CN113720266A - 基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板过孔沉铜质量检测，特别是基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法,其特征是：包括一个用于固定电路板的载体，在电路板的上面，至少包括一个激光器(1)向电路板(3)方向发出的平行光束(31)，在电路板的下面，包括一个成像获取单元(2)，激光器(1)发出的平行光束(31)通过电路板(3)的过孔(4)的时候，成像获取单元(2)获取电路板过孔(4)衍射光谱，通过处理单元(30)分折衍射光谱获取电路板(3)相应位置的过孔质量信息。它提高检测速度和质量检测问题。

Description

基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法

技术领域

本发明涉及电路板过孔沉铜质量检测，特别是基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法。

背景技术

过孔是印制电路板（PCB）设计的一部分，过孔的作用是将电气相连、固定和元件定位。一个过孔由三部分组成：孔、孔周围的焊盘区、POWER层隔离区。过孔的制作：在过孔的孔壁圆柱面上镀一层金属，用于联通中间各层的铜箔，过孔的上下两面做成焊盘状，直接线路相通（或也可不连）。

过孔一般分为三类：盲孔、埋孔和通孔。盲孔——位于印制电路板的顶层和底层表面，具有一定深度（孔径和孔深按一定的比率），用于表层线路和内层线路的连接。埋孔——在电路板内层的连接孔（电路板表面看不到）。通孔——穿过整个电路板，一般做元件的定位安装用

在一般的PCB设计中，由于过孔的寄生电容和寄生电感对其影响较小，所以在1至4层PCB的过孔设计，通常选用0.36mm（孔径）/0.61mm（焊盘）/1.02mm（POWER隔离区）的过孔。对特殊要求的信号线，如电源线、地线等，一般用0.41mm/0.81mm/1.32mm的过孔。

电路板上的过孔，主要有机械孔和激光孔两种。

机械孔：用机械钻头钻出来的孔。孔的内部直径在0.2mm以上。用更粗的钻头钻出来的孔就会更大。消费电子产品通常按照0.3mm内径来设计。普通的电路板厂都可以做0.3mm的机械孔。如果使用0.2mm和0.25mm的机械孔，钻头细钻孔速度慢钻头易折断，价格就要贵一些，也不是所有的PCB厂家都能做这么小的机械孔。钻头一下子就把电路板钻穿了，所以机械孔也叫通孔。

激光孔：用激光打出来的孔。内径一般是0.1mm。很少有其他规格的激光孔。因为激光的功率有限，无法直接打穿多层PCB板，通常用来做表层的盲孔。

过孔工艺越复杂，电路板价格越高，最便宜的和最贵的相差几十倍以上。像0.2mm的机械孔比0.3mm的机械孔电路板贵20%左右;2层激光孔重叠的叠孔板，比2层激光孔交错的错孔板贵20%以上;苹果手机喜欢用的任意层互联板比普通只有机械孔的电路板贵10倍以上（全板都是重叠激光孔）。

普通的电路板过孔沉铜质量检测是通过针检测工装完成，即在电路板设计完成生产时，制做对应上下导体针具进行短路检测，对于复杂的电路板孔过，也就是单位面积包括有多个孔过时，通过移动电路板到上下针的位置，上下针固定电路板过孔上下位进行导电检测。

这种工艺可以看出，只要电路板过孔上下位导电就算导通，至于过孔沉铜厚度无法检测，其二，没有沉铜前不能检测。

其三，每一个电路板都需要制做专用夹具，才能进行检测，每年为此会有大量金属针具浪费。

其四、针检速度慢，给提升电路板制造速度带来困难。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，以便克服背景技术第一个问题过孔沉铜厚度检测的问题，使孔沉铜厚能给出结果信息。

本发明的第二目的是提供一种基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，以便克服背景技术第二个问题，能在没有过孔沉铜的情况下进行过孔质量检测。

本发明的第三目的是提供一种基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，以便克服背景技术第三个问题，不需要每一个电路板都需要制作专用夹具。

