JP2587600B2 - プリント配線板及びプリント配線板検査装置 - Google Patents
プリント配線板及びプリント配線板検査装置Info
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Description
ント配線板検査装置に関し、特にソルダレジスト・マー
キングの外観検査の機械化を可能にするプリント配線板
及びプリント配線板検査装置に関する。
に銅箔等の配線パターン及び識別番号等を形成され、自
動半田付けのためのソルダレジスト塗布処理がなされ、
さらにそのソルダレジストの表面に白色や黄色の識別用
のマーキングが印刷されている。
定する外観検査の自動化のための一般的な第1のプリン
ト基板検査装置は、テレビジョンカメラで撮像した検査
対象の従来の第1のプリント配線板の反射光画像を処理
することにより良否を判定するというものであった。し
かし、基板に形成された銅箔パターンが変色していたり
凹凸があったりしたときに、上記反射光画像のコントラ
ストが低下しS/Nが小さくなり、画像処理部における
銅箔パターン部分とそれ以外の部分との区別がつきにく
くなることによりこの銅箔パターンの良否の判定が不可
能になるという欠点があった。
63−124949号公報や特開平3−2547号、2
548号及び2549号の各公報、特開平3−3960
8号公報等記載の従来の第2のプリント基板検査装置
は、プリント基板ベースに予め紫外線などの特定波長の
光で蛍光が励起される蛍光励起剤を混入したりあるいは
特定波長の光で励起蛍光を放射する絶縁物を基板ベース
として用いる従来の第2のプリント配線板を使用し、上
記特定波長の励起光源により検査対象プリント配線を照
射して上記励起蛍光を放射させ、この蛍光放射による画
像を撮像して画像処理することによりS/Nを改善し蛍
光放射しない銅箔パターン部分と銅箔パターン以外の蛍
光放射部分との区別を容易にしている。
ント基板検査装置は、上述のプリント配線板の製造工程
途中の基板ベースに形成された銅箔パターンの検査を対
象としており、製品検査として必要なソルダレジスト塗
布状態やマーキングの良否の検査は対象外である。
いて、一般的なソルダレジストインク及びマーキングイ
ンクを使用した場合のプリント配線板表面状態と励起蛍
光輝度及び赤色反射光輝度との関係を0;放射・反射無
し,1;弱い,2;やや弱い,3中位,4;やや強い,
5強いの6段階で示す表1を参照すると、従来の第1の
プリント配線板は、No.6,8に示すように銅箔パタ
ーン以外の部分のソルダレジストの有無による輝度の差
は小さい。また、No.3,4に示すように、銅箔パタ
ーン上にソルダレジストの塗布されていない部分のマー
キングの有無による輝度の差は小さい。したがって、従
来の第2のプリント基板検査装置を用いても、それらの
欠陥の検出能力は期待できない。これに対し蛍光励起剤
を混入した従来の第2のプリント配線板は、銅箔パター
ン以外の部分のソルダレジストの有無による輝度の差が
大きくなり、従来の第2のプリント基板検査装置による
検出能力が改善されているが、銅箔パターン上のソルダ
レジストの塗布されていない部分のマーキングの有無に
よる輝度の差はやはり小さく、したがって上記検出能力
は改善されない。
グの良否の検査は目視で行われているが、最近、特開平
3−209154号公報記載の自動外観検査装置のよう
に、カラーカメラを用いカラー画像処理により良否の判
定を行うカラー画像処理技術を応用し、ソルダレジスト
塗布状態やマーキングの良否の検査を対象とする従来の
第3のプリント基板検査装置(以下従来のプリント配線
板検査装置)の開発が試みられている。
部の斜視図を含むブロックで示す図2を参照すると、こ
の従来のプリント配線板検査装置は、基準及び検査対象
のプリント配線板1を照射する白色光源21と、プリン
ト配線板を撮像しカラー画像データを発生するカラーカ
メラ22と、カラー画像データを処理し画像の各色毎の
輝度対応の輝度信号を発生する画像処理部23と、輝度
信号のレベルに応答して良否の判定を行う欠陥検出部2
4と、基準画像データを記憶するメモリ25とを備え
る。
線板検査装置の動作について説明すると、まず、基準画
像入力として、検査の基準とする良品のプリント配線板
1を白色光源21で照明し、カラーカメラ22により撮
像し、得られたR,G,B各色のカラー画像データを画
像処理部23に供給する。画像処理部23は、各色のカ
ラー画像データを1画素毎に例えば8ビットすなわち2
56階調でアナログデジタル変換し、基準データとして
メモリ25に記憶する。
合は、検査対象のプリント配線板1を上述の基準画像入
力と同様の方法でカラーカメラ22により撮像し、収集
した各色の画像データを画像処理部23でアナログデジ
タル変換し、検査対象画像データとして欠陥検出部24
に供給する。欠陥検出部24は、供給を受けた検査対象
画像データとメモリ25から読出した基準画像データと
を各色の1画素毎にレベル比較を行い、これら検査対象
画像データと基準画像データ相互間のレベル差が許容範
囲を大きく越えた場合や、許容範囲をわずかに越えた画
素が連続して発生し許容面積を越えた場合、欠陥として
検出する。
般的なソルダレジストインク及びマーキングインクを使
用した場合のプリント配線板表面状態とR,G,B各色
の反射光輝度との関係を示す表2を参照すると、No.
