CN101592620A - 电路基板检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种电路基板检测装置及其检测的方法，其中包括取像设备及主机单元，取像设备耦接该主机单元，用以撷取样本电路基板待测电路基板的表面的影像，并利用该主机单元，以接收样本画面和待测画面，并比对在样本画面和待测画面上的每一种类物件的影像，以确认该待测电路基板的该表面上是否有瑕疵。

Description

电路基板检测装置及方法

技术领域

本发明是有关于一种电路基板检测的装置及方法，且特别是有关于一种利用影像比对的电路基板检测的装置及方法。

背景技术

伴随着电子科技的进步，电子产品早已成为人类生活中不可获缺的一部份，而用以乘载各种电子元件的电路基板也随处可见。为了大量生产上的便利，印刷电路板(printed circuit board，PCB)的技术为最成熟也被广泛使用的。使用印刷电路板不仅在生产上十分简单，且价格低廉。但是美中不足的是，检测量产品印刷电路板的好坏，一直都没有很有效率的方法。传统的印刷电路板检测方法多半利用人眼的辨识，此种人眼辨识的方法，不但在生产过程中需要大量的人力，且也容易产生误判的现象，既不经济也不确实，况且在制造技术不断更新电子元件及所使用的电路日益精密的情况之下，人眼的检测已经无法满足量产上的需求了，例如应用在球栅阵列封装(ballgrid array，BGA)的电路基板上。因此一个自动化检测装置的需求也因应产生。

传统的自动化检测印刷电路板的装置多半为针对受测的印刷电路板的电路档(gerber file)来做分析，但是使用电路文件仅只能针对受测印刷电路板的铜箔接线是否正确来做判定，并无法针对印刷电路板上面经过蚀刻、压合、防焊油墨以及印刷文字等在生产过程中产生的瑕疵。或有传统技术使用色彩模型转换比对的方式，然其上述方法需要十分困难的色坐标转换计算(例如色差坐标转换)，在应用上并不方便，况且上述方式只能识别印刷电路板之铜箔内层线路的检测，还是无法涵盖所有的需求。

发明内容

因应上述说明，本发明提出一种电路基板检测装置，可以利用简单的硬件，就可以迅速地对一电路基板的一表面上进行检测。

本发明又提供一种电路基板检测方法，可以有效地检测一电路基板的一表面上是否有无瑕疵。

本发明提供一种电路基板检测装置，包括取像设备及主机单元。其中，取像设备可以撷取一样本电路基板和一待测电路基板的表面的影像，并且分别产生样本画面和待测画面。在样本画面和待测画面中，可以分别显示在样本电路基板和待测电路基板之表面上的多个物件。另外，主机单元则是耦接取像设备，以接收取像设备所撷取到的样本画面和待测画面。而主机单元藉由比对在样本画面和待测画面上之每一些物件的影像，就可以确认待测电路基板之表面上是否有瑕疵。

从另一观点来看，本发明又提供一种电路基板检测方法，包括撷取一样本电路基板的一表面上的影像，并且产生样本画面。其中，样本画面可以显示样本电路基板之表面上的多个物件影像。另外，本发明还可以撷取一待测电路基板之表面上的影像，并且产生一待测画面。类似地，待测画面是用来显示待测电路基板之表面上的物件影像。藉此，本发明可以比对样本画面与待测画面上之物件的影像，以确认待测电路基板的表面上是否存在有瑕疵。

在本发明的一实施例中，比较样本画面和待测画面的步骤包括分析样本画面上之物件的色彩信息，而获得多个参考值。另外，分析待测画面上的物件的色彩信息，而获得多个比对值。当获得参考值和比对值之后，则将二者进行比对。当其中一比对值大于对应的参考值的一预设范围时，则判断待测电路基板的表面具有瑕疵。

本发明的有益效果在于，由于本发明可以从样本电路基板和待测电路基板的表面上撷取影像，因此藉由比对二者影像上的图案，就可以有效并且迅速地检测待测电路基板的表面上是否有瑕疵。

为让本发明之上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为依照本发明的一较佳实施例的一种电路基板检测装置的电路方块图。

图2所示为依照本发明的一较佳实施例的一种电路基板检测方法的步骤流程图。

图3所示为依照本发明的一较佳实施例的一种分析样本电路基板的步骤流程图。

图4所示为一种样本画面的示意图。

图5所示为依照本发明的一较佳实施例的一种比对待测电路基板的步骤流程图。

具体实施方式

图1所示为依照本发明的一较佳实施例的一种电路基板检测装置的电路方块图。请参照图1，本实施例所提供的电路基板检装置100包括取像设备101、主机单元110以及双轴平台104。其中，取像设备101和双轴平台104都可以耦接主机单元110。双轴平台104是用来承载电路基板，而取像设备101可以撷取在双轴平台104上的电路基板的影像。在本实施例中，取像设备101可以利用照相装置来实现。

