JPH0213837A - スルーホールやビアホール等のホール状態を検査する際の最適視野位置の決定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スルーホールやビアホール等のホール状態を
検査する際の最適視野位置の決定方法に係り、より詳細
には、スルーホール用のパンチ穴の詰まりゃ、スルーホ
ールへの充填印刷、とアホ−ル印刷後のホール状態を検
査するに際し、安定でしかも高速検査が可能と・なるス
ルーホールやビアホール等のホール状態を検査する際の
最適視野位置の決定方法に関する。

〔従来の技術〕。

従来、■スルーホール用パンチ穴の詰まりゃ、スルーホ
ールへの充填印刷後におけるスルーホール状態の検査、
■ビアホール印刷後におけるビアホール状態の検査は、
通常、次ぎのような方法によって行われている。すなわ
ち、 スルーホール、ビアホール検査に際して、検査のための
基準となるデータは、各視野の中心座標を基準点より演
算し、ホールに施している実物基準テープをカメラ等の
センサーで映し、その時の視野に入るホールの大きさや
個数等を前もって記憶させる方法を用いている。そして
、視野の境界部と連なるホールは、検査の際の不安定要
素となるので、その部分についてマスキングを施すよう
にしている。

なお、ビアホールとは、印刷積層基板は、グリーンシー
ト上に導体印刷を行った上に、絶縁印刷を行い、更に、
その上に導体印刷を行うというように、絶縁印刷を挟ん
で多重に印刷を行っているが、その絶縁印刷パターンを
挟む上下導体印刷パターンの導通を計るために設けてい
る多数の抜は穴をいう、そして、これらのビアホールが
正常でない場合には、配線の導通不良（ショート、断線
）が発生するので、その検査は必要不可欠とされている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した検査方法の場合、次ぎのような
問題がある。すなわち、 ■　検査のための不安定要素を排除するためのマスキン
グを、各視野毎にカメラで撮像した後に施す必要があり
、全ての視野にわたってこの処理が必要となるため、検
査速度が遅くなる。

■　視野内にホールがない場合の検査不要の情報や、検
査順序等の情報は、操作員による判断を多くの場合、必
要とするため、検査のために必要となる情報の事前人カ
ニ数が大きくなる。

すなわち、第１図に示すように、スルーホール、ビアホ
ール等のホールａの全体像における検査のための基準点
は、ＡＳＢの位置であり、従来の方法では、基準点Ａ、
Ｈの画点より検査範囲を求め、視野位置の決定を行う、
従って、第２図に示すように、視野す内と、その境界Ｃ
付近に分布するスルーホール、ビアホール等のホールａ
の重なりは、描像条件による再現性の精度と、ホール自
身の加工精度と、テープ伸縮の度合等により左右される
という問題を有している。

そこで、本発明者は、上述した点に鑑み、種々検討した
処、従来の）　基準テープを撮像するティーチング方式
では含まれる情報量が少ないということを究明すると共
に、これらのスルーホール、ビアホール等の加工データ
の設計時点へ遡り、設計データ（多くの場合、ＣＡＤの
ベクトルデータ）から直接、これらの情報を得ることが
好ましいことを解明した。

本発明は、上述した点に対処し、スルーホールやビアホ
ール等のホール状態を検査するに際し、その検査処理時
間を短縮すると共に、安定した検査を可能にしたスルー
ホールやビアホール等の状態を検査する際の最適視野位
置の決定方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そして、上記目的を達成するための手段としての本発明
のスルーホールやビアホール等の状態を検査する際の最
適視野位置の決定方法は、スルーホールやビアホール等
のホール状態を検査するに際し、ＣＡＤ等の設計データ
より、　該ホールの平面的な広がりにより、検査対象範
囲を求める検査対象範囲設定工程と、 検査対象範囲設定工程で得た検査対象範囲をカメラの視
野毎に分割を行う視野分割工程と、検査対象範囲と、分
割視野範囲とのバランスを考慮してカメラの視野の中心
位置を決定し、視野毎の座標をずらす視野座標設定工程
と、視野毎の境界と、ホールとの重なり状態を調べ、重
なりがある場合には、その重なりがなくなるように視野
の中心座標をずらす中心座標移動工程と、 視野毎のカメラの中心座標より最適検査順序を決定する
検査順序決定工程と、 最終的に決定した各視野毎の検査対象位置と、その中に
含むホール個数、大きさ等をデータベースとして構成す
るデータベース構築工程とを有し、各視野の境界とホー
ルとの重なりを回避するようにした構成よりなる。

