JPS63316184A - Optical reading system for printed circuit board pattern - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To accurately read a conductor pattern by providing a 2nd comparator and making its slice voltage different from a slice voltage of a 1st comparator to a degree enabling to extract an error signal. CONSTITUTION:A photosensing element 7 reads optically a conductor pattern 5 on a printed circuit board 4. A pattern read signal 10 and a slice voltage of a slice voltage source 9 having an intermediate amplitude of each signal being the result of reading the pattern 5 and the board 4 are applied to a comparator 8 and the result of comparison is given to a processing circuit 14. Moreover, a comparator 12 is provided, to which the pattern read signal 10 and the slice voltage of the slice voltage source 13 are applied. The slice voltage of the voltage source 13 is set to a higher level than the signal obtained by reading a base of the signal 10. A processing circuit 14 processes both output signals of the comparators 8, 12 to output a binarizing signal thereby reading the width of the conductor pattern accurately.

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 本発明はプリン＋−ｇ仮パターンを光学的に正確に読取
る方式に関し、 異なるスライスレベルの印加された第２の比較器を具備
し、迷光があっても導電パターンについて正確な読取り
の出来るプリント基板パターンの読取方式を提供するこ
とを目的とし、 プリント基板上の導電パターンを光検知素子により光学
的に読取った信号と、導電パターン・基板を読取った各
信号の中間振幅を有するスライス電圧源の電圧信号とを
比較器に印加し、二値化信号を得るプリント基板パター
ンの光学的読取方式において、前記比較器の外に第２比
較器と、両比較器の両出力信号を処理する処理回路とを
具備し、且つ第２比較器のスライス電源の電圧はパター
ン読取信号の基材部を読取って得られる信号より高レベ
ルに選定することで構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention relates to a method for optically accurately reading a purin+-g temporary pattern, which is equipped with a second comparator to which a different slice level is applied, and is capable of reading even if there is stray light. The purpose is to provide a method for reading printed circuit board patterns that can accurately read conductive patterns, and uses signals obtained by optically reading the conductive patterns on the printed circuit board using a photodetector, and signals obtained by reading the conductive patterns and the board. In the optical reading method of a printed circuit board pattern in which a voltage signal of a slice voltage source having an intermediate amplitude is applied to a comparator to obtain a binary signal, a second comparator is provided in addition to the comparator; and a processing circuit for processing both output signals, and the voltage of the slice power supply of the second comparator is selected to be at a higher level than the signal obtained by reading the base portion of the pattern reading signal.

［産業上の利用分野］ 本発明はプリント基板パターンを光学的に正確に読取る
方式に関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to a system for optically accurately reading a printed circuit board pattern.

従来プリント基板パターンについて光学的検査を行うた
め、二値化回路を経た信号によりチェックしていたが、
二値化回路におけるスライス電圧が一定値であるため、
パターンエツジ部分の形状による迷光などによる異常信
号があり、読取誤差となることがあった。そのような誤
差の生じない読取方式を開発することが要望された。Conventionally, printed circuit board patterns were optically inspected using signals passed through a binary circuit, but
Since the slice voltage in the binarization circuit is a constant value,
There were abnormal signals due to stray light due to the shape of the pattern edge portion, which could lead to reading errors. It has been desired to develop a reading method that does not cause such errors.

