CN103808270A - 基板检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是基板检查方法。为了检查基板，首先，针对包含装载于基板上的部件的焊点的检查区域，将具有第一颜色的第一光、具有不同于第一颜色的第二颜色的第二光和具有不同于第一颜色及第二颜色的第三颜色的第三光，分别以第一倾斜角、小于第一倾斜角的第二倾斜角及小于第二倾斜角的第三倾斜角向基板进行照射。接着，获取根据照射于检查区域的第一光、第二光及第三光的检查区域的颜色图像。然后，利用在颜色图像中显示的颜色的分布对焊点的不良与否进行检查。接着，利用已测定的焊点的高度信息对检查结果进行检验。由此，能够防止出现检查错误。

Description

基板检查方法
技术领域
本发明涉及基板检查方法，更具体地涉及用于检查基板的焊点的基板检查方法。
背景技术
通常，在电子装置内设有至少一个印刷电路板（printed circuitboard;PCB），这种印刷电路板上装配有电路图形、连接焊盘部、与上述连接焊盘部电气连接的驱动芯片等各种电路部件。
上述驱动芯片等电路部件利用焊条（solder）安装于上述印刷电路板。为了使上述电路部件在上述印刷电路板上正常运行，上述电路部件应正确安装于上述印刷电路板，对此采用一种用于检查上述电路部件安装是否不良的检查装置。
上述检查装置一般是通过对安装有上述电路部件的部分进行影像拍摄后实施检查，而近年来广泛采用一种利用三维形状相关信息进行检查的检查装置。
另外，为了检查上述电路部件是否正常安装在上述印刷电路板，能够检查将上述电路部件的端子（terminal）与上述印刷电路板进行电气连接的焊点（solder joint）是否正常形成。
在上述焊点的检查方法中，有一种方法是通过具有相互不同的照射角度的红、绿、蓝（RGB）三档照明，利用入射于摄像头的光的颜色，预测焊点的表面的倾斜度，由此执行合格与否的检查。
而在采用这种方法的情况下，因周边光的干扰或相邻部件的相互干扰等周围条件的影响，会出现检查错误的问题，在焊点不具有一般形状的情况下，也会出现检查错误的情况。因此，需要开发一种不受周边光的干扰或相邻部件的相互干扰等周围条件的影响而能够防止出现检查错误的，并且焊点在不具有一般形状的情况下也能够防止出现检查错误的基板检查方法。
发明内容
因此，本发明需要解决的问题是提供一种不受周边光的干扰或相邻部件的相互干扰等周围条件的影响而能够防止出现检查错误的，并且焊点在不具有一般形状的情况下也能够防止出现检查错误的基板检查方法。
根据本发明的例示性的一实施例，为了检查基板，首先，针对包含装载于基板上的部件的焊点（solder joint）的检查区域，将具有第一颜色（color）的第一光、具有不同于上述第一颜色的第二颜色的第二光和具有不同于上述第一颜色及上述第二颜色的第三颜色的第三光，分别以第一倾斜角、小于上述第一倾斜角的第二倾斜角及小于上述第二倾斜角的第三倾斜角向基板进行照射。接着，获取根据照射于上述检查区域的上述第一光、上述第二光及上述第三光的上述检查区域的颜色图像。然后，利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查。接着，利用已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验。
作为一实施例，利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤，包括：算出在形成上述检查区域的颜色图像的像素（pixel）中的对应于上述第三颜色的像素数的步骤；算出对应于上述第三颜色的像素数在形成上述检查区域的颜色图像的全部像素数中所占比例的步骤；以及在上述比例大于已设定的基准比例的情况下，判断为合格，而在上述比例小于等于已设定的基准比例的情况下，判断为不合格的步骤。
作为一实施例，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，仅在上述焊点被判断为合格的情况下，执行利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤。
作为一实施例，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，在上述焊点被判断为合格的情况下，在利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤中，如上述焊点的高度小于已设定的基准高度，则判断为不合格。
作为一实施例，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，仅在上述焊点被判断为不合格的情况下，执行利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤。
