CN101566460B - 双面电路板的基板检测系统、检测方法及其检测用的载具 - Google Patents
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Abstract
一种双面电路板的基板检测系统，包括一计算机系统、一自动光学检测仪及一载具，所述自动光学检测仪用于获得待测双面电路板的影像信息，并将其传送给计算机系统进行处理，所述载具包括一第一板及一第二板，该两板上均设置两组承载孔，其中第一组承载孔形状与所述待测双面电路板一面的形状相同，第二组承载孔形状与所述待测双面电路板另一面的形状相同，所述第一板及第二板可相互扣合。本发明还包括一种双面电路板的基板检测方法及其检测用的载具。利用所述载具可以快速将待测双面电路板翻面，从而得以节省检测时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种电路板检测系统、检测方法及其检测用的载具。
背景技术
电子电路可以有很多形式，如印刷电路板(PCB)、引线框架及混合电路等。这些电路通常包含有多个组成部分，例如导体、孔、焊点、介质及光聚合物保护膜等。以前业界对印刷电路板的检测均是通过人工放大镜观看电路以视觉进行，试图找出与可接受的电路模型的差别。视觉检测具有若干缺点：主观性、速度慢、所需人力多以及难以收集到缺陷的定量信息等。
随着计算机的发展，近来出现了自动化的检测方法。这些自动检测方法在于提取待检测的印刷电路板的数字图像，并分析该数字图像以确定缺陷的存在。其中，在检测双面印刷电路板的基板时，一般需要检测该双面印刷电路板是否有露铜、多件、锡珠及破损等，当多片待测双面印刷电路板的一面检测完成之后，操作者需要将该多片双面印刷电路板一一手动翻面，然后对其另一面进行检测，因此检测速度低。同时，由于双面印刷电路板只有一面贴有条形码，因此在同时检测多片双面印刷电路板时，操作者可能在翻面之后混淆每一位置所对应的双面印刷电路板，从而造成检测结果的错误。
为了节省检测时间，也可以采用两台检测设备，分别对双面印刷电路板的两面进行检测，但是会造成整个检测设备的成本过高。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可以快速检测双面电路板的基板检测系统及检测方法。
还有必要提供一种检测双面电路板的基板用的载具。
一种双面电路板的基板检测系统，用于检测待测双面电路板，其包括一计算机系统、一自动光学检测仪及一载具，所述自动光学检测仪用于获得待测双面电路板的实际影像，并将其传送给所述计算机系统进行处理，所述载具用于承载所述待测双面电路板，所述待测双面电路板包括一第一面及一第二面，所述载具包括一第一板及一第二板，所述第一板上设置若干第一承载孔及若干第二承载孔，其中每一第一承载孔的形状与所述待测双面电路板第一面的形状相同，每一第二承载孔的形状与所述待测双面电路板第二面的形状相同，所述第二板上设置若干与第一承载孔的形状、数量及分布均相同的第三承载孔及若干与第二承载孔的形状、数量及分布均相同的第四承载孔，所述第二板翻转后可与第一板扣合在一起，以方便地翻转所述待测双面电路板，其中每一第一承载孔与对应的第四承载孔用于容纳一待测电路板，每一第二承载孔与对应的第三承载孔用于容纳一待测电路板。
一种双面电路板的基板检测检测方法，包括以下步骤：
将待测双面电路板装入所述第一板的第一及第二承载孔中，并将所述第一板放入到所述光学自动检测仪的影像传感器下；
所述光学自动检测仪扫描位于所述第一承载孔内的待测双面电路板的第一面的实际影像及位于所述第二承载孔内的待测双面电路板的第二面的实际影像并存储；
将所述第二板与第一板扣合并将其翻转180度，使得待测双面电路板装入所述第二板的第三及第四承载孔中，取下所述第一板并将所述第二板放入到所述光学自动检测仪的影像传感器下；
所述光学自动检测仪扫描位于所述第三承载孔内的待测双面电路板的第二面的实际影像及位于所述第四承载孔内的待测双面电路板的第一面的实际影像并存储；
所述光学自动检测仪将所述待测双面电路板的实际影像交由所述计算机系统进行处理；以及
