JPH09250989A

JPH09250989A - プリント基板の検査装置

Info

Publication number: JPH09250989A
Application number: JP10067996A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kajiyama; 康一梶山
Original assignee: ADOMON SCI KK
Current assignee: ADOMON SCI KK
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】スレッショルドレベルのように欠陥の有無を
判定するための欠陥判定基準を、プリント基板表面の材
質、スルーホールに応じて独立して設定することによ
り、検査時間を短くしながら、プリント基板の全面にわ
たって欠陥の有無を精度良く判定できる検査装置を提供
する。【解決手段】プリント基板５からの反射光又は透過光
を受光するセンサー１と、センサー１からの検出信号を
記憶手段２のマスター信号と比較してプリント基板５の
欠陥の有無を判定する判定手段３とを備えると共に、さ
らに記憶手段２には、プリント基板５の表面の材質、ス
ルーホールに応じて分類された複数のマスターパターン
１１〜１４を記憶し、上記判定手段３の欠陥判定基準
を、マスターパターン１１〜１４ごとに独立して設定す
る設定手段４を備えた。複数のマスターパターン１１〜
１４は、正常なプリント基板５からの反射光又は透過光
を受光したセンサー１、１’の出力信号を、スライスレ
ベルに応じて分類して形成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＣＣＤリニアイ
メージセンサー等を用いて、ＰＣＢボードのようなプリ
ント基板における半田はみ出し等の欠陥の有無を光学
的、電気的に検査する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置では、予め正常なプ
リント基板からの反射光又は透過光に基づいてマスター
信号を得てこれを記憶しておき、検査対象であるプリン
ト基板からの反射光又は透過光をＣＣＤリニアイメージ
センサーで受光して得た波形信号を、上記から読み出し
たマスター信号と比較し、その差が所定のスレッショル
ドレベルを超えたときにプリント基板に欠陥があると判
定するようにしていた（例えば特開平６−１８４４２号
公報を参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常、プリント基板の
表面には、シルク印刷により文字等を現したシルク印刷
部、レジストにより被覆された配線部、下地、及び半田
が融着した半田部などのように異なる材質で形成された
部位に加えて、通孔であるスルーホールが混在してお
り、これら各部位からの反射光及び透過光の強度はまち
まちである。そのため、スレッショルドレベルを設定す
る場合、反射率が大で信号強度の強い半田部に合わせて
設定すると、反射率が小さく信号強度の弱いシルク印刷
部では判定が困難になるし、逆にシルク印刷部に合わせ
て設定すると、半田部では誤判定が出やすいことにな
る。そこで、スレッショルドレベルを適切な値に設定す
ると共に、何らかの方策をもって分解能を上げることが
考えられるが、そうすれば単位面積あたりの信号処理回
数が多くなって、検査時間が非常に長くなるという問題
が生じる。

【０００４】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、スレッショルド
レベルのように欠陥の有無を判定するための欠陥判定基
準を、プリント基板表面の材質、スルーホール等に応じ
て独立して設定することにより、検査時間を短くしなが
ら、プリント基板の全面にわたって欠陥の有無を精度良
く判定できる検査装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１のプリン
ト基板の検査装置は、図１に示すように、プリント基板
５からの反射光又は透過光を受光するセンサー１と、セ
ンサー１からの検出信号を記憶手段２のマスター信号と
比較してプリント基板５の欠陥の有無を判定する判定手
段３とを備えると共に、さらに記憶手段２には、プリン
ト基板５の表面の材質、スルーホールに応じて分類され
た複数のマスターパターン１１〜１４を記憶し、上記判
定手段３の欠陥判定基準を、マスターパターン１１〜１
４ごとに独立して設定する設定手段４を備えたことを特
徴としている。

【０００６】この検査装置では、プリント基板５からの
反射光又は透過光に応じてセンサー１から波形信号が出
力され、この検出波形信号が、記憶手段２から読み出さ
れた基準となるマスター信号と判定手段３で比較され、
プリント基板５の欠陥の有無が判定される。その場合、
設定手段４により、マスターパターン１１〜１４ごと
に、対応する材質等に最適の欠陥判定基準を設定してお
けば、材質、スルーホール等に応じて最適の欠陥判定基
準が適用され、欠陥の有無が精度良く判定される。また
分解能を上げることに較べて、検査時間が短い。

