專利名稱：膜檢測裝置、檢驗系統(tǒng)以及檢驗印刷電路板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢驗其上形成有有機膜的板特別是印刷電路板的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在印刷電路板上包括多個接合焊盤的接合圖形由金(Au)制成，由于其不隨時間改變的穩(wěn)定性和導(dǎo)電上的優(yōu)越性。然而，近幾年來，無鉛(Pb)焊接被投入使用以符合環(huán)保的要求，從而把注意力放在了能很好地附著到無鉛焊料上的銅(Cu)身上作為接合圖形的材料。
不幸的是，當暴露在空氣中時銅有比金更容易被氧化的缺點，使得對焊料的附著力降低。為了克服目前印刷電路板的這一缺點，在銅的接合圖形上形成有機膜以保護接合圖形。因此，對于采用銅的接合圖形的印刷電路板有機膜作為抗氧化膜是必要的。
如上所述，由于銅容易被氧化，有機膜不適當?shù)匦纬稍诮雍蠄D形上的印刷電路板就有缺陷。印刷電路板的這一缺陷，主要在出廠后隨著時間的推移顯現(xiàn)出來。制造工廠在發(fā)現(xiàn)接合圖形的缺陷后立即在工廠內(nèi)進行通過/不通過測試(go/no-go test)都是不可行的。因此，就需要在制造工廠中對印刷電路板執(zhí)行檢驗以檢測有機膜的狀態(tài)(尤其是有機膜的存在/不存在)。
檢驗這種有機膜的多種方法已經(jīng)被提出。這些方法的實例比如包括利用反射自板表面的光與反射自有機膜表面的光之間的互擾來測量膜厚的方法，以及將電子投射到有機膜的有損測量方法。在印刷電路板上的接合圖形的表而不是平坦表面而是被預(yù)先適度粗糙化以提高對焊料的附著力，由此會擴散地反射投射到其上的光。因此不可能采用利用光的干擾的方法，因為該方法要求對象(有機膜表面和板表面)的反射表而要相對平坦。對于有損測量，也只能進行抽樣檢驗，但不能做到100％的抽樣。
能滿足100％的檢驗要求的技術(shù)已經(jīng)被提出。這種技術(shù)的實例包括預(yù)先將白光投射到形成有有機膜的板(鐵板)上以測量各個波長的反射率，并且將各個波長的反射率與來自待測板的反射光的反射率光譜進行比較以測量膜厚。然而該技術(shù)存在每次進行測量時只能檢驗板上的單個特定點。接合圖形的每個焊盤比如有直徑大約300μm的面積，從而除非此區(qū)域被覆蓋，否則將無用的。因此，形成接合圖形的預(yù)定區(qū)域需要被檢驗，而對其它位置的檢驗是無用的。即使該預(yù)定區(qū)域被檢驗，存在另一個問題，即，從適當?shù)挠袡C膜碰巧僅形成在該區(qū)域內(nèi)單個特定點的事實，不能判斷有機膜是否適當?shù)匦纬伞Υ藛栴}可以想象的解決辦法是進行多次檢測。然而，這是非常繁瑣的過程，因為在單個接合焊盤上必須進行多次測量，而且每次測量光學(xué)系統(tǒng)和板都要彼此相對移動。還存在另一個問題，即光譜反射率等的測量必然需要制備龐大的光學(xué)系統(tǒng)，從而導(dǎo)致膜檢測裝置的成本增加。
還提出一種方法，即通過獲得液滴圖像來測量放置在印刷電路板上的液滴壁與印刷電路板表面之間接觸角度。這個方法通過將液滴的截面面積限定為接合焊盤的面積，能夠在一定范圍內(nèi)檢測有機膜厚。然而這種方法使用滴落到印刷電路板上的特定液體，從而在檢驗后需要清洗和干燥的步驟。另外，需要將適量液體滴落到期望的位置，并且逐一檢測至于整個印刷電路板的接合焊盤是不可能的。該方法還存在另一個問題，液滴的形狀由于其表面張力限于以俯視視野看到的通常的圓形，并且其總是與接合焊盤的形狀不同。
在該技術(shù)的當前狀態(tài)下，操作員要在顯微鏡下逐個目視檢查印刷電路板上的接合焊盤，以識別接合焊盤上有機膜的狀態(tài)。
因為印刷電路板上的接合焊盤數(shù)目巨大，所以對所有焊盤目視檢查對于操作員是一項繁重的操作。另外，這種操作需要操作員的技巧，由于依賴于有機膜的材料、特性以及印刷電路板的狀態(tài)(接合圖形表面的粗糙度)等的視覺的差異。這使提供一個標準的檢驗結(jié)果是困難的。再者，要求減少使用有機材料，現(xiàn)在的趨勢是朝著減小有機膜厚的趨勢發(fā)展。因此，目視評估具有諸多局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在一種檢驗其上形成有機膜的板更具體地是印刷電路板的技術(shù)。
本發(fā)明的第一方面意圖提供一種膜檢測裝置，用于檢測形成在形成有圖形的印刷電路板上的有機膜。該膜檢測裝置包括存儲單元，用于預(yù)先存儲用于參考值的特征信息；固定單元，用于固定待檢驗的目標印刷電路板；照射單元，用于將照射光投射到所述固定單元固定的所述目標印刷電路板上；圖像捕捉單元，用于捕捉被所述照射光照射的所述目標印刷電路板的圖像以提供二維圖像數(shù)據(jù)；檢測單元，用于基于所述圖像捕捉單元提供的所述圖像數(shù)據(jù)和存儲在所述存儲單元中的所述特征信息檢測所述有機膜；以及輸出單元，用于將所述檢測單元的檢測結(jié)果輸出給操作員。
膜檢測裝置基于對象信息檢測有機膜，以達到一個標準和精確的檢驗。另外，膜檢測裝置能減輕加在操作員上的操作負擔(dān)，因為操作員只需觀看輸出的檢測結(jié)果。
優(yōu)選的，檢測單元根據(jù)像素值或測定值來測量被檢有機膜厚。
這使操作員能夠?qū)z驗結(jié)果進行靈活反應(yīng)，例如，與僅檢測有機膜的存在或不存在的技術(shù)相比，能夠根據(jù)測得厚度啟動對形成有機膜步驟的反饋控制。
本發(fā)明也意圖提供一種檢驗印刷電路板的方法。該方法包括步驟(a)使圖形檢驗裝置檢測形成在印刷電路板上的圖形；(b)產(chǎn)生檢驗區(qū)域信息，檢驗區(qū)域信息是關(guān)于在步驟(a)中檢測到的圖形的信息；(c)將步驟(b)中產(chǎn)生的檢驗區(qū)域信息從圖形檢驗裝置傳輸?shù)侥z測裝置；以及(d)基于在步驟(c)中傳輸?shù)臋z驗區(qū)域信息，使膜檢測裝置檢測有機膜是否形成在圖形檢驗裝置檢測到的圖形上，步驟(d)包括步驟(d-1)預(yù)先存儲用作參考值的特征信息；(d-2)固定待檢驗的目標印刷電路板；(d-3)將照射光投射到在上述步驟(d-2)中固定的目標印刷電路板上；(d-4)捕捉被照射光照射的目標印刷電路板的圖像以提供二維圖像數(shù)據(jù)；(d-5)基于在步驟(d-4)中提供的圖像數(shù)據(jù)和在步驟(d-1)中存儲的特征信息以及檢驗區(qū)域信息檢測有機膜；以及(d-6)輸出在步驟(d-5)中產(chǎn)生的檢測結(jié)果給操作員。
膜檢測裝置檢驗所需的信息能夠從其上游的圖形檢驗裝置處獲得。因此，該方法減少了操作員指定的項目數(shù)目，因而減少了操作員的負擔(dān)。
因此，本發(fā)明的目的是在減少操作員負擔(dān)的同時達到高精確度的檢驗。
本發(fā)明的這些和其他目的、特征和方案和優(yōu)點將通過下文與附圖結(jié)合的對本發(fā)明的詳細描述而變得非常明顯。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例膜檢測裝置的構(gòu)造；圖2為主要在計算機中的總線布線示意圖；圖3為根據(jù)第一優(yōu)選實施例由CPU按照程序以及數(shù)據(jù)流的操作執(zhí)行的功能塊的示意圖；圖4為示出膜檢測裝置的操作的流程圖；圖5為示出膜檢測裝置的檢測過程的流程圖；圖6示出當白光投射到形成在圖形區(qū)域上的有機膜上時獲得的反射率；圖7示出形成在印刷電路板上的接合焊盤的實例；圖8示出當沒有形成有機膜時獲得的像素值；圖9示出當形成0.2um厚的有機膜時獲得的像素值；圖10示出當形成0.3um厚有機膜時獲得的像素值；圖11示出在藍光成分反射量與膜厚值之間的關(guān)系；圖12示出根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例膜檢測裝置的構(gòu)造；圖13示出根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實施例膜檢測裝置的構(gòu)造；圖14示出根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實施例膜檢測裝置的構(gòu)造；圖15為根據(jù)第四優(yōu)選實施例膜檢測裝置的正視圖；圖16為根據(jù)第四優(yōu)選實施例膜檢測裝置的側(cè)視圖；圖17為根據(jù)第四優(yōu)選實施例膜檢測裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖18為根據(jù)第四優(yōu)選實施例由CPU按照程序以及數(shù)據(jù)流的操作執(zhí)行的功能塊的示意圖；圖19至圖21為主要示出根據(jù)第四優(yōu)選實施例在檢驗系統(tǒng)中膜檢測裝置的操作的流程圖；圖22示出根據(jù)本發(fā)明改型實施例二維CCD照相機的放置。
具體實施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例膜檢測裝置1的構(gòu)造。膜檢測裝置1包括計算機10、工作臺20、照射系統(tǒng)21和二維CCD照相機30。膜檢測裝置1具有檢驗形成在印刷電路板90上的有機膜的裝置的結(jié)構(gòu)功能。
有機膜形成為一種可焊接的保護膜，用于防止包括形成在印刷電路板上的多個接合焊盤的接合圖形不被氧化。這里使用的有機膜由一氮二烯伍圜衍生物(azole derivative)等制成，比如咪唑(imidazole)、苯并咪唑(benzimidazole)、苯并三唑(benzotriazole)或烴基咪唑(alkyl imidazole)。只要材料滿足上述條件，有機膜的材料不限于這些材料。在本優(yōu)選實施例中銅用作接合圖形材料的實例。然而，形成接合圖形的材料不限于銅，還可以是其它金屬，例如銀、鐵或鋁等。優(yōu)選的，這里使用的接合圖形的材料能夠以薄膜形式提供，并且具有對無鉛焊料很好的附著性和導(dǎo)電性。
圖2為在計算機10中主要總線布線示意圖。計算機10是在功能和構(gòu)造上非常類似于典型個人電腦的設(shè)備。計算機10包括彼此通過總線布線連接的CPU 11、存儲設(shè)備12、顯示器13、操作部件14、讀取設(shè)備15和圖像處理板16，如圖2所示。
