RU2519005C1 - Method of prestart check of printboards - Google Patents
Method of prestart check of printboards Download PDFInfo
- Publication number
- RU2519005C1 RU2519005C1 RU2013131961/08A RU2013131961A RU2519005C1 RU 2519005 C1 RU2519005 C1 RU 2519005C1 RU 2013131961/08 A RU2013131961/08 A RU 2013131961/08A RU 2013131961 A RU2013131961 A RU 2013131961A RU 2519005 C1 RU2519005 C1 RU 2519005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- matrix
- shells
- printed
- defects
- gravity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах с техническим зрением при контроле печатных плат.The invention relates to automation and computer technology and can be used in systems with technical vision in the control of printed circuit boards.
Известны способы контроля печатных плат, основанные на сравнении с эталонами (Automatic PCI Inspection Algoritms / М. Moganti, F. Ercal, С. Dagli [etc.] // A Survey, Computer Vision and Image Understanding. - 1996. - №63. - P.287-313; Automatic Visual Inspection of Printed Circuit Boards: An Experimental System / B. Benhabib, C.R. Charette, K.C. Smith, A.M. Yip // International Journal of Robotic and Automation. - 1990. - №5 (2)).Known methods of control of printed circuit boards based on comparison with standards (Automatic PCI Inspection Algoritms / M. Moganti, F. Ercal, C. Dagli [etc.] // A Survey, Computer Vision and Image Understanding. - 1996. - No. 63. - P.287-313; Automatic Visual Inspection of Printed Circuit Boards: An Experimental System / B. Benhabib, CR Charette, KC Smith, AM Yip // International Journal of Robotic and Automation. - 1990. - No. 5 (2)) .
Несмотря на кажущуюся простоту, способы чувствительны к качеству юстировки изображения и эталона, в частности, к взаимному повороту, параллельному смещению и к незначительному изменению масштаба и не позволяют дифференцирование определять фактические и ложные заужения.Despite the apparent simplicity, the methods are sensitive to the quality of alignment of the image and the standard, in particular, to mutual rotation, parallel displacement and to a slight change in scale and do not allow differentiation to determine actual and false narrowings.
Известны способы контроля печатных плат, основанные на использовании структурно-лингвистических методов распознавания изображений (А.Л. Држевецкий, В.Н. Контишев. «Методы и средства контроля топологических характеристик множества объектов в системах с техническим зрением». Приборы и системы управления. 1993, №3), позволяющие производить контроль допустимых значений ширины проводников и допустимых расстояний между проводниками независимо от их ориентации. Недостатками этих способов являются: снижение точности определения заужений проводников при наличии раковин, расположенных на периферии печатных проводников, и невозможность классифицировать причины заужений.Known methods for controlling printed circuit boards based on the use of structural-linguistic methods of image recognition (A. L. Drzhevecki, V. N. Kontishev. “Methods and means of monitoring the topological characteristics of many objects in systems with technical vision.” Devices and control systems. 1993 , No. 3), allowing to control the acceptable values of the width of the conductors and the permissible distances between the conductors, regardless of their orientation. The disadvantages of these methods are: reduced accuracy in determining the narrowing of conductors in the presence of shells located on the periphery of the printed conductors, and the inability to classify the causes of narrowing.
Наиболее близким к предлагаемому является способ оптического допускового контроля (А.Л.Држевецкий, А.В.Григорьев. «Автоматизированная система оптического допускового контроля печатных плат и фотошаблонов». Метрология, ежемесячное приложение к научно-техническиму журналу «Измерительная техника». 1995, №4), позволяющий контролировать практически весь широкий класс дефектов печатных плат с указанием их местоположения и количественных характеристик, в том числе и недопустимых заужений печатных проводников, для выявления которых используются сложные алгоритмы, снижающие производительность контроля и не исключающие селекцию ложных дефектов, обусловленных наличием раковин, находящихся на периферии печатных проводников, а также сложность однозначного указания причины заужения, которые могут быть вызваны естественным уменьшением поперечного сечения проводников за счет влияния раковин в теле проводника, что является важной характеристикой дефектов, упрощающей анализ технологического процесса и выбор направления его коррекции.Closest to the proposed one is a method of optical tolerance control (A.L.Drzhevetsky, A.V. Grigoriev. “Automated system of optical tolerance control of printed circuit boards and photo masks.” Metrology, monthly supplement to the scientific and technical journal “Measuring equipment.” 1995, No. 4), which allows controlling almost the entire wide class of defects in printed circuit boards with an indication of their location and quantitative characteristics, including unacceptable narrowing of printed conductors, for the detection of which using complex algorithms are introduced that reduce the control performance and do not exclude the selection of false defects due to the presence of shells located on the periphery of the printed conductors, as well as the difficulty of unambiguously specifying the causes of narrowing, which can be caused by a natural decrease in the cross section of the conductors due to the influence of shells in the conductor body, which is an important characteristic of defects, simplifying the analysis of the technological process and the choice of direction of its correction.
