配線検出装置及びこの装置を用いて配線を検査する方法

【目的】マルチワイヤ配線板における配線端部の位置検出に優れた配線検出装置と、その装置を用いた配線検査方法を提供すること。
【構成】絶縁ワニスで被覆した絶縁電線を、接着剤層を形成した絶縁基板表面に押しつけ、可聴周波数より高い周波数で振動する針状の治具によって接着剤を活性化しながら固定することによって製造される配線板の配線位置の検査方法において、基板の一方の面から光を照射して、その光が絶縁電線の始点部、終点部の端部と基板とを透過したときの明暗差を、前記基板の他方の面に取り付けた撮像管で検出し、予め定めたデータに基づいて、配線板上の絶縁電線の始点部、終点部が許容範囲内に有るか否かを検査すること。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、配線板の配線検出装置と、この装置を用いて配線を検査する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】印刷配線板の布線検査装置としては、実開昭６２−１９５７７９号公報には、直交座標型ロボット２台とＸ，Ｙテーブルの各々に１本のプローブを備え、この各々のプローブは被検査体である印刷配線板面に向かい合って取りつけられ、かつ、直交行座標型ロボットの１台とＸ，Ｙテーブルに画像入力装置を備えたので、印刷配線板の位置検出ができ、小さな検査ピッチを有する印刷配線板の布線検査ができる装置が示されている。
【０００３】また、配線板のパターン位置検出装置としては、特開平１−１２１７１号公報に撮像信号の２値化データから被試験パターンの中心座標を求め、この座標と正常パターンデータの中心座標を求めて、パターンずれ信号を出力することでパターン位置を正確に検出する装置が示されている。
【０００４】また、市販の外観検査装置は正常なモデル基板と試験基板の画像を比較し検査するものや、モデル基板のかわりにモデル基板の画像データを持って検査するものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、配線板として、絶縁ワニスで被覆した絶縁電線をガラスポリイミド等の樹脂ガラス系絶縁基板に、前記絶縁電線を固定するための接着剤層を形成した基板に、可聴周波数より高い周波数で振動する針状の治具によって固定する配線板（以下、マルチワイヤ配線板という。）が知られている。
【０００６】このような配線板は、絶縁電線の始点部や終点部は、ある許容範囲内で所定の座標にあれば、配線板完成時に導通が得られ配線板として使用できる。しかし、所定の座標から外れると導通が得られず使用できない。このため、始点部、終点部が所定の座標にあるかどうかを検査する必要がある。
【０００７】実開昭６２−１９５７７９号公報による方法は、銅箔等の導体の検査装置であって、プローブによる導通検査と画像処理による位置決めを行っており、マルチワイヤ配線板のように銅箔の配線パターンが基板表面に形成されていない配線板の検査には適用できない。
【０００８】また、特開平１−１２１７１０号公報に開示された検出装置は、演算に時間がかかると共に、撮像信号の２値化の時に基板の色と検査パターンの色が非常に近い場合が多く、識別できない。マルチワイヤ配線板においては、ガラスポリイミド樹脂系基板の色と絶縁ワニスで被覆した絶縁電線の色がほとんど同系色のため、Ｓ／Ｎ比が悪くなり識別はできない。これは市販の外観検査機も同様に同系色の識別はＳ／Ｎ比悪化のため困難である。
【０００９】本発明は、このようなマルチワイヤ配線板の配線パターンの検査に適した装置及びこの装置を用いた検査方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の装置は、図１に示すように、配線板を水平に保つ筐体と、筐体内部に取り付けられた蛍光管と、蛍光管から照射された蛍光を筐体外へ導き配線板の裏から照射する透明窓と、照射された蛍光によって配線板の表から配線板の細部を観察するためのテレビカメラと、そのテレビカメラを固定し、かつ配線板を観察する水平位置に移動するための移動手段と、テレビカメラからの画像を処理する画像処理手段とを有することを特徴とする。
【００１１】また、このような装置を用いて、絶縁ワニスで被覆した絶縁電線をガラスポリイミド等の樹脂ガラス系絶縁基板に、前記絶縁電線を固定するための接着剤層を形成した基板に、可聴周波数より高い周波数で振動する針状の治具によって固定する配線板を検査する方法において、基板に照明光を照射して、絶縁電線の始点部、終点部の端部の影と基板のクリアランスの明暗差を利用して、反対側に取り付けた撮像管で画像をとらえ、基板と絶縁電線を識別することを特徴とする。