本发明的第四目的是提供一种基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，以便克服背景技术第四个问题，提高检测速度和质量检测问题。

本发明的目的是这样实现的，一种其于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，其特征是：包括一个用于固定电路板的载体，在电路板的上面，至少包括一个激光器(1)向电路板(3)方向发出的平行光束(31)，在电路板的下面，包括一个成像获取单元(2)，激光器(1)发出的平行光束(31)通过电路板(3)的过孔(4)的时候，成像获取单元(2)获取电路板过孔(4)衍射光谱，通过处理单元(30)分折衍射光谱获取电路板(3)相应位置的过孔质量信息。

所述的电路板(3)相对激光器(1)发出的平行光束(31)进入电路板的过孔(4)的另一面，首先经过一个凸透镜(6)，在凸透镜(6)的焦平面上有一个漫散射屏(18)，漫散射屏(18)作为成像获取单元物平面，成像获取单元(2)获取物平面的像面信息，通过处理单元(30)分折衍射光谱像面信息获取电路板相应位置的过孔(4)的质量信息。

所述的激光器（1）发出的平行光束（31）通过电路板（3）相应位置的过孔（4）时，过孔（4）和薄凸透镜的中心线和激光光束为同轴，漫散射屏（18）平面衍射光谱和激光器（1）发出的平行光束进入电路板过孔直径尺寸具有傅里叶变换关系，通过傅里叶变换关系先后得到过孔孔径和过孔沉铜的孔径差，得到一个电路板从过孔到沉铜的变化，进行过孔的沉铜厚度检测；

通过成像获取单元（2）获取物平面上衍射信息，其计算公式是：

d=δ/fλ,

其中，δ是透镜后焦平面第一级光强中心分布与光轴中心位置尺寸，λ是激光波长，选0.6328um，f是透镜后焦距，d 是孔径。

所述的激光器（1）、成像获取单元（2）、凸透镜（6）、漫散射屏（18）固定在壳体（7）内，壳体（7）分成上下壳体结构，上壳体（9）固定在下壳体（8）上端，使其二者固定为一体；凸透镜（6）固定在凸透镜安装筒（20）内，凸透镜安装筒（20）通过精密螺纹（23）与凸透镜安装筒螺纹调节筒（26）螺纹连接，将凸透镜安装筒螺纹调节筒（26）固定在下壳体（8）内板上端，下壳体内板上端面固定有密封透光玻璃（5），使过孔（4）的衍射光谱通过密封透光玻璃（5）进入凸透镜（6），密封透光玻璃（5）使衍射光谱进入同时完成密封作用；通过精密螺纹（23）调节凸透镜（6）和漫散射屏（18）的距离，使漫散射屏（18）准确到凸透镜（6）的后焦平面，由光栅进行定标，确定其在后焦平面上。

所述的成像获取单元（2）在漫散射屏（18）的上端或下端，成像获取单元（2）获取过孔在漫散射屏（18）上的衍射光谱。

所述的电路板（3）通过左右移动机构（13）和前后移动机构（14）控制在上壳体（9）内水平平面X轴和Y轴移动，由左右移动机构（13）或前后移动机构（14）的一个连接头（22）固定电路板（3），连接头（22）使电路板（3）在二维平面内水平移动。

所述的左右移动机构（13）或是电动推杆（25）驱动，电动推杆的推杆杆体（25）长度根据需要设计，电动推杆推送电路板（3）的宽度方向最大在500mm,推杆杆体（25）头部连接有连接头（22），连接头（22）用于固定电路板（3）或固定电路板的工件，左右移动机构（13）的移动方向与进口和输出口方向垂直。