Техническим результатом предлагаемого способа допускового контроля печатных плат является расширение функциональных возможностей за счет определения местоположения раковин печатных проводников, приводящих к недопустимым заужениям.The technical result of the proposed method of tolerance control of printed circuit boards is the expansion of functionality by determining the location of shells of printed conductors, leading to unacceptable narrowing.
Предлагаемый способ допускового контроля печатных плат основывается на том, что производят выделение участков проводников печатных плат, поперечное сечение которых превышает допустимое значение. В теле проводника существуют раковины, которые уменьшают его поперечное сечение и образуют двухсвязные дефекты, что является необходимым, но не достаточным признаком заужения. Заужение проводников при отсутствии раковин также образует двухсвязный дефект, и наличие такого дефекта является необходимым и достаточным признаком заужения.The proposed method of tolerance control of printed circuit boards is based on the fact that sections of the conductors of printed circuit boards are made that have a cross section that exceeds the permissible value. In the body of the conductor there are shells that reduce its cross section and form biconnected defects, which is a necessary but not sufficient sign of narrowing. The narrowing of conductors in the absence of shells also forms a doubly connected defect, and the presence of such a defect is a necessary and sufficient sign of narrowing.
Для правильной диагностики заужений важно определить природу образования двухсвязных дефектов, а именно выяснить: они вызваны физическим заужением проводника или раковинами внутри проводника.For the correct diagnosis of narrowing, it is important to determine the nature of the formation of doubly connected defects, namely, to find out: they are caused by physical narrowing of the conductor or by shells inside the conductor.
Поставленную задачу решают путем выявления связей между раковинами и двухсвязными дефектами. В случае наличия этих связей через центры тяжести раковин и двухсвязных дефектов проводят сечения. Находят координаты точек пересечения секущих прямых с границами данного печатного проводника, находят координаты точек пересечения секущих прямых с границами раковин, по которым вычисляют ширину проводников в этом сечении, поперечное сечение раковин, местоположение центра тяжести раковин относительно границ печатных проводников. Разность между шириной проводников и величиной поперечного сечения раковин определяет допустимость или не допустимость заужений проводников за счет раковин с определенным значением площади, определяет их весомость при ранжировании дефектов, дает возможность классифицировать раковины как дефекты. Двухсвязные дефекты, не имеющие связи с раковинами, определяют местоположение недопустимых заужений печатных проводников.The problem is solved by identifying the relationship between the shells and biconnected defects. If these bonds are present, sections are drawn through the centers of gravity of the shells and biconnected defects. Find the coordinates of the intersection points of the secant lines with the boundaries of the given printed conductor, find the coordinates of the intersection points of the secant lines with the boundaries of the shells, which calculate the width of the conductors in this section, the cross section of the shells, the location of the center of gravity of the shells relative to the boundaries of the printed conductors. The difference between the width of the conductors and the cross-sectional value of the shells determines the admissibility or not tolerance of the narrowing of the conductors due to the shells with a certain area value, determines their weight during the ranking of defects, makes it possible to classify shells as defects. Biconnected defects that do not have a connection with the sinks determine the location of unacceptable narrowing of the printed conductors.
