CN113570562A - 一种基于cam的电路板导通分析检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，包括：通过线路层、孔、成型和网络关系判断并计算出孔距，来判断产品孔和线路板的导通关系。通过上述方式，本发明一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，可以通过检测来提早预判风险，提高后续加工的精准性和产品的良率，大大降低了成本的投入，促进PCB制造业稳健发展。

Description

一种基于CAM的电路板导通分析检测方法
技术领域
本发明涉及PCB制造技术领域，特别是涉及一种基于CAM的电路板导通分析检测方法。
背景技术
印刷电路板(PCB)制造中，将二维的线路原理图改以三维的多层板实现是目前节省空间的主要手段，其中层与层间以孔来导通。早年碍于钻孔技术，皆使用通孔，目前已可使用新工艺制造非通孔 ; 也就是盲埋孔。使用盲埋孔的PCB因其对制造端工艺要求更高，故业界亦称其为HDI板(High Density Interconnector)。
随着HDI制造工艺的普及，如今HDI板工艺作为板厂制造高端电路板必须跨过的门槛，另外，由于孔与线路的设计更趋复杂，此工艺的难度和成本比较高，以往针对通孔板的分析，数据表达零散未整合，且已不能涵盖所有情况，若未掌握准确分析判断的方法，成品有问题几乎无法靠事后修补解决，报废率与成本将激增，故需要一套系统性针对复杂叠构下分析孔层与线路层关系的检测法。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，具有可靠性能高、检测精确、高效等优点，同时在PCB制造技术的应用及普及上有着广泛的市场前景。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其步骤包括：
（1）获取或输入线路板/电路板的线路层信息和孔层信息；
（2）导入PCB板最终成品的网络关系信息以及每个线路板/电路板的成型信息；
（3）据网络关系信息，将对应的线路层和孔层进行对应；
（4）选择或指定一个线路板/电路板，并根据网络关系信息锁定凡经过此线路层的所有孔；
（5）针对锁定的孔，根据每个孔的孔壁的处理方式，判断孔的类型；
（6）针对以上锁定的孔，获取或检测得到所有孔之间的间距，将孔间距与筛选间距阈值进行对比：如果孔间距大于筛选间距阈值，则此间距不进行风险判断，重新选择其他孔间距进行对比判断；如果孔间距小于筛选间距阈值，则执行步骤七；
（7）将筛选后的孔间距与预设的对应的孔阈值区间进行对比，输出和显示孔之间的间距数值以及对应的风险等级；
（8）根据成型信息和孔的类型，得到孔与每个线路层边缘之间的边缘间距；
（9）将边缘间距与对应的预设的边缘阈值区间进行对比，并输出和显示边缘间距的间距数值以及对应的风险等级；
（10）重复步骤（4）-（9），直至完成所有孔和线路层的检测。
在本发明一个较佳实施例中，线路层信息包括线路板的数量、规格以及每个线路板上的电路结构.
在本发明一个较佳实施例中，孔层信息包括每个线路板上的孔的类型、数量、位置。
在本发明一个较佳实施例中，网络关系信息为每个线路板上电路结构的连接导通关系以及相邻两个线路板上电路结构的连接导通关系。
在本发明一个较佳实施例中，成型信息包括PCB板最终成品的电路结构信息以及外形结构信息，以便于线路板或者单个电路模块的分离切割等后续操作。
在本发明一个较佳实施例中，孔的类型包括PTH孔、Via孔、NPTH孔。
在本发明一个较佳实施例中，不同类型的孔之间的间距分别对应有不同的孔阈值区间，具体对应关系如下：
(1.1) Via to Via 导通孔距导通孔的间距对应采用第一阈值区间进行对比；
(1.2) Via to PTH 导通孔距镀通孔的间距对应采用第二阈值区间进行对比；
(1.3) Via to NPTH 导通孔距非镀通孔的间距对应采用第三阈值区间进行对比；
(1.4) PTH to PTH 镀通孔距镀通孔的间距对应采用第四阈值区间进行对比；
(1.5) PTH to NPTH 镀通孔距非镀通孔的间距对应采用第五阈值区间进行对比；
(1.6) NPTH to NPTH 非镀通孔距非镀通孔的间距对应采用第六阈值区间进行对比。
在本发明一个较佳实施例中，孔之间的间距包括同一线路层上的孔之间的间距以及不同线路层上的孔之间的间距。
在本发明一个较佳实施例中，不同类型的孔与边缘之间的边缘间距对应设置有不同的边缘阈值区间，具体的对应关系如下：
(2.1) Via to Rout 导通孔距成型之间的边缘间距对应采用第七阈值区间进行对比；