［従来の技術］ プリント基板パターンを検査するため、センサ部と呼ば
れるカメラ類似の構成を有する部分にといて、特に第５
図に示すブラックライン法で読取り二値化してから、後
段の処理ユニットに送っていた。第５図Ａは全体的な斜
視図で、１は線状光源、２はブラックラインマスク、３
はマスク結像用レンズ、４は被検査パターンの基材部、
５は銅箔などの導体部、６は反射光線結像用レンズ、７
はＣＣＤラインセンサを示す。第５図Ｂは導体部５、基
材部４の一部を示す部分断面図である。線状光源１から
の光はブラックラインマスク２により中央部にブラック
ラインの入った光線束となり、基材部４・導体部５を照
射する。基材部４と示す部分から基材部４の内部に入っ
た光は散乱し、再び基材部４から外方へ放散されるが、
導体部５からは放散されない。そのためＣＣＤラインセ
ンサ７で放散光を捕らえ、順次信号を取り出すと、導体
部５の在る部分は放散光が無く、基材部４からの放散光
だけが検出される。そのため放散光をＣＣＤラインセン
サ７によりブラックラインに沿って検査すると、放散光
の無い検出範囲が導体部であり、その長さが導体部の幅
と比例関係になる。[Prior Art] In order to inspect a printed circuit board pattern, a part called a sensor part having a configuration similar to a camera, especially a fifth part, is used.
The image was read and binarized using the black line method shown in the figure before being sent to the subsequent processing unit. FIG. 5A is an overall perspective view, where 1 is a linear light source, 2 is a black line mask, and 3
4 is the mask imaging lens, 4 is the base material part of the pattern to be inspected,
5 is a conductor part such as copper foil, 6 is a reflected light imaging lens, and 7 is a conductor part such as copper foil;
indicates a CCD line sensor. FIG. 5B is a partial cross-sectional view showing part of the conductor portion 5 and base material portion 4. FIG. The light from the linear light source 1 is turned into a bundle of light rays with a black line in the center by the black line mask 2, and irradiates the base material part 4 and the conductor part 5. The light that enters the inside of the base material part 4 from the part indicated as the base material part 4 is scattered and is again radiated outward from the base material part 4.
It is not emitted from the conductor portion 5. Therefore, when the CCD line sensor 7 captures the diffused light and sequentially extracts the signals, there is no diffused light in the area where the conductor section 5 is present, and only the diffused light from the base material section 4 is detected. Therefore, when the diffused light is inspected along the black line by the CCD line sensor 7, the detection range where there is no diffused light is the conductor part, and its length is proportional to the width of the conductor part.

第６図ＡはそのときのＣＣＤセンサ出力信号を示す図面
で、横軸の１目盛りが５０μ秒、縦軸の１目盛りが２０
０ｍＶを示す。なお図では縦軸の負方向に振幅が増大す
るように記載している。第６図Ｂは第６図Ａの左方信号
の一部を拡大している。Figure 6A is a diagram showing the CCD sensor output signal at that time, where one division on the horizontal axis is 50 μsec, and one division on the vertical axis is 20 microseconds.
Indicates 0 mV. In the figure, the amplitude is shown to increase in the negative direction of the vertical axis. FIG. 6B enlarges a portion of the left signal of FIG. 6A.

各図の上方に導体部の信号、下方に基材部の信号が記載
されている。この信号を第７図に示す比較器８の一方の
信号入力とし、比較器８の他方にはスライス電圧源９か
らの電圧を印加して、第６図Ｂに示すような二値化信号
を得ることが出来る。The signals of the conductor part are shown at the top of each figure, and the signals of the base material part are shown at the bottom. This signal is used as one signal input of the comparator 8 shown in FIG. 7, and the voltage from the slice voltage source 9 is applied to the other side of the comparator 8 to generate a binary signal as shown in FIG. 6B. You can get it.

第６図Ｂに示す直線状スライス電圧の上側と下側とで二
値化信号の“１”Ｏ”を対応させている。The upper and lower sides of the linear slice voltage shown in FIG. 6B correspond to "1" O of the binary signal.

比較器８の出力信号として二値化された信号で例えば“
０”の比較的長い範囲が導体部５の幅と対応している。The output signal of the comparator 8 is a binary signal, for example, “
The relatively long range of 0'' corresponds to the width of the conductor portion 5.