CPU 11根據(jù)程序123操作，以具有計算各種數(shù)據(jù)和產(chǎn)生控制其它組成部分的控制信號的功能。存儲設(shè)備12包括ROM(只讀存儲器)120、用作CPU11暫時工作區(qū)的RAM 121和硬盤122。存儲設(shè)備12是合適存儲各種數(shù)據(jù)和程序123的設(shè)備。
圖3為由CPU按照程序以及數(shù)據(jù)流的操作執(zhí)行的功能塊的示意圖。圖3中顯示的數(shù)據(jù)處理部件110和檢測部件111是由CPU 11執(zhí)行的功能塊。
數(shù)據(jù)處理部件110基于來自操作部件14的輸入產(chǎn)生特征數(shù)據(jù)100，將特征數(shù)據(jù)100存儲到硬盤122中。數(shù)據(jù)處理部件110也具有響應(yīng)于操作部件14的輸入，將預(yù)先存儲在硬盤122中的特征數(shù)據(jù)100讀出到RAM 121的功能。將在下文詳細描述的特征數(shù)據(jù)100是主要關(guān)于待由膜檢測裝置1檢驗的印刷電路板(包括目標印刷電路板90)以及形成在印刷電路板上的有機膜的特征的信息，是用作判斷有關(guān)有機膜的狀態(tài)的參考值的信息。
數(shù)據(jù)處理部件110還基于來自操作部件14的輸入，產(chǎn)生包括關(guān)于檢驗區(qū)域的位置、形狀和大小的信息的檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)101。
這里使用的術(shù)語“檢驗區(qū)域”是指檢驗?zāi)繕擞∷㈦娐钒?0上有機膜的存在/不存在的區(qū)域(或者待檢測有機膜的區(qū)域)。因此，檢驗區(qū)域是形成在目標印刷電路板90上的接合圖形的接合焊盤主要存在的區(qū)域(下文將其稱為圖形區(qū)域)。一般地，接合圖形的多個接合焊盤形成在目標印刷電路板90上。因此，多個檢驗區(qū)域出現(xiàn)在單個目標印刷電路板90上。應(yīng)該注意到，如果沒有必要檢測所有接合焊盤的有機膜或者如果均勻的有機膜形成在整個目標印刷電路板90上，檢驗區(qū)域并不總是與圖形區(qū)域一致，。
最初，檢測部件111依據(jù)檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)101，在圖像數(shù)據(jù)102中包含的所有像素中識別對應(yīng)于檢驗區(qū)域的像素。接下來，檢測部件111從圖像數(shù)據(jù)102獲得所識別出的像素的像素值以計算出測定值，然后將計算出的測定值與在特征數(shù)據(jù)100中指示的閾值W做比較，以判斷檢驗區(qū)域中有機膜的存在或不存在。如果有機膜存在，檢測部件111判斷(測量)有機膜厚。進一步，檢測部件111基于在檢驗區(qū)域內(nèi)有機膜的存在或不存在(檢測結(jié)果)以及有機膜厚產(chǎn)生結(jié)果數(shù)據(jù)103。
再次參見圖2，顯示器13是用于在其屏幕上顯示各種數(shù)據(jù)給操作員的顯示設(shè)備，如液晶顯示器等。尤其是，顯示器13顯示圖像數(shù)據(jù)102并在屏幕上輸出和顯示結(jié)果數(shù)據(jù)103給操作員。
輸出單元可以是將結(jié)果數(shù)據(jù)103打印在紙張上的打印設(shè)備，也可能是提示差錯(有機膜的缺陷)的告警燈和蜂鳴器。因此，輸出單元可以是任何一種機械裝置或結(jié)構(gòu)，只要輸出單元能告知操作員目標印刷電路板90(或有機膜)是否有缺陷就可以。
操作部件14包括鍵盤140和鼠標141，用在操作員輸入指令給膜檢測裝置1時。操作部件14也用在如上所述的特征數(shù)據(jù)100和檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)101所基于的信息被輸入時以及指令被輸入時。操作部件14可以包括同時還作為顯示器的觸摸面板、各種按鈕或有OCR能力的掃描儀。進一步，操作部件14可以是上述各種組件的結(jié)合。
讀取設(shè)備15是從作為便攜式記錄介質(zhì)的磁盤91中讀取各種數(shù)據(jù)的設(shè)備。讀取設(shè)備15所讀取的各種數(shù)據(jù)在適當時被傳送并且記錄在硬盤122和RAM 121上。膜檢測裝置1例如通過讀取設(shè)備15讀取記錄有程序123的磁盤91，以將程序123傳送到并存儲在硬盤122中。
圖像處理板16向應(yīng)于輸入自二維CCD照相機的信號，產(chǎn)生由每個二維像素陣列的像素值組成的圖像數(shù)據(jù)102，以將圖像數(shù)據(jù)102傳送到RAM 121中。為方便起見，在下面的描述中，將二維CCD照相機30的輸出也稱為圖像數(shù)據(jù)102。
再次參見圖1，工作臺20具有將目標印刷電路板90固定在預(yù)定位置的功能。在根據(jù)第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1上，工作臺20將目標印刷電路板90固定在基本水平的位置。
照射系統(tǒng)21包括照射光源22、單向透鏡23和未示出的透鏡系統(tǒng)(聚光鏡、物鏡等)。在第一實施例中照射光源22可以包括比如LED和白色熒光燈，是發(fā)射所謂白光(不同波長的光的混合)的光源。從照射光源22發(fā)射的白光被單向透鏡23以基本垂直于目標印刷電路板90的表面的方向反射。由于照射系統(tǒng)21把白光投射到目標印刷電路板90上，在第一實施例中用于照射膜檢測裝置1的照射光是白光。雖然未在圖1中示出，照射光源22通過控制信號線纜連接至計算機10。照射光源22的ON/OFF切換在計算機10控制下執(zhí)行。
投射自照射系統(tǒng)21的照射光被目標印刷電路板90(更具體地，包括接合圖形的表面和有機膜的表面)的表面反射，經(jīng)過單向透鏡23進入二維CCD照相機30。如圖1所示，由于工作臺20將目標印刷電路板90固定為使得目標印刷電路板90的上表面在基本上垂直于照射光的入射方向上延伸，照射光被鏡面反射后的方向基本垂直于目標印刷電路板90的表面。
二維CCD照相機30是典型的捕捉彩色圖像的數(shù)碼相機，包括二維光檢測器(photodetector)陣列的結(jié)構(gòu)，用于檢測對R(紅)、G(綠)和B(藍)波長的光成分。每個光檢測器響應(yīng)所檢測到的光(入射光)的數(shù)量，將輸出值輸出到圖像處理板16中。
根據(jù)第一優(yōu)選實施例的二維CCD照相機30放置在照射光鏡面反射后的光路中。如上所述，入射到二維CCD照相機30上的光是被鏡面反射后的照射光。
鏡面反射光是被反射后的照射光的一部分，其數(shù)量較大。因此，使用鏡面反射光作為二維CCD照相機30的入射光(成像光)可以捕捉相對清晰的圖像。因此，膜檢測裝置1能提供易于觀察的圖像給進行視覺檢查的操作員。
根據(jù)第一優(yōu)選實施例二維CCD照相機30的成像區(qū)域被限定為包括通過將工作臺20相對于二維CCD照相機30移動由工作臺20所固定的目標印刷電路板90的整個上表面。換句話說，二維CCD照相機30一次能對目標印刷電路板90相對較大的區(qū)域(幾平方毫米到幾十平方毫米)成像，膜檢測裝置1一次能夠測量(檢驗)該區(qū)域中多個點。這可以達到比逐一測量多個點的過程更快的測量速度。
根據(jù)第一優(yōu)選實施例膜檢測裝置1的功能和構(gòu)造如上所述。接下來，將描述膜檢測裝置1的操作。
圖4為示出根據(jù)第一優(yōu)選實施例膜檢測裝置的操作的流程圖。除非以別的方式指定，在下面描述的膜檢測裝置1的操作由使CPU 11運行程序123的計算機10完成。
首先，操作員操作膜檢測裝置1的操作部件14，輸入特征數(shù)據(jù)100所基于的信息給膜檢測裝置1。響應(yīng)于該輸入，數(shù)據(jù)處理部件110產(chǎn)生特征數(shù)據(jù)100以將其傳送到硬盤122。硬盤122存儲傳送給其的特征數(shù)據(jù)100(在步驟S1)。
通過執(zhí)行步驟S1，在硬盤122中建立特征數(shù)據(jù)100的數(shù)據(jù)庫。建立特征數(shù)據(jù)100的數(shù)據(jù)庫的過程可以與檢驗過程分開執(zhí)成。換句話說，步驟S2和其它后續(xù)步驟不一定必須在步驟S1之后執(zhí)行。一旦建立數(shù)據(jù)庫，膜檢測裝置1不需要在每次膜檢測裝置1啟動后執(zhí)行步驟S1，而是可以跳過步驟S1而從步驟S2開始。
接下來，將描述檢驗個別的印刷電路板的膜檢測裝置1的操作。在目標印刷電路板90被運送給膜檢測裝置1之前，膜檢測裝置1處于待機狀態(tài)，同時其為示出初始化完成。當待檢驗的目標印刷電路板90被運送給膜檢測裝置1時，工作臺20將目標印刷電路板90固定在預(yù)定位置處(在步驟S2)。
照射系統(tǒng)21打開照射光源22，把照射光投射到被工作臺20固定的目標印刷電路板90上(在步驟S3)。因此，照射目標印刷電路板90的過程(照射過程步驟)在步驟S3中啟動并持續(xù)，直到將在下文描述的在步驟S8中關(guān)掉照射光源22。
當在步驟S3中啟動照射過程步驟S3時，二維CCD照相機30捕捉被照射光照射的目標印刷電路板90的圖像(在步驟S4)。因此，圖像處理板16基于來自二維CCD照相機30的信號產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)102。
圖像處理板16產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)102由顯示器13顯示(在步驟S5)。這使操作員能夠觀察到顯示器13屏幕上的目標印刷電路板90的接合圖形的接合焊盤。即，膜檢測裝置1能使操作員在顯示器13的屏幕上用視覺檢查接合焊盤上是否形成了有機膜。因為根據(jù)第一優(yōu)選實施例二維CCD照相機30捕捉彩色圖像，膜檢測裝置1能將接近目標印刷電路板90的逼真圖像的圖像顯示在顯示器13的屏幕上。另外，因為二維CCD照相機30使用從照射光源22發(fā)射的鏡面反射照射光來捕捉圖像，膜檢測裝置1能顯示清晰的圖像。
