CN1300572C - 电子元件安装用印刷电路板的检测装置及图形不良的确认方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能有效地对真性不良以及虚拟不良进行判别的，对电子元件安装用印刷电路板的电路图中不良进行检测的检测装置，以及图形不良的确认方法。本发明中的检测装置备有产品不良确认装置，在这个产品不良确认装置，部件划分而成的摄像区域中，对图像处理装置所捡出确定的，电路图的不良部分所在的摄像区域进行拍摄，然后把这个摄像区域用显示装置显示，对显示出的摄像区域所含至少一处以上的不良部分为真性不良，或者是所有不良部分均为虚拟不良，进行目视判别，其结果用输入装置选择输入并确定。在显示装置中，以所含不良部分尺寸最大的摄像区域为优先的顺序，依次显示各摄像区域。

Description

电子元件安装用印刷电路板的检测装置及图形不良的确认方法
技术领域
本发明涉及一种电子元件安装用印刷电路板的检测装置及使用该检测方法对图形不良进行确认的方法，即对电子元件安装用的FPC及薄膜载带(TAB(Tape Automated Bonding)带、T-BGA(Tape BallGrid Array)带、CSP(Chip Size Package)带、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)带、COF(Chip On Film)带、双金属(两面布线)带、多层布线带)等软式印刷电路板和使用玻璃钢基板等材料的硬式印刷电路板等电子元件安装用印刷电路板的已形成电路图的各种部件，对该部件进行拍摄而得到的图像数据与标准图形进行比较，从而检测出电路图的不良，同时对检测出的不良部分进行确认。需指出，本说明书中的“电子元件安装用印刷电路板”包含安装电子元件之前的印刷电路板，也包含已安装电子元件后的印刷电路板。
背景技术
为了把IC(集成电路)、LSI(大规模集成电路)等电子元件装到移动电话，个人电脑，电视机等拥有液晶显示部件的设备或者打印机，现一般采取使用软式FPC及TAB带等电子元件安装用薄膜载带和硬式的PWB(Print Wiring Boad)的安装方式。在这种电子元件安装用印刷电路板，电路板安装电子元件之前后对其品质，例如电路板的断线，短路，残缺，突起等不良进行检测。
至今，人们提出了各种对形成在TAB带的各种电路图的断线，短路，残缺，突起等不良进行自动检测的图像处理装置(例如，参照特开平6-341960号公报，特开2000-151198号公报，特开2003-141508号公报)。这种图像处理装置检测不良的方法为对TAB带等电路图和标准图形进行比较，进行图像处理，从而检测出不良。例如，对TAB带进行检测时，从合格品的TAB带中作出用于基准的标准图形，预先记录在图像存储器中，而作为检测对象，把TAB带的电路图用生产线传感摄像机拍摄而得出图像数据与标准图形进行比较处理，从而判别诸如断线，短路，残缺，突起等缺陷。
还有，因为经过这种图像处理装置处理而得到的产品不良信息里不仅有断线，短路，残缺，突起等真性不良，可能还有附着在上面的残留物，光线反射等原因造成的虚拟不良，所以除图像处理装置以外还要设一种鉴别装置，使用这种鉴别装置，用目视的方法判别由图像处理装置检测出来的各不良部分是真性不良还是虚拟不良。
鉴别装置对图像处理装置检测出不良的各位置进行摄像，在显示器中扩大显示每处不良位置。即如图9(A)，(B)所示，在一个部件23内使用图像处理装置检测出的各不良部分的检测位置a1，a2，a3，a4(同图(A))，用摄像机对各个部分进行摄像，显示其扩大图像31(同图(B))，通过目视观察其扩大图像31，来判别检测出的不良部分是断线41，短路42，残缺43，突起44等真性不良，还是虚拟不良，然后把结果用鼠标，键盘进行选择输入。
