JP2009103512A - Wiring pattern treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配線パターン処理装置に係り、特に、プリント配線板など電子部品の配線パターンを検査するための配線パターンの表示装置または検査装置などの配線パターン処理装置に関する。 The present invention relates to a wiring pattern processing device, and more particularly to a wiring pattern processing device such as a wiring pattern display device or an inspection device for inspecting a wiring pattern of an electronic component such as a printed wiring board.
一般に、プリント配線板用の自動外観検査装置は、主に反射式と蛍光式の二種類に大別される。反射式の検査装置は、配線パターンを照明し、その反射した画像をカメラで撮像する方式である。この反射式は、装置を簡単に構成できるため安価で広く普及しているが、反射レベルで基材と区別のつきにくい、配線の微細ショートや銅残りなどを見逃しやすい欠点がある。一方、蛍光式の検査装置は、短い波長の励起光を配線パターンに照射し、基材から発生する微弱な蛍光をカメラで撮像する方式である。この蛍光式は、金属の配線がシルエットとして見えるので、反射式では見逃され易い配線の微細ショートや銅残りを精度よく見つけることができる一方で、銅パターンの表面が局所的に欠けて薄くなる、ディッシュダウンと呼ばれる欠陥を見逃しやすく、また、装置が高価であるため、普及が遅れているのが現状である。 In general, automatic visual inspection devices for printed wiring boards are roughly divided into two types, mainly reflective and fluorescent. The reflection type inspection apparatus illuminates a wiring pattern and captures the reflected image with a camera. This reflection type is inexpensive and widely used because the apparatus can be easily configured, but has a drawback that it is difficult to distinguish the substrate from the base material at the reflection level, and it is easy to overlook fine wiring shorts and copper residue. On the other hand, the fluorescence type inspection apparatus is a system in which excitation light having a short wavelength is irradiated onto a wiring pattern, and weak fluorescence generated from a substrate is imaged by a camera. In this fluorescent type, the metal wiring can be seen as a silhouette, so it is possible to accurately detect fine shorts and copper residue of the wiring that are easily overlooked in the reflection type, while the surface of the copper pattern is locally chipped and thinned. It is easy to miss a defect called dishdown, and the current situation is that the spread of the device is delayed because the device is expensive.
最近では、反射式の照明を落射照明だけでなく、斜方照明も付加することによって検出率を向上することが行われている。しかしながら、反射式において斜方照明を強くすると、微細ショートや残銅を見つけやすくなる一方で、従来検出していたディッシュダウンを見逃しやすくなる欠点があった。以上の理由から、プリント配線板用の自動外観検査装置は、100%近い検出率を期待するためには、反射式と蛍光式を併用して2回検査するか、反射式で照明方向を切り替えて2回検査する必要があった。しかし、どちらにしてもコストの観点からは現実的ではなかった。 Recently, the detection rate has been improved by adding not only incident-light illumination but also oblique illumination to the reflective illumination. However, when oblique illumination is strengthened in the reflection type, it is easy to find fine shorts and remaining copper, but there is a drawback that it is easy to miss dishdown that has been detected conventionally. For the above reasons, in order to expect a detection rate of nearly 100%, automatic visual inspection equipment for printed wiring boards either inspects twice using the reflection type and the fluorescence type, or switches the illumination direction using the reflection type. Had to be inspected twice. But in any case, it was not realistic from the viewpoint of cost.
本発明の目的は、配線基板に形成された配線パターンの欠陥を高精度に検出することにある。 An object of the present invention is to detect a defect in a wiring pattern formed on a wiring board with high accuracy.
