专利名称：一种检测印刷电路板缺陷的方法
技术领域：
本发明涉及一种检测印刷电路板缺陷的方法，更具体地，涉及一种基于Gerber文件线宽比对算法检测印刷电路板的典型缺陷的方法。属于印刷电路板检测技术领域。
背景技术：
印刷电路板是各种电子产品的主要部件，有“电子产品之母”之称，它是任何电子设备及产品均需配备的，其性能的好坏在很大程度上影响到电子产品的质量。几乎每一种电子设备都离不开PCB，小到电子手表、计算器，大到航空航天、军用武器系统等，都包含各式各样，大小各异的PCB板。近年来，随着生产工艺的不断提高，PCB正在向超薄型、小元件、高密度、细间距方向快速发展，该趋势给质量检测工作带来了很多挑战和困难。因此PCB故障的检测已经成为PCB制造过程中的一个核心问题，是电子产品制造厂商非常关注的问题。在生产线上，厂家为保证PCB板的质量，就得要求100%的合格率，对所有的部件、子过程和成品都是如此。现有的印刷电路板缺陷检测的方法很多，大致可分为两类一是参考比较法，它是将待检测PCB与标准PCB逐点比较或者是把待检PCB上提取出的特征与标准PCB上提取出的特征比较，任何差异均被认为是潜在的缺陷。参考比较法的优点是概念上直观，电路实现简单，缺点是要求待检PCB和标准PCB空间位置的精确对准，否则检测的虚报警较多。二是非参考法，它是检测PCB是否满足设计规则，主要是进行尺寸校验，即检查导体和焊盘等尺寸是否满足设计标准所要求的宽度和间隙，任何与设计规则要求不符的，均被认为是潜在的缺陷。它的优点是无需参考PCB，因而它无需对准，缺点是不能检测出满足设计尺寸的缺陷，如PCB上丢失某条导线等。因此，需要一种检测精准、减少虚报警、能检测出满足设计尺寸的缺陷的印刷电路板缺陷检测的方法。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种检测印刷电路板缺陷的方法，包括以下步骤
步骤I、搜索Gerber文件中所有的圆；
步骤2、搜寻Gerber文件中所有的直线；
步骤3、进行拍摄图与Gerber文件之间的坐标转换；
步骤4、提取骨架，根据Gerber文件中直线参数求出骨架上每个像素点到Gerber文件中最近直线之间的距离；
步骤5、根据骨架像素点的距离值与直线线宽的大小关系进行缺陷分类。进一步,步骤I中搜索Gerber文件中所有的圆的步骤为解析Gerber文件中所有的D03项，检测所有圆的中心坐标和半径信息，通过左上、右上、右下、左下角的四个定位孔配准。
更进一步,所述步骤2中搜寻Gerber文件中的所有直线的步骤包括解析Gerber文件中所有的D码，通过依次搜寻DOl和D02码，找出文件中所有的直线起始坐标、终止坐标、角度Θ、线宽w，直线法线方程P等7个参数。一个非限制性的实施方式中，所述步骤3中拍摄图与Gerber文件之间的坐标转换进一步包括任取骨架上的两点(xl，yl)，(x2, y2)及其对应的Gerber文件中的坐标(XI, Yl), (X2, Y2)求解出坐标转换参数ml、m2、pi、p2。更进一步，所述步骤4中提取骨架，根据Gerber文件中直线参数求出骨架上每个像素点到Gerber文件中最近直线之间的距离的步骤进一步包括
步骤 4 I : 求取骨架上的像素点
到所有的直线的距离，
权利要求
1.一种检测印刷电路板缺陷的方法，包括以下步骤 步骤I、搜索Gerber文件中所有的圆，找到PCB板的四个定位圆，以供拍摄图与Gerber文件之间配准； 步骤2、搜寻Gerber文件中所有的直线； 步骤3、进行拍摄图与Gerber文件之间的坐标转换； 步骤4、提取骨架，根据Gerber文件中直线参数求出骨架上每个像素点到Gerber文件中最近直线之间的距离； 步骤5、根据骨架像素点的距离值与直线线宽的大小关系进行缺陷分类。
2.如权利要求I所述的检测印刷电路板缺陷的方法，其特征在于 步骤I中搜索Gerber文件中所有的圆的步骤为解析Gerber文件中所有的D03项，检测所有圆的中心坐标和半径信息，通过左上、右上、右下、左下角的四个定位孔配准。
3.如权利要求I所述的检测印刷电路板缺陷的方法，其特征在于所述步骤2中搜寻Gerber文件中的所有直线的步骤包括 解析Gerber文件中所有的D码，通过依次搜寻DOl和D02码，找出文件中所有的直线起始坐标、终止坐标、角度Θ、线宽W，直线法线方程P等7个参数。
4.如权利要求I所述的检测印刷电路板缺陷的方法，其特征在于所述步骤3中拍摄图与Gerber文件之间的坐标转换进一步包括以下步骤 设Gerber文件中A点坐标为(X, Y),拍摄图A'点坐标为(x, y),任取骨架上的两点(xl，yl)，(x2，y2)及其对应的Gerber文件中的坐标(X1，Y1)，(Χ2, Υ2)代入公式(1_1)、(1-2)、(1-3)中，求解出坐标转换参数ml、m2、pl、p2
5.如权利要求I所述的检测印刷电路板缺陷的方法，其特征在于所述步骤4中提取骨架，根据Gerber文件中直线参数求出骨架上每个像素点到Gerber文件中最近直线之间的距离的步骤进一步包括 步骤41 :求取骨架上的像素点Xjj到所有的直线的距离，
6.如权利要求5所述的检测印刷电路板缺陷的方法，其特征在于所述步骤42进一步包括 设直线起始点横坐标为七，终止点横坐标为气； 令 Q = (XfX1)(Xjj-X2), 若β <0,说明交点肯定在直线之间； 若β >0，说明交点不在直线上，需排除； 若β =0,说明交点与直线的某个端点重合，需排除。
7.如权利要求I所述的检测印刷电路板缺陷的方法，其特征在于所述步骤5中根据骨架像素点的距离值与直线线宽的大小关系将缺陷进行分类包括以下步骤 设骨架上某个像素点到最近直线的距离值为s，直线线宽值为s'，根据距离异常值将缺陷分类 若s> S,，说明缺陷为凸起； 若s< S,，说明缺陷为凹陷； 若S, = O, s ^ 0，说明缺陷为断路； 若s, ^ O, s = 0，说明缺陷为短路。
全文摘要
本发明提供一种检测印刷电路板缺陷的方法，通过解析Gerber文件代码，搜索文件中得所有圆，并保存相应参数；解析Gerber文件代码，搜索文件中的所有直线，并保存相应参数；比较骨架像素点的距离值与直线线宽之间的差异变化，将缺陷分类查找。使用本发明的技术方案，能够降低漏检率和误检率，且能够自动发现检测印刷电路板存在的缺陷，以及缺陷种类，具有较强的通用性。
文档编号G01N21/88GK102721695SQ20121015526
公开日2012年10月10日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者冯平, 彭小波, 徐刚, 梁婧, 程涛 申请人:深圳大学