［発明が解決しようとする問題点］ 第８図は第６図Ｂの二値化信号を別に取り出して示す図
である。第８図Ａは正常に読取った場合を示すが、実際
は第８図Ｂに示すように読取った信号に異常信号１１を
含み二値化された信号に不良信号Ｅを生じることがあっ
た。これは、結像用レンズ３．７がそれぞれ１枚構成で
はなく多数枚構成であるため、基材部のブラックライン
以外の所から反射した光についてもそれを集光してしま
うこと、またプリント基板上の導電パターンはその形状
が完全に垂直に立上り・立下りとはならないため、基材
部内部からの光のうちパターンから離れた所からの光が
パターンエツジで反射した光を生じ、それがレンズ７で
集光されることなどのためである。このときは導電パタ
ーンは正常な形状であっても、欠陥有りと判断されるこ
ととなった。そのため反射の多い基板について段査する
ときは、熟練した作業者が行うか、反射防止膜を塗布す
る必要があった。[Problems to be Solved by the Invention] FIG. 8 is a diagram separately showing the binarized signal of FIG. 6B. Although FIG. 8A shows a case of normal reading, in reality, as shown in FIG. 8B, the read signal may include an abnormal signal 11 and a defective signal E may be generated in the binarized signal. This is because each of the imaging lenses 3.7 is composed of multiple lenses instead of one, so it condenses light reflected from other than the black line on the base material. Since the shape of the conductive pattern on the substrate does not rise or fall completely vertically, light from a place away from the pattern from inside the base material is reflected by the pattern edges, causing This is because the light is focused by the lens 7. At this time, even if the conductive pattern had a normal shape, it was determined to have a defect. Therefore, when inspecting a highly reflective substrate, it has been necessary to have a skilled worker or apply an anti-reflection film.

本発明の目的は前述の欠点を改善し、異なるスライスレ
ベルの印加された第２の比較器を具備し、迷光があって
も導電パターンについて正確な読取りのできるプリント
基板の読取方式を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned drawbacks and to provide a printed circuit board reading system that is equipped with a second comparator to which different slice levels are applied and that allows accurate reading of conductive patterns even in the presence of stray light. It is in.

［問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理構成を示す図である。第１図にお
いて、１は線状光線の光源、４はプリント基板、５は導
電パターン、６は光検知素子例えばＣＣＤラインセンサ
、８は第１の比較器、９はスライス電圧源、１０は光検
知素子で読取った信号、１２は第２の比較器、１３は第
２の比較器に対するスライス電圧源、１４は信号処理回
路を示す。[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of the present invention. In FIG. 1, 1 is a linear light source, 4 is a printed circuit board, 5 is a conductive pattern, 6 is a photodetecting element such as a CCD line sensor, 8 is a first comparator, 9 is a slice voltage source, and 10 is a light source. The signal read by the sensing element, 12 a second comparator, 13 a slice voltage source for the second comparator, and 14 a signal processing circuit.

プリント基板４上の導電パターン５を光検知素子７によ
り光学的に読取った信号１０と、導電パターン５・基板
４を読取った各信号の中間振幅を有するスライス電圧源
の電圧信号とを比較器８に印加し、二値化信号を得るプ
リント基板パターンの光学的読取方式において、本発明
は下記の構成としている。即ち、 前記比較器８の外に第２比較器１２と、両比較器８．１
２の岡山力信号を処理する処理回路１４とを具備し、且
つ第２比較器１２のスライス電源１３の電圧はパターン
読取信号１０の基材部を読取って得られる信号より高レ
ベルに選定することである。A comparator 8 compares a signal 10 obtained by optically reading a conductive pattern 5 on a printed circuit board 4 with a photodetecting element 7 and a voltage signal of a slice voltage source having an intermediate amplitude of each signal read from the conductive pattern 5 and the substrate 4. The present invention has the following configuration in an optical reading method for a printed circuit board pattern in which a binary signal is obtained by applying a signal to a signal. That is, in addition to the comparator 8, a second comparator 12 and both comparators 8.1
2, and the voltage of the slice power supply 13 of the second comparator 12 is selected to be at a higher level than the signal obtained by reading the base material portion of the pattern reading signal 10. It is.

