JPH0322498A

JPH0322498A - 多層プリント基板の基準穴位置検出方法及び装置

Info

Publication number: JPH0322498A
Application number: JP1155864A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Oku; 信夫奥; Toshio Inami; 俊夫井波
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1991-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPH077868B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、多層プリント基板にこれの基準マークを目標
として加工した基準穴の実際の座標位置を求める多層プ
リント基板の基準穴位置検出方法及び装置に関するもの
である。

（ロ）従来の技術多層プリント基板を製造する際には、内層板に設けられ
た電気配線図形と、外層板に形成する電気配線図形とを
正確に位置合わせする必要がある。このため、内層板に
は電気配線図形の基準位置となる基準マークが設けられ
ている。この基準マーク位置に基準穴の穴あけを行ない
、基準穴を基準として外層板の電気配線図形を形成する
。内層板の基準マークは外部からは見えない。基準マー
クを肉眼で見えるようにするために、エンドミル等で座
ぐり加工を行ない、基準マークを露出させる方法がある
が、適切な深さの座ぐり加工を行なう作業は面倒であり
、作業効率が悪い。

このため、Ｘｉを用いた透過像から基準マークを求める
方法がある。例えば、特開昭５６１　２６９９９号公報
には、基準マークの位置を自動的に検出する方法が示さ
れている。すなわち、透過像の映像信号を２値化し、得
られる２値映像パターンとあらかじめ記憶させてある基
準マークのパターンとの一致度を全画面について求める
。

この一致度が最大となる座標位置を検出することにより
基準マーク位置を求める。次いで、得られた基準マーク
位置を目標としてドリルを用いて基準穴の加工を行なう
。

（ハ）発明が解決しようとする課題上述のようにして求めた基準マーク位置を目標として基
準穴の穴あけ加工が行なわれるので、基準マーク位置と
基準穴とは一致するはずであるが、どの程度の精度で位
置が一致しているか確認する方法については上記公報な
どには示されていない。Ｘ線透過像から得られる２値画
像に基づいて基準穴に対応する２値情報の画素数を相加
平均することにより、基準穴の中心の座標を求めること
も可能であるが、基板の切粉などが付着して、得られる
基準穴の２値画像が真円でない場合には相加平均を求め
ただけでは中心位置がずれる可能性があり、正確に基準
穴の中心位置を求めることができない。本発明はこのよ
うな課題を解決することを目的としている。

（二〉課題を解決するための手段本発明は、基準穴の２値画像からこれの点対称となる点
対称２値画像を作成し、基準穴の２値画像と基準穴の点
対称２値画像との論理和を取り、これによって得られる
論埋和２値画像の基準穴の中心を求めることにより、上
記課題を解決する。

すなわち、本発明による多層プリント基板の基準穴位置
検出方法は、基準穴の周辺位置へＸ線を照射し、受像カ
メラによって透過像を得る工程、得られた透過像を２値
化して２値画像を得る工程、基準穴よりも大きい枠を有
するウィンドウを２値画像内で移動させ、（ａ）ウィン
ドウの中心に基準穴に対応する２値情報があること、（
ｂ）ウィンドウの枠上に基準穴に対応する２値情報がな
いこと、及び（ｃ）ウィンドウ内に基準穴に対応ずる２
値情報の画素数が所定以上存在することの（ａ）〜（ｃ
）の条件が全部満たされる位置を求める工程、上記のよ
うにして求められたウィンドウの位置におけるウィンド
ウ内の２値画像の点対称２値画像を作成する工程、ウィ
ンドウ内の２値画像と作成された点対称２値画像との一
致度の最も高い状態における論理和２値画像を作成する
工程、論理和２値画像の基準穴に対応する２値情報の画
素数のＸ方向及びこれに直交するＹ方向の相加平均値を
求める工程、ウィンドウの中心位置及び上記Ｘ方向及び
Ｙ方向の相加平均値から基準穴中心位置の座標を求める
工程、の各工程から構成される。