В результате повышается точность допускового контроля печатных плат. Повышение точности допускового контроля печатных плат при селекции дефектов достигается за счет того, что выявляют фактические заужения печатных проводников и определяют площадь и местоположение раковин в проводниках относительно их границ. Предлагаемый способ позволяет дать ответ на вопрос о допустимости или не допустимости влияния раковин на величину заужений проводников. Кроме того, предлагаемый способ позволяет определить фактические недопустимые заужения не связанные с образованием раковин и классифицировать такие заужения, как дефекты. Данный способ может входить в состав других способов, значительно улучшая их характеристики или использоваться самостоятельно.As a result, the accuracy of tolerance control of printed circuit boards is increased. Improving the accuracy of tolerance control of printed circuit boards during selection of defects is achieved due to the fact that reveal the actual narrowing of the printed conductors and determine the area and location of the shells in the conductors relative to their boundaries. The proposed method allows us to answer the question of the admissibility or not admissibility of the influence of shells on the magnitude of the narrowing of the conductors. In addition, the proposed method allows to determine the actual unacceptable narrowing not associated with the formation of shells and to classify such narrowing as defects. This method can be part of other methods, significantly improving their characteristics or used independently.
Предлагаемый способ допускового контроля печатных плат ориентирован на применение считывающих устройств телевизионного типа, преобразующих изображение участка печатной платы в видеосигнал, который после квантования его на два уровня образует отсчеты бинарного изображения участка печатной платы, соответствующие матрице исходного изображения, в которой уровень «1» соответствует участкам металлизации, а «0» - участкам диэлектрика.The proposed method of tolerance control of printed circuit boards is focused on the use of television-type readers that convert the image of a section of a printed circuit board into a video signal, which, after quantizing it into two levels, forms samples of a binary image of a section of a printed circuit board corresponding to the matrix of the original image in which the level “1” corresponds to the sections metallization, and "0" - the dielectric.
Затем формируются четыре матрицы, полученные из матрицы исходного изображения, одна из которых соответствует внешним границам печатных проводников, вторая - участкам раковин, третья - границам раковин. Участки раковин маркируются, и для них определяются площади и координаты центров тяжести. Четвертая матрица формируется из исходной путем операции изотропного сжатия и расфокусировки, в которой связанные элементы соответствуют участкам изображения, размер которых превышает минимально допустимую величину, задаваемую коэффициентами изотропного сжатия и расфокусировки.Then four matrices are formed, obtained from the matrix of the original image, one of which corresponds to the external boundaries of the printed conductors, the second to the sections of the shells, and the third to the boundaries of the shells. Sink sections are marked, and the areas and coordinates of the centers of gravity are determined for them. The fourth matrix is formed from the original one by means of the isotropic compression and defocus operation, in which the related elements correspond to image sections whose size exceeds the minimum allowable value specified by the isotropic compression and defocus coefficients.
Принцип выполнения операций сжатия и расфокусировки и реализация цифровых фильтров изложены в статье (А.Л.Држевецкий.«Методы построения нелинейных пространственных фильтров с управляемыми характеристиками»,г.Пенза,1991 г.). Способы получения матриц внешних границ печатных проводников, участков раковин, границ раковин, а также осуществление маркировки и определение площадей и координат центров тяжести являются известными. Способ и устройство для определения координат центров тяжести изображений множества объектов, которые максимально адаптированы для использования в данном изобретении, рассмотрены в (Патент Российской Федерации RU №2032218 С1, кл. G06K 9/00 от 27.03.95, Бюл. №9).The principle of performing compression and defocus operations and the implementation of digital filters are described in the article (A. L. Drzhevetsky. “Methods for constructing non-linear spatial filters with controllable characteristics”, Penza, 1991). Methods for obtaining matrices of the outer boundaries of printed conductors, shell sections, shell boundaries, as well as marking and determining the areas and coordinates of centers of gravity are known. A method and apparatus for determining the coordinates of the centers of gravity of images of many objects that are maximally adapted for use in this invention are discussed in (Patent of the Russian Federation RU No. 2032218 C1, CL G06K 9/00 of 03/27/95, Bull. No. 9).
Для установления связей между областями раковин и областями дефектов образуют вначале матрицу дефектов путем логического вычитания отсчетов матрицы, полученной в результате операции изотропного сжатия и расфокусировки, из матрицы исходного изображения, на основании которой выделяются связанные участки изображения, соответствующие матрице дефектных участков, примыкающих к сжатым и расфокусированным областям.To establish relations between the shell regions and the regions of defects, a defect matrix is first formed by logically subtracting the matrix samples obtained as a result of the isotropic compression and defocus operation from the matrix of the original image, based on which the connected image sections corresponding to the matrix of defective sections adjacent to the compressed and defocused areas.