所述的前后移动机构（14）包括：前后伸缩导向杆架（27）、前后伸缩杆（28）、丝杠电机（29）；前后伸缩导向杆架（27）、前后伸缩杆（28）、丝杠电机（29）是一套滚珠丝杠机构，前后伸缩杆（28）由滚珠丝杠完成，滚珠丝杠一端固定前后伸缩导向杆架（27）内，另一端与丝杠电机（29）轴连接，丝杠电机（29）正转或反转，驱动前后伸缩杆（28）反转或正转，与滚珠丝杠螺纹连接的伸缩杆导向长腔（32）实现前后移动，丝杠电机（29）在处理单元（30）控制下带动左右移动机构（13）前后移动，左右移动机构（13）抓住电路板（3）一方面在在导向槽（16）移动，另一方面前后移动机构（14）带动左右移动机构（13）前后移动，使电路板（3）上的每一个过孔（4）都能在激光器（1）的输出光路通过，在激光器（1）的输出光通过过孔（4）的瞬间，在激光器（1）输出通过过孔（4）时，在过孔（4）上形成向前产生衍射光谱，衍射光谱通过薄凸透镜在其后焦平面产生多级同心圆。

衍射信息或是满足菲涅尔衍射条件的菲涅尔衍射，衍射信息或是满足夫琅禾费衍射条件的夫琅禾费衍射，包括建立的小孔衍射光谱和小孔孔径关系表。

通过处理单元（30）分折衍射光谱获取电路板（3）相应位置的过孔质量信息包括如下步骤：

1）将电路板（3）放置在托架（35）槽内，托架（35）上有凸起（36），托架（35）的凸起（36）与电路板工艺边（24）的定位孔（33）定位；

2）处理单元（30）读取电路板（3）的过孔（4）的个数的坐标信息，读取电路板工艺边（24）的定位孔（33）的坐标信息；

3）建立电路板（3）的过孔（4）与左右移动机构（13）及前后移动机构（14）的坐标关系；

4）丝杠电机（29）在处理单元（30）控制下，驱动左右移动机构（13）在X轴方向移动，驱动前后移动机构（14）在Y轴方向移动，使电路板（3）上的每一个过孔（4）都能在激光器（1）的输出光路通过；

5）在激光器（1）的输出光通过过孔（4）的瞬间，处理单元（30）控制成像获取单元（2）获取漫散射屏（18）由过孔（4）向前产生的衍射光谱；

6）处理单元（30）对衍射光谱进行处理，给出过孔质量信息。

本发明由于将光学傅里叶变换信息处理技术用于电路板过孔质量检测，它能克服背景技术第一个问题过孔沉铜厚度检测的问题，使过孔沉铜厚度实现高精度输出；其二可以检测沉铜前和沉铜后的检测，有利于及时发现电路板过孔质量问题；其三不需要每一个电路板都需要制作专用夹具；其四是提高检测速度和质量。

附图说明

下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例1结构示意图；

图2是本发明实施例的光学傅里叶变换原理图；

图3是本发明实施例1中电路板和工装结构示意图；

图4是本发明实施例2结构示意图；

图5是本发明实施例3结构示意图；

图6是本发明实施例4结构示意图；

图7是本发明实施例3和实施例4的电路板结构示意图；

图8是本发明实施例3和实施例4的托架结构示意图。

图中，1、激光器；2、成像获取单元；3、电路板；4、过孔；5、密封透光玻璃；6、凸透镜；7、壳体；8、下壳体；9、上壳体；10、左安装架；11、左右安装架；12、平行光管；13、左右移动机构；14、前后移动机构；15、电路板支撑架；16、导向槽；17、漫散射屏固定架；18、漫散射屏；19、安装架固定架；20、凸透镜安装筒；21、漫散射屏固定架调节架；22、连接头；23、精密螺纹；24、电路板工艺边；25、推杆杆体；26、凸透镜安装筒螺纹调节筒；27、前后伸缩导向杆架；28、前后伸缩杆；29、丝杠电机；30、处理单元；31、平行光束；32、伸缩杆导向长腔；33、定位孔；34、维护门；35、托架；36、凸起；37、导向筒；38、导向轨。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种其于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测装置，其特征是：包括一个用于固定电路板的载体，在电路板的上面，至少包括一个激光器1向电路板3方向发出的平行光束31，在电路板的下面，包括一个成像获取单元2，激光器1发出的平行光束31通过电路板3的过孔4的时候，成像获取单元2获取电路板过孔4衍射光谱，通过处理单元30分折衍射光谱获取电路板3相应位置的过孔质量信息。

