JP5854531B2 - プリント基板の検査装置 - Google Patents
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Description
まず、機能ブロック図である図6における第一検査手段81では、緑色の拡散照明で取得された画像に基づいて、露出しているパッド71の領域を抽出し、その領域を収縮処理する。そして、そのパッド71の輪郭71aから所定の内側領域において、第一色光源3である赤色LED32からの明視野照明で検査する。具体的には、緑色の拡散照明である第二色画像に基づき、パッド71の輝度値に対応する所定の輝度幅の範囲内の画像を抽出し、その画像を数画素分収縮処理する。そして、赤色LED32による画像からその収縮領域の画像を抽出し、その領域内におけるRGB毎の輝度値ヒストグラムを生成する(図7a)。このとき、第一の閾値a1よりも低い輝度値を有する画素が所定数以上存在している場合や、第二の閾値a2よりも高い輝度値を有する画素が所定数以上存在している場合、傷71bや打痕71cなどが存在していると判断して、「不良」である旨を出力を行う。なお、ここでは、第一の閾値a1よりも低い輝度値の画素数や第二の閾値a2よりも高い輝度値の画素数によってパッド71の良否を判定するようにしているが、所定幅内の輝度値を有する部位を傷71bや打痕71cであると判断し、その長さや面積に応じて良否を判定するようにしてもよい。
次に、第二検査手段82では、パッド71の輪郭71aの形成状態を検査する。この輪郭71aの形成状態を検査する場合は、第一検査手段81と同様に、緑色の拡散照明による画像に基づいて、パッド71の輝度値に対応する所定の輝度幅内の画像を抽出する。そして、その抽出されたパッド71の領域について収縮と膨張処理を行い、その収縮領域と拡大領域で囲まれたリング状の緑色画像領域について、図8の上図に示すようなパッド71の収縮領域の外側法線方向を軸とする輝度ヒストグラムを生成する。なお、図8の上図において太い実線で示されたものがパッド71の輪郭71aを示している。そして、その輪郭71aを収縮された部分から半径方向に沿った画素における輝度ヒストグラムの変曲点が、基準データにおける輝度ヒストグラムの変曲点の位置からどれくらい離れているかによって輪郭71aの良否を判定する。すなわち、ヒストグラムの変曲点が基準データの変曲点の位置より所定値以上離れている場合は、突起や欠けが存在しているとして不良であると判断する。
また、第三検査手段83ではレジスト72の検査を行う。このレジスト72の検査を行う場合、第三色光源5である青色LEDの暗視野照明の画像に基づいて、パターン上レジスト72の領域と基材上レジスト72の領域を分離し、それぞれの領域を青色画像に基づいて検査する。この青色画像からパターン上レジスト72と基材上レジスト72とを分離する場合、取得された青色画像からパターン上レジスト72に対応する輝度幅の画像を抽出するとともに、基材上レジスト72に対応する輝度幅の画像を抽出する。このとき、カメラ下に配置した青色LEDを用いると、相対的に波長が短いのでレジスト72での屈折率が大きくなり、内部にほぼ垂直な方向で光が侵入する。そして、その垂直な光がパターンでほぼ垂直な方向に反射し、その光がカメラの方向に屈折するので、より光量の多い明るい画像を取得することができる。そして、この青色の光によるパターン上レジスト72の画像に基づいてレジスト下のパターン73の断線74やショートなどを検査する。この断線74やショートなどを検査する場合、検査領域における略同一輝度を有する領域をまとめるクラスタ処理を行い、その検査領域におけるクラスタ領域の数と基準画像におけるクラスタ領域の数とを比較することなどによって行う。このとき、検査領域に断線74が生じている場合は、図9に示すように、レジスト下のパターン73の輝度に対応するクラスタ領域(図9における「1」の領域)の個数が、基準画像におけるクラスタ領域の数よりも多くなるため、断線74を生じていると判断することができる。一方、検査領域にショートを生じている場合は、基材上レジスト72の輝度に対応するクラスタ領域が分断されるため、基材上レジスト色のクラスタ領域(図9における「0」の領域)が基準画像におけるクラスタ領域の数よりも多くなる。これによってショートを生じていると判断することができる。なお、ここでは、クラスタ処理によって断線74やショートの有無を判断するようにしているが、これ以外の方法で断線74やショートを判断するようにしてもよい。
また、この第三検査手段83では、さらに、第二色光源4である緑色の拡散照明によってもレジスト72の形成状態を検査できるようにしている。この第二色光源4である緑色画像によってレジスト72の形成状態を検査する場合、パターン73の部分を分離せずにレジスト72全体を検査する。これによって、青色画像で検査できなかったレジスト下パターン73の境界を含めたレジスト72全体での剥離や異物付着を検査することができるようになる。また、緑色画像は拡散照明であるために、表面の多少の凹凸の影響を受けず主として表面粗さによる反射による画像を取得することができ、レジスト下パターン73の有り無しやそのレジスト下パターン73の輪郭71a付近の凹凸の影響も受けにくい画像を取得することができる。そして、そのように取得された画像に基づいて、図7の所定の輝度値a3以下の輝度を有する画素がどれくらい存在するか、あるいは、所定の輝度値a4以上の輝度を有する画素がどれくらい存在するかによってインクの溜まりや欠けの有無を判断する。
2・・・照明装置
3・・・第一色光源
31・・・基板
32・・・赤色LED
4・・・第二色光源
41・・・傘
5・・・第三色光源
6・・・カメラ
7・・・プリント基板
71・・・パッド
71a・・・輪郭
71b・・・傷
71c・・・打痕
72・・・レジスト
73・・・パターン
74・・・断線
81・・・第一検査手段
82・・・第二検査手段
83・・・第三検査手段
9・・・記憶部
Claims (6)
- プリント基板に形成されたパッドやレジストの形成状態を検査するプリント基板の検査装置において、
カメラに対して明視野照明となる第一の角度に配置された第一色光源と、
蛍光灯による拡散照明である第二色光源と、
カメラに対して暗視野照明となる第三の角度に配置された第三色光源とを備え、
前記第一色光源から第三色光源までの光を用いてカメラでプリント基板の画像を撮影し、
前記第一色光源の画像を用いてパッド表面の傷の有無を検査する第一検査手段と、
前記拡散照明である第二色光源の画像を用いてパッド輪郭の形成状態を検査する第二検査手段と、
前記第三色光源の画像を用いてレジストの形成状態を検査する第三検査手段と、
を備えたことを特徴とするプリント基板の検査装置。 - 前記第三色光源が、プリント基板に対して斜め方向に設けられたカメラと鋭角となる方向に設けられるものである請求項1に記載のプリント基板の検査装置。
- 前記第一色光源が赤色LED光源であり、前記第二色光源が緑色光源もしくは青色光源であり、前記第三色光源が第二色光源とは異なる色の青色LED光源もしくは緑色LED光源である請求項1に記載のプリント基板の検査装置。
- 前記第三検査手段が、前記第二色光源の画像も用いてパターン領域を検査するようにしたものである請求項1から3いずれか1項に記載のプリント基板の検査装置。
- 前記第三色光源の画像を基準として、所定の輝度閾値を用いて基材上レジストとレジスト下パターンの領域を分離し、レジスト下パターンの領域を膨張処理して、その外側の基材上レジストの塗布状態を検査するようにした請求項1に記載のプリント基板の検査装置。
- 前記第三色光源の画像を基準として、所定の輝度閾値を用いて基材上レジストとレジスト下パターンの領域を分離し、レジスト下パターンの領域について断線やショートの有無を検査するようにした請求項1に記載のプリント基板の検査装置。
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