Способ допускового контроля печатных плат


 


Владельцы патента RU 2522870:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Техническим результатом является повышение производительности контроля за счет исключения процедуры определения связности каждого дефектного участка и расширение функциональных возможностей за счет определения количества раковин печатных проводников. Для этого предложен способ допускового контроля печатных плат по их бинарным изображениям, заключающийся в том, что в отличие от известного способа подсчитывают число сжатых и расфокусированных участков матрицы исходного изображения, выявляют раковины в печатных проводниках, присваивают этим раковинам признак проводника, корректируют матрицу исходного изображения, подсчитывают число сжатых и расфокусированных участков откорректированной матрицы, а также общее число дефектов, число примыканий к сжатым и расфокусированным областям, число связанных дефектов откорректированной матрицы, соответствующих числу участков металлизации, определяют число несвязанных дефектов, как разность между общим числом дефектов и участков, примыкающих к сжатым и расфокусированным областям, формируют эталонное число, как разность между числом связанных участков в откорректированной матрице и числом несвязанных дефектов, производят сравнение числа сжатых и расфокусированных участков матрицы исходного изображения с эталонным числом, при равенстве этих чисел делают вывод об отсутствии недопустимых заужений в проводниках, производят сравнение числа сжатых и расфокусированных участков откорректированной матрицы с эталонным числом, при их равенстве делают вывод о том, что раковины либо отсутствуют, либо находятся на периферии проводящих дорожек и не приводят к недопустимым заужениям.

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах с техническим зрением при контроле печатных плат.

Известны способы контроля печатных плат, основанные на сравнении с эталонами (Automatic PCI Inspection Algoritms. / M.Moganti, F.Ercal, C.Dagli [etc.] // A Survey, Computer Vision and Image Understanding. - 1996. - №63. - P.287-313; Automatic Visual Inspection of Printed Circuit Boards: An Experimental System. / B.Benhabib, C.R.Charette, K.C.Smith, A.M.Yip. // International Journal of Robotic and Automation. - 1990. - №5 (2).

Несмотря на кажущуюся простоту, способы чувствительны к качеству юстировки изображения и эталона в частности к взаимному повороту, параллельному смещению и к незначительному изменению масштаба и не позволяют дифференцированно определять фактические и ложные заужения.

Известны способы контроля печатных плат, основанные на использовании структурно-лингвистических методов распознавания изображений (А.Л.Држевецкий, В.Н.Контишев «Методы и средства контроля топологических характеристик множества объектов в системах с техническим зрением». - Приборы и системы управления. 1993. №3), позволяющие производить контроль допустимых значений ширины проводников и допустимых расстояний между проводниками независимо от их ориентации. Недостатками этих способов являются: снижение точности определения заужений проводников при наличии раковин, расположенных на периферии печатных проводников, и невозможность классифицировать причины заужений.

Наиболее близким к предлагаемому является способ оптического допускового контроля (А.Л.Држевецкий, А.В.Григорьев. «Автоматизированная система оптического допускового контроля печатных плат и фотошаблонов». -Метрология, ежемесячное приложение к научно-техническиму журналу «Измерительная техника». 1995. №4), позволяющий контролировать практически весь широкий класс дефектов печатных плат с указанием их местоположения и количественных характеристик, в том числе и недопустимых заужений печатных проводников, для выявления которых используются сложные алгоритмы, снижающие производительность контроля и не исключающие селекцию ложных дефектов, обусловленных наличием раковин, находящихся на периферии печатных проводников, а также сложность однозначного указания причины заужения, которые могут быть вызваны естественным уменьшением поперечного сечения проводников за счет влияния раковин в теле проводника, что является важной характеристикой дефектов, упрощающей анализ технологического процесса и выбор направления его коррекции.

Техническим результатом предлагаемого способа допускового контроля печатных плат является повышение производительности контроля за счет исключения процедуры определения связности каждого дефектного участка и расширение функциональных возможностей за счет определения количества раковин печатных проводников, приводящих к недопустимым заужениям.

