CN112304215A - 印刷电路板的孔位信息的检测方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种印刷电路板的孔位信息的检测方法及设备。印刷电路板的孔位信息的检测方法至少包括下列步骤：提供图像获取装置，以获得印刷电路板上的贯孔的图像，所述贯孔包括第一孔与第二孔；图像分析贯孔的图像上的第一弧形图像，并根据第一弧形图像以获得第一圆心位置信息；图像分析第一弧形图像内是否还出现第二弧形图像，并根据第二弧形图像以获得第二圆心位置信息；以及根据第一圆心位置信息及第二圆心位置信息以判断第一孔与第二孔之间的对位。

Description

印刷电路板的孔位信息的检测方法及设备

技术领域

本发明涉及印刷电路板，尤其涉及一种印刷电路板的孔位信息的检测方法及设备。

背景技术

印刷电路板是电子、电脑及通信等产品的不可或缺的零组件之一。为了因应市场上对于产品的需求为轻、薄、短、小、高密度及高可靠性等，印刷电路板逐渐发展为同时具有贯孔、盲孔(blind hole或via)及埋孔(buried hole)。盲孔及埋孔是通过将内部几层的布线板与表面的布线连接，不须穿透整个板子而浪费其他层布线板的布局空间，因此可缩小印刷电路板的整体体积。

即便有了盲孔及埋孔的设置，在印刷电路板的最上侧以及最下侧两侧的电性连接上，贯孔的成型仍是印刷电路板的制造过程中不可或缺的一环。

现有技术中印刷电路板的贯孔通常是通过激光钻孔技术来进行。激光钻孔技术通常是从印刷电路板的上侧以及下侧分别进行钻孔，以通过上、下两个孔的贯通组合成贯孔。

然而，这样的组合孔很可能在钻孔过程中发生板与激光相对偏移的情况下，孔位就会无法精准对齐，且当偏移量超过可容许的幅度时，印刷电路板就必须被判定为无效品或必须重制。

在现有的做法中，孔位是否对齐的检测是将待测的电路板放置在检测位置，从待测对路板的一侧(例如上面)对待测的电路板的上表面进行照光及图像获取后，再将待测的电路板翻转至另一面(下表面)以进行另一面的照光及图像获取，藉此来分别取得组合孔的第一孔与第二孔的孔位信息。然而，这样的检测程序较为耗时，检查速度非常缓慢，不利于产品的量产效率。

发明内容

本发明提供一种缩短检测程序的印刷电路板的孔位信息的检测方法。

本发明提供一种能够有效提升检测效果的印刷电路板的孔位信息的检测设备。

本发明的一种印刷电路板的孔位信息的检测方法，至少包括下列步骤：提供图像获取装置，以获得印刷电路板上的贯孔的图像，贯孔包括第一孔与第二孔；图像分析贯孔的图像上的第一弧形图像，并根据第一弧形图像以获得第一圆心位置信息；图像分析第一弧形图像内是否出现第二弧形图像，并根据第二弧形图像以获得第二圆心位置信息；以及根据第一圆心位置信息及第二圆心位置信息，以判断第一孔与第二孔之间的对位。

本发明的一种印刷电路板的孔位信息的检测设备包括：载物台，适于将印刷电路板放置在载物台上；图像获取装置，对印刷电路板获取图像，以获得印刷电路板的贯孔的图像；以及图像处理装置，与图像获取装置电连接，用以处理并分析贯孔的图像，贯孔的图像具有第一弧形图像，且图像处理装置由第一弧形图像以计算第一圆心位置信息，图像处理装置分析贯孔的第一弧形图像内是否出现第二弧形图像，并且由第二弧形图像以计算第二圆心位置信息，并根据第一圆心位置信息及第二圆心位置信息以判断第一孔与第二孔之间的对位。

基于上述，通过本发明的印刷电路板的孔位信息的检测方法及印刷电路板的孔位信息的检测设备中，只需要从待测的印刷电路板的一侧进行一次性的图像获取并检测，便能够获知印刷电路板的贯孔中的第一孔及第二孔是否偏移。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的一种印刷电路板的孔位信息的检测设备的示意图；