また、上記方法を実施する本発明による多層プリント基
板の基準穴位置検出装置は、多層プリント基板（１４）
にＸ線を照射可能なＸ線発生器（１０）と、多層プリン
ト基板を透過したＸ線から透過像を得る受像カメラ（１
２）と、受像カメラによって得られた透過像を２値化す
る２値化手段（２６）と、２値画像上の基準穴よりも大
きい枠（３６ｂ）を有するウィンドウ（３６）をこれの
内側に基準穴の画像が包囲される位置まで移動させる基
準穴検出手段（５０）と、基準穴検出手段によって検出
された位置におけるウィンドウ内の２値画像の点対称２
値画像を作成する点対称２値画像作成手段（５１）と、
ウインドウ内の２値画像と点対称２値画像との一致度が
最も高い状態における論理和２値画像を作成する論理和
手段（５２）と、論理和２値画像内の基準穴に対応する
２値情報の画素数のＸ方向及びこれに直交するＹ方向の
相加平均値を求める相加平均手段（５４）と、ウィンド
ウの中心位置及び上記Ｘ方向及びＹ方向の相加平均値か
ら基準穴中心位置の座標を求める基準穴中心座標演算手
段（５６）と、から構成される。なお、かっこ内の符号
は後述の実施例の対応する部材を示す。

（ホ）作用ウィンドウ内の基準穴の２値画像からこれの点対称２値
画像（すなわち、上１左右を反転した画像）を作成し、
２値画像と点対称２値画像とが最も一致した位置で両画
像の論理和を取ることによって得られる論理和２値画像
の基準穴の画像は、これの中心に関して必ず対称な画像
となる。

すなわち、穴あけ加工時に発生する切粉が基準穴の周囲
に付着し、見掛け上基準穴の形状が非円形となっても、
上記のようにして論理和を取ることにより基準穴の論理
和２値画像はこれの中心に関して対称となる。この対称
な基準穴の論理和２値画像か゛らＸ方向及びＹ方向の相
加平均値を演算し、これから中心位置を求めるので、基
準穴が最初から円形の場合と同様の精度で基準穴の中心
位置の座標を求めることかできる。こうして求められた
基準穴の中心の座標位置と基準マークの中心の座標位置
とから基準穴の位置精度を評価することができる。

（へ）実施例第１図に本発明の実施例をブロック図として示す。互い
に対面するように配置されたＸ線発生器１０及びＸ線用
ＩＴＶカメラ１２の間の所定位置に、多層プリント基板
１４が設置される。なお、Ｘ線用ＩＴＶカメラ１２から
一定距離の位置に基準穴加工用のドリル１３が設けられ
ている。多層プリント基板１４は内層部に円形の基準マ
ーク１６を有している。Ｘ線用ＩＴＶカメラ１２によっ
て得られた透過像信号はＡＤコンバータ１８に送られ、
ここで２５６Ｘ２５６の画素とじて６４階調にデジタル
化される。デジタル化された画像情報は画像メモリー２
０に記憶される。また、ＡＤコンバータ１８からのデジ
タル画像情報はＤＡコンバータ２２を介してモニターテ
レビ２４に送られ、これによりモニターテレビ２４の画
面に透過像を映し出すことができる。画像メモリー２０
に記憶されたデジタル画像情報は、２値画像変換器２６
によって所定のしきい値レベルで「１」又は「０」の２
値画像に変換される。例えば、所定の明かるさよりも明
かるい画像部分は「１」とし、逆に暗い画像部分はｒＱ
Ｊとされる。これにより、例えば第２図に示すような２
値画像が得られることになる。このようにして変換され
た２値画像も画像メモリー２０に記憶される。この２値
画像に基づいて、後述のようにして、基準マーク検出器
２８により基準マーク１６の検出が行なわれ、また重心
演算器３０によって基準マーク１６の重心が求められる
。更に、基準マーク中心座標演算器３１により、基準マ
ーク１６の座標が求められる。

