JPH0777417A - X線撮像方法およびこれを使用した基板加工方法 - Google Patents

X線撮像方法およびこれを使用した基板加工方法

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JPH0777417A
JPH0777417A JP5223539A JP22353993A JPH0777417A JP H0777417 A JPH0777417 A JP H0777417A JP 5223539 A JP5223539 A JP 5223539A JP 22353993 A JP22353993 A JP 22353993A JP H0777417 A JPH0777417 A JP H0777417A
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ray
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irradiation
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JP5223539A
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Michiya Yokota
道也 横田
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Seikosha KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 精度よく画像処理を行なうために必要最小限
のX線照射量を簡単かつ自動的に設定する。 【構成】 まず、画像処理におけるX線の必要照射量の
決定を行なう。X線照射を複数回繰り返し、その都度得
た画像を順次重ね合わせ、それを画像処理して次の計算
を行なう。画像処理により求めたパターン中心点のX座
標をPn とすると、平均値P´n =(P1 +P2 +・・
・+P(n-1) +Pn )÷nを求め、変化量ΔP´n =|
P´(n-1) −P´n |を求める。この変化量が許容誤差
内に含まれるか否かを判定する。実際のパターン中心点
から±Qの誤差を許容する場合には、変化量ΔP´n
許容範囲Qとの大小を比較し、ΔP´n <Qとなった時
点で、必要照射回数をn回と設定する。以降、実際のプ
リント基板の加工においては、n回のX線照射を行なっ
て得た画像に基づいて位置検出などの画像処理を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、X線撮像方法およびこ
れを使用した基板加工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、プリント基板などにおいて、プレ
ス抜きや電気部品装着などを行なうための基準穴を明け
る場合、導通パターンと同時に識別パターン(マーク)
を形成し、この識別パターン位置に穴を明けている。多
層プリント基板を用い、内層に識別パターンが存在する
場合には、識別パターンが外部に露出していないため可
視光線による識別は不可能であり、X線照射装置を用い
識別マークのX線透過像を撮像してこれに基づいてパタ
ーン位置検出を行なう撮像装置を用いる構成が多く採用
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成において、
識別パターンをできるだけ精度よく位置検出しようとす
ると、照射するX線の量を多くすることが望ましい。し
かし、X線の量を多くすると、当然照射時間が長くなり
加工効率が低下するとともに、加工コストが増加する。
従って、位置決め精度を保ちつつ必要最小限のX線照射
を行なうことが要求される。
【0004】そのため従来は、X線を連続的にワークに
照射し画像処理した映像をディスプレイに映し、それを
常に使用者が見ながらノイズがなくなったと判断した時
点でX線照射を停止するようにしている。しかしこの方
法では、使用者の目視に頼るところが大きく、作業が煩
雑であるとともに自動化は困難である。
【0005】そこで本発明の目的は、精度よく画像処理
を行なうために必要最小限のX線量を使用者の目視では
なく計算によって求め、それに伴なってX線照射工程を
自動設定可能にするところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のX線撮像方法は、X線を照射するX線照射手