如图3所示，电路板3上过孔4的数量是依据设计电路而确定，每一个过孔4相对于电路设计都有固定的坐标位置，大批量生产电路板3都需要对过孔4的质量进行全面检测或抽样检测。

在量产的电路板3生产时，电路板3无论是大板和拼板都要留出电路板工艺边24，由连接头22固定电路板工艺边24进行前、后、左、右移动。

电路板工艺边24同时有定位孔33，定位孔33与电路板的每一个过孔4相对位置，当连接头22固定电路板工艺边24时，首先要使连接头22的定位头与定位孔33定位，以确保连接头22移动过程中的坐标位置和平行光束31中心的相对位置。

如图1和图2所示，电路板3相对激光器1发出的平行光束31进入电路板的过孔4的另一面，首先经过一个凸透镜6，在凸透镜6的焦平面上有一个漫散射屏18，漫散射屏18作为成像获取单元物平面，成像获取单元2获取物平面的像面信息，通过处理单元30分折衍射光谱像面信息获取电路板相应位置的过孔4的质量信息。

凸透镜6是一个薄凸透镜，由薄凸透镜可以当作一个傅里叶变换透镜，也就是在傅里叶变换透镜前焦平面和后焦平面的空间信息具有空间傅里叶变换关系，它能将前焦平面的空间小孔或细丝或单缝在相干波长激光的照射下，在后焦平面的空间形成其功率谱，当然也可以将后焦平面的空间形成的功率谱放在第二傅里叶变换透镜的前焦平面，然而在第二傅里叶变换透镜的后焦平面重新恢复空间小孔或细丝或单缝。这一属于光信息处理范围本发明不作过多说明。

当激光光束通过电路板3相应位置的过孔4时，过孔4和薄凸透镜的中心线和激光光束为同轴，漫散射屏5平面衍射光谱和激光器1发出的平行光束进入电路板过孔直径尺寸具有傅里叶变换关系，通过傅里叶变换关系先后得到过孔孔径和过孔沉铜的孔径差，得到一个电路板从过孔到沉铜的变化，得到过孔的沉铜厚度，能实现不用非接触的快速检测，而且具有孔径越小，检测精度越高的特点。

通过成像获取单元2获取物平面上衍射信息，其计算公式是：

d=δ/fλ,

其中，δ是透镜后焦平面第一级光强中心分布与光轴中心位置尺寸，λ是激光波长，选0.6328um，f是透镜后焦距，d 是孔径。

为了得到高的孔径精度，对δ的检测采用多级衍射光谱求平均的方法，为此，薄凸透镜则具有广角傅里叶变换的特征，也就是在大角度下具有线性特征。

发出的平行光束31进入电路板的过孔4的另一面，首先经过一个凸透镜6，在凸透镜6的焦平面上有一个漫散射屏18，漫散射屏18作为成像获取单元物平面，成像获取单元2获取物平面的像面信息，通过处理单元30分折衍射光谱像面信息获取电路板相应位置的过孔4的质量信息。

激光器1、成像获取单元2、凸透镜6、漫散射屏18固定在壳体7内，壳体7分成上下壳体结构，上壳体9固定在下壳体8上端，使其二者固定为一体；凸透镜6固定在凸透镜安装筒20内，凸透镜安装筒20通过精密螺纹23与凸透镜安装筒螺纹调节筒26螺纹连接，将凸透镜安装筒螺纹调节筒26固定在下壳体8内板上端，下壳体内板上端面固定有密封透光玻璃5，使过孔4的衍射光谱通过密封透光玻璃5进入凸透镜6，密封透光玻璃5使衍射光谱进入同时完成密封作用。

通过精密螺纹23调节凸透镜6和漫散射屏18的距离，使漫散射屏18准确到凸透镜6的后焦平面，由光栅进行定标，确定其在后焦平面上。

如图1所示，漫散射屏18由漫散射屏固定架17固定，漫散射屏固定架17两端水平由漫散射屏固定架调节架21进行与下壳体8的两侧固定，使其漫散射屏18和漫散射屏固定架17保持与激光器的输出光的光轴垂直。

