
【0023】
本実施形態では、この外観検査装置Aを用い、金属箔張り積層板1の検査を以下のようにして行う。
【0024】
まず、検査対象の金属箔張り積層板1の表面の金属箔に形成する予定の外層回路パターン6のパターンデータ5をCAD30からリファレンス部20に入力する。ここで、検査対象の金属箔張り積層板1は、絶縁層の表面に銅箔等の金属箔を有しているものであって、例えば、片面又は両面銅張り積層板や内層回路入りの片面又は両面銅張り積層板などを例示することができる。また、外層回路パターン6のパターンデータ5としては、例えば、ガーバーフォーマットの設計データを用いることができる。
【0025】
次に、検出部10の検査台7の上に検査対象の金属箔張り積層板1を載置する。ここで、検査する金属箔が上側に向くように金属箔張り積層板1をセットする。そして、検出部10で目視により、検査対象の金属箔張り積層板1の表面に打痕、キズ、ピンホール、シワなどの欠陥4がないかどうか調べる。欠陥4があった場合、不図示のマーキング部材によりマーキングを行う。
【0026】
ここで、マーキング部材としては、水性、油性のフェルトペンなどを用い、手書きでマーキングを行う。マーキング部8の形状は、例えば図3に示すように、円形、楕円形、長方形などの形状とすることができる。マーキングを行う際、マーキング部8の反射率を金属箔の反射率の2/3以下とする。マーキング部8の反射率をこのように設定すると、欠陥4の位置が特定しやすくなる。マーキング部8の反射率は、マーキング剤の色調(黒、赤、緑など)により調整することができる。また、マーキング部8の大きさは、検出不要な欠陥を検出しないように、検出不要な欠陥より大きなサイズに設定するため、幅0.5mm以上とする。そして、その上限は3.0mm程度とする。さらに、画像認識の誤差を考慮し、位置の特定を確実にするため、欠陥検出サイズの上限をマーキング部8の大きさから0.05mm引いた値(それぞれ輪郭の大きさより引く)とする。ここで欠陥検出サイズとは、設定値以上の欠陥を検出するサイズのことである。
【0027】
以上により、目視検査及びマーキングよりなる1次判定がなされる。
【0028】
次に、2次判定を行う。検査台7に載置した金属箔張り積層板1の上面の金属箔のマーキング部8の位置を特定し、そのマーキング部8に光を照射する。この光の照射は任意の条件で行うことができるが、例えば、金属箔張り積層板1の上面(水平面)に対して、15〜70゜の上方から照射することが好ましく、また、光の波長は400〜800nmであることが好ましく、また、光の強さは1000〜3000mcdであることが好ましい。そして、カメラ2によりマーキング部8を撮像し、得られた画像データ3のみをカメラ2からリファレンス部20に転送して取り込む。このようにマーキング部8のみの画像データ3がカメラ2からリファレンス部20に転送して取り込まれるので、金属箔張り積層板1の表面の画像の全部をリファレンス部20に取り込む場合に比べて、転送するデータ量を少なくすることができ、短時間で処理をすることができる。
【0029】
次に、リファレンス部20に取り込んだ画像データ3に基づいて、金属箔張り積層板1の表面の欠陥4の有無を判定する。ここで、リファレンス部20では、金属箔張り積層板1に設けられたマーキング部8の画像データ(画像)3と、CAD30から取り込んだ外層回路パターン6のパターンデータ(画像)5が、モニター9上で画像合成される。そして、自動的にマーキング部(欠陥部)8付近が拡大表示される。欠陥4が外層回路パターン6の占有部もしくは近傍にあるときには、干渉が発生するため、オペレータは目視により干渉があるか否か確認し、欠陥4の有無の判定を行う。なお、外層回路パターン6が形成されない部分については欠陥4の有無の判定を行わない。これにより、効率よく精度を高くして判定することができる。
【0030】
そして、この判定により欠陥4が有るとされた場合は、金属箔張り積層板1は不合格とされてその後の回路形成工程などが行われない。一方、上記判定により欠陥4が無いとされた場合は、金属箔張り積層板1は合格とされてその後の回路形成工程などが行われる。従って、不良品の金属箔張り積層板1に対して次工程の回路形成工程などが行われないために、歩留まりを向上させることができる。
【0031】
上記実施形態のリファレンス部20は、欠陥4が外層回路パターン6の端もしくは近傍にあり、干渉するか否かを判定しにくい場合などのために、外層回路パターン6の画像をオンオフする機能を備えていることが好ましい。また、リファレンス部20は、干渉の確認をより精度よく行えるようにするため、外層回路パターン6の濃淡を変化させる機能を備えていることも好ましい。
【実施例】
【0032】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
(実施例1)
図1に示す外観検査装置(銅箔反射方式自動外観検査機)Aを用いて、金属箔張り積層板1の欠陥4を検査した。検査対象の金属箔張り積層板1としては、500mm×500mm×厚み1.6mm、外層銅箔膜厚18μm、4層板の両面銅張り積層板を100枚用いた。この金属箔張り積層板1の両面の金属箔の表面には長さ5mm、深さ10μm以下のキズを欠陥4として形成した。不良数は30面で各1箇所/面とした。
【0033】
一方、金属箔張り積層板1に形成する予定の外層回路パターン6をCAD30で設計し、この設計データ(ガーバーデータ)をリファレンス部20に入力して記憶させた。
【0034】
次に、上記の金属箔張り積層板1を一方の金属箔が上向きとなるように検査台7に載置した。そして、外観検査装置Aの検出部10で目視により、検査対象の金属箔張り積層板1の表面に欠陥4がないかどうか100枚の上下面について調べた。欠陥4が見つかったものは黒色のフェルトペンによりマーキングを行った。マーキング部8の形状は円形とし、マーキング部8の反射率は70%とした。銅箔の反射率は98%であった。
