JPS62245388A - Apparatus and method for identifying or recognizing known/unknown part including defect by automatic inspection of object - Google Patents

Apparatus and method for identifying or recognizing known/unknown part including defect by automatic inspection of object

Info

Publication number
JPS62245388A
JPS62245388A JP61083979A JP8397986A JPS62245388A JP S62245388 A JPS62245388 A JP S62245388A JP 61083979 A JP61083979 A JP 61083979A JP 8397986 A JP8397986 A JP 8397986A JP S62245388 A JPS62245388 A JP S62245388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit board
image
digital signal
signal information
stored
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61083979A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ロバート・ビショツプ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BERUTORONIKUSU Inc
Original Assignee
BERUTORONIKUSU Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BERUTORONIKUSU Inc filed Critical BERUTORONIKUSU Inc
Priority to JP61083979A priority Critical patent/JPS62245388A/en
Publication of JPS62245388A publication Critical patent/JPS62245388A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、物体の検査でその既知/未知部分の識別、パ
ターン認識、欠陥の識別等を自動的に実時間(リアルタ
イム)で高速に実施する方法および装置の改良に関する
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is capable of automatically and rapidly performing real-time (real-time) identification of known/unknown parts, pattern recognition, defect identification, etc. during inspection of objects. The present invention relates to improvements in methods and devices.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

これ等の問題点に対する最も新しい適切な方法は、19
83年3月21日付の、本川願人ベルトロニクス・イン
コーボレーテソドの提出による米国特許出願第4772
64号「物体の検査で欠陥等を含めその既知/未知部分
の識別又は認識を実時間で高速に実施する方法および装
置」に記載されている。この出願の方法に含まれる基礎
的な工程を以下に概説すると、この方法は例えばプリン
ト回路板およびこれに関連する応用(前記米国出願に記
載)に適用されているような先行技術およびその他によ
る欠陥検査方法などとは異なっている。プリント回路板
等に対する適用は、監視すべき各画像特性の映像を記憶
することを含むプレプログラミングおよびソフトウェア
プログラミングの必要性、又は、最低導線幅といった基
準および同様の基準の事前計算又はプログラミングを所
望に応じて含めた細密マスクの使用等を不要にするため
に行われている。
The most recent and appropriate approach to these problems is 19
U.S. Patent Application No. 4772, filed March 21, 1983, by Yasuhito Motokawa, Bertronics Inc.
No. 64, ``Method and apparatus for rapidly identifying or recognizing known/unknown parts, including defects, etc. of an object during inspection in real time''. The basic steps involved in the method of this application are outlined below, and the method does not address deficiencies in the prior art and others as applied, for example, to printed circuit boards and related applications (as described in the aforementioned U.S. application). This is different from the testing method. Applications to printed circuit boards, etc. may require pre-programming and software programming, including storing images of each image characteristic to be monitored, or the desire to pre-compute or program standards such as minimum conductor width and similar criteria. This is done to eliminate the need for the use of detailed masks, etc.

上記米国出願による方法、および本出願の好ましい改良
適用例は、この装置が「優良な」物体例えば標準プリン
ト回路板のような所望とする形状を「学習コすること(
「優良」目標を実際に走査するか、CAD/CAM 、
又は他の信号入力により)、そして後に物体を実時間走
査している間にその物体の「優良」物体からの変位を認
識することに関している。これについて概略を述べれば
、このような物体又はその一部の映像を十分に異ならせ
た倍率で示す信号が、一定視野(liOV)処理装置に
送られるが、その処理装置の各々は各倍率に対応しまた
それぞれ固有のメモリをもっている。映像の形態は、映
像信号を各々のメモリに記憶させることにより学習され
る。検査すべき物体は走査され、その映像を上記の十分
に異なる倍率で表示する信号が、対応する処理装置に送
られる。記憶された信号は最新の信号と比較され、事前
に学習されていない形態について判断が下され、かくし
て欠陥が示される。
A preferred and improved application of the method according to the above-mentioned US application, and of the present application, is that the device "learns" the desired shape of a "good" object, such as a standard printed circuit board.
Either physically scan the “good” target or use CAD/CAM,
or by other signal inputs), and later on recognizing the displacement of the object from the "good" object while scanning the object in real time. Briefly, signals representing images of such objects or parts thereof at sufficiently different magnifications are sent to constant field-of-view (liOV) processing units, each of which has an image at each magnification. Each has its own memory. The image format is learned by storing the image signal in each memory. The object to be inspected is scanned and signals displaying the image at the sufficiently different magnifications mentioned above are sent to the corresponding processing device. The stored signal is compared with the most recent signal and a decision is made about the non-previously learned configurations, thus indicating defects.

倍率は最小であるが最高の分解能をもつ映像に対応する
記憶部に信号を供給し、異なる倍率用の映像の種々の部
分を抜き出し、これを前記一定視野を構成する副素子へ
と量子化することにより、十分に異なった倍率での表示
が行われる。
Supplying a signal to a storage unit corresponding to the image with the lowest magnification but the highest resolution, extracting various parts of the image for different magnifications and quantizing them into sub-elements constituting the constant field of view. This allows display at sufficiently different magnifications.

学習されていない形状により過誤を識別するための倍率
に対応する分解能と比較して、信号映像の倍率変化によ
る擾乱も又好ましい程度に小さい。
Compared to the resolution corresponding to the magnification for identifying errors due to unlearned shapes, the disturbance due to magnification changes in the signal image is also preferably small.

例えば、プリント回路板その他の同様なデバイス上の導
電パッドと導線の間にある破損個所を突き止める検査を
行う場合をとりあげる。先ず破損個所を発見するまで、
高倍率での回路板の走査を実施する。発見したら倍率を
下げ、導電パッドが破損個所を取り巻いた形であるかど
うかを判断する。この作業を行うには、検査で成るパタ
ーンを識別するために物体の同一領域について異なった
倍率で得たパターン情報に相関性をもたせる。一方、問
題のパターンが最低倍率の対物レンズで与えられるFO
Vよりも大きいような他の場合には、物体識別のために
隣接した視野を観察し、各視野のパターン情報を組み合
わせる作業が検査に含まれてくる。
For example, an inspection may be performed to locate damage between conductive pads and conductive wires on a printed circuit board or other similar device. First, until you find the damaged part,
Perform a scan of the circuit board at high magnification. Once discovered, lower the magnification and determine if the conductive pad is surrounding the damaged area. To accomplish this task, pattern information obtained at different magnifications for the same area of the object is correlated in order to identify the pattern of the inspection. On the other hand, the FO where the pattern in question is given by the objective lens with the lowest magnification
In other cases, such as larger than V, the test involves observing adjacent fields of view and combining pattern information from each field for object identification.

考慮すべき操作には二つの範鴫がある。映像習得のため
の操作と、映像認識のための操作がこれである。映像習
得の過程に入る項目は、■、動物体映像を1又は2以上
の倍率で得ること。
There are two categories of operations to consider. These include operations for learning images and operations for recognizing images. Items that go into the process of visual acquisition are ■: Obtaining animal body images at a magnification of 1 or 2 or more.

2、最少数の必要光度レベルを使用して上記映像を構成
すること。(銅製導体のプリント回路板の検査では、検
査は金属被覆の有無だけに関し、銅の反射能の僅かなば
らつきは問題外である。従って関連する光度のレベル数
を限定して認識工程を容易化することが可能である。)
および、 3、 各映像を倍率ごとにN2個の個別の受信要素に分
解すること。
2. Construct the image using the minimum number of required light intensity levels. (In the inspection of printed circuit boards with copper conductors, the inspection is concerned only with the presence or absence of metallization, and small variations in the reflectivity of the copper are out of the question. Therefore, the number of luminous intensity levels involved is limited to facilitate the recognition process. (It is possible to do so.)
and 3. decomposing each video into N2 individual receive elements for each magnification.

映像認識の過程では、関連パターンの位置決めのため、
任意数の下記操作の組み合わせを実施する。
In the process of image recognition, in order to locate related patterns,
Perform any number of combinations of the operations below.

1、 各視野で各倍率ごとにNt個の要素を別個に検査
して、各視野の範囲内で問題となるパターンを検索する
こと。
1. Examining Nt elements separately for each magnification in each field of view to search for patterns of interest within each field of view.

2、 異なる倍率で発生させた物体の同一領域のパター
ンを相互に関係づけること。
2. Correlate patterns in the same area of objects generated at different magnifications.

3、単一な倍率で隣り合った視野から発生させたパター
ン情報を組み合わせること、および4、 上記3.の認
識を各種の異なった倍率で実施し、得られたパターン情
報を相互に関係づけること。
3. combining pattern information generated from adjacent fields of view at a single magnification; and 4. above 3. recognition at various different magnifications and correlate the obtained pattern information.

機械および電子機器のシミュレーション又は実運転にこ
の種の検査思想を適用するに当たっては、前記の米国出
願中で開示したように、まず第1段階(a)として実施
することは、種々異なった倍率に於けるFOVをシミュ
レートするための高分解能大視野(HRLF)映像メモ
リを生成させることである。この視野の領域の範囲は低
倍率の対物レンズと同等であるが、より高倍率の分解能
を有する。視野の大きさは、問題としようとするパター
ンの最大のもの1個を記憶するように選定する。プリン
ト回路板(カード)の場合、この大きさは通常は、1偏
手乃至は2個のパッドの記憶に充分な視野寸法に相当す
る。若し総てのパターンを記憶しようとすると、適度な
寸法のHRLF映像の場合でさえ、天文学的に多数のメ
モリ容量が必要になるであろうことは興味深い。例えば
、IIRLF映像が僅かに32 X 32個のビクセル
を含むものとし、各ビクセルが単一な2進法ビツトで表
現されるものとしても、全部で232・lO’5’個の
メモリ位置が必要となる。このメモリに対する必要条件
を除去し、しかも所望の作業を完成するには、上記検査
技術に従って、(b)所望の倍率を代表するFOVを選
定し、(C)各povをNXN個の要素に分割し、(d
l各要素中でのビクセルの平均光度値に等しいように各
要素の光度値を設定し、(e)パターンを表示するのに
必要な光度レベルの最少数へと各要素の光度値を量子化
し、そして(n it量子化た要素値を認識メモリ装置
用のアドレスとして使用し、且つパターンに関する情報
を指定アドレス位置に記憶させる。若し各要素がb個の
ビットに量子化され、全要素数がN2個であるとすれば
、認識記憶装置は2bn個の位置を有するようになる。
When applying this type of inspection concept to the simulation or actual operation of mechanical and electronic equipment, the first step (a), as disclosed in the above-mentioned U.S. application, is to perform various magnifications. The purpose of this invention is to generate a high resolution large field of view (HRLF) video memory for simulating a FOV in a field of view. The range of this field of view is comparable to that of a low-magnification objective, but with higher magnification resolution. The size of the field of view is selected so as to memorize the largest single pattern of interest. For printed circuit boards (cards), this size typically corresponds to a field of view that is sufficient to store one or two pads. It is interesting to note that even for a moderately sized HRLF image, an astronomically large amount of memory capacity would be required if all patterns were to be stored. For example, even if an IIRLF video contains only 32 x 32 pixels, and each pixel is represented by a single binary bit, a total of 232.lO'5' memory locations are required. Become. To eliminate this memory requirement and still accomplish the desired task, following the inspection technique described above, (b) select a FOV representative of the desired magnification, and (c) divide each pov into NXN elements. (d
l setting the luminosity value of each element to be equal to the average luminosity value of the pixels in each element; (e) quantizing the luminosity value of each element to the minimum number of luminosity levels needed to display the pattern; , and (nit) Use the quantized element value as the address for the recognition memory device and store information about the pattern at the specified address location. If each element is quantized to b bits and the total number of elements is If there are N2 locations, then the recognition store will have 2bn locations.

