CN109540020B - 一种背钻深度的光学检测方法及检测装置 - Google Patents

一种背钻深度的光学检测方法及检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及PCB的背钻深度的检测领域，尤其是一种背钻深度的光学检测方法及检测装置，包括：检测仪器在同一时刻向工作板的背钻孔面垂直地发射多个光束脉冲，并将光束脉冲的开始发射时间设为0s；检测仪器接收各个光束脉冲的反射光束脉冲进行，且记录各反射光束脉冲的接收时间；其中，接收时间的最大值为Tmax，接收时间的最小值为Tmin；根据各反射光束脉冲的接收时间中的最大值Tmax和最小值Tmin，以及根据光束脉冲的传播速度V和钻该背钻孔的钻针的角度θ计算该背钻孔的深度H。本发明的背钻深度的检测方法，实现了在不破坏工作板的前提下，有效地提高了检测效率，能快速地检测全局背钻地情况；同时，减少了辅材的使用，实现节能降耗地目的。

Description

一种背钻深度的光学检测方法及检测装置
技术领域
本发明涉及PCB的背钻深度的检测领域，尤其是一种背钻深度的光学检测方法及检测装置。
背景技术
传统的关于背钻深度的检测的采用金相切片的方法，此方法进行检测须破坏工作板，若采用内部产品进行检测，则造成了产品的浪费；若采用外部测试孔进行检测，则可能造成检测结果失真。同时，此方法在进行切片时须在专用研磨设备上进行研磨，造成了砂纸、水、树脂粉和石英粉等材料的浪费，且每个切片只能检测局部背钻情况。
因此，传统的利用金相切片进行背钻深度的检测，存在费时费力和无法全局检测的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种背钻深度的光学检测方法，实现了在不破坏工作板的前提下，有效地提高了检测效率，能快速地检测全局背钻地情况；同时，减少了辅材的使用，实现节能降耗地目的。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：
一种背钻深度的光学检测方法，包括以下具体步骤：
S1，检测仪器在同一时刻向工作板的背钻孔面垂直地发射多个光束脉冲，并将光束脉冲的开始发射时间设为0s；
所述检测仪器为集发射与接收为一体的脉冲收发一体机，用于接收和发射光束脉冲；
所述工作板为PCB板，且该PCB板上设有待检测深度的背钻孔；工作板的背钻孔面为PCB板的上下两面中含有背钻孔的一面；
S2，检测仪器对所发射的各个光束脉冲的反射光束脉冲进行接收，且检测仪器记录各反射光束脉冲的接收时间，并对各反射光束脉冲的接收时间的大小进行排序；其中，接收时间的最大值为Tmax，接收时间的最小值为Tmin；
S3，根据各反射光束脉冲的接收时间中的最大值Tmax和最小值Tmin，以及根据光束脉冲的传播速度V和钻该背钻孔的钻针的角度θ，计算该背钻孔的深度H，具体计算方式如下所示：
Figure BDA0001880572460000021
所述工作板的下方即工作板的通孔面上放置有吸光部件，且该吸光部件紧贴于工作板的通孔面，以吸收通过背钻孔和通孔直接穿透该工作板的光束脉冲；所述工作板的通孔面为PCB板的上下两面中含有通孔的一面。
所述吸光部件采用黑纸。
所述检测仪器在光束脉冲发射口设有定位部件。
所述定位部件为照射灯，所述照射灯的灯光照射区域的直径大小与所述检测仪器的光束脉冲发射口的直径大小保持一致，通过调节所述检测仪器的光束脉冲发射口的直径大小即调节照射灯的灯光照射区域的直径大小，以设置光束脉冲的覆盖区域即检测区域；即所述照射灯的灯光照射区域的大小与检测区域的大小保持一致。
本发明还提供了一种背钻深度的光学检测装置，其特征在于，所述装置包括：检测仪器、工作板、吸光部件；
所述检测仪器为集发射与接收为一体的脉冲收发一体机，用于接收和发射光束脉冲；所述检测仪器垂直放置于所述工作板的上方；