所述计算机系统判别所述待测双面电路板是否合格。
一种载具，用于承载若干待测双面电路板，所述待测双面电路板包括一第一面及一第二面，所述载具包括一第一板及一第二板，所述第一板上设置若干第一承载孔及若干第二承载孔，其中每一第一承载孔的形状与所述待测双面电路板第一面的形状相同，每一第二承载孔的形状与所述待测双面电路板第二面的形状相同，所述第二板上设置若干与第一承载孔的形状、数量及分布均相同的第三承载孔及若干与第二承载孔的形状、数量及分布均相同的第四承载孔，所述第二板翻转后可与第一板扣合在一起，以方便地翻转所述待测双面电路板，其中每一第一承载孔与对应的第四承载孔用于容纳一待测电路板，每一第二承载孔与对应的第三承载孔用于容纳一待测电路板。
上述双面电路板的基板检测系统利用所述载具能快速地将所述待测双面电路板翻面，使得所述光学自动检测仪可以扫描所述待测双面电路板的双面的实际影像，并将其传送给所述计算机系统，所述计算机系统对每一待测双面电路板的双面的实际影像与标准影像进行比较即可判定所述待测电路板是否合格。该双面电路板的基板检测系统不需逐一对待测双面电路板翻面，也不需要采用两台检测设备，节省了检测时间与检测成本。
附图说明
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明双面电路板的基板检测系统的较佳实施方式的示意图。
图2为图1中载具的第一板的结构图。
图3为待测双面电路板装入图2中第一板的示意图。
图4为图1中载具的第二板的结构图。
图5为待测双面电路板装入图4中第二板的示意图。
图6为本发明双面电路板的基板检测方法的较佳实施方式的流程图。
具体实施方式
本发明中，我们仅以硬盘电路板1(图3所示)为例作为待测双面电路板，其中每一硬盘电路板具有A面及B面，其A面设置有一条形码12，用于识别该硬盘电路板1。
请参考图1，本发明双面电路板的基板检测系统的较佳实施方式包括一计算机系统2、一自动光学检测仪(Automated Optical Inspection，AOI)3及一载具4。所述计算机系统2内存储一标准影像及一比较程序，所述计算机系统2用于比较由所述自动光学检测仪3所采集的实际影像与标准影像，并进行后续处理，如发现由所述自动光学检测仪3所采集的实际影像与标准影像不符，则判断所述硬盘电路板1不合格，并同时记录所述硬盘电路板1的实际影像，以备操作者后续工作中的需要。所述自动光学检测仪3内存储一图像处理程序，所述图像处理程序根据RGB三原色的原理将扫描到的硬盘电路板1的实际影像进行处理，使得所述硬盘电路板1上元件部分显示为白色、裸板部分显示为黑色。所述载具4包括一第一板40(图2所示)及一第二板42(图4所示)，其中每一板均用于承载所述硬盘电路板1于所述自动光学检测仪3的影像传感器下的轨道5上，从而完成对所述硬盘电路板1的扫描。该实施方式中，所述自动光学检测仪3采用整板线性扫描方式进行扫描，即其影像传感器为线性传感器。
请继续参考图2至图5，所述载具4包括一第一板40及一第二板42，所述第一板40包括一M面及一N面，其上设置有一第一承载单元400、一第二承载单元402、一定位元件如两个定位销404、一防呆装置如一第一光学识别标示406及一支撑装置如两支撑条408，所述第一、第二承载单元400及402均包括四个承载孔，每一承载孔用于容纳一待测的硬盘电路板1，所述第一承载单元400中每一承载孔的形状与所述硬盘电路板1的A面形状相同，所述第二承载单元402中每一承载孔的形状与所述硬盘电路板1的B面形状相同，所述两个定位销404呈对角线分别设置于所述第一板40的M面的两个对角处，所述两支撑条408凸出于所述第一板40的N面，其用于支撑所述硬盘电路板1的B面。所述第二板42包括一P面及一Q面，其上设置有一第三承载单元420、一第四承载单元422、一定位元件如两个定位孔424、一防呆装置如一与所述第一光学识别标示406不同的第二光学识别标示426及一支撑装置如两支撑条428，其中从P面看所述第三承载单元420及第四承载单元422的形状分别与从M面看所述第一板40的第一承载单元400及第二承载单元402的形状相同，所述两个定位孔424分别设置于所述第二板42上与所述两个定位销404不同的另外两个对角处，所述两支撑条428分别凸出于所述第二板42的Q面，其用于支撑所述硬盘电路板1的A面。其中上述第一板40及第二板42上承载孔的数量可以根据设计者的需要进行设定，只需满足两板上承载孔数量及分布相同即可。上述第一板40及第二板42的支撑装置可以根据所述硬盘电路板1的形状及元件分布进行设计，其用于支撑所述硬盘电路板1，并且所述支撑装置不得接触所述硬盘电路板1的元件即可。