ステップ(g)として、各FOVごとに独立した認識用
記憶装置を使用する。プリント回路板を検査するには、
各要素を2つの光度レベルに量子化して、要素中の金属
の有無を表示させる。これがb=1に該当する。b−1
に対して次の表には、2N”個のパターンを記憶するの
に必要な64に個の記憶チップ数をN2の関数として列
挙している。
As step (g), an independent recognition storage is used for each FOV. To inspect printed circuit boards,
Each element is quantized into two luminosity levels to indicate the presence or absence of metal in the element. This corresponds to b=1. b-1
In contrast, the following table lists the number of 64 memory chips required to store 2N'' patterns as a function of N2.

要素数(N2)  可能パターン数(2N964にメモ
リの数3”      5.12 X 10”    
    14”      6.55 X 10”  
      15”      3.35 X 10”
       5126”      6.87 X 
10”      1.048.576〔発明の目的〕 初めて新しい物体を学習するには、上記の全操作を実施
し、6N”個のビットで構成される独特な要素のパター
ン(1’OE)を各NOVごとに発生させる。各POE
は特定のFOV用の認識メモリのアドレス線に印加され
る。アクセスした各アドレス番地ごとに識別符号を記入
し、メモリに対し、このパターンは既に見たことを知ら
せる。
Number of elements (N2) Number of possible patterns (2N964 and number of memories 3" 5.12 x 10"
14” 6.55 x 10”
15" 3.35 x 10"
5126” 6.87
10" 1.048.576 [Objective of the Invention] To learn a new object for the first time, perform all the above operations and create a pattern of unique elements (1'OE) each consisting of 6N" bits. Generate every NOV. Each POE
is applied to the address lines of the recognition memory for a particular FOV. An identification code is written for each address accessed, which tells the memory that this pattern has already been seen.

検査モードでは、物体を走査し、上記の操作の(a)か
ら(g)までを実施する。各FOV用の各々のアクセス
した記憶番地の内容を読み出して、当該パターンは以前
に見たか否かを判定する。物体のある領域内に未だ見た
ことのないパターンが相当多数存在する場合は、その領
域は異物とみなされる。このような異物は上記で例に挙
げたプリント回路板(カード)の検査を実施する場合、
通常は欠陥となる。
In inspection mode, the object is scanned and operations (a) to (g) above are performed. The contents of each accessed memory address for each FOV is read to determine whether the pattern has been seen before. If a certain region of an object contains a considerable number of patterns that have not been seen before, that region is considered to be a foreign object. Such foreign substances can be detected when inspecting the printed circuit board (card) mentioned above.
Usually a defect.

ところが、プリント回路板の上にある導体の形や大きさ
の、基準型又は標準型、即ち「優良」なプリント回路板
等の上の導体のそれとのある限度内での変位であれば、
全く支障がない場合もある。ということは、学習した形
や寸法と差があったとしても欠陥品表示の合図をすべき
ではない。例えば、学習した形より薄いく又は厚い)変
化型は、それが後述するCAD/CAMデータのような
アートワークからの所定公差以内にあれば受け入れ可能
であるし、またプリント回路板(より一般的には、その
他の種類の物体)をエツチングするについても受け入れ
可能である。
However, if the shape and size of the conductor on the printed circuit board differs within certain limits from that of the conductor on the standard or standard type, i.e., "good" printed circuit board, etc.
Sometimes there is no problem at all. This means that even if there is a difference in shape or size from what you have learned, you should not signal that the product is defective. For example, a variation (thinner or thicker than the learned shape) may be acceptable if it is within a certain tolerance from artwork, such as CAD/CAM data, discussed below, or a printed circuit board (more commonly However, etching other types of objects is also acceptable.

このように支障のない形と寸法の公差即ち許される変動
を自動的に機械に教えこむ電子的な柔軟性を与えるにつ
いて改良を行い、アートワークの欠陥検知の改良及びそ
の登録を行うことを可能にするのが、本発明の主たる目
的である。
These improvements provide electronic flexibility to automatically teach the machine safe shape and dimensional tolerances, i.e. allowed variations, allowing for improved detection and registration of defects in artwork. It is the main purpose of the present invention to achieve this.

従って、本発明の目的は、他のシステムに於いて従来ま
で規定されてきたような制限には従わずに、パターン認
識、欠陥検知、およびこれらに関連した問題点を解決す
るについて、基準即ち「優良」規格物体から学習したパ
ターンの形および/又は寸法に関する所定の限度以内の
変動又は変位を許容する柔軟性の向上した普遍的な方法
を提供するような、物体の自動的実時間高速検査用の新
規な改良方法および改良装置を提供することである。
It is therefore an object of the present invention to set standards for pattern recognition, defect detection, and solving problems associated therewith, without following the limitations hitherto defined in other systems. For automated, real-time, high-speed inspection of objects, providing a universal method with increased flexibility to tolerate variations or displacements within predetermined limits in the shape and/or dimensions of patterns learned from "good" standard objects. An object of the present invention is to provide a new improved method and improved device.

本発明の更なる目的は、前記米国出願に述べた検査思想
と技術の下に作動しうる新しい高速自動認識、識別方法
および装置を、導電性パッドの孔を介して受け入れ可能
なプリント回路板、および整合又は整列の許容公差−こ
れらに限定はされないが−を含む、物体の形B識別能力
およびその他の作動能力といった追加的な改良点と共に
提供することである。
A further object of the present invention is to provide a new high speed automatic recognition and identification method and apparatus operable under the inspection philosophy and techniques described in the above-mentioned US application for printed circuit boards receivable through the holes in the conductive pads. and alignment or alignment tolerances, including but not limited to, along with additional improvements such as object shape B discrimination capabilities and other actuation capabilities.

更に追加の目的として、より活用、利用範囲の広い新規
な方法、装置を提供することがある。
An additional objective is to provide new methods and devices that are more versatile and have a wider range of uses.

さらに他の目的については、以下に説明され、特に特許
請求の範囲でより詳しく説明されている。
Further objects are described below and more particularly in the claims.

〔目的解決のための手段〕[Means for solving the purpose]

要約すると、プリント回路板およびこれに類似した装置
に適用するという重要な側面から見て、本発明の内容を
構成するのは、回路板の検査中に監視すべき形態を示す
デジタル信号情報が記憶されている、回路板の導体の形
を検査する方法である。この方法を構成するのは、学習
すべき所望所定の物体の形態の映像を示すデジタル信号
情報を記憶すること;導線、結合部、パターンおよびパ
ッド、およびパッド中の許容可能な孔および孔の位置の
変位などの物体の形態において、受容可能な寸法又は大
きさの少なくとも1つを事前に設定すること;記憶され
ているデジタル信号情報を修正して、受け入れ可能な変
位までを含めた上記物体の学習されるべき形態の架空映
像を生成すること;上記架空の記憶映像を示す修正した
デジタル信号情報を記憶すること;および、後に回路板
を検査するに当たり上記架空の記憶映像中の許容しうる
欠陥の認識に応答して、上記の許容できる変位を許容欠
陥として無視すること、である、別の側面によれば、座
標位置の変位を比較することにより、整合又は整列をチ
ェックすることが可能である。本発明のその他の特色お
よび最適モードの実施例を、好ましい装置および構造細
目を含めて以下に説明する。
In summary, from an important aspect of its application to printed circuit boards and similar devices, the subject matter of the present invention consists in storing digital signal information indicating the morphology to be monitored during inspection of the circuit board. This is a method of inspecting the shape of conductors on a circuit board. The method comprises storing digital signal information representing images of the desired predetermined object configuration to be learned; conductors, connections, patterns and pads, and acceptable holes and hole locations in the pads; presetting at least one acceptable dimension or size in the form of an object, such as the displacement of the object; generating a fictitious image of the form to be learned; storing modified digital signal information representative of the fictitious memory image; and detecting tolerable defects in the fictitious memory image for later inspection of the circuit board. According to another aspect, it is possible to check the alignment or alignment by comparing the displacements of the coordinate positions. be. Other features and best mode embodiments of the invention, including preferred apparatus and construction details, are described below.

第1図について考えると、システムは前記米国出願に述
べられたように、物体pcn <プリント回路板(Pr
inted C1rcuit Board)の省略文字
)の問題となる領域、区域をCCDイメージヤ(電荷結
合素子画像センサー)で光学走査するように示しである
。走査信号を実時間にデジタル化することは、アナログ
−デジタル変換器A/Dを作動させて行われ、光学的走
査線に対応する一連の連続デジタル信号を生成する。C
CDのデジタル化された信号は次に2次元バッファメモ
リIに転送され、次いで摺動窓メモリSWMに送られて
、大視野の高分解能映像が作成される。この技術により
分解能を高倍率対物レンズにより得られる分解能と同等
に引き上げることが可能になる一方、FOVは低倍率対
物レンズにより得られるFOVと同等又はそれ以上であ
る。更に物体PCBをCCDの軸に垂直な面(×−Y座
標で水平に表示)で移動させ、且つ物体がCCDの要素
の1個分の距離、例えば約0.0127mm (200
0分の1インチ)はどの距離を移動するごとにCCDを
読み出し、バッファメモリIIM中に読み込むことによ
り、物体の不鮮明さは完全に除去することが可能である
。特に、CCDのアナログ信号出力は、A/D変換器(
恐らくは従来型のサンプリングピクセル量子化装置の膨
軟のもの)によりデジタル形に変換された後、バッファ
メモリBM (各々の長さがCCDの要素の数に等しい
一連のシフトレジスタに形成可能)中に移送される。各
シフトレジスタのデジタル出力は次のレジスタの入力お
よび摺動窓メモリSWMの1つの列に結合されるが、こ
れにより窓メモリSWHに現れる映像は、倍率レンズを
物体全体にわたって移動させた場合に見られる通りのも
のになる。このことは、それぞれ高倍率と低倍率に対応
して窓メモリSWM中に見られるFOVSおよびFOV
L (後述)によって、ブロックSWM内に概略的に示
されている。
Considering FIG. 1, the system is constructed as described in the above-mentioned U.S. application, where objects pcn < printed circuit board (Pr
The area of interest (abbreviation for C1rcuit Board) is shown to be optically scanned with a CCD imager (charge-coupled device image sensor). Real-time digitization of the scan signal is accomplished by operating an analog-to-digital converter A/D to produce a series of continuous digital signals corresponding to the optical scan line. C
The digitized signal of the CD is then transferred to a two-dimensional buffer memory I, and then to a sliding window memory SWM to create a high-resolution image with a large field of view. This technique makes it possible to increase the resolution to be comparable to that obtained with a high magnification objective, while the FOV is equal to or greater than that obtained with a low magnification objective. Furthermore, the object PCB is moved in a plane perpendicular to the axis of the CCD (displayed horizontally by
By reading the CCD every time the object moves (1/0 inch) and reading it into the buffer memory IIM, it is possible to completely eliminate the blurring of the object. In particular, the analog signal output of the CCD is processed by an A/D converter (
After being converted to digital form by a conventional sampling pixel quantizer (perhaps a flexible version of the sampling pixel quantizer), it is stored in a buffer memory BM (which can be formed into a series of shift registers, each with a length equal to the number of elements of the CCD). be transported. The digital output of each shift register is coupled to the input of the next register and to one column of the sliding window memory SWM, so that the image appearing in the window memory SWH is visible when the magnification lens is moved across the object. Be what you are. This means that the FOVS and FOV seen in the window memory SWM correspond to high and low magnifications, respectively.
Illustrated schematically in block SWM by L (described below).