接下來，膜檢測裝置1執(zhí)行檢測過程(在步驟S6)。圖5為示出根據(jù)第一優(yōu)選實施例中膜檢測裝置1中檢測過程的細節(jié)的流程圖。
在檢測過程中，膜檢測裝置1接受基于操作員的輸入的檢驗條件(在步驟S11)。這里使用的術(shù)語“檢驗條件”是指關(guān)于待檢驗的目標印刷電路板90的區(qū)域、關(guān)于待檢測的有機膜的類型以及關(guān)于目標印刷電路板90的類型等信息。操作員輸入檢驗條件后，數(shù)據(jù)處理部件110識別目標印刷電路板90上的檢驗區(qū)域以產(chǎn)生檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)101，而且從硬盤122獲取用于其所需的合適的特征數(shù)據(jù)100。
在第一優(yōu)選實施例中檢驗區(qū)域的識別通過從關(guān)于目標印刷電路板90的CAD數(shù)據(jù)中讀取接合焊盤的位置來實現(xiàn)。可替換地，操作員也可以操作鍵盤140以輸入接合焊盤的坐標，從而指出檢驗區(qū)域。檢驗區(qū)域不需要總是與形成接合焊盤的區(qū)域一致。因此，操作員可以在觀察顯示器13顯示的圖像數(shù)據(jù)102的同時操作鼠標141以指出任何區(qū)域。
在下面將描述的過程中，根據(jù)第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1基于所捕捉的圖像數(shù)據(jù)102檢測和測量有機膜。因此，由于操作員僅需要選擇包含在圖像數(shù)據(jù)102中的預(yù)定像素，所以很容易識別檢驗區(qū)域(點的直徑或位置)。
響應(yīng)于操作員輸入的關(guān)鍵詞，數(shù)據(jù)處理部件110搜索建立在硬盤122中的數(shù)據(jù)庫，以將特征數(shù)據(jù)100讀出到RAM 121(在步驟S11)。這里使用的術(shù)語“關(guān)鍵詞”是指關(guān)于目標印刷電路板90的類型、關(guān)于接合焊盤的類型、關(guān)于待檢測有機膜的類型等的信息。關(guān)鍵詞是確定每個個別目標印刷電路板90的檢驗條件的信息。
下面將描述根據(jù)第一優(yōu)選實施例的特征數(shù)據(jù)100。圖6示出當白光投射到形成在圖形區(qū)域上的有機膜S上時獲得的反射率。圖6的縱坐標表示光的數(shù)量，橫坐標表現(xiàn)光的波長。圖6中的曲線SP1到SP4用于圖形區(qū)域上分別形成118nm、222nm、312nm和434nm厚的四個有機膜S的四個印刷電路板。作為樣本的這些印刷電路板在參數(shù)(條件)上基本相同除了膜厚彼此不同。
如果在檢驗區(qū)域中存在有機膜S，鏡面反射光的數(shù)量被有機膜S的光反射率改變。圖6所示的形成有具有遞增厚度的四個有機膜的四個樣本表現(xiàn)出遞增的反射光的數(shù)量。特別是，有機膜S表示出，對短波長范圍的光，在膜厚和鏡面反射光的數(shù)量之間的顯著的相關(guān)性。
彩色圖像由像素組成，每個像素具有對應(yīng)于紅光成分的像素值(以下用字符R表示)、對應(yīng)于綠光成分的像素值(以下用字符G表示)，以及對應(yīng)于藍光成分的像素值(以下用字符B表示)。從圖6中很明顯有機膜S具有很好地反射藍光的屬性。因此為了檢測有機膜S，優(yōu)選使用像素值B用于判斷。
圖7示出形成在印刷電路板上的接合焊盤的實例。圖7所示的BP1至BP4的焊盤由銅制成。圖8到圖10示出當二維CCD照相機30捕捉到圖7所示的接合焊盤的圖像時獲得的像素值B。圖8示出當沒有形成有機膜S時獲得的像素值B，而圖9示出當形成0.2um厚從有機膜S時獲得的像素值B。圖10示出當形成0.3um厚的有機膜S時獲得的像素值B。只有這些像素的像素值被順序沿著圖8到圖10中的直線L繪制，這些像素對應(yīng)于位于圖7所示的直線L的位置。
如圖8所示，當沒有形成有機膜S時，像素值B幾乎不能超過閾值W。另一方面，如圖9和圖10所示，當有機膜S形成在接合焊盤時，對應(yīng)于形成有機膜S的位置的像素的像素值B超過閾值W。
換句話說，在沒有形成有機膜S的位置，小量的藍光成分被鏡面反射從而像素值B較低。另一方面，在形成有機膜S的位置，大量的藍光成分被鏡面反射從而像素值B較高。
因此，當形成有合適的有機膜S的印刷電路板(合格的板)被預(yù)先成像從而從像素值B中確定閾值W時，通過將閾值W與像素值B做比較，就能判斷目標印刷電路板90的檢驗區(qū)域中有機膜S是存在或不存在。
盡管在第一優(yōu)選實施例中閾值W通過將捕捉合格板的圖像所獲得的像素值B的進行平均來確定，典型的像素的像素值B可以直接用作閾值W。根據(jù)第一優(yōu)選實施例膜檢測裝置1存儲步驟S1所確定的閾值W。
根據(jù)第一優(yōu)選實施例，關(guān)于閾值W的數(shù)據(jù)由操作員直接輸入并且存儲膜檢測裝置1中?？商鎿Q地，膜檢測裝置1可以使二維CCD照相機30順序捕捉在各種不同條件下用作樣本的印刷電路板的圖像，分析所獲得的圖像數(shù)據(jù)102，從這些像素值確定出合適的閾值W并存儲。在此情況下，照射系統(tǒng)21、二維CCD照相機30等的一般結(jié)構(gòu)可以在確定閾值W的實驗期間以及在實際的檢驗期間使用。因此，用于實驗的條件和用于檢驗的條件被容易做成彼此相同。這提高了檢驗結(jié)果的精度。
閾值W根據(jù)各種條件取不同的數(shù)值，這些條件包括有機膜的材料和期望厚度、印刷電路板的材料、照射光的波長成分的分布、接合焊盤的材料和表面狀態(tài)等。盡管用于藍光成分的像素值B對于判斷是否檢測到有機膜S是有效的，有時使用用于不同于藍光成分的像素值(或者用于所有波長光的像素值)對于判斷是否檢測到由其它材料組成的有機膜是有效的。因此，在步驟S1將用于各種條件的閾值W存儲在膜檢測裝置1的硬盤122中。對于膜檢測裝置1的檢驗，數(shù)據(jù)處理部件110根據(jù)這些條件從硬盤122檢索合適的閾值W，并將作為特征數(shù)據(jù)100的閾值W傳送到RAM 121中。
根據(jù)第一優(yōu)選實施例的特征數(shù)據(jù)100除了包含判斷有機膜是存在或不存在的信息比如上述閾值W以外，還包含測量有機膜厚的信息。圖11示出在有機膜S的厚度值D與短波長范圍的鏡面反射光的數(shù)量之間的關(guān)系。如圖11所示，對于有機膜S來說鏡面反射的光數(shù)量近似正比于厚度值D，由于鏡面反射的光數(shù)量可以由像素值B代替，在圖11所示的實例中在膜厚值D和像素值B之間的關(guān)系近似表示為D＝a×B+b (1)其中，a和b是常數(shù)。
因此，膜檢測裝置1可以用該近似公式等來替代在對應(yīng)于借助二維CCD照相機30捕捉圖像期間所獲得的預(yù)定光成分(圖11所示的藍光成分)的像素值與有機膜的厚度值之間的關(guān)系，并將該近似公式作為特征數(shù)據(jù)100存儲在硬盤122中。通過制備包括具有不同已知厚度值的有機膜的印刷電路板(樣本板)和測量預(yù)定光成分從每個樣本板的鏡面反射光的數(shù)量，能夠確定這一近似公式。
根據(jù)第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1將多個檢測信息(用于有機膜的檢測的信息如閾值W)和測量信息(用于有機膜的厚度的測量的信息如近似公式)處理為合適的特征數(shù)據(jù)100，這些檢測信息與測量信息依賴于各種條件包括印刷電路板和有機膜的材料而彼此不同。
參見圖5，在輸入檢驗條件并完成檢驗區(qū)域的識別以及特征數(shù)據(jù)100的獲得之后，檢測部件111基于檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)101和圖像數(shù)據(jù)102確定測定值(在步驟S12)。下面將描述的實例使用用于藍光成分的像素值B檢測在第一實施例中的有機膜S。
將詳細描述步驟S12中的過程，檢測部件111參考檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)101在組成圖像數(shù)據(jù)102的像素之中選擇的包含在檢驗區(qū)域的像素。接下來，檢測部件111將所選擇像素的像素值B加在一起，再將總數(shù)除以所選擇像素的數(shù)目，由此將該平均值作為測定值。因此，將檢驗區(qū)域中的多個像素值B作平均可以減少誤差。然而，單個像素的像素值B也可以用作測定值。
如上所述，根據(jù)第一實施例的膜檢測裝置1在彩色圖像的像素值(像素值R、G和B)之中僅基于對應(yīng)于預(yù)定波長的光成分的像素值(像素值B)來計算測定值。與基于所有像素值計算測定值相比，這可以減少計算量從而縮短檢驗所需時間。在此情況下，根據(jù)有機膜的特性確定使用哪個像素值(在本優(yōu)選實施例中為像素值B)可以提高檢驗的精確度。
在確定測定值之后，檢測部件111在測定值和閾值W之間做比較(在步驟S13)，然后根據(jù)比較結(jié)果判斷是否檢測到有機膜S(在步驟S14)。如果測定值大于閾值W，這里就判斷檢測到有機膜S(在步驟S14中的“是”)。如果測定值不大于閾值W，就判斷未檢測到有機膜S(在步驟S14中的“否”)。
如果檢測到有機膜S，檢測部件111測量檢測到的有機膜S的厚度(在步驟S15)。具體地，檢測部件111將用于像素值B的測定值代入包括在特征數(shù)據(jù)100中的近似公式(1)中以確定厚度值D。
如上所述，根據(jù)第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1能夠很容易地確定有機膜厚，因為有機膜厚和像素值(根據(jù)鏡面反射光的數(shù)量確定的值)之間的關(guān)系已被預(yù)先存儲為特征數(shù)據(jù)100。
二維CCD照相機30所捕捉的圖像是為預(yù)定區(qū)域(被稱為所謂成像區(qū)域的二維區(qū)域)記錄的當照射光撞擊到或從物體(目標印刷電路板90)上反射時獲得的光數(shù)量。來自光檢測器(圖像數(shù)據(jù)102中的像素值)的輸出值根據(jù)反射光的數(shù)量確定。因此，根據(jù)第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1是將注意力集中在依賴有機膜的狀態(tài)(存在/不存在和厚度)而變化的目標印刷電路板90的反射率作檢測。換句話說，這里使用的方法在原理上與發(fā)出激光以測量其反射光的技術(shù)相似。