主机单元110包括处理器111和记忆单元112。处理器111可以耦接记忆单元112，并且还可以耦接取像设备101和双轴平台104。藉此，处理器111可以接收由取像设备101所撷取的影像，并且也可以控制双轴平台104的动作。在本实施例中，双轴平台104可以依据处理器111的控制而在一平面上进行移动。在本实施例中，主机单元110可以使用个人电脑来完成。

图2所示为依照本发明的一较佳实施例的一种电路基板检测方法的步骤流程图。请合并参照图1和图2，当检测人员要利用电路基板检测装置100检测一电路基板的一表面之前，可以先将一标准的样本电路基板102放置于双轴平台104上。藉此，取像设备101可以依据步骤S201所述，撷取此样本电路基板102的表面上的影像，并且产生一样本画面给主机单元110。在样本画面上，显示有样本电路基板102的表面上的多个物件影像，例如金属线路、防焊油墨、底板绿漆、孔洞以及文字印刷等。当处理器111获得此样本画面时，可以先将其储存在记忆单元112中。

此时，检测人员可以将要进行检测的待测电路基板103放置在双轴平台上，并且操作取像设备101进行步骤S202，就是撷取待测电路基板103的表面上的影像，并且产生一待测画面给主机单元110。类似地，待测画面可以显示待测电路基板103之表面上的物件影像。当主机单元110接收到样本影像和待测影像时，就可以进行步骤S203所述，比对样本画面和待测画面的物件的影像，以确认待测电路基板103之表面上是否存在有瑕疵。

在本实施例中，当要撷取样本画面和待测画面时，需要先将样本电路基板102与待测电路基板103进行定位。也就是说，当检测人员将样本电路基板102或是待测电路基板103放置在双轴平台上时，主机单元110可以藉由取像设备101找出在电路基板上的光学定位点，以精确计算样本电路基板102和待测电路基板103之间的相对位置，而避免分析错误。

图3所示为依照本发明之一较佳实施例的一种分析样本电路基板之步骤流程图。请合并参照图1和图3，当主机单元110透过取像设备101，而获得样本电路基板102之一表面的样本画面时，就可以进行步骤S302，就是依据使用者的输入，而从样本画面中为选定一物件。另外，主机单元110也可以依据使用者的输入，而如步骤S304所述，对选定的物件设定一色彩范围，并且获得相关的色彩信息。以下举一实施例来说明以上的步骤。

图4所示为一种样本画面的示意图。请合并参照图1、图3和图4，从图4中可以很清楚的看出，样本画面上可以显示一样本电路基板102之表面上的多个物件。假设，401所标示的物件为样本电路基板102上金属线路所属的部分。当主机单元110获得例如图4所所示为的样本画面时，可以依据使用者的输入，而从样本画面中选择一物件。假设，使用者选择了金属线路401。此时，主机单元110也可以依据使用者的输入，而对选定的物件进行色彩信息的分析。

由于在一电路基板上，每一物件都有其对应的色彩范围。因此当计算分析每一物件所产生对应之物件资料，例如物件的色彩信息时，就可以获得多个参考值。例如，组成选定物件之色彩范围的红色(R)、蓝色(B)以及绿色(G)的色彩值。而在另外一些实施例中，所获得的参考值还包括蓝色色差值(CB)与红色色差值(CR)。其中蓝色色差值就是预设色彩中，蓝色色彩值与绿色色彩值之间的差值。类似地，红色色差值就是预设色彩中，红色色彩值与绿色色彩值之间的差值。

另外，在一些实施例中，当主机单元110获得相关的色彩信息后，可以如步骤S306所述，储存所获得的参考值至记忆单元112中。

图5所示为依照本发明之一较佳实施例的一种比对待测电路基板之步骤流程图。请合并参照图1和图5，当主机单元透过取像设备101，而取得待测电路基板103之一表面的待测画面时，可以如步骤S502所述，依据使用者的输入从待测画面中选定一物件。此时，主机单元110可以依据使用者的输入，而进行步骤S504，就是分析选定物件的色彩信息，并获得多个比对值。例如，分析选定之物件的色彩范围，而获得组成此色彩范围的红色(R)、蓝色(B)以及绿色(G)的色彩值。在一些选择实施例中，更包括了蓝色色差值(CB)与红色色差值(CR)。

此时，主机单元110可以依据使用者的输入，而选择样本画面中对应的物件(步骤S506)，然后将每一比对值与对应的参考值进行比对(步骤S508)。例如，将待测画面之金属导线部份的比对值，与图5之样本画面中金属导线401部份的参考值进行比对。此时主机单元可以如步骤S510所述，是否有任一比对值超过对应的参考值一预设范围。