第1図に示すシステムに組み込まれる光学的形態は極め
て融通性に冨んでいる。CCD上に再生される目標物の
映像寸法は、CCDレンズL1および物体たるPCB 
(プリント回路板)の間の相対的な位置を移動させるだ
けで倍率を増加又は減少(例えば光学レンズLlを使用
して173倍から3倍まで、映像レンズを使用して2倍
からlθ倍又1/2倍から1/10倍まで)させること
ができる。
The optical configuration that can be incorporated into the system shown in FIG. 1 is extremely flexible. The image size of the target reproduced on the CCD is determined by the CCD lens L1 and the object PCB.
Increase or decrease the magnification (e.g. from 173x to 3x using an optical lens Ll, from 2x to lθx using a video lens or from (from 1/2 times to 1/10 times).

CCDは相対的に非常に長く (例えばレチコン(Re
ticon)のCCD装置では1728ピクセル、フェ
アチャイルド(Fairchild)の装置では200
0ピクセル)、且つ各ピクセルは非常に小さいので(レ
チコンで0.64ミル、フェアチャイルドで0.5ミル
)、高分解能大視野映像が多種前られる。
The CCD is relatively very long (e.g. reticon (Re
Ticon's CCD device has 1728 pixels, while Fairchild's device has 200 pixels.
0 pixel), and each pixel is very small (0.64 mil for Reticon and 0.5 mil for Fairchild), allowing for a wide variety of high-resolution, large-field images.

ここで本発明による改良型である第1図のシステムの作
動について、CCDイメージヤ又は計算機発生型CAD
/CAM装置により発生された入力信号について説明を
行う。次に示す例に於いては、物体PCBたるプリント
回路板の両面を重ね合わせた映像が装置に与えられる。
The operation of the improved system of FIG. 1 according to the present invention will now be described using a CCD imager or
The input signals generated by the /CAM device will now be described. In the following example, a superimposed image of both sides of a printed circuit board, the object PCB, is provided to the apparatus.

認識コードは、回路板を設計したCAD/CAMシステ
ムから供給された信号から直接に計算される。これ等の
コードは、次にCCDがPCBを走査し且つ表面及び裏
面のパターンの整合を行う際に、CCD映像信号から発
生したコードと比較される。
The recognition code is calculated directly from the signals provided by the CAD/CAM system that designed the circuit board. These codes are then compared to the codes generated from the CCD video signals as the CCD scans the PCB and performs front and back pattern alignment.

「優良」、即ち基準となるプリント回路板のパターンを
機械に教示するには、第1図のCAD/CAMシステム
Aからきたデジタル信号を後述する形状改修モジュール
Bに供給する。本発明によれば、このモジュールBは、
物体の境界に沿って画素(ピクセル)を所定の公差以内
で追加および/又は除去する。ピクセルを追加すれば線
およびパッドを太く厚くするのに効果があり、ピクセル
を除去すれば線およびパッドを細く薄くするのに役立つ
。追加又は除去するピクセルの数により、第2図の例で
破線又は点線で示した架空輪郭線のように、最終のPC
B上に存在するであろう線幅やパッド寸法についての許
容誤差を設定する。これ等の修正したデジタル映像信号
は、後述するようにして装置に学習させる。
To teach the machine a "good" or reference printed circuit board pattern, a digital signal from the CAD/CAM system A of FIG. 1 is fed to a shape modification module B, which will be described below. According to the invention, this module B:
Adding and/or removing pixels along the boundaries of an object within a predetermined tolerance. Adding pixels helps make lines and pads thicker and thicker, while removing pixels helps make lines and pads thinner and thinner. Depending on the number of pixels that are added or removed, the final PC
Set tolerances for line widths and pad dimensions that may exist on B. These modified digital video signals are learned by the device as will be described later.

例えば、若しa±2ピクセルまでの公差が必要であれば
学習される映像は±O1±1および±2ピクセルである
。これ等の修正信号は、連続的な線型の様式で発生し、
映像の連続的な線を表示する。線”L“の数は次に前述
したパフアメモリBM (第1図)に記憶させられ、1
本のCCD走査線の幅に等しい2次元映像が生成される
For example, if a tolerance of up to a±2 pixels is required, the images to be trained are ±O1±1 and ±2 pixels. These correction signals occur in a continuous linear fashion;
Display a continuous line of video. The number of lines "L" is then stored in the puffer memory BM (Fig. 1) mentioned above, and 1
A two-dimensional image is generated that is equal to the width of the CCD scan line of the book.

前述した通り、ピクセルの列はバファ聞から次元寸法W
×−ピクセル(但し−>l)の摺動窓メモリSWMに供
給される。実施上好ましい1つのモードでは、SWMは
例えば32 X 32ビクセルを保有している。第3a
図に示すのは、このような寸法のSWM内に含まれるパ
ッドの典型的な映像である。ここで若しも僅かに32 
x 32ピクセルのSWM内に見られる可能なパターン
全数を記憶させようとすると、各ピクセルが1つの2進
ピッ1−で表現されるものとして、必要になるメモリ番
地は、前述した通り2■・IQIS4といった数になる
ことを強調するのが良いであろう。このメモリの必要を
無くし、しかも全パターンを認識するという必要な作業
を完遂するために、本発明に従って下記の機能が実行さ
れる。
As mentioned above, the row of pixels has a dimensional dimension W from the buffer distance.
It is supplied to the sliding window memory SWM of x-pixels (where ->l). In one preferred mode of implementation, the SWM contains, for example, 32 x 32 pixels. 3rd a
Shown is a typical image of a pad contained within an SWM of such dimensions. Here, if only 32
To store the total number of possible patterns seen in an SWM of x 32 pixels, assuming each pixel is represented by one binary pixel, the required memory locations would be 2 x . It would be a good idea to emphasize that it will be a number such as IQIS4. To eliminate this need for memory, yet accomplish the necessary task of recognizing all patterns, the following functions are performed in accordance with the present invention.

機能1: 摺動窓メモリSW?Iを寸法を減少した視野(FOV)
に分割し、次に各FOVをNXN個の区画に細分する。
Function 1: Sliding window memory SW? I reduced field of view (FOV)
and then subdivide each FOV into NXN partitions.

各区画を要素(エレメント)と名付ける。Name each section an element.

第3図(a)には小視野FOVSと大視野FOVLを夫
々示しであるが、これは以前に第1図のブロックSWM
に関連して名付けたものである。第3図(b)および第
3図(C1は、この2つのFOVをN・4としてNXN
個の要素に分割した場合を示す。
Figure 3(a) shows the small field of view FOVS and the large field of view FOVL, which were previously compared to the block SWM in Figure 1.
It was named in relation to Figure 3(b) and Figure 3 (C1 are NXN with these two FOVs as N4.
This shows the case where it is divided into elements.

本発明に従って実行する次の機能は、 機能2: 各要素の光度値を、各要素に含まれるピクセルの平均光
度値に等しく設定し、各平均要素値をVビットで表現す
る。
The next functions performed according to the invention are: Function 2: Set the luminosity value of each element equal to the average luminosity value of the pixels contained in each element, and represent each average element value in V bits.

機能1および2は共に第1図のブロック(elで実行す
るが、第1図では、SWMからの02個のピクセル(V
C”ビット)と、N2個の要素(E1141+++[j
nl+ E++、、)−各要素は(C/N) 2個のピ
クセルを含む−に分割した02個のピクセルを有するF
Ovを示している。各要素に対する平均光度は次に計算
され、第1図に示すように(e)の出力の際に得られる
Functions 1 and 2 are both performed in block (el) of FIG. 1, but in FIG.
C” bit) and N2 elements (E1141+++[j
nl+ E++, , ) - each element contains (C/N) 2 pixels - F with 02 pixels divided into
It shows Ov. The average luminous intensity for each element is then calculated and obtained at output (e) as shown in FIG.

本発明では、次に第1図(1りに於いて要素量子化を活
用して次の機能を実行する。
Next, in the present invention, the following functions are performed by utilizing element quantization in FIG.

機能3: Vビットで表現される各要素の平均光度値をパターン表
示に必要な最少ビット数Vに量子化する。
Function 3: Quantizes the average luminous intensity value of each element expressed in V bits to the minimum number of bits V required for pattern display.

例えば、PCBのような物体の検査に於いては、回路板
上の金属被覆した導電体の有無のみが注目される。従っ
て、1つの要素の領域中に含まれるピクセルの50%以
上が金属の存在を示せば、全要素が金属を含むものと考
えることが可能で、理論値1に量子化される。若しこの
条件が満たされなければ、この要素は金属なしとみなさ
れて理論値Oに量子化される。本例に於いては、Vは当
然1ビツトに等しい。
For example, in inspecting an object such as a PCB, only the presence or absence of metallized conductors on the circuit board is of interest. Therefore, if 50% or more of the pixels included in the region of one element indicate the presence of metal, it is possible to consider that all the elements contain metal, and the element is quantized to a theoretical value of 1. If this condition is not met, the element is considered metal-free and quantized to the theoretical value O. In this example, V is naturally equal to 1 bit.

本発明では、この量子化された光度値を第1図の認識記
憶装置(J)のアドレス入力用として次の段階の実行に
使用する。
In the present invention, this quantized luminous intensity value is used for the address input of the recognition storage device (J) in FIG. 1 for the execution of the next step.

機能4: PO[iと名付けられた要素の独特なパターン(第1図
右上)を表現しているYN”個の量子化要素値を、認識
記憶装置(J)に対するアドレスに使用し、パターンに
関するこの情報をアドレスの番地に記憶させる。YN”
個のビットがあれば、記憶装置(J)中のメモリ番地は
2y1′1個になる。
Function 4: Use the YN'' quantized element values representing the unique pattern of the element named PO[i (top right in Figure 1) as an address to the recognition storage (J), and Store this information in the address.YN”
If there are 1 bits, there will be 2y1'1 memory addresses in the storage device (J).

以前に述べたように、本発明によれば、次の機能で示す
通り、各々の異なったFOVに対して、別々の処理が採
用される。
As previously mentioned, in accordance with the present invention, separate processing is employed for each different FOV, as shown in the following features.

機能5: 第1図の要素計算装置(e)、要素量子化装置(F)お
よび認識記憶装置(J)からなる別個のrFOV処理装
置」を使用して、摺動窓メモリSWMから抽出した各F
OVを処理すること、(「視野S用pOv処理装置」及
びその左のブロック「視野り用FOV処理装置」に注目
されたい。)本発明の技術によれば、機械が新しい物体
の形状を最初に学習するには、上記の機能lから機能5
を、第1図のSWMから抽出した各NOVについて実施
する。YN”個のビットからなる要素の独特なパターン
(POE)をFOVごとに発生させ、各FOV処理装置
内の認識記憶装置(J)のアドレス線(第1図の「アド
レス入力」)に印加する。
Function 5: Using a separate rFOV processing unit consisting of an element calculation unit (e), an element quantization unit (F) and a recognition storage unit (J) in FIG. F
Processing the OV (note the "pOv processor for field of view S" and the block to the left "FOV processor for field of view").According to the technique of the present invention, the machine first generates the shape of a new object. To learn from function 1 to function 5 above,
is performed for each NOV extracted from the SWM in FIG. A unique pattern of elements (POE) consisting of YN" bits is generated for each FOV and applied to the address line ("Address input" in Figure 1) of the recognition storage (J) in each FOV processing unit. .