Предлагаемый способ допускового контроля печатных плат основывается на том, что производят выделение участков проводников печатных плат, поперечное сечение которых превышает допустимое значение. При этом анализируют область вне проводников, в которой могут существовать области дефектов, поперечное сечение которых не превышает допустимого значения, и область дефектов типа наплывов или сколов, которые тесно граничат с основным телом проводника, искажая его границы. Кроме того, в теле проводника существуют раковины, которые в основном концентрируются в периферийной части проводника, уменьшают его поперечное сечение и образуют двухсвязные дефекты, которые являются необходимыми, но не достаточными условиями заужений. Заужение проводника при отсутствии раковин также образует двухсвязный дефект, и наличие такого дефекта является необходимым и достаточным признаком заужения.

Для правильной диагностики заужений важно определить природу образования двухсвязных дефектов, а именно выяснить: они вызваны физическим заужением проводника или раковинами внутри проводника. Это важно для осуществления более тонкой селекции дефектов. Поставленную задачу решают путем формирования одного единственного числа, которое является эталонным и отражает отсутствие заужений в проводниках печатных плат в поле зрения, а сравнение реального числа для конкретной печатной платы с эталонным дает информацию о заужениях и о природе этих заужений. Эталонное число формируют в несколько этапов.

На первом этапе исключают раковины в изображениях проводников и подсчитывают число металлизированных участков, общее число дефектных участков, которое равно сумме одиночных и примыкающих дефектов. Эталонное число, которое характеризует проводники без заужений, составляет разницу между общим числом металлизированных участков и числом одиночных дефектов. Подсчитывают число изображений, поперечное сечение которых превышает допустимое значение, и сравнивают с эталонным числом. Если число изображений, поперечное сечение которых превышает допустимое значение, превышает эталонное число, то делают вывод, что в поле зрения существуют проводники с заужениями, и такую плату отбраковывают. Если число изображений, поперечное сечение которых превышает допустимое значение, равно эталонному числу, то делают вывод, что в поле зрения двухсвязные дефекты либо отсутствуют, либо находятся на периферии проводников и не приводят к заужениям.

Повышение точности и производительности допускового контроля печатных плат при селекции дефектов достигается за счет того, что оценка заужений проводников производится без конкретного рассмотрения параметров каждого дефекта, а производится интегрально для всего поля изображения, которое включает сами проводники, дефекты вне проводников и раковины внутри тела проводника. Такой подход не требует использования сложной и детальной обработки изображений, что естественно увеличивает производительность способа и позволяет, в то же время, дифференцированно выделить заужения, обусловленные физическим изменением ширины проводников, которые менее допустимой величины, и сразу сделать заключение о браке без дальнейшего длительного исследования, а также исключить ложные заужения, которые проявляются в виде двухсвязных дефектов, но находятся на периферийных участках проводника, что повышает точность допускового контроля без дополнительных затрат времени и использования сложных вычислительных процедур. Предлагаемый способ позволяет довольно просто сформировать эталонное число, сравнение с которым дает ответ на вопрос о природе заужений, и исключить ложные заужения. Способ может использоваться как автономно, так и входить в состав других, улучшая их характеристики.

Предлагаемый способ допускового контроля печатных плат ориентирован на применение считывающих устройств телевизионного типа, преобразующих изображение участка печатной платы в видеосигнал, который после квантования его на два уровня образует отсчеты бинарного изображения участка печатной платы, соответствующие матрице исходного изображения, в которой уровень «1» соответствует участкам металлизации, а «0» - участкам диэлектрика. В результате образуется дополнительная матрица, получения из матрицы исходного изображения путем операций сжатия и расфокусировки.

