CN101118263A - 极性元件的极性方向自动检测方法 - Google Patents

Abstract

一种极性方向自动检测方法，适于检测基板上的极性元件的正、负极方向。首先，撷取标准基板的影像以形成标准样本，并取得待测基板的待测极性元件的相关数据以形成待测样本。然后，透过几何坐标与象素坐标的转换，并利用不同形状的框架在标准基板的影像中标示出所有极性元件的位置及其正、负极方向，使每一极性元件均在形状框内。此时，亦可再调整每一个形状框的位置和大小，使极性元件的中心与形状框的中心相同。建立一数据库记录每一个极性元件在基板上的形状、位置、大小及其正、负极方向为检测的标准样本，并利用标准样本与所有待测样本比较，以检测待测基板上每个待测极性元件的极性方向是否正确。

Description

极性元件的极性方向自动检测方法

技术领域

本发明是有关于一种极性元件的检测方法，且特别是有关于一种基板上极性元件的极性方向的自动检测方法。

背景技术

一般而言，印刷电路板(如主机板)上配置着许多利用表面粘着技术(Surface Mount Technology，SMT)与双排脚封装(Dual Inline package，DIP)以组装至印刷电路板的电子元件，其中双排脚封装的电子元件仍多是以人工手插的组装方式以插置于印刷电路板。

以主机板为例，双排脚封装电子元件中的电解电容的组装位置、正、负极性的方向和元件是否破损仍都仰赖人工目视做检测。若在人工目检时没发现主机板上其中一个电解电容的的极性方向是相反时，在测试员将主机板做线路静态测试(In-Circuit Tester，ICT)的电气特性测试时，主机板会因电解电容的正、负极性位置反向而***烧毁。

以人工目视来检测电解电容的正、负极性方向，详细地来说，检测人员需事先制作一具有多个贯穿孔的遮罩板当检测的标准样本，而遮罩板的多个贯穿孔的位置与大小就是依该主机上的电解电容的位置与大小而定。遮罩板上的每一贯穿孔旁会标注着电解电容的正、负极性的方向。当检测人员要检测一待测的主机板上的电解电容极性时，检测人员需先做主机板与遮罩板的对位并将遮罩板覆套于主机板上，让电解电容凸出于遮罩板以方便利用双眼去检测每一个电解电容的正、负极性的方向是否正确。

然而，由于检测人员所需检测的元件并不仅止于电解电容，主机板上各种大大小小的元件都需要检测其个别的插置位置或是正、负极性方向是否正确。长时间工作易疲劳，且检测人员难免会因粗心而没有检测到的极性方向相反的电解电容。因此，在测试员将具有极性方向相反的电解电容的主机板做电气特性测试时，此主机板便会***而造成其上的部分元件损伤或烧毁，让产品的良率无法稳定维持。

此外，若是对主机板进行修复，修复主机板的成本几乎与重新制作一片新的主机板相同，因此产品的制作成本无法有效降低。另外，若具有极性方向相反的电解电容的主机板是在出货至客户端后，客户使用时才发生***或烧毁，将会让客户对产品失去信赖感。

发明内容

本发明的目的是提供一种极性元件的极性方向自动检测方法，其利用电脑代替人工目检的方式，因此可以减少极性元件的极性方向错误的情形，使产品维持稳定的良率，进而减少成本。

为达上述或是其他目的，本发明提出一种极性元件的极性方向自动检测方法，其用以检测一具有多个待测极性元件的待测基板。此方法包括下列的步骤：首先，取得一标准样本，记录多个极性元件的位置坐标与极性方向。然后，撷取待测基板的一待测影像，并记录为一待测样本，其包括各个该待测极性元件的位置坐标与极性方向。最后，比较标准样本与待测样本。

在本发明的一实施例中，更包括由一数据或撷取标准基板的标准影像以取得该标准样本的步骤，而此数据记录多个极性元件配置于标准基板上的位置坐标与极性方向。

在本发明的一实施例中，更包括使每一极性元件的几何坐标转换为象素坐标。

在本发明的一实施例中，更包括校准待测基板。

在本发明的一实施例中，更包括使标准影像中的极性元件的颜色二值化以取得其极性方向。

根据上述实施例，使待测影像的颜色二值化的方法包括下列步骤：首先，利用电脑圈选待测影像中，极性元件的象素范围。然后，设定一阀值(Threshold)，且电脑判断象素范围内的多个象素元素的灰阶值是否大于阀值。之后，将大于阀值的象素元素的颜色输出为白色，而小于阀值的象素元素的颜色输出为黑色。