Так как признаком недопустимых заужений являются двухсвязные дефекты, то из матрицы дефектных участков, примыкающих к сжатым и расфокусированным областям, выбираются только двухсвязные дефектные участки, которые маркируются, и для них определяются координаты центров тяжести.Since biconnected defects are a sign of unacceptable narrowing, from the matrix of defective sections adjacent to the compressed and defocused areas, only biconnected defective sections are marked, which are marked, and the coordinates of the centers of gravity are determined for them.
Для идентификации недопустимых заужений на основе анализа двухсвязных дефектов необходимо вначале выяснить причины образования двухсвязных дефектов. Одной из них является физическое недопустимое заужение проводника, и наличие раковин здесь не имеет значения, а второй - наличие раковин, которые могут привести к заужениям, а могут и не привести.To identify unacceptable narrowing based on the analysis of doubly connected defects, it is first necessary to find out the reasons for the formation of doubly connected defects. One of them is the physical unacceptable narrowing of the conductor, and the presence of shells does not matter here, and the second is the presence of shells, which can lead to narrowing, but may not lead.
Во втором случае также важно определить местонахождение раковины по отношению к границе печатного проводника, и этот параметр является важной характеристикой допустимости дефектов такого вида.In the second case, it is also important to determine the location of the sink in relation to the boundary of the printed conductor, and this parameter is an important characteristic of the admissibility of defects of this kind.
Например, наличие прокола или раковины одинаковой площади, но находящихся на периферии печатного проводника не принимается за дефект, однако прокол или раковина уже в середине печатного проводника относится к дефектам при той же эффективной ширине проводника. Также имеет значение при определении допустимости дефектов такого вида и отношение ширины проводника к эффективной ширине проводника и так далее.For example, the presence of a puncture or shell of the same area, but located on the periphery of the printed conductor, is not taken for a defect, however, a puncture or shell already in the middle of the printed conductor refers to defects with the same effective width of the conductor. It is also important in determining the admissibility of defects of this type and the ratio of the width of the conductor to the effective width of the conductor and so on.
Чтобы выяснить влияние двухсвязного дефекта на заужение проводника за счет раковин необходимо установить его связь с раковинами. Для этого устанавливают связь между маркированными участками раковин и двухсвязными дефектными участками, при условии их смежности друг с другом. Затем проводят сечения в матрицах внешних границ печатных проводников и границ раковин через точки, соответствующие координатам центров тяжести связанных между собой раковин (
На фиг.1 приведена иллюстрация способа определения местоположения раковин относительно границ печатных плат проводников. Вычисление координат точек пересечения секущих прямых с ближайшими элементами матрицы внешних границ печатных проводников осуществляют следующим образом. Вычисляют угол наклона секущих прямых, исходящих из центров тяжести раковин:Figure 1 shows an illustration of a method for determining the location of shells relative to the boundaries of printed circuit boards of conductors. The calculation of the coordinates of the intersection points of the secant lines with the nearest elements of the matrix of the outer borders of the printed conductors is as follows. The slope of the secant lines originating from the centers of gravity of the shells is calculated:
Вначале в направлении к центру тяжести двухсвязных дефектов (направление по стрелке В (фиг.1)) определяют координаты точек пересечения секущих прямых с ближайшими элементарными матрицами внешних границ (
Аналогично определяют координаты точек пересечения секущих прямых с ближайшими элементами матрицы границ раковины (
Вычисляют эквивалентную ширину проводника:The equivalent width of the conductor is calculated:
которую сравнивают с допустимой величиной и принимают решение о наличии или отсутствии дефектов.which is compared with the permissible value and decide on the presence or absence of defects.
