CN114877821B - 一种pcb板的背钻深度检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种PCB板的背钻深度检测系统及方法，系统包括：检测台面、镜头、第一光源、第二光源、控制器和处理器；检测台面用于放置待测PCB板；第一光源设置在检测台面正上方，用于对待测PCB板的背钻面进行补光；第二光源设置在检测台面正下方，用于对待测PCB板的通孔面进行补光；镜头设置在第一光源的正上方，用于采集PCB板的背钻面图像和通孔面图像；控制器用于控制第一光源、第二光源进行补光，控制镜头进行图像采集，根据采集的背钻面图像和通孔面图像测量背钻孔尺寸和通孔尺寸；处理器，用于根据背钻孔尺寸和通孔尺寸，使用预设公式计算出背钻深度。本发明能够实现无损检测PCB板每一处背钻的深度，实现了批量检测。

Description

一种PCB板的背钻深度检测系统及方法

技术领域

本发明涉及PCB板检测技术领域，更具体的说是涉及一种PCB板的背钻深度检测系统及方法。

背景技术

随着电子行业对精密度和信号的要求越来越高，作为最重要的部件载体——PCB板，其层数随之增加，层与层之间信号互联通过各种复杂设计完成。在保证可靠性的前提下，如何提高层间信号互联密度成为严峻的课题。其中在通孔基础上进行背钻，形成链路的局部导通，是较为常见的提高布线密度方式。

背钻的深度直接关系到链路导通层是否正确。如何有效检测背钻的深度成为行业的难题。传统的背钻深度检测是通过设置一定的辅助测试模块，通过切片等方式对辅助测试模块进行检测，从而间接监控背钻的深度。但是背钻深度的加工能力存在一定偏差，检测辅助测试模块的方式无法准确表征PCB板上每一处的背钻深度状况，且对PCB板有破坏性，无法批量检测。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种PCB板的背钻深度检测系统及方法，能够实现无损检测PCB板每一处背钻的深度，实现了批量检测。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种PCB板的背钻深度检测系统，包括检测台面、镜头、第一光源、第二光源、控制器和处理器；所述检测台面用于放置待测PCB板；第一光源设置在检测台面正上方，用于对待测PCB板的背钻面进行补光；第二光源设置在检测台面正下方，用于对待测PCB板的通孔面进行补光；镜头设置在第一光源的正上方，用于采集PCB板的背钻面图像和通孔面图像，并发送至控制器；所述控制器分别与镜头、第一光源、第二光源和处理器信号连接，用于控制第一光源、第二光源进行补光，控制镜头进行图像采集，根据采集的背钻面图像和通孔面图像测量背钻孔尺寸和通孔尺寸，并发送至处理器；所述处理器，用于根据背钻孔尺寸和通孔尺寸，使用预设公式计算出背钻深度。

进一步，所述镜头具体用于：采集PCB板背钻面图像，获得背钻孔图像，并发送至控制器；采集PCB板通孔面图像，获得通孔图像，并发送至控制器。

进一步，所述控制器具体用于：控制镜头进行自动变焦，以采集背钻孔图像和通孔图像；根据背钻孔图像和通孔图像测量出背钻孔直径和通孔直径。

进一步，所述处理器具体用于：利用预设公式根据背钻孔直径和通孔直径计算出镜头与背钻孔上孔口的距离和镜头与通孔上孔口的距离；根据镜头与背钻孔上孔口的距离和镜头与通孔上孔口的距离计算出背钻深度；通过将背钻深度与理论值进行对比，以判断背钻深度是否合格。

