JPH05280952A - 光学式プリント基板検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、プリント配線基板の自動外観検査
装置において、良好な画像を得ることと共にコンパクト
な構成となる照明装置を提供する。 【構成】 プリント基板に対し垂直方向、及び斜め方向
より照明をあて、斜め方向の照明には、適切な出射光の
角度を得るためにプリズムを使用している。 【効果】 広い対象のプリント基板の高精度な検査に適
した照明手段を有する光学式プリント基板検査装置を提
供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント配線基板上に形
成されたパターンを画像処理によって検査する光学式プ
リント基板検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学式プリント基板検査装置は特
公昭６０−１７０４４号公報に記載のように基板の被検
査面に対して垂直方向から光線を照射する垂直照明と、
基板の被検査面に対して斜め方向から光線を照射する斜
方照明を備え、両光源からの合成光をイメージセンサ等
によって撮像し、画像処理手段によってパターン認識を
行い、基板の良否を判定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のプリント基板の
パターン検査装置では、斜方照明として光源からの光を
ファイバーによって集光し、端面から基板に対して照射
しているが、この方式では、２次元イメージセンサのよ
うな幅の狭いイメージセンサの場合には良いが、リニア
センサを用いて広い領域を一度に撮像するような場合に
は、照明される領域が限定されると言う問題があった。

【０００４】また、斜方照明として、広い領域を撮像で
きる照明手段、例えば光ファイバーによるライトガイド
を用いた場合には、垂直照明の部材と干渉しないよう
に、垂直照明の位置を斜方照明から十分離れた位置に置
く必要があり、この結果、照明全体の高さが高くなり、
撮像用レンズを検査対象であるプリント配線板に十分近
づけることができなくなり、高い分解能での検査ができ
ないと言う問題があった。

【０００５】本発明の目的は、上記欠点を除去し、広い
領域での画像検査に適した照明手段を有する光学式プリ
ント基板検査装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプリント基板のパターン検査装置では、プ
リント基板の被検査面に対しほぼ垂直方向から光を照射
する第１の照明手段と、被検査面に対し入射角の大きい
角度から光を照射する第２の照明手段とに加えさらに、
第２の照明手段よりもさらに入射角の大きい角度から光
を照射する照明手段であって出射面に光拡散処理が施さ
れた第３の照明手段を設け、第１の照明手段乃至第３の
照明手段によって被検査面から得られる反射光を撮像す
る撮像手段と、前記撮像手段で撮像された反射映像に基
づいて前記被検査面の配線パターンの欠陥を判定する判
定手段を設けた。

【０００７】

【作用】第１の照明手段からはプリント基板の被検査面
に対しほぼ垂直方向から光が照射される。第２の照明手
段と第３の照明手段から被検査面に対し広い入射角範囲
で照明光が照射される。また、各照明手段の出射面には
光拡散処理が施されているので３つの照明手段による照
明範囲は広く均一性を保持でき、３つの照明手段からの
光の反射光の合成光が撮像手段により撮像され、判定手
段により反射映像に基づいて被検査面の配線パターンの
欠陥が判定される。

【０００８】

【実施例】以下図に従い本発明の実施例を説明する。図
１は本発明の一実施例であるプリント基板のパターン検
査装置を示す図である。パターン検査装置は、検査対象
のプリント基板１に対して照明光を照射する為のライト
ガイド２，３，４と、ライトガイド２，３，４に照明光
を供給する光源５，６，７と、ライトガイド３，４の先
端に取り付けられたプリズム３１，４１と、ライトガイ
ド２からの光をプリント基板１に導くためのミラー８，
ハーフミラー９と、プリント基板１からの反射光を集光
するレンズ１１と、撮像装置１２と、パターン認識によ
りプリント基板１のパターンの欠陥を検出する画像処理
装置１３とを備える。遮光板１０はライトガイド２，
３，４およびプリズム３１，４１からの光が直接撮像装
置に入射するのを防止するためのものである。