图1B为图1A的载物台的另一种实施例的示意图；

图1C及图1D为检测设备中的光源设置在不同位置的示意图；

图2为印刷电路板的孔位信息的检测方法的流程图；

图3为印刷电路板的上、下孔偏移的示意图。

附图标记说明

100：检测设备

110：载物台

120：图像获取装置

130：图像处理装置

135、135’：第一光源

140：第二光源

200：印刷电路板

210：输送带

H：贯孔

H1：第一孔

H2：第二孔

A1：第一弧形图像

A2：第二弧形图像

C1：第一圆心位置

C2：第二圆心位置

R1、R2：直径

Y1：距离

S102、S104、S106、S108、S110：步骤

具体实施方式

图1A为本发明的一种印刷电路板的孔位信息的检测设备的示意图。请参考图1A，本实施例的印刷电路板的孔位信息的检测设备100(以下简称为检测设备100)包括载物台110、图像获取装置120以及图像处理装置130。待测的印刷电路板200适于放置在载物台110上以拍摄印刷电路板200的至少贯孔H的图像。图像处理装置130与图像获取装置120电连接，用以处理并分析图像获取装置120所拍摄到的印刷电路板200的贯孔H的图像。

图像获取装置120可设置在载物台110的上方或下方。换句话说，包括但不限于，图像获取装置120可与待测的印刷电路板200位在载物台110的同一侧；或者，图像获取装置120可与待测的印刷电路板200位在载物台110的相对两侧。在本实施例中，图像获取装置120与待测的印刷电路板200位在载物台110的同一侧。

载物台110以及图像获取装置120能够相对移动，以达到图像获取装置120获取印刷电路板200上的贯孔H的图像的目的。

在本实施例中，载物台110为移动式载物台。换言之，图像获取装置120可以固定在某一个位置，而通过载物台110使印刷电路板200在载物台110上相对图像获取装置120移动。可使承载在载物台110上方的印刷电路板200被移动至检测区，方便图像获取装置120获取印刷电路板200的局部或全部的图像。

在如图1B的实施例中，载物台110也可以是由一对输送带210形成的输送带装置，而印刷电路板200放置在输送带210上方，通过输送带210的运输，使印刷电路板200被移动至检测区，之后图像获取装置120会对印刷电路板200进行扫描及拍摄，以获得相关的图像。

而在另一种实施例，也可能是固定载物台110的位置而使图像获取装置120相对载物台110移动，图像获取装置120的移动可以是通过移载装置(未示出)来执行，此移载装置(未示出)例如是气缸与螺杆的组合，或者移载装置也可以是机械手臂，依照需求选用。

此外，载物台110可以是板状片材或是环状片材以承载待测的印刷电路板200，载物台110为板状片材时，板材可为透明的，而当载物台110为环状片材时，载物台110的中空区域可让光照射到印刷电路板200。载物台110的形状可依照需求而改变，以能够满足图像获取装置120清楚地拍下待测的印刷电路板200的贯孔H为主。

承上述，检测设备100可还包括光源，用来照射放置在载物台110上的印刷电路板200，以让图像获取装置120能够在足够光亮的环境下拍摄贯孔H，以获得清楚的贯孔H的图像。

具体而言，在如图1A的实施例中，第一光源135与图像获取装置120设置在印刷电路板200的同一侧，印刷电路板200位在载物台110以及图像获取装置120之间，而第一光源135例如有两个，位在图像获取装置120的左、右两侧。

在如图1C的实施例中，第一光源135’也可以是以同轴光的方式设置。

在如图1D的实施例中，光源与图像获取装置120分别设置在印刷电路板200的相反侧。具体而言，图像获取装置120设置位在载物台110的上侧，而第二光源140位在载物台110的下侧，因此第二光源140从印刷电路板200的下方照光于印刷电路板200。