相应的，本发明还公开了一种PCB板的背钻深度检测方法，包括：

将待测PCB板背钻面朝上放置在检测台面上；

通过控制器分别控制第一光源、第二光源进行补光，并控制镜头进行图像采集；镜头采集PCB板的背钻面图像和通孔面图像，并发送至控制器；

控制器根据采集的背钻面图像和通孔面图像测量背钻孔尺寸和通孔尺寸，并发送至处理器；

处理器使用预设公式计算出背钻深度。

进一步，所述镜头采集PCB板的背钻面图像和通孔面图像，并发送至控制器，包括：

采集PCB板背钻面图像，获得背钻孔图像，并发送至控制器；

采集PCB板通孔面图像，获得通孔图像，并发送至控制器。

进一步，所述控制器根据采集的背钻面图像和通孔面图像测量背钻孔尺寸和通孔尺寸，包括：

控制器根据背钻孔图像测量出背钻孔直径w1；

控制器根据通孔图像测量出通孔直径w2。

进一步，所述处理器使用预设公式计算出背钻深度，包括：

利用预设公式根据背钻孔直径w1和通孔直径w2计算出镜头与背钻孔上孔口的距离D1和镜头与通孔上孔口的距离D2；

将镜头与背钻孔上孔口的距离D1和镜头与通孔上孔口的距离D2相减计算出背钻深度D。

进一步，所述预设公式包括：

D1＝f*W/w1

D2＝f*W/w2

其中，f为镜头焦距，W为镜头宽度，w1为背钻孔直径、w2为通孔直径、D1为镜头与背钻孔上孔口的距离、D2为通孔上孔口的距离。

进一步，所述处理器使用预设公式计算出背钻深度，还包括：将背钻深度D与理论值进行对比，若背钻深度D与理论值的差值小于等于预设阈值，则背钻深度合格；若背钻深度D与理论值的差值大于预设阈值，则背钻深度不合格。

对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明公开了一种PCB板的背钻深度检测系统及方法，能够结合PCB板精确测量背钻深度的需求，实现无损检测每一片PCB板背钻的深度，在测量精确度及效率上都比传统切片方式大幅提高，有能够满足量产大规模的检测需求。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

附图1是本发明具体实施方式的系统结构图；

附图2是本发明具体实施方式的方法流程图；

附图3是本发明具体实施方式的计算原理图。

图中，1为检测台面；2为镜头；3为第一光源；4为第二光源；5为控制器；6为处理器，7为PCB板，8为背钻孔；9为通孔。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种PCB板的背钻深度检测方法，现有技术中，传统的背钻深度检测是通过设置一定的辅助测试模块，通过切片等方式对辅助测试模块进行检测，从而间接监控背钻的深度。但是背钻深度的加工能力存在一定偏差，检测辅助测试模块的方式无法准确表征PCB板上每一处的背钻深度状况，且对PCB板有破坏性，无法批量检测。

而本发明提供的PCB板的背钻深度检测方法，首先，通过控制器分别控制第一光源、第二光源进行补光，并控制镜头进行图像采集，镜头采集PCB板的背钻面图像和通孔面图像后发送至控制器。然后，控制器根据采集的背钻面图像和通孔面图像测量背钻孔尺寸和通孔尺寸，并发送至处理器。最后，处理器使用预设公式计算出背钻深度。由此可见，本发明能够实现无损检测PCB板每一处背钻的深度，并实现了批量检测。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面对本发明涉及的专业名词解释如下：

PCB:Printed circuit board,印制电路板，也称印制线路板。

背钻：指在金属化孔的一端进行控深钻孔，去除一定深度的孔壁铜的制作工艺。

背钻孔：用背钻方式钻出的控深孔。

通孔：金属化的原始背钻孔。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种PCB板的背钻深度检测系统，包括检测台面1、镜头2、第一光源3、第二光源4、控制器5和处理器6；检测台面1用于放置待测PCB板7；第一光源3设置在检测台面1正上方，用于对待测PCB板7的背钻面进行补光；第二光源4设置在检测台面1正下方，用于对待测PCB板7的通孔面进行补光；镜头2设置在第一光源3的正上方，用于采集PCB板7的背钻面图像和通孔面图像，并发送至控制器5；所述控制器5分别与镜头2、第一光源3、第二光源4和处理器5信号连接，用于控制第一光源3、第二光源4进行补光，控制镜头2进行图像采集，根据采集的背钻面图像和通孔面图像测量背钻孔尺寸和通孔尺寸，并发送至处理器6；处理器6，用于根据背钻孔尺寸和通孔尺寸，使用预设公式计算出背钻深度。

