KR100289441B1 - Method for examining hole of printed circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인쇄회로기판(Printed circuit board; 이하 "PCB"라 칭함)의 홀 검사방법에 관한 것으로, 특히 화상처리를 이용하여 PCB 의 홀을 검사하되 홀의 위치와 크기 정보를 캐드(CAD) 데이터로부터 얻어 필요한 부분만을 고속으로 실시간에 검사하도록 한 PCB 의 홀 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hole inspection method of a printed circuit board (hereinafter referred to as "PCB"), in particular to inspect the hole of the PCB using image processing, but the position and size information of the hole from the CAD data The present invention relates to a method for inspecting a hole in a PCB that allows only a necessary part to be inspected at high speed in real time.
제1도는 PCB 의 홀에서 일어날 수 있는 각종 결함을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining various defects that may occur in the hole of the PCB.
(a)도는 정상적인 랜드(Rand) 폭(A)을 갖는 기준 홀의 외형이고, (b)도는 (a)도에 도시된 기준 홀과 비교하여 협소한 비정상 랜드 폭(A')을 갖는 결함 홀이며, (c)도는 (a)도에 도시된 기준 홀과 비교하여 홀의 위치가 잘못되어 편심량(B)을 갖는 결함 홀이다. 이때, (b)도와 (c)도를 홀의 결함이라 일컫는다.(a) is the outline of the reference hole having a normal land width (A), (b) is a defect hole having a narrow abnormal land width (A ') compared to the reference hole shown in (a). , (c) is a defective hole having an eccentric amount B due to an incorrect position of the hole compared to the reference hole shown in (a). At this time, (b) and (c) are called a hole defect.
이러한 홀 결함을 검출하기 위한 종래 홀 검사방법을 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A conventional hole inspection method for detecting such hole defects is described with reference to FIG. 2 as follows.
먼저, 제 1 단계로 PCB의 전체 화상을 처리하여 각 화소의 값을 읽으면서 홀의 바깥 원(1)과 안쪽 원(2)의 경계부를 찾는다.First, in the first step, the entire image of the PCB is processed to find the boundary between the
그리고, 제 2 단계로 바깥 원(1)의 궤적을 구해 중심과 크기를 구한 후, 제3 단계로 안쪽 원(2)의 중심과 크기를 구한다.In the second step, the trajectory of the
그러나, 종래에는 상기와 같이 전체 화상을 검색할 뿐만 아니라 제2(b)도에 도시된 바와 같이 배경(3)외에 패턴(4) 등이 있어 화상이 복잡할 경우에는 홀인지 아닌지를 판단하는 알고리즘이 필요하여 검사시간이 과도하게 소요되는 문제점이 있었다.However, conventionally, as well as searching the entire image as described above, as shown in FIG. 2 (b), if there is a
따라서 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 화상처리를 이용하여 PCB의 흘을 검사하되 홀의 위치와 크기 정보를 캐드(CAD) 데이터로부터 얻어 필요한 부분만을 고속으로 실시간에 검사하도록 한 PCB의 홀 검사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, to inspect the flow of the PCB using the image processing, but to obtain the position and size information of the hole from the CAD (CAD) data to inspect only the required portion in real time at high speed Its purpose is to provide a hole inspection method for a PCB.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 회로기판의 홀 검사방법은, 캐드 데이터를 분석하여 기준 홀 데이터를 작성하는 제 1 단계와, 화상 획득장치를 사용하여 검사 대상 인쇄회로기판의 화상을 획득하는 제 2단계와,In order to achieve the above object, the hole inspection method of the circuit board of the present invention, the first step of analyzing the CAD data to create the reference hole data, and using the image acquisition device to obtain an image of the inspection target printed circuit board The second step,
상기 제 1 단계에서 얻어진 상기 기준 홀 데이터를 참조하여 상기 제 2 단계에서 획득된 화상에서 실제 홀을 찾는 제 3 단계와,A third step of finding an actual hole in the image obtained in the second step by referring to the reference hole data obtained in the first step;
상기 제 1 단계에서 얻어진 기준 홀의 반지름과 상기 제 3 단계에서 얻어진 실제 홀의 반지름을 비교하여 실제 홀의 불량 여부를 판별하는 제 4 단계와,A fourth step of determining whether the actual hole is defective by comparing the radius of the reference hole obtained in the first step with the radius of the actual hole obtained in the third step;
상기 제 3 단계에서 얻어진 실제 홀의 중심으로부터 여러 방향으로 원의 경계부위를 검사하여 기준 홀 랜드 폭과 실제 홀 랜드 폭의 비교 결과에 따라 실제 홀의 불량 여부를 판별하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.And a fifth step of determining whether or not the actual hole is defective according to a comparison result of the reference hole land width and the actual hole land width by examining the boundary of the circle in various directions from the center of the actual hole obtained in the third step. It is done.