6,8に示すように銅箔パターン以外の部分のソルダレ
ジストの有無による輝度の差は小さい。また、No.
3,4に示すように、銅箔パターン上のソルダレジスト
の塗布されていない部分のマーキングの有無による輝度
の差は小さい。したがって、従来のプリント配線板検査
装置は、前述のように、R,G,B各色の画像データの
単純な2値化が不可能であり、そのため例えば256階
調ものデジタル値に変換する必要があるため、メモリや
画像処理装置の構成が複雑かつ大規模となり、高価格と
なる。
ト配線板及びその検査装置は、銅箔パターン以外の部分
のソルダレジストの有無による輝度の差が小さく、ま
た、銅箔パターン上のソルダレジストの非塗布部分のマ
ーキングの有無による輝度の差も小さいので、これらの
小さい輝度差の弁別のため、多階調のカラー画像データ
として処理する必要があり、メモリや画像処理装置の構
成が複雑かつ大規模となり、高価格化の要因となるとな
るという欠点があった。
準画像データとを比較し、欠陥条件を検出するため、膨
大な演算量が必要となり検査速度が遅いという欠点があ
った。
変色やソルダレジストインクの塗り厚の変化等による色
調の変化により、虚報発生や欠陥の見逃しが発生すると
いう欠点があった。
は、絶縁基板上に銅箔回路パターンを形成しこの銅箔回
路パターンの予め定めた半田付け対象部分以外の部分に
半田が付着しないように保護するソルダレジストインク
塗布処理とマーキングインクによる所定のマーキングが
印刷されたプリント配線板において、前記絶縁基板が予
め定めた波長帯の光である励起光の照射に応答して蛍光
を励起する蛍光励起剤を予め定めた配合率で混入した絶
縁材料を含み、前記ソルダレジストインクが予め定めた
配合率で混入し前記励起光の透過を遮断する遮光剤を含
み、前記マーキングインクが予め定めた配合率で混入し
た前記蛍光励起剤を含んで構成されている。
ト配線板に予め定めた第1の波長帯の第1の照射光を照
射する励起光源と、前記第1の照射光の照射に応答して
前記プリント配線板で励起された蛍光を選別して撮像し
第1の信号を出力する蛍光カメラと、前記プリント配線
板に第2の波長帯の第2の照射光を照射する照射光源
と、前記第2の照射光の照射に応答して前記プリント配
線板で反射した反射光を選別して撮像し第2の信号を出
力する反射光カメラと、検査基準用の第1のプリント配
線板の前記第1及び第2の信号の各々をそれぞれ予め定
めたしきい値で2値化して第1及び第2の基準データを
生成しこの第1及び第2の基準データと検査対象の第2
のプリント配線板の前記第1及び第2の信号の各々と比
較することにより欠陥を検出する画像処理手段とを備え
て構成されている。
(A)を参照すると、この図に示す本実施例のプリント
配線板1Aは、絶縁基板11上に形成した銅箔の回路パ
ターン12と、回路パターン12の半田付け対象外の部
分をおおうようにソルダレジストインクが塗布されたソ
ルダレジスト処理部13と、マーキングインクにより印
刷されたマーキング14とを含む。
のジアミノジフェニルメタンまたはオルソクレゾールノ
ボラックまたは3官能以上のエポキシ樹脂が配合されて
いる。
物質顔料を適量配合し、蛍光励起剤は配合していない。
絶縁基板11と同様の蛍光励起剤が適量に配合されてい
る。
と同様の一般的なソルダレジストインク及びマーキング