段と、X線照射手段からワークに対して照射したX線に
よる透過像を撮像する撮像手段と、撮像手段による撮像
結果に基づいて画像処理を行なう画像処理手段とを用
い、X線照射手段によるX線照射を特定ワークに対して
行ない、X線照射量が所定量増加する毎に透過像を画像
処理し、前回までの画像処理結果と比較して、この画像
処理結果のばらつきが所定範囲内に収束した時点でのX
線照射量を必要照射量として設定し、それ以降のワーク
の撮像を行なう際には、必要照射量のX線照射を行なっ
て、それに基づいて画像処理を行なうようにするもので
ある。
【0007】具体的には、X線照射手段は1回の作動に
より所定量のX線を照射するものであり、X線照射手段
によるX線照射を特定ワークに対して繰り返し行ない、
その都度得られた透過画像を順次加算していきその加算
画像について画像処理を行なうとともに、前回までの加
算画像に基づく画像処理結果と比較して、この画像処理
結果のばらつきが所定範囲内に収束した時点でのX線照
射回数を必要照射回数として設定し、それ以降のワーク
の撮像を行なう際には、必要照射回数のX線照射を行な
って、それによる加算画像に基づいて画像処理を行なう
ようにするものである。
【0008】さらに詳しくは、n回(nは自然数)のX
線照射加算画像に基づいて求めた算出値と、(n−1)
回のX線照射加算画像に基づいて求めた算出値との差を
求め、この差の絶対値が所定範囲内に入ったとき、当該
nを必要照射回数として設定するものである。
【0009】そして本発明に係る基板加工方法は、ワー
クとして予めパターンが形成された基板を用い、上記X
線撮像方法を使用してワークのパターンの位置を検出
し、このパターン位置検出決果に基づいて上記基板に加
工を施すものである。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1に本実施例において用いた基板穴明け装置を
示している。加工すべきワークであるプリント基板1が
載置されるテーブル2の下方に、XYテーブル機構3と
このXYテーブル機構3によって移動される穴明け手段
4およびX線カメラ(撮像手段)5が設けられている。
その構成について詳述すると、本体フレーム6上にはベ
ース板7が配設されており、このベース板7はホルダー
8によって固定されているモータ9によって図1左右方
向に移動可能である。そしてこのベース板7上に、取付
部材10を介して穴明け手段4が、取付部材11を介し
てX線カメラ5がそれぞれ配設されている。取付部材1
0にはホルダー12を介してモータ13が取り付けら
れ、このモータ13の作動によって取付部材10および
穴明け手段4は図1前後方向に移動可能である。これ
ら、モータ9,13やベース板7、取付部材10などを
総称してXYテーブル機構3としている。なお、穴明け
手段4は、モータ4aと、チャック4bと、ドリル4c
とからなるものである。テーブル2の上方には、孔部2
aを介してX線カメラ5または穴明け部材4と対向する
ようにX線照射手段14が配設されている。
【0011】このような構成の穴明け装置の制御回路の
ブロック図を図2に示している。中央処理装置(以下
「CPU」という。)15には、X線照射手段14と、
このX線照射手段14によるX線像を受けるX線カメラ
5から画像が入力される画像入力装置16と、画像入力
装置16からの画像を記憶可能な画像記憶装置17と、
この画像を表示するディスプレイなどの表示装置18と
が接続されている。なお、CPU15、画像入力装置1
6、画像記憶装置17などを含めて画像処理手段として
表している。さらに、CPU15には、画像処理プログ
ラムが格納されているリード・オンリー・メモリー(以
下「ROM」という。)19と、識別マーク位置に対応
する位置決めプログラムなどが格納されているランダム
・アクセス・メモリー(以下「RAM」という。)20
と、前述のXYテーブル機構3および穴明け手段4とが
接続されている。
【0012】次にこの装置を用いた基板穴明け方法につ
いて説明する。本発明に係る方法によると、実際のプリ
ント基板の穴明けに入る前に、まずX線照射量の決定を
行なう。図3にこの動作のフローチャートを示してい
る。
【0013】テーブル2上にプリント基板1が供給され
ると、ROM19内の画像処理プログラムに基づいてC
PU15からX線照射手段14に指令が送られ、X線照
射手段14からプリント基板1の識別マーク(図示せ
ず。)に向けて1回目のX線照射が行なわれる(ステッ
プA)。なお、本実施例で用いたX線照射手段14は、