上記目的を達成するために、本発明の配線パターン処理装置は、配線基板に光を照射し、その反射光により該配線基板に形成された配線パターンを表示する配線パターン表示装置において、波長の異なる複数の光を発生して該配線基板に対して複数の異なる所定の方向から光を照射する複数の照射手段と、該照射手段から該配線パターンに照射した光の反射光の波長を分離する波長分離手段と、該波長分離手段により分離された波長の光に応じて該配線パターンを表示する表示部と、を有するように構成することができる。 In order to achieve the above object, a wiring pattern processing apparatus of the present invention irradiates light on a wiring board and displays a wiring pattern formed on the wiring board by the reflected light. A plurality of irradiating means for generating a plurality of lights and irradiating the wiring substrate from a plurality of different predetermined directions, and a wavelength for separating the wavelength of the reflected light of the light irradiated to the wiring pattern from the irradiating means A separation unit and a display unit that displays the wiring pattern according to light having a wavelength separated by the wavelength separation unit can be provided.
また、該照射手段が光を照射する方向は、該配線基板に対して垂直又は斜方であって、
該照射手段が照射する方向に応じて該配線パターンを表示するように構成することができる。
Further, the direction in which the irradiating means irradiates light is perpendicular or oblique to the wiring board,
The wiring pattern can be displayed in accordance with the direction of irradiation by the irradiation means.
また、該照射手段から照射される波長は、300ナノメートルから1200ナノメートルまでの電磁波であるように構成することができる。 Further, the wavelength irradiated from the irradiation unit can be configured to be an electromagnetic wave from 300 nanometers to 1200 nanometers.
また、該波長分離手段は、所定の波長を識別するフィルタであるように構成することができる。 The wavelength separation means can be configured to be a filter for identifying a predetermined wavelength.
また、配線基板に光を照射し、その反射光により該配線基板に形成された配線パターンの欠陥を検出する配線パターン検査装置において、波長の異なる複数の光を発生して該配線基板に対して複数の異なる所定の方向から光を照射する複数の照射手段と、該照射手段から該配線パターンに照射した光の反射光の波長を分離する波長分離手段と、該波長分離手段により分離された波長の光に応じて該配線パターンを画像処理する画像処理手段と、該画像処理手段により画像処理された該配線パターンの画像処理データに基づいて、該配線パターンが欠陥であるか否かを判定する欠陥判定手段と、を有するように構成することができる。 In addition, in a wiring pattern inspection apparatus that irradiates light to a wiring board and detects defects in the wiring pattern formed on the wiring board by the reflected light, a plurality of lights having different wavelengths are generated to the wiring board. A plurality of irradiating means for irradiating light from a plurality of different predetermined directions, a wavelength separating means for separating the wavelength of reflected light of the light emitted from the irradiating means to the wiring pattern, and wavelengths separated by the wavelength separating means An image processing unit that performs image processing on the wiring pattern in response to the light, and whether or not the wiring pattern is defective is determined based on the image processing data of the wiring pattern image-processed by the image processing unit And a defect determination means.
本発明によれば、異なる波長の光を配線基板に照射してその反射光の波長に応じて配線パターンを検出することにより、配線基板に形成された配線パターンの欠陥を高精度に検出することができる。 According to the present invention, a defect in a wiring pattern formed on a wiring board can be detected with high accuracy by irradiating the wiring board with light of different wavelengths and detecting the wiring pattern according to the wavelength of the reflected light. Can do.
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
[実施例1]
図1は、本実施例による配線パターン表示装置の構成例を示す図である。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described based on the following embodiments with reference to the drawings.
[Example 1]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wiring pattern display device according to the present embodiment.
