图样检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术描述了检查印刷线路板图样检测装置．在装置中同时用了两种图象：一种是从印刷线路板衬底发出的萤光形成的荧光图象；另一种是从印刷线路板布线图样反射的光形成的图象．因为留在衬底不要求部分，具有低反射率的布线材料只能在荧光图象上检测而布线衅样表层鳞剥的缺陷部分只能在反射光形成的图象上检测．最好用从布线图样反射的红外光形成于检测上述缺陷部分的图象．因为，红外光对布线图样表面的浅斑不敏感．荧光图象和红外图象经过检测电路加工，然后彼此比较．根据加工后的图象之间的差别来检测图样的缺陷．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于用光学方法检查表面的一种表面检测装置。具体地说是用来检测印刷线路板上形成的对入射光具有低反射率的短路部分及印刷线路板布线图样表层鳞剥的缺陷部分的图样检测装置。在日本专利申请NO.33909/81中描述了一种传统的图样检测装置，该装置选择用有特定波长的光。印刷线路板布线图样对这种光的反射率和印刷线路板的绝缘衬底对这种光的反射率有很大差别。也就是说，该装置利用了布线图象反射率和被测物体反射率之间的差别，藉助于具有有限波长范围的光，在不易被图样表面氧化和表面层污染所影响的条件下，辨别绝缘衬底和布线图样。但是，在以往的技术中，图样表面上良好的直线相交处所造成的不规则反射被误判为缺陷，并且也难以检测低反射率的短路缺陷。下面，参照图15比较详细地解释上面提及的日本专利申请中描述的图样检测装置。在该装置中，为了检测图样缺陷，印刷线路板1的布线平面2′反射的光由探测器15检测。在图15中，参考数字2指的是布线图样，11是光源，12是把从光源11发出的光转变为平行光31的透镜，13是半透明镜，14是透镜，把从布线平面反射回来且通过镜13的光41聚焦在探测器15上以形成布线平面2′的图象。但是，在上述利用从被测表面反射的光的装置中，如图13和14A中用参考数字5指明的那种在布线图样上的浅缝可能被检测出来并认为是缺陷，然而，它们不是真正的缺陷。而且，如图13和14B中用参考数字6所指明的那种对光具有低阻率的短路部分却难以检测出来。本专利技术的第一个目的是提供一种检测衬底上布线图样的装置，它能改善以往技术中的检测能力布线图样中浅缝不再认为是缺陷;不反对光具有低反射率的短路部分，而且布线图样表面鳞剥的缺陷部分都可以确切无疑地检测出来。本专利技术的第二个目的是提供一种检测衬底上布线图样的方法和装置，该装置不会把由于通孔偏离预定位置而造成的接合区狭窄部分认为是缺陷。不仅对光具有低反射率的短路部分，而且布线图样表层鳞剥那种缺陷部分都能够确切无疑地检测出来。为了达到上述目的，按照本专利技术，从印刷线路板衬底或类似物体发射的萤光用来检测布线图样。为了更确切地检测布线图样，进一步把利用从布线图样反射的光的传统方法和利用来自衬底的萤光的本专利技术方法结合起来。因为布线图样的截面是梯形，其底边位于衬底上，由萤光形成的布线图样粘合在其上的那部分衬底区域的图象在尺寸上不同于反射光形成的布线图样表面的图象，因而不可能把这两种图象原封不动地重合。在本专利技术中，把由萤光形成的图样图象缩小，然后再与反射光形成的图样图象结合。为了用单一光学系统实施用萤光和反射光两种检测，为了改善图样检测操作运行中的信噪比，用射入印刷线路板以产生萤光的光中所含有的红外部分来形成反射光。为了达到上述第二个目的，按照本专利技术，提出了利用萤光形成的布线图样的廓影，从萤光图象中去掉存在于接合区中的通孔图象的方法和装置。更详细地说是把萤光形成的布线平面图象缩小到布线图样的廓影消失，然后放大到结合区的图象恢复到原来尺寸。这样，在经过缩小和放大加工后得到的图象只包含接合区的图象。然后对上述图象和萤光形成的图象取逻辑积，得到的只是布线图样的图象。下面，先描述按照本专利技术的一种方式的图样检测装置的光学系统和电路结构，然后描述其特性。按照本专利技术的一种方式，图样检测装置包括第一光源用来照明印刷线路板或陶瓷线路板的布线平面;第一探测器用来探测从印刷线路板或陶瓷线路板的衬底发射的萤光;第一滤光器从光源发出的光中取出能迅速产生萤光的光分量;第二滤光器滤去从布线平面反射的光，透过来自衬底的萤光;第一聚焦透镜在第一探测器上形成布线图样的萤光成象;第一半透明镜把从第一光源来的光导向布线平面;把从衬底发射的萤光导向第一聚焦透镜和第一探测器;第一电子线路把萤光形成的图样图象送到模数转换器，并把数字图象转换为二进制图样图象;第一存储来自第一电子线路的二进制图样图象;电子线路转换第一存储器中存储的二进制图样图象的极性，也就是说，得到存储在第一存储器中黑白图象的负象，并把负象缩小;第二存储器存储极性转换过的缩小的图样图象;第二光源用来照明布线平面;第二探测器用来探测从布线平面反射的光;第二聚焦透镜在第二探测器上形成布线图象的反射光图象;第二半透明镜把从第二光源来的光导向布线平面，把反射光导向第二聚焦透镜和第二探测器;第二电子线路把反射光形成的图样图象加到模数转换器并把数字图象转换为二进制图样图象;第三存储器把来自第二电子线路的二进制图样图象存储起来;掩蔽电子线路用第二存储器的内容来掩蔽第三存储器的内容;从掩蔽电子线路的输出中取出缺陷的电子线路用极性转换过的缩小了的萤光图样图象来掩蔽反射光形成的图样图象以检测缺陷。