JP2003270171A - プリント回路板検査装置 - Google Patents
プリント回路板検査装置Info
- Publication number
- JP2003270171A JP2003270171A JP2002071751A JP2002071751A JP2003270171A JP 2003270171 A JP2003270171 A JP 2003270171A JP 2002071751 A JP2002071751 A JP 2002071751A JP 2002071751 A JP2002071751 A JP 2002071751A JP 2003270171 A JP2003270171 A JP 2003270171A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit board
- printed circuit
- circuit
- inspection
- 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.)
- Pending
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プリント回路板の光学式自動検査装置におい
て、画像処理データ数を減らすことにより検査時間を短
縮する。 【解決手段】 検査対象であるプリント回路板の画像と
モデル画像を直接画素単位で比較するのではなく、プリ
ント回路板の回路パターンの輪郭を抽出し、サブピクセ
ル精度の極短い線分の集まりでデータ化し、さらに線分
の長さを拡大、縮小することで欠陥検出感度を維持しつ
つ、回路パターン形状のデータ容量を減らし、画像処理
での比較、合否判定に要する時間を短縮する。
て、画像処理データ数を減らすことにより検査時間を短
縮する。 【解決手段】 検査対象であるプリント回路板の画像と
モデル画像を直接画素単位で比較するのではなく、プリ
ント回路板の回路パターンの輪郭を抽出し、サブピクセ
ル精度の極短い線分の集まりでデータ化し、さらに線分
の長さを拡大、縮小することで欠陥検出感度を維持しつ
つ、回路パターン形状のデータ容量を減らし、画像処理
での比較、合否判定に要する時間を短縮する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路板の
回路パターンの回路欠損や回路太り、異物等の欠陥の有
無を検査する検査装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】部品実装前のプリント回路板の検査方法
としては、実際に回路に電気を通して断線や短絡の有無
を検査する導通検査と、導通検査では検出できない回路
欠損、異物などを検査員が見て、あるいは、画像処理に
よる光学式自動検査装置で検出する光学的な検査があ
る。 【０００３】画像処理による光学式自動検査装置での検
査方法としては、大きく分類して、特徴抽出法と比較検
査法の２種類がある。特徴抽出法においては、プリント
回路板の回路パターンの特徴が設計規則に合致するかど
うかを検査する。設計規則としては、回路幅が規定され
た最小回路幅より太いかどうか、回路間隔が規定された
最小回路間隔より太いかどうか、回路終端部は端子にな
っているかどうか、回路輪郭の曲率が規定された最大曲
率よりも小さいかどうか、等があげられる。一般的に、
特徴抽出法は検査装置が小規模でも処理可能で、検査時
間も短いが、比較検査法に比べて検査の信頼性が低い。 【０００４】比較検査法には、検査対象であるプリント
回路板と比較するモデルとして、良品サンプルを使用し
てプリント回路板同士を比較する実パターン比較法と、
ＣＡＤデータ等の設計情報をモデルする設計パターン比
較法の２種類の方法が存在する。いずれの方式において
も、検査対象のプリント回路板パターン画像とモデルを
重ね合わせ、両者を比較することで合否判定を行う。比
較検査法は画像処理等の計算量が多いため、装置規模は
大きく、また、検査時間が長くなるが、特徴抽出法に比
べて検査の信頼性は高い。 【０００５】比較検査法においては、検査対象のプリン
ト回路板パターン画像とCADデータもしくは良品より生
成したモデル画像とを比較するのが一般的である。プリ
ント回路坂内で寸法による判定が必要となる部分のう
ち、最も小さい部分の寸法を最小寸法と呼ぶことにする
と、通常は最小回路幅もしくは最小回路間隔が最小寸法
となる。外観検査では回路の欠けや突起を検査する必要
があるため、パターン画像やモデル画像は、最小寸法部
分の回路外観の合否判定するのに十分な解像度を有する
必要がある。画像内の画素を寸法測定の単位とした場
合、仮に画素寸法を最小寸法の１０分の１程度とする
と、最小寸法が１００μｍの場合、画素寸法は１０μｍ