配線パターン表示装置は、ハロゲンランプ3、青色フィルタ4、ハーフミラー5、ハロゲンランプ6、赤色フィルタ7、ダイクロイックミラー8、青色フィルタ9、モノクロ撮像カメラユニット10、赤色フィルタ11、モノクロ撮像カメラユニット12、カメラコントローラ13、カメラコントローラ14、画像モニタ15及び画像モニタ16から構成されている。
The wiring pattern display device includes a
ハロゲンランプ3は、被検査物を照射する光源であり、青色の光の源となる。青色フィルタ4は、ハロゲンランプ3から照射された光のうち青色の光を透過する。ハーフミラー5は、青色フィルタ4を透過した青色の光を垂直落射照明させる。ハロゲンランプ6は、被検査物を照射する光源であり、赤色の光の源となる。また、光源からの照射方向は被検査物に対して斜方である。赤色フィルタ7は、ハロゲンランプ6から照射された光のうち赤色の光を透過する。ダイクロイックミラー8は、被検査物の反射光のうち青色の光を選択透過する。青色フィルタ9は、青色の光を透過する。モノクロ撮像カメラユニット10は、波長分離された青色の光を撮像する。赤色フィルタ11は、赤色の光を透過する。モノクロ撮像カメラユニット12は、波長分離された赤色の光を撮像する。カメラコントローラ13は、モノクロ撮像カメラユニット10により撮像されたデータを画像モニタ15に表示する制御を行う。カメラコントローラ14は、モノクロ撮像カメラユニット12により撮像されたデータを画像モニタ16に表示する制御を行う。画像モニタ15、16は,被検査物の画像を表示する。
The
次に、配線パターン表示装置による配線パターンの欠陥を表示する動作を説明する。 Next, an operation for displaying a defect in a wiring pattern by the wiring pattern display device will be described.
微細なショート欠陥とディッシュダウン欠陥を有するプリント配線板1及びその配線パターン2に、ハロゲンランプ3による光源3によって、青色フィルタ4とハーフミラー5を介して垂直落射照明し、また、ハロゲンランプ6による光源6によって、赤色フィルタ7を介して斜方照明する。プリント配線板1からの反射光は青色を選択透過するダイクロイックミラー8を介して波長分離され、青色の反射光は青色フィルタ9を介して、レンズつきのモノクロ撮像カメラユニット10で撮像され、赤色の反射光は赤色フィルタ11を介してレンズつきのモノクロ撮像カメラユニット12で撮像される。それぞれの画像はカメラコントローラ13、14を介して、画像モニタ15、16に表示される。
The printed
図2は、画像モニタ15、画像モニタ16に表示された被検査物の配線パターン上の欠陥画像を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a defect image on the wiring pattern of the inspection object displayed on the
表示画面17及び表示画面18は、それぞれ画像モニタ15及び画像モニタ16に映し出される表示画面である。配線パターン19には、ディッシュダウン20及び微細ショート21が存在しているが、ディッシュダウン20は垂直落射照明した画像を撮像した画像モニタ15の表示画面17に、微細ショート21は、斜方照明した画像を撮像した画像モニタ16の表示画面18に同時に表示される。
The
尚、光源からの照明の波長は、好ましくは300ナノメートルから1200ナノメートルまでの電磁波である。 The wavelength of illumination from the light source is preferably an electromagnetic wave from 300 nanometers to 1200 nanometers.
以上、本実施例により、画像モニタ15及び画像モニタ16を通じて、微細なショートとディッシュダウンの両欠陥を同時に表示することができる。
[実施例2]
図3は、本実施例による配線パターン検査装置の構成例を示す図である。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to display both fine short-circuit and dish-down defects simultaneously through the
[Example 2]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the wiring pattern inspection apparatus according to the present embodiment.