然而，用于測量的發(fā)射激光的光學(xué)系統(tǒng)比使用發(fā)射白光的照射系統(tǒng)21和二維CCD照相機30的構(gòu)造的成本高。另外，激光具有高的光強度可能損害有機膜以及很難將點的直徑(對應(yīng)于檢驗區(qū)域)設(shè)定在任意數(shù)值的缺點。在這個方面，包括二維CCD照相機30的膜檢測裝置1是優(yōu)秀的，因為膜檢測裝置1不會損害有機膜并且能自由地設(shè)定檢驗區(qū)域。
膜檢測裝置1的檢驗精確度比使用激光的檢測裝置要低。然而，印刷電路板上的有機膜是用于防止焊盤氧化，并不需要像例如形成在半導(dǎo)體襯底上的抗蝕膜那樣對膜厚進行高精確度控制。在一些情況中，膜檢測裝置1只需要檢測有機膜是存在或不存在。因此，根據(jù)第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1的檢驗精確度能夠充分滿足本技術(shù)的要求。
檢驗完成后，膜檢測裝置1根據(jù)檢驗結(jié)果產(chǎn)生結(jié)果數(shù)據(jù)103，以存儲對檢驗區(qū)域的檢驗結(jié)果(在步驟S16)。換句話說，檢驗區(qū)域內(nèi)有機膜S的存在或不存在、如果檢測到那么有機膜S的厚度值都包括在結(jié)果數(shù)據(jù)103之中。
在存儲對單個檢驗區(qū)域的檢驗數(shù)據(jù)后，判斷是否有尚待檢驗的檢驗區(qū)域(在步驟S17)。如果在步驟S17識別出在多個檢驗區(qū)域中有尚待檢驗的檢驗區(qū)域，則處理返回到步驟S12并繼續(xù)。如果對所有檢驗區(qū)域的檢驗已經(jīng)完成(或者沒有尚待檢驗的檢驗區(qū)域)，檢測過程終止從而處理返回到圖4的過程。
在完成步驟S6中的檢測過程之后，膜檢測裝置1在參考結(jié)果數(shù)據(jù)103的同時將對至少一個檢驗區(qū)域的檢驗結(jié)果輸出并顯示在顯示器13上(在步驟S7)。根據(jù)第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1在步驟S5中通過在對應(yīng)于所顯示的目標印刷電路板的圖像的檢驗區(qū)域的部分上添加檢查標記，來顯示對該至少一個檢驗區(qū)域的檢驗結(jié)果。輸出檢測結(jié)果的技術(shù)不限于此。
這使操作員能夠容易地檢查出有機膜S是否形成在目標印刷電路板90的至少一個檢驗區(qū)域中。
如果檢測到有機膜S，膜檢測裝置1也顯示所檢測到的有機膜S的厚度。這允許操作員能夠更精確地判斷目標印刷電路板90是否是有缺陷，并允許進行高水平的產(chǎn)品管理包括例如根據(jù)有機膜S的測得厚度對形成有機膜的步驟進行反饋控制。
在操作員完成驗收判斷之后，目標印刷電路板90被從膜檢測裝置1中運送出來，而后關(guān)掉照射光源22(在步驟S8)。判斷是否有另外的目標印刷電路板90(在步驟S9)。如果有另外的目標印刷電路板90，處理返回步驟S2以重復(fù)上述步驟。如果沒有待檢測的目標印刷電路板90，處理終止。
如上所述，根據(jù)第一優(yōu)選實施例中的膜檢測裝置1能夠預(yù)先將通過實驗確定的特征數(shù)據(jù)100存儲在硬盤122中，使二維CCD照相機30獲取用照射光照射的目標印刷電路板90的圖像來獲取二維圖像數(shù)據(jù)102，并基于圖像數(shù)據(jù)102和特征數(shù)據(jù)100檢測有機膜。膜檢測裝置1能夠基于對象數(shù)據(jù)檢測有機膜以進行一個標準和精確地檢驗。這就減少了操作員的操作負擔(dān)，其僅需要觀察所輸出的檢測結(jié)果。
檢測部件111基于圖像數(shù)據(jù)102中預(yù)定像素的像素值，計算目標印刷電路板90固有的測定值，比較測定值與包含在特征數(shù)據(jù)100中的閾值W，且根據(jù)比較結(jié)果來檢測有機膜。這達到了對目標印刷電路板90的高速和容易的檢驗。
檢測部件111能通過僅基于對應(yīng)預(yù)定波長的光成分的像素值檢測有機膜，來精確和容易地判斷有機膜是存在或不存在，例如，通過選擇這種波長的光成分，該光成分依賴有機膜的存在或不存在在入射到圖像捕捉單元的光數(shù)量表現(xiàn)出很大的變化。另外，計算量的減少可實現(xiàn)高速檢驗。
檢測部件111僅基于與包含在圖像數(shù)據(jù)102的像素之中的特定檢驗區(qū)域相對應(yīng)的像素的像素值來檢測有機膜，由此操作員能夠指定任何檢驗區(qū)域以進行檢驗。這可以達到對任何形狀和任何大小的接合焊盤靈活和精確的檢驗，而不受焊盤之外的部分的覆蓋情況的影響。因此，可以容易地檢驗其上形成有不均勻有機膜的印刷電路板。
檢測部件111根據(jù)測定值測量所檢測到的有機膜S的厚度，由此實現(xiàn)例如根據(jù)測得厚度實現(xiàn)對形成有機膜的厚度的反饋控制。以此方式，與僅檢測有機膜存在或不存在的技術(shù)相比，檢測部件111能靈活地響應(yīng)檢測結(jié)果。
顯示二維CCD照相機30所捕捉的圖像數(shù)據(jù)102的顯示器13的提供允許操作員目視檢查圖像數(shù)據(jù)102。
照射系統(tǒng)21將白光作為照射光投射到目標印刷電路板90之上，從而二維CCD照相機30獲取彩色圖像作為圖像數(shù)據(jù)102，由此照射光源22可以使用簡單的構(gòu)造。并且，還能獲得接近真實圖像的圖像數(shù)據(jù)102。這允許操作員精確地判斷有機膜的狀態(tài)，例如當操作員觀察圖像數(shù)據(jù)102時。
二維CCD照相機30放置在從照射系統(tǒng)21投射出的照射光的鏡面反射的光路中。因此，在圖像捕捉期間有相對大量的光入射到二維CCD照相機30上。這提供了清晰的圖像數(shù)據(jù)102。
在根據(jù)第一優(yōu)選實施例的上述膜檢測裝置1中，在二維CCD照相機30捕捉圖像期間投射到目標印刷電路板90上的光是白光。然而，照射光不限于白光。
圖12示出基于這一原理根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例膜檢測裝置1a的構(gòu)造。除了照射系統(tǒng)21a包括彩色濾波器24以及二維CCD照相機30a是用于捕捉單色圖像的設(shè)備以外，根據(jù)第二優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1a在構(gòu)造上基本與根據(jù)第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1相似。在結(jié)構(gòu)和功能相似于第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1的組成的第二優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1a的組成用相同的附圖標記與字母表示，因此將不再描述。
照射系統(tǒng)21a的彩色濾波器24是只允許藍光成分通過的濾波器。因此，只是從照射光源22發(fā)射的白光的藍光成分經(jīng)過彩色濾波器24投射到目標印刷電路板90上。換句話說，當二維CCD照相機30捕捉目標印刷電路板90的圖像時使用的照射光是藍光(或單色光)。
二維CCD照相機30不包括有RGB能力的光檢測器，但是能夠獲捕捉單色圖像如圖像數(shù)據(jù)102。由于目標印刷電路板90被藍光成分組成的單色光照亮，圖像數(shù)據(jù)102的每個像素的像素值是依賴鏡面反射藍光數(shù)量的數(shù)值，而且對應(yīng)于構(gòu)成第一優(yōu)選實施例的圖像數(shù)據(jù)102的每個像素的像素值B(藍光成分的像素值)。
因此，像第一優(yōu)選實施例的圖像數(shù)據(jù)102的每個像素的像素值B那樣處理第二優(yōu)選實施例的圖像數(shù)據(jù)102的每個像素的像素值，允許以與第一實施例的過程檢測有機膜S和測量有機膜S的厚度，下面將詳細描述。
如上所述，根據(jù)第二優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1a與根據(jù)第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1相似地實行。
照射系統(tǒng)21a將單色光作為照射光投射到目標印刷電路板90之上。因此，通過使用僅能捕捉單色圖像的二維CCD照相機30a，膜檢測裝置1a能夠與第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1相似的進行檢測。這就提供了低成本的膜檢測裝置1a。
產(chǎn)生單色光作為照射系統(tǒng)21a的照射光的技術(shù)不限于使用彩色濾波器24的技術(shù)。例如，單色光源可以用作照射光源22。在此情況，不必提供彩色濾波器24。
膜檢測裝置1a可以包括允許各個不同波長的光成分通過的多個彩色濾波器24。在此情況，根據(jù)例如待檢測有機膜的特性等來適當選擇使用多個彩色濾波器24，由此可以改變作為單色光的照射光的波長。這可以使用不同于藍光的單色光靈活地應(yīng)對待檢測的有機膜。
在上述優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1和1a中的二維CCD照相機30和30a放置在照射光的鏡面反射的光路中。用于檢測有機膜的圖像捕捉單元單元不需總是放置在鏡面反射光的光路中。
圖13示出基于這一原理根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實施例實施例膜檢測裝置1b的構(gòu)造。除了照射系統(tǒng)21b不包括對應(yīng)于單向透鏡23的結(jié)構(gòu)以外，第三優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1b在構(gòu)造上基本相似于第一優(yōu)選實施例中的膜檢測裝置1。在結(jié)構(gòu)和功能相似于第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1的組成的第三優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1b的組成用相同的附圖標記與字母表示，因此就再描述。