程度にする必要がある。 【０００６】しかしながら、最小寸法が１００μｍで１
００ｍｍ角のプリント回路板を検査する場合、画素寸法
を１０μｍとすると、検査対象のパターン画像の１辺の
画素数は１万画素にもなる。このような巨大な画像は、
画像を撮影する撮像手段においても、また、撮影後の画
像を処理する画像処理手段においても、取扱いが困難で
あり、また、取扱いが可能な場合でも処理に時間を要す
るという問題があった。一方、処理時間を減らすため、
解像度を下げて画素数を減らすと、回路欠損など小さい
欠陥の検出率が特に落ちるという問題があった。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は従来のプリン
ト回路板の回路パターン自動検査方法のこのような問題
点を解決するためになされたもので、その目的は検査精
度を維持しながら検査対象のパターン画像データ量を抑
え、処理時間を短縮したプリント回路板パターン自動検
査方法を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、プリント回路
板製品の回路パターン輪郭形状をサブピクセル精度を持
つ微小線分群に変換し、各微小線分の位置と向きを設計
情報もしくは良品画像より生成したモデルデータの輪郭
と比較することで製品の合否判定を行うプリント回路板
検査装置において、微小線分の長さを拡大もしくは縮小
し、その端点の位置を設計情報もしくは良品画像より生
成したモデルデータの輪郭と比較することを特徴とする
プリント回路板検査装置である。 【０００９】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は微小線分群によるプリント回路板の
回路輪郭表現方法の説明図である。撮像手段により撮影
されたプリント回路板画像１から輪郭をサブピクセル精
度で抽出し、回路輪郭の微小線分群２を生成する。輪郭
抽出には一般的にソベルフィルタなどの微分フィルタが
用いられる。 【００１０】図２は本発明による効果の説明図である。
図２の左側の図は回路欠損がある回路について長さを拡
張せずに表現した場合１０である。微小線分３が回路輪
郭を示しており、縦に直線となっている回路の右側に回
路欠損部分６が存在する。仮に回路幅の半分以上の大き
さの回路欠損を不良とするならば、この回路欠損部分６
は設計上の回路の中心線４を越えない大きさのため不良
とは判断されない。 【００１１】図２の中心の図は、回路欠損がある回路に
ついて長さを拡大して表現した場合１１である。回路欠
損部６は設計上の回路の中心線４を越えていないが、長
さを拡大した微小線分８で見ると規格を越えた微小線分
９があり、不良と判断される。一方、図２の右側の図は
回路細りがある場合１２である。回路の右側が全体的に
細くなっている。この場合、微小線分を拡大しても規格
を越える部分はなく、不良とは判断されない。従って、
微小線分の長さの拡大の度合いを調整することにより、
回路欠損のような小さな欠陥の検出感度を回路細りのよ
うな比較的大きな欠陥の検出感度に対して相対的に上げ
ることが可能となる。微小線分の長さを拡大するのでは
なく縮小することにより、回路細りに対して回路欠損の
検出感度を落とすことも可能である。 【００１２】検査時間短縮のため、プリント回路板画像
の解像度をある程度より下げると、小さな欠陥の検出感
度が下がることが多い。従って、本発明の手法により、
微小線分の長さを拡大し、小さな欠陥に対する検出感度
を上げることで、解像度低下による検出感度の低下を防
ぐことが可能となる。 【００１３】 【発明の効果】本発明の方法に従うと、プリント回路板
の検査において、検査精度を維持しつつ、画像処理のデ
ータ量を減らすことにより、検査時間を短縮した検査装
置を提供することが可能となる。
回路パターンの回路欠損や回路太り、異物等の欠陥の有
無を検査する検査装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】部品実装前のプリント回路板の検査方法
としては、実際に回路に電気を通して断線や短絡の有無
を検査する導通検査と、導通検査では検出できない回路
欠損、異物などを検査員が見て、あるいは、画像処理に
よる光学式自動検査装置で検出する光学的な検査があ
る。 【０００３】画像処理による光学式自動検査装置での検
査方法としては、大きく分類して、特徴抽出法と比較検
査法の２種類がある。特徴抽出法においては、プリント
回路板の回路パターンの特徴が設計規則に合致するかど
うかを検査する。設計規則としては、回路幅が規定され
た最小回路幅より太いかどうか、回路間隔が規定された
最小回路間隔より太いかどうか、回路終端部は端子にな
っているかどうか、回路輪郭の曲率が規定された最大曲