在另一种实施例中，载物台110也可以直接与光源整合在一起，从印刷电路板200的下方照光于印刷电路板200。

附带一提，图像获取装置120拍摄贯孔H的图像的方式可以是线扫描或区域扫描，依照实际需求选用。

以下将搭配图1A的检测设备100说明印刷电路板200的孔位信息的检测方法(以下称为检测方法)。

图2为印刷电路板200的孔位信息的检测方法的流程图。请同时参考图1A及图2，首先如步骤S102，将待测的印刷电路板200放置在检测设备100的载物台110上，待测的印刷电路板200具有至少贯孔H。

接着如步骤S104，使图像获取装置120拍摄待测的印刷电路板200的贯孔H的图像，并将贯孔H的图像回传至图像处理装置130。

之后如步骤S106，图像处理装置130对由图像获取装置120回传的图像进行图像分析，首先分析出贯孔H的图像具有第一弧形图像A1，且图像处理装置130通过第一弧形图像A1虚拟出具有第一弧形图像A1的第一圆形图像，再由第一圆形图像以计算出第一圆形图像的第一圆心位置C1，因此获得第一圆心位置信息。

继续如步骤S108，分析贯孔H的图像内是否还出现第二弧形图像A2。更确切地说，是在第一弧形图像A1内，是否还出现第二弧形图像A2。如图3示，图3为印刷电路板200的上(第一)、下(第二)孔的位置偏移的示意图。这是因为，如同背景技术所说明，待测的印刷电路板200的贯孔H是通过激光钻孔技术从印刷电路板200的上侧以及下侧分别进行钻孔，再通过上、下两个孔的贯通组合成贯孔H，因此贯孔H的孔实际上是由位于一侧(例如上侧)的第一孔H1以及位于另一侧(例如下侧)的第二孔H2而形成。

在第一孔H1与第二孔H2完全对准而没有彼此偏移的状况下，由于第一孔H1的直径R1与第二孔H2的直径R2相同，所以当图像获取装置120从待测的印刷电路板200的上方对印刷电路板200进行拍摄时，只会拍摄到第一孔H1的第一弧形图像A1。

然而，当图像获取装置120拍得的图像中，除了第一弧形图像A1之外，在第一弧形图像A1中还有第二弧形图像A2，表示第一孔H1的位置及第二孔H2的位置没有完全对齐，第一弧形图像A1为第一孔H1的孔位图像，而位在第一弧形图像A1中的第二弧形图像A2为第二孔H2的图像，且因此能推知，第一孔H1的位置及第二孔H2的位置发生了偏移。在此状况下，图像处理装置130也用相同的方式，通过第二弧形图像A2虚拟出具有第二弧形图像A2的第二圆形图像，并且通过第二圆形图像以计算出第二圆心位置C2，以获得第二圆心位置信息。

接着如步骤S110，图像处理装置130通过第一圆心位置信息以及第二圆心位置信息，以计算出第一孔H1及第二孔H2彼此间的偏移量，判断第一孔H1及第二孔H2之间是否对位。

上述的偏移量是在二维空间坐标中计算出来的偏移量，且至少在一个维度发生偏移，例如第二圆心位置C2在X方向上相较于第一圆心位置C1偏移了距离X1(未示出)、第二圆心位置C2在Y方向上相较于第一圆心位置C1偏移了距离Y1，或第二圆心位置C2在X方向上相较于第一圆心位置C1偏移了距离X1(未示出)且在Y方向上相较于第一圆心位置C1偏移了距离Y1…等。

从图3可以看出，第二孔H2的第二圆心位置C2相较于第一孔H1的第一圆心位置C1在X方向上并没有偏移，但在Y方向上第二孔H2的第二圆心位置C2相较于第一孔H1的第一圆心位置C1偏移了距离Y1。

当偏移量计算出来之后，图像处理装置130可以将偏移量显示在显示屏幕，或是将此信息反馈至激光钻孔机台，以将原本预定的钻孔数据更新，让激光钻孔机台可以用更新后的数据进行钻孔，获得较佳的钻孔良率。

综上所述，通过本发明的印刷电路板的孔位信息的检测方法及印刷电路板的孔位信息的检测设备，只需要从待测的印刷电路板的一侧(不论是从正面侧或是反面侧)进行一次性的扫描检测，便能够获知印刷电路板的贯孔的上、下两孔是否发生偏移，从而获得偏移量，并可将此偏移量反馈至激光钻孔机台。相较于现有，可以减少检测程序，将有利于提升产品的量产效率。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然上述实施例并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (13)