アクセスされた各メモリの番地ごとに識別コードが記入
され、そのパターンは学習済みになったことを示す。こ
の処理は機能6と呼ぶこともできる。
An identification code is written for each accessed memory address, indicating that the pattern has been learned. This process can also be called function 6.

本例に於いては、CAD/CAMシステムは学習モード
において検査装置に信号を供給して、pcn内層の表面
と裏面の重ね合わせ形を描き、後の整合検査にそなえる
。WXWビクセルまでの視野(FOV)が摺動窓メモリ
SWMから抽出され、最後に説明した操作(機能6)が
各150v処理装置に於いて実施される。
In this example, the CAD/CAM system provides signals to the inspection device in a learning mode to draw a superimposed shape of the front and back sides of the PCN inner layer for subsequent alignment testing. The field of view (FOV) up to the WXW pixel is extracted from the sliding window memory SWM and the last described operation (function 6) is performed in each 150v processing unit.

CAD/CAMが、学習信号を供給するか、又はCCD
が標準となる物体を実際に走査を行うかすれば、装置は
検査への使用準備が完了したことになる・・機能7゜ 検査中の物体は走査され、上記の機能l乃至5が実施さ
れる。各FOV処理装置の認識用メモリ中にあるアクセ
スされたメモリの各番地の内容は読み出され、パターン
が以前に学習され認識記憶装置(J)に書き込まれてい
たかどうかを決定する。若し、物体の所定の領域内に、
見たことがなくまた学習されたことのないパターンが相
当に多数存在すると、その領域は異物、即ち例えば欠陥
として識別される。
CAD/CAM supplies the learning signal or CCD
Once the object is actually scanned, the device is ready for inspection...Function 7: The object being inspected is scanned and functions 1 to 5 above are performed. . The contents of each accessed memory address in the recognition memory of each FOV processing unit is read to determine whether the pattern has been previously learned and written to the recognition memory (J). If within a predetermined area of an object,
If a significant number of patterns that have not been seen or learned are present, the area is identified as foreign, ie, for example, a defect.

この異物領域の検出機能を実行に移すためには、第1図
のブロック(K)の左側に示されている2次元の誤差コ
ードメモリを使用する。このメモリは、認識記憶装置(
J)により読み出されパターンが見たことがあり学習さ
れたものであるか否かを示すコードを記憶している。メ
モリでカバーされている2次元領域の中で未だ見たこと
のないパターンの数を加算したとき、これが第1図(K
)に示される最少数MVと比較して示される最少の所定
数より大きければ、その異物領域の映像は計算機(L)
に送られ、必要に応じて更に識別処理が行われる。
In order to carry out this foreign object area detection function, a two-dimensional error code memory shown on the left side of block (K) in FIG. 1 is used. This memory consists of cognitive storage (
J) stores a code indicating whether the pattern has been seen and learned. When we add up the number of unseen patterns in the two-dimensional area covered by memory, this is shown in Figure 1 (K
), and if the number is larger than the minimum predetermined number, the image of the foreign object area is displayed on the computer (L).
and further identification processing is performed as necessary.

この例示用の実例に於いては、PCB内側層を上面がガ
ラス製のX−Yテーブル(第1図の左側)の上に載せ下
から照明することによって、表面対裏面のパターン整合
を検査することができる。
In this illustrative example, front-to-back pattern alignment is tested by placing the inner PCB layer on a glass-topped X-Y table (on the left in Figure 1) and illuminating it from below. be able to.

照明光は内側層を透過してCCD上に映像を描くが、こ
の映像は回路板の両面を重ね合わせたものである。X−
YテーブルがCCDを横切り映像が走査されると、上記
の機能1乃至5および機能7が実行される。異物領域が
発見されると、この部分の映像が第1図の監視テレビT
V上に表示され、X−Y座標が記録される。若し異物パ
ターンが相当に多数に存在すると、PCB内側層の両側
は整合不良と判定される。
Illumination light passes through the inner layer and creates an image on the CCD, which is a superimposition of both sides of the circuit board. X-
When the Y-table is scanned across the CCD and the image is scanned, functions 1 through 5 and function 7 above are performed. When a foreign object area is discovered, the video of this area is displayed on the surveillance TV T shown in Figure 1.
V and the X-Y coordinates are recorded. If a considerable number of foreign object patterns are present, both sides of the inner layer of the PCB are determined to be misaligned.

本発明のもう1つの応用は、出来上がったPCBのパッ
ドの自動孔あけ用の孔あけテープを生成させることであ
る。この応用では、全パッドの位置を有するアートワー
クのネガが物体の役目をする。アートワークは真下に照
明灯が置かれ、X−Yテーブル上で走査される。パッド
の映像が学習される。このアートワークを、今度は装置
を検査モードにしてもう1度走査する。何れの場合にも
パッドが認識され、パッドの中心座標は、出来上がった
PCBの孔あけに後で使用される穴あけテープ(図示せ
ず)の上に記録される(例えばLにおいて)。
Another application of the invention is to produce a punching tape for automatic punching of finished PCB pads. In this application, the negative of the artwork with the positions of all pads serves as the object. The artwork is scanned on an X-Y table with a light placed directly below it. The image of the pad is learned. This artwork is scanned once more, this time with the device in inspection mode. In each case the pad is recognized and its center coordinates are recorded (eg at L) on a punching tape (not shown) which is later used to punch holes in the finished PCB.

・ 前にも述べたように、本発明の重要な改良点の1つ
は、PCBの導線、パッドなどのような「優良」物体の
形および/又は寸法に於ける許容偏差をすべて「学習」
し且つメモリに記憶させる必要性を除去することである
。これは、総ての境界又は周辺に沿って画素(ピクセル
)の追加や除去を行って、許容範囲内で実際の映像より
も厚手又は薄手の架空修正映像を作成する第1図の形態
修正モジュールBを使用することによって行われる。成
る特定の物体の厚さについて学習が行われていれば、架
空の薄手又は厚手の変化形(許容公差以内)も、標準型
であるかのように認識されるであろう、第4図に示され
た形態修正モジュールBの有用な形について説明するこ
とが、順序として適当であろう、9個の一単位ディレイ
 (遅れ)^乃至I、長さがCCOの長さに等しい2本
のラインディレィLDIおよびLD2 、及び1個の読
み出し専用メモリROMがモジュールを構成する。信号
入力は第1図のCCOから到来するが、この信号は次に
3個の一単位ディレイによってA、 B、 C点で遅延
を受ける。 CCDの出力はまた、LDIに於いて1ラ
イン分遅延され、次に一単位ディレイD、 E、 Pに
供給される。
- As previously mentioned, one of the important improvements of the present invention is that it "learns" all tolerance deviations in the shape and/or dimensions of "good" objects such as PCB leads, pads, etc.
and to eliminate the need for storage in memory. This is the morphology modification module shown in Figure 1 that adds or removes pixels along all boundaries or peripheries to create a hypothetical modified image that is thicker or thinner than the actual image within acceptable limits. This is done by using B. If the thickness of a particular object had been learned, hypothetical thin or thick variants (within tolerance) would be recognized as if they were standard, as shown in Figure 4. It may be appropriate to describe the useful form of the shown shape modification module B in the order of nine one-unit delays ^ to I, two lines whose length is equal to the length of the CCO. Delays LDI and LD2 and one read-only memory ROM constitute the module. The signal input comes from the CCO of FIG. 1, but this signal is then delayed at points A, B, and C by three one-unit delays. The output of the CCD is also delayed by one line in the LDI and then fed into one unit delays D, E, P.

更に、ラインディレィLDIの出力はラインディレィL
D2で第2ラインの遅延を受け、その出力は一単位ディ
レイG、11.1に加えられ、3×3のマトリックス即
ちブフロクデータが作成される。
Furthermore, the output of line delay LDI is line delay L
The second line is delayed by D2, and its output is added to a one-unit delay G, 11.1 to create a 3x3 matrix or block data.

各ディレィ (遅延ユニット)A、B、C,口、E、F
、GおよびIから発生するデータは読み出し専用メモリ
ROMの対応するアドレス線(同一符号を付しである)
に印加される。読み出し専用メモリROMの内容は、3
×3データブロツクの中心の要素をもって新たに計算し
た値である。この読み出し専用メモリROMから適当な
出力を選択して、新しい計算値が幾らであるかを示すこ
とができる。例えば、1本の出力線OOは細い導線の映
像を得たい場合のデータであり、導線の映像を太(した
い場合のデータは出力線O1である、といった具合であ
る。より太いか又は細い導線の映像を得たい場合には、
第4図の形式の回路をカスケード状に接続し、第一回路
の出力を、次の回路向けの入力にする方式をとる。最終
の回路は第1図のCCDバッファメモリlに結合される
Each delay (delay unit) A, B, C, mouth, E, F
, G and I are connected to the corresponding address lines of the read-only memory ROM (with the same reference numerals).
is applied to The contents of the read-only memory ROM are 3.
This is a newly calculated value using the central element of the ×3 data block. An appropriate output from this read-only memory ROM can be selected to indicate what the new calculated value is. For example, one output line OO is the data when you want to obtain an image of a thin conductor, and the data when you want to make the image of a conductor thick (output line O1).Thicker or thinner conductor If you want to get an image of
A method is used in which circuits of the type shown in FIG. 4 are connected in a cascade, and the output of the first circuit is used as the input for the next circuit. The final circuit is coupled to the CCD buffer memory l of FIG.

このように、許容範囲にある映像の所望の寸法変動量を
事前に設定することにより、本発明は記憶された映像か
らビクセル信号を電子的に除くことや追加することを可
能とする。これによって、上記物体の形態の異なった寸
法を表示する、代替用に記憶された架空的ではあるが許
容格範囲にある映像情報の提供を行う。
Thus, by presetting a desired amount of dimensional variation of an image within an acceptable range, the present invention allows for the electronic removal or addition of vixel signals from a stored image. This provides alternatively stored hypothetical but acceptable video information that displays different dimensions of the object form.

照明を行うための既に紹介した方法では、物体の照明は
x−Yテーブルの下から行うように説明されていたが、
物体上部からの反射光を応用する有効な方法が多数ある
ことは明らかであり、このことは前記の米国出願にも述
べられている。
In the previously introduced method for illumination, it was explained that the object should be illuminated from below the x-y table.
It is clear that there are many effective ways to apply the reflected light from the top of an object, and this is also discussed in the above-mentioned US application.

寸法は異なるが受け入れ可能な導線や形態の範囲を提供
するという概念は、物体が反射光で照明されようと、カ
メラによる回路板のアートワークのネガ又は同様の透明
度を有する場合にアートワークの後方からの光の透過に
より照明しようと、当然有用である。
The concept of providing a range of acceptable conductors and shapes that differ in size is useful when an object is illuminated with reflected light, negative of circuit board artwork by a camera, or if it has a similar transparency. Of course, it is also useful to illuminate by the transmission of light from.