所述工作板为PCB板，且该PCB板上设有待检测深度的背钻孔；所述工作板的上下两面中含有背钻孔的一面向上，即工作板的含有背钻孔的一面靠近检测仪器；
所述吸光部件采用黑纸，将吸光部件即黑纸放置于所述工作板的下方且紧贴于所述工作板的下方，即紧贴于工作板的上下两面中含有通孔的一面。
所述检测仪器在光束脉冲发射口设有定位部件，所述定位部件为照射灯，所述照射灯的灯光照射区域的直径大小与所述检测仪器的光束脉冲发射口的直径大小保持一致，通过调节所述检测仪器的光束脉冲发射口的直径大小即调节照射灯的灯光照射区域的直径大小，以设置光束脉冲的覆盖区域即检测区域；即所述照射灯的灯光照射区域的大小与检测区域的大小保持一致。
本发明的优点在于：
(1)本发明在不破坏工作板的前提下，实现背钻深度的检测，减少了辅材的使用，实现节能降耗地目的。
(2)本发明利用脉冲收发一体机进行背钻深度的检测，有效地提高了检测效率，能快速地检测全局背钻地情况。
(3)本发明在检测仪器的光束脉冲发射口设有照射灯，通过观测照射灯的灯光照射区域调节光束脉冲发射口的位置和直径大小，将照射灯的灯光照射区域作为检测区域的预定位，方便用户对待测背钻孔进行精准的定位检测。
附图说明
图1为本发明的一种背钻深度的光学检测方法的方法流程图。
图2为本发明的背钻深度的计算公式的推导辅助图。
图3为本发明的一种背钻深度的光学检测装置的整体示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
由图3所示，一种背钻深度的光学检测装置，包括：检测仪器1、工作板2、吸光部件3；
其中，所述检测仪器1为集发射与接收为一体的脉冲收发一体机，用于接收和发射光束脉冲；
所述检测仪器1在光束脉冲发射口设有定位部件，所述定位部件为照射灯，且所述照射灯的灯光照射区域的直径大小与所述检测仪器1的光束脉冲发射口的直径大小保持一致，通过调节所述检测仪器1的光束脉冲发射口的直径大小即调节所述照射灯的灯光照射区域的直径大小以设置光束脉冲的覆盖区域即检测区域，将所述照射灯的灯光照射区域作为检测区域的预定位；所述检测仪器1垂直放置于所述工作板2的上方。
所述工作板2为PCB板，且该PCB板上设有待检测深度的背钻孔20；所述工作板2的上下两面中含有背钻孔20的一面向上，即工作板2的含有背钻孔20的一面靠近检测仪器。
所述吸光部件3采用黑纸，将黑纸放置于所述工作板2的下方且紧贴于所述工作板2的下方，即紧贴于工作板2的上下两面中含有通孔21的一面，以吸收通过背钻孔20和通孔21直接穿透该工作板的光束脉冲。
由图1所示，一种背钻深度的光学检测方法，包括以下具体步骤：
S1，检测仪器1同时向工作板2的背钻孔20面垂直地发射多个光束脉冲，并将光束脉冲的开始发射时间设为0s；
S2，检测仪器1对所发射的各个光束脉冲的反射光束脉冲进行接收，且检测仪器1记录各反射光束脉冲的接收时间，并对各反射光束脉冲的接收时间的大小进行排序；其中，接收时间的最大值为Tmax，接收时间的最小值为Tmin；
S3，根据各反射光束脉冲的接收时间中的最大值Tmax和最小值Tmin，以及根据光束脉冲的传播速度V和钻该背钻孔20的钻针的角度θ，计算该背钻孔20的深度H，具体计算公式如下所示：
Figure BDA0001880572460000041
由图2所示，步骤S3中的计算公式的推导方式如下所示：
其中，光束脉冲a的发射光束脉冲的接收时间为Tmin，光束脉冲b的反射光束脉冲的接收时间为Tmax；
在光束脉冲匀速传播的情况下，△ABC中，∠ABC＝π-θ，
Figure BDA0001880572460000042
即光束脉冲b的入射线与反射线的比例值均为-cosθ，那么，光束脉冲b的入射线的总入射时间为：
Figure BDA0001880572460000043
以及，光束脉冲b的入射线实际经过背钻孔的时间为：
Figure BDA0001880572460000051