如圖13所示，照射系統(tǒng)21b以傾斜方向?qū)⒄丈涔庠?2產(chǎn)生的白光投射到目標印刷電路板90的表面上。即，照射系統(tǒng)21b被構(gòu)造為能傾斜將白光投射目標印刷電路板90上。
在此情況，鏡面反射照射光沿圖13所示的方向傳播，而不是入射到二維CCD照相機30。換句話說，第三優(yōu)選實施例的二維CCD照相機30沒有放置在照射光的鏡面反射的光路中，二維CCD照相機30的入射光是散射反射照射光。
由于目標印刷電路板90上的有機膜S有相對平坦的表面，撞擊到有機膜S之上的照射光大部分被鏡面反射，只有非常少的鏡面反射光進入二維CCD照相機30。由于接合焊盤的粗糙表面，穿過有機膜S到焊盤的光散射地反射，一部分散射反射光向二維CCD照相機30傳播。然而，穿過有機膜S的小量光導(dǎo)致小量光入射到二維CCD照相機30。因此，存在有機膜S的圖像部分提供了構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)102的像素的相對低的像素值而變成黑暗的圖像部分。
在未形成有機膜S的圖像部分中，照射光直接撞擊到接合焊盤上。這樣，相對大部份光被散射地反射，散射反射光向二維CCD照相機30傳播。因此，有機膜S不存在的圖像部分提供了構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)102的像素的相對高的像素值而變成明亮的接合焊盤的圖像部分。如果焊盤由銅制成，照射光的紅光成分被從接合焊盤很好地反射。第三優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1b基于構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)102的像素的用于紅光成分的像素值(像素值R)來檢測有機膜S。
第三優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1b的操作基本上類似于第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1因此不再詳細描述。在類似于步驟S13的步驟中，在從圖像數(shù)據(jù)102獲得的測定值和閾值W之間做比較。在對應(yīng)于步驟S14的步驟中的判斷如下。如果比較的結(jié)果表明測定值小于閾值W，就判斷檢測到有機膜S。如果比較的結(jié)果表明測定值不小于閾值W，就判斷有機膜S未檢測到。
穿過有機膜S并被接合焊盤散射地反射的光的數(shù)量受有機膜S的厚度的影響。因此，當像第一優(yōu)選實施例那樣有機膜S的厚度值與像素值之間的關(guān)系被預(yù)先確定為特征數(shù)據(jù)100，膜檢測裝置1b也能測量有機膜S的厚度。
如上所述，根據(jù)第三優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1b能夠以類似于第一和第二優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1和1a的方式檢測有機膜S。
認為有機膜S存在時被散射反射的紅光數(shù)量減少而有機膜S不存在時被散射散射的紅光數(shù)量增加的這種屬性只要源于有機膜S有光滑的表面的事實，此屬性略微受有機膜S材料的影響。因此，將二維CCD照相機30置于照射系統(tǒng)21b投射的照射光的鏡面反射的光路外，可減小膜檢測裝置1b對有機膜S的材料的依賴性。根據(jù)本發(fā)明將銅確定為本技術(shù)的接合焊盤的材料。因而，這減少了在膜檢測裝置1b中檢測結(jié)果對材料的依賴性從而改善了靈活性。
在上述實施例中，操作員在檢測過程的步驟S6中，輸入關(guān)于檢驗區(qū)域的位置、形狀和大小的信息(在步驟S11)。獲得此類信息的技術(shù)不限于操作員的輸入。
圖14為示出基于這一原理根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實施例的檢驗系統(tǒng)2的構(gòu)造圖。檢驗系統(tǒng)2包括圖形檢驗裝置3和用于檢測形成在接合圖形上的有機膜的膜檢測裝置4。檢驗系統(tǒng)2構(gòu)造為圖形檢驗裝置3和膜檢測裝置4通過網(wǎng)絡(luò)5相互連接。
網(wǎng)絡(luò)5可以是能夠通過使用預(yù)定通信協(xié)議在圖形檢驗裝置3和膜檢測裝置4之間進行數(shù)據(jù)通信的任意網(wǎng)絡(luò)，比如LAN(局域網(wǎng)絡(luò))和公共網(wǎng)絡(luò)。多個圖形檢驗裝置3和多個膜檢測裝置4可以連接至網(wǎng)絡(luò)5。不同于圖形檢驗裝置3和膜檢測裝置4的設(shè)備也可以連接至網(wǎng)絡(luò)5。例如，用于對這些裝置進行集中管理的服務(wù)器設(shè)備，用于在適當時輸出數(shù)據(jù)的打印設(shè)備，用于識別檢測到的缺陷的識別設(shè)備都可以連接至網(wǎng)絡(luò)5。
圖形檢驗裝置3是這樣的裝置，其捕捉目標印刷電路板90的表面的圖像進而獲取圖像數(shù)據(jù)，執(zhí)行圖像處理比如對圖像數(shù)據(jù)的邊緣檢測和圖形識別，并檢測形成在目標印刷電路板90上的接合焊盤。
圖形檢驗裝置3將用于識別目標印刷電路板90的ID信息添加到關(guān)于這種被檢測接合焊盤的形狀、尺寸的信息以及關(guān)于其在目標印刷電路板90上的位置的信息上，由此產(chǎn)生檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400。因此，圖形檢驗裝置3具有從目標印刷電路板90讀取信息的功能，這些信息已經(jīng)由操作員在上述實施例的膜檢測裝置1、1a和1b中輸入。
圖形檢驗裝置3通過網(wǎng)絡(luò)5傳輸所產(chǎn)生的檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400到膜檢測裝置4。
已被傳統(tǒng)推薦使用的圖形檢驗裝置具有檢驗圖形以在所檢測到的圖形與包括CAD數(shù)據(jù)圖形和合格板圖形的參考圖形之間做比較，以檢測所檢測到的圖形的缺陷的功能。然而，這些功能對于根據(jù)第四優(yōu)選實施例的檢驗系統(tǒng)2的圖形檢驗裝置3來說是足夠的，以具有自動地獲得關(guān)于目標印刷電路板90上的接合圖形的接合焊盤的位置、形狀和尺寸的信息并將該信息作為檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400傳送到膜檢測裝置4的功能。圖形檢驗裝置3可以具有檢測缺陷的功能。
圖15是膜檢測裝置4的正視圖，而圖16是膜檢測裝置4的側(cè)視圖。圖17是示出膜檢測裝置4的構(gòu)造的方框圖。在圖15中定義出水平的X軸、Y0軸和垂直的Z0軸，在圖16中也定義為(1)Y軸在垂直平面內(nèi)相對水平的Y0稍微地向下傾斜并與X軸垂直；(2)Z軸垂直于X軸和Y軸。
盡管Y軸和Z軸在第四個實施例中相對于Y0軸和Z0軸有所傾斜，它們可以與Y0軸和Z0軸分別重合。
膜檢測裝置4包括操作部件40、檢查監(jiān)視器41、圖像捕捉部件42、檢驗臺43、一對移動機構(gòu)44、移動機構(gòu)45、放大機構(gòu)46、通信部件47和控制器48。
膜檢測裝置4還包括具有在檢驗臺43的相對側(cè)部分之間基本水平延伸的橋接結(jié)構(gòu)的支撐平臺490，用于將檢驗監(jiān)視器41固定在膜檢測裝置4上方的支撐構(gòu)件491，以及用于保護圖像捕捉部件42的保護蓋492。
使用這種設(shè)置，膜檢測裝置4以與第一、第二和第三優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1、1a和1b相似的方式，作用為檢測形成在印刷電路板的接合焊盤上的有機膜的裝置。尤其是，在適當時將省略對與第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1的組成相似的第四優(yōu)選實施例的膜檢測裝置4的組成的描述。
例如，當操作員將指令輸入到膜檢測裝置4時，就操作該操作部件40。也就是，操作部件40在功能中相似于操作部件14。具體地，操作部件40包括各種按鈕、鍵盤和鼠標等，還可以包括軌跡球、操縱桿和觸摸面板等。
檢驗監(jiān)視器41由支撐構(gòu)件491固定在膜檢測裝置4上方，并基于來自控制器48的控制信號，將操作膜檢測裝置4所需要的信息，圖像數(shù)據(jù)102和結(jié)果數(shù)據(jù)103顯示在其屏幕上。檢驗監(jiān)視器41是對應(yīng)于顯示器13的單元，并包括例如液晶顯示器。
圖像捕捉部件42是對應(yīng)于二維CCD照相機30的單元。圖像捕捉部件42借助其中包括的圖像接收設(shè)備(CCD)，沿著光學(xué)系統(tǒng)如取像透鏡的光軸(基本垂直于X軸和Y軸的軸)對入射其上的光進行光電轉(zhuǎn)換，以捕捉由檢驗臺43固定的目標印刷電路板90(待檢測對象)的圖像。
圖像捕捉部件42傳送有關(guān)目標印刷電路板90的被捕捉圖像的圖像數(shù)據(jù)102到控制器48。根據(jù)第四優(yōu)選實施例的膜檢測裝置4沒有對應(yīng)于圖像處理板16的單元，而是借助軟件執(zhí)行圖像處理。當然，膜檢測裝置4可以改為借助對應(yīng)于圖像處理板16的硬件來產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)102。
圖像捕捉部件42也用于讀取印制在目標印刷電路板90的預(yù)定位置的標識號碼(ID信息)。通過圖像捕捉所得的標識號碼信息(ID信息)遭受控制器48的字符識別過程，也用于個別地識別檢驗臺43所固定的目標印刷電路板90的過程。與上述優(yōu)選實施例的二維CCD照相機30和30a不同的是，第四優(yōu)選實施例的圖像捕捉部件42沒有大到每次可以捕捉目標印刷電路板90的整個表面的圖像的成像區(qū)域。為了捕捉目標印刷電路板90的整個表面的圖像，必須在使圖像捕捉部件42和目標印刷電路板90彼此相對移動時捕捉多幅圖像，其細節(jié)將在下文描述。