作为示例的，镜头2具体用于：采集PCB板7背钻面图像，获得背钻孔图像，并发送至控制器5；采集PCB板7通孔面图像，获得通孔图像，并发送至控制器5。

作为示例的，控制器5具体用于：控制镜头2进行自动变焦，以采集背钻孔图像和通孔图像；根据背钻孔图像和通孔图像测量出背钻孔直径和通孔直径。

作为示例的，处理器6具体用于：利用预设公式根据背钻孔直径和通孔直径计算出镜头与背钻孔上孔口的距离和镜头与通孔上孔口的距离；根据镜头2与背钻孔上孔口的距离和镜头2与通孔上孔口的距离计算出背钻深度；通过将背钻深度与理论值进行对比，以判断背钻深度是否合格。

本实施例提供了一种PCB板的背钻深度检测系统，能够结合PCB板精确测量背钻深度的需求，实现无损检测每一片PCB板背钻的深度，在测量精确度及效率上都比传统切片方式大幅提高，有能够满足量产大规模的检测需求。

实施例二：

基于实施例一，如图2所示，本发明还公开了一种PCB板的背钻深度检测方法，包括如下步骤：

S1：将待测PCB板背钻面朝上放置在检测台面上。

S2：通过控制器分别控制第一光源、第二光源进行补光，并控制镜头进行图像采集。

具体来说，由控制器控制待测PCB板上方的第一光源对待测PCB板背钻面进行补光，镜头采集PCB板背钻面图像；由控制器控制待测PCB板下方的第而光源对待测PCB板通孔面进行补光，镜头采集PCB板通孔面图像。

S3：镜头采集PCB板的背钻面图像和通孔面图像，并发送至控制器。

本步骤具体包括：根据采集的PCB板背钻面图像，获得背钻孔图像，并发送至控制器；根据采集的PCB板通孔面图像，获得通孔图像，并发送至控制器。

S4：控制器根据采集的背钻面图像和通孔面图像测量背钻孔尺寸和通孔尺寸，并发送至处理器。

具体来说，控制器根据背钻孔图像测量出背钻孔直径w1；控制器根据通孔图像测量出通孔直径w2；将背钻孔直径w1和通孔直径w2发送至处理器。

S5：处理器使用预设公式计算出背钻深度。

具体来说，首先，利用预设公式根据背钻孔直径w1和通孔直径w2计算出镜头与背钻孔上孔口的距离D1和镜头与通孔上孔口的距离D2；然后，将镜头与背钻孔上孔口的距离D1和镜头与通孔上孔口的距离D2相减计算出背钻深度D；最后，通过将背钻深度D与理论值进行对比，以判断背钻深度是否合格。

作为示例的，本步骤具体包括：

结合图3可知，处理器通过以下公式计算出镜头2与背钻孔8上孔口的距离D1和镜头2与通孔9上孔口的距离D2。

D1＝f*W/w1

D2＝f*W/w2

其中，f为镜头焦距，W为镜头宽度，w1为背钻孔直径、w2为通孔直径、D1为镜头与背钻孔上孔口的距离、D2为通孔上孔口的距离。

处理器通过以下公式自动计算背钻深度D。

D＝D2-D1

将背钻深度D与理论值进行对比，若背钻深度D与理论值的差值小于等于预设阈值，则背钻深度合格；若背钻深度D与理论值的差值大于预设阈值，则背钻深度不合格。

本实施例提供了一种PCB板的背钻深度检测方法，能够结合PCB板精确测量背钻深度的需求，实现无损检测每一片PCB板背钻的深度，在测量精确度及效率上都比传统切片方式大幅提高，有能够满足量产大规模的检测需求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的PCB板的背钻深度检测系统及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种PCB板的背钻深度检测系统，其特征在于，包括检测台面、镜头、第一光源、第二光源、控制器和处理器；

所述检测台面用于放置待测PCB板；第一光源设置在检测台面正上方，用于对待测PCB板的背钻面进行补光；第二光源设置在检测台面正下方，用于对待测PCB板的通孔面进行补光；