在本发明的一实施例中，上述的极性元件的极性方向自动检测方法更包括在待测影像中，标示其待测样本的极性方向不相符于标准影像的待测极性元件。

在本发明的一实施例中，上述的极性元件的极性方向自动检测方法更包括显示待测样本的极性方向不相符于标准样本的待测极性元件的象素坐标。

综上所述，本发明极性元件的极性方向自动检测方法至少具有下列优点：

一、利用自动检测方式代替人工目检，可以节省人事成本、降低极性方向配置错误的几率、提升产品的良率以及减少基板修复或重制的成本。

二、仅需更新标准样本，便可以对不同的待测样本进行自动检测，具有使用便利及应用范围广泛的优点。

本发明将现有利用人工目视的方式来检测配置于基板上的极性元件的极性方向，利用电脑来自动检测。如此一来，不但可以减少人事成本，还可以减少极性元件配置于基板上时，极性元件的极性方向错误的几率，进而提升产品的良率。此外，还可以避免基板因为极性元件配置于基板的极性方向错误，使基板在进行电气测试时***或烧毁，减少基板修复或重新制作的成本。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的极性元件的极性方向检测方法的流程图。

图2为本实施例的标准基板的局部示意图。

图3为图2的标准基板的影像示意图。

图4为利用形状框圈选标准基板的影像中一极性元件的示意图。

图5为本实施例的待测基板的局部示意图。

图6为图5的待测基板的影像示意图。

图7为将图6的极性元件的象素元素二值化后的示意图。

100：标准基板    110、210：极性元件

112：保护膜      200：待测基板

210’：极性方向错误的极性元件

具体实施方式

图1为本发明的极性元件的极性方向检测方法的流程图、图2为本实施例的标准基板的局部示意图，而图3为图2的标准基板的影像示意图。请同时参考图1、图2及图3，首先如步骤S110，取得一标准样本，其中取得标准样本的方式包括撷取标准基板100的影像I1，并记录为标准样本，其中标准样本包括多个极性元件配置于标准基板上的位置坐标与极性方向。在本实施例中，标准基板100为主机板，且标准基板100上配设有多个电子元件或是其他需要以手插置的极性元件110，而这些极性元件110例如是电解电容等双排脚封装电子元件。为求图示简洁，图2中仅绘出极性元件110示意，未绘示其他电子元件。

一般而言，上述的极性元件110的外层裹有一层标示极性元件110的极性方向d1(极性标志)及极性元件110特性的保护膜112，也就是业界俗称的焦皮。在本实施例中，各个极性元件110依据其配置在标准基板100上的位置的不同，其极性方向d1也有所不同。为了方便辨别极性元件110的极性方向d1，常见的作法是将保护膜112大致分成深浅不同的两种颜色以便区别。举例来说，保护膜112大部分的颜色为深绿色，而其中较浅的颜色如白色即是用以标示极性元件110的极性方向d1。

在本实施例中，我们是利用互补式金氧半导体(CMOS)元件照相模组或是电荷耦合元件(CCD)照相模组来撷取标准基板100的影像I1，并利用形状框圈选标准基板100的极性元件110影像，同时取得在影像I1中，极性元件110在标准基板100上的位置坐标与极性方向d1，并将极性元件110的位置坐标及极性方向d1输入电脑的数据库中，以记录为检测之用的标准样本。上述的影像I1中极性元件110的位置坐标是利用象素坐标来记录。

此外，除了利用照相模组撷取标准基板100的影像I1以取得标准样本，我们也可以利用电脑读入一数据来取得标准样本。此数据除了记录标准基板100上每一个极性元件110的几何坐标之外，更记录每一个极性元件110的极性方向d1。

图4为利用形状框圈选标准基板的影像中一极性元件的示意图。请参考图4，在取得影像I1之后，我们亦可以如步骤S112，利用形状框来圈选影像I1中极性元件110的范围，并且标示出极性元件110的极性方向d2，而形状框可以是圆形或是矩形。此时，亦可再调整每一个形状框的位置和大小，使极性元件110的中心与形状框的中心相同。

另外，在撷取影像I1之后，我们可以对照影像I1的象素坐标与标准基板100的几何坐标，计算出关系式，以将极性元件110的几何坐标转换为象素坐标，并且将极性元件110的象素坐标记录于标准样本中，如步骤S112。

然后，如步骤S120，将记录标准基板100上各个极性元件110的象素坐标、极性方向的标准样本存于数据库中。

图5为本实施例的待测基板的局部示意图，而图6为图5的待测基板的影像示意图。接着如步骤S130，提供待测基板200，其中待测基板200上的极性元件210的配置位置应各别对应于标准基板100上的极性元件110。

然后，利用照相模组撷取待测基板200的影像I2，并且取得待测基板200的待测极性元件210的象素坐标。

值得注意的是，在利用照相模组以取得待测基板200的影像I2时，照相模组撷取标准基板100及待测基板200的角度需相同，以避免因为视角角度的不同而使影像I1与I2中，极性元件110及极性元件210的象素范围相差过大，进而影响后续的检测作业。