1回の作動毎に所定量のX線を照射するように設定され
たものである。
【0014】すると、プリント基板1のX線透過像がX
線カメラ5に到達する。そこで、CPU15の指令に基
づいて、X線カメラ5が撮像した画像を画像入力装置1
6に取り込み、画素毎にA/D変換して1回目の照射結
果として画像記憶装置17に記憶する(ステップB)と
ともに、識別パターンの中心位置を算出する(ステップ
C)。この中心位置算出方法としては、公知の様々な方
法が採用可能であり、例えば、撮像領域内に設定された
X軸とパターン外周との2つの交点を求めそのX座標の
平均値を中心点のX座標とし、同様にY軸とパターン外
周との2つの交点のY座標の平均値を中心点のY座標と
する、いわゆる4点サーチ法などが採用される。このよ
うにして、第1回目の照射結果として、X線透過像を記
憶するとともに中心点座標を記憶する。例えば、この実
施例においてはX座標を基準として、ここで算出した中
心点のX座標をP1 とする。なおこの時点では、パター
ン位置検出に十分な量のX線が供給されていないため、
X線透過像にはノイズが多く中心点座標の誤差が大き
い。
【0015】次にCPU15の指令に基づき、X線照射
手段14より2回目のX線照射が行なわれ(ステップA
´)、X線カメラ5および画像入力装置16を介してX
線透過像が得られる。この透過像を画像記憶装置17に
記憶されている前回のX線照射時(ステップA〜B)の
画像に加算して(ステップB´)、この加算した画像を
画像記憶装置17に記憶する。それと同時にこの加算し
た画像から識別マークの中心位置を算出する(ステップ
C´)。これにより、前回よりも識別パターンの画像が
鮮明になりノイズが低減された画像が得られるととも
に、前回よりも精度よく中心位置検出ができる。なお、
この時に算出した中心点のX座標をP2 とする。そこ
で、上記算出値P2 とP1 との平均値P´2 =(P2
1 )÷2を求める(ステップD)。
【0016】続いて、CPU15の指令に基づき、X線
照射手段14より3回目のX線照射が行なわれ、X線カ
メラ5および画像入力装置16を介してX線透過像が得
られる(ステップA″)。この透過像を、上記ステップ
Eにおいて記憶されている、1回目の画像処理結果と2
回目の画像処理結果を加算して得られた画像にさらに加
算する(ステップB″)。そしてこの加算した画像を画
像記憶装置17に記憶するとともに、識別マークの中心
位置を算出する(ステップC″)。そして、この時に算
出した中心点のX座標をP3 とする。そこで、上記算出
値P3 との平均値P´3 =(P1 +P2 +P3 )÷3を
求める。さらに、これら平均値の変化量ΔP´3 =|P
´2 −P´3 |を求める(ステップD´)。
【0017】このようにX線照射を繰り返すと、検出し
た中心点座標は次第に正確になっていく。従って、図4
に示すように、検出結果は次第にばらつきが小さくな
り、実際の中心点PX (作業を行なう時点では未知であ
る。)に向かって収束していく。ここで、中心位置検出
の許容誤差を考慮して、例えば±Qという精度で中心位
置検出を行なう場合には、この変化量が許容範囲の幅内
に含まれるまで作業を続ける。すなわち、ここではΔP
´3 とQとを比較し、ΔP´3 >Qであれば作業を続行
する(ステップE)。
【0018】このようなX線照射工程(ステップA″)
を繰り返し、その都度、得られた画像を前回までの加算
した画像に加算して(ステップB″)、この加算した画
像から、識別マークの中心位置を求める(ステップ
C″)。X線照射を繰り返す毎に画像は鮮明になり、ノ
イズが減少し、中心位置の精度は向上する。従って、回
数を重ねる毎に、変化量は小さくなる。具体的には、n
回のX線照射を行なった場合、まず平均値P´n =(P
1 +P2 +P3 +・・・+P(n-1) +Pn )÷nを求
め、さらに、変化量ΔP´n =|P´(n-1) −P´n |を
求め(ステップD´)、このΔP´n とQとの大小を比
較し(ステップE)、ΔP´n <Qとなった時点で、必
要照射回数をn回と設定して(ステップF)、X線照射
量を決定するための作業を完了する。
【0019】以上のようにして、X線の必要照射回数
(n回)を決定したら、実際の穴明け作業に移行する。
そのフローチャートを図5に示している。
【0020】加工すべきプリント基板1がテーブル2上
に供給されると、識別マーク(図示せず。)が孔部2a
と対向するように図示しない把持手段によりこのプリン
ト基板1を固定する(ステップG)。そこで、X線照射
