CN116659367A - 一种pcb及其介质厚度检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB及其介质厚度检测方法,PCB的介质厚度检测方法包括提供待测PCB;向各导电层的探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别通过各导电层的探测孔,并获取与各探测线圈对应的磁场探针感应到的磁场信号和磁场探针的运动时间;其中,预设高度为磁场探针的初始位置与待测PCB的第一侧表面之间的距离;第一侧表面为待测PCB中最靠近磁场探针的初始位置一侧的表面;根据磁场信号、预设速度和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。本发明的技术方案,通过在待测PCB上制作探测线圈和探测孔,采用简单的磁场探针和计时设备等,无需复杂的检测装置,便可实现对PCB中介质层厚度的检测,检测方式操作简单,成本低。
Description
技术领域
本发明涉及介质厚度检测技术领域,尤其涉及一种PCB及其介质厚度检测方法。
背景技术
随着印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)产业的发展进入信息时代,要求PCB具有更高、更快的信号传输频率,这对PCB的性能要求,尤其对于阻抗板的要求越来越严格。
目前,影响PCB走线的阻抗的因素主要有铜线的宽度、铜线的厚度、介质层的介电常数、介质层的厚度、焊盘的厚度、地线的路径、走线周边的走线等,其中,PCB中介质层的厚度往往是PCB制作过程中必须严加控制的参数之一。
现有技术中,PCB中介质层厚度的确定方法主要是通过切片分析,并通过金相显微镜测量厚度,但此方法的过程繁琐复杂,测量的过程中可能会损伤PCB中的子单元而导致PCB中子单元报废,甚至整块PCB报废。
发明内容
本发明提供一种PCB及其介质厚度检测方法,以实现对PCB的介质厚度测量,成本低,结构简易,操作方便。
第一方面,本发明提供了一种PCB的介质厚度检测方法,包括:
提供待测PCB;所述待测PCB包括至少两个芯板和位于相邻两个所述芯板膜层之间的介质层;所述待测PCB包括器件设置区和围绕所述器件设置区的周边区;所述器件设置区设置有电子元器件;所述周边区设置有至少一个探测孔;所述芯板包括至少一层导电层;位于所述周边区的所述导电层设置有围绕所述探测孔的探测线圈;
向各所述导电层的所述探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别通过各所述导电层的所述探测孔,并获取与各所述探测线圈对应的所述磁场探针感应到的磁场信号和所述磁场探针的运动时间;其中,所述预设高度为所述磁场探针的初始位置与所述待测PCB的第一侧表面之间的距离;所述第一侧表面为所述待测PCB中最靠近所述磁场探针的初始位置一侧的表面;
根据所述磁场信号、所述预设速度和所述运动时间,确定所述待测PCB中待测介质层的厚度。
可选的,在沿所述待测PCB的厚度方向上,各所述导电层的所述探测线圈互不交叠;
最靠近所述第一表面侧的所述导电层为第一层导电层;位于第i层导电层的所述探测线圈围绕的所述探测孔至少贯穿从所述第一层导电层到所述第i层导电层的各个膜层;i为正整数。
可选的,各所述导电层的所述探测线圈依次串联连接构成串联线路;
向各所述导电层的各所述探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别通过各所述导电层的所述探测孔,并获取与各所述探测线圈对应的所述磁场探针感应到的磁场信号和所述磁场探针的运动时间,包括:
向所述串联线路提供电信号;
控制所述磁场探针移动至所述探测线圈围绕的所述探测孔的正上方;
控制所述磁场探针在该所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间,以作为与该所述探测孔周围的所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间;
控制所述磁场探针移动至下一所述探测线圈围绕的所述探测孔的正上方,并返回执行控制所述磁场探针在该所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间的各步骤,直至获取到与各所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间。
可选的,各所述导电层的所述探测线圈互不连接;
向各所述导电层的各所述探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别通过各所述导电层的所述探测孔,并获取与各所述探测线圈对应的所述磁场探针感应到的磁场信号和所述磁场探针的运动时间,包括:
向所述探测线圈提供电信号,并控制所述磁场探针移动至该所述探测线圈围绕的所述探测孔的正上方;
控制所述磁场探针在该所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间,以作为与该所述探测孔周围的所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间;
向下一所述探测线圈提供电信号,并控制所述磁场探针移动至该下一所述探测线圈围绕的所述探测孔的正上方,返回执行控制所述磁场探针在该所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间的步骤,直至获取到与各所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间。
可选的,在沿所述待测PCB的厚度方向上,各所述导电层的所述探测线圈交叠;各所述探测线圈围绕同一所述探测孔;所述探测孔贯穿所述待测PCB的各个膜层;
向各所述导电层的各所述探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别通过各所述导电层的所述探测孔,并获取与各所述探测线圈对应的所述磁场探针感应到的磁场信号和所述磁场探针的运动时间,包括:
在所述探测线圈接收到电信号时,控制所述磁场探针从所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间,作为接收到所述电信号的所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间;
