JPH04178542A

JPH04178542A - スルーホール検査装置

Info

Publication number: JPH04178542A
Application number: JP30608190A
Authority: JP
Inventors: Yoji Nishiyama; 陽二西山; Moritoshi Ando; 護俊安藤; Koji Oka; 浩司岡
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1992-06-25

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】〔概要〕プリント板のスルーホールを検査する技術、特に、光学
的手段を用いてスルーホール内部に欠陥が有るか否かを
検査する装置の構成に関し、底部に光を遮蔽する層を有
するプリント板に対しても適用可能にすることを目的と
し、底部に光を遮蔽する層を有するプリント板に設けら
れたスルーホールの欠陥の有無を検査する装置であって
、前記プリント板の基材部から発生する蛍光の波長成分
を含まない光を該プリント板に対して上部から照射し、
該照射された領域を結像する光学系と、該結像された光
を反射光成分と蛍光成分に分離する手段と、該分離され
た反射光成分および蛍光成分を検出してそれぞれ光強度
に基づき第１および第２の検出パターンを生成する手段
と、該第１の検出パターンに基づいて前記スルーホール
の位置を決定すると共に、前記第２の検出パターンに基
づいて該スルーホールの位置に対応する領域のパターン
を抽出する手段と、該抽出されたパターンの輝度に基づ
き当該スルーホールに欠陥が有るか否かを判定する手段
とを具備し、それによって欠陥と判定されたスルーホー
ルの位置の情報を外部に出力するように構成する。

［産業上の利用分野］本発明は、プリント板のスルーホールを検査する技術に
係り、特に、光学的手段を用いてスルーホール内部に欠
陥が有るか否かを検査する装置の構成に関する。

〔従来の技術、および発明が解決しようとする課題〕

第６図に従来のスルーホール検査装置の一構成例が示さ
れる。

同図（ａ）において、３０はプリント板、３１．３２は
スルーホール、３３は該スルーホールを光から遮蔽する
ためのローラーマスク、３４はスルーホールを通過した
光、あるいは該スルーホールから漏れる光を結像するた
めのレンズ、３５．３６はそれぞれスルーホール３１．
３２からの光を検出してその光強度に応じた信号を生成
する電荷結合素子（ＣＣＤ）、３７はＣＣＤ３５の出力
信号を所定時間（スルーホール３１から３２にローラー
マスク３３を移動させるのに要する時間）だけ遅延させ
る回路、そして３８は該遅延回路の出力（スルーホール
位置信号）とＣＣＤ３６の出力（漏光信号）に応答して
欠陥の有無を指示する信号を生成するアンドゲートを示
す。

なお、同図（ｂ）は上述した各信号とスルーホールの位
置関係をイメージ的に示した図である。

この形態では、スルーホール内部で生じたメ・ンキの「
途切れ」を検出するために以下の方法を用いる。

まず、プリント板３０に対して底部から光を照射し、ス
ルーホール３１からの通過光とプリント板の基材からの
透過光をＣＣＤ３５で検出し、両者の光強度を比較して
当該スルーホールの位置を決定する（スルーホール位置
信号）。次いで、プリント板３０の底部から光を照射し
たまま、ローラーマスク３３を移動させてスルーホール
３２の位置を遮蔽する。

この時、遮蔽されたスルーホールの内部が正常にメツキ
されていれば（つまり、スルーホール内部に欠陥が無い
場合）、スルーホール３２から漏れ出す光の量は極めて
少ない。これに対しスルーホール内部のメツキが一部で
も欠けていれば（つまり、スルーホール内部に欠陥が有
る場合）、基材部から当該「欠け」部を通してスルーホ
ール内に成る程度の量の光が漏れる。この漏光はＣＣＤ
３６により検出される（漏光信号）。従って、両者の場
合における漏光の強度差を比較することにより、スルー
ホールに欠陥が有るか否かを検出することができる。

ところがこの方法では、プリント板３０を底部から照明
し、上部側で透過光を観測するようにしているため、プ
リント板３０の基材には透過光が検出できる程度に光を
透過する性質が要求される。そのため、従来の検査方法
では、底部に金属層等、光を遮蔽する層を有するプリン
ト板には適用できないという欠点がある。