Принципы выполнения операций сжатия и расфокусировки и реализация цифровых фильтров изложены в статье (А.Л.Држевецкий «Методы построения нелинейных пространственных фильтров с управляемыми характеристиками». -Пенза, 1991 г.). Первое число, которое позже будет сравниваться с эталонным, получается в результате подсчета числа сжатых и расфокусированных связных участков матрицы исходного изображения. Принцип подсчета числа изображений и устройства, которые наиболее близки для излагаемого способа, приведены в (А.С. 1383413 СССР, G06К 9/00. Устройство для подсчета количества изображений объектов и в А.С. 1640720 СССР, G06К 9/00. Устройство для подсчета изображений объектов). Путем логического вычитания отсчетов дополнительной матрицы из матрицы исходного изображения получают матрицу дефектов, на основании которой выделяют связные участки изображения, соответствующие дефектам, и дефектные участки, примыкающие к сжатым и расфокусированным областям. Одновременно со считыванием матрицы исходного изображения выделяют раковины в проводниках и маркируют, то есть каждой раковине присваивают порядковый номер и устанавливают связь с маркированным проводником. Для каждой раковины подсчитывают площадь, периметр и координаты центра тяжести. Способ и устройство для определения координат центров тяжести изображений множества объектов, которые максимально адаптированы для использования в данном изобретении, рассмотрены в (Патент Российской Федерации RU №2032218 С1, кл. G06К 9/00 от 27.03.95 Бюл. №9).

Следующая важная операция, которую необходимо выполнить прежде, чем сформируется эталонное число, - это коррекция матрицы исходного изображения, цель которой присвоить выбранным раковинам признак проводника (то есть уровень «1»). Так как все раковины промаркированы и существует библиотека раковин, то из всех отверстий выбираются только те, которые исключаются из объекта. Это означает, что раковинам с соответствующими номерами, которые необходимо исключить, присваивается уровень «1», соответствующий уровню проводника. Технически эту операцию реализуют во время считывания второго кадра. Для этого вводят оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), адресное пространство которого соответствует номерам раковин, а по соответствующим номерам записывают «1». Запись в ОЗУ производят перед считыванием второго кадра, и после записи адресное пространство ОЗУ подключаются к узлам маркировки раковин, определяющих номера раковин. Во время считывания второго кадра в матрицу исходного изображения подмешивают элементы с уровнем «1» с выхода ОЗУ. При считывании второго кадра матрицу исходного изображения заменяют скорректированной и все операции выполняют со скорректированной матрицей. Во время считывания второго кадра исключают из матрицы исходного изображения все раковины.

В результате производится подсчет числа сжатых и расфокусированных участков скорректированной матрицы, а также общее число дефектов, число примыканий к сжатым и расфокусированным областям в корректированной матрице, а также число связных участков скорректированной матрицы, которые соответствуют числу участков металлизации. На основе данных чисел формируется эталонное число, как разность между числом связных участков в корректированной матрице и числом несвязных дефектов, которая, в свою очередь, определяется, как разность между общим числом дефектов и числом примыканий к сжатым и расфокусированным областям. На основе сравнения эталонного числа с числом сжатых и расфокусированных участков скорректированной матрицы или с числом сжатых и расфокусированных участков матрицы исходного изображения делают выводы о наличии или отсутствии заужений, вызванных естественным заужением проводников или раковинами в теле проводников.

Естественное заужение имеет место, если число сжатых и расфокусированных участков скорректированной матрицы больше эталонного числа, что свидетельствует о безусловном браке, а при равенстве заужение отсутствует и проверяется наличие заужений за счет раковин.

Равенство эталонного числа и числа сжатых и расфокусированных участков матрицы исходного изображения свидетельствует либо об отсутствии раковин, либо о том, что, при их наличии, эти раковины находятся на периферии проводящих дорожек и не приводят к недопустимым заужениям.

Данный способ можно расширять и для других случаев, например, исключить раковины с заранее заданными свойствами, с малой площадью и в этих условиях сравнить число сжатых и расфокусированных участков матрицы с эталонным числом. Возможны и другие варианты, которые не влияют на сущность способа.