如图3所示，电路板3最大尺寸在500mm到800之间（一般由小尺寸拼板拼接），电路板3要在一个上壳体9内水平平面移动，因此需一个左右移动机构13和前后移动机构14，由左右移动机构13或前后移动机构14的一个连接头22固定电路板3，在二维平面内水平按程序控制移动。

电路板3在上壳体9由左右移动机构13和前后移动机构14夹持左、右、前、后移动，对每一个过孔或选择过孔进行检测，检测过程中由进口进入，由输出口输出进行一次检测。进口和输出口在一条直线上。

电路板3在上壳体9由左右移动机构13和前后移动机构14夹持左、右、前、后移动，对每一个过孔或选择过孔进行检测，因此，上壳体9 的水平空间要大于电路板3面积的四倍，可选1200mm*200mm。

左右移动机构13的移动方向与进口和输出口方向垂直，左右移动机构13或由电动推杆驱动，电动推杆的推杆杆体25长度根据需要设计，电动推杆推送电路板3的宽度方向最大在500mm,推杆杆体25头部连接有连接头22，连接头22用于固定电路板3或固定电路板的工件。由于大张电路板3面积大，厚度在0.5mm到2mm不等，需要将和电路板3限位在电路板支撑架15的导向槽16内，导向槽16一方面起到支撑作用，同时使电路板3平面不弯曲，有利于进入的平行光束通过过孔4产生客观正确的衍射光谱，是圆孔衍射而不是变形的圆孔衍射。

对于长度长的电路板3的过孔4检测，为了保证电动推杆在电路板中部驱动时，不产生振动，电动推杆的两侧有与托架35连接的导向筒37和导向轨38，通过导向筒37和导向轨38使托架35移动平稳。

如图3所示，前后移动机构14包括：前后伸缩导向杆架27、前后伸缩杆28、丝杠电机29；前后伸缩导向杆架27、前后伸缩杆28、丝杠电机29是一套滚珠丝杠机构，前后伸缩杆28由滚珠丝杠完成，滚珠丝杠一端固定前后伸缩导向杆架27内，另一端与丝杠电机29轴连接，丝杠电机29正转或反转，驱动前后伸缩杆28反转或正转，与滚珠丝杠螺纹连接的伸缩杆导向长腔32实现前后移动。

工作时，丝杠电机29 在处理单元30控制下带动左右移动机构13前后移动，左右移动机构13抓住电路板3一方面在在导向槽16移动，另一方面前后移动机构14带动左右移动机构13前后移动，使电路板3上的每一个过孔4都能在激光器1的输出光路通过，在激光器1的输出光通过过孔4的瞬间，在激光器1输出通过过孔4时，在过孔4上形成向前产生衍射光谱，衍射光谱通过薄凸透镜在其后焦平面产生多级同心圆，理论上每级同同心圆之间间隔相同，间隔大小与激光器1输出的输出波长、薄凸透镜焦距、过孔4大小有关。本发明中已对其公式进行公开，在这不作过多说明。

电路板支撑架15通过左安装架10进行固定，左右移动机构13由右安装架11固定，左安装架10和右安装架11分别由左右安装架固定架19在上壳体9左右侧，由左右安装架固定架19进行上下筒调一水平位置上。

实施例2

如图4所示，与实施例1不同的是，漫散射屏18在下壳体8底面上，在漫散射屏18上面固定有成像获取单元2，成像获取单元2对漫散射屏上的衍射光谱进行成像，这种成像不是正对衍射光谱，而是有一个角度，衍射光谱通过处理单元30分折获取电路板相应位置的过孔4的质量信息。

实施例3

如图1、图7和图8所示，与实施例1不同的是，左右移动机构13的移动方向与进口和输出口方向垂直，左右移动机构13由电动推杆完成，电动推杆的推杆杆体25长度根据需要设计，电动推杆推送电路板3的宽度方向最大在500mm,推杆杆体25头部连接有连接头22，连接头22用于固定电路板3的工件。