1.一种印刷电路板的孔位信息的检测方法，包括：

提供图像获取装置，以获得印刷电路板上的贯孔的图像，所述贯孔包括第一孔与第二孔；

图像分析所述贯孔的图像上的第一弧形图像，并根据所述第一弧形图像以获得第一圆心位置信息；

图像分析所述第一弧形图像内是否出现第二弧形图像，并根据所述第二弧形图像以获得第二圆心位置信息；以及

根据所述第一圆心位置信息及所述第二圆心位置信息，以判断所述第一孔与所述第二孔之间的对位。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板的孔位信息的检测方法，其特征在于，所述第一孔及所述第二孔具有上孔位与下孔位，所述第一弧形图像对应为所述第一孔的下孔位图像，且所述第二弧形图像对应为所述第二孔的下孔位图像。

3.根据权利要求1项所述的印刷电路板的孔位信息的检测方法，还包括：

提供第一光源以照明所述印刷电路板，所述第一光源与所述图像获取装置位在所述印刷电路板的同一侧；以及

提供第二光源以照明所述印刷电路板，所述第二光源与所述图像获取装置位在所述印刷电路板的相对两侧。

4.根据权利要求1所述的印刷电路板的孔位信息的检测方法，其特征在于，所述图像获取装置拍摄所述贯孔的图像的方式包括线扫描或区域扫描。

5.根据权利要求1所述的印刷电路板的孔位信息的检测方法，其特征在于，由所述第一弧形图像获得第一圆形图像，再由所述第一圆形图像获得所述第一圆心位置信息；以及由所述第二弧形图像获得第二圆形图像，再由所述第二圆形图像获得所述第二圆心位置信息。

6.一种印刷电路板的孔位信息的检测设备，包括：

载物台，适于将印刷电路板放置在所述载物台上；

图像获取装置，对所述印刷电路板获取图像，以获得所述印刷电路板的贯孔的图像；以及

图像处理装置，与所述图像获取装置电连接，用以处理并分析所述贯孔的图像，

所述贯孔的图像具有第一弧形图像，且所述图像处理装置由所述第一弧形图像以计算第一圆心位置信息，

所述图像处理装置分析所述贯孔的所述第一弧形图像内是否出现第二弧形图像，并且由所述第二弧形图像以计算第二圆心位置信息，并根据所述第一圆心位置信息及所述第二圆心位置信息以判断第一孔与第二孔之间的对位。

7.根据权利要求6所述的印刷电路板的孔位信息的检测设备，其特征在于，所述图像获取装置设置在所述载物台的上方或下方。

8.根据权利要求6所述的印刷电路板的孔位信息的检测设备，还包括移载装置，移动所述图像获取装置，以对所述印刷电路板进行图像获取。

9.根据权利要求6所述的印刷电路板的孔位信息的检测设备，其特征在于，所述载物台为移动式载物台，使所述印刷电路板于所述移动式载物台上移动。

10.根据权利要求6所述的印刷电路板的孔位信息的检测设备，其特征在于，所述载物台为输送带装置，使所述印刷电路板在所述输送带装置上移动。

11.根据权利要求6所述的印刷电路板的孔位信息的检测设备，还包括第一光源，所述第一光源与所述图像获取装置位在所述印刷电路板的同一侧；以及第二光源，所述第二光源与所述图像获取装置位在所述印刷电路板的相对两侧。

12.根据权利要求6所述的印刷电路板的孔位信息的检测设备，其特征在于，所述图像获取装置包括线扫描图像获取装置或区域扫描图像获取装置。

13.根据权利要求6所述的印刷电路板的孔位信息的检测设备，其特征在于，所述图像处理装置由所述第一弧形图像获得第一圆形图像，再由所述第一圆形图像获得所述第一圆心位置信息；以及由所述第二弧形图像获得第二圆形图像，再由所述第二圆形图像获得所述第二圆心位置信息。

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