話題をアートワークにもどし、アートワークを第1図の
物体の位置に置き、背後から照明するのが最も有用であ
ることを、以下に説明する。
Returning to the subject of artwork, we will now explain why it is most useful to place the artwork in the position of the object in Figure 1 and to illuminate it from behind.

正面および背後からの照明を組み合わせることも、I’
CB及びその他の物体の検査および整合についての用途
に有用である。若しも正面および背面上の線、パッドそ
の他の物が相互に整列しておらず、しかも機械が「優良
」内側層をそれが背後から照明されいる場合に学習して
いて回路板の検査を実施する場合に正面および背面上の
パターンのずれに起因して不揃いのパターンを見ること
になると、この以前に見たことのないずれたパターンは
欠陥品として合図される筈である。
Combining front and rear lighting is also possible.
Useful for inspection and alignment applications of CBs and other objects. If the lines, pads, or other items on the front and back sides are not aligned with each other, and the machine has learned to identify a "good" inner layer when it is illuminated from behind, it may not be possible to inspect the circuit board. If in practice one would see a misaligned pattern due to misalignment of the pattern on the front and back sides, this previously unseen misaligned pattern would be signaled as a defective product.

透過孔のないpcnや内側層を処理する場合は、反射照
明および撒乱照明を活用して最適の効果を発生させるこ
とが可能である。また、透過孔のある内側層を走査する
には、透過照明と反射照明の組み合わせを取り入れるこ
とが可能であり、さらに透過照明はアートワーク処理用
に使用することができる。
When processing PCNs or inner layers without transmission holes, reflected and diffused illumination can be utilized to generate optimal effects. Also, a combination of transmitted and reflected illumination can be incorporated to scan the inner layer with transmission holes, and the transmitted illumination can also be used for artwork processing.

アートワークに光を透過させると、アートワーりの背後
に置いた鏡面で光を反射させる従来の技術では検知不可
能であったピンホールやヘアラインクランクといった欠
陥でも確実に検出できる。アートワークを鏡面上に置く
と、孔を通過する光は、第6A図(1)に示すように、
入射角と反射角が等しい条件を保って、孔から遠ざかる
方向へと鏡面で反射する。若しアートワークが完璧に平
坦でなければ、反射した光束は孔周辺の暗い部分でブロ
ックされ、欠陥の検出が不能になることも考えられる。
By allowing light to pass through the artwork, defects such as pinholes and hairline cranks can be reliably detected, which could not be detected using traditional techniques that reflect light from a mirror placed behind the artwork. When the artwork is placed on a mirror surface, the light passing through the hole will be as shown in Figure 6A (1).
The mirror surface reflects the light in the direction away from the hole, keeping the angle of incidence equal to the angle of reflection. If the artwork is not perfectly flat, the reflected light beam may be blocked by the dark areas around the holes, making it impossible to detect defects.

例えば、若しアートワークに凸部があり、これにより鏡
面上で僅かに10ミル(第6A図(2)中でh=10ミ
ル)持ち上げられ、且つ光の入射角口が70度とすれば
、7.28ミル以下の孔や破れ目は発見できないだろう
For example, if the artwork has a protrusion that lifts it slightly above the mirror surface by 10 mils (h=10 mils in Figure 6A(2)), and the light entrance angle is 70 degrees. , holes or tears smaller than 7.28 mils will not be detected.

第6B図に示す本発明の背後照明方法によれば、小さい
凸部や表面の乱れに影響を受けることなく、あらゆる欠
陥が確実に検知される。これはアートワークの凹凸部分
に沿って種々の方向に向いた孔などの総ての欠陥が、孔
を通過して直接カメラの方向に向かう光線によって検知
されるからである。
According to the backlighting method of the present invention shown in FIG. 6B, all defects are reliably detected without being affected by small protrusions or surface disturbances. This is because any defects, such as holes oriented in different directions along the irregularities of the artwork, will be detected by the light beam passing through the holes and directly towards the camera.

従ってアートワークを走査する最適の形態の主体は、透
明な合成樹脂(商標ルーサイト)の上面を有し、内部に
は第1図に示すようにテーブルの下の安定した位置に照
明光源を有する中空ステージ(X−Y)であり、これに
よってステージ表面に垂直に光線を発生させる。アート
ワークをこのテーブル上面に置き、最少2ケ所以上を吸
着固定する。
Therefore, the optimal form of main body for scanning the artwork has a transparent synthetic resin (trademark Lucite) upper surface and an internal illumination source at a stable position under the table, as shown in Figure 1. A hollow stage (X-Y), which generates a beam of light perpendicular to the stage surface. Place the artwork on the top of this table and fix it by suction in at least two places.

透過孔を利用して内側層を検査するには、第7図に示す
ように内側層を上下から照明して映像から孔を除去し、
透過孔の位置決めの乱れに起因する誤った誤差を排除す
る。反射された照明はまた、表面と裏面の整合のチェッ
クを可能とする。これを完遂させるには、透過照明光源
の光度を増加して、光が内側層を透過はするが、PCB
等の上にある銅痕には阻止される程度にすればよい0重
ね合わせた正面−背面のパターンの学習と検査は、前述
したようにして可能になる。
To inspect the inner layer using the transmission hole, as shown in Figure 7, the inner layer is illuminated from above and below and the hole is removed from the image.
Eliminate false errors due to perturbations in the positioning of the transmission holes. The reflected illumination also allows for checking the alignment of the front and back sides. To accomplish this, increase the intensity of the transmitted illumination source so that the light passes through the inner layers but not the PCB.
The learning and inspection of overlapping front-back patterns is made possible in the manner described above.

寸法公差、形態および位置の検知には、導電性パッドや
PCB又は同様の応用例に於いて、特に貫通孔や連通孔
等に関連して発生する問題点がある。アートワークやC
AD/CAMデータベースは連通孔の位置に示すことは
なく、そのような位置の情報も有していない。仮に最終
的に完成したPCBに於いて連通孔が完全にパッドの中
心に示されていたとしても、実際問題としては、「優良
」回路板の中心孔に比べ形や位置に偏位があり、バンド
内のどの位置に連通孔があっても全(支障はない、従っ
て“欠陥品”としての合図がなされるべきではない。
Sensing of dimensional tolerances, features, and positions presents problems in conductive pads, PCBs, or similar applications, particularly in connection with through holes, vias, and the like. artwork and C
The AD/CAM database does not indicate the location of the communication hole and does not have information on such location. Even if the communication hole appears perfectly centered on the pad in the final finished PCB, in reality it will be offset in shape and location compared to the center hole of a "good" circuit board. There is no problem with the presence of the communication hole anywhere within the band, and therefore it should not be flagged as a "defective product".

受け入れ可能な導線の細さおよび太さを認識する目的で
、実際に「学習」した「優良」物体の導線よりも太いか
又は細い架空の「学習」映像を生成してきたのであるが
、これに若干類似した思想が、連通孔の問題に対しては
すばらしい解決策であることが判明した。即ち、許容可
能程度の連通孔を有するパッドを、検査工程では中空の
パッドに見えるように架空的に形成することである。
In order to recognize the acceptable thinness and thickness of conductive wires, fictitious "learning" videos have been generated that are thicker or thinner than the conductive wires of "excellent" objects that have actually been "learned." A somewhat similar idea turned out to be an excellent solution to the via hole problem. That is, a pad having an acceptable level of communication holes is imaginaryly formed so that it appears as a hollow pad during the inspection process.

連通孔を有するパッド(即ち環状リング)を備えた回路
板の検査を、ピンホール、欠陥孔、および内部欠陥を発
見する能力を損なうことな〈実施可能にするため、本発
明による方法では、先ず独特な方法で環状リングを識別
し、その形状が適切なことをチェックし、検査工程中に
はもとのアートワークの中実のパッドであるかの如(見
えるよう装わせる。これを達成するには、PCBを表裏
両側から同時に照明し、第1図のように一定の光束を上
面から反射させ、コード化その他の方法で様相を変化さ
せた光束を回路板の底から照射して、パッド中の連通孔
によって形成される環状リングおよびボード中の部品用
の孔を通過させればよい。第5図にはこの過程をもっと
詳細に示しである。底部光束を上部の反射光束と明らか
に異なるようにして、上部光束に対してコード化(1l
r1号化)を行うことは、光変調用回転チッッパRCに
よって行われ、その結果のパルス光束は光学的繊維束に
よって、物体PCBの下部にある線型照明ヘッドに送ら
れる(PCBも又実質的な赤外線エネルギーを除去する
ことにより加熱効果の減少に役立っている。あるいは、
他のスペクトル帯のフィルタリングを行ってもよい)。
In order to enable the inspection of circuit boards with pads with communicating holes (i.e. annular rings) without compromising the ability to find pinholes, defective holes and internal defects, the method according to the invention first comprises: A unique method of identifying the annular ring, checking its proper shape, and making it appear as if it were a solid pad in the original artwork during the inspection process. To do this, the PCB is illuminated from both the front and back sides simultaneously, a constant beam of light is reflected from the top surface as shown in Figure 1, and a beam whose appearance has been changed by coding or other methods is emitted from the bottom of the circuit board. It is sufficient to pass through the annular ring formed by the communicating hole in the pad and the hole for the component in the board. This process is shown in more detail in Figure 5. The bottom beam is clearly the reflected beam at the top. The upper luminous flux is coded (1l
r1 encoding) is performed by a rotary chipper RC for light modulation, and the resulting pulsed light flux is sent by an optical fiber bundle to a linear illumination head located at the bottom of the object PCB (the PCB is also substantially Helps reduce heating effects by removing infrared energy, or
(filtering of other spectral bands may also be performed).

CADの映像出力部に於いてコード化パターンを検知す
ることは、連通孔(環状リング)又は部品用孔が存在す
ることを示している(第5図に於いてバイパススイッチ
S1が開)。この暗号化されたパターンを包囲する金属
膜の輪は次に、その連続性について検査を受け、そして
連続性が存在した場合にのみ、架空のピクセルが中央部
に有効に追加されて検査工程の際に孔全体を充填し、リ
ングを中実パッドの如くに装わせる。連続性の存在が見
出されない場合には、リングの孔は充填されることなく
、欠陥品として合図がなされる。
Detection of a coding pattern at the video output section of the CAD indicates the presence of a communication hole (annular ring) or a component hole (bypass switch S1 is open in FIG. 5). The ring of metal film surrounding this encrypted pattern is then inspected for its continuity, and only if continuity exists is an imaginary pixel effectively added to the center during the inspection process. The entire hole is then filled, making the ring look like a solid pad. If continuity is not found to exist, the ring holes will not be filled and will be signaled as defective.

更に、孔の検知及び整列の問題点に関し、pcnは製造
される場合に、加工中に回路板を保持するため回路板の
周囲にある工具用の孔を使用して製造される。この孔は
回路板を穿孔のため整列させ、導電体パターンを回路板
の上に形成させ、これが完了すると、多層の回路板を互
いに整列位置に並べるために使用される。プリント回路
のパターン上の種々の導体間の関係と共に、工具孔とプ
リント回路のパターンの間の位置関係を検査するのは興
味深いことである。若しパターンが孔と相対的にずれて
いるとか、パターンの1部分が他の部分に比して所定の
公差以上ずれていると、これは誤差となる。
Further, regarding hole detection and alignment issues, when PCNs are manufactured, they are manufactured using tool holes around the circuit board to hold the circuit board during processing. The holes are used to align the circuit board for drilling, to form a conductor pattern on the circuit board, and once this is completed, to align the multiple layers of circuit boards with one another. It is interesting to examine the relationship between the various conductors on the printed circuit pattern as well as the positional relationship between the tool hole and the printed circuit pattern. If the pattern is misaligned relative to the hole, or if one part of the pattern is misaligned relative to another part by more than a predetermined tolerance, this will result in an error.