作为一实施例，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，在上述焊点被判断为不合格的情况下，在利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤中，如上述焊点的高度大于已设定的基准高度，则判断为合格。
例如，上述第一光、上述第二光及上述第三光能够分别是红色光（R）、绿色光（G）及蓝色光（B）。
作为一实施例，上述基板检查方法还包括：获取上述焊点的高度信息的步骤，获取上述焊点的高度信息的步骤包括：将方格图案光向上述基板照射N次而获取上述检查区域的测定数据的步骤（N为大于等于2的自然数）；以及在所获取的上述测定数据中采用漏桶算法（bucket algorithm）而获取上述焊点的高度信息的步骤。
根据本发明的例示性的再一实施例，为了检查基板，首先，针对包含装载于基板上的部件的焊点的检查区域，将具有不同颜色的多个光，分别以相对于上述基板的不同的倾斜角进行照射。接着，获取根据照射于上述检查区域的上述多个光的上述检查区域的颜色图像。然后，利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查。接着，利用已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验。
作为一实施例，利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤，包括：算出在形成上述检查区域的颜色图像的像素（pixel）中的对应于上述多个光中以最小倾斜角照射的光的颜色的像素数的步骤；算出对应于上述以最小倾斜角照射的光的颜色的像素数在形成上述检查区域的颜色图像的全部像素数中所占比例的步骤；以及在上述比例大于已设定的基准比例的情况下，判断为合格，而在上述比例小于等于已设定的基准比例的情况下，判断为不合格的步骤。
作为一实施例，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，在上述焊点被判断为合格的情况下，在利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤中，如上述焊点的高度小于已设定的基准高度，则判断为不合格。
作为一实施例，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，在上述焊点被判断为不合格的情况下，在利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤中，如上述焊点的高度大于已设定的基准高度，则判断为合格。
根据本发明的内容，对于利用了通过RGB三档照明等多个颜色光由摄像头等图像获取部所拍摄的颜色图像的颜色分布的二维检查结果，利用三维高度信息进行检验。
因此，能够减少周边光的干扰或相邻部件的相互干扰等周围条件带来的影响，从而能够防止出现检查错误。并且，在焊点不具有一般形状的情况下，也能够防止出现检查错误。
因此，能够更加准确地判断焊点的不良与否，进一步准确判断印刷电路板是否合格。
附图说明
图1是表示根据本发明的一实施例的基板检查方法的流程图。
图2及图3是用于说明根据本发明的一实施例的基板检查方法的概念图。
图4是表示在图1的焊点的不良与否检查步骤中实际焊点为不合格但却在检查结果中显示合格的一例的概念图。
图5是表示在图1的焊点的不良与否检查步骤中实际焊点为合格但却在检查结果中显示不合格的一例的概念图。
（附图标记）
10：基板    20：部件
22：端子    30a、30b、30c：焊点
110：光提供部    120：图像获取部
具体实施方式
本发明能够实现各种变更，并且能够具有多种形态，下面将其中的特定实施例示例于附图并在本说明书中进行详细说明。但本发明并不限定于特定的公开方式，在本发明的思想及技术范围内的所有变更、等同技术方案以及代替技术方案均应包括在内。
第一、第二等术语能够用于说明各种结构要素，但上述结构要素并不限定于上述术语。上述术语的目的仅仅是将一个结构要素区别于另一个结构要素。例如，在本发明的保护范围内，第一结构要素能够被命名为第二结构要素，同样，第二结构要素也能够被命名为第一结构要素。
在本申请中使用的术语仅仅是为了说明特定实施例，并不限定本发明。单数的表现应包括复数的表现，除非在文中明确表示另一种含义。在本申请中，“包括、包含”或“具有”等术语应理解为，是为了指定在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在，并不表示事先排除了一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在或附加可能性。
除非另行定义，包括技术方面或科学方面的术语等在此使用的所有术语的含义与由本领域技术人员通常理解的含义相同。
通常使用的并且在词典中具有定义的术语，其含义应解释为与相关技术语境所具有的含义相同的意思。除非本申请中明确定义，不应解释为理想化或过度形式化的含义。
以下将参照附图对本发明的优选实施例进行更加详细的说明。