配線パターン検査装置は、赤色LEDのリングライト照明23、青色LEDの照明24、ハーフミラー25、ダイクロイックミラー26、青色フィルタ27、レンズ28、CCDラインセンサ29、赤色フィルタ30、レンズ31、CCDラインセンサ32、ステージ33、モータ34、モータ35、モータ駆動装置36、モータ駆動装置37、数値制御装置38、DAコンバータ39、DAコンバータ40、画像処理装置41、画像処理装置42、欠陥判定回路43、欠陥判定回路44及びコンピュータ45から構成されている。
The wiring pattern inspection apparatus includes a red LED
赤色LEDのリングライト照明23は、赤色の光として被検査物を照射する光源である。青色LEDの照明24は、青色の光として被検査物を照射する光源である。ハーフミラー25は、青色LEDの照明24の光を垂直落射照明させる。ダイクロイックミラー26は、被検査物の反射光のうち青色の光を選択透過する。青色フィルタ27は、青色の光を透過する。レンズ28は、波長分離した青色の光をCDDラインセンサ29へ結像する。CCDラインセンサ29は、レンズ28により結像された画像を電気信号(画像信号)に変換する。赤色フィルタ30は、赤色の光を透過する。レンズ31は、波長分離した赤色の光をCDDラインセンサ32へ結像する。CCDラインセンサ32は、レンズ31により結像された画像を電気信号(画像信号)に変換する。ステージ33は、数値制御装置38によって、X、Y方向の位置を制御される。モータ34は、ステージ33をX方向へ移動する。モータ35は、ステージ33をY方向へ移動する。モータ駆動装置36は、モータ35を駆動する。モータ駆動装置37は、モータ34を駆動する。数値制御装置38は、ステージ33の座標情報から、被検査物の欠陥座標を算出する。DAコンバータ39は、CCDラインセンサ32の画像信号をビデオ信号に変換する。DAコンバータ40は、CCDラインセンサ29の画像信号をビデオ信号に変換する。画像処理装置41は、DAコンバータ39からのビデオ信号に対して、ノイズ除去、画像強調及び二値化の画像処理を行う。画像処理装置42は、DAコンバータ40からのビデオ信号に対して、ノイズ除去、画像強調及び二値化の画像処理を行う。欠陥判定回路43は、ショート等の配線パターンの欠陥を検出する。欠陥判定回路44は、ディッシュダウン等の配線パターンの欠陥を検出する。
The
次に、配線パターン検査装置による配線パターンの欠陥を検出する動作を説明する。 Next, an operation for detecting a defect in a wiring pattern by the wiring pattern inspection apparatus will be described.
プリント基板22の配線パターンは、赤色LEDのリングライト照明23と青色LEDの照明24とハーフミラー25によって垂直落射照明される。プリント基板22からの反射光は青色を選択透過するダイクロイックミラー26を介して波長分離され、青色の反射光は青色フィルタ27とレンズ28を介して、CCDラインセンサ29に結像される。一方、赤色の反射光は赤色フィルタ30とレンズ31を介して、CDDラインセンサ32に結像される。ステージ33は数値制御装置38によって、モータ34、35とモータ駆動装置36、37によりX、Y方向に数値制御され、ステージ33をフィードすることでプリント基板22のパターン画像を得ることができる。CCDラインセンサ29、32からの画像信号はDAコンバータ39、40でビデオ信号になり、画像処理装置41、42でノイズ除去、画像強調及び二値化が行われる。このとき、青色の落射照明からの信号を画像処理する画像処理装置41は、ディッシュダウンを検出しやすいよう、画像強調や閾値を設定し、赤色の斜方照明からの信号を処理する画像処理装置42は、微細ショートを検出しやすいよう、画像強調や閾値を設定する構成としてもよい。次に、画像は欠陥判定回路43、44に送られ、配線パターンの欠陥が検出される。このとき欠陥判定回路43、44は同じである必要はなく、欠陥判定回路43は断線、欠けに特化した欠陥抽出アルゴリズムを、欠陥判定回路43はショート、残銅に特化した欠陥抽出アルゴリズムを有する構成としてもよい。欠陥検出の結果は、同期信号の情報とともに、コンピュータ45に送られ、数値制御装置38からのステージ座標情報から、欠陥座標を算出して保存される。
The wiring pattern of the printed
以上の構成により、プリント基板22に対して垂直落射照明と斜方照明の光の波長を変えてその反射光を青色フィルタ27及び赤色フィルタ30によって分離し、分離した反射光別に撮像することで、1回の検査だけで2種類の照明による配線パターンの検査結果を同時に得ることができる。
With the above configuration, the reflected light is separated by the
尚、本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 The present invention is not limited to the specifically disclosed embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims.