本発明は、かかる従来技術における課題に鑑み創作され
たもので、底部に光を遮蔽する層を有するプリント板に
対しても適用可能なスルーホール検査装置を提供するこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本発明では、プリント板を上
部から照明し、それによって基材部で生じる蛍光がスル
ーホール内に漏れるか否かを検出している。つまり、ス
ルーホールに欠陥が有った場合の当該欠陥への蛍光の「
漏れ込み」を利用している。

従って、本発明によれば、底部に光を遮蔽する層を有す
るプリント板に設けられたスルーホールの欠陥の有無を
検査する装置であって、前記プリント板の基材部から発
生する蛍光の波長成分を含まない光を該プリント板に対
して上部がら照射し、該照射された領域を結像する光学
系と、該結像された光を反射光成分と蛍光成分に分離す
る手段と、該分離された反射光成分および蛍光成分を検
出してそれぞれ光強度に基づき第１および第２の検出パ
ターンを生成する手段と、該第１の検出パターンに基づ
いて前記スルーホールの位置を決定すると共に、前記第
２の検出パターンに基づいて該スルーホールの位置に対
応する領域のパターンを抽出する手段と、該抽出された
パターンの輝度に基づき当該スルーホールに欠陥が有る
か否かを判定する手段とを具備し、それによって欠陥と
判定されたスルーホールの位置の情報を外部に出力する
ようにしたことを特徴とするスルーホール検査装置が提
供される。

〔作用〕

上述した構成によれば、スルーホール内部から蛍光が検
出された場合に、当該スルーホール内部のメツキ部分に
「途切れ」が有る（つまり欠陥をもっている）と判定す
ることができる。つまり本発明では、従来形に見られた
ようにスルーホールを通過する光の量の多寡に応じて欠
陥の有無を検出するのではなく、プリント板の基材部か
ら発生する蛍光がスルーホール内部に漏れ込むか否かを
検出することで、欠陥の有無を判定している。

蛍光は、プリント板の基材部に用いられる成る種の物質
（例えば、エポキシ、ポリイミド等）に紫外線等のよう
に波長の短い光線を照射した時に見られる現象であり、
照射された光線のエネルギーによって物質を構成する原
子が励起され、元の状態に戻る際に生じる可視光を指す
。

このように、従来の検査形態とは異なる原理に基づいて
スルーホールを検査するようにしているので、底部に光
を遮蔽する層を有するプリント板に対しても本装置を適
用することができる。

なお、本発明の他の構成上の特徴および作用の詳細につ
いては、添付図面を参照しつつ以下に記述される実施例
を用いて説明する。

〔実施例〕第１図には本発明の一実施例としてのスルーホール検査
装置の構成が一部模式的に示される。

同図において、１はプリント板、２は該プリント板を構
成する基材、３はスルーホール、４はプリント板１の底
部に形成された金属層（光を遮蔽する層）を示す。また
、１０は光源としての高圧水銀灯、１１は光源工０から
の光を所定の位置に集光させるための凹面鏡の形態をも
つミラー、１２は該ミラーで反射された光を平行光にす
るためのレンズ、１３は該レンズを通して供給される光
のうち特定の波長成分をもつ光のみを透過する色フィル
タを示す。

この色フィルタ１３は、第２図（ａ）に示されるように
、プリント板１０基材部２から発生する蛍光の波長成分
をもつ光（蛍光波長帯域の光）を透過しないように、言
い換えると、レンズ１２を通して供給される光から蛍光
成分を除いた光を透過するように波長特性が設定されて
いる。

高圧水銀灯１０、ミラー１１、レンズ１２および色フィ
ルタ１３は、上述した特定の波長成分をもつ光がプリン
ト板ｌに対して上部から照射されるように配設されてい
る。また、１４はプリント板１上の照射された領域を所
定の位置に結像するレンズ、１５は該所定の位置に配設
されてその結像光を反射光成分と蛍光成分に分離する色
フィルタを示す。

この色フィルタ１５は、第２図（ｂ）　、　（Ｃ）に示
されるように、蛍光波長帯域を除いた成分のみを透過し
且つ蛍光波長帯域の成分のみを反射するように波長特性
が設定されている。