し作用］ 第２図は第１図の動作説明用波形図を示す。第２図Ａは
パターン読取信号とスライス電圧源９の電圧レベル（１
点鎖線）と、スライス電圧源１３の電圧レベル（２点鎖
線）とを示す。今、第２図Ａに示すようにパターン読取
信号１０が入力端子に印加され、パターンエツジ部分か
ら異常信号１１を発したとき、第１比較器８の出力信号
は第２図Ｂに示す波形とする。また第２比較器１２の出
力信号は第２図Ｃに示す波形きなる。処理回路１４にお
いては、第２図Ｂ、Ｃに示す波形について、第２図Ｃに
示す波形を第２図Ｂに示す波形から取り除くように処理
し、第２図りを得る。第２図りは異常信号１１の影響を
受けず、導電パターン幅と正確に対応した信号となって
いる。Operation] FIG. 2 shows a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 1. FIG. 2A shows the pattern reading signal and the voltage level of the slice voltage source 9 (1
The voltage level of the slice voltage source 13 (dotted chain line) is shown. Now, when the pattern reading signal 10 is applied to the input terminal as shown in FIG. 2A and an abnormal signal 11 is generated from the pattern edge portion, the output signal of the first comparator 8 has the waveform shown in FIG. 2B. do. Further, the output signal of the second comparator 12 has a waveform shown in FIG. 2C. The processing circuit 14 processes the waveforms shown in FIGS. 2B and 2C so as to remove the waveform shown in FIG. 2C from the waveform shown in FIG. 2B, thereby obtaining a second diagram. The second pattern is not affected by the abnormal signal 11 and is a signal that accurately corresponds to the conductive pattern width.

実施例］ 第３図は本発明の実施例として第１図中の処理回路１４
の具体的構成を示す図である。第３図において、１５は
遅延回路で第１比較器８の出力回路に挿入さもたちの、
１６は消去パルス発生回路で例えば単安定マルチパイプ
レークを使用し、第２比較器１２の出力回路に挿入され
るもの、１７はアンド回路で、回路１５．１６の両信号
についてアンド演算を行う。また第１図と同一符号は同
様のものを示す。第４図は第３図の動作波形図で第３図
中に対応する個所を○付き数字で示しである。第３図に
おいて、第２比較器１２のスライス電圧は第４図■に示
すようにパターン読取信号１０における基材部信号より
更に高いレベルに設定して置くから、第４図■に示すよ
うな出力が得られる。次にこの出力を消去パルス発生回
路１６に印加してエラーパルス消去用パルスを得る。具
体的には単安定マルチバイブレータを使用し、その出力
パルス幅は、スライス電圧源９の電圧によりパターン読
取信号１０をスライスしたときのパルス幅（■における
パルス幅）より更に若干長い目のパルスを得るように、
単安定マルチバイブレークのＣＲ素子を調整する。また
遅延回路１５は第１比較器８の出力信号について、パタ
ーン読取信号１０がスライス電圧源９と１３のレベル差
を通過できる時間程度の値を選定する。Embodiment] FIG. 3 shows the processing circuit 14 in FIG. 1 as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of the . In FIG. 3, 15 is a delay circuit inserted into the output circuit of the first comparator 8.
Reference numeral 16 denotes an erase pulse generation circuit which uses, for example, a monostable multi-pipe rake and is inserted into the output circuit of the second comparator 12. Reference numeral 17 denotes an AND circuit which performs an AND operation on both signals of circuits 15 and 16. Also, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same things. FIG. 4 is an operational waveform diagram of FIG. 3, and the corresponding portions in FIG. 3 are indicated by circled numbers. In FIG. 3, the slice voltage of the second comparator 12 is set to a higher level than the base material signal in the pattern reading signal 10, as shown in FIG. I get the output. Next, this output is applied to the erase pulse generation circuit 16 to obtain a pulse for erasing an error pulse. Specifically, a monostable multivibrator is used, and its output pulse width is slightly longer than the pulse width (pulse width at ■) when the pattern reading signal 10 is sliced by the voltage of the slicing voltage source 9. As you get,
Adjust the monostable multi-bibreak CR element. Further, the delay circuit 15 selects a value for the output signal of the first comparator 8 that is approximately the time required for the pattern read signal 10 to pass through the level difference between the slice voltage sources 9 and 13.

アンド回路１７において回路１５．１６の出力について
演算すれば、第４図■における誤差信号について消去で
きるので、アンド回路１７の出力■は導電パターンの幅
と対応した値となる。If the AND circuit 17 calculates the outputs of the circuits 15 and 16, the error signal in FIG.