若是发现有一比对值，例如选定物件之色彩范围中的红色色彩值超过参考值一预设范围时(就是步骤S510中所标示的“是”)，则主机单元110就可以如步骤S512所述，判断待测电路基板103之表面上存在瑕疵。相对地，若是所有的比对值都没有超过对应之参考值一预设范围时(就是步骤S510中所标示的“否”)，则主机单元110可以判断选定的物件在待测电路基板103上没有瑕疵，然后再对其余的物件进行相同的检测。若是在待测电路基板103的表面上，每一物件的比对值都没有超过对应之参考值一预设范围，则可以初步判定，待测电路基板103之表面上没有瑕疵。

综上所述，本发明实施例是利用简单的色彩比对，就可以有效地检测电路基板。因此，本发明实施例不需昂贵的硬件就可以实现。另外，本发明实施例可以只需要利用红色、绿色和蓝色色彩值，以及红色和蓝色色差值，就可以进行比对。因此，本发明实施例不需要复杂的算法。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明之保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (15)

1.一种电路基板检测装置，其特征在于，包括：

取像设备，用以撷取样本电路基板和待测电路基板的表面的影像，以分别产生样本画面和待测画面，其中上述样本画面和上述待测画面用以分别显示在上述样本电路基板和上述待测电路基板的上述表面上的多个物件；以及

主机单元，耦接上述取像设备，以接收上述样本画面和上述待测画面，并比对在上述样本画面和上述待测画面上的每一上述这些物件的影像，以确认上述待测电路基板的上述表面上是否有瑕疵。

2.根据权利要求1所述的电路基板检测装置，其特征在于，其中上述样本电路基板和上述待测电路基板为印刷电路板。

3.根据权利要求1所述的电路基板检测装置，其特征在于，更包括双轴平台，耦接上述主机单元，并用以承载上述样本电路基板和上述待测电路基板，而上述双轴平台依据上述主机单元的控制而在一平面上移动。

4.根据权利要求1所述的电路基板检测装置，其特征在于，其中上述取像设备为相机。

5.根据权利要求1所述的电路基板检测装置，其特征在于，其中上述这些物件包括金属线路、绿漆、防焊、孔洞或文字。

6.根据权利要求1所述的电路基板检测装置，其特征在于，其中上述主机单元包括；

处理器；以及

记忆单元，耦接于上述处理器，用以储存上述处理器计算出的物件资料。

7.根据权利要求6所述的电路基板检测装置，其特征在于，其中上述这些物件资料包括红色色彩值及蓝色色彩值及绿色色彩值的色彩范围。

8.根据权利要求7所述的电路基板检测装置，其特征在于，，其中上述这些物件资料更包括红色色差值以及蓝色色差值。

9.根据权利要求1所述之电路基板检测装置，其中上述主机单元包括个人电脑。

10.一种电路基板检测方法，其特征在于，包括下列步骤：

撷取样本电路基板的表面上的影像，而产生样本画面，上述样本画面具有多个物件影像；

撷取待测电路基板的上述表面上的影像，而产生待测画面，上述待测画面具有上述这些物件影像；以及

比对上述样本画面与上述待测画面上的上述这些物件的影像，以确认上述待测电路基板的上述表面上是否存在有瑕疵。

11.根据权利要求10所述的电路基板检测方法，其特征在于，其中分析上述样本画面的步骤，包括下列步骤：

依据使用者的输入，而从上述样本画面中选定上述这些物件其中之一；

分析选定的物件的色彩信息，并获得多个参考值；以及

储存上述这些参考值。

12.根据权利要求11所述的电路基板检测方法，其特征在于，其中比对上述待测电路基板的步骤，包括下列步骤：

依据使用者的输入，而从上述待测画面中选定上述这些物件其中之一；

分析选定的物件的色彩信息，并获得多个比对值；

选择上述样本画面中相对应的物件，并获得对应的参考值；

将每一上述这些比对值分别与对应的参考值进行比对；以及

当上述这些比对值其中之一超过对应的参考值预设范围时，则判断上述待测电路基板的表面上具有瑕疵。

13.根据权利要求12所述的电路基板检测方法，其特征在于，其中更包括下列步骤：

当上述待测画面中所有物件的比对值都没有超出对应的参考值上述预设范围，则判断上述待测电路基板的上述表面上没有瑕疵。

14.根据权利要求12所述的电路基板检测方法，其特征在于，其中上述这些参考值和上述这些比对值分别为上述这些物件对应的红色色彩值、绿色色彩值和蓝色色彩值范围。

15.根据权利要求12所述的电路基板检测方法，其特征在于，其中上述这些参考值以及上述这些比对值分别为上述这些物件对应的红色色差值以及蓝色色差值。

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