１６は色フィルタ１５を透過した光（プリント板ｌから
の反射光）成分を検出してその光強度に応した信号（検
出パターン）を生成するＣＣＤカメラ、１７は色フィル
タ１５で反射された光（プリント板１の基材部２から発
生する蛍光）成分を検出してその光強度に応じた信号（
検出パターン）を生成するＣＣＤカメラを示す。なお、
１０〜１７の構成要素は本装置における光学系を構成し
ている。

また、２１．２２はそれぞれＣＣＤカメラ１６．１７で
検出されたパターン（画像データ）を−時的に格納して
おくための画像バッファ、２３は画像バッファ２１のデ
ータに基づいてスルーホールの位置を決定する回路、２
４は画像バッファ２２のデータに基づいて当該スルーホ
ールの位置に対応する領域のパターンを抽出する回路、
そして２５は該抽出されたパターンの輝度に基づいて当
該スルーホールに欠陥が有るか否かを判定する回路を示
し、この欠陥有無判定回路２５によって欠陥と判定され
たスルーホールの位置の情報は、欠陥情報出力として外
部に出力される。なお、２１〜２５の構成要素は本装置
における画像処理系を構成している。

第３図にはＣＣＤカメラ１６．１７による（スルーホー
ル近傍の領域を含む）検出パターンとそれに対応する検
出信号レベルの関係が示される。

図中、（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ正常なスルーホー
ルに対するＣＣＤカメラ１６．１７の検出パターンと検
出信号レベルの関係を示し、一方、（ｃ）　、　（ｄ）
はそれぞれ欠陥をもつスルーホールに対するＣＣＤカメ
ラ１６．１７の検出パターンと検出信号レベルの関係を
示す。

第３図（ａ）　、　（ｃ）を参照すると、ＣＣＤカメラ
１６では、スルーホールの欠陥の有無にかかわらず、基
材部２の輝度レベルに比してスルーホールの周囲の金属
部（メツキ部分）Ａで相対的に明るく、スルーホール内
部Ｂで相対的に暗くなっているパターンが検出される。

このパターンの検出により、当該スルーホールの位置を
決定することができる。

一方、ＣＣＤカメラ１７では、正常なスルーホールの場
合（第３図（ｂ）参照）には、基材部２からの蛍光の「
漏れ込み」が無いので当該蛍光が検出されることはない
が、欠陥をもつスルーホールの場合（同図（ｄ）参照）
には、当該欠陥部を通してスルーホール内部Ｂに蛍光が
漏れるので、スルーホール内部Ｂではスルーホール周囲
の金属部Ａに比して明るくなっているパターンが検出さ
れる。

この両者のパターンの違い、すなわち輝度の違いから、
欠陥の有無を検出することができる。

このように本実施例では、従来形に見られたようにスル
ーホールを通過する光の量の多寡に応じて欠陥の有無を
検出するのではなく、プリント板１の基材部２から発生
する蛍光がスルーホール３内に漏れ込むか否かを検出す
ることで、欠陥の有無を判定している。そのため、本実
施例のように底部に光を遮蔽する層４を有するプリント
板１に対しても本装置を適用することができ、スルーホ
ール３の欠陥抽出を容易に行なえる。

なお、上述した実施例では反射光と蛍光との分離を行う
ための手段として１つの色フィルタ１５を用いた場合に
ついて説明したが、その分離手段を他の形態で代用して
もよい。その−例は第４図に示される。

図示の構成例では、反射光と蛍光の分離を行う手段は、
レンズ１４を通して結像された光を２方向に分離するビ
ームスプリッタ１８と、分離された一方の光を受光して
反射光成分のみを透過し、ＣＣＤカメラ１６に供給する
色フィルタ１９と、分離された他方の光を受光して蛍光
成分のみを透過し、ＣＣＤカメラ１７に供給する色フィ
ルタ２０とから構成されている。