在本实施方式中，由于所述硬盘电路板1的A面与B面的元件不同，从而所述自动光学检测仪3在处理所述硬盘电路板1的A面与B面时所需的图像处理程序不同，因此将所述第一承载单元400及第二承载单元402的承载孔的形状设计为分别与所述硬盘电路板1的A面及B面相同。使用时，所述第一板40的M面朝上容纳所述硬盘电路板1，所述第二板42的P面朝下扣合至所述第一板40，其P面贴合于所述第一板40的M面，且所述第一板40的两定位销402穿入至所述第二板42的两定位孔422中。将所述载具4在翻转180度并且将所述第一板40取下，此时所述硬盘电路板1均位于所述第二板42的承载孔中，即在将所述载具4翻转180度前后均为四片硬盘电路板显示为A面、四片硬盘电路板显示为B面，这样可以避免将所述载具4翻转180度之后需要变换所述自动光学检测仪3的图像处理程序。
请继续参考图6，本发明双面电路板的基板检测方法的较佳实施方式包括以下步骤：
步骤S1：将所述第一板40的M面朝上，分别将八片硬盘电路板1一一装入到所述第一板40的八个承载孔中，其中装入到第一承载单元400中的四片硬盘电路板1记为第一组硬盘电路板，其A面的朝向与所述第一板40的M面的朝向相同；装入到第二承载单元402中的四片硬盘电路板1记为第二组硬盘电路板，其B面朝向也与所述第一板40的M面的朝向相同。
步骤S2：将承载有八片硬盘电路板1的第一板40按照其M面朝上的方向放入到所述光学自动检测仪3的影像传感器下的轨道5上。
步骤S3：所述光学自动检测仪3扫描所述第一光学识别标示406，并将其信息存储于一存储器如一寄存器内。
步骤S4：所述光学自动检测仪3扫描所述第一组硬盘电路板A面的每一条形码，并为每一硬盘电路板1对应分配一地址；同时，由于所述硬盘电路板1的B面没有设置条形码，故所述光学自动检测仪3按位置关系为所述第二组硬盘电路板中每一硬盘电路板1对应分配一虚拟地址。
步骤S5：所述光学自动检测仪3扫描所述第一组硬盘电路板的A面并将其实际影像处理之后分别存入与每一硬盘电路板1所对应的地址中，同时，所述光学自动检测仪3扫描所述第二组硬盘电路板的B面并将其实际影像处理之后分别存入与每一硬盘电路板1所对应的虚拟地址中。
步骤S6：将所述第二板42的P面与所述第一板40的M面扣合后翻转180度，取下所述第一板40，此时，所述第二板42的Q面朝上，所述八片硬盘电路板1均位于所述第二板42的八个承载孔中，且所述第一组硬盘电路板的B面及所述第二组硬盘电路板的A面均朝向上。
步骤S7：操作者将承载有八片硬盘电路板的第二板42按照其Q面朝上的方向放入到所述光学自动检测仪3的影像传感器下的轨道5上。
步骤S8：所述光学自动检测仪3扫描所述第二光学识别标示426。
上述第一光学识别标示406及第二光学识别标示426用于判断操作者是否将所述硬盘电路板1翻转180度，如果操作者没有翻转所述硬盘电路板1，则此时所述光学自动检测仪3扫描到的光学识别标示与在步骤S3中扫描到的光学识别标示相同，所述光学自动检测仪3即会提示所述载具4没有被翻转，并等待操作者更改；如果操作者将所述载具4进行了翻转，则此时所述光学自动检测仪3扫描到的光学识别标示与在步骤S3中扫描到的光学识别标示不同，所述光学自动检测仪3判断所述载具4已被翻转，检测正常进行至步骤S9。此处，所述第一光学识别标示406及第二光学识别标示426起到防呆的作用，如果能够保证翻转所述载具4，则可省略步骤S3及S8。