インクを使用した場合のプリント配線板表面状態と励起
蛍光輝度及び赤色反射光輝度との関係を示す表3を参照
すると、本実施例のプリント配線板は絶縁基板に蛍光励
起剤が混入されているので、No.6,8に示すように
銅箔パターン以外の部分のソルダレジストの有無による
輝度の差は大きい。また、マーキングインクに含まれる
蛍光励起剤によりNo.3,4に示すように、銅箔パタ
ーン上にソルダレジストの塗布されていない部分のマー
キングの有無による輝度の差は大きい。したがって、ソ
ルダレジストの欠落部分131のような欠陥が容易に検
出できる。
マーキングの外観を検査するプリント配線板検査装置を
構成の一部の斜視図を含むブロックで示す図1(B)を
参照すると、本実施例のプリント配線板検査装置は、図
1(A)のプリント配線板1Aを照射するための紫外線
領域の励起光を発生する励起光光源4と、励起光源4か
ら照射される励起光を所定の幅でプリント配線板1A上
をスキャニングさせるポリゴンミラー5と、6はプリン
ト配線板1Aと蛍光カメラ7との間に設けた蛍光のみを
通過させる蛍光フイルタ6と、励起光照射により発生し
た蛍光を受光し蛍光信号FSを出力する蛍光カメラ7
と、プリント配線板1Aに赤色光成分が多い光を照射す
る赤色光源8と、プリント配線板1Aと赤色光カメラ1
0との間に設けた赤色光のみを通過させる赤色フイルタ
9と、赤色照明によりプリント配線板1Aより反射した
赤色反射光を受光し赤色信号RSを出力する赤色光カメ
ラ10と、蛍光信号FS及び赤色信号RSを適切なしき
い値で2値化し比較法により欠陥を検出する画像処理部
3とを備える。
それぞれ予め定めたしきい値で2値化し2値化赤色デー
タRD,2値化蛍光データFDをそれぞれ出力する2値
化回路31,32と、データRD,FDの各々に対応の
基準画像データRR,RFを記憶するメモリ33と、信
号RD,FDの各々と基準画像データRR,RFの各々
とを比較し欠陥の有無を検出する比較回路34とを備え
る。
長が350〜650nmのレーザ光源を、赤色照明光源
8として赤色発光ダイオードをそれぞれ使用する。
いて説明すると、まず、基準画像入力のため所定の位置
に基準用のプリント配線板1Aをセットする。次に、励
起光光源4より励起光を照射しこれにより発生した蛍光
を蛍光フイルタ6により選別して蛍光カメラ7で受光し
蛍光信号FSを出力する。同時に赤色光源8より赤色光
を照射しこれによる赤色反射光を赤色フイルタ6により
選別して赤色光カメラ10で受光し赤色信号RSを出力
する。2値化回路31,32の各々はこれら信号RS,
FSの各々をそれぞれ2値化して2値化データRD,F
Dを発生し、これらの2値化データRD,FDの各々を
それぞれ赤色基準データRR,蛍光基準データRFの各
々としてメモリ33に格納する。
様にセットし、カメラ10,7の各々は同様に赤色信号
RS,蛍光信号FSを2値化回路31,32の各々にそ
れぞれ供給する。2値化回路31,32は、これら信号
RS,FSの各々をそれぞれ2値化して2値化データR
D,FDを発生し、比較回路34に供給する。比較回路
34は、これら被検査2値化データRD,FDとメモリ
33から読出した基準データRR,RFの各々とをそれ
ぞれ比較し相違点を欠陥として検出する。
ント配線板検査装置は、赤色反射光と蛍光とを併用する
ことにより、蛍光により従来判別が困難であったNo.
