[發明專利]印刷點圖案位圖的缺陷檢測

無效

• 申請號: 200910160488.3
• 申請日: 2009-07-23
• 公開（公告）號: CN101636035A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: A·贊迪法;陳嘉翰
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H05K1/00
• 分類號: H05K1/00;B41J3/00;H05K3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王 岳;李家麟

技術領域

本發明總體上涉及圖像處理，并且更特別地涉及用于印刷點圖案位圖(printed?dot-pattern?bitmap)圖像的缺陷(fault)檢測的系統和方法。

背景技術

印刷技術是諸如印刷電路板(此后稱為“PCB”)制造之類的應用的重要組成部分。在PCB制造中，可以將PCB圖案(pattern)圖像直接印刷到PCB基底上。精確的PCB圖像是很重要的，因為圖像中的誤差或偏差(aberration)可能導致制造的PCB基底中的誤差。

典型地，通過工業噴墨打印機(inkjet?printer)將PCB圖案印刷成點圖案圖像。重要的是能夠校準這樣的打印機以及執行質量控制，以便確保它們的印刷性能是一致的并且符合規范。噴墨打印機頭包含一組噴嘴，可以使特定噴嘴的輸出與正在印刷的點圖案圖像的區域相關。在連續使用打印機若干時段之后，噴嘴可能被阻塞或者出現其他故障(malfunction)，并且這可能導致正在印刷的圖像中的誤差或偏差。

具有由工業噴墨打印機印刷的圖案的陶瓷PCB基底典型地在連續的印刷周期之間通過烘焙(baking)工藝進行固化。表面污染物的存在以及固化的動作可能導致印刷特征的失真。除了均勻收縮(shrinkage)之外，印刷圖案(printed?pattern)還受到基于印刷材料的局部幾何形狀的非均勻收縮的影響。印刷圖案中的失真以及噴射失敗(misfiring)的噴墨噴嘴還可能產生諸如斷路和短路(拓撲失真)之類的電路錯誤以及多遍(pass)印刷之間的電路特征的不對準(幾何失真)。

如果噴嘴的“特點”(signature)可以按照其再現點圖案區域的質量來表征，那么可以通過檢查其產生的圖像來標識發生故障的打印機和故障的原因。有用的是，能夠在發生代價更高的制造誤差之前標識并且校正由發生故障的打印機產生的印刷誤差。

發明內容

本發明的實施例允許實現印刷點圖案圖像中的缺陷檢測。本發明的特定應用是其用于檢查印刷電路板(“PCB”)基底的系統的各種不同的實施例中。在實施例中，產生的失真圖基于重建的點圖案圖像、模擬的參考位圖以及代表重建的點圖案圖像與該參考位圖之間的差異的誤差圖的比較。在實施例中，失真圖的像素經過顏色編碼，以便標識作為所述比較的結果而發現的偏差的位置和類型。

在實施例中，用于標識圖像中的偏差的方法可以包括：通過應用函數以便增大圖像內的像素的強度值之差來調節圖像；基于圖像內的像素集合與圖像的參考位圖內的像素集合的比較產生誤差圖；至少部分地基于用戶輸入參數從誤差圖中移除像素集合；以及產生標識圖像內的偏差的失真圖。可以至少部分地基于所述誤差圖、所述圖像以及該圖像的參考位圖來產生所述失真圖。

在實施例中，調節圖像可以包括：計算圖像內的像素的強度值分布；定義下強度閾值和上強度閾值；如果該分布內的像素具有小于下強度閾值的強度值，則將第一強度值分配給該像素；如果該分布內的像素具有大于上強度閾值的強度值，則將第二強度值分配給該像素；以及如果強度值小于所述上強度值并且大于所述下強度閾值，則分配計算的強度值，該強度值是通過將閾值函數應用到所述像素的強度值而計算出的。

在實施例中，產生誤差圖可以包括：標識圖像內的第一像素以及參考位圖內的第二像素，這些像素具有相應的位置；計算第一像素的強度值與第二像素的強度值之間的絕對差值；標識誤差圖內的第三像素，該第三像素具有與第一像素的位置相應的位置；以及將所述絕對差值分配給第三像素的強度值。在實施例中，響應于該絕對差值大于一定閾值將所述絕對差值分配給第三像素的強度值。

在實施例中，從誤差圖中移除像素可以包括：接收最小可接受誤差寬度參數和最小可接受誤差高度參數；通過將連通分量分析應用到誤差圖內的像素來產生誤差圖內的連通分量集合；基于連通分量的高度和寬度與最小可接受誤差寬度參數和最小可接受誤差高度參數的比較，從所述連通分量集合中移除至少一個連通分量。

在實施例中，從所述連通分量集合中移除至少一個連通分量可以包括：標識所述連通分量集合內的連通分量行；如果連通分量行包含具有小于最小可接受誤差寬度的寬度的連通分量，則移除該連通分量行；標識所述連通分量集合內的連通分量列；以及如果該連通分量列包含具有小于最小可接受誤差高度的高度的連通分量，則移除該連通分量列。