步骤S9：所述光学自动检测仪3扫描所述第二组硬盘电路板A面的每一条形码，并为每一硬盘电路板1分配一地址，同时根据所述第二组硬盘电路板的位置关系将所述第二组硬盘电路板中每一硬盘电路板1的地址对应于步骤S4中所述光学自动检测仪3为其分配的虚拟地址，并将存储于虚拟地址内的实际影像存储于对应的地址内；同时，所述光学自动检测仪3根据位置关系将所述第一组硬盘电路板中每一硬盘电路板1对应于步骤S4中所述光学自动检测仪3为其分配的地址，此时，每一硬盘电路板1均具有一与其条形码相对应的地址。
步骤S10：所述光学自动检测仪3扫描所述第二组硬盘电路板的A面及所述第一组硬盘电路板的B面，并将其实际影像处理之后分别存入与每一硬盘电路板1所对应的地址中，此时，每一地址中均存储有一对应硬盘电路板1的A面及B面的实际影像。
步骤S11：所述光学自动检测仪3将每一实际影像及该影像所对应的条形码的信息合并之后传送给所述计算机系统2，此时，所述计算机系统2中即存有每一硬盘电路板1的条形码信息及其两面(A面及B面)的实际影像。
步骤S12：所述计算机系统2将每一硬盘电路板1的实际影像与其内部存储的标准影像进行比较，如果两者一致则判断该硬盘电路板1合格，如果两者不一致则判断该硬盘电路板1不合格。
步骤S13：取下八片硬盘电路板1，利用条码读取机读取每一硬盘电路板1的条形码，并通过所述计算机系统2的显示屏显示对应硬盘电路板1的实际影像及合格与否的信息，以供操作者作出判断。
其中，所述第一板40及第二板42的放入顺序可以互换，即操作者在检测时可以先将八片硬盘电路板1装入所述第一板40的八个承载孔中，也可以先将八片硬盘电路板1装入所述第二板42的八个承载孔中。
在其他实施方式中，所述光学自动检测仪3在将所扫描到的所述硬盘电路板1的实际影像进行存储时，也可以通过其他方法为每一硬盘电路板1分配一地址，使得每一地址对应存放一硬盘电路板1的实际影像即可。
上述双面电路板的基板检测系统利用所述载具4能快速地将所述硬盘电路板1翻面，使得所述光学自动检测仪3可以扫描所述硬盘电路板1的双面的实际影像，并将其传送给所述计算机系统2，所述计算机系统2对每一硬盘电路板的双面的实际影像与标准影像进行比较即可判定所述硬盘电路板1是否合格。该双面电路板的基板检测系统不需一一对硬盘电路板翻面，也不需要采用两台检测设备，节省了检测时间与检测成本。
Claims (12)
1.一种双面电路板的基板检测系统，用于检测待测双面电路板，其包括一计算机系统、一光学自动检测仪及一载具，所述光学自动检测仪用于获得待测双面电路板的实际影像，并将其传送给所述计算机系统进行处理，所述载具用于承载所述待测双面电路板，所述待测双面电路板包括一第一面及一第二面，其特征在于：所述载具包括一第一板及一第二板，所述第一板上设置若干第一承载孔及若干第二承载孔，其中每一第一承载孔的形状与所述待测双面电路板第一面的形状相同，每一第二承载孔的形状与所述待测双面电路板第二面的形状相同，所述第二板上设置若干与第一承载孔的形状、数量及分布均相同的第三承载孔及若干与第二承载孔的形状、数量及分布均相同的第四承载孔，所述第二板翻转后可与第一板扣合在一起，以方便地翻转所述待测双面电路板，其中每一第一承载孔与对应的第四承载孔用于容纳一待测电路板，每一第二承载孔与对应的第三承载孔用于容纳一待测电路板。
2.如权利要求1所述的双面电路板的基板检测系统，其特征在于：所述第一板上还设置一第一光学识别标示，所述第二板上还设置一与所述第一光学识别标示不同的第二光学识别标示。
3.如权利要求1所述的双面电路板的基板检测系统，其特征在于：所述光学自动检测仪的影像传感器为线性传感器。
4.一种应用于如权利要求1所述的双面电路板的基板检测系统的双面电路板的基板检测方法，包括以下步骤：
将待测双面电路板装入所述第一板的第一及第二承载孔中，并将所述第一板放入到所述光学自动检测仪的影像传感器下；
所述光学自动检测仪扫描位于所述第一承载孔内的待测双面电路板的第一面的实际影像及位于所述第二承载孔内的待测双面电路板的第二面的实际影像并存储；
将所述第二板与第一板扣合并将其翻转180度，使得所述待测双面电路板分别装入所述第二板的第三及第四承载孔中，取下所述第一板并将所述第二板放入到所述光学自动检测仪的影像传感器下；