제1도는 인쇄회로기판의 홀에서 일어날 수 있는 각종 결함을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining various defects that may occur in a hole of a printed circuit board.
제2도는 종래 인쇄회로기판의 홀 검사방법을 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining a hole inspection method of a conventional printed circuit board.
제3도는 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 홀 검사방법을 설명하기 위한 플로우차트.3 is a flowchart for explaining a hole inspection method of a printed circuit board according to the present invention.
제4도는 본 발명에 의한 홀 검사방법에 따라 얻어진 기준 홀 데이터와 실제 홀의 화상획득 데이터를 나타낸 도면.4 is a view showing reference hole data obtained according to the hole inspection method according to the present invention and image acquisition data of actual holes.
제5도와 제6도는 본 발명에 의한 홀 검사방법을 설명하기 위한 참조 도면.5 and 6 are reference drawings for explaining the hole inspection method according to the present invention.
이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
제3도는 본 발명에 의한 PCB의 홀 검사방법을 수행하는 플로우차트를 나타낸것으로서, 캐드 데이터를 분석하여 기준 홀 데이터를 작성하는 제 1 단계(ST101~ST102)와, 화상 획득장치를 사용하여 검사 대상 PCB의 화상을 획득하는 제 2 단계 (ST103)와, 상기 체 1 단계(ST101~ST102)에서 얻어진 상기 기준 홀 데이터를 참조하여 상기 제 2 단계(ST103)에서 획득된 화상에서 실제 홀을 찾는 제 3 단계 (ST105)와, 상기 제 1 단계(ST101~ST102)에서 얻어진 기준 홀의 반지름과 상기 제3 단계(ST105)애서 얻어진 실체 홀의 반지름을 비교하여 실제 홀의 불량 여부를 판별하는 제 4 단계(ST106)와, 상기 제 3 단계(ST105)에서 얻어진 실제 홀의 중심으로부터 여러 방향으로 원의 경계부위를 검사하여 기준 홀 랜드 폭과 실제 홀 랜드 폭의 비교 결과에 따라 실체 홀의 불량 여부를 판별하는 제 5 단계(ST107)로 이루어져 있다.3 is a flowchart for performing a hole inspection method of a PCB according to the present invention, the first step (ST101 ~ ST102) of analyzing the CAD data to create the reference hole data and the inspection target using the image acquisition device A third step (ST103) of acquiring an image of the PCB, and a third step of finding an actual hole in the image obtained in the second step (ST103) with reference to the reference hole data obtained in the sieve steps (ST101 to ST102). A fourth step (ST106) for comparing the radius of the reference hole obtained in the first steps ST101 to ST102 with the radius of the actual hole obtained in the third step ST105 to determine whether or not the actual hole is defective; A fifth step of determining whether the actual hole is defective according to a comparison result of the reference hole land width and the actual hole land width by inspecting a boundary portion of the circle in various directions from the center of the actual hole obtained in the third step ST105; Made up (ST107).
이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과를 첨부한 도면 제3도 내지 제6도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 3 to 6 attached to the operation and effect of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 캐드(CAD)로 PCB를 설계한 후 얻을 수 있는 표준화된 출력 형식중의 하나인 저버(Gerber) 파일과 공구(예 : 드릴)의 크기(지름)을 나타내는 공구 데이터 즉, 캐드 데이터를 분석하여 기준 홀 데이터를 작성한다. (ST101~ST102)First, we analyze the Gerber files, which are one of the standardized output formats that can be obtained after designing a PCB with CAD, and tool data, ie CAD data, indicating the size (diameter) of the tool (e.g. drill). To create the reference hole data. (ST101-ST102)
아래에는 상기 저버 파일과 공구 데이터의 일예를 나타내었다.An example of the gerber file and tool data is shown below.
<홀 저버 파일><Hall Gerber File>
<공구 데이터〉<Tool data>
여기서 , D10*X10790Y5682 는 X, Y 좌표 (10790,5682)위치에서 D10의 공구 즉, 크기가 0.012인치인 공구(예: 드릴)로 구멍을 뚫는다는 것을 분석하는 과정을 말한다.Here, D10 * X10790Y5682 refers to a process of analyzing that a hole is drilled by a tool of D10, that is, a tool having a size of 0.012 inch (for example, a drill) at X and Y coordinates (10790,5682).
이와 같은 분석을 통하여 제4(a)도에 도시한 기준 홀 데이터를 만들되 PCB 상의 다수의 홀 중에서 검사하고자 하는 홀만을 기준 홀 데이터화한다.Through this analysis, reference hole data shown in FIG. 4 (a) is generated, but only the hole to be inspected among the plurality of holes on the PCB is converted into reference hole data.