图1是表示根据本发明的一实施例的基板检查方法的流程图。图2及图3是用于说明根据本发明的一实施例的基板检查方法的概念图。图2表示焊点（solder joint）为合格（good）的情况，图3表示焊点为不合格（no good）的情况。
参照图1至图3，根据本发明的例示性的一实施例，为了检查基板10，首先，向基板10上的检查区域照射多个光（S110）。
具体地，向包含装载于上述基板10上的部件20的焊点（solderjoint）30a的检查区域，将具有不同颜色（color）的多个光，分别以相对于上述基板10的不同的倾斜角进行照射。
上述检查区域是包含检查对象的规定区域，能够是由用户设定或由检查装置自动设定的用户的关注区域（region of interest,ROI）。上述部件20的焊点30a是指上述部件20利用焊料安装于上述印刷电路板时，上述部件20的端子（terminal）22与焊料相接合而形成的焊料的接合部分。
作为一实施例，上述多个光由光提供部110予以提供，能够包含由第一光提供部112、第二光提供部114及第三光提供部116所提供的第一光、第二光及第三光。上述第一光、上述第二光及上述第三光能够分别具有第一颜色、不同于上述第一颜色的第二颜色及不同于上述第一颜色和第二颜色的第三颜色。例如，上述第一颜色、上述第二颜色及上述第三颜色能够分别是红色、绿色、蓝色，如图2及图3所示，上述第一光、上述第二光及上述第三光能够分别是红色光（R）、绿色光（G）及蓝色光（B）。
并且，作为一实施例，如图2及图3所示，上述第一光（R）、上述第二光（G）及上述第三光（B）分别以相对于上述基板的第一倾斜角、小于上述第一倾斜角的第二倾斜角及小于上述第二倾斜角的第三倾斜角向上述基板进行照射。
接着，获取根据照射于上述检查区域的上述多个光的上述检查区域的颜色图像（S120）。
具体地，获取根据照射于上述检查区域的上述第一光（R）、上述第二光（G）及上述第三光（B）的上述检查区域的颜色图像。即，如前所述，具有相互不同的颜色与相互不同的照射角度的上述第一光（R）、上述第二光（G）及上述第三光（B）向上述焊点30a进行照射，由此形成的反射光，例如入射到摄像头等图像获取部120，从而获取上述检查区域的颜色图像。
然后，利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查（S130）。
即，利用上述获取的在颜色图像中显示的颜色的分布时，能够预测焊点的表面的倾斜度及/或形状，从而能够检查焊点的不良与否。
通常，在所形成的焊点合格的情况下，如图2所示，越接近上述端子22，焊点30a的表面的倾斜度越大，焊点30a的表面形成凹陷状。相反，在所形成的焊点不合格的情况下，如图3所示，越接近上述端子22，焊点30b的表面的倾斜度越小，焊点30b的表面形成凸出状。
因此，如图2所示，在所形成的焊点30a合格的情况下，在上述颜色图像中显示的颜色的分布中，上述第三光（B）的比例高，如图3所示，在所形成的焊点30b不合格的情况下，在上述颜色图像中显示的颜色的分布中，上述第三光（B）的比例低。
由此，在上述颜色图像中显示的颜色的分布中第三光（B）的比例高的情况下，焊点的表面的倾斜度，如图2所示，可以推测出越接近上述端子22，其倾斜度越大，焊点的表面形成凹陷状，从而，可以将上述焊点30a判断为合格。相反，在上述颜色图像中显示的颜色的分布中第一光（R）的比例高的情况下，焊点的表面的倾斜度，如图3所示，可以推测出越接近上述端子22，其倾斜度越小，焊点的表面形成凸出状，从而，可以将上述焊点30a判断为不合格。
作为一实施例，利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查时，能够利用各颜色的像素（Pixel）数。
具体地，算出在形成上述检查区域的颜色图像的像素中的对应于上述多个光中以最小倾斜角照射的光的颜色的像素数，接着，算出对应于上述以最小倾斜角照射的光的颜色的像素数在形成上述检查区域的颜色图像的全部像素数中所占比例，然后，在上述比例大于已设定的基准比例的情况下，判断为合格，而在上述比例小于等于已设定的基准比例的情况下，判断为不合格。
例如，算出在形成上述检查区域的颜色图像的像素中的对应于上述第三颜色的像素数，算出对应于上述第三颜色的像素数在形成上述检查区域的颜色图像的全部像素数中所占比例，在上述比例大于已设定的基准比例的情况下，判断为合格，而在上述比例小于等于已设定的基准比例的情况下，判断为不合格。
接着，利用已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验（S140）。
如前所述，在对焊点的不良与否进行判断的情况下，因周边光的干扰或相邻部件的相互干扰等周围条件的影响，会出现无法进行正确判断的情况，在焊点不具有一般形状的情况下，也会出现无法进行正确判断的情况。因此，有必要对上述检查结果进行检验。
图4是表示在图1的焊点的不良与否检查步骤中实际焊点为不合格但却在检查结果中显示合格的一例的概念图。