如此，部件内的各不良检测位置，每处都要进行目视判别及其结果的输入，一直到确认不良检测位置的不良是真性不良，或全部不良检测位置的不良是虚拟不良，对每一部件，重复上述操作。
这样，对图像处理装置在一部件中检测出的若干处不良检测位置，每处都要进行摄像，扩大显示，然后逐一进行目视判别，如部件内检测出的不良检测位置数目多时，对其确认需要花费时间。
本发明是鉴于解决现有技术所存在的问题，其目的为提供一种能高效地进行真性不良和虚拟不良之判别的电子元件安装用印刷电路板检测装置及使用该检测装置确认图形不良的方法。
发明内容
本发明涉及的电子元件安装用印刷电路板检测装置为，在已形成电路图的各部件中进行图形不良检测的电子元件安装用印刷电路板检测装置，其特征在于，
上述检测装置备有产品不良确认装置，其确认方法为，经过图像处理，对上述部件进行摄像得到的图像数据与标准图进行比较，从而对检测出的电路图的不良部分进行确认；
上述产品不良确认装置包括，
显示装置，即基于对上述部件划分而成的摄像区域进行拍摄得出的图像数据，显示含有一处或一处以上上述不良部分的该摄像区域；
显示控制装置，即以所含上述不良部分尺寸最大的摄像区域为优先的顺序，控制上述摄像区域显示在上述显示装置中；
输入装置，即对显示在上述显示装置中的上述摄像区域，其包含在此摄像区域中的一处以上上述不良部分为真性不良，还是包含在此摄像区域中的所有上述不良部分为虚拟不良，通过目视进行判别，然后进行选择输入，来确定所得出的结果。
另外，本发明涉及的电子元件安装用印刷电路板检测装置其特征为，备有图像处理装置，用来把拍摄上述部件得到的图像数据与标准图形进行比较，判定上述部件的电路图形不良与否，并计算出其不良部分的尺寸大小。
另外，本发明涉及的电子元件安装用印刷电路板检测装置，其特征为，当上述图像处理装置判定上述部件的电路图存在不良部分时，向上述产品不良确认装置输出产品不良信息；同时，
上述产品不良确认装置备有产品合格信息确定装置，当上述产品不良确认装置经过目视判别，上述各摄像区域中的上述不良部分全部为虚拟不良时，就把上述图像处理装置所输出的上述产品不良信息更改并确定为产品合格信息。
另外，本发明涉及的电子元件安装用印刷电路板检测装置，其特征为，备有产品不良标记装置，用来基于上述产品不良信息，在与该产品不良信息所对应的上述部件上施加产品不良标记。
其次，本发明涉及的电子元件安装用印刷电路板的图形不良的确认方法，是一种当电子元件安装用印刷电路板的检测装置经过把拍摄上述部件得到的图像数据与标准图形进行比较的图像处理，检测出各部件中的电路图的不良部分时，对其进行确认的方法，其特征为，计算出上述不良部分在上述部件中划分而成的各摄像区域中的所属摄像区域；
对这个计算出的摄像区域进行拍摄，基于得出的含有一处或一处以上上述不良部分的该摄像区域的图像数据，以所含上述不良部分尺寸最大的上述摄像区域为优先的顺序，把上述摄像区域依次显示在显示装置中；
对显示在上述显示装置中的上述摄像区域，其包含在此摄像区域中的一处以上上述不良部分为真性不良，或者是包含在此摄像区域中的所有上述不良部分为虚拟不良，通过目视进行判别；
然后，使用输入装置进行选择输入，来确定上述目视判别结果。
另外，本发明涉及的电子元件安装用印刷电路板的图形不良的确认方法，其特征为，进行上述图像处理，把拍摄上述部件得到的图像数据与标准图形比较，根据比较结果判定上述部件的图形不良与否，并计算出其不良部分的尺寸大小。
另外，本发明涉及的电子元件安装用印刷电路板的图形不良的确认方法，其特征为，经过上述目视判别的结果，上述各摄像区域中的上述不良部分全部为虚拟不良时，就把上述图像处理装置输出的产品不良信息更改并确定为产品合格信息。