【０００７】また請求項２のプリント基板の検査装置
は、上記複数のマスターパターン１１〜１４が、正常な
プリント基板５からの反射光又は透過光を受光したセン
サー１、１’の出力信号を、スライスレベルに応じて分
類することにより形成したものであることを特徴として
いる。

【０００８】この検査装置では、プリント基板５の表面
の材質、スルーホール等に応じてセンサー１、１’から
の出力信号の大きさが変わるから、スライスレベルを変
えれば、１つの出力信号から複数のマスターパターン１
１〜１４が分類できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、この発明の具体的な実施形
態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図２
は、この発明の一実施形態の概略構成を示す図である。

【００１０】図２において、５は検査位置に載置された
プリント基板であって、検査ラインの搬入ステージから
ほぼ水平状態で搬送されており、検査終了後には次の搬
出ステージへ送り出されるようになっている。６は投光
器、１、１’はＣＣＤリニアイメージセンサーであっ
て、１はプリント基板５から正反射した反射光を受光
し、１’はプリント基板５から乱反射した反射光を受光
するものであり、これら投光器６及びセンサー１、１’
はプリント基板５の上下に各一対ずつ配置されており、
表裏両面を一挙に検査すると共に、反対側のセンサー１
でスルーホールからの透過光を受光するようになってい
る。上記投光器６は、例えば光源が水銀灯、照明系が反
射透過併用型であり、レンズは例えば結像系投影レンズ
である。

【００１１】上記センサー１、１’の出力信号はＣＣＤ
ドライバ７により増幅され、その出力信号は、フレーム
メモリ９に入力されている。このフレームメモリ９は、
記憶手段２を構成するものであって、検査基準となる正
常なプリント基板５からの反射光又は透過光に応じてセ
ンサー５から出力されたマスター信号を記憶するマスタ
ー信号記憶領域と、プリント基板５の表面の材質、スル
ーホールに応じて分類された複数のマスターパターンを
記憶しているマスターパターン記憶領域とを備えてい
る。上記複数のマスターパターンは、図３の左側に示す
ように、スルーホールイメージ１１、半田イメージ１
２、シルク印刷イメージ１３、レジストパターンイメー
ジ（配線部に対応）１４などの２値化イメージから構成
されている。１５はフレームメモリ９に接続された分類
装置であって、正常なプリント基板５からの反射光又は
透過光に応じてセンサー１、１’から出力された信号に
基づいて、上記複数のマスターパターン１１〜１４に２
値化イメージとして分類するものである。上記ＣＣＤド
ライバ７の検出出力信号、及びフレームメモリ９の出力
信号は、比較判定装置（判定手段に相当する）３に入力
されており、ここでセンサー１からの信号をフレームメ
モリ９のマスター信号やマスターパターン１１〜１４と
比較してプリント基板５の欠陥の有無を判定している。
その比較手法は、検査すべきプリント基板５においてセ
ンサー１で得られた検出波形信号を、上記から読み出し
たマスター信号と比較し、その差が所定のスレッショル
ドレベル（欠陥判定基準に相当する）を超えたときに当
該プリント基板５に欠陥があると判定するものである。

【００１２】上記比較判定装置３の判定結果の２値化信
号はメモリ１６に格納されると共に、入出力インタフェ
ース１７を介して逐次パソコン１８で読み出しながらデ
ータの演算処理を行い、カラーＣＲＴ１９により上記判
定結果とほぼ同時に、欠陥部位のマッピングを行って欠
陥Ｄ１〜Ｄ４のイメージを瞬時に知ることができるよう
にしている（図３の右側を参照）。またプリンタ２０に
より、上記判定結果等を出力可能にしている。上記スレ
ッショルドレベルＬは比較するマスターパターン１１〜
１４ごとに独立して設定することが可能であり、これは
キーボード２１からの入力により行う。従って、キーボ
ード２１、パソコン１８、及び入出力インタフェース１
７等により、判定手段３の欠陥判定基準を、比較するマ
スターパターン１１〜１４ごとに独立して設定する設定
手段４を構成している。上記スレッショルドレベルＬ
は、プリント基板５からの反射光及び透過光の強度の違
いに応じて設定する。すなわち、反射率が大で信号強度
の強い半田部では大きく設定し、反射率が小さく信号強
度の弱いシルク印刷部では小さく設定する。