由于大张电路板3面积大，厚度在0.5mm到2mm不等，需要将电路板3进行支撑，当大张电路板3进行拼板时，预留有电路板工艺边24，依照电路板工艺边24的形状和大小加工托架35，使电路板3固定在托架35槽内，托架35上有凸起36，与电路板工艺边24的定位孔33定位，连接头22与托架35连接，托架35另一端或限位在电路板支撑架15的导向槽16内，导向槽16一方面起到支撑作用，同时使电路板3平面不弯曲，有利于进入的平行光束通过过孔4产生客观正确的衍射光谱，是圆孔衍射而不是变形的圆孔衍射。

工作时，丝杠电机29 在处理单元30控制下带动左右移动机构13前后移动，左右移动机构13抓住托架35一方面在在导向槽16移动，另一方面前后移动机构14带动左右移动机构13前后移动，使电路板3上的每一个过孔4都能在激光器1的输出光路通过，在激光器1的输出光通过过孔4的瞬间，在激光器1输出通过过孔4时，在过孔4上形成向前产生衍射光谱，衍射光谱通过薄凸透镜在其后焦平面产生多级同心圆，理论上每级同同心圆之间间隔相同，间隔大小与激光器1输出的输出波长、薄凸透镜焦距、过孔4大小有关。本发明中已对其公式进行公开，在这不作过多说明。

电路板支撑架15通过左安装架10进行固定，左右移动机构13由右安装架11固定，左安装架10和右安装架11分别由左右安装架固定架19在上壳体9左右侧，由左右安装架固定架19进行上下筒调一水平位置上。

实施例4

如图4所示，与实施例3不同的是，漫散射屏18在下壳体8底面上，在漫散射屏18上面固定有成像获取单元2，成像获取单元2对漫散射屏上的衍射光谱进行成像，这种成像不是正对衍射光谱，而是有一个角度，衍射光谱通过处理单元30分折获取电路板相应位置的过孔4的质量信息。

实施例5

与实施例3和4不同的是，由于大张电路板3面积大，厚度在0.5mm到2mm不等，需要将电路板3进行支撑，当大张电路板3进行拼板时，预留有电路板工艺边24，依照电路板工艺边24的形状和大小加工托架35，使电路板3固定在托架35槽内，托架35上有凸起36，与电路板工艺边24的定位孔33定位，连接头22与托架35连接，托架35采用强度高的材料或厚度厚的材料，使托架35另一端悬空，这样就不用电路板支撑架15。

前后移动机构14包括：前后伸缩导向杆架27、前后伸缩杆28、丝杠电机29；前后伸缩导向杆架27、前后伸缩杆28、丝杠电机29是一套滚珠丝杠机构，前后伸缩杆28由滚珠丝杠完成，滚珠丝杠一端固定前后伸缩导向杆架27内，另一端与丝杠电机29轴连接，丝杠电机29正转或反转，驱动前后伸缩杆28反转或正转，与滚珠丝杠螺纹连接的伸缩杆导向长腔32实现前后移动。

工作时，丝杠电机29 在处理单元30控制下带动左右移动机构13前后移动，左右移动机构13抓住电路板托架35在X轴方向移动，另一方面前后移动机构14带动左右移动机构13前后移动，使电路板3上的每一个过孔4都能在激光器1的输出光路通过，在激光器1的输出光通过过孔4的瞬间，在激光器1输出通过过孔4时，在过孔4上形成向前产生衍射光谱，衍射光谱通过薄凸透镜在其后焦平面产生多级同心圆，理论上每级同同心圆之间间隔相同，间隔大小与激光器1输出的输出波长、薄凸透镜焦距、过孔4大小有关。本发明中已对其公式进行公开，在这不作过多说明。