また、視野座標設定工程において設定、または視野座標
設定工程および中心座標移動工程において設定あるいは
移動した視野毎に含むホールの個数を求め、該ホールが
ない場合には検査対象範囲から除外する検査対象範囲除
外工程を含む構成としてもよい。

ここで、本明細書におい士、ｒホールＪとは、ｒｌｃチ
ップにおけるスルーホール、ビアホールｊに限られるも
のでなく、例えば、各種の板体等における「ドリル孔ｊ
等を含む概念であり、また、「カメラＪとは各種の揚傷
用センサー等を含む概念である。

（作用〕 そして、本発明のスルーホールやビアホール等の状態を
検査する際の最適視野位置の決定方法によれば、ホール
状態を検査するに際し、ＣＡＤ等の設計データより、ホ
ールの平面的床がりを検出し、これにより設定した検査
範囲をカメラの視野によって分割すると共に、その視野
の座標を移動させ、かつ最適検査順序を決定することで
ホール状態を検出するのに最適な位置を決定できるよう
にしているので、マスキング処理等の直接、検査に必要
としない処理の時間短縮ができ、ティーチングにかかる
工数削減と、ティーチングを実施する装置が不要となり
、最適検査順序も示せるため、大幅な工数削減と安定な
検査ができるように作用する。また、検査に必要となる
光学系の倍率の決定や、撮像位置の再現精度、ホールの
加工機械精度等のシュミレーションとして利用し、光学
系、加工機械の検討用としても利用できるという作用を
奏する。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、本発明を具体化した実施例
について説明する。

ここに、第１〜１３図は、本発明の詳細な説明するため
の説明図であって、第１図は検査するためのスルーホー
ル、ビアホール等のホール全体像の平面図、第２図は視
野の境界付近におけるホールの模式図、第３図は基準分
割説明図、第４図は包含部分の突出状態の説明図、第５
図は視野境界と内外境界との説明図、第６図は両境界付
近のホール状態の説明図、第７図は視野のだぶりの説明
図、第８図は境界近傍におけるホール状態の説明図、第
９図は補正領域近傍におけるホール状態の説明図、第１
０図、第１１図はスルーホールについての検査結果を示
す説明図、第１２図、第１３図はビアホールについての
検査結果を示す説明図である。

本実施例は、スルーホールのホール状態を検査するに際
しての最適視野位置の決定方法であって、概略すると、
■情報抽出工程、■検査対象範囲設定工程、■視野分割
工程、■視野座標設定工程、■第一検査対象除外工程、
■中心座標移動工程、■第二検査対象除外工程、■検査
順序決定工程、■データベース構築工程の九工程により
構成されている。なお、本実施例においては、１３２ピ
ンのＰＧＡ　（ピングリッドアレイ）のスルーホール部
に使用したものを用いている。

−情報抽出工程− 本工程は、ＣＡＤ等の設計データからの必要情報を抽出
する工程である。すなわち、スルーホールの中心座標（
Ｘ座標、ｙ座標）と半径のベクトルデータよりなるデー
タ情報より、必要情報を抽出して、検査対象範囲を設定
するようにした工程である。

設計データからの抽出データの構造 −検査範囲設定工程− 本工程は、情報抽出工程で得たデータ情報よりスルーホ
ールのＸ座標、ｙ座標の最小値、最大値、設計の基準を
求め、検査範囲を設定する工程である。すなわち、ＣＡ
Ｄ等の設計データは、基準点に対するベクトルデータの
場合が多く、また前工程で抽出したデータは相対位置情
報として抽出されるので、これらのデータ全ての位置情
報よりＸ座標、ｙ座標の最小値（ＸＭＩＮ　、　ＹＮＩ
Ｎ　）　、最大値（ＸＭＡイ、Ｙ、、舅）、すなわち、
スルーホールａの中心位置の平面的法がりを検出し、こ
れにより設計の基準としての検査対象範囲を求めるよう
にしている。