另外，本发明涉及的电子元件安装用印刷电路板的图形不良的确认方法，其特征为，基于上述产品不良信息，在与该产品不良信息所对应的上述部件上施加产品不良标记。
根据本发明的电子元件安装用印刷电路板的检测装置及使用该检测方法对图形不良进行确认的方法，摄像区域分割成一定大小，从所含不良部分尺寸最大的摄像区域开始，依次显示在显示装置中进行目视判别，而作为目视判别的基本单位，一个摄像区域有可能包含多处不良部分，故可高效进行真性不良和虚拟不良的判别。
附图说明
图1是电子元件安装用印刷电路板各部件内划分而成的摄像区域示意图。
图2是产品不良确认装置的显示装置(显示器)所显示的摄像区域显示画面的示意图。
图3是图2中所显示的摄像区域画面的放大图。
图4是部件内划分而成的各摄像区域的部分示意图。
图5是图4中的各摄像区域根据所含不良部分大小，从大到小，依次显示在显示装置中的示意图。
图6是作为本发明的一个实施形态，电子元件安装用印刷电路板检测装置的简略构成示意图。
图7是作为本发明的一个实施形态，使用电子元件安装用印刷电路板检测装置进行检测时的检测处理顺序的流程示意图。
图8是作为本发明的一个实施形态，使用电子元件安装用印刷电路板检测装置进行检测时的检测处理顺序的流程示意图。
图9是使用现有的电子元件安装用印刷电路板检测装置进行的图形不良确认方法的说明图(显示器所显示画面)。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施形态进行说明。图6是作为本发明的一个实施形态，电子元件安装用印刷电路板检测装置(以下，简称“检测装置”)的简略构成的示意图。如图所示，此检测装置由，开卷电子元件安装用印刷电路板(以下，对TAB带等电子元件安装用薄膜载带(以下简称薄膜载带)实施检测为例，进行说明)的开卷装置11，用于检测排列在带的纵长方向的各部件电路图的不良；以及图像处理装置12，通过图像处理，判定薄膜载带中各部件的电路图不良，当检测出不良时计算出其不良部分的尺寸大小；产品不良确认装置13，用来对图像处理装置12所检测出的不良部分是真性不良还是虚拟不良进行判别；产品不良标记装置14，基于产品不良确认装置13所确定的产品不良信息，对不良部件施加产品不良标记；收卷装置15，用来收卷检测完了的薄膜载带；传送控制装置16，基于图像处理装置12，产品不良确认装置13及产品不良标记装置14送来的通信数据，来控制薄膜载带的传送。
在开卷装置11，要进行检测的薄膜载带与保护隔离衬一起卷绕在卷盘上，由电机驱动旋转轴，从固定于旋转轴的卷盘，把薄膜载带与保护衬一起开卷出来。
从开卷装置11开卷出来的薄膜载带，通过导向滚筒被传送到图像处理装置12。这种薄膜载带的传送通过从开卷装置11卷盘的开卷，以及向收卷装置15卷盘的收卷来进行。同时，例如在滚筒表面装有齿轮与薄膜载带的链轮孔相配合，用来等距送进带子的传动机构，其传动机构的驱动由传送控制装置16进行控制。
薄膜载带的各部件，经过图像处理装置12中的不良检测以及产品不良确认装置13中的鉴别(真性不良和虚拟不良的判别确认)后，在产品不良标记装置14对不良部件施加诸如穿孔，墨水标记等产品不良标记，然后送至收卷装置15。检测完了的薄膜载带和由开卷装置11的卷盘供给的保护衬一起卷装到收卷装置15的卷盘上。
以下，参照图1至图5，对图像处理装置12及产品不良确认装置13的结构进行说明。图像处理装置12可由现有的图像处理装置来构成。在这个图像处理装置12中有预先根据合格部件制作出的标准图形，作为图像数据记录在图像存储器中。传送到图像处理装置12的图1的部件23，用生产线传感摄像机等摄像机，可扫描成黑白图像，得到的图像数据被存到图像存储器中。