Способ допускового контроля печатных плат по их бинарным изображениям, заключающийся в том, что из матрицы исходного изображения, путем изотропного сжатия и расфокусировки, формируют дополнительную матрицу, в которой области связанных элементов изображения соответствуют фрагментам изображения, размер которых превышает минимально допустимую величину, задаваемую коэффициентами изотропного сжатия и расфокусировки, путем логического вычитания отсчетов дополнительной матрицы из матрицы исходного изображения получают матрицу дефектов, в которой выделяют области связанных элементов, соответствующие дефектам, и дефектные участки, примыкающие к областям связанных элементов дополнительной матрицы, отличающийся тем, что подсчитывают число сжатых и расфокусированных участков матрицы исходного изображения, выявляют раковины в печатных проводниках, присваивают этим раковинам признак проводника, корректируют матрицу исходного изображения, подсчитывают число сжатых и расфокусированных участков откорректированной матрицы, а также общее число дефектов, число примыканий к сжатым и расфокусированным областям, число связанных дефектов откорректированной матрицы, соответствующих числу участков металлизации, определяют число несвязанных дефектов, как разность между общим числом дефектов и участков, примыкающих к сжатым и расфокусированным областям, формируют эталонное число, как разность между числом связанных участков в откорректированной матрице и числом несвязанных дефектов, производят сравнение числа сжатых и расфокусированных участков матрицы исходного изображения с эталонным числом, при равенстве этих чисел делают вывод об отсутствии недопустимых заужений в проводниках, производят сравнение числа сжатых и расфокусированных участков откорректированной матрицы с эталонным числом, при их равенстве делают вывод о том, что раковины либо отсутствуют, либо находятся на периферии проводящих дорожек и не приводят к недопустимым заужениям.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам для обнаружения и идентификации скрытых под одеждой на теле человеке предметов и может быть использовано при досмотре пассажиров на транспорте и посетителей общественных учреждений и зданий.

Изобретение может быть использовано в вычислительной технике. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет определения местоположения раковин печатных проводников, приводящих к недопустимым заужениям.

Изобретение относится к средствам обработки видеоизображений в виртуальной сетевой среде. Техническим результатом является обеспечение точного соответствия между реальными видеоданными пользователя и его виртуального персонажа в виртуальной сетевой среде.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для ограничения доступа к информации путем идентификации пользователя по выделенной им правильной части заранее известного изображения и повторения этого действия заранее заданного количества раз.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации нефтепромыслового оборудования с использованием его радиочастотной идентификации.

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано в криминалистике для экспресс-контроля, исследования, идентификации, контроля подлинности ценных бумаг и документов.

Изобретение относится к медицине, судебной медицине и предназначено для идентификации личности неопознанных трупов и их фрагментов. Изобретение также может быть использовано при необходимости прижизненной идентификации человека в случае изменения внешности.

Изобретение относится к средствам создания рентгеновских изображений. Техническим результатом является уменьшение времени реконструкции томограммы томосинтеза.

Изобретение относится к области внедрения и обнаружения водяных знаков в информационных представлениях. Технический результат - облегчение внедрения водяного знака в информационное представление.
Изобретение относится к устройству для идентификации человека. Техническим результатом является обеспечение возможности идентифицировать человека в течение жизни независимо от его возраста, состояния и дееспособности, а также повышение надежности идентификации человека.