率よりも小さいかどうか、等があげられる。一般的に、
特徴抽出法は検査装置が小規模でも処理可能で、検査時
間も短いが、比較検査法に比べて検査の信頼性が低い。 【０００４】比較検査法には、検査対象であるプリント
回路板と比較するモデルとして、良品サンプルを使用し
てプリント回路板同士を比較する実パターン比較法と、
ＣＡＤデータ等の設計情報をモデルする設計パターン比
較法の２種類の方法が存在する。いずれの方式において
も、検査対象のプリント回路板パターン画像とモデルを
重ね合わせ、両者を比較することで合否判定を行う。比
較検査法は画像処理等の計算量が多いため、装置規模は
大きく、また、検査時間が長くなるが、特徴抽出法に比
べて検査の信頼性は高い。 【０００５】比較検査法においては、検査対象のプリン
ト回路板パターン画像とCADデータもしくは良品より生
成したモデル画像とを比較するのが一般的である。プリ
ント回路坂内で寸法による判定が必要となる部分のう
ち、最も小さい部分の寸法を最小寸法と呼ぶことにする
と、通常は最小回路幅もしくは最小回路間隔が最小寸法
となる。外観検査では回路の欠けや突起を検査する必要
があるため、パターン画像やモデル画像は、最小寸法部
分の回路外観の合否判定するのに十分な解像度を有する
必要がある。画像内の画素を寸法測定の単位とした場
合、仮に画素寸法を最小寸法の１０分の１程度とする
と、最小寸法が１００μｍの場合、画素寸法は１０μｍ
程度にする必要がある。 【０００６】しかしながら、最小寸法が１００μｍで１
００ｍｍ角のプリント回路板を検査する場合、画素寸法
を１０μｍとすると、検査対象のパターン画像の１辺の
画素数は１万画素にもなる。このような巨大な画像は、
画像を撮影する撮像手段においても、また、撮影後の画
像を処理する画像処理手段においても、取扱いが困難で
あり、また、取扱いが可能な場合でも処理に時間を要す
るという問題があった。一方、処理時間を減らすため、
解像度を下げて画素数を減らすと、回路欠損など小さい
欠陥の検出率が特に落ちるという問題があった。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は従来のプリン
ト回路板の回路パターン自動検査方法のこのような問題
点を解決するためになされたもので、その目的は検査精
度を維持しながら検査対象のパターン画像データ量を抑
え、処理時間を短縮したプリント回路板パターン自動検
査方法を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、プリント回路
板製品の回路パターン輪郭形状をサブピクセル精度を持
つ微小線分群に変換し、各微小線分の位置と向きを設計
情報もしくは良品画像より生成したモデルデータの輪郭
と比較することで製品の合否判定を行うプリント回路板
検査装置において、微小線分の長さを拡大もしくは縮小
し、その端点の位置を設計情報もしくは良品画像より生
成したモデルデータの輪郭と比較することを特徴とする
プリント回路板検査装置である。 【０００９】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は微小線分群によるプリント回路板の
回路輪郭表現方法の説明図である。撮像手段により撮影
されたプリント回路板画像１から輪郭をサブピクセル精
度で抽出し、回路輪郭の微小線分群２を生成する。輪郭
抽出には一般的にソベルフィルタなどの微分フィルタが
用いられる。 【００１０】図２は本発明による効果の説明図である。
図２の左側の図は回路欠損がある回路について長さを拡
張せずに表現した場合１０である。微小線分３が回路輪
郭を示しており、縦に直線となっている回路の右側に回
路欠損部分６が存在する。仮に回路幅の半分以上の大き
さの回路欠損を不良とするならば、この回路欠損部分６
は設計上の回路の中心線４を越えない大きさのため不良
とは判断されない。 【００１１】図２の中心の図は、回路欠損がある回路に
ついて長さを拡大して表現した場合１１である。回路欠
損部６は設計上の回路の中心線４を越えていないが、長
さを拡大した微小線分８で見ると規格を越えた微小線分
９があり、不良と判断される。一方、図２の右側の図は
回路細りがある場合１２である。回路の右側が全体的に
細くなっている。この場合、微小線分を拡大しても規格
を越える部分はなく、不良とは判断されない。従って、
微小線分の長さの拡大の度合いを調整することにより、
回路欠損のような小さな欠陥の検出感度を回路細りのよ
うな比較的大きな欠陥の検出感度に対して相対的に上げ
ることが可能となる。微小線分の長さを拡大するのでは
なく縮小することにより、回路細りに対して回路欠損の
検出感度を落とすことも可能である。 【００１２】検査時間短縮のため、プリント回路板画像