(2.2) PTH to Rout 镀通孔距成型之间的边缘间距对应采用第八阈值区间进行对比；
(2.3) NPTH to Rout 非镀通孔距成型之间的边缘间距对应采用第九阈值区间进行对比。
在本发明一个较佳实施例中，每个阈值区间包括一级风险区间、二级风险区间、三级风险区间中的一个或多个。
本发明的有益效果是：可以通过检测来提早预判风险，解决孔于线路层间导通的良率问题，量化总结出相关工艺的最佳参数，提高后续加工的精准性和产品的良率，大大降低了成本的投入，促进PCB制造业稳健发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明的一种基于CAM的电路板导通分析检测方法一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其可以适用于所有的电路板，尤其是HDI更需要此种检测分析，具体步骤包括：
步骤一: 获取或输入线路板的线路层信息和孔层信息；
实体电路板实际上是通过线路层、孔、成型(PCB板最终成品外形) 根据抽象出来的网络关系(可以理解成电路设计图)串联在一起所形成的。
线路层信息包括线路板的数量、规格以及每个线路板上的电路结构；孔层信息包括每个线路板上的孔的数量、位置。
步骤二:导入PCB板最终成品的网络关系信息以及成型信息；
其中，网络关系信息为每个线路板上电路结构的连接导通关系以及相邻两个线路板上电路结构的连接导通关系，即平面设计图上的整体电路设计，即为 “网络”。
在目前的生产过程中，一般会在一个整版上形成多片电路板（pcs），所以在组装前，需要通过CNC或者镭射等手段将每一片电路板切割下来，这个工序过程一般称为成型。成型信息包括PCB板最终成品的电路结构信息、位置坐标信息、外形结构信息以及切割参数信息等，以便于线路板或者单个电路模块的分离切割等操作。
步骤三:根据网络关系信息，将对应的线路层和孔层代入。
步骤四:选择或指定一个线路层（线路板），并根据网络关系信息锁定凡经过此线路层的所有孔。
步骤五: 针对以上锁定的孔，根据每个孔的孔壁的处理方式，判断孔的类型。其中，孔的类型包括PTH（Plate Through Hole）孔（镀通孔）、Via孔（导通孔）、NPTH孔（非镀通孔），PTH孔的内壁镀上一层金属，使其具有导通功能；一种微小精密的PTH因其特殊性被特别分类出并命名Via孔，NPTH则是非镀通孔。
步骤六: 针对以上锁定的孔，获取或检测得到所有孔之间的间距，将孔间距与筛选间距阈值进行对比：
如果孔间距大于筛选间距阈值，则此间距不进行风险判断，重新选择其他孔间距进行对比判断；
如果孔间距小于筛选间距阈值，则执行步骤七。
步骤七：将筛选后的孔间距与预设的对应的孔阈值区间进行对比，输出和显示孔之间的间距类型、间距数值以及对应的风险等级。
其中，不同类型的孔之间的间距分别对应有不同的孔阈值区间，具体的对应关系如下：
(1.1) Via to Via 导通孔距导通孔间距→第一阈值区间；
(1.2) Via to PTH 导通孔距镀通孔间距→第二阈值区间；
(1.3) Via to NPTH 导通孔距非镀通孔间距→第三阈值区间；
(1.4) PTH to PTH 镀通孔距镀通孔间距→第四阈值区间；
(1.5) PTH to NPTH 镀通孔距非镀通孔间距→第五阈值区间；
(1.6) NPTH to NPTH 非镀通孔距非镀通孔间距→第六阈值区间。
即上述每一个间距种类都对应有各自的阈值区间。其中，每个阈值区间包括一级（红色）风险区间、二级（黄色）风险区间、三级（绿色）风险区间等一个或多个阈值范围。
另外，孔之间的间距包括同一线路层上的孔之间的间距以及不同线路层上的孔之间的间距，也就是说这里指的“相邻”是二维的，也是三维的。
步骤八 : 根据成型信息和孔的类型，检测或计算得到孔与每个线路层（线路板）边缘之间的边缘间距。其中，线路层的边缘包括整个线路层的外轮廓边缘以及开设在线路层上的开口/切割口等结构的轮廓边缘，以防止因孔过于靠近边缘而影响整个电路结构的连接导通或线路层的加工。
步骤九：将边缘间距与对应预设的边缘阈值区间进行对比，并输出和显示边缘间距的间距数值以及对应的风险等级等信息。
其中，不同类型的孔与边缘之间的边缘间距对应设置有不同的边缘阈值区间，具体的对应关系如下：
(2.1) Via to Rout 导通孔距成型的边缘间距→第七阈值区间
(2.2) PTH to Rout 镀通孔距成型的边缘间距→第八阈值区间
(2.3) NPTH to Rout 非镀通孔距成型的边缘间距→第九阈值区间
即上述每一个间距种类都对应有各自的阈值区间。其中，每个阈值区间包括一级（红色）风险区间、二级（黄色）风险区间、三级（绿色）风险区间等一个或多个阈值范围。