6,8に示すような銅箔パターン以外の部分のソルダレ
ジストの有無による輝度の差が大きくできることと、ま
た、No.3,4に示すように、銅箔パターン上にソル
ダレジストの塗布されていない部分のマーキングの有無
による輝度の差が大きくなることとにより、判別が容易
となり、さらに、赤色反射光によりNo.7,8に示す
ような銅箔パターン以外の部分のソルダレジストの塗布
されていない部分のマーキングの有無による輝度の差も
大きくできるので、2値化データを用いる単純な構成の
ものを用いても、それらの欠陥の検出能力が大幅に改善
できる。また、データ量が少ないので、検査処理を高速
化できる。
配線板は、絶縁基板とマーキングインクが蛍光励起剤を
ソルダレジストインクが遮光剤をそれぞれ含み、プリン
ト配線板検査装置は、蛍光カメラ及び赤色光カメラの両
方を備えることにより、輝度差が大きい画像データを収
集できるので、ソルダレジスト・マーキングの識別が容
易にできるという効果がある。
えばよいので検査処理を高速化できるとともに、メモリ
や画像処理装置の構成が簡単かつ小規模となり、低価格
化できるという効果がある。
変色やソルダレジストインクの塗り厚の変化等による色
調の変化による虚報発生や欠陥の見逃しも大幅に低減で
きるという効果がある。
及びプリント配線板検査装置の構成の一部の斜視図を含
むブロック図である。
成の一部の斜視図を含むブロック図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 絶縁基板上に銅箔回路パターンを形成し
この銅箔回路パターンの予め定めた半田付け対象部分以
外の部分に半田が付着しないように保護するソルダレジ
ストインク塗布処理とマーキングインクによる所定のマ
ーキングが印刷されたプリント配線板において、 前記絶縁基板が予め定めた波長帯の光である励起光の照
射に応答して蛍光を励起する蛍光励起剤を予め定めた配
合率で混入した絶縁材料を含み、 前記ソルダレジストインクが予め定めた配合率で混入し
前記励起光の透過を遮断する遮光剤を含み、 前記マーキングインクが予め定めた配合率で混入した前
記蛍光励起剤を含むことを特徴とするプリント配線板。 - 【請求項2】 前記蛍光励起剤がジアミノジフェニルメ
タンまたはオルソクレゾールノボラックまたは3官能以
上のエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項1記載
のプリント配線板。 - 【請求項3】 前記遮光剤が鉱物質顔料を含むことを特
徴とする請求項1記載のプリント配線板。 - 【請求項4】 プリント配線板に予め定めた第1の波長
帯の第1の照射光を照射する励起光源と、 前記第1の照射光の照射に応答して前記プリント配線板
で励起された蛍光を選別して撮像し第1の信号を出力す
る蛍光カメラと、 前記プリント配線板に第2の波長帯の第2の照射光を照
射する照射光源と、 前記第2の照射光の照射に応答して前記プリント配線板
で反射した反射光を選別して撮像し第2の信号を出力す
る反射光カメラと、 検査基準用の第1のプリント配線板の前記第1及び第2
の信号の各々をそれぞれ予め定めたしきい値で2値化し
て第1及び第2の基準データを生成しこの第1及び第2
の基準データと検査対象の第2のプリント配線板の前記
第1及び第2の信号の各々と比較することにより欠陥を
検出する画像処理手段とを備えることを特徴とする請求
項1記載のプリント配線板の検査用のプリント配線板検
査装置。 - 【請求項5】 前記画像処理手段が、前記第1及び第2
の信号の各々をそれぞれ予め定めたしきい値で2値化し
第1及び第2の2値化信号を出力する第1及び第2の2
値化回路と、 前記第1のプリント配線板の前記第1及び第2の2値化
信号の各々を前記第1及び第2の基準データとして格納
する記憶手段と、 前記記憶手段から読出した前記第1及び第2の基準デー
タの各々と供給を受けた前記第2のプリント配線板の前
記第1及び第2の信号対応の前記第1及び第2の2値化
信号の各々とを比較し前記欠陥を検出する比較手段とを
備えることを特徴とする請求項4記載のプリント配線板
検査装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JPH08181421A JPH08181421A (ja) | 1996-07-12 |
JP2587600B2 true JP2587600B2 (ja) | 1997-03-05 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP32266594A Expired - Fee Related JP2587600B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | プリント配線板及びプリント配線板検査装置 |
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- 1994-12-26 JP JP32266594A patent/JP2587600B2/ja not_active Expired - Fee Related
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