所述光学自动检测仪扫描位于所述第三承载孔内的待测双面电路板的第二面的实际影像及位于所述第四承载孔内的待测双面电路板的第一面的实际影像并存储；
所述光学自动检测仪将所述待测双面电路板的实际影像传送给所述计算机系统；以及
所述计算机系统判别所述待测双面电路板是否合格。
5.如权利要求4所述的双面电路板的基板检测方法，其特征在于：所述待测双面电路板的第一面上设置一条形码，所述光学自动检测仪扫描并存储所述待测双面电路板的影像通过以下步骤完成：
所述光学自动检测仪扫描位于所述第一承载孔内的待测双面电路板的第一面上的条形码信息，并为每一待测双面电路板按照其条形码分配一存储地址，同时按照位于所述第二承载孔内的待测双面电路板的位置为每一位于所述第二承载孔内的待测双面电路板分配一存储地址；
所述光学自动检测仪扫描位于所述第一承载孔内的待测双面电路板的第一面的实际影像及位于所述第二承载孔内的待测双面电路板的第二面的实际影像，并分别将其实际影像存储于与其对应的存储地址内；
所述光学自动检测仪扫描位于所述第三承载孔内的待测双面电路板的第一面上的条形码信息，并根据其位置确定存储地址与条形码信息的对应关系，同时按照位于所述第四承载孔内的待测双面电路板的位置确定其存储地址；以及
所述光学自动检测仪扫描位于所述第三承载孔内的待测双面电路板的第一面的实际影像及位于所述第四承载孔内的待测双面电路板的第二面的实际影像，并分别将其实际影像存储于与其对应的存储地址内。
6.如权利要求4所述的双面电路板的基板检测方法，其特征在于：所述待测双面电路板的第一面上设置一条形码，步骤“所述计算机系统判别所述待测双面电路板是否合格”之后还包括步骤：
从所述第二板上取下待测双面电路板，利用条码读取机读取每一待测双面电路板的条形码，并通过所述计算机系统显示对应待测双面电路板的影像及合格与否的信息，以供操作者作出判断。
7.如权利要求4所述的双面电路板的基板检测方法，其特征在于：所述光学自动检测仪内存储一图像处理程序，所述图像处理程序根据RGB三原色的原理将扫描到的待测双面电路板的实际影像进行处理，使得所述待测双面电路板上元件部分显示为白色、裸板部分显示为黑色。
8.一种载具，用于承载若干待测双面电路板，所述待测双面电路板包括一第一面及一第二面，其特征在于：所述载具包括一第一板及一第二板，所述第一板上设置若干第一承载孔及若干第二承载孔，其中每一第一承载孔的形状与所述待测双面电路板第一面的形状相同，每一第二承载孔的形状与所述待测双面电路板第二面的形状相同，所述第二板上设置若干与第一承载孔的形状、数量及分布均相同的第三承载孔及若干与第二承载孔的形状、数量及分布均相同的第四承载孔，所述第二板翻转后可与第一板扣合在一起，以方便地翻转所述待测双面电路板，其中每一第一承载孔与对应的第四承载孔用于容纳一待测电路板，每一第二承载孔与对应的第三承载孔用于容纳一待测电路板。
9.如权利要求8所述的载具，其特征在于：所述第一板上还设置一第一支撑装置，所述第二板上还设置一第二支撑装置，所述第一支撑装置及第二支撑装置均用于支撑所述待测双面电路板。
10.如权利要求9所述的载具，其特征在于：所述第一支撑装置包括两条固定于所述第一板一面的支撑条，所述第二支撑装置包括两条固定于所述第二板一面的支撑条。
11.如权利要求8所述的载具，其特征在于：所述第一板上还设置一第一定位元件，所述第二板上还设置一第二定位元件，所述第二板翻转之后可与所述第一板通过所述第一定位元件及第二定位元件扣合在一起。
12.如权利要求11所述的载具，其特征在于：所述第一定位元件为两定位销，所述两定位销呈对角线分别设置于所述第一板的两对角处，所述第二定位元件为两定位孔，所述两定位孔也呈对角线分别设置于与所述第一板上两定位销不同的两对角处。
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2008
- 2008-04-24 CN CN2008103012999A patent/CN101566460B/zh not_active Expired - Fee Related
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