多層プリント基板１４には、Ｘ線用ＩＴＶカメラ１２と
所定の位置関係に設けられたドリル１３によって基準穴
１７が加工される。加工された基準穴１７に対してもＸ
線用ＩＴＶカメラ１２によって透過像が得られ、基準マ
ーク１６の場合と同様に２値画像が得られ、これが画像
メモリー２０に記憶される。この２値画像に基づいて基
準穴検出器５０によって基準穴１７の検出が行なわれ、
画像反転器５１及び画像補正器５２によって補正が行な
われた後、重心演算器５４によって基準穴１７の重心の
演算が行なわれる。更に、基準穴中心座標演算器５６に
より基準穴１７の座標が求められ、比較器５８において
基準マーク１６の座標と基準穴１７の座標との比較が行
なわれる。

次に、基準マーク検出器２８、重心演算器３０及び基準
マーク中心座標演算器３１における基準マーク１６の検
出動作について説明する。モニターテレビ２４の画面に
は、例えば第３図に示すような画像が映し出される。第
３図中でハッチングを施した部分３２が「Ｏ」の画素に
対応し、これ以外の部分３４が「１」の画素に対応する
。このモニターテレビ２４の画面上を所定の大きさの八
角形のウィンドウ３６が画面左端−Ｅから右方向へ走査
する。走査位置は上部から下部へ１画素分ずつ移動して
いく。ウィンドウ３６の移動の際、第７図に示すような
フローにより、基準マーク１６の検出が行なわれる。す
なわち、ウィンドウ３６の中心３６ａに「０」画素（す
なわち、基準マーク１６に対応する２値情報）があるか
どうかを判断し（ステップ１００）、これが検出される
まではウィンドウ３６の移動を継続する（同１４０）。

ウィンドウ３６の中心３６ａに「０」画素が検出された
場合には、ウィンドウ３６の枠３６ｂ上に「０」画素が
あるかどうかを判断しく同１１０〉、「０」画素がある
場合にはウィンドウ３６の移動を続行する（同１４０）
。

ウィンドウ３６の枠３６ｂ上に「０」画素かない場合に
は、ウィンドウ３６内にある「０」画素の数が所定以上
であるかどうかを判断する１１１　２（同１２０）。所定以上の「Ｏ」画素がない場合には、
ウィンドウ３６の移動を続行する（同１４０）。ウィン
ドウ３６内に所定以上の１０」画素がある場合には、ウ
ィンドウ３６の移動を停止し、ｒＱＪ画素のＸ方向（第
３図で横方向）及びＹ方向（第３図で縦方向）のそれぞ
れ相加平均値を求める（同１３０）。これにより、ウィ
ンドウ３６内における「０」画素の重心位置、すなわち
、基準マーク１６の中心位置、が求められる。ウィンド
ウ３６の位置及びウィンドウ３６内における基準マーク
１６の中心位置が求められたので、これにより基準マー
ク１６の中心位置の座標を求めることができる（同１５
０）。

上記動作は約０．５秒で完了することができる。

上述のステップＺｏｏ，１１０及び１２０によってウィ
ンドウ３６内に基準マーク１６を捕えることができるこ
とは、第４、５及び６図から明らかである。すなわち、
第４図に示す位置にウィンドウ３６が移動した場合には
、ステップ１００は通過するもののステップ１１０を通
過することができない。また、第５図に示す状態におい
てもステップ１１０からステップ１２０に進むことがで
きない。第６図に示す状態において始めてステップ１１
０からステップ１２０へ進むことができる。この場合に
はウィンドウ３６内に火準マーク１６が位置しているこ
とになる。なお、ステップ１２０で「０」画素の数を判
断するのは、不純物、汚れなどによりウィンドウ３６の
中心位置にのみ「Ｏ」画素が存在したような場合に、基
準マーク１６と誤認することを防止するためである。従
って、ステップ１２０の所定数は基準マーク１６の画素
数に対応した値よりもわずかに小さい値が設定されてい
る。