然后，经过运算处理，把部件23的图像数据与标准图形进行比较，从而判定有无断线，短路，残缺，突起等不良部分，如有不良部分就计算出其尺寸大小。
作为特定图像处理装置12检查出的不良部分在部件内的位置，座标值由尺寸最大的不良部分开始，按照尺寸大的不良部分优先的原则，依次输出到产品不良确认装置13。在产品不良确认装置13，图1之薄膜载带21之上方另设有不同于图像处理装置12的摄像装置(黑白摄像机)的彩色CCD摄像机，其摄像头在部件23内移动，对发现不良的部件23内电路图的各摄像区域24，24…，依次进行拍摄。这个摄像区域24，当划分成3mm×2mm的矩形时，被扩大成100倍显示在显示器中。这里，摄像区域24的尺寸可适当设定，以便观察画面，容易进行鉴别。
当不良部分的座标值输出到产品不良确认装置13后，通过设在产品不良确认装置13里的运算处理装置等计算装置，对所输出的座标在各摄像区域24，24…中的位置经过运算处理，计算出相应摄像区域。通过计算得出的各摄像区域里，有可能包含着多处不良部分。
其次，彩色CCD摄像机移动到通过计算得出的摄像区域24，对其区域进行拍摄。把获得的该区域图像数据显示到显示器等装置。
如图2所示，显示器的画面显示出摄像区域24，同时还显示出输入部分29，用来把目视判别等结果通过鼠标操作或键盘操作进行输入。检查员通过显示在显示器中的摄像区域24的画面，对包含在摄像区域24里的不良部分28，28各为真性不良，还是虚拟不良进行判别。这时，可通过使用鼠标点击输入部分29中的放大用按钮的番号(1～9)，或者从键盘输入，把摄像区域24内的相应区域再次放大显示，可进行正确的目视判别。例如，点击番号为6的放大按钮或键盘输入，如图3所示，可放大显示摄像区域24内番号6的相应区域。
对摄像区域24内的各不良部分28，28进行鉴别后，其结果用输入装置(鼠标，键盘)输入。即，在图2对摄像区域24内的各不良部分28，28中至少一处为真性不良，还是两处不良部分28，28全部为虚拟不良，进行目视判别，通过用鼠标点击输入部分29的选择按钮或者用键盘输入，确定其判别结果。
目视判别的结果，摄像区域24的各不良部分28，28中至少有一处为真性不良时，点击真性不良的选择按钮或用键入输入信息，根据输入的信息确定来自图像处理装置12的产品不良信息，而图6的传送控制装置16控制这个部件传送到产品不良标记装置14，并停于此处。然后，在这个部件23上施加穿孔，墨水标记等产品不良标记。
而目视判别结果，图2的摄像区域24内的两处不良部分28，28全为虚拟不良时，点击虚拟不良的选择按钮或用键盘输入信息，根据输入的信息，产品不良确认装置13的显示控制装置，按照包含最大尺寸的不良部分座标26的摄像区域24优先的顺序，控制将摄像区域24显示在显示器中。
这样，对包含不良座标的摄像区域24，24…全部进行目视判别的结果，均不存在真性不良时，产品不良确认装置13的产品合格信息确定装置将来自图像处理装置12的产品不良信息变更并确定其为产品合格信息，而这个部件作为合格品记录，传送至产品不良标记装置14时，被认定为合格品而不施加产品不良标记。
另外，以图4及图5为例进行说明，包含不良座标26的各摄像区域24(区号2，18，32)中，包含最大尺寸的不良部分座标26的，区号为18的摄像区域24首先显示在显示器中(图5)，然后对其区域进行上述目视判别。目视判别的结果，这个区域内的不良部分28为虚拟不良(OK)时，点击虚拟不良的选择按钮或用键盘输入信息，显示控制装置根据输入的信息，控制包含第二大尺寸不良部分座标26的，区号为32的摄像区域24显示在显示器中，由此对所显示的区号32的摄像区域24进行上述的目视判别。目视判别的结果，此区域内的不良部分28，28均为虚拟不良时则同上所述进行输入，将包含尺寸次大的不良部分座标26的，区号为2的摄像区域24显示在显示器中，并对此区域进行目视判别。