Местоположение раковин относительно границ печатного проводника определяют как расстояние от центров тяжести раковин до границ печатных проводников и вычисляют на основании соотношений:The location of the shells relative to the boundaries of the printed conductor is determined as the distance from the centers of gravity of the shells to the boundaries of the printed conductors and calculated on the basis of the relations:
Эквивалентная ширина проводников, местоположение раковин и их площадь позволяют сделать заключение о годности изделия и корректировать технологический процесс в сторону уменьшения количества дефектов. Маркированные двухсвязные дефектные участки, не имеющие связи с маркированными участками раковин, определяют местоположение (
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013131961/08A RU2519005C1 (en) | 2013-07-09 | 2013-07-09 | Method of prestart check of printboards |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013131961/08A RU2519005C1 (en) | 2013-07-09 | 2013-07-09 | Method of prestart check of printboards |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2519005C1 true RU2519005C1 (en) | 2014-06-10 |
Family
ID=51216559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013131961/08A RU2519005C1 (en) | 2013-07-09 | 2013-07-09 | Method of prestart check of printboards |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2519005C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU169621U1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | DEVICE FOR CONTROL OF TECHNOLOGICAL ERROR WIDTH OF THE CONDUCTORS OF THE PCB |
RU2634494C2 (en) * | 2016-04-22 | 2017-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | Method for control of printed board conductors width deflections from nominal values |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2178915C2 (en) * | 1998-07-03 | 2002-01-27 | Владимир Прокофьевич Кожемяко | Method for eye-processor treatment of images and photoelectric apparatus for performing the same |
RU2452012C1 (en) * | 2011-07-06 | 2012-05-27 | Юрий Алексеевич Држевецкий | Apparatus for selecting images of objects |
US8224124B2 (en) * | 2008-06-27 | 2012-07-17 | Sony Corporation | Image processing device and image processing method, and program |
-
2013
- 2013-07-09 RU RU2013131961/08A patent/RU2519005C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2178915C2 (en) * | 1998-07-03 | 2002-01-27 | Владимир Прокофьевич Кожемяко | Method for eye-processor treatment of images and photoelectric apparatus for performing the same |
US8224124B2 (en) * | 2008-06-27 | 2012-07-17 | Sony Corporation | Image processing device and image processing method, and program |
RU2452012C1 (en) * | 2011-07-06 | 2012-05-27 | Юрий Алексеевич Држевецкий | Apparatus for selecting images of objects |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
А.Л. ДРЖЕВЕЦКИЙ и др., Автоматизированная система оптического допускового контроля печатных плат и фотошаблонов, Метрология, приложение к журналу "Измерительная техника", 1995, N 4, стр. 11-18. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU169621U1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | DEVICE FOR CONTROL OF TECHNOLOGICAL ERROR WIDTH OF THE CONDUCTORS OF THE PCB |
RU2634494C2 (en) * | 2016-04-22 | 2017-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | Method for control of printed board conductors width deflections from nominal values |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106934795B (en) | A kind of automatic testing method and prediction technique of glue into concrete beam cracks | |
US10354376B2 (en) | Technique for measuring overlay between layers of a multilayer structure | |
US8121400B2 (en) | Method of comparing similarity of 3D visual objects | |
Liu et al. | An improved online dimensional measurement method of large hot cylindrical forging | |
KR20090101356A (en) | Defect detecting device, and defect detecting method | |
KR101932214B1 (en) | Apparatus for measuring crack using image processing technology and method thereof | |
CN110706224B (en) | Optical element weak scratch detection method, system and device based on dark field image | |
CN107230212B (en) | Vision-based mobile phone size measuring method and system | |
JP2020134187A (en) | Flaw inspection device and method | |
CN114005108A (en) | Pointer instrument degree identification method based on coordinate transformation | |
KR102242996B1 (en) | Method for atypical defects detect in automobile injection products | |
JP6555211B2 (en) | Edge extraction method for 2D images | |
RU2519005C1 (en) | Method of prestart check of printboards | |
KR102026427B1 (en) | Measurement System for concrete crack using smartphone | |
CN107392948B (en) | Image registration method of amplitude-division real-time polarization imaging system | |
JP2010008159A (en) | Visual inspection processing method | |
CN115239801B (en) | Object positioning method and device | |
CN115205288B (en) | Industrial defect detection method and device | |
WO2016092783A1 (en) | Information processing apparatus, method for processing information, discriminator generating apparatus, method for generating discriminator, and program | |
US10062155B2 (en) | Apparatus and method for detecting defect of image having periodic pattern | |
JP6818263B2 (en) | Fracture surface analysis device and fracture surface analysis method | |
Ziqiang et al. | Research of the algorithm calculating the length of bridge crack based on stereo vision | |
TWI550252B (en) | Edge position detecting apparatus and edge position detecting method | |
CN114120343A (en) | Certificate image quality evaluation method and terminal | |
CN114693626A (en) | Method and device for detecting chip surface defects and computer readable storage medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150710 |