【0035】
次に、マーキングを行った金属箔張り積層板1を検査台7に載置し、カメラ2の方に向け、マーキング部8の位置を特定した。そして金属箔張り積層板1の上面の金属箔のマーキング部8に波長650nm、強さ2000mcdの光を金属箔の面から70゜上方の角度から照射し、マーキング部(欠陥)8の画像を撮像し、画像データ3を得た。そして、カメラ2で撮像して得た画像データ3をリファレンス部20に転送して取り込んだ。次に、リファレンス部20に取り込んだ画像データ3と、CAD30から取り込んだ外層回路パターン6のパターンデータ5を、モニター9上で画像として合成し、自動的に拡大表示させ、目視により干渉があるか否か確認し、欠陥4の有無の判定を行った。1枚の金属箔張り積層板1の外観スキャンと欠陥確認は同時進行のため外観検査装置による検査時間は15秒/面であった。
【0036】
全体の検査時間と外観検査装置検査時間を表1に示す。
【0037】
【表1】


*1回の外観検査スキャンは15秒であるが、外観検査スキャンと欠陥確認が別々のため検査時間は30秒
(比較例1)
金属箔張り積層板1は実施例1と同様のものを用い、欠陥4も同様に形成した。また、欠陥4の検査は、100枚の金属箔張り積層板1全数について外観検査装置により外層回路パターンデータと比較、判定を行い、欠陥を検査した。1枚の金属箔張り積層板1の外観検査スキャンは15秒であるが、外観検査スキャンと欠陥確認が別々のため外観検査装置による検査時間は30秒/面かかった。
【0038】
全体の検査時間と外観検査装置検査時間を表1に示す。
(比較例2)
金属箔張り積層板1は実施例1と同様のものを用い、欠陥4も同様に形成した。キズを形成した30枚の金属箔張り積層板1について外観検査装置により欠陥4を確認した。
【0039】
1枚の金属箔張り積層板1の外観検査スキャンは15秒であるが、外観検査スキャンと欠陥確認が別々のため外観検査装置による検査時間は30秒/面かかった。
【0040】
全体の検査時間と外観検査装置検査時間を表1に示す。
【0041】
表1より、実施例1では、比較例1、2に比べ、全体の検査時間が短縮されており、また、外観検査装置の検査時間が大幅に縮小されてため、並行して他の金属箔張り積層板1の検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明による金属箔張り積層板の外観検査装置の一例を模式的に示す図である。
【図2】図1の外観検査装置を用いた外観検査方法の概略を示すフロー図である。
【図3】マーキング部の形状例を示す図である。
【符号の説明】
【0043】
A 外観検査装置
1 金属箔張り積層板
2 カメラ
3 画像データ
4 欠陥
5 パターンデータ
6 外層回路パターン
7 検査台
8 マーキング部
9 モニター
10 検出部
20 リファレンス部
30 CAD

【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属箔張り積層板の表面の打痕、キズ、ピンホール、シワなどの欠陥の有無を判定するための方法であって、あらかじめ目視にて確認した金属箔張り積層板の表面の欠陥箇所にマーキング部材でマーキングを行い、次いで、金属箔張り積層板のマーキング部の画像を取り込むとともに、検査対象の金属箔張り積層板の表面に形成する予定の外層回路パターンの画像を取り込み、両者の画像を合成し、マーキング部が外層回路パターンに干渉するか否かをモニター上で目視にて調べることにより欠陥の有無を判定することを特徴とする金属箔張り積層板の外観検査方法。
【請求項2】
マーキング部の反射率が金属箔の反射率の2/3以下となるようにマーキングを行うことを特徴とする請求項1に記載の金属箔張り積層板の外観検査方法。
【請求項3】
マーキング部の大きさを幅0.5mm以上とし、且つ、欠陥検出サイズの上限をマーキング部の大きさから0.05mm引いた値とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の金属箔張り積層板の外観検査方法。
【請求項4】
マーキング部材としてフェルトペンを用いることを特徴とする請求項1ないし3いずれか一項に記載の金属箔張り積層板の外観検査方法。
【請求項5】
金属箔張り積層板の表面の打痕、キズ、ピンホール、シワなどの欠陥の有無を判定するための装置であって、金属箔張り積層板の表面を撮像するためのカメラと、モニターを有し、カメラの撮像により得られた画像に基づいて欠陥の有無を判定するためのリファレンス部とを備え、リファレンス部には、目視により確認された金属箔張り積層板の欠陥箇所にマーキングされたマーキング部の画像がカメラで撮像されて入力されるとともに、検査対象の金属箔張り積層板の表面に形成する予定の外層回路パターンの画像が入力されて、両者の画像がモニター上に合成表示され、マーキング部の外層回路パターンへの干渉により欠陥の有無が判定されることを特徴とする金属箔張り積層板の外観検査装置。
【請求項6】
リファレンス部が外層回路パターンの画像をオンオフする機能を備えることを特徴とする請求項5に記載の金属箔張り積層板の外観検査装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2008−180667(P2008−180667A)
【公開日】平成20年8月7日(2008.8.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−15910(P2007−15910)
【出願日】平成19年1月26日(2007.1.26)
【出願人】(000005832)松下電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】