다음으로, 기존의 화상 획득장치를 사용하여 PCB의 화상을 획득한다.(ST103)Next, an image of the PCB is obtained by using an existing image acquisition device. (ST103)
이후, 단계 ST102에서 얻어진 제4(a)도의 기준 홀 데이터를 참조하여 제4(b)도에 도시된 실제 홀을 찾는다.(ST105)Thereafter, the actual hole shown in FIG. 4 (b) is found with reference to the reference hole data of FIG. 4 (a) obtained in step ST102. (ST105)
즉, 제5(a)도에 도시된 바와 같이 위치를 알고 있는 기준 홀(Vx,Vy)로부터 8방향으로 홀과 배경의 경계부를 찾아 8개의 경계점인 <X(0),Y(0)>,<X(1),Y(1)>, ..., <X(n),Y(n)>을 구하고, 이로부터 공지의 최소자승법을 이용하여 제5(b)에 도시된 실제 홀의 중심(Cx,Cy)과 반지름(r')을 구한다.That is, as shown in FIG. 5 (a), the boundary between the hole and the background is found in the eight directions from the reference holes Vx and Vy where the position is known, and eight boundary points <X (0) and Y (0)> are found. , <X (1), Y (1)>, ..., <X (n), Y (n)>, and from this, the known hole of the actual hole shown in Find the center (Cx, Cy) and the radius (r ').
그리고, 단계 ST102을 통하여 이미 알고 있는 기준 홀의 반지름(r)과 단계 ST105을 통하여 구한 실제 홀의 반지름(r')을 비교하여 실제 홀의 불량 여부를 판별한다.(ST106)In step ST102, the radius r of the reference hole, which is already known, is compared with the radius r 'of the actual hole obtained in step ST105, to determine whether the actual hole is defective. (ST106)
일예로, 판단 기준이 되는 기준값을 T라 할 때, | r -r' |≤ T 이면 정상으로 판별하고, | r -r' | 〉 T 이면 불량으로 판별한다.For example, when a reference value, which is a criterion, is T, | If r -r '| ≤ T, it is determined as normal, and | r -r '| If T, it is determined as bad.
다음으로, 단계 ST105에서 구해진 홀의 중심(Cx,Cy)으로부터 8방향으로 원의 경계부위를 검사하여 홀 사양을 검사한다.(ST107)Next, the hole specification is examined by examining the boundary of the circle in eight directions from the centers Cx and Cy of the holes obtained in step ST105. (ST107)
이때, 양부 판정은 제6(a)도에 도시된 바와 같이 홀의 주위가 모두 정상적인 랜드 폭(A)을 만족하는 가를 검사하거나, 제6(b)도에 도시된 바와 같이 최소랜드 폭(A")을 구한 후 이것이 정상 랜드 폭(A)보다 큰가를 검사한다.At this time, the acceptance judgment checks whether all of the periphery of the hole satisfies the normal land width A as shown in FIG. 6 (a), or as shown in FIG. 6 (b), the minimum land width A ″. ), And check if it is larger than the normal land width (A).
이러한, 단계 ST101~ST107을 거쳐 단계 ST106과 ST107에서 모두 정상으로 판단된 홀만을 정상으로 판별하고, 어느 한 단계라도 불량이면 결함으로 처리한다.(ST108)Only the holes judged to be normal in both ST106 and ST107 through the steps ST101 to ST107 are determined to be normal, and if any of the steps is defective, the defect is treated as a defect. (ST108)
한편, 상기한 단계 ST105~ST108에 걸친 일련의 과정을 PCB 상의 홀의 개수(N)와 동일 회수로 반복 수행하여 PCB 상의 모든 홀의 결함 여부를 판별하게 된다.(ST109,ST104~S108)On the other hand, by repeating the above-described series of steps ST105 to ST108 the same number of times as the number of holes (N) on the PCB to determine whether all the holes on the PCB are defective (ST109, ST104 ~ S108).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 홀의 위치와 크기 정보를 캐드(CAD) 데이터로부터 얻어 필요한 부분만을 고속으로 검사함으로써, 실시간 검사시스템의 검사속도를 만족함과 아울러 기준 홀 데이터를 만들 때 선택이 가능하므로 PCB 상의 다수의 홀 중에서 검사를 할 홀과 검사를 하지 않을 홀을 등록할 수 있을 뿐만 아니라 검사 대상이 홀이 아닌 사각형이나 기타 형상일 경우에도 적용이 가능한 효과가 있다.As described above, the present invention obtains the position and size information of the hole from CAD data and inspects only the required portion at high speed, thereby satisfying the inspection speed of the real-time inspection system and selecting the data when making reference hole data. It is possible to register the hole to be inspected and the hole to not be inspected among a plurality of holes on the top of the box, and it is also applicable to the case where the object to be inspected is not a hole but a rectangle or other shape.
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KR1019970077614A KR100289441B1 (en) | 1997-12-30 | 1997-12-30 | Method for examining hole of printed circuit board |
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