Изобретение относится к области средств защиты и верификации информации. Технический результат заключается в повышении подлинности и целостности данных, нанесенных на носитель. В способе формируют контрольную информацию в цифровой форме и подписывают электронной подписью, из последних формируют машиночитаемую форму контрольной информации, защищенную криптографическими методами, осуществляют нанесение машиночитаемой формы контрольной информации, перекрывая последовательно поверхности носителя соединенным с носителем элементом с индивидуально заданными идентифицируемыми защитными признаками, считывают с поверхности носителя и указанного элемента контрольную информацию и преобразуют в цифровую форму, из которой выделяют значение электронной подписи контрольной информации и саму контрольную информацию, осуществляют проверку электронной подписи контрольной информации. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам обработки изображения. Технический результат заключается в обеспечении возможности рисования линии, соответствующей действительно траектории перемещения курсора. Устройство включает первый модуль получения, выполненный с возможностью получения данных области редактирования, захваченной Интернет-пейджером, где данные области редактирования включают по крайней мере интервал значений абсцисс и интервал значений ординат, второй модуль получения, выполненный с возможностью получения и записи данных положения курсора в реальном времени после получения начального уведомления и до получения конечного уведомления и модуль генерации, выполненный с возможностью генерации линейного сегмента в соответствии с данными положения текущего курсора и записанными данными положения предшествующего курсора, которые были получены вторым модулем получения, а также данными области редактирования, которые были получены первым модулем получения. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к автоматическому планированию видов в объемных изображениях мозга. Техническим результатом является обеспечение надежности за счет повышения точности обработки изображений как высокой, так низкой разрешающей способности. Способ содержит: получение трехмерного скаут-изображения, построение среднесагиттальной плоскости мозга, создание продольной опорной линии на основе анатомических точек, планирование сканов с ориентацией, основанной на среднесагиттальной плоскости и продольной опорной линии; опорные линии для построения среднесагиттальной плоскости: вычисляют на основе аксиальных и корональных сечений трехмерного изображения; вычисляют на основе обнаружения следов продольной фиссуры мозга в сечениях; собирают опорные линии, вычисленные на основе обнаружения следов продольной фиссуры мозга в сечениях; фильтруют такие наборы линий путем исключения из указанных наборов тех линий, которые несовместимы по направлению с обобщенным вектором направления всех линий соответствующего набора; формируют продольную опорную линию на основе изображения, реконструированного в среднесагиттальной плоскости, и анатомических точек, обнаруженных в этом изображении. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для автоматической регистрации анатомических точек на медицинских изображениях. Техническим результатом является повышение точности автоматической регистрации анатомических точек в трехмерных медицинских изображениях. Способ предусматривает выполнение таких операций, как получение трехмерного медицинского изображения, определение множества поисковых точек, извлечение признаков указанных точек, формирование множества кандидатов на искомые анатомические точки, фильтрация указанных кандидатов, вывод финальных позиций искомых анатомических точек; определение множества поисковых точек производят путем задания сетки поисковых точек внутри объемного изображения с использованием статистического атласа; извлечение признаков точек производят путем выделения окружающего контекста для каждой такой точки; формирование множества кандидатов производят с помощью вычисления меры качества для каждой поисковой точки и для каждого типа искомых анатомических точек; фильтрацию кандидатов производят с помощью статистического атласа и вычисленных заранее порогов для значений меры качества; вывод финальных позиций производят путем сортировки всех оставшихся после фильтрации кандидатов в рамках каждого типа искомых анатомических точек по мере их качества и вывода кандидатов с наибольшими значениями меры качества или требуемого количества кандидатов с наибольшими значениями меры качества. 3 н. и 39 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способу защиты товаров от подделки. Технический результат заключается в повышении надежности защиты товара от подделки. На поверхность объекта или его упаковки или внутрь объекта наносят уникальный идентификатор, регистрируют его в базе данных в центре проверки, в который в дальнейшем отправляют информацию об уникальном идентификаторе, полученную с объекта или его упаковки, после чего получают из центра проверки ответ о подлинности или контрафактности объекта. В центре проверки регистрируют количество проведенных запросов, касающихся конкретного объекта, причем при каждом запросе регистрируют координаты географического пункта, из которого пришел запрос. Вывод о подлинности или контрафактности объекта делают в зависимости от количества предыдущих запросов и совпадения или несовпадения координат географических пунктов текущего и предыдущего (предыдущих) запросов. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к модульному электрическому устройству, содержащему корпус с передней стороной, на которой имеется участок идентификации, защищающую этикетку крышку, которая взаимодействует с упомянутым участком идентификации, образуя гнезда приема с открытым наружу пазом, и язычок, который установлен с возможностью перемещения в упомянутом гнезде приема через паз. При этом упомянутый язычок снабжен кромкой вдоль одной стороны с возможностью закрывания упомянутого паза, по меньшей мере частично, когда язычок полностью установлен в гнезде приема. В соответствии с изобретением модульное электрическое устройство содержит средство фиксации, предотвращающее движение язычка относительно корпуса, когда язычок находится в выдвинутом положении снаружи гнезда приема. При этом язычок выполнен в форме пластины, имеющей переднюю сторону, окруженную ребром, которое образует полость для этикетки и на котором выполнено локальное уменьшение его высоты. Предложенное изобретение позволяет предотвратить движение язычка относительно корпуса, когда он находится за пределами гнезда приема, обеспечивая, таким образом, свободный доступ к передней стороне упомянутого язычка для размещения идентифицирующей этикетки модульного устройства на месте или для ее удаления. 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к способам распознавания радиосигналов (PC), в частности к способам распознавания вида и параметров модуляции PC, и может быть использовано в устройствах распознавания PC со сложной частотно-временной структурой. Технический результат - повышение вероятности правильного распознавания радиосигналов за счет снижения влияния первичного сигнала, определяемого информационной компонентой, на формируемый вектор признаков. Для этого в способе предварительно из дискретизированных и квантованных отсчетов эталонных PC формируют матрицы распределения энергии на основе их фреймовых вейвлет-преобразований, затем из них формируют векторы признаков путем построчной конкатенации всех вейвлет-коэффициентов, после чего элементы векторов признаков нормируют и ранжируют, а каждый принятый для идентификации PC разбивают на фрагменты, длительность каждого из которых совпадает с длительностью эталонных PC, и вычисляют фрагмент средних значений распознаваемого PC, из которого затем формируют его вектор признаков, аналогично, как и для эталонного PC. Затем идентифицируют распознаваемый PC путем вычитания по модулю его вектора признаков из векторов признаков каждого из эталонных PC. Распознаваемый PC считают инцидентным эталонному PC, разница векторов признаков с которым минимальна. 5 ил.