【００１２】前記配線板は図２のように、基材８（ガラスポリイミド系の絶縁基板）、内層銅箔９、アンダーレイ１２、接着シート１０、絶縁電線１１で構成されている。この配線板を上から見ると図３のようになり、透明な接着シート１０や半透明なアンダーレン１２のため内層銅箔９と絶縁電線１１は同系統の色となる。また、クリアランス１３は内層銅箔９がないので、基材８と同色であり、光を照射するとクリアランス１３は光を透過し、内層銅箔９と絶縁電線１１は光を透過しない。
【００１３】本発明は、同系色の基板と絶縁電線の始点部、終点部の識別に光を照射し、その光の透過具合によって明暗の差が出ることを利用したものである。クリアランス１３内にある絶縁電線１１に光が照射されると、絶縁電線１１の部分が光を通さず暗くなり、他は明るくなっている。これを撮像管でとらえ画像処理を行うことで、所定の座標内に入っているかを検査することができる。また、所定の座標及び許容範囲を決める方法としては、絶縁電線の始点部、終点部は既にＸ，Ｙ座標としてデータで与えられているので、その座標を円の中心とすれば、半径は検出する窓の大きさとなる。この窓の大きさを変えることによって、所定の座標からの許容範囲を変えることができる。
【００１４】図１において、撮像管４はＹ軸移動部６に取り付けられており、そのＹ軸移動部６はさらにＸ軸移動部７に取り付けられている。このため配線板１は固定で撮像管４がＸ−Ｙ方向に移動する。配線板１の下部には高周波用の螢光管２が置かれ、その下には反射板３を置き、光が配線板１に有効にあたる。この撮像管からの画像信号を２値化し、識別するのが制御部１４で、ここでは、他にＸ，Ｙ駆動制御も行っている。識別した画像はディスプレイ５に表示される。
【００１５】図４は、絶縁電線の始点部、終点部の画像で、検出窓１５は自由に変えることができる。小さくすると許容範囲が小さくなり、絶縁電線の位置段差が厳しくなる。クリアランス１３内にある絶縁電線は暗くなり、画像処理によってその面積を算出することができる。同様に検出窓内の面積も算出可能であり、これによって絶縁電線の有無を検出できる。（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は絶縁電線有りと判断される。しかし（ｅ）、（ｆ）、他の絶縁電線も入ってきてしまう。これを除くために検査する絶縁電線の方向をデータに入れておくことと、絶縁電線は１本だけというルールを決めることになる。
【００１６】
【実施例】実施例として、絶縁電線の芯線の径が０．１mmでドリル径が０．５mmである時、クリアランス径を１．５mmとして、検査窓の大きさを０．４mmとした。撮像管には浜松ホトニクス社製（Ｃ１０００）を使い、制御部のＸ、Ｙ駆動回路には、アノラッド社製（インテリジェントコントローラ）ディスプレイはソニー社製（ＰＶＭ−１３４２Ｑ）を使用した。
【００１７】
【発明の効果】配線板に照明光をあてることによって、同系色の基板と絶縁電線の始点部、終点部の識別を行い、絶縁電線が所定の座標内に入っているかを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す配線検出装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に用いた配線板の断面図である。
【図３】本発明の一実施例に用いた配線板の上面図である。
【図４】本発明の一実施例に用いた絶縁電線の２値化像である。
【符号の説明】
１配線板２螢光管
３反射板４撮像管
５ディスプレイ６Ｙ軸移動部
７Ｘ軸移動部８基材
９内層銅箔１０接着シート
１１絶縁電線１２アンダーレイ
１３クリアランス１４制御部
１５検出窓

【特許請求の範囲】
【請求項１】配線板を水平に保つ筐体と、筐体内部に取り付けられた蛍光管と、蛍光管から照射された蛍光を筐体外へ導き配線板の裏から照射する透明窓と、照射された蛍光によって配線板の表から配線板の細部を観察するためのテレビカメラと、そのテレビカメラを固定し、かつ配線板を観察する水平位置に移動するための移動手段と、テレビカメラからの画像を処理する画像処理手段とを有することを特徴とする配線検出装置。
【請求項２】絶縁ワニスで被覆した絶縁電線をガラスポリイミド等の樹脂ガラス系絶縁基板に、前記絶縁電線を固定するための接着剤層を形成した基板に、可聴周波数より高い周波数で振動する針状の治具によって固定する配線板を検査する方法において、基板に照明光を照射して、絶縁電線の始点部、終点部の端部の影と基板のクリアランスの明暗差を利用して、反対側に取り付けた撮像管で画像をとらえ、基板と絶縁電線を識別することを特徴とする配線を検査する方法。

【図２】