手段14からプリント基板1に対し、n回のX線照射を
行なう(ステップH)。この照射を受けたプリント基板
1の透過像をX線カメラ5により撮像する。そして、撮
像した画像を画像入力装置16から取り込み、画像記憶
装置17に記憶する。そして、ROM19に格納されて
いる画像処理プログラムに従って、X線透過像を画像処
理し識別マークの中心点を求める(ステップI)。この
中心点座標は、RAM20に一時記憶しておく。なお、
前述の必要照射回数設定のための作業とは違って、X線
照射1回毎に画像処理による中心点検出を行なうのでは
なく、n回のX線照射が完了した時点ではじめて中心点
検出を行なう。
【0021】このようにして識別マークの中心点を求め
たら、ROM19に格納されている位置決めプログラム
に従ってXYテーブル機構3を駆動し、RAM20に記
憶されている識別マーク中心点位置に穴明け部材4を移
動させ(ステップJ)、孔部2aを介してドリル4cに
よりプリント基板1に穴明けする(ステップK)。な
お、フローチャートには示していないが、上記ステップ
I〜Kと並行して、記憶された画像を表示装置18によ
り表示している。
【0022】上記の実施例では、画像処理結果(識別マ
ーク中心点位置)のばらつきが許容範囲内に入るまで、
実際にn回のX線照射および画像処理を行なったが、画
像処理結果の収束具合を見て、必要照射回数を推測する
ことも可能である。図6のフローチャートを参照しなが
ら、以下にその方法を示す。
【0023】前述の例と同様に、まずX線照射を行ない
(ステップA″)、その都度画像を加算し(ステップ
B″)、画像処理により識別マークの中心点を求める
(ステップC″)。そして、平均値P´i 、変化量ΔP
´i を算出する(ステップD´)。それから、このΔP
´i と(i−1)回目のX線照射時に求めた変化量ΔP
´(i-1) とから、収束速度Vi =|ΔP´(i-1) −ΔP
´i |を求める(ステップL)。なおこのとき、X線照
射を繰り返す毎にばらつきが収束していくことを前提と
しているため、変化量ΔP´i と基準値RP とを比較し
(ステップM)、ΔP´i が基準値RP より大きくてば
らつきが発散している場合は、X線照射回数の初期値を
増加させてから再度実施する。
【0024】図4に示すように、画像処理結果は次第に
収束していくが、この収束速度Vi(図4におけるグラ
フの傾きに相当)は次第に小さくなるとともに変動幅が
小さくなる。この収束速度Vi がある程度小さくなる
と、ばらつきはほぼ一定になるとみなされる。すなわ
ち、収束速度Vi が予め設定された基準値RV よりも小
さくなると、それ以降は収束速度Vi は殆ど変動しない
とみなすことができる。そこで、収束速度Vi をRV
比較し(ステップN)、Vi <RV となった時点でX線
照射を完了し、必要照射回数の推定を行なう。具体的に
は、この収束速度Vi のもとで、残り何回のX線照射を
行なうと変化量ΔP´i が許容範囲Q内に入るかを計算
する(ステップO)。すなわち、(ΔP´i −Q)÷V
i =jとすると、この後、j回のX線照射を行なうと画
像処理結果のばらつきが許容範囲内に収まることがわか
る。つまり、このときの必要照射回数はm=i+jと推
測できる。この方法によると、実際にm回の作業を行な
わなくても、それより少ないi回の作業のみでも必要照
射回数が求められる。
【0025】以上の実施例においては、全て1回の作動
で所定量のX線照射を行なうX線照射手段を用い、これ
を複数回作動させる構成としたが、他の実施例として、
X線は連続的に常時照射することとし、画像入力装置が
所定時間毎に定期的に画像の取り込みを行なう構成とす
ることもできる。その場合、初期設定のための作業にお
いて、画像処理結果が許容範囲内に入った時点での画像
取り込み回数を求め、それに基づき、X線の必要照射量
および必要照射時間が求められる。そして、実際の穴明
けなどの加工に際しては、設定された必要照射時間だけ
X線照射手段を作動させるようにする。
【0026】また、画像処理結果のばらつき具合を見る
ための基準として、上記実施例では識別マーク中心点の
X座標を用いたが、これに限定されるものではなく、画
像処理にって導かれるあらゆるデータを用いることがで
きる。
【0027】なお、上記の説明においては、プリント基
板の穴明け装置に適用した例を示したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、X線を用いた撮像装置全般
に適用されるものである。