Изобретение относится к средствам для осуществления доступа к обрабатывающей системе. Техническим результатом является повышение надежности доступа к обрабатывающей системе. Способ доступа к обрабатывающей системе содержит этапы, на которых: принимают упорядоченную последовательность вводов биометрических данных от пользователя через биометрический датчик, связанный с обрабатывающей системой; определяют наличие совпадения каждого из вводов биометрических данных упорядоченной последовательности с соответствующей записью, хранящейся в таблице энергонезависимого запоминающего устройства обрабатывающей системы, при этом таблица включает в себя сохраненную упорядоченную последовательность вводов биометрических данных, соответствующую комбинации пароля пользователя; и при наличии совпадения предоставляют пользователю доступ к обрабатывающей системе, а при отсутствии совпадения не допускают доступ пользователя к обрабатывающей системе, при этом каждый из вводов биометрических данных упорядоченной последовательности соответствует различному пальцу пользователя и элементу комбинации для пароля, выбранной пользователем, причем первый палец пользователя соответствует первому алфавитно-цифровому символу, выбранному пользователем, а второй палец пользователя соответствует второму алфавитно-цифровому символу, выбранному пользователем. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к средствам маркировок для идентификации изделий. Технический результат заключается в повышении защищенности маркировки при установлении их подлинности. В способе присвоенный индивидуальный номер преобразуют в двумерный штриховой код символики Data Matrix. На поверхность изделия наносят по меньшей мере два таких штриховых кода в непосредственной близости друг от друга. Расстояние между ними носит случайный (произвольный) характер, полученная таким образом маркировка состоит из цифровой части, идентифицирующей изделие, и аналоговой части, определяемой взаимным расположением штриховых кодов и определяющей подлинность изделия. При осуществлении одновременного считывания этих штриховых кодов вычисляют координаты их углов в одной системе координат. Подлинность изделия определяется одновременным считыванием штриховых кодов и сравнением с содержащимися в базе данных занесенными сведениями. 5 ил.

Изобретение относится к средствам распознавания объектов на изображении. Техническим результатом является повышение точности распознавания за счет корреляции горизонталей на изображении. Способ включает запись первого и второго продольного профиля целевого района, записываемых через задаваемый промежуток времени по отношению друг к другу, установление профиля разности высот на основании указанных продольных профилей, разделение профиля разности высот на эквидистантные горизонтальные плоскости сечения высоты, расчет позиций центров тяжести площадей окруженных соответствующими горизонталями горизонтальных плоскостей сечения высоты площадей, передачу установленного профиля разности высот и рассчитанных центров тяжести площадей в систему классификации объектов. 4 з.п. ф-лы.
Наверх