［発明の効果］ このようにして本発明によると、第２比較器を具備しそ
のスライス電圧を異常信号を取り出すことができる程度
に、第１比較器のスライス電圧と異ならせたため、簡単
な処理回路により処理して正確な導電パターンの幅を読
取ること島（可能となった。特殊な作業を加えたり、熟
練した作業者を必要とせずに検査ができる効果を有する
。[Effects of the Invention] Thus, according to the present invention, the second comparator is provided, and the slice voltage of the second comparator is made different from the slice voltage of the first comparator to such an extent that an abnormal signal can be extracted, thereby simplifying processing. It is now possible to accurately read the width of a conductive pattern by processing it using a circuit.It has the effect of allowing inspection to be carried out without the need for special work or skilled workers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の原理構成を示す図、 第２図は第１図の動作説明用波形図、 第３図は本発明の実施例の構成を示す図、第４図は第３
図の動作説明用波形図、 第５図は従来のブランクライン法によるパターン読取信
号を得る構成を示す図、 第６図は第５図の動作波形図、 第７図・第８図は比較器によるスライス動作の説明図で
ある。 １・・−線状光線の光源 ４・・−プリント基板 ５・−導電パターン ７−・・光検知素子 ８・・−第１比較器 ９−・スライス電圧源 １０−パターン読取信号 １２−第２比較器 １３−・スライス電圧源 １４−処理回路 特許出願人　　　　富士通株式会社 代　理　人　　弁理士　　鈴木栄祐 オ（δド日月の原理損賎図 第１図 ！５１図の動作液形７ 第２図 実ズツ士巨でｔクリ 第３図 “動作液創口 第４図 第６図 ス 電 王 は」吹牙釈０よるスライス重引ト 第７図 ？ｌ乍憤形図 第８図FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 1, FIG. 3 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG.
Figure 5 is a diagram showing the configuration for obtaining a pattern reading signal using the conventional blank line method. Figure 6 is an operation waveform diagram of Figure 5. Figures 7 and 8 are comparators. FIG. 1...-Light source of linear light 4...-Printed circuit board 5--Conductive pattern 7--Photodetecting element 8--First comparator 9--Slice voltage source 10--Pattern reading signal 12--Second Comparator 13 - Slice voltage source 14 - Processing circuit Patent applicant Fujitsu Ltd. Representative Patent attorney Eisuke Suzuki (δ de Sun Moon principle loss diagram Figure 1! Figure 51 operating liquid type 7 Figure 2 Actual Zutsushi's big T-clitoris figure 3 "Operating liquid wound figure 4 figure 6 Su Denou is" Fukigashaku 0 slice heavy pull figure 7?

Claims (1)

【特許請求の範囲】 プリント基板（４）上の導電パターン（５）を光検知素
子（７）により光学的に読取った信号（１０）と、導電
パターン（５）・基板（４）を読取った各信号の中間振
幅を有するスライス電圧源の電圧信号とを比較器（８）
に印加し、二値化信号を得るプリント基板パターンの光
学的読取方式において、 前記比較器（８）の外に、第２比較器（１２）と、両比
較器（８）（１２）の両出力信号を処理する処理回路（
１４）とを具備し、 且つ第２比較器（１２）のスライス電源（１３）の電圧
はパターン読取信号（１０）の基材部を読取って得られ
る信号より高レベルに選定すること を特徴とするプリント基板パターンの光学的読取方式。[Claims] A signal (10) obtained by optically reading a conductive pattern (5) on a printed circuit board (4) by a photodetecting element (7), and a signal (10) read from a conductive pattern (5) and a substrate (4). A comparator (8) between each signal and the voltage signal of the slice voltage source having an intermediate amplitude.
In addition to the comparator (8), a second comparator (12) and both comparators (8) and (12) are provided. A processing circuit that processes the output signal (
14), and the voltage of the slice power supply (13) of the second comparator (12) is selected to be at a higher level than the signal obtained by reading the base portion of the pattern reading signal (10). An optical reading method for printed circuit board patterns.