檢驗臺43的上表面與X-Y平面基本平行。通過操作員或未示出的運送機構(gòu)被轉(zhuǎn)移到膜檢測裝置4的目標印刷電路板90，被固定在檢驗臺43的上表面的預(yù)定位置處。
一對移動機構(gòu)44分別安裝在支撐平臺490的相對側(cè)，并在Y軸方向移動支撐平臺490。這使控制器48能夠控制支撐平臺490的移動的距離和支撐平臺490的位置。移動機構(gòu)45安裝在支撐平臺490上，并使圖像捕捉部件42在在X軸方向沿著支撐平臺490移動。這使控制器48能夠控制圖像捕捉部件42移動的距離和圖像捕捉部件42的位置。
已知的使用伺服馬達、滾珠螺釘和進給螺母(feed nut)構(gòu)成的機構(gòu)可以作為具有上述功能的移動機構(gòu)44和45的實例。具體地，伺服馬達旋轉(zhuǎn)在預(yù)定方向上延伸的滾珠螺釘以在預(yù)定方向移動輸送螺母，控制器48控制伺服馬達的轉(zhuǎn)動角度以控制移動機構(gòu)44和45的位置。移動機構(gòu)44和45不限于上述機構(gòu)，而可以用其他已知機構(gòu)實現(xiàn)。
因此，在膜檢測裝置4中提供移動機構(gòu)44和45使得膜檢測裝置4在X-Y平面內(nèi)將圖像捕捉部件42移動到相對于目標印刷電路板90的任何位置。如上所述，圖像捕捉部件42的成像區(qū)域沒有大到一次捕捉整個目標印刷電路板90的圖像。然而，圖像捕捉部件42在被移動機構(gòu)44和45移動的同時能夠捕捉檢驗臺43所固定的目標印刷電路板90的任何區(qū)域(被特定為檢驗區(qū)域的區(qū)域)的圖像。因此，膜檢測裝置4能以與第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1相似的方式多次執(zhí)行圖像以捕捉整個目標印刷電路板90的圖像。
盡管在圖15和圖16中未示出，放大機構(gòu)46具有基于控制器48的控制信號確定圖像捕捉單元42的光學(xué)系統(tǒng)的放大位置以確定圖像捕捉部件42的圖像放大倍率的功能。因此，圖像捕捉部件42能捕捉目標印刷電路板90的放大圖像。因此，膜檢測裝置4能夠作精確的檢驗。
通信部件47通過網(wǎng)絡(luò)5與圖形檢驗裝置3進行數(shù)據(jù)通信。因此，膜檢測裝置4接收傳輸自圖形檢驗裝置3的檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400。
控制器48以能傳送信號至膜檢測裝置4的其他組成部分和從這些組成部分接收信號的方式連接至這些組成部分，其包括分別對應(yīng)于第一優(yōu)選實施例中的CPU 11、RAM 121、只讀存儲器120和硬盤122的CPU 480、RAM481、只讀存儲器482和硬盤483。因此，膜檢測裝置4也具有典型計算機的功能。程序484存儲在硬盤483中。
圖18為示出控制器48的功能單元以及信號流的方框圖?？刂破?8中的CPU 480按照程序484運行，以執(zhí)行圖18所示的功能單元中的數(shù)據(jù)處理部件110和檢測部件111。
數(shù)據(jù)處理部件110基于操作操作部件40的操作員輸入的信息產(chǎn)生特征數(shù)據(jù)100。所產(chǎn)生的特征數(shù)據(jù)100以使用ID信息等作為關(guān)鍵詞可檢索的方式存儲在硬盤483中。與在第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1中一樣，數(shù)據(jù)處理部件110在硬盤483中為特征數(shù)據(jù)100建立數(shù)據(jù)庫。
當通信部件47通過網(wǎng)絡(luò)5接收來自圖形檢驗裝置3的檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400時，檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400被存儲在硬盤483中。
數(shù)據(jù)處理部件110也具有通過字符識別處理來分析圖像捕捉部件42捕捉圖像所得的ID信息(印制在目標印刷電路板90上)，以響應(yīng)于該ID信息將特征數(shù)據(jù)100和檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400的適當部分從硬盤483讀取到RAM481中的功能。
再次參見圖17，盡管未示出細節(jié)，照射系統(tǒng)49包括與第一優(yōu)選實施例的照射系統(tǒng)21的照射光源相似的照射光源22和單向透鏡23。具體地，照射系統(tǒng)49將白光作為照射光投射到目標印刷電路板90上。
再次參照圖15和圖16，支撐平臺490包括在檢驗臺43的相對側(cè)部分沿X軸方向基本上水平延伸的橋接結(jié)構(gòu)，而且具有將圖像捕捉部件42支撐在檢驗臺43上方的功能。上述移動機構(gòu)45安裝在支撐平臺490上。
保護蓋492不只具有保護圖像捕捉部件42的功能并且具有阻止其它光進入圖像捕捉單元42而使圖像捕捉部件42能獲取目標印刷電路板90的清晰圖像的功能。保護蓋492固定到支撐平臺490上。保護蓋492與支撐平臺490一起被移動機構(gòu)44沿Y軸方向移動，從而始終從上面覆蓋圖像捕捉部件42。
檢驗系統(tǒng)2的構(gòu)造及功能描述到此。下面，將描述根據(jù)第四實施例檢驗系統(tǒng)2的操作。
圖19到圖21是流程圖，主要示出根據(jù)第四優(yōu)選實施例在由檢驗系統(tǒng)2的操作中關(guān)于膜檢測裝置4的過程步驟。
檢驗系統(tǒng)2中，如上所述，在膜檢測裝置4檢測到有機膜之前，圖形檢驗裝置3檢測目標印刷電路板90上的接合圖形的接合焊盤。圖形檢驗裝置3為檢測到的焊盤產(chǎn)生檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400。
在監(jiān)測操作員的輸入，接收來自圖形檢驗裝置3的數(shù)據(jù)(在步驟S23)以及運送目標印刷電路板90到膜檢測裝置4中(在步驟25)時，膜檢測裝置4處于待機狀態(tài)(在步驟S21)。
當有操作員的輸入時(在步驟S21中為“是”)，數(shù)據(jù)處理部件110基于所輸入的信息產(chǎn)生特征數(shù)據(jù)100以將特征數(shù)據(jù)100存儲到硬盤483中(在步驟S22)。
當通信部件47接收到來自圖形檢驗裝置3的數(shù)據(jù)時(在步驟S23中為“是”)，數(shù)據(jù)操作部件110將所接收到的檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400存儲在硬盤483中(在步驟S24)。
當目標印刷電路板90被運送到膜檢測裝置4中時(在步驟S25中為“是”)，檢驗臺43固定被運送到膜檢測裝置4中的目標印刷電路板90(在步驟S26)，然后膜檢測裝置4啟動檢驗。
當檢驗臺43將目標印刷電路板90固定在預(yù)定位置上時，照射系統(tǒng)49打開照射光源22(在步驟S27)。因此，白光被垂直向下投射到目標印刷電路板90上。
對于照射系統(tǒng)49照射的目標印刷電路板90，圖像捕捉部件42捕捉印制在目標印刷電路板90預(yù)定位置上的ID信息的圖像，然后數(shù)據(jù)處理部件110基于所捕捉的圖像數(shù)據(jù)獲得ID信息(在步驟S28)。使用所獲得的ID信息作為關(guān)鍵詞，數(shù)據(jù)處理部件110從硬盤483讀取檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400和特征數(shù)據(jù)100(在步驟S29)。
在根據(jù)第四優(yōu)選實施例檢驗系統(tǒng)2中，可見目標印刷電路板90的檢驗通過分配給每個目標印刷電路板90的ID信息進行管理。換句話說，一旦通過ID信息識別出目標印刷電路板90，適于各個目標印刷電路板90的特征數(shù)據(jù)100能從硬盤483讀出，而不需要像在第一優(yōu)選實施例的步驟S11(圖5)所示的那樣由操作員輸入檢驗條件。
在上述優(yōu)選實施例中，為了識別檢驗區(qū)域，CAD數(shù)據(jù)的輸入(或操作員輸入指令)在步驟S11中是必需的。然而，根據(jù)第四優(yōu)選實施例的檢驗系統(tǒng)2，在膜檢測裝置4的檢驗過程步驟之前有效地利用關(guān)于圖形檢驗裝置3所獲得的接合焊盤的位置等的信息(檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400)，由此能減少操作員的負擔(dān)。
由于CAD數(shù)據(jù)包括理想的設(shè)計圖形，在實際生產(chǎn)的目標印刷電路板90的接合圖形與CAD數(shù)據(jù)圖形之間會發(fā)生錯配例如位置性的差錯。因此，當在第四優(yōu)選實施例的檢驗系統(tǒng)2中，通過根據(jù)檢測到的每個目標印刷電路板90的檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400來識別檢驗區(qū)域，可以進行更為精確的檢驗。
在完成檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400和特征數(shù)據(jù)100的讀取后，通過參考檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400識別檢驗區(qū)域(在步驟S31)。具體地，由于接合圖形的多個焊盤形成在目標印刷電路板90上，所以多個區(qū)域應(yīng)該被檢驗(或多個檢驗區(qū)域是存在的)。控制器48參考檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400來選擇圖形檢驗裝置3檢測到的多個接合焊盤中的一個，由此通過所選接合焊盤的位置、形狀和尺寸識別出檢驗區(qū)域。