次に、上述のようにして検出された基準マーク１６の座
標に対応する位置までドリル１３を移動させ、多層プリ
ント基板１４に基準穴１７の加工を行なう。

加工された基準穴１７の座標は基準穴検出器５０、画像
反転器５１、画像補正器５２、重心演算器５４及び基準
穴中心座標演算器５６により次のようにして求められる
。基準穴１７加工後は、モニターテレビ２４の画面に例
えば第８図に示すような画像が映し出される。第８図中
でハッチングを施した部分６０がｒＯＪの画素に対応し
、これ以外の部分６２（基準穴１７）が「１」の画素に
対応する。このモニターテレビ２４の画面上を前述と同
様の８角形のウィンドウ３６によって走査することによ
り、第９図に示すフローにより基準穴１７の位置を検出
する。なお、第９図に示すフローは、第７図に示したフ
ローとは「０」と「１」とが逆となっているだけで基本
的には同様のものである。これは、穴に対応する部分が
「１」に対応し、これ以外の部分が「０」に対応するか
らである。第９図に示すフローにより、第１０図に示す
ようにウィンドウ３６内に基準穴１７を捕えることがで
きる。

次に、基準穴１７の画像の補正を行なう。すなわち、第
１１図に示すようにウィンドウ３６内の２値画像の点対
称２値画像６４（すなわち、上下左右を反転した２値画
像）を作成し、これを利用して基準穴１７の重心を求め
る。このためのフローを第１２図に示す。まず、上述の
ように点対称２値画像６４を作成し（ステップ２００）
，この点対称２値画像６４をモニターテレビ２４内で左
端上から右側へ移動させ、右端への移動が完了すると１
画素分だけ下側へ移動し、同様に左端部から右端部へ移
動させる（第１３図参照）。この動作をモニターテレビ
２４内の左端上から右端下まで行なわせる（同２１０）
。この間、ウィンドウ３６内の２値画像と点対称２値画
像６４との間で各画素に対し、論理積をとり、結果がｒ
ｌ」の画素数を求める（同２２０）。次いで、得られた
加算値の比較を行ない、加算された値が最も大きい位置
を求める（同２３０）。次いで、この求められた位置へ
点対称２値画像６４を移動させ（第１４図参照）、この
点対称２値画像６４と２値画像との各画素に対して論理
和をとり、これにより、第１５図に示すような論理和２
値画像を作成する（同２４０）。すなわち、いずれか一
方１　５１　６の画像の画素が「１」の場合にはこの画素は「１」とさ
れる。従って、第１５図に示すような画像が得られるこ
とになる。次いで、こうして得られた論理和２値画像に
対して「１」の画素のＸ方向及びＹ方向についてそれぞ
れ相加平均値を求め、重心を算出する（同２５０）。こ
うして得られる重心位置とウィンドウ３６の位置とから
基準穴１７の中心位置の座標が求められる（同２６０）
。

次いで、比較器５８において基準マーク１６の座標と基
準穴１７の座標とを比較することにより、実際に加工さ
れた基準穴１７が基準マーク１６に対してどの程度の精
度で一致しているか判定することができる。

上述のように、基準穴１７の２値画像とこれの点対称２
値画像６４とが最も一致した状態で論理和をとることに
より作成した論理和２値画像は必ず中心に関して対称な
図形となる。従って、基準穴１７の画像が例えば基板の
穴あけ時の切粉によって部分的に非円形の画像となった
としても、画像は対称な状態に補正され、これの重心位
置は基準穴１７の画像が正常な円形の場合の重心と致す
る。従って、基準穴１７の中心位置を正確に検出するこ
とができる。

上述の実施例では、ウィンドウ３６をモニターテレビ２
４上の左端上からむ端下まで移動させて基準穴１７の２
値画像と点対称２値画像６４とが最も一致する位置を求
めるようにしたが、第１６図に示すフローのように、基
準穴１７を検出した位置にあるウィンドウ３６よりも所
定の寸法だけ大きい枠７０（第１７図参照）を設定し（
ステップ２０５）、この枠７０内においてウィンドウ３
６を走査させ、最もー・致度の高い位置を求めるように
することもできる。これ以外の操作については前述の第
１２図に示したフローと同様である。これにより、上述
の実施例と比較して画像の致度が最も高い位置を求める
ための走査時間を短縮することができる。