上述按照本专利技术的一种方式的图样检测装置有如下特点与萤光有关的第一光源、第一聚焦透镜和第一半透明镜都可分别用作与反射光有关的第二光源、第二聚焦透镜和第二半透明镜。可以用超高压水银灯作为照明布线平面的光源。与光轴成45°放置的，反射兰光，透过红光的二色镜用作半透明镜，把从衬底发射的萤光和从布线平面反射的光通过聚焦透镜分别导向第一、第二探测器。产生萤光并把它导向聚焦透镜的光学系统可以用作产生反射光并把它导向聚焦透镜的光学系统。从用来取出能够迅速产生萤光的光分量的第一滤光器透过的少量红外分量从布线平面反射，反射的红外分量由第二探测器探测。用红外反射镜把反射的红外光和萤光分开，并把萤光和反射光分别导向第一、第二探测器。这样，从单一光源发出的光中取出的分量和红外分量分别用来产生萤光和反射光。红外透过镜可以代替红外反射镜，把萤光和反射的红外光分开来。探测萤光的第一探测器是一种高灵敏度探测器，在波长范围为400-700毫微米范围内具有光谱敏感性。它是一种摄象管，如硒砷碲摄象管或光导摄象管。探测反射的红外光的第二探测器是一种高灵敏度探测器，其光谱敏感范围是波长为700～1100毫微米，它也是一种摄象管。如硅光导摄象管。第一滤光器用于取出能够迅速产生萤光的光分量。这是一种能透过少量红外光的滤光片，如兰色滤光片B370或B390。第二滤光器用于滤去能够迅速产生萤光的光分量从布线平面反射的光，透过萤光和反射的红外光。这是一种黄色或桔色的玻璃板，能够透过波长范围为450～560毫微米的光分量。把由萤光形成的图样图象的缩小图象与反射光形成的图象结合用来检测缺陷。上面描述的是按照本专利技术的一种方式的图样检测装置。这里，按照本专利技术的另一种方式提供一种图样检测装置。该装置包括光源用来照明印刷线路板或陶瓷线路板的布线平面;第一探测器用来探测印刷线路板或陶瓷线路板衬底反射的萤光;第二探测器用来探测从布线平面反射的红外光;第一滤光器从光源发出的光中取出能迅速产生萤光的激励光分量;第二滤光器滤去从布线平面反射的激励光分量，透过从衬底来的萤光和从布线平面反射的红外光;聚焦透镜在第一、第二探测器上形成布线图样的图象;半透明镜把从光源来的光导向布线平面，把从衬底来的萤光和从布线平面反射的红外光通过聚焦透镜分别导向第一、第二探测器;红外反射镜把反射的红外光与萤光分开;第一电子线路把萤光形成的图样图象送到模数转换器，并把得到的数字图样图象转为二进制图样图象;第一存储器存储来自第一电子线路的二进制图样图象;第二电子线路把反射的红外光形成的图样图象送到模数转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
图样检测装置用来检测在能产生萤光的材料上有布线图样的物体。在该装置的描述中包括：光源：能同时发射用于产生萤光的激励光和可以与上述激励光分开的，用于产生从布线图样表面反射的光的光；第一镜：把来自上述光源的光导向被测物体；滤光器：透 过从上述被测物体来的萤光和反射光，滤去从上述被测物体反射的激励光。光学系统：包括一个透镜和第二镜，把上述萤光和反射光分别聚焦在萤光探测器和反射光探测器上。检测电路：对上述探测器探测的图样图象具有缩小、放大、掩蔽和组合等功能。

【技术特征摘要】
1.图样检测装置用来检测在能产生萤光的材料上有布线图样的物体。在该装置的描述中包括光源能同时发射用于产生萤光的激励光和可以与上述激励光分开的，用于产生从布线图样表面反射的光的光；第一镜把来自上述光源的光导向被测物体；滤光器透过从上述被测物体来的萤光和反射光，滤去从上述被测物体反射的激励光。光学系统包括一个透镜和第二镜，把上述萤光和反射光分别聚焦在萤光探测器和反射光探测器上。检测电路对上述探测器探测的图样图象具有缩小、放大、掩蔽和组合等功能。2.按照权项要求1所描述的图样检测装置，所述的第一镜是一个二色性镜。它反射所说的激励光，透过所述的萤光和从所述的被测物体反射的光。3.按照权项要求2的图样检测装置的描述，所述的第一镜与所述光源发出的光来倾斜45°放置。4.按照权项要求1所描述的图样检测装置，所述的第二镜是一种红外反射镜，它透过所述的萤光，反射从所述的被测物体反射的光。5.按照权项要求4所述的图样检测装置，所述的第二镜与所述透镜的光轴倾斜45°放置。6.按照权项要求4所述的图样检测装置，所述的红外反射镜对波长为400-700毫微米的光具有实用的透过率。7.按照权项要求1所述的图样检测装置，所述的第二镜是一种冷镜，它反射所述的萤光并透过从所述被测物体反射的光。8.按照权项要求7所述的图样检测装置，所述的第二镜与所述透镜的光轴倾斜45°放置。9.按照权项要求7所述的图样检测装置，所述的冷镜实际上反射波长为450-650毫微米的光。10.按照权项要求1所述的图样检测装置，所述的检测电路在如下状态下运行把来自所述萤光探测器的信号送到模数转换器，然后转换为二进制信号，把由所述的二进制信号形成的图象转换极性并缩小而形成一个反极性的缩小萤光图象;把来自所述的反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：原靖，彦，柄崎晃一，氏家典明，佐濑，昭，
申请(专利权)人：日立制作所株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]