これ等の目的で本発明により回路板を検査するには、周
知の「優良」基準回路板又はアートワークから仕事を開
始する。 pcnは第1図のX−Y走査テーブルの上に
置かれる。所定の位置において、基準映像は取り上げら
れて記憶される。
To test a circuit board according to the present invention for these purposes, one begins with a known "good" reference circuit board or artwork. The pcn is placed on the X-Y scan table of FIG. At a predetermined location, the reference image is picked up and stored.

これは例えば、第8図AIの1座標位置の基準孔、第2
には第8図1のパッド、3番目には第8図A3の斜線、
そして4番目には第8図A5の2本の交叉する線、等で
ある。
This is, for example, the reference hole at the 1st coordinate position in Figure 8 AI, the 2nd
The pad shown in Fig. 8 1 is shown in Fig. 8, and the diagonal line shown in Fig. 8 A3 is shown in the third place.
The fourth line is the two intersecting lines in A5 of Figure 8, and so on.

他の回路板を検査し”ζ、その回路板に回路用の導体、
相互結合部、孔、又は特に基準映像(典型的にはボード
の端末境界に位置する)が適当な位置にあるかどうかを
判定するには、工具用の孔を使用して回路板をX−Yテ
ーブル上に設置し、テーブルと回路板の縁合わせを慎重
に実施する0回路板は走査され、第8図Blから85の
映像が、基準映像用として以前に使用したX−Yテーブ
ルの座標位置で盪影される。
Inspect the other circuit board and check that the circuit board has circuit conductors,
To determine if interconnects, holes, or especially fiducial images (typically located at the terminal boundaries of the board) are in the proper position, use the tool holes to X- The circuit board is placed on a Y-table and the edges of the table and the circuit board are carefully aligned.The circuit board is scanned, and the image 85 from Figure 8Bl is located at the coordinates of the X-Y table previously used as the reference image. It is shadowed by the position.

回路板を貫通して穿孔した孔(第8図の81乃至B4)
は基準のAl乃至A4と合致するので、回路板B内の孔
は正しく位置決めされている。しかし、パッドおよび導
電体の映像B2.B3およびB5は右側に8単位ずれて
おり、これ等の導体の位置での誤差を示している。
Holes drilled through the circuit board (81 to B4 in Figure 8)
matches the standards Al to A4, so the holes in circuit board B are correctly positioned. However, the pad and conductor image B2. B3 and B5 are shifted 8 units to the right, indicating the error in the position of these conductors.

基準穿孔映像とX−Y位置間に対応関係があるにせよ、
若し線が交叉したり、リング等が所定の公差以上のずれ
を起こしたりすれば、これ等の導体の位置で誤差の表示
が行われる筈である。
Regardless of whether there is a correspondence between the reference drilling image and the X-Y position,
If lines intersect or if rings or the like shift beyond a predetermined tolerance, an error indication will occur at the location of these conductors.