在檢驗區(qū)域識別后，控制器48基于檢驗區(qū)域的形狀和尺寸，確定圖像捕捉部件42的圖像放大，以便所識別出的檢驗區(qū)域包含在圖像捕捉部件42的成像區(qū)域中?？刂破?8也控制放大機構(gòu)46以調(diào)整圖像捕捉部件42的圖像放大倍率(在步驟S32)?？刂破?8基于檢驗區(qū)域的位置確定圖像捕捉部件42的圖像捕捉位置，以及控制移動機構(gòu)44和45以調(diào)整圖像捕捉部件42的圖像捕捉位置(在步驟S33)。
在圖像捕捉部件42的圖像放大倍率和獲取圖像位置被確定后，圖像捕捉部件42捕捉目標印刷電路板90的圖像(在步驟S34)，然后檢查監(jiān)視器41顯示通過圖像捕捉獲得的圖像數(shù)據(jù)102(在步驟S35)。
接下來，在參照檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400時，檢測部件111在構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)102的像素之中選擇對應(yīng)于檢驗區(qū)域的像素，以計算用于所選像素的像素值的測定值(在步驟S36)。確定測定值的技術(shù)與上述優(yōu)選實施例相似，因此不再描述。
參考特征數(shù)據(jù)100，檢測部件111在測定值和閾值W之間做比較(在步驟S37)，以根據(jù)比較結(jié)果檢測有機膜S(在步驟S41)。如果檢測到有機膜S，參考特征數(shù)據(jù)100從近似公式確定膜厚(在步驟S42)。如果有機膜S未檢測到，則跳過步驟S42。確定膜厚數(shù)值的技術(shù)與上述的實施例的類似，因此不再描述。
在有機膜S的檢測和檢測到的有機膜S的膜厚的測量完成后，檢測部件111基于有機膜S的檢測結(jié)果和檢測到的有機膜S的厚度測量結(jié)果產(chǎn)生結(jié)果數(shù)據(jù)103?？刂破?8將結(jié)果數(shù)據(jù)103顯示在檢查監(jiān)視器41的屏幕上(在步驟S43)。
這使操作員能夠觀察顯示在檢查監(jiān)視器41上的結(jié)果數(shù)據(jù)103來判斷檢驗區(qū)域是否有缺陷。在檢查了檢驗區(qū)域之后，操作員操作操作部件40輸入指示到膜檢測裝置4的指令。膜檢測裝置4監(jiān)測此指令的輸入并等待直到操作員的檢查操作完成為止(在步驟S44)。
在接受來自操作員的指令輸入后，控制器48參考檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400以判斷是否有另一個待檢的檢驗區(qū)域(在步驟S45)。如果有另一個待檢的檢驗區(qū)域，重復(fù)步驟S31中的處理和其涉及檢驗區(qū)域的后續(xù)步驟。如果沒有另一個待檢的檢驗區(qū)域，將目標印刷電路板90從膜檢測裝置4取出，且關(guān)掉照射光源22。然后，處理返回步驟S21。
如上所述，第四優(yōu)選實施例的檢驗系統(tǒng)2產(chǎn)生與前述優(yōu)選實施例相似的效果。
圖形檢驗裝置3和膜檢測裝置4通過網(wǎng)絡(luò)5相互連接，使得膜檢測裝置4能夠從圖形檢驗裝置3接收檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400，以檢測圖形檢驗裝置3所檢測到的接合焊盤區(qū)域中的有機膜。這消除了輸入用于識別檢驗區(qū)域的數(shù)據(jù)的必要，從而了減少操作員的負擔(dān)。
為討論目的，在上面的描述中，在目標印刷電路板90被運送到膜檢測裝置4時，不執(zhí)行步驟S21到步驟S25中的過程。然而，實際上允許存儲操作人員輸入的特征數(shù)據(jù)100的過程(步驟S21和S22)和接收并存儲檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)400的過程(步驟S23和S24)與檢驗?zāi)繕擞∷㈦娐钒?0的過程并行。
膜檢測裝置4中的照射系統(tǒng)49可以是以與第二優(yōu)選實施例的照射系統(tǒng)21a相似的方式投射單色光的照射系統(tǒng)。圖像捕捉部件42可以以與第三優(yōu)選實施例的二維CCD照相機30a相似的方式置于照射光的鏡面反射的光路外。
根據(jù)上述優(yōu)選實施例中的膜檢測裝置直接比較測定值和閾值W之間的數(shù)值，根據(jù)比較結(jié)果檢測有機膜。檢測有機膜的技術(shù)不限于此。例如，包含在檢驗區(qū)域中的像素的像素值的總和可以當作測定值，并將該測定值與檢驗區(qū)域中包含的像素的數(shù)目乘以閾值W的積做比較。換句話說，特征數(shù)據(jù)100中包括的閾值W在用來比較時，先對閾值W執(zhí)行某一類型的計算。
閾值W不限于當合格印刷電路板的圖像被捕捉時所獲得的像素值(或根據(jù)鏡面反射光的數(shù)量所確定的值)。例如，如果將對像素值B的測定值代入近似公式(1)獲得的膜厚值D小于被預(yù)定值(在這情況該預(yù)定值作為閾值W)，則判斷未檢測到有機膜。
在測定值和閾值W之間的比較如在上述優(yōu)選實施例中對每個檢驗區(qū)域的比較說明的那樣進行，但也不限于此。在檢驗區(qū)域中的每個像素的像素值可以用作測定值并且與用于每個像素的閾值W比較。這種情況下，如果對于至少預(yù)定數(shù)目個像素均沒有檢測到有機膜，則可以判斷在這個檢驗區(qū)域中有機膜是反常的。使用這種判斷技術(shù)可以精確檢測有機膜的缺陷的不存在例如針孔形的缺陷，而實現(xiàn)高精度的檢驗。
待實施的過程的順序不限于在上述優(yōu)選實施例中描述的步驟的順序。例如，第一優(yōu)選實施例中的顯示檢驗結(jié)果(步驟S7)不必要在步驟S17的判斷答案為“是”且完成對所有檢驗區(qū)域的檢驗后執(zhí)行，而是在完成對每個檢驗區(qū)域的檢驗后執(zhí)行。也就是，上述優(yōu)選實施例的步驟可以以產(chǎn)生相似效果的任何順序執(zhí)行。
將二維CCD照相機30放置在照射光的鏡面反射的光路中的技術(shù)不局限于圖1所示的布置(垂直向下的照射)。圖22示出在不使用垂直向下照射技術(shù)時將二維CCD照相機30放置在照射光的鏡面反射的光路中的技術(shù)。圖22所示的布置允許二維CCD照相機30在照射光的鏡面反射的光路中的放置產(chǎn)生類似于第一優(yōu)選實施例的膜檢測裝置1的放置的效果。
膜檢測裝置1僅被要求捕捉圖像以產(chǎn)生二維圖像數(shù)據(jù)，并且優(yōu)選使用二維CCD單元。然而，膜檢測裝置1還可以使用掃描印刷電路板以獲取其圖像的線性CCD單元，由此提供二維圖像數(shù)據(jù)。
膜檢測裝置1還可以包括顯微鏡，用于放大對應(yīng)于二維CCD照相機30所獲得的圖像數(shù)據(jù)102的目標印刷電路板90的區(qū)域。這使操作員能夠直接觀察目標印刷電路板90來判斷目標印刷電路板90是否有缺陷。
本發(fā)明已經(jīng)被詳細描述，但前面各方面的描述只是說明性而不是限制性的。應(yīng)可理解在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以設(shè)計出多種改型和變化。
權(quán)利要求
1.一種膜檢測裝置，用于檢測形成在形成有圖形的印刷電路板上的有機膜，所述膜檢測裝置包括存儲單元，用于預(yù)先存儲用作參考值的特征信息；固定單元，用于固定待檢驗的目標印刷電路板；照射單元，用于將照射光投射到所述固定單元固定的所述目標印刷電路板上；圖像捕捉單元，用于捕捉被所述照射光照射的所述目標印刷電路板的圖像以提供二維圖像數(shù)據(jù)；檢測單元，用于基于所述圖像捕捉單元提供的所述圖像數(shù)據(jù)和存儲在所述存儲單元中的所述特征信息檢測所述有機膜；以及輸出單元，用于將所述檢測單元的檢測結(jié)果輸出給操作員。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜檢測裝置，其中，所述檢測單元將包括在所述圖像數(shù)據(jù)中的預(yù)定像素的像素值或者從所述像素值計算出的測定值與包括在所述特征信息中的預(yù)定閾值做比較，以根據(jù)比較結(jié)果檢測所述有機膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜檢測裝置，其中，所述檢測單元僅基于用于預(yù)定波長的光的像素值來檢測所述有機膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜檢測裝置，還包括指定單元，用于指定所述目標印刷電路板的檢驗區(qū)域，其中，所述圖像捕捉單元捕捉圖像，以便所述指定單元指定的所述檢驗區(qū)域包括在所述圖像數(shù)據(jù)中，以及其中，所述檢測單元計算出所述預(yù)定像素的像素值的和或者平均值，所述預(yù)定像素是包括在所述圖像數(shù)據(jù)中的所有像素中對應(yīng)于所述檢驗區(qū)域的像素。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜檢測裝置，其中，所述檢測單元根據(jù)所述像素值或所述測定值測量所檢測到的有機膜的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜檢測裝置，還包括顯示單元，用于顯示所述圖像捕捉單元捕捉到的所述圖像數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜檢測裝置，其中，所述照射單元將單色光作為所述照射光投射到所述目標印刷電路板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜檢測裝置，其中，所述照射單元將白光作為所述照射光投射到所述目標印刷電路板上，以及所述圖像捕捉單元提供彩色圖像作為所述圖像數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜檢測裝置，還包括顯微鏡，用于放大對應(yīng)于所述圖像捕捉單元獲得的所述圖像數(shù)據(jù)的所述目標印刷電路板的區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜檢測裝置，其中，所述圖像捕捉單元置于所述照射單元投射的所述照射光的鏡面反射的光路中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜檢測裝置，其中，所述圖像捕捉單元置于所述照射單元投射的所述照射光的鏡面反射的光路外。