镜头设置在第一光源的正上方，用于采集PCB板的背钻面图像和通孔面图像，并发送至控制器；

所述控制器分别与镜头、第一光源、第二光源和处理器信号连接，用于控制第一光源、第二光源进行补光，控制镜头进行图像采集，根据采集的背钻面图像和通孔面图像测量背钻孔尺寸和通孔尺寸，并发送至处理器；

所述处理器，用于根据背钻孔尺寸和通孔尺寸，使用预设公式计算出背钻深度，通过将背钻深度与理论值进行对比，以判断背钻深度是否合格；

其中，背钻孔尺寸和通孔尺寸为背钻孔直径w1和通孔直径w2；处理器根据背钻孔尺寸和通孔尺寸，使用预设公式计算出背钻深度，包括：

利用预设公式根据背钻孔直径w1和通孔直径w2计算出镜头与背钻孔上孔口的距离D1和镜头与通孔上孔口的距离D2；

将镜头与背钻孔上孔口的距离D1和镜头与通孔上孔口的距离D2相减计算出背钻深度D；

所述预设公式包括：

D1＝f*W/w1

D2＝f*W/w2

其中，f为镜头焦距，W为镜头宽度，w1为背钻孔直径、w2为通孔直径、D1为镜头与背钻孔上孔口的距离、D2为通孔上孔口的距离。

2.根据权利要求1所述的PCB板的背钻深度检测系统，其特征在于，所述镜头具体用于：

采集PCB板背钻面图像，获得背钻孔图像，并发送至控制器；

采集PCB板通孔面图像，获得通孔图像，并发送至控制器。

3.根据权利要求2所述的PCB板的背钻深度检测系统，其特征在于，所述控制器具体用于：

控制镜头进行自动变焦，以采集背钻孔图像和通孔图像；

根据背钻孔图像和通孔图像测量出背钻孔直径和通孔直径。

4.一种PCB板的背钻深度检测方法，其特征在于，包括：

将待测PCB板背钻面朝上放置在检测台面上；

通过控制器分别控制第一光源、第二光源进行补光，并控制镜头进行图像采集；镜头采集PCB板的背钻面图像和通孔面图像，并发送至控制器；

控制器根据采集的背钻面图像和通孔面图像测量背钻孔尺寸和通孔尺寸，并发送至处理器；

处理器使用预设公式计算出背钻深度，并通过将背钻深度与理论值进行对比，以判断背钻深度是否合格；

所述控制器根据采集的背钻面图像和通孔面图像测量背钻孔尺寸和通孔尺寸，包括：

控制器根据背钻孔图像测量出背钻孔直径w1；

控制器根据通孔图像测量出通孔直径w2；

所述处理器使用预设公式计算出背钻深度，包括：

利用预设公式根据背钻孔直径w1和通孔直径w2计算出镜头与背钻孔上孔口的距离D1和镜头与通孔上孔口的距离D2；

将镜头与背钻孔上孔口的距离D1和镜头与通孔上孔口的距离D2相减计算出背钻深度D；

所述预设公式包括：

D1＝f*W/w1

D2＝f*W/w2

其中，f为镜头焦距，W为镜头宽度，w1为背钻孔直径、w2为通孔直径、D1为镜头与背钻孔上孔口的距离、D2为通孔上孔口的距离。

5.根据权利要求4所述的PCB板的背钻深度检测方法，其特征在于，所述镜头采集PCB板的背钻面图像和通孔面图像，并发送至控制器，包括：

采集PCB板背钻面图像，获得背钻孔图像，并发送至控制器；

采集PCB板通孔面图像，获得通孔图像，并发送至控制器。

6.根据权利要求4所述的PCB板的背钻深度检测方法，其特征在于，所述处理器使用预设公式计算出背钻深度，还包括：

将背钻深度D与理论值进行对比，若背钻深度D与理论值的差值小于等于预设阈值，则背钻深度合格；若背钻深度D与理论值的差值大于预设阈值，则背钻深度不合格。