第５図（ａ）　、　（ｂ）にはそれぞれ色フィルタ１９
．２０の波長に対する透過率の特性が示される。図示さ
れるように、色フィルタ１９では蛍光波長帯域の光を透
過しないように、つまりレンズ１４を通して結像された
反射光成分のみを透過するように波長特性が設定されて
おり、一方、色フィルタ２０では蛍光波長帯域の成分の
みを透過するように波長特性が設定されている。

〔発明の効果］以上説明したように本発明によれば、底部に光を遮蔽す
る層を有するプリント板に対しても、そのスルーホール
の欠陥抽出を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのスルーホール検査装
置の構成を一部模式的に示したブロック図、第２図（ａ）〜（ｃ）は第１図における色フィルタの波
長に対する透過率または反射率の特性を示すグラフ、第３図（ａ）〜（ｄ）は第１図におけるＣＣＤカメラに
よる検出パターンとそれに対応する検出信号レベルの関
係を示す図、第４図は本発明の他の実施例における光学系の構成を一
部模式的に示した図、第５図（ａ）および（ｂ）は第４図における色フィルタ
の波長に対する透過率の特性を示すグラフ、第６図（ａ
）および（ｂ）は従来形の一例としてのスルーホール検
査装置の構成を示す斜視図、である。（符号の説明）１・・・プリント板、２・・・基材部、３・・・スルー
ホール、４・・・光を遮蔽する層、１０・・・光源（高
圧水銀灯）、１１・・・ミラー、１２・・・レンズ、１
３・・・色フィルタ、１４・・・レンズ、１５・・・色
フィルタ、１６．１７・・・ＣＣＤカメラ、１８・・・
ビームスプリッタ、１９．２０・・・色フィルタ、２１
．２２・・・画像バッファ、２３・・・スルーホール位
置決定回路、２４・・・パターン抽出回路、２５・・・
欠陥有無判定回路。位置　　　　　　　　　　　　　　　　　位置ＣＣＤカ
メラ（１６）　　　　　　　　　　　　　ＣＣＤカメラ
（１７）（ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（
ｂ）位置　　　　　　　　　　　　　　　　　位置ＣＯ
Ｄカメラ（１６）　　　　　　　　　　　　ＣＣＤカメ
ラ（１７）（ｃ）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（ｄ）第３図色フィルタ　（１９）（ｂ）第５図従来形の一例としてのスルーホール第６３０・・・プリント板３１　、３２・・・スルーホール３３・・・ローラーマスクｊし検査装置の構成を示す斜視図因３４・・・レンズ３５　、３６・・・ＣＯＤ

Claims

【特許請求の範囲】

１．底部に光を遮蔽する層（４）を有するプリント板（
１）に設けられたスルーホール（３）の欠陥の有無を検
査する装置であって、前記プリント板の基材部（２）から発生する蛍光の波長
成分を含まない光を該プリント板に対して上部から照射
し、該照射された領域を結像する光学系（１０〜１４）
と、該結像された光を反射光成分と蛍光成分に分離する手段
（１５；１８〜２０）と、該分離された反射光成分および蛍光成分を検出してそれ
ぞれ光強度に基づき第１および第２の検出パターンを生
成する手段（１６，１７）と、該第１の検出パターンに
基づいて前記スルーホールの位置を決定すると共に、前
記第２の検出パターンに基づいて該スルーホールの位置
に対応する領域のパターンを抽出する手段（２３，２４
）と、該抽出されたパターンの輝度に基づき当該スルー
ホールに欠陥が有るか否かを判定する手段（２５）とを
具備し、それによって欠陥と判定されたスルーホールの
位置の情報を外部に出力するようにしたことを特徴とす
るスルーホール検査装置。
２．前記反射光成分と蛍光成分に分離する手段は、反射
光成分を透過し且つ蛍光成分を反射する特性またはその
逆の特性を有する色フィルタ（１５）を具備することを
特徴とする請求項１に記載のスルーホール検査装置。
３．前記反射光成分と蛍光成分に分離する手段は、前記
結像された光を２方向に分離するビームスプリッタ（１
８）と、該分離された一方の光に対して反射光成分のみ
を透過する色フィルタ（１９）と、該分離された他方の
光に対して蛍光成分のみを透過する色フィルタ（２０）
とを具備することを特徴とする請求項１に記載のスルー
ホール検査装置。