【0028】
【発明の効果】本発明に係るX線撮像方法によると、画
像処理精度を保つのに必要最小限のX線照射量を使用者
の目視によらず簡単に算出することができ、作業効率が
向上しコストの低減に寄与するとともに、X線照射条件
の自動設定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を使用した基板穴明け装置の
要部正面図
【図2】図1に示す基板穴明け装置のブロック図
【図3】本発明に係るX線撮像方法の必要照射量設定作
業を示すフローチャート
【図4】画像処理結果のばらつきを示す説明図
【図5】図3に示す必要照射量設定作業に続く基板穴明
け作業を示すフローチャート
【図6】本発明に係るX線撮像方法の必要照射量設定作
業の他の実施例を示すフローチャート
【符号の説明】
1 プリント基板(ワーク) 5 X線カメラ(撮像手段) 14 X線照射手段 15 中央処理装置(CPU) 16 画像入力装置 17 画像記憶装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/46 X 6921−4E

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線を照射するX線照射手段と、上記X
    線照射手段からワークに対して照射したX線による透過
    像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段による撮像結果
    に基づいて画像処理を行なう画像処理手段とを用い、 上記X線照射手段によるX線照射を特定ワークに対して
    行ない、X線照射量が所定量増加する毎に透過像を画像
    処理し、前回までの画像処理結果と比較して、この画像
    処理結果のばらつきが所定範囲内に収束した時点でのX
    線照射量を必要照射量として設定し、 それ以降のワークの撮像を行なう際には、上記必要照射
    量のX線照射を行なって、それに基づいて画像処理を行
    なうようにすることを特徴とするX線撮像方法。
  2. 【請求項2】 上記X線照射手段は1回の作動により所
    定量のX線を照射するものであり、 上記X線照射手段によるX線照射を特定ワークに対して
    繰り返し行ない、その都度得られた透過像を順次加算し
    ていきその加算画像について画像処理を行なうととも
    に、前回までの加算画像に基づく画像処理結果と比較し
    て、この画像処理結果のばらつきが所定範囲内に収束し
    た時点でのX線照射回数を必要照射回数として設定し、 それ以降のワークの撮像を行なう際には、上記必要照射
    回数のX線照射を行なって、それに基づいて画像処理を
    行なうようにすることを特徴とする請求項1に記載のX
    線撮像方法。
  3. 【請求項3】 n回(nは自然数)のX線照射加算画像
    から求めた算出値と、(n−1)回のX線照射加算画像
    から求めた算出値との差を求め、この差の絶対値が所定
    範囲内に入ったとき、当該nを上記必要照射回数として
    設定することを特徴とする請求項1または2に記載のX
    線撮像方法。
  4. 【請求項4】 ワークは、予めパターンが形成された基
    板であり、 請求項1〜3のいずれかに記載のX線撮像方法を使用し
    て上記ワークの上記パターンの位置を検出し、このパタ
    ーン位置検出結果に基づいて上記基板に加工を施すこと
    を特徴とする基板加工方法。
JP5223539A 1993-09-08 1993-09-08 X線撮像方法およびこれを使用した基板加工方法 Pending JPH0777417A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6030154A (en) * 1998-06-19 2000-02-29 International Business Machines Corporation Minimum error algorithm/program
KR20150020303A (ko) * 2012-05-17 2015-02-25 교리쯔 가가꾸 산교 가부시키가이샤 에스테르화 에폭시 수지, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는 경화성 조성물

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