一視野分割工程一 本工程は、カメラの視野より検査対象範囲内を一定の間
隔で分割していく工程である。これは、カメラの視野と
、検査対象範囲とが相違することに対処して該検査対象
範囲を分割することで、全ての検査対象範囲をカメラで
もって撮像できるようにしたことによる。そして、カメ
ラの視野の分割は、前工程で求めたＸ座標、ｙ座標の最
小値（Ｘｓｒｓ　＋　ＹＭＩＮ　）　、最大値（ＸＭＡ
や、　ＹＭＡＸ　）より第３図に示すように、視野す、
、ｂ、　　・・のように分割してゆく。すなわち、ＸＩ
ＩＡＸ　Ｉ！：Ｘ、４＋Ｈとの差と、Ｙ、ｌＡ、ＩとＹ
、、、との差を視野サイズで分割し、検査の対象範囲を
全て包含するように分割するようにし、この時に、カメ
ラの視野すの中心座標す、を記憶してゆくようにしてい
る。

−視野座標設定工程− 本工程は、カメラの視野の中心位置を決定し、視野毎の
座標をずらす工程である。これは、検査対象範囲と、分
割視野とのバランスを考慮したものである。そして、Ｘ
方向のバランスの合わせについて、第３図のＸ方向の分
割の最後の包含部ｄの拡大図である第４図を用いて説明
すると、前工程では、最後の部分のカメラの視野の中心
座標（Ｘｏ、Ｙｏ）が記憶されているので、Ｘ方向への
突出量ΔＸは、 Δｘ　＝　Ｘ　ｏ　＋　５ＩＹＡ　Ｘ　／　２　＋　Ｄ
ＡＢＵＲＩ量ＸＸＭ□ で求められる。また、同様にして、Ｘ方向への突出量Δ
ｙは、 Δｙ寓ｙｏ　＋５ＩＹＡＹ／２　＋ＤＡＢＵＲＩＩＦ−
Ｙに＾χ で求められる。ただし、５ＩＹＡＸ％５ＩＹＡＹはＸ方
向、Ｘ方向の分割量のサイズ、ＤＡＢＩＩＲＩ量ｘ、Ｄ
ＡＢＵＲＩｉｌｙは、隣接視野とのダブリサイズである
。

そして、基準点の分割スタート点は、座標（ＸＷＩＮ　
Ｉ　Ｙ１４１Ｎ　）よりスタートとしているので、視野
の中心位置を座標が（−Δｘ／２．−Δｙ／２）だけず
らせることによりバランスの良い検査視野が決定できる
。ｖＰに、−視野のみでの検査の際にも有効な手段であ
る。

一第一検査対処除外工程一 本工程は、視野毎のホールの個数を検出し、該ホールの
ない場合に該視野を検査対象範囲より除外する工程であ
る。これは、ホールの存在しない範囲を検査対象より予
め除外することを考慮したことによる。

しかし、カメラの視野には、損傷条件によって各種の位
置ずれ等の不安定要素が存在するため、これを考慮する
必要がある。従って、この不安定要素を包含した視野で
もって、検査対象範囲と検査対象除外範囲とするかを判
定することが必要となり、第５図を参照しながら説明す
ると、不安定要素包含範囲は第５図において、視野境界
の微小距離ｄｘ、ｄｙの範囲に形成される内項界ｅと外
項界ｆとの間に存在するので、画境界を考慮するように
している。

ここで、内項界ｅと外項界ｆの位置は、ｄｘ＝Ｒ＋ｘ ｄ７“Ｒ＋７ により計算する。なお、Ｒはスルーホール半径、ｘ、ｙ
は揚傷位置ずれ量とする。また、描像位置ずれには、ス
ルーホールの加工精度、テープの伸縮量等の位置ずれ不
安定要素をすべて包含するものとする。

そして、画境界ｅ、ｆ間にスルーホールａが存在し、内
項界ｅ中にスルーホールａがない場合には、検査必要視
野とし、また、画境界ｅ、ｆ間になく、かつ内項界ｅ中
にスルーホールａがない場合だけ検査対象から除外する
ようにしておく。