参照图4，焊点如图3所示为不合格的情况下，因周边光的干扰或相邻部件的相互干扰等周围条件的影响，蓝色光会从外部入射到图像获取部120，在上述图像获取部120中所获取的颜色图像的蓝色像素数无法视为根据上述焊点30b的结果（受到蓝色像素的污染）。因此，上述检查结果理应判断为不合格，但会出现判断为合格的情况。
为了防止受到这种污染，利用已测定的上述焊点的高度信息，对上述检查结果进行检验。在这种情况下，上述焊点的高度信息能够利用通过三维形状测定装置等检查设备而事先获取的信息。
作为一实施例，利用上述三维形状测定装置，能够获取焊点的高度信息。即，首先，向上述基板10照射方格图案光N次，获取上述检查区域的测定数据（N为大于等于2的自然数），接着，在所获取的上述测定数据中采用漏桶算法（bucket algorithm）而获取上述焊点的高度信息。
上述三维形状测定装置为了对装载有多种部件的上述基板10进行各种不良与否的判断，获取包括高度信息的三维形状相关信息，此时，利用所获取的上述焊点的高度信息，能够容易地对上述检查结果进行检验。
作为一实施例，在上述焊点30b被判断为合格的情况下，利用上述已测定的上述焊点30b的高度信息，当上述焊点30b的高度小于已设定的基准高度时，能够判断为不合格。
因此，通过执行如上的检查结果相关检验步骤（S140），因周边光的干扰或相邻部件的相互干扰等周围条件的影响，无法进行正确判断的情况下，也能够防止出现检查错误。
图5是表示在图1的焊点的不良与否检查步骤中实际焊点为合格但却在检查结果中显示不合格的一例的概念图。
参照图5，在充分涂覆焊料而使得焊点30c合格的情况下，上述焊点30c的形状不同于一般的情况，具有缓和的倾斜角，在上述图像获取部120中所获取的颜色图像的蓝色像素数，相比于图2所示的情况，像素数少。因此，上述检查结果理应判断为合格，但会出现判断为不合格的情况。
为了防止出现这种错误，利用已测定的上述焊点的高度信息，对上述检查结果进行检验。在这种情况下，上述焊点的高度信息能够利用通过三维形状测定装置等检查设备而事先获取的信息。
作为一实施例，利用上述三维形状测定装置，能够获取焊点的高度信息。即，首先，向上述基板10照射方格图案光N次，获取上述检查区域的测定数据（N为大于等于2的自然数），接着，在所获取的上述测定数据中采用漏桶算法（bucket algorithm）而获取上述焊点的高度信息。
上述三维形状测定装置为了对装载有多种部件的上述基板10进行各种不良与否的判断，获取包括高度信息的三维形状相关信息，此时，利用所获取的上述焊点的高度信息，能够容易地对上述检查结果进行检验。
作为一实施例，在上述焊点30c被判断为不合格的情况下，利用上述已测定的上述焊点30c的高度信息，当上述焊点30c的高度小于已设定的基准高度时，能够判断为合格。
因此，通过执行如上的检查结果相关检验步骤（S140），在焊点不具有一般形状的情况下，也能够防止出现检查错误。
另外，在上述检查结果相关检验步骤（S140）中，对于判断为合格的情况与判断为不合格的情况，只能对其中的一种情况进行选择性执行。
通常，同种类型的大部分印刷电路板作为检查对象的情况下，在相同类型的印刷电路板的相同部件上所形成的焊点具有相同的周围条件。因此，作为样本提取的印刷电路板上出现较多的如图4中的检查错误的情况下，仅在焊点的检查结果被判断为合格的情况下，执行上述检查结果相关检验步骤（S140）。
并且，同种类型的大部分印刷电路板作为检查对象的情况下，使用相同的涂铅装置及相同的回流焊（reflow）装置，即便不会轻易出现如图4中说明的检查错误，但会出现很多如图5中说明的检查错误。因此，在作为样本提取的印刷电路板上出现较多如图5中说明的检查错误的情况下，仅在焊点的检查结果被判断为不合格的情况下，执行上述检查结果相关检验步骤（S140）。
总之，同种类型的大部分印刷电路板作为检查对象的情况下，确认在作为样本提取的印刷电路板上出现如图4中说明的检查错误和如图5中说明的检查错误的频率，在仅出现其中的一种情况或其中的一种情况明显多时，能够选择性地执行上述检查结果相关检验步骤（S140）。
根据如上所述的本发明的内容，对于利用了通过RGB三档照明等多个颜色光由摄像头等图像获取部所拍摄的颜色图像的颜色分布的二维检查结果，利用三维高度信息进行检验。
因此，能够减少周边光的干扰或相邻部件的相互干扰等周围条件带来的影响，从而能够防止出现检查错误。并且，在焊点不具有一般形状的情况下，也能够防止出现检查错误。
因此，能够更加准确地判断焊点的不良与否，进一步准确判断印刷电路板是否不良。
以上在本发明相关的详细说明中，参照本发明的优选实施例进行了说明，但本领域技术人员能够在本发明的思想范围及技术领域内对本发明实施各种修改及变更。因此，前述的说明及附图应解释为对本发明的例示，而不是用于限定本发明的技术思想。

Claims (12)

1.一种基板检查方法，其特征在于，包括：
针对包含装载于基板上的部件的焊点的检查区域，将具有第一颜色的第一光、具有不同于上述第一颜色的第二颜色的第二光和具有不同于上述第一颜色及第二颜色的第三颜色的第三光，分别以第一倾斜角、小于上述第一倾斜角的第二倾斜角及小于上述第二倾斜角的第三倾斜角向上述基板进行照射的步骤；