【００１３】上記分類装置１５により複数のマスターパ
ターンを得る手順を、図４により説明する。プリント基
板５からの反射光及び透過光の強度は、表面の材質、ス
ルーホールに応じてまちまちである。この強度の違いを
正反射、乱反射に分けて序列化すると、正反射は半田部
が最も強く、シルク印刷部がこれに続く。また乱反射は
シルク印刷部が最も強く、以下、配線部、下地、半田部
と続く。従って、図４（ａ）に示すように、センサー１
の正反射出力信号に対し、高いスライスレベルＳｍを設
定すれば、半田部のマスターパターン１２を抽出でき、
これよりも低いスライスレベルＳｓを設定すれば、シル
ク印刷部のマスターパターン１３を抽出できる。一方、
図４（ｂ）に示すように、センサー１’の乱反射出力信
号に対し、高いスライスレベルＳｓ’を設定すれば、シ
ルク印刷部のマスターパターン１３を抽出でき、これよ
りも低いスライスレベルＳｒ’を設定すれば、配線部の
マスターパターン１４を抽出できる。なおスルーホール
は透過光により抽出する。そこで、検査に先だって正常
なプリント基板５を検査位置に載置し、このプリント基
板５からの反射光及び透過光により得られたセンサー
１、１’の出力信号を、上記フレームメモリ９のマスタ
ー信号記憶領域に記憶しておくと共に、これを分類装置
１５により読み出し、スライスレベルを変えて信号を抽
出すれば、複数のマスターパターン１１〜１４が得られ
るから、これをフレームメモリ９のマスターパターン記
憶領域に書き込めばよい。

【００１４】上記構成のプリント基板の検査装置では、
センサー１からの検出波形信号と予めマスター信号記憶
領域に記憶しているマスター信号との差が所定のスレッ
ショルドレベルを超えたときにプリント基板５に欠陥が
あると判定し、その場合に、マスターパターン１１〜１
４ごとに、対応する材質等に最適の欠陥判定基準を設定
したから、材質、スルーホールに応じて最適の欠陥判定
基準が適用され、欠陥の有無を精度良く判定することが
できる。また、分解能を上げる対処方法に較べれば、検
査時間が短くてすむ。

【００１５】

【発明の効果】以上のように請求項１のプリント基板の
検査装置では、マスターパターンごとに、対応する材質
等に最適の欠陥判定基準を設定しておけば、材質、スル
ーホール等に応じて最適の欠陥判定基準が適用されるの
で、検査時間を短くしながら、シルク印刷部、配線部、
下地、半田部、スルーホールなどが混在するプリント基
板の欠陥の有無を精度良く判定することができる。

【００１６】請求項２のようにすれば、材質等に応じた
マスターパターンを簡単且つ正確に形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の構成を示すブロック図である。

【図２】実施形態の概略構成を示す図である。

【図３】マスターパターン及び欠陥部位のマッピングを
示す説明図である。

【図４】正常なプリント基板からの信号波形にスライス
レベルを設定することを説明する図であって、（ａ）は
正反射、（ｂ）は乱反射の場合を示す。

【符号の説明】

１センサー２記憶手段３判定手段４設定手段５プリント基板１１スルーホールイメージ（マスターパターン）１２半田イメージ（マスターパターン）１３シルク印刷イメージ（マスターパターン）１４レジストパターンイメージ（マスターパターン）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント基板（５）からの反射光又は透
過光を受光するセンサー（１）と、センサー（１）から
の検出信号を記憶手段（２）のマスター信号と比較して
プリント基板（５）の欠陥の有無を判定する判定手段
（３）とを備えると共に、さらに記憶手段（２）には、
プリント基板（５）の表面の材質、スルーホール等に応
じて分類された複数のマスターパターン（１１〜１４）
を記憶し、上記判定手段（３）の欠陥判定基準を、マス
ターパターン（１１〜１４）ごとに独立して設定する設
定手段（４）を備えたことを特徴とするプリント基板の
検査装置。
【請求項２】複数のマスターパターン（１１〜１４）
が、正常なプリント基板（５）からの反射光又は透過光
を受光したセンサー（１）（１’）の出力信号を、スラ
イスレベルに応じて分類することにより形成したもので
あることを特徴とする請求項１のプリント基板の検査装
置。