实施例6

实施例6与上述实施例不同的是，衍射信息或是满足菲涅尔衍射条件的菲涅尔衍射，它需要建立的小孔衍射光谱和小孔孔径关系表，给出过孔孔径信息。它不需要凸透镜6。

实施例7

实施例7与上述实施例不同的是，衍射信息或是满足夫琅禾费衍射条件的夫琅禾费衍射，它需要建立的小孔衍射光谱和小孔孔径关系表，给出过孔孔径信息，它不需要凸透镜6，实施例1通过薄凸透镜达到夫琅禾费衍射条件。

本发明还需一个用于对系统进行维护的维护门34，维护门34打开后可对系统进行维护。

本发明的工作过程如下：通过处理单元30分折衍射光谱获取电路板3相应位置的过孔质量信息包括如下步骤：

1）将电路板3放置在托架35槽内，托架35上有凸起36，托架35的凸起36与电路板工艺边24的定位孔33定位；

2）处理单元30读取电路板3的过孔4的个数的坐标信息，读取电路板工艺边24的定位孔33的坐标信息；

3）建立电路板3的过孔4与左右移动机构13及前后移动机构14的坐标关系；

4）丝杠电机29 在处理单元30控制下，驱动左右移动机构13在X轴方向移动，驱动前后移动机构14在Y轴方向移动，使电路板3上的每一个过孔4都能在激光器1的输出光路通过；

5）在激光器1的输出光通过过孔4的瞬间，处理单元30控制成像获取单元2获取漫散射屏18由过孔4向前产生的衍射光谱；

6）处理单元30对衍射光谱进行处理，给出过孔质量信息。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (10)

1.一种其于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，其特征是：包括一个用于固定电路板的载体，在电路板的上面，至少包括一个激光器(1)向电路板(3)方向发出的平行光束(31)，在电路板的下面，包括一个成像获取单元(2)，激光器(1)发出的平行光束(31)通过电路板(3)的过孔(4)的时候，成像获取单元(2)获取电路板过孔(4)衍射光谱，通过处理单元(30)分折衍射光谱获取电路板(3)相应位置的过孔质量信息。

2.根据权利要求1所述的基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，其特征是：所述的电路板(3)相对激光器(1)发出的平行光束(31)进入电路板的过孔(4)的另一面，首先经过一个凸透镜(6)，在凸透镜(6)的焦平面上有一个漫散射屏(18)，漫散射屏(18)作为成像获取单元物平面，成像获取单元(2)获取物平面的像面信息，通过处理单元(30)分折衍射光谱像面信息获取电路板相应位置的过孔(4)的质量信息。

3.根据权利要求1所述的基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，其特征是：所述的激光器（1）发出的平行光束（31）通过电路板（3）相应位置的过孔（4）时，过孔（4）和薄凸透镜的中心线和激光光束为同轴，漫散射屏（18）平面衍射光谱和激光器（1）发出的平行光束进入电路板过孔直径尺寸具有傅里叶变换关系，通过傅里叶变换关系先后得到过孔孔径和过孔沉铜的孔径差，得到一个电路板从过孔到沉铜的变化，进行过孔的沉铜厚度检测；

通过成像获取单元（2）获取物平面上衍射信息，其计算公式是：

d=δ/fλ,

其中，δ是透镜后焦平面第一级光强中心分布与光轴中心位置尺寸，λ是激光波长，选0.6328um，f是透镜后焦距，d 是孔径。

4.根据权利要求2所述的基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，其特征是：所述的激光器（1）、成像获取单元（2）、凸透镜（6）、漫散射屏（18）固定在壳体（7）内，壳体（7）分成上下壳体结构，上壳体（9）固定在下壳体（8）上端，使其二者固定为一体；凸透镜（6）固定在凸透镜安装筒（20）内，凸透镜安装筒（20）通过精密螺纹（23）与凸透镜安装筒螺纹调节筒（26）螺纹连接，将凸透镜安装筒螺纹调节筒（26）固定在下壳体（8）内板上端，下壳体内板上端面固定有密封透光玻璃（5），使过孔（4）的衍射光谱通过密封透光玻璃（5）进入凸透镜（6），密封透光玻璃（5）使衍射光谱进入同时完成密封作用；通过精密螺纹（23）调节凸透镜（6）和漫散射屏（18）的距离，使漫散射屏（18）准确到凸透镜（6）的后焦平面，由光栅进行定标，确定其在后焦平面上。