如上所述，按照包含大尺寸不良部分座标的摄像区域24优先的顺序，显示在显示器并进行目视判别，从包含真性不良可能性高的不良部分的摄像区域24开始，由大到小进行目视判别。
另外，图像处理装置12检查出的不良座标，并非逐一进行目视判别，而是对整个摄像区域进行目视判别，从而把有可能包含多个不良座标的摄像区域作为一个单位进行目视判别。
这样，根据本实施形态的检测装置，可大幅减少对一个部件所进行的真性不良和虚拟不良的判别次数，具体来说，与现有的设备相比，其确认不良的时间可缩短30％，能有效进行不良的确认。
以上对本实施形态中的图像处理装置以及产品不良确认装置的结构进行了说明，但本发明并非仅仅限定于这个实施形态，可进行各种变形，变更。例如，在图像处理装置的比较处理过程中，如能得到足够的精度，可用彩色CCD摄像机进行图像处理装置中部件的摄像。在图像处理装置读取的图像数据，经放大处理后传输到产品不良确认装置，进行可用于鉴别的图像显示。在这种场合摄像装置只需一台即可。
另外，既可将图像处理装置和鉴别装置分别设置，也可以把图像处理装置和产品不良确认装置用一台电脑构成。
另外，在本实施形态中，从不良部分的尺寸大的座标开始，依次输出到产品不良确认装置之后，再通过产品不良确认装置的计算装置进行运算处理。除此之外，可在图像处理装置设这种计算装置，经过运算处理，计算出包含不良座标的摄像区域，也可将各不良座标的数据以任意顺序输出到产品不良确认装置之后，在产品不良确认装置13中将各座标数据以尺寸大小排列并储存。
参照图7及图8的流程示意图，通过上述实施形态的检测装置来进行检查处理的工序为如下。
图6的开卷装置11中，由电机驱动装在卷盘上的旋转轴，让卷绕在卷盘上的薄膜载带开卷，同时由传动机构进行等距送进，从而把待检查部件送至图像处理装置12(图7的S11)。
对传送到图像处理装置12的部件，进行摄像(S12)，取得该部件中电路图的图像数据，并储存到图像存储器中(S13)。
然后，进行运算处理，将取得的图像数据和预先记录的标准图形进行比较(S14)。结果，确定不良部分在部件内所在的座标位置以及其尺寸大小。
不良部分的座标值(不良座标)以不良部分的尺寸，从大到小进行排列，依次输出到产品不良确认装置13(S15)。
在产品不良确认装置13，通过计算装置进行运算，以确定在部件内预先划分出的各个摄像区域中来自图像处理装置12的不良座标所属摄像区域(S16)。
通过计算装置确定的包含不良座标的摄像区域，使用彩色CCD摄像机(S17)进行拍摄，而非图像处理装置12的摄像机，以取得该摄像区域的图像数据(S18)。
根据所获得的图像数据，包含最大尺寸的不良部分座标的摄像区域为优先的顺序，依次将摄像区域显示在显示器中(图8的S19)。
其次，通过摄像区域的显示图像，对该摄像区域的一处或两处以上的不良部分是真性不良还是虚拟不良，进行目视判别(S20)。
目视判别的结果，如至少一处不良部分为真性不良时，用输入装置对此结果进行选择输入(S31)。
根据这个选择输入的输入信息，确定来自图像处理装置12的产品不良信息，而图6的传送控制装置16控制这个部件传送到产品不良标记装置14，并停于此处。然后，在这个部件上施加穿孔，墨水标记等产品不良标记(S32)，其次，这个部件被送到收卷装置15，通过由电机驱动固定于卷盘上的旋转轴，收卷到卷盘上(S51)。