接着如步骤S140，检测待测基板200上的每个待测极性元件210的极性方向d2是否正确。详细地来说，是先利用电脑读取储存于数据库中的标准样本，然后对应搜寻影像I2中，相似象素范围的极性元件210的位置，并且判断极性元件210的极性方向d2是否正确。

图7为将图6的极性元件的象素元素二值化后的示意图。请参考图7，在本实施例中，判断极性元件210的极性方向d2是否正确包括下列步骤。首先如步骤S142，利用影像处理的方式将影像I2中的待测极性元件210的象素范围二值化(Binary Image)。

详细地来说，利用一程式将影像二值化如下列的步骤。首先在程式中设定一个阀值。然后，电脑读取影像I2中，待测象素范围内每个象素元素的灰阶值，并且利用程式判断象素元素的灰阶值是否大于此阀值。在本实施例中，当象素元素的灰阶值大于阀值时，象素元素的颜色被输出为白色：相对地，当象素元素的灰阶值小于阀值时，象素元素的颜色被输出为黑色。如此一来，二值化后的影像I2仅有黑、白两色，电脑便可以清楚地显示每个极性元件210的极性方向d2。

之后如步骤S144，比较标准样本与待测样本中，相对应的极性元件110及210的极性方向d1及d2，以判断相对应的极性元件210与极性元件110的极性方向d1、d2是否相同。

最后如步骤S146，当检测到极性元件210’的极性方向d2错误时，我们可以借由电脑来标示出影像I2中，极性方向d2错误的极性元件210’的位置。此外，电脑也可以是直接显示出极性方向d2错误的极性元件210’的象素坐标。因此，我们便可以将极性方向d2相反的极性元件210’从待测基板200上拔起，修正其极性方向d2，并重新插置于待测基板200上。如此一来，便可以避免在对待测基板200进行电气测试时，待测基板200会***或烧毁。

由于本发明是利用撷取标准基板及待测基板的影像，并且将记录标准基板及待测基板上的极性元件的几何坐标、象素坐标的标准样本及待测样本输入数据库中以利存取。因此，我们更可以预先制作多个标准样本，并将标准样本先输入数据库中。当需要检测另一种其他不同的待测基板时，仅需将其所对应的标准样本的数据调出，便能够用以检测其他待测样本中，极性元件的极性方向。所以，本发明的极性元件的极性方向自动检测方法还具有便于更换标准基板的数据及可应用于检测多种待测基板的优点。

虽然本发明已以一实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书的界定者为准。

Claims (9)

1.一种极性元件的极性方向自动检测方法，其特征在于是用以检测一具有多个待测极性元件的待测基板，该方法包括：

取得一标准样本，记录多个极性元件的位置坐标与极性方向；

撷取该待测基板的一待测影像；

根据该待测影像记录一待测样本，其包括各个该待测极性元件的位置坐标与极性方向；以及

比较该标准样本与该待测样本。

2.根据权利要求1所述的极性元件的极性方向自动检测方法，其特征在于其更包括由一数据取得该标准样本的步骤，该数据记录多个极性元件配置于一标准基板的一几何坐标。

3.根据权利要求2所述的极性元件的极性方向自动检测方法，其特征在于其更包括使每一几何坐标转换为一象素坐标的步骤。

4.根据权利要求1所述的极性元件的极性方向自动检测方法，其特征在于其中更包括校准该待测基板的步骤。

5.根据权利要求1所述的极性元件的极性方向自动检测方法，其特征在于其更包括撷取一标准基板的一标准影像以取得标准样本的步骤。

6.根据权利要求5所述的极性元件的极性方向自动检测方法，其特征在于其中撷取该待测影像后，更包括使该待测影像中的该些极性元件的颜色二值化以取得其极性方向的步骤。

7.根据权利要求6所述的极性元件的极性方向自动检测方法，其特征在于其中使该些极性元件的颜色二值化以取得其极性方向的步骤包括：

利用该电脑自动圈选该待测影像中该些待测极性元件的一象素范围；

设定一阀值，并判断该待测范围内的多个象素元素的灰阶值是否大于该阀值；以及

将大于该阀值的象素元素的颜色输出为白色，而小于该阀值的象素元素的颜色输出为黑色。

8.根据权利要求1所述的极性元件的极性方向自动检测方法，其特征在于其更包括在该待测影像中，标示该待测样本不相符于该标准样本的该待测极性元件的步骤。

9.根据权利要求1所述的极性元件的极性方向自动检测方法，其特征在于其更包括显示该待测样本不相符于该标准样本的该待测极性元件的象素坐标。

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