12.一種用于檢驗印刷電路板的檢驗系統(tǒng)，包括(a)圖形檢驗裝置，用于檢測形成在印刷電路板上的圖形；和(b)膜檢測裝置，連接至所述圖形檢驗裝置用于與之進行數(shù)據(jù)通信，所述膜檢測裝置獲取關(guān)于所述圖形檢驗裝置檢測到的所述圖形的信息作為檢驗區(qū)域信息，所述膜檢測裝置檢測有機膜是否形成在所述圖形上，所述膜檢測裝置包括(b-1)存儲單元，用于預(yù)先存儲用作基準值的特征信息；(b-2)固定單元，用于固定待檢驗的目標印刷電路板；(b-3)照射單元，用于將照射光投射到所述固定單元固定的所述目標印刷電路板上；(b-4)圖像捕捉單元，用于捕捉被所述照射光照射的所述目標印刷電路板的圖像，以提供二維圖像數(shù)據(jù)；(b-5)檢測單元，用于基于所述圖像捕捉單元提供的所述圖像數(shù)據(jù)和存儲在所述存儲單元中的所述特征信息檢測所述有機膜；以及(b-6)輸出單元，用于將所述檢測單元的檢測結(jié)果輸出給操作員。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的檢驗系統(tǒng)，其中，所述檢驗區(qū)域信息包括關(guān)于所述圖形的形狀和尺寸以及所述圖形相對于所述目標印刷電路的位置的信息，以及所述膜檢測裝置根據(jù)所述圖形的所述位置確定所述圖像捕捉單元的圖像捕捉位置，并且根據(jù)所述圖形的所述形狀和尺寸確定所述圖像捕捉單元的成像區(qū)域。
14.一種計算機可讀程序，所述程序由計算機實施而使所述計算機執(zhí)行步驟(a)存儲用作參考值的特征信息；(b)固定待檢驗的目標印刷電路板；(c)將照射光投射到在所述步驟(b)中固定的所述目標印刷電路板上；(d)捕捉被所述照射光照射的所述目標印刷電路板的圖像以提供二維圖像數(shù)據(jù)；(e)基于在所述步驟(d)中提供的所述圖像數(shù)據(jù)和在所述步驟(a)中存儲的所述特征信息，檢測所述目標印刷電路板上的有機膜；以及(f)輸出在所述步驟(e)中提供的檢測結(jié)果給操作員。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的程序，其中，所述步驟(e)包括步驟(e-1)基于包括在所述圖像數(shù)據(jù)中的預(yù)定像素的像素值，計算在所述目標印刷電路板中固有的測定值；(e-2)將所述測定值與包括在所述特征信息中的預(yù)定閾值做比較；以及(e-3)根據(jù)在步驟(e-2)中提供的比較結(jié)果，判斷所述有機膜是存在或不存在。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的程序，其中，僅基于用于預(yù)定波長的光的像素值在所述步驟(e)中檢測所述有機膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的程序，其中，還使所述計算機執(zhí)行步驟(g)指定所述目標印刷電路板的檢驗區(qū)域，其中，所述圖像數(shù)據(jù)的像素包括對應(yīng)于所述檢驗區(qū)域的像素，以及其中，所述預(yù)定像素是對應(yīng)于所述檢驗區(qū)域的所述像素。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的程序，其中，所述步驟(e)還包括步驟(e-4)如果在所述步驟(e-3)中檢測到所述有機膜，根據(jù)所述測定值測量所述有機膜的厚度。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的程序，其中，使所述計算機還執(zhí)行步驟(h)顯示在步驟(d)中捕捉的所述圖像數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的程序，其中，使所述計算機還執(zhí)行步驟(i)檢測形成在印刷電路板上的圖形；和(j)產(chǎn)生關(guān)于在所述步驟(i)中檢測到的圖形的信息作為檢驗區(qū)域信息，以及根據(jù)在所述步驟(e)的所述檢驗區(qū)域信息，檢測所述圖形上的所述有機膜。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的程序，其中，使所述計算機基于所述圖形在所述目標印刷電路板上的位置以及所述圖形的形狀和尺寸，在所述步驟(j)中產(chǎn)生所述檢驗區(qū)域信息，以及使所述計算機還執(zhí)行步驟(k)根據(jù)所述圖形的所述位置確定圖像捕捉位置；和(l)根據(jù)所述圖形的所述形狀和尺寸確定成像區(qū)域。
22.一種檢測形成在形成有圖形的印刷電路板上的有機膜的方法，所述方法包括步驟(a)預(yù)先存儲用作參考值的特征信息；(b)固定待檢驗的目標印刷電路板；(c)將照射光投射到在上述步驟(b)中固定的所述目標測印刷電路板上；(d)捕捉被所述照射光照射所述目標印刷電路板的圖像以提供二維圖像數(shù)據(jù)；(e)基于在所述步驟(d)中提供的所述圖像數(shù)據(jù)和在所述步驟(a)中存儲的所述特征信息檢測所述有機膜；以及(f)輸出在所述步驟(e)中的檢測結(jié)果給操作員。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述步驟(e)包括步驟(e-1)基于包括在所述圖像數(shù)據(jù)中的預(yù)定像素的像素值，計算在所述目標印刷電路板中固有的測定值；(e-2)將所述測定值與包括在所述特征信息中的預(yù)定閾值做比較；以及(e-3)根據(jù)在步驟(e-2)中提供的比較結(jié)果，判斷所述有機膜是存在或不存在。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，僅基于用于預(yù)定波長的光的像素值在所述步驟(e)中檢測所述有機膜。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括步驟(g)指定所述目標印刷電路板的檢驗區(qū)域，其中，所述圖像數(shù)據(jù)的像素包括對應(yīng)于所述檢驗區(qū)域的像素，以及其中，所述預(yù)定像素是對應(yīng)于所述檢驗區(qū)域的所述像素。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述步驟(e)還包括步驟(e-4)如果在所述步驟(e-3)中檢測到所述有機膜，根據(jù)所述測定值測量所述有機膜的厚度。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括步驟(h)顯示在所述步驟(d)中捕捉到的所述圖像數(shù)據(jù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述照射光是單色光。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述照射光是白光，以及所述圖像數(shù)據(jù)包括彩色圖像。
30.一種檢驗印刷電路板的方法，包括步驟(a)使圖形檢驗裝置檢測形成在印刷電路板上的圖形；(b)產(chǎn)生檢驗區(qū)域信息，所述檢驗區(qū)域信息是關(guān)于在所述步驟(a)中檢測到的所述圖形的信息；(c)將所述步驟(b)中產(chǎn)生的所述檢驗區(qū)域信息從所述圖形檢驗裝置傳輸?shù)侥z測裝置；以及(d)基于在所述步驟(c)中傳輸?shù)乃鰴z驗區(qū)域信息，使所述膜檢測裝置檢測有機膜是否形成在所述圖形檢驗裝置檢測到的所述圖形上，所述步驟(d)包括步驟(d-1)預(yù)先存儲用作參考值的特征信息；(d-2)固定待檢驗的目標印刷電路板；(d-3)將照射光投射到在所述步驟(d-2)中固定的所述目標印刷電路板上；(d-4)捕捉被所述照射光照射的所述目標印刷電路板的圖像以提供二維圖像數(shù)據(jù)；(d-5)基于在所述步驟(d-4)中提供的所述圖像數(shù)據(jù)、在所述步驟(d-1)中存儲的所述特征信息以及所述檢驗區(qū)域信息，檢測所述有機膜；以及(d-6)輸出在所述所述步驟(d-5)中產(chǎn)生的檢測結(jié)果給操作員。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述檢驗區(qū)域信息包括關(guān)于所述圖形的形狀和尺寸以及所述圖形相對于所述目標印刷電路的位置的信息，以及根據(jù)所述圖形的所述位置確定圖像捕捉位置，并且根據(jù)在所述步驟(d-4)中所述圖形的形狀和尺寸確定成像區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及檢測形成在印刷電路板上的有機膜的膜檢測裝置、檢驗系統(tǒng)以及檢驗印刷電路板的方法。功能單元包括由計算機執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理部件和檢測部件。數(shù)據(jù)處理部件接受輸入，該輸入包括通過對合格目標印刷電路板和樣本印刷電路板的實驗獲得的閾值信息，以及用于識別檢驗區(qū)域以產(chǎn)生特征數(shù)據(jù)和檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)的信息。檢測部件參考檢驗區(qū)域數(shù)據(jù)，從而在構(gòu)成關(guān)于待檢驗的印刷電路板的被捕捉圖像數(shù)據(jù)的像素中，選擇對應(yīng)于檢驗區(qū)域的像素。然后，檢測部件根據(jù)所選像素的像素值計算測定值，以將計算所得的測定值與包括在特征數(shù)據(jù)之中的閾值做比較，由此根據(jù)比較結(jié)果檢測有機膜。本發(fā)明減少了在檢驗印刷電路板的有機膜期間操作員的負擔(dān)，可實現(xiàn)高精確度的檢驗。
文檔編號G01B11/30GK1755322SQ200510084409
公開日2006年4月5日 申請日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
發(fā)明者藤原成章 申請人:大日本網(wǎng)目版制造株式會社