【０００９】ライトガイド２、光源５、ミラー８、ハー
フミラー９はプリント基板１を垂直方向から照明するた
めの垂直落射照明を構成する。これに対し、ライトガイ
ド３とプリズム３１でプリント基板１を斜め方向から照
明するための第１の斜方射照明を構成する。ライトガイ
ド４とプリズム４１でプリント基板１を斜め方向から照
明するための第２の斜方射照明を構成する。第２の斜方
射照明は第１の斜方射照明に比べより斜め方向の低い角
度でプリント基板１を照明する。尚、図１では第１の斜
方射照明、第２の斜方射照明は図１のレンズ１１の光軸
に対して右側に描かれているが、実際には光軸に対して
対象な位置即ち図の左側にも同じものが配置されてい
る。

【００１０】ライトガイド２，３，４は光源５，６，７
から出た光を導くための光ファイバーの集合体である。

【００１１】垂直落射照明では、光源５からの光がライ
トガイド２によりミラー８に図示のように約５０度の角
度で入射する。この光はミラー８で反射され、ハーフミ
ラー９に入射する。ハーフミラー９はミラー８からの光
をプリント基板１に導くために水平に対して２０〜３０
度傾けて配置されている。ハーフミラー９からの光はプ
リント基板１で反射されハーフミラー９に戻る。この反
射光はハーフミラー９をそのまま通過しレンズ１１で集
光され撮像装置１２に導かれる。

【００１２】一方、第１の斜方射照明では、光源６から
の光がライトガイド３によりプリズム３１に導かれ、プ
リズム３１によって屈折しプリント基板１に入射する。

【００１３】第２の斜方射照明では、光源７からの光が
ライトガイド４によりプリズム４１に導かれ、プリズム
４１によって屈折し、拡散板４２で拡散されてプリント
基板１に入射する。

【００１４】第１の斜方射照明、第２の斜方射照明から
の光もプリント基板のパターン面で反射し、ハーフミラ
ー９を通過しレンズ１１で集光され撮像装置１２に導か
れる。

【００１５】したがって、撮像装置１２には垂直落射照
明、第１の斜方射照明、第２の斜方射照明からの合成光
が入射する事になる。

【００１６】プリント基板１の被検査面に対して低い角
度で照射される光は入射角９０度に近い方が、すなわ
ち、より斜めから入射した方がプリント基板に形成され
たスルーホール肩部のパターン情報の獲得領域が大きく
なる。一方、この場合には基材部からの反射光が増大
し、パターン部分との明確な区別がつきにくくなるため
に、他の照明光と光量のバランスをとる必要がある。す
なわち、パターン面からの反射光を多く得られる照明と
組合わせ、パターン部分と基材部分の明確な区別ができ
る光量の配分にする。パターン面からの反射光を多く得
られる照明としては、入射角が例えば、０度に近い方
が、すなわち、より垂直に近い角度で入射した方が、鏡
面に近いパターンの撮像に適しており、また銅箔表面に
研磨処理が施されている場合には、入射角は１５度前後
が適当である。

【００１７】本実施例では斜光照明を２つの異なる入射
角の照明に分けたので、第１の斜光照明からの光と第２
の斜光照明の合成光が撮像装置１２で撮像され、更に光
路を自由に選べるプリズムの採用により、プリント基板
面から撮像装置までの高さを低く抑えたまま広い範囲へ
斜方照明する事が可能となり、高い撮像分解能での検査
が可能となった。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、広い対象のプリント基
板の高精度な画像検査に適した照明手段を有する光学式
プリント基板検査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるプリント基板のパター
ン検査装置を示す図である。

【符号の説明】

１ プリント基板 ２，３，４ ライトガイド ５，６，７ 光源 ８ ミラー ９ ハーフミラー １０ 遮光板 １１ レンズ １２ 撮像装置 １３ 画像処理装置 ３１，４１ プリズム ４２ 拡散板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板の配線面からの反射光を検
   出することによって該プリント基板の配線パターンを検
   査する装置において、前記プリント基板の被検査面に対
   しほぼ垂直方向から光を照射する第１の照明手段と、前
   記被検査面に対し入射角の大きい角度から光を照射する
   第２の照明手段と、前記第２の照明手段よりもさらに入
   射角の大きい角度から光を照射する照明手段であって出
   射面に光拡散処理が施された第３の照明手段と、前記第
   １の照明手段乃至第３の照明手段によって上記被検査面
   から得られる反射光を撮像する撮像手段と、前記撮像手
   段で撮像された反射映像に基づいて前記被検査面の配線
   パターンの欠陥を判定する判定手段とを有することを特
   徴とするプリント基板のパターン検査装置。