获取根据照射于上述检查区域的上述第一光、上述第二光及上述第三光的上述检查区域的颜色图像的步骤；
利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤；以及
利用已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤。
2.根据权利要求1所述的基板检查方法，其特征在于，
利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤，包括：
算出在形成上述检查区域的颜色图像的像素中的对应于上述第三颜色的像素数的步骤；
算出对应于上述第三颜色的像素数在形成上述检查区域的颜色图像的全部像素数中所占比例的步骤；以及
在上述比例大于已设定的基准比例的情况下，判断为合格，而在上述比例小于等于已设定的基准比例的情况下，判断为不合格的步骤。
3.根据权利要求1所述的基板检查方法，其特征在于，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，仅在上述焊点被判断为合格的情况下，执行利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤。
4.根据权利要求1所述的基板检查方法，其特征在于，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，在上述焊点被判断为合格的情况下，在利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤中，如上述焊点的高度小于已设定的基准高度，则判断为不合格。
5.根据权利要求1所述的基板检查方法，其特征在于，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，仅在上述焊点被判断为不合格的情况下，执行利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤。
6.根据权利要求1所述的基板检查方法，其特征在于，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，在上述焊点被判断为不合格的情况下，在利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤中，如上述焊点的高度大于已设定的基准高度，则判断为合格。
7.根据权利要求1所述的基板检查方法，其特征在于，上述第一光、上述第二光及上述第三光分别是红色光（R）、绿色光（G）及蓝色光（B）。
8.根据权利要求1所述的基板检查方法，其特征在于，
上述基板检查方法还包括：获取上述焊点的高度信息的步骤，
获取上述焊点的高度信息的步骤包括：
将方格图案光向上述基板照射N次而获取上述检查区域的测定数据的步骤（N为大于等于2的自然数）；以及
在所获取的上述测定数据中采用漏桶算法而获取上述焊点的高度信息的步骤。
9.一种基板检查方法，其特征在于，包括：
针对包含装载于基板上的部件的焊点的检查区域，将具有不同颜色的多个光，分别以相对于上述基板的不同的倾斜角进行照射的步骤；
获取根据照射于上述检查区域的上述多个光的上述检查区域的颜色图像的步骤；
利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤；以及
利用已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤。
10.根据权利要求9所述的基板检查方法，其特征在于，
利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤，包括：
算出在形成上述检查区域的颜色图像的像素中的对应于上述多个光中以最小倾斜角照射的光的颜色的像素数的步骤；
算出对应于上述以最小倾斜角照射的光的颜色的像素数在形成上述检查区域的颜色图像的全部像素数中所占比例的步骤；以及
在上述比例大于已设定的基准比例的情况下，判断为合格，而在上述比例小于等于已设定的基准比例的情况下，判断为不合格的步骤。
11.根据权利要求9所述的基板检查方法，其特征在于，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，在上述焊点被判断为合格的情况下，在利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤中，如上述焊点的高度小于已设定的基准高度，则判断为不合格。
12.根据权利要求9所述的基板检查方法，其特征在于，在利用在上述颜色图像中显示的颜色的分布对上述焊点的不良与否进行检查的步骤中，在上述焊点被判断为不合格的情况下，在利用上述已测定的上述焊点的高度信息对上述检查结果进行检验的步骤中，如上述焊点的高度大于已设定的基准高度，则判断为合格。
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