この技術分野の当業者にとっては、前記の米国出願中で
説明し、その説明中で参照したシステムと同様の方法で
、第1図の構成部品の補足並びに組み立て作業を含めて
、技術修正を行いうるであろう。PCBの例示的な説明
は単なる例示であり、発明された技術が他の検査にも容
易に適用可能であり、且つこのような事実は本発明の精
神および特許請求の範囲に含まれるものと考え得る。
It will be appreciated by those skilled in the art that technical modifications can be made in a manner similar to the system described in the above-referenced U.S. application and referenced in that description, including the addition and assembly of the components of FIG. It will be good. It is contemplated that the exemplary description of a PCB is merely an example, and that the invented technology is readily applicable to other tests, and that such fact is within the spirit of the invention and the scope of the claims. obtain.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の改良した特性を採用して作動する検査
システムの実施例を示す組み合わせブロックおよび回路
の線図である。 第2図および第3図(a)、(b)、(C1は、回路板
の導体およびその寸法公差を示す平面図である。 第4図は、第1図のシステムに特に有利に使用可能なサ
ブシステムの実施例のブロック回路線図であり、これに
よって、検査に合格するような寸法上の変動範囲の自動
学習、および学習した形態映像の公差の自動学習で例え
ば製造改修型(PC[lその他の目標物等)をアートワ
ーク等から変化させることが可能になる。 第5図は、PCBのパッド等の連通孔およびそれ等の所
定公差を検知するための改修用の線図である。 第6A図、第6B図および第7図は、反射反転され又は
透過した光の夫々で、特にPCBの貫通孔等に関する検
査に有用な光の使用方法を示す説明図である。 第8図は、特定のX、Y位置での基準の回路板および被
検査回路板の概略図である。
FIG. 1 is a combination block and circuit diagram illustrating an embodiment of an inspection system operative employing the improved features of the present invention. 2 and 3 (a), (b), (C1 are plan views showing the conductors of the circuit board and their dimensional tolerances. FIG. 4 can be used with particular advantage in the system of FIG. 1. FIG. 2 is a block circuit diagram of an embodiment of a subsystem that enables automatic learning of dimensional variation ranges to pass inspection, and automatic learning of tolerances of learned morphological images, such as manufacturing modification type (PC [ lOther targets, etc.) can be changed from artwork, etc. Figure 5 is a diagram for modification to detect communication holes such as PCB pads and their predetermined tolerances. 6A, 6B, and 7 are explanatory diagrams showing how to use reflected and inverted light or transmitted light, respectively, which is particularly useful for inspecting through-holes in PCBs, etc. is a schematic diagram of a reference circuit board and a circuit board under test at specific X, Y locations.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 回路板の検査に於いて監視すべき好ましい形態を示
すデジタル信号情報が記憶されている、回路板の導体の
形態と位置の検査方法であって、 最初に学習すべき希望する所定の物体の形態の映像を示
すデジタル信号情報を記憶することと、 導線、結合部、パターンおよびパッド並びにパッド中の
許容可能な孔及び孔の位置の変位などの物体の形態にお
いて、受容可能な寸法又は大きさの少なくとも1つを事
前に決定することと、 学習すべき物体の形態の映像であって、受け入れ可能な
変化量を組み入れた架空映像を生成するため、記憶され
たデジタル信号情報を修正することと、 上記の架空の記憶映像を示す修正済みのデジタル信号情
報を記憶すること、および、 後に回路板を検査するに当たり、上記の架空の記憶映像
中の許容しうる欠陥の認識に応答して、上記の許容可能
な変位を許容可能な欠陥として無視すること、 からなる方法。 2 最初に記憶させたデジタル信号情報を上記の寸法又
は大きさの変化に従って修正することは記憶されたデジ
タル信号情報からピクセル信号を除去するか又は追加す
ることを電子的に実施することによって行われ、物体の
形態の異なった寸法又は大きさを表現する、特許請求の
範囲第1項に記載の方法。 3 導電体パッド内の孔および孔の位置に関して最初に
記憶させたデジタル信号情報の上記の修正を、パッドが
環状であることを監視して許容可能な連通孔であること
を確認し、且つこの孔を実質的に充填すべくピクセル信
号を記憶されたデジタル信号情報に電子的に追加して、
中実パッドの架空映像を提供する、特許請求の範囲第1
項に記載の方法。 4 上記監視には、回路板の上面より反射する光線およ
び回路板の下側から環状パッドを透過する光線の両方を
検知することが含まれる、特許請求の範囲第3項記載の
方法。 5 回路板の下側から透過する光線は回路板の上面より
反射する光線と区別するためコード化される、特許請求
の範囲第4項記載の方法。 6 後の回路板の検査に於いて監視すべき好ましい形態
を示すデジタル信号情報が記憶されている、回路板の導
電的な形態と位置の検査方法であって、 最初に、学習すべき希望する物体の形態の映像を示すデ
ジタル信号情報を所定の座標位置で記憶することと、 学習した物体の形態の座標における許容可能な位置変化
を予め決定することと、 上記学習した物体の形態の存在を判定するため、後に回
路板を検査することと、 上記存在の判定に応じて、その座標位置を決定すること
、および 最終的な座標位置に於ける上記許容位置変化を超過する
変化をすべて欠陥として示すこと、 からなる方法。 7 回路板の検査に於いて監視すべき希望の形態を示す
デジタル信号情報が記憶されている、回路板の導体の形
態と位置を検査する装置であって、 最初に学習すべき希望する所定の物体の形態の映像を示
すデジタル信号情報を記憶する手段と、 導線、結合部、パターンおよびパッド並びにパッド中の
許容可能な孔及び孔の位置の変位などの物体の形態にお
いて、受容可能な寸法又は大きさの変化の少なくとも1
つを事前に決定する手段と、 学習すべき物体の形態の映像であって、受け入れ可能な
変化量を組み入れた架空映像を生成するため、記憶され
たデジタル信号情報を修正する手段と、 上記の架空の記憶映像を示す修正済みのデジタル信号情
報を記憶する手段と、および 後に回路板を検査するに当たり作動し、上記の架空の記
憶映像中の許容しうる欠陥の認識に応答して、上記の許
容可能な変位を許容可能な欠陥として無視する手段を組
み合わせてなる装置。 8 最初に記憶させたデジタル信号情報を上記の寸法又
は大きさの変化に従って修正する上記手段には、記憶さ
れたデジタル信号情報からピクセル信号を除去するか又
は追加することを電子的に実施するための手段を備え、
物体の形態の異なった寸法又は次元を表現する、特許請
求の範囲第7項に記載の装置。 9 導電体パッド内の孔および孔の位置に関して最初に
記憶させたデジタル信号情報を修正する上記手段には、
パッドが環状であることを監視して許容可能な連通孔で
あることを確認する手段、およびこの孔を実質的に充填
すべくピクセル信号を記憶されたデジタル信号情報に電
子的に追加して、中実パッドの架空映像を提供する手段
を含む、特許請求の範囲第7項に記憶の装置。 10 上記の監視用の装置は、回路板の上面より反射す
る光線および回路板の下側から環状パッドを透過する光
線の両方を検知する手段を含む、特許請求の範囲第9項
に記載の装置。 11 回路板の下側から透過する光線を回路板の上面よ
り反射する光線と区別するためコード化するための手段
を設けた、特許請求の範囲第10項に記載の装置。 12 後の回路板の検査に於いて、監視すべき希望する
形態を示すデジタル信号情報が記憶されている、回路板
の導電的な形態と位置を検査する装置であって、 最初に、学習すべき希望する物体の形態の映像を示すデ
ジタル信号情報を所定の座標位置に記憶する手段と、 学習した物体の形態の座標中での許容可能な位置変化を
予め決定する手段と、 後に回路板を検査して、上記の学習した物体の形態の存
在を判定する手段と、 上記存在の判定に応じてその座標位置決定のため作動状
態になる手段、および 最終的な座標位置に於ける上記許容位置変化を超過する
変化をすべて欠陥として示す手段、 を組み合わせてなる装置。 13 上記回路板の座標位置を記録すると共に欠陥の映
像を作成するために上記欠陥指示手段に応答する手段が
設けられる、特許請求の範囲第12項に記載の装置。 14 設けられる手段には、実際の欠陥の位置を示す上
記の映像を採用するためのX−Y座標テーブルが含まれ
る、特許請求の範囲第13項に記載の装置。 15 後の回路板の検査に於いて監視すべき形態を示す
デジタル信号情報が記憶される、回路板の導体の形態の
検査方法であって、 学習すべき所定の物体の形態の映像を示すデジタル信号
情報を記憶することと、 上記形態に於いて、検査上許容可能な寸法変化を予め決
定すること、および 記憶された映像情報から電子的にピクセル信号を除去し
或いは追加して、上記の物体の形態とは異なった寸法を
表現する代替記憶映像情報を提供すること、 からなる方法。 16 映像用センサー、CAD/CAM映像信号発生装
置等の補助により物体の実時間高速検査を行う装置であ
って、 ピクセルの形態で表現した物体の映像信号を1倍又はこ
れ以上の倍率で生成させる手段と、 映像のピクセルを物体を特性づけるために必要な光度レ
ベル又は色の最少個数にまで量子化する手段と、 量子化されたピクセルを記憶して、希望する最大視野に
等しい2次元記憶映像を生成する手段と、 希望する所定の視野および倍率を、上記の 2次元記憶映像から選択する手段と、 かくして選択した各視野をN^2個の要素に分割する手
段と、 各要素の光度、値を、その要素中に含まれるピクセルの
平均光度値に略等しく設定する手段と、 このような各要素の光度値を、関連パターンを認識する
ために必要な閾値である最少個数に量子化する手段と、 各倍率に於いて各N^2個に量子化されたピクセルの群
を要素のパターンとして対応する認識メモリに適用し、
要素の各パターンを該メモリに対するアドレス(番地)
として作動せしめる手段と、 既知の物体の形態、およびその特性を含めた特質を教示
するため、情報をメモリのアドレス位置に記入する手段
と、 記憶された物体、その形態および他の特性の如き事前教
示された情報を、要素のパターンによりアクセスされる
メモリの各位置にある情報を読みとることによってその
後に認識する手段、および物体を特徴づけるこのような
情報を監視する手段を組み合わせてなる装置であり、 且つ、物体の特性化上、許容可能と予め決定された上記
物体の形態の1個又はこれ以上の異なる寸法を示す映像
情報を記憶させるため、ピクセル信号を電子的に上記メ
モリ位置から除去し或いは追加する手段が改良された装
置。 17 ピクセル信号を電子的に除去又は追加する上記手
段は、 上記信号映像を受信するよう接続されたディレイライン
手段と、該ディレイライン手段に接続され且つ読み出し
専用メモリのアドレスライン入力に供給され遅延したピ
クセルデータのマトリックスを生成する一単位ディレィ
と、読み出し専用メモリから、記憶された映像の境界縁
で行ったピクセルの除去又は追加を示す新たな計算値を
出力する手段と からなる、特許請求の範囲第16項に記載の装置。 18 映像用センサー、CAD/CAM映像信号発生装
置等の補助により物体の実時間高速検査を行う装置であ
って、 ピクセルの形態で表現した物体の映像信号を1倍又はこ
れ以上の倍率で生成させる手段と、 映像のピクセルを物体を特性づけるために必要な光度レ
ベル又は色の最少個数にまで量子化する手段と、 量子化されたピクセルを記憶して、希望する最大視野に
等しい2次元記憶映像を生成する手段と、 希望する所定の視野および倍率を、上記の2次元記憶映
像から選択する手段と、 かくして選択した各視野をN^2個の要素に分割する手
段と、 各要素の光度値を、その要素中に含まれるピクセルの平
均光度値に略等しく設定する手段と、 このような各要素の光度値を、関連パターンを認識する
ために必要な閾値である最少個数に量子化する手段と、 各倍率に於いて各N^2個に量子化されたピクセルの群
を要素のパターンとしてデジタル信号情報の変換目的に
適用する手段、 を組み合わせてなる装置。 19 デジタル信号情報が回路板のアートワークのCA
D/CAM記述から得られる、特許請求の範囲第15項
に記載の方法。 20 後の回路板の検査に於いて監視すべき形態を示す
デジタル信号情報が記憶される、回路板の導体の形態の
検査方法であって、 学習すべき所定の物体の形態の映像を示すデジタル信号
情報を記憶することと、 上記形態に於いて、検査上許容可能な寸法変化を予め決
定すること、および 記憶された映像情報から電子的にピクセル信号を除去し
或いは追加して、上記の物体の形態とは異なった寸法を
表現する代替記憶映像情報を提供すること、 からなる方法。 21 検査すべきさらなる回路板を走査し、回路板上の
物体の形態に対応する信号情報を回路板上で検出し、且
つ、記憶された上記異なった寸法の限度以内で予め決定
した形他を認識する、特許請求の範囲第20項に記載の
方法。 22 上記の物体の形態は線形ストリップを含み、上記
の電子的なピクセル除去段階で、検査工程では合格する
薄手の線形ストリップの記憶された映像情報が得られる
、特許請求の範囲第20項に記載の方法。 23 上記の物体の形態は、曲線形をなし、上記の電子
的なピクセル追加段階で、検査工程では合格する増加し
た寸法の曲線形の記憶された映像情報が得られる、特許
請求の範囲第20項に記載の方法。 24 上記の物体は円板又はパッドを有しており、これ
は半透明又は光透過性をもつ面の両側にほぼ垂直方向に
整合して配置され、次の段階として上記の面の真下に、
ほぼ均一強度の光のストリップを発生させて、この光か
ら赤外線部又はその他の分光エネルギーを除去し、その
後該光を上記面の裏面に近い位置から上記面を通過させ
、上記の電子的にピクセルを追加する段階で上記面の反
対側に配置された円板又はパッドの垂直方向の整列誤差
による許容可能な変化に対応する寸法の大きい円板又は
パッドの記憶映像情報が得られる、特許請求の範囲第2
3項に記載の方法。 25 上記の円板又はパッドは導電性パッドであり、上
記の半透明表面は上記パッドを取り付けた回路板である
、特許請求の範囲第24項に記載の方法。 26 後の回路板の検査に於いて、監視すべき形態を示
すデジタル信号情報が記憶される、光透過性面等の上で
行う物体の形態の検査方法であって、 上記面の真下にほぼ均一強度の光のストリップを発生さ
せ、この光から赤外線部を除去した後に上記面の裏側に
近い位置から上記面を通過する方向に向けること、 上記面を上記の光ストリップで走査し、その面上の物体
の形態に対応する上記面の上面に於いて信号情報を探知
すること、および 学習すべき所定の物体の形態の映像を示すデジタル信号
情報を、後続の面の走査検査での認識として記憶するこ
と、からなる方法。 27 光のストリップは上記面の上方から、上記面上の
近接部へと向きを変え、上記面上に沿う走査中に該面を
照明することが可能な、特許請求の範囲第26項に記載
の方法。 28 上記物体の形態は光に不透明なアートワークであ
り、上記の光透過性面はこのアートワークを保持するほ
ぼ透明な面である、特許請求の範囲第26項に記載の方
法。 29 上記の物体の形態は光に不透明な導電性要素であ
り、上記の光透過性面は上記要素を取り付けた透明な回
路板である、特許請求の範囲第26項に記載の方法。 30 上記の導電性要素は、上記回路板の反対側に取り
付けられた円板又はパッドであり、該回路板を背面から
照明することによりその垂直方向の整列の探知が可能な
、特許請求の範囲第29項に記載の方法。 31 後の回路板の検査に於いて、監視すべき形態を示
すデジタル信号情報が記憶される、回路板等の上では不
透明な導電性物体の形他の検査方法であって、 上記面の真下に、ほぼ均一強度の光のストリップを発生
させ、この光から赤外線部又はその他の分光エネルギー
を除去した後に上記面の裏側に近い位置から上記回路板
を通過する方向に向けること、 その回路板を上記の光ストリップで走査し、回路板上の
物体の形態に対応する信号情報を探知すること、および 学習すべき所定の物体の形態の映像を示すデジタル信号
情報を、あとに続くボードの走査検査での認識用として
記憶すること、からなる方法。 32 後の回路板の検査に於いて監視すべき希望のパタ
ーンを示すデジタル信号情報が記憶される、回路板の導
電的パターンおよび位置を検査する装置であって、 希望するパターンを示すデジタル信号情報 を記憶するための手段と、 後に回路板を検査し、上記の希望するパターンと差のあ
ることを判定する手段と、 差があるとの判定に応じてそのX−Y座標位置を決定し
、且つそれを欠陥として指示するように作動する手段、
および 上記回路板のX−Y座標位置の記録と共に指示された欠
陥の映像を作成するため上記指示手段に応答する手段、
を組み合わせてなる装置。 33 設けられる手段には、実際の欠陥の位置を示す上
記の映像を採用するためのX−Y座標テーブルが含まれ
る、特許請求の範囲第32項記載の装置。
[Scope of Claims] 1. A method for inspecting the form and position of conductors on a circuit board, in which digital signal information indicating the preferred form to be monitored during circuit board inspection is stored, which method should be learned first. Storing digital signal information representing an image of a desired, predetermined object configuration; predetermining at least one of the possible dimensions or sizes; and storing a digital signal for generating a hypothetical image of the form of the object to be learned, incorporating acceptable variations. modifying the information; storing modified digital signal information representative of said fictitious memory image; and recognizing acceptable defects in said fictitious memory image upon subsequent inspection of the circuit board; in response to ignoring the above acceptable displacement as an acceptable defect. 2. Modifying the originally stored digital signal information according to the above-mentioned changes in dimensions or magnitude is carried out by electronically implementing the removal or addition of pixel signals from the stored digital signal information. 2. A method according to claim 1, for representing different dimensions or sizes of a form of an object. 3. The above modifications of the initially stored digital signal information regarding the holes and hole locations in the conductor pads are carried out by monitoring the annularity of the pads to ensure acceptable communication holes; electronically adding a pixel signal to the stored digital signal information to substantially fill the hole;
Claim 1 providing a fictitious image of a solid pad
The method described in section. 4. The method of claim 3, wherein said monitoring includes sensing both light rays reflected from the top surface of the circuit board and light rays transmitted through the annular pad from the underside of the circuit board. 5. The method of claim 4, wherein the light rays transmitted from the underside of the circuit board are coded to distinguish them from the rays reflected from the top surface of the circuit board. 6. A method for inspecting conductive features and locations on circuit boards in which digital signal information is stored indicating preferred features to be monitored during subsequent inspection of the circuit board, the method first including the desired features to be learned. storing digital signal information representing an image of the object form at a predetermined coordinate position; determining in advance an allowable positional change in the coordinates of the learned object form; and determining the existence of the learned object form. The circuit board is subsequently inspected to determine its presence, and upon determining its presence, its coordinate position is determined, and any change in the final coordinate position that exceeds the above allowable position change is considered a defect. A method consisting of showing. 7 A device for inspecting the configuration and position of a conductor on a circuit board, in which digital signal information indicating the desired configuration to be monitored during circuit board inspection is stored, the device means for storing digital signal information indicative of an image of the form of the object; at least one change in size
means for modifying the stored digital signal information to produce a fictitious image of the form of the object to be learned, incorporating an acceptable amount of variation; means for storing modified digital signal information indicative of the fictitious stored image; A device combining means for ignoring acceptable displacements as acceptable defects. 8. Said means for modifying originally stored digital signal information according to said change in dimension or size includes electronically implementing the removal or addition of pixel signals from the stored digital signal information. equipped with the means of
8. Apparatus according to claim 7 for representing different dimensions or dimensions of a form of an object. 9. The above means for modifying the initially stored digital signal information regarding the hole and the position of the hole in the conductive pad comprises:
means for monitoring the annularity of the pad to ensure an acceptable communication hole; and electronically adding a pixel signal to the stored digital signal information to substantially fill the hole; 8. A storage device as claimed in claim 7, including means for providing a fictitious image of a solid pad. 10. The monitoring device according to claim 9, wherein the monitoring device includes means for detecting both the light beam reflected from the top surface of the circuit board and the light beam transmitted through the annular pad from the bottom side of the circuit board. . 11. The apparatus of claim 10, further comprising means for encoding light rays transmitted from the underside of the circuit board to distinguish them from rays reflected from the top surface of the circuit board. 12 A device for inspecting conductive features and positions on a circuit board, in which digital signal information is stored indicating the desired features to be monitored during subsequent inspection of the circuit board, the device means for storing at predetermined coordinate positions digital signal information representing an image of the desired object form to be acquired; means for predetermining allowable position changes in the coordinates of the learned object form; means for inspecting to determine the presence of said learned object form; and means for being activated for determining the coordinate position thereof upon determination of said presence; and said permissible position at the final coordinate position. A device that combines: a means for indicating all changes that exceed the change as defects; 13. The apparatus of claim 12, further comprising means responsive to said defect indicating means for recording the coordinate position of said circuit board and producing an image of the defect. 14. Apparatus according to claim 13, wherein the means provided include an X-Y coordinate table for employing said image indicating the location of the actual defect. 15. A method for inspecting the form of a conductor on a circuit board, in which digital signal information indicating the form to be monitored during subsequent inspection of the circuit board is stored, the digital signal information representing the form of a predetermined object to be studied. storing signal information; predetermining inspection-acceptable dimensional changes in the above configuration; and electronically removing or adding pixel signals from the stored video information; providing alternative memory image information representing dimensions different from the form of the image. 16 A device that performs real-time high-speed inspection of an object with the assistance of a video sensor, CAD/CAM video signal generator, etc., which generates a video signal of the object expressed in the form of pixels at a magnification of 1x or higher. means for quantizing the pixels of the image to the minimum number of luminous intensity levels or colors necessary to characterize the object; and storing the quantized pixels to create a two-dimensional storage image equal to the desired maximum field of view. means for selecting a desired predetermined field of view and magnification from said two-dimensional stored image; means for dividing each field of view thus selected into N^2 elements; a luminous intensity of each element; means for setting a value approximately equal to the average luminous intensity value of the pixels contained in that element; and quantizing the luminous intensity values of each such element to a minimum number that is a threshold necessary to recognize the associated pattern. means for applying each group of N^2 quantized pixels at each magnification to a corresponding recognition memory as a pattern of elements;
Each pattern of elements is an address (address) for the corresponding memory.
means for entering information into address locations in the memory for teaching properties, including the shape and other properties of a known object, and A device combining means for subsequently recognizing the taught information by reading the information in each memory location accessed by the pattern of elements, and means for monitoring such information characterizing the object. , and pixel signals are electronically removed from the memory location to store video information indicative of one or more different dimensions of the feature of the object that are predetermined to be acceptable for characterizing the object. Or a device with improved means for adding. 17. Said means for electronically removing or adding a pixel signal comprises delay line means connected to receive said signal image and said delay line means connected to said delay line means and applied to an address line input of a read-only memory. Claims: a one-unit delay for generating a matrix of pixel data; and means for outputting from a read-only memory a new calculated value indicative of the removal or addition of pixels at the edges of the stored image. Apparatus according to paragraph 16. 18 A device that performs real-time high-speed inspection of an object with the aid of a video sensor, CAD/CAM video signal generator, etc., which generates a video signal of the object expressed in the form of pixels at a magnification of 1x or higher. means for quantizing the pixels of the image to the minimum number of luminous intensity levels or colors necessary to characterize the object; and storing the quantized pixels to create a two-dimensional storage image equal to the desired maximum field of view. means for selecting a desired predetermined field of view and magnification from the two-dimensional stored image; means for dividing each field of view thus selected into N^2 elements; and means for determining the luminous intensity value of each element. means for setting approximately equal to the average luminous intensity value of the pixels contained in that element; and means for quantizing the luminous intensity values of each such element to a minimum number that is a threshold necessary to recognize the associated pattern. and means for applying a group of N^2 quantized pixels at each magnification as a pattern of elements for the purpose of converting digital signal information. 19 CA of digital signal information in circuit board artwork
16. The method of claim 15 obtained from a D/CAM description. 20. A method for inspecting the form of a conductor on a circuit board, in which digital signal information representing the form to be monitored during subsequent inspection of the circuit board is stored, the method comprising: a digital signal representing an image of the form of a predetermined object to be studied; storing signal information; predetermining inspection-acceptable dimensional changes in the above configuration; and electronically removing or adding pixel signals from the stored video information; providing alternative memory image information representing dimensions different from the form of the image. 21 scanning the further circuit board to be inspected, detecting on the circuit board signal information corresponding to the shape of the object on the circuit board, and detecting the predetermined shape and other shapes within the limits of the different dimensions stored above; 21. The method of claim 20, wherein the method of claim 20 recognizes. 22. Claim 20, wherein said object form comprises a linear strip, and said electronic pixel removal step results in stored image information of a thin linear strip that passes the inspection process. the method of. 23. The shape of said object is curved, and said electronic pixel addition step results in curved stored video information of increased dimension that passes the inspection process. The method described in section. 24. The object has disks or pads placed in near vertical alignment on either side of a translucent or optically transparent surface, and as a next step directly below said surface.
A strip of light of substantially uniform intensity is generated to remove infrared or other spectral energy from the light, and the light is then passed through the surface from a position near the backside of the surface to electronically illuminate the pixel. The step of adding a disk or pad arranged on the opposite side of the surface obtains stored image information of a disk or pad having a large dimension corresponding to an allowable change due to vertical alignment error of the disk or pad located on the opposite side of the surface. Range 2nd
The method described in Section 3. 25. The method of claim 24, wherein said disk or pad is a conductive pad and said translucent surface is a circuit board to which said pad is attached. 26 A method for inspecting the form of an object performed on a light-transmissive surface, etc., in which digital signal information indicating the form to be monitored is stored in subsequent circuit board inspections, the method comprising: generating a strip of light of uniform intensity and directing the light from a position close to the back side of the surface in a direction passing through the surface after removing the infrared part from the light; scanning the surface with the light strip; Detecting signal information on the upper surface of said surface corresponding to the shape of the object above, and digital signal information representing an image of the shape of the predetermined object to be learned as recognition in a subsequent scanning inspection of the surface. A method consisting of remembering. 27. According to claim 26, the strip of light is directed from above the surface to an adjacent area on the surface and is capable of illuminating the surface during scanning along the surface. the method of. 28. The method of claim 26, wherein the object is in the form of a light-opaque artwork and the light-transmissive surface is a substantially transparent surface carrying the artwork. 29. The method of claim 26, wherein the object is in the form of a light-opaque conductive element and the light-transmissive surface is a transparent circuit board to which the element is mounted. 30. Claims in which said conductive element is a disk or pad mounted on the opposite side of said circuit board, the vertical alignment of which can be detected by illuminating said circuit board from the back The method according to paragraph 29. 31 Inspection of the shape of an opaque conductive object on a circuit board, etc., in which digital signal information indicating the form to be monitored is stored during subsequent inspection of the circuit board, directly below said surface. generating a strip of light of substantially uniform intensity and directing the light, after removing infrared or other spectral energy from the light, through the circuit board from a position proximate to the back side of the surface; scanning with said optical strip to detect signal information corresponding to the shape of the object on the circuit board, and digital signal information representing an image of the shape of the predetermined object to be studied, subsequent scanning inspection of the board; A method consisting of memorizing it for recognition. 32. An apparatus for inspecting conductive patterns and locations on a circuit board, wherein digital signal information indicative of a desired pattern to be monitored during subsequent inspection of the circuit board is stored, the digital signal information indicative of the desired pattern; means for storing the pattern, means for later inspecting the circuit board and determining that there is a difference from the desired pattern, and determining the X-Y coordinate position of the pattern in response to the determination that there is a difference; and means operative to indicate the same as a defect;
and means responsive to the indicating means for producing an image of the indicated defect along with recording the X-Y coordinate position of the circuit board;
A device that combines 33. Apparatus according to claim 32, wherein the means provided include an X-Y coordinate table for employing said image indicating the location of the actual defect.
JP61083979A 1986-04-11 1986-04-11 Apparatus and method for identifying or recognizing known/unknown part including defect by automatic inspection of object Pending JPS62245388A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61083979A JPS62245388A (en) 1986-04-11 1986-04-11 Apparatus and method for identifying or recognizing known/unknown part including defect by automatic inspection of object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61083979A JPS62245388A (en) 1986-04-11 1986-04-11 Apparatus and method for identifying or recognizing known/unknown part including defect by automatic inspection of object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62245388A true JPS62245388A (en) 1987-10-26