1:プリント配線板、 2:配線パターン、 3,6:ハロゲンランプによる光源、 4、9:青色フィルタ、 5:ハーフミラー、 7、11:赤色フィルタ、 8:ダイクロイックミラー、 10、12:レンズつきのモノクロ撮像カメラユニット、 13、14:カメラコントローラ、 15,16:画像モニタ、 17:モニタ15の画面、 18:モニタ16の画面、 19:配線パターン、 20:ディッシュダウン、 21:微細ショート、 22:プリント基板、 23:赤色LEDのリングライト照明、 24:青色LEDの照明、 25:ハーフミラー、 26:ダイクロイックミラー、 27:青色フィルタ、 28、31:レンズ、 29、32:CCDラインセンサ、 30:赤色フィルタ、 33:ステージ、 38:数値制御装置、 34、35:モータ、 36、37:モータ駆動装置、 39、40:DAコンバータ、 41、42:画像処理装置、 43、44:欠陥判定回路、 45:コンピュータ。
1: printed wiring board, 2: wiring pattern, 3, 6: light source by halogen lamp, 4, 9: blue filter, 5: half mirror, 7, 11: red filter, 8: dichroic mirror, 10, 12: with lens Monochrome imaging camera unit, 13, 14: camera controller, 15, 16: image monitor, 17: screen of
Claims (5)
波長の異なる複数の光を発生して該配線基板に対して複数の異なる所定の方向から光を照射する複数の照射手段と、
該照射手段から該配線パターンに照射した光の反射光の波長を分離する波長分離手段と、
該波長分離手段により分離された波長の光に応じて該配線パターンを表示する表示部と、を有することを特徴とする配線パターン処理装置。 In a wiring pattern display device for irradiating a wiring board with light and displaying a wiring pattern formed on the wiring board by the reflected light,
A plurality of irradiation means for generating a plurality of lights having different wavelengths and irradiating the wiring board from a plurality of different predetermined directions;
Wavelength separation means for separating the wavelength of reflected light of the light irradiated to the wiring pattern from the irradiation means;
And a display unit that displays the wiring pattern according to the light having the wavelength separated by the wavelength separation means.
該照射手段が照射する方向に応じて該配線パターンを表示することを特徴とする請求項1の配線パターン処理装置。 The direction in which the irradiating means irradiates light is perpendicular or oblique to the wiring board,
The wiring pattern processing apparatus according to claim 1, wherein the wiring pattern is displayed in accordance with a direction in which the irradiation unit irradiates.
波長の異なる複数の光を発生して該配線基板に対して複数の異なる所定の方向から光を照射する複数の照射手段と、
該照射手段から該配線パターンに照射した光の反射光の波長を分離する波長分離手段と、
該波長分離手段により分離された波長の光に応じて該配線パターンを画像処理する画像処理手段と、
該画像処理手段により画像処理された該配線パターンの画像処理データに基づいて、該配線パターンが欠陥であるか否かを判定する欠陥判定手段と、を有することを特徴とする配線パターン処理装置。 In a wiring pattern inspection apparatus for irradiating a wiring board with light and detecting defects in the wiring pattern formed on the wiring board by the reflected light,
A plurality of irradiation means for generating a plurality of lights having different wavelengths and irradiating the wiring board from a plurality of different predetermined directions;
Wavelength separation means for separating the wavelength of reflected light of the light irradiated to the wiring pattern from the irradiation means;
Image processing means for subjecting the wiring pattern to image processing according to light having a wavelength separated by the wavelength separation means;
A wiring pattern processing apparatus comprising: defect determination means for determining whether or not the wiring pattern is defective based on image processing data of the wiring pattern subjected to image processing by the image processing means.
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