（ト）発明の効果以上説明してきたように、本発明によると、基準穴の２
値画像とこれの点対称２値画像との論理和をとることに
より、基準穴の中心に関して対称な図形を作成し、これ
の重心位置を求めるようにしたので、基板の切粉などに
よる画像不良の影響を受けることなく、基準穴の中心位
置の座標を求めることができる。これにより、基準穴の
位置を正確に求めることができ、基準マークとの一致度
を精密に評価することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は２
値画像を示す図、第３、４、５及び６図はそれぞれ２値
画像上をウィンドウを移動させた状態を示す図、第７図
は基準マーク座標検出のフローを示す図、第８図は基準
穴の２値画像上でウィンドウを移動させている状態を示
す図、第９図は基準穴座標検出のフローを示す図、第１
０図はウィンドウ内に基準穴を捕えた状態を示す図、第
１１図はウィンドウ内の２値画像から作成した点対称ｚ
値画像を示す図、第１２図は基準穴座標を求めるフロー
を示す図、第１３図は画面上で点対称２値画像を移動さ
せている状態を示す図、第１４図は基準穴の２値画像と
これの点対称２値画像との最も一致度の高い状態を示す
図、第１５図は第１４図の論理和をとって作成した論理
和２値画像を示す図、第１６図は別の実施例のフローを
示す図、第１７図は画面上に設定した枠を示す図である
。１０・・・Ｘ線発生器、１２・・・Ｘ線用ＩＴＶカメラ
、１４・・・多層プリント基板、１６・　・基準マーク
、１７・・・基準穴、２０・・・画像メモリー、２６・
・・２値画像変換器、２８・・・マーク検出器、３０・
・・重心演算器、３ｌ・・・基準マーク中心座標演算器
、５０・・・基準穴検出器、５１・・・画像反転器、５
２・・・画像補正器、５４・・・重心演算器、５６・・
・基準穴中心座標演算器、５８・・・比較器。

Claims

【特許請求の範囲】

１．多層プリント基板の内層部に設けられた基準マーク
を目標とした穴あけ加工により形成された基準穴の位置
を検出する多層プリント基板の基準穴位置検出方法にお
いて、基準穴の周辺位置へＸ線を照射し、受像カメラによって
透過像を得ること、得られた透過像を２値化して２値画像を得ること、基準穴よりも大きい枠を有するウィンドウを２値画像内
で移動させ、（ａ）ウィンドウの中心に基準穴に対応す
る２値情報があること、（ｂ）ウィンドウの枠上に基準
穴に対応する２値情報がないこと、及び（ｃ）ウィンド
ウ内に基準穴に対応する２値情報の画素数が所定以上存
在すること、の（ａ）〜（ｃ）の条件が全部満たされる
位置を求めること、上記のようにして求められたウィンドウの位置における
ウィンドウ内の２値画像の点対称２値画像を作成するこ
と、ウィンドウ内の２値画像と作成された点対称２値画像と
の一致度の最も高い状態における論理和２値画像を作成
すること、論理和２値画像の基準穴に対応する２値情報の画素数の
Ｘ方向及びこれに直交するＹ方向の相加平均値を求める
こと、ウィンドウの中心位置及び上記Ｘ方向及びＹ方向の相加
平均値から基準穴中心位置の座標を求めること、から構成される多層プリント基板の基準穴位置検出方法
。
２．多層プリント基板にＸ線を照射可能なＸ線発生器と
、多層プリント基板を透過したＸ線から透過像を得る受
像カメラと、受像カメラによって得られた透過像を２値
化する２値化手段と、２値画像上の基準穴よりも大きい
枠を有するウィンドウをこれの内側に基準穴の画像が包
囲される位置まで移動させる基準穴検出手段と、基準穴
検出手段によって検出された位置におけるウィンドウ内
の２値画像の点対称２値画像を作成する点対称２値画像
作成手段と、ウィンドウ内の２値画像と点対称２値画像
との一致度の最も高い状態における論理和２値画像を作
成する論理和手段と、論理和２値画像内の基準穴に対応
する２値情報の画素数のＸ方向及びこれに直交するＹ方
向の相加平均値を求める相加平均手段と、ウィンドウの
中心位置及び上記Ｘ方向及びＹ方向の相加平均値から基
準穴中心位置の座標を求める基準穴中心座標演算手段と
から構成される多層プリント基板の基準穴位置検出装置
。