Family

ID=13817653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61083979A Pending JPS62245388A (en) 1986-04-11 1986-04-11 Apparatus and method for identifying or recognizing known/unknown part including defect by automatic inspection of object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62245388A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5671178A (en) * 1979-11-14 1981-06-13 Hitachi Ltd Pattern check method of print substrate
JPS60200382A (en) * 1984-03-24 1985-10-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Method and device for pattern checking

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5671178A (en) * 1979-11-14 1981-06-13 Hitachi Ltd Pattern check method of print substrate
JPS60200382A (en) * 1984-03-24 1985-10-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Method and device for pattern checking

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4893346A (en) Apparatus for automatically inspecting objects and identifying or recognizing known and unknown portions thereof, including defects and the like, and method
US6198529B1 (en) Automated inspection system for metallic surfaces
US4578810A (en) System for printed circuit board defect detection
JPS6261390A (en) Method and apparatus for inspecting printed board
EP0466013B1 (en) Method of and device for inspecting pattern of printed circuit board
JPH08210820A (en) Method and device for recognizing part to be inspected in visual inspection device of parts-mounted board
JP2002005850A (en) Defect inspection method and apparatus therefor, and production method of mask
JP3032616B2 (en) Appearance inspection method and device
JPS62245388A (en) Apparatus and method for identifying or recognizing known/unknown part including defect by automatic inspection of object
JP3233205B2 (en) Circuit inspection method and device
JPH0429041A (en) Wiring pattern inspection device
JP2906454B2 (en) Object position detection method
JPH0399250A (en) Mounting state recognizing apparatus
JPS6315141A (en) Method and apparatus for inspecting article having repeating pattern
JPS5821110A (en) Inspecting device for pattern
JP3210713B2 (en) Geometric pattern inspection method and apparatus using contraction, expansion and processing of an imaging pattern for identification of predetermined features and tolerances
JPH0399251A (en) Mounted state recognizing apparatus
JPH04316346A (en) Pattern recognition method
JPH01112468A (en) Inspection instrument for printed board
JPH036410A (en) Inspecting apparatus for pattern
JPH06243235A (en) Checking device for mounted board
JPS61243304A (en) Visual inspection system for mounted substrate
JP2002296016A (en) Method for recognizing shape of protective layer of printed circuit board and method of inspection
JPH03252546A (en) Wiring pattern inspection device
JPH0619252B2 (en) Soldering inspection device for printed wiring boards