S20中目视判别的结果，如这个摄像区域里的所有不良部分均为虚拟不良时，用输入装置对此结果进行选择输入(S41)。其次，对于这个部件内的所有包含不良座标的摄像区域，实施目视判别与否，进行判定(S42)，如果有摄像区域还未进行目视判别，则返回S19，下一摄像区域显示在显示器中。另外，对所有包含不良座标的摄像区域进行目视判别的结果，各摄像区域的不良部分全为虚拟不良时，由产品合格信息确定装置对来自图像处理装置12的产品不良信息进行更正，确定为产品合格信息。而这个部件作为合格品记录，作为合格品传送到收卷装置15，通过由电机驱动固定于卷盘上的旋转轴，收卷到卷盘上(S51)。

Claims (7)

1、一种电子元件安装用印刷电路板检测装置，对形成电路图的各部件中是否具有图形不良进行检测的电子元件安装用印刷电路板检测装置，其特征在于，
上述检测装置备有产品不良确认装置，即经过图像处理，对上述部件进行摄像得到的图像数据与标准图形进行比较，从而对检测出的电路图的不良部分进行确认；
上述产品不良确认装置包括：
显示装置，即基于对上述部件划分而成的摄像区域进行拍摄得出的图像数据，显示含有一处或一处以上上述不良部分的摄像区域；
显示控制装置，即以所含上述不良部分尺寸最大的摄像区域为优先的顺序，控制上述摄像区域依次显示在上述显示装置中；
输入装置，即对显示在上述显示装置中的上述摄像区域，其包含在此摄像区域中的一处以上上述不良部分为真性不良，或者是包含在此摄像区域中的所有上述不良部分为虚拟不良，通过目视进行判别，然后进行选择输入，来确定所得出的结果。
2、如权利要求1所述的电子元件安装用印刷电路板检测装置，其特征为，
备有图像处理装置，用来把拍摄上述部件得到的图像数据与标准图形进行比较，判定上述部件的图形有无不良部分，并计算出其不良部分的尺寸大小。
3.如权利要求2所述的电子元件安装用印刷电路板检测装置，其特征为，
当上述图像处理装置判定上述部件的电路图存在不良部分时，向上述产品不良确认装置输出产品不良信息；
同时，上述产品不良确认装置备有产品合格信息确定装置，当上述产品不良确认装置经过目视判别，上述各摄像区域中的上述不良部分全部为虚拟不良时，就把上述图像处理装置所输出的上述产品不良信息更改并确定为产品合格信息。
4.如权利要求3所述的电子元件安装用印刷电路板检测装置，其特征为，
备有产品不良标记装置，用来基于上述产品不良信息，在与该产品不良信息所对应的上述部件上施加产品不良标记。
5.一种电子元件安装用印刷电路板的图形不良确认方法，是一种当电子元件安装用印刷电路板的检测装置经过把拍摄上述部件得到的图像数据与标准图形进行比较的图像处理，检测出各部件中的电路图的不良部分时，对其进行确认的方法，其特征为，
计算出上述不良部分在上述部件里划分而成的各摄像区域中的所属摄像区域；
对这个计算出的摄像区域进行拍摄，基于得出的含有一处或一处以上上述不良部分的该摄像区域的图像数据，以所含上述不良部分尺寸最大的摄像区域为优先的顺序，把上述摄像区域依次显示在显示装置中；
对显示在上述显示装置中的上述摄像区域，其包含在此摄像区域中的一处以上上述不良部分为真性不良，或者是包含在此摄像区域中的所有上述不良部分为虚拟不良，通过目视进行判别；
然后，使用输入装置进行选择输入，来确定上述目视判别结果。
6.如权利要求5所述的电子元件安装用印刷电路板的图形不良确认方法，其特征为，
经过目视判别的结果，上述各摄像区域中的上述不良部分全部为虚拟不良时，就把上述图像处理装置判定为不良时所输出的产品不良信息更改并确定为产品合格信息。
7.如权利要求6所述的电子元件安装用印刷电路板的图形不良确认方法，其特征为，
基于上述产品不良信息，在与该产品不良信息所对应的上述部件上施加产品不良标记。
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