由此可知，该背钻孔的深度H为：
Figure BDA0001880572460000052
通过该检测方法直接检测背钻深度，从而实现了在不破坏工作板的前提下，有效地提高了检测效率，能快速地检测全局背钻地情况；同时，减少了辅材的使用，实现节能降耗地目的。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种背钻深度的光学检测方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1，检测仪器(1)在同一时刻向工作板(2)的背钻孔(20)面垂直地发射多个光束脉冲，并将光束脉冲的开始发射时间设为0s；
所述检测仪器(1)为集发射与接收为一体的脉冲收发一体机，用于接收和发射光束脉冲；
所述工作板(2)为PCB板，且该PCB板上设有待检测深度的背钻孔(20)；工作板(2)的背钻孔(20)面为PCB板的上下两面中含有背钻孔(20)的一面；
S2，检测仪器(1)对所发射的各个光束脉冲的反射光束脉冲进行接收，且检测仪器记录各反射光束脉冲的接收时间，并对各反射光束脉冲的接收时间的大小进行排序；其中，接收时间的最大值为Tmax，接收时间的最小值为Tmin；
S3，根据各反射光束脉冲的接收时间中的最大值Tmax和最小值Tmin，以及根据光束脉冲的传播速度V和钻该背钻孔(20)的钻针的角度θ，计算该背钻孔(20)的深度H，具体计算方式如下所示：
Figure FDA0002535964960000011
2.根据权利要求1所述的一种背钻深度的光学检测方法，其特征在于，所述工作板(2)的下方即工作板(2)的通孔(21)面上放置有吸光部件(3)，且该吸光部件(3)紧贴于工作板(2)的通孔(21)面，以吸收通过背钻孔(20)和通孔(21)直接穿透该工作板(2)的光束脉冲；所述工作板(2)的通孔(21)面为PCB板的上下两面中含有通孔(21)的一面。
3.根据权利要求2所述的一种背钻深度的光学检测方法，其特征在于，所述吸光部件(3)采用黑纸。
4.根据权利要求1所述的一种背钻深度的光学检测方法，其特征在于，所述检测仪器(1)在光束脉冲发射口设有定位部件。
5.根据权利要求4所述的一种背钻深度的光学检测方法，其特征在于，所述定位部件为照射灯，所述照射灯的灯光照射区域的直径大小与所述检测仪器(1)的光束脉冲发射口的直径大小保持一致，通过调节所述检测仪器(1)的光束脉冲发射口的直径大小即调节照射灯的灯光照射区域的直径大小，以设置光束脉冲的覆盖区域即检测区域；即所述照射灯的灯光照射区域的大小与检测区域的大小保持一致。
6.一种背钻深度的光学检测装置，其特征在于，所述装置包括：检测仪器(1)、工作板(2)、吸光部件(3)；
所述检测仪器(1)为集发射与接收为一体的脉冲收发一体机，用于接收和发射光束脉冲；所述检测仪器(1)垂直放置于所述工作板(2)的上方；
所述工作板(2)为PCB板，且该PCB板上设有待检测深度的背钻孔(20)；所述工作板(2)的上下两面中含有背钻孔(20)的一面向上，即工作板(2)的含有背钻孔(20)的一面靠近检测仪器；
所述吸光部件(3)采用黑纸，将吸光部件(3)即黑纸放置于所述工作板(2)的下方且紧贴于所述工作板(2)的下方，即紧贴于工作板(2)的上下两面中含有通孔(21)的一面。
7.根据权利要求6所述的一种背钻深度的光学检测装置，其特征在于，所述检测仪器(1)在光束脉冲发射口设有定位部件，所述定位部件为照射灯，所述照射灯的灯光照射区域的直径大小与所述检测仪器(1)的光束脉冲发射口的直径大小保持一致，通过调节所述检测仪器(1)的光束脉冲发射口的直径大小即调节照射灯的灯光照射区域的直径大小，以设置光束脉冲的覆盖区域即检测区域；即所述照射灯的灯光照射区域的大小与检测区域的大小保持一致。
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