−中心座標移動工程− 本工程は、カメラの視野の中心座標を変動させる工程で
ある。これは、視野毎の境界とホールとに重なりがある
場合、ホール状態の検査の精度が低下するため、その重
なりをなくすように、その中心座標をずらすものである
。

ところで、前工程に説明したように、微小距離ｄｘ％ｄ
ｙより求めた内外境界とスルーホール中心との関係を調
べることでスルーホールが、両境界間に含むかどうかを
判定することでき、それにより、視野境界にスルーホー
ルが重なるかどうかの判断を行える。この場合、理論上
型なってなくても撮像時の再現時に位置ずれが生しる場
合や、テープの伸縮の影響による場合等もあり得るため
、微小距離ｄｘ、ｄｙに予め、これらの不安定要素を含
ませている。

従って、画境界にスルーホールを含む視野では、スルー
ホール状態の検査精度を向上させるために、その中心の
位置をずらせる必要がある。そして、その最大値はｄＬ
／２とすればよい、これは、第７図に示すように、隣接
する視野す、と視野ｂ２との間にだぶり１ｌｄＬが存在
し、隣接するそれぞれの視野す、　、ｂ、もどちらかの
方向に補正する必要があるためである。

そして、どちらの方向に補正するかは、通常、第８図に
示すようにスルーホールａと境界Ｃとの距離ΔＡ〜ΔＨ
により決定する。すなわち、一番近いスルーホールａを
境界Ｃ内に含むか、はずすかを最初の判定にしている。

また、視野の移動に伴う境界近傍のスルーホールとの位
置関係では、全てのスルーホールデータに対して演算を
行うことを避けるために、第９図において、視野境界位
置からｄＬ／２の範囲内外の近傍のスルーホールａのみ
のデータを一度抽出し、それらのデータに対して、視野
の移動を行いながら演算を施し、視野境界Ｃと重ならな
い位置を決定するようにしている。これにより、移動決
定の高速性を実現できる。

一第二検査対象除外工程一 本工程は、視野位置の移動後における視野内のスルーホ
ールの個数を検出し、該スルーホールが認められない場
合に、この視野について、検査対象より除外するための
工程である。これは、移動後において、各視野にスルー
ホールの検出ができない場合は、そのホール状態を検出
する必要性のないことを考慮したことによる。

なお、スルーホールの個数の検出は、第一検査対象除外
工程における場合と同様の処理を行うようにしている。

一検査順序決定工程一 本工程は、カメラの視野毎の中心座標より、ホール状態
検査の最適順序を決定する工程である。

すなわち、カメラの視野を考慮して検査対象範囲を分割
した分割視野についての検査順序として最も好ましい順
序を決定する工程である。

そして、その決定方法としては、視野毎のカメラの中心
座標より全ての視野に必要なＸ座標、ｙ座標のトータル
を求め、基本的には移動量の少ない方向への移動を優先
させ、その最適順序を求めるようにしている。

一データベース構築工程− 本工程は、各視野の検査対象位置、その中に含むスルー
ホールの個数、大きさ等をデータベースとして構築する
工程である。

すなわち、各視野毎に、Ｘ座標、ｙ座標、半径、スルー
ホールの個数についてデータベースを構築し、このデー
タベースを検査システムへ引き渡すことができるように
している。

データベース構造 そして、本実施例によって得た結果を、第１０図の図表
に示す、ここで、視野：８×９鶴、視野ダブり量：１鶴
、印刷精度（再現精度）：４０μ−１検査対象ニスルー
ホール、１３２ビンＰＧＡ、実線・破線エリアは、視野
境界とスルーホールが重なる視野を示している。

そして、本実施例による結果を、第１１図に示す従来の
方法によって視野分割して得た結果とを比較して説明す
ると、従来例の場合（すなわち、補正を施していない場
合）、基準黒人より基準点Ｂまでの検査対象範囲の全て
を視野分割して、それぞれについてを検査対象範囲とす
る必要があるのに対し、本実施例の場合、検査対象範囲
より予め、スルーホールが視野境界と重ならないように
設定・移動するようにしているので、１０個の視野分割
でもって検査対象範囲を設定できた。