の解像度をある程度より下げると、小さな欠陥の検出感
度が下がることが多い。従って、本発明の手法により、
微小線分の長さを拡大し、小さな欠陥に対する検出感度
を上げることで、解像度低下による検出感度の低下を防
ぐことが可能となる。 【００１３】 【発明の効果】本発明の方法に従うと、プリント回路板
の検査において、検査精度を維持しつつ、画像処理のデ
ータ量を減らすことにより、検査時間を短縮した検査装
置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 微小線分群によるプリント回路板の回路輪郭
表現方法の説明図である。 【図２】 本発明による効果の説明図である。 【符号の説明】 １ プリント回路板画像 １ 回路の輪郭の微小線分群 ３ 微小線分 ４ 設計上の回路の中心線 ５ 設計上の回路輪郭 ６ 回路欠損部分 ７ 回路細り部分 ８ 長さを拡張した微小線分 ９ 規格をこえた微小線分 １０ 回路欠損がある回路（微小線分の長さを拡大しな
い場合） １１ 回路欠損がある回路（微小線分の長さを拡大した
場合） １２ 回路細りがある回路
表現方法の説明図である。 【図２】 本発明による効果の説明図である。 【符号の説明】 １ プリント回路板画像 １ 回路の輪郭の微小線分群 ３ 微小線分 ４ 設計上の回路の中心線 ５ 設計上の回路輪郭 ６ 回路欠損部分 ７ 回路細り部分 ８ 長さを拡張した微小線分 ９ 規格をこえた微小線分 １０ 回路欠損がある回路（微小線分の長さを拡大しな
い場合） １１ 回路欠損がある回路（微小線分の長さを拡大した
場合） １２ 回路細りがある回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】プリント回路板製品の回路パターン輪郭形
状をサブピクセル精度を持つ微小線分群に変換し、各微
小線分の位置と向きを設計情報もしくは良品画像より生
成したモデルデータの輪郭と比較することで製品の合否
判定を行うプリント回路板検査装置において、微小線分
の長さを拡大もしくは縮小し、その端点の位置を設計情
報もしくは良品画像より生成したモデルデータの輪郭と
比較することを特徴とするプリント回路板検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002071751A JP2003270171A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | プリント回路板検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002071751A JP2003270171A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | プリント回路板検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003270171A true JP2003270171A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29201948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002071751A Pending JP2003270171A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | プリント回路板検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003270171A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020176858A (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-29 | レーザーテック株式会社 | 検査装置及び検査方法 |
-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002071751A patent/JP2003270171A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020176858A (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-29 | レーザーテック株式会社 | 検査装置及び検査方法 |
| JP7202959B2 (ja) | 2019-04-16 | 2023-01-12 | レーザーテック株式会社 | 検査装置及び検査方法 |
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