本发明一种基于CAM的电路板导通分析检测方法的有益效果是：可以通过检测来提早预判风险，解决孔于线路层间导通的良率问题，量化总结出相关工艺的最佳参数，提高后续加工的精准性和产品的良率，大大降低了成本的投入，促进PCB制造业稳健发展。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其特征在于，步骤包括：
（1）获取或输入线路板/电路板的线路层信息和孔层信息；
（2）导入PCB板最终成品的网络关系信息以及每个线路板/电路板的成型信息；
（3）据网络关系信息，将对应的线路层和孔层进行对应；
（4）选择或指定一个线路板/电路板，并根据网络关系信息锁定凡经过此线路层的所有孔；
（5）针对锁定的孔，根据每个孔的孔壁的处理方式，判断孔的类型；
（6）针对以上锁定的孔，获取或检测得到所有孔之间的间距，将孔间距与筛选间距阈值进行对比：如果孔间距大于筛选间距阈值，则此间距不进行风险判断，重新选择其他孔间距进行对比判断；如果孔间距小于筛选间距阈值，则执行步骤七；
（7）将筛选后的孔间距与预设的对应的孔阈值区间进行对比，输出和显示孔之间的间距数值以及对应的风险等级；
（8）根据成型信息和孔的类别，计算得到孔与每个线路层边缘之间的边缘间距；
（9）将边缘间距与对应的预设的边缘阈值区间进行对比，并输出和显示边缘间距的间距数值以及对应的风险等级；
（10）重复步骤（4）-（9），直至完成所有孔和线路层的检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其特征在于，线路层信息包括线路板的数量、规格以及每个线路板上的电路结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其特征在于，孔层信息包括每个线路板上的孔的类型、数量、位置。
4.根据权利要求1所述的一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其特征在于，网络关系信息为每个线路板上电路结构的连接导通关系以及相邻两个线路板上电路结构的连接导通关系。
5.根据权利要求1所述的一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其特征在于，成型信息包括PCB板最终成品的电路结构信息以及外形结构信息，以便于线路板或者单个电路模块的分离切割等后续操作。
6.根据权利要求1所述的一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其特征在于，孔的类型包括PTH孔、Via孔、NPTH孔。
7.根据权利要求1所述的一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其特征在于，不同类型的孔之间的间距分别对应有不同的孔阈值区间，具体对应关系如下：
(1.1) Via to Via 导通孔距导通孔的间距对应采用第一阈值区间进行对比；
(1.2) Via to PTH 导通孔距镀通孔的间距对应采用第二阈值区间进行对比；
(1.3) Via to NPTH 导通孔距非镀通孔的间距对应采用第三阈值区间进行对比；
(1.4) PTH to PTH 镀通孔距镀通孔的间距对应采用第四阈值区间进行对比；
(1.5) PTH to NPTH 镀通孔距非镀通孔的间距对应采用第五阈值区间进行对比；
(1.6) NPTH to NPTH 非镀通孔距非镀通孔的间距对应采用第六阈值区间进行对比。
8.根据权利要求1所述的一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其特征在于，孔之间的间距包括同一线路层上的孔之间的间距以及不同线路层上的孔之间的间距。
9.根据权利要求1所述的一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其特征在于，不同类型的孔与边缘之间的边缘间距对应设置有不同的边缘阈值区间，具体的对应关系如下：
(2.1) Via to Rout 导通孔距成型之间的边缘间距对应采用第七阈值区间进行对比；
(2.2) PTH to Rout 镀通孔距成型之间的边缘间距对应采用第八阈值区间进行对比；
(2.3) NPTH to Rout 非镀通孔距成型之间的边缘间距对应采用第九阈值区间进行对比。
10.根据权利要求7或8或9所述的一种基于CAM的电路板导通分析检测方法，其特征在于，每个阈值区间包括一级风险区间、二级风险区间、三级风险区间中的一个或多个。
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