従って、本実施例によれば、検査対象範囲を最小限のカ
メラの分割視野で検査すれば良いので、その検査速度を
迅速化できる等の利点を有するものである。

また、ビアホールのホール状態についても同様の方法で
もって、具体化した。なお、この場合は、前述実施例に
おける第一検査対象除外工程、第二検査対象除外工程と
を除いた構成でもって実施した。これは、ビアホールを
作成している絶縁印刷パターン自体の検査を行う必要の
あることを対処したことによる。そして、その結果を、
第１２図に示す、本実施例による操作を行わない従来手
法でもって視野分割して得た結果とを比較して説明する
と、同じ数の視野分割でもって、本実施例の場合は、「
視野境界とビアホールとが重なり、その箇所における検
査精度が低下するｊという問題がなく、精度の高いビア
ホール状態の検査を行・うことができるということをｉ
認した。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでなく
、本発明の要旨を変更しない範囲で変形実施できるもの
を含む。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなように、本発明のビアホールや
スルーホール等の印刷後における状態を検査する際の最
適視野位置の決定方法によれば、スルーホール用のパン
チ穴に詰まりゃ、スルーホールへの充填印刷後の状態を
検査するに際し、マスキング処理等の直接に検査に必要
としない処理の時間短縮と、ティーチングにかかる工数
削減と、ティーチングを実施する装置が不要となり、最
適検査順序も示せるため、大幅な工数削減と安定な検査
を提供できる。また、検査に必要となる光学系の倍率の
決定や、揚傷位置の再現精度、スルーホールの加工機械
精度等のシェミレーシツンとして利用し、光学系、加工
機械の検討用としても利用できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１〜１３図は、本発明の詳細な説明図であって、第１
図は検査するためのスルーホール、ビアホール等のホー
ル全体像の平面図、第２図は視野の境界付近におけるホ
ールの模式図、第３図は基準分割の説明図、第４図は包
含部分の突出状態の説明図、第５図は視野境界と内外境
界の説明図、第６図は両境界付近のホール状態の説明図
、第７図は視野のだぶりの説明図、第８図は境界近傍に
おけるホール状態の説明図、第９図は補正領域近傍にお
けるホール状態の説明図、第１０図、第１１図はスルー
ホールについての検査結果を示す説明図、第１２図、第
１３図はビアホールについての検査結果を示す説明図で
ある。 ａ・・・スルーホール（ホール）、ｂ、ｂ、。 ｂ、・・・視野、Ｃ・・・視野境界、ｄ・・・包含部分
、ｅ・・・内項界、ｆ・・・外境界特　許　出願人　　
鳴海製陶株式会社 代理人　弁理士　　吉　村　博　文 ｊ１１図 １準ζ 距２コ ｌ−””−”−−−５−１ ！　　　　　　　　　　１ 朝 ｊ１３図 竿５図 第６図 第１０図 、第１１図 −に　χ 第１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スルーホールやビアホール等のホール状態を検査
   するに際し、ＣＡＤ等の設計データより、該ホールの平
   面的な広がりにより、検査対象範囲を求める検査対象範
   囲設定工程と、 検査対象範囲設定工程で得た検査対象範囲をカメラの視
   野毎に分割を行う視野分割工程と、検査対象範囲と、分
   割視野範囲とのバランスを考慮してカメラの視野の中心
   位置を決定し、視野毎の座標をずらす視野座標設定工程
   と、 視野毎の境界と、ホールとの重なり状態を調べ、重なり
   がある場合には、その重なりがなくなるように視野の中
   心座標をずらす中心座標移動工程と、 視野毎のカメラの中心座標より最適検査順序を決定する
   検査順序決定工程と、 最終的に決定した各視野毎の検査対象位置と、その中に
   含むホール個数、大きさ等をデータベースとして構成す
   るデータベース構築工程 とを有し、各視野の境界とホールとの重なりを回避する
   ようにしたことを特徴とするスルーホールやビアホール
   等のホール状態を検査する際の最適視野位置の決定方法
   。
2. （２）視野座標設定工程において設定、または視野座標
   設定工程および中心座標移動工程において設定あるいは
   移動した視野毎に含むホールの個数を求め、該ホールが
   ない場合には検査対象範囲から除外する検査対象範囲除
   外工程を有する請求項１に記載のスルーホールやビアホ
   ール等のホール状態を検査する際の最適視野位置の決定
   方法。