5.根据权利要求2所述的基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，其特征是：所述的成像获取单元（2）在漫散射屏（18）的上端或下端，成像获取单元（2）获取过孔在漫散射屏（18）上的衍射光谱。

6.根据权利要求1所述的基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，其特征是：所述的电路板（3）通过左右移动机构（13）和前后移动机构（14）控制在上壳体（9）内水平平面X轴和Y轴移动，由左右移动机构（13）或前后移动机构（14）的一个连接头（22）固定电路板（3），连接头（22）使电路板（3）在二维平面内水平移动。

7.根据权利要求6所述的基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，其特征是：所述的左右移动机构（13）或是电动推杆（25）驱动，电动推杆的推杆杆体（25）长度根据需要设计，电动推杆推送电路板（3）的宽度方向最大在500mm,推杆杆体（25）头部连接有连接头（22），连接头（22）用于固定电路板（3）或固定电路板的工件，左右移动机构（13）的移动方向与进口和输出口方向垂直。

8.根据权利要求6所述的基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，其特征是：所述的前后移动机构（14）包括：前后伸缩导向杆架（27）、前后伸缩杆（28）、丝杠电机（29）；前后伸缩导向杆架（27）、前后伸缩杆（28）、丝杠电机（29）是一套滚珠丝杠机构，前后伸缩杆（28）由滚珠丝杠完成，滚珠丝杠一端固定前后伸缩导向杆架（27）内，另一端与丝杠电机（29）轴连接，丝杠电机（29）正转或反转，驱动前后伸缩杆（28）反转或正转，与滚珠丝杠螺纹连接的伸缩杆导向长腔（32）实现前后移动，丝杠电机（29） 在处理单元（30）控制下带动左右移动机构（13）前后移动，左右移动机构（13）抓住电路板（3）一方面在在导向槽（16）移动，另一方面前后移动机构（14）带动左右移动机构（13）前后移动，使电路板（3）上的每一个过孔（4）都能在激光器（1）的输出光路通过，在激光器（1）的输出光通过过孔（4）的瞬间，在激光器（1）输出通过过孔（4）时，在过孔（4）上形成向前产生衍射光谱，衍射光谱通过薄凸透镜在其后焦平面产生多级同心圆。

9.根据权利要求1所述的基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，其特征是：衍射信息或是满足菲涅尔衍射条件的菲涅尔衍射，衍射信息或是满足夫琅禾费衍射条件的夫琅禾费衍射，包括建立的小孔衍射光谱和小孔孔径关系表。

10.根据权利要求1所述的基于光学傅里叶变换的电路板过孔沉铜质量检测方法，其特征是：通过处理单元（30）分折衍射光谱获取电路板（3）相应位置的过孔质量信息包括如下步骤：

1）将电路板（3）放置在托架（35）槽内，托架（35）上有凸起（36），托架（35）的凸起（36）与电路板工艺边（24）的定位孔（33）定位；

2）处理单元（30）读取电路板（3）的过孔（4）的个数的坐标信息，读取电路板工艺边（24）的定位孔（33）的坐标信息；

3）建立电路板（3）的过孔（4）与左右移动机构（13）及前后移动机构（14）的坐标关系；

4）丝杠电机（29） 在处理单元（30）控制下，驱动左右移动机构（13）在X轴方向移动，驱动前后移动机构（14）在Y轴方向移动，使电路板（3）上的每一个过孔（4）都能在激光器（1）的输出光路通过；

5）在激光器（1）的输出光通过过孔（4）的瞬间，处理单元（30）控制成像获取单元（2）获取漫散射屏（18）由过孔（4）向前产生的衍射光谱；

6）处理单元（30）对衍射光谱进行处理，给出过孔质量信息。

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