变更提供电信号的所述探测线圈,并返回执行在所述探测线圈接收到电信号时,控制所述磁场探针从所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间,作为接收到所述电信号的所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间的步骤,直至获取到与各所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间。
可选的,根据所述磁场信号、所述预设速度和所述运动时间,确定所述待测PCB中待测介质层的厚度,包括:
将所述磁场探针感应到与第i层所述导电层中所述探测线圈对应的所述磁场强度等于预设磁场强度时的时间作为与第i层所述导电层中所述探测线圈对应的运动时间ti;
将所述磁场探针感应到与第i+1层所述导电层中所述探测线圈对应的所述磁场强度等于预设磁场强度时的时间作为与第i+1层所述导电层中所述探测线圈对应的运动时间ti+1;
根据所述预设速度、第i层所述导电层中所述探测线圈对应的运动时间ti、以及第i+1层所述导电层中所述探测线圈对应的运动时间ti+1,基于第一计算公式,确定第i层所述导电层与第i+1层所述导电层之间的所述介质层的厚度;第一计算公式为:
d=v*|ti+1-ti|,
其中,d为第i层所述导电层与第i+1层所述导电层之间的所述介质层的厚度,v为所述预设速度。
第二方面,本发明提供了一种PCB,用于执行第一方面所述的PCB的介质厚度检测方法,所述PCB包括至少两个芯板和位于相邻两个所述芯板膜层之间的介质层,所述PCB包括器件设置区和围绕所述器件设置区的周边区,所述芯板包括至少一层导电层;位于所述周边区的所述导电层设置有探测孔和围绕所述探测孔的探测线圈。
可选的,在沿所述PCB的厚度方向上,各所述导电层的所述探测线圈互不交叠;各所述导电层的所述探测线圈依次串联连接构成串联线路;
最靠近所述第一表面侧的所述导电层为第一层导电层;最靠近所述第一表面侧的所述导电层为第一层导电层;位于第i层导电层的所述探测线圈围绕的所述探测孔至少贯穿从所述第一层导电层到所述第i层导电层的各个膜层;i为正整数。
可选的,在沿所述PCB的厚度方向上,各所述导电层的所述探测线圈互不交叠;各所述导电层的所述探测线圈互不连接;
最靠近所述第一表面侧的所述导电层为第一层导电层;最靠近所述第一表面侧的所述导电层为第一层导电层;位于第i层导电层的所述探测线圈围绕的所述探测孔至少贯穿从所述第一层导电层到所述第i层导电层的各个膜层;i为正整数。
可选的,在沿所述PCB的厚度方向上,各所述导电层的所述探测线圈交叠;各所述探测线圈围绕同一所述探测孔;所述探测孔贯穿所述PCB的各个膜层。
本发明的技术方案,通过在待测PCB的各导电层中设置探测线圈,并设置由探测线圈围绕的探测孔,以在向各导电层的探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别通过各导电层的探测孔,并获取与各探测线圈对应的磁场探针感应到的磁场信号和磁场探针的运动时间,以根据磁场信号、预设速度和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。如此,在待测PCB上制作探测线圈和探测孔,通过简单的磁场探针和计时器等,便可实现对PCB中介质层厚度的检测,无需复杂的检测装置,检测方式操作简单,成本低。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种PCB的俯视结构示意图;
图2为沿图1中A-A’的截面的一种PCB的剖面结构示意图;
图3为本发明实施例一提供的另一种PCB的俯视结构示意图;
图4为本发明实施例一提供的又一种PCB的俯视结构示意图;
图5为本发明实施例一提供的再一种PCB的剖面结构示意图;
图6为本发明实施例二提供的一种PCB的介质厚度检测方法的流程图;
图7为本发明实施例二提供的一种PCB的介质厚度检测的侧面结构图;
图8为本发明实施例三提供的一种PCB的介质厚度检测方法的流程图;
图9为本发明实施例四提供的一种PCB的介质厚度检测方法的流程图;
图10为本发明实施例五提供的一种PCB的介质厚度检测方法的流程图;
图11为本发明实施例五提供的一种PCB的介质厚度检测的侧面结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种待测PCB的俯视结构示意图,图2为沿图1中A-A’的截面的一种PCB的剖面结构示意图,结合参考图1和图2,PCB包括至少两个芯板10和位于相邻两个芯板10之间的介质层20,PCB包括器件设置区11和围绕器件设置区11的周边区12,器件设置区11设置有电子元器件(图中未示出),周边区12设置有至少一个探测孔13;芯板10包括至少一层导电层;位于周边区12的导电层设置有围绕探测孔13的探测线圈14。
其中,PCB的器件设置区11设置的电子元器件包括晶体管、二极管、电阻、连线和引脚等,相应的,周边区12包括一些简单的线路等器件。介质层20可以实现PCB中不同芯板10的线路和/或器件之间的相互绝缘,防止两层芯板10之间线路和/或器件错连而导致PCB工作异常等,介质层20的材质可以是环氧树脂等绝缘材料。探测孔13的形状和大小可以根据实际需要进行设计,本实施例中仅以探测孔13的形状为圆形为例进行说明,还可以为正方形等,探测孔13的直径为小于探测线圈14最内侧的线圈直径且大于预设直径的值,其中,预设直径的值小于探测线圈14最内侧的线圈直径,预设直径可以根据实际需要进行设置,此处不做具体限定。示例性的,探测线圈14最内侧直径为2cm,预设直径为1cm。探测线圈14的线圈数量大于或等于1,探测线圈14可以具有平面螺旋结构,即内侧线圈与外侧线圈依次首尾相接,且外侧线圈围绕内侧线圈,在向探测线圈14通入电信号时,探测线圈14可以产生磁场,且越靠近探测线圈14的中心,其磁场信号越强,在形成的磁场信号变化波形图中,波峰值所对应的位置便是探测线圈14的中心。因此使探测线圈14围绕探测孔13时,在探测孔13内可以探测到较强的磁场信号,从而无需破坏PCB原有的结构,即可实现对PCB中介质层的厚度进行检测,结构简单,便于操作。
可以理解的是,PCB的周边区12设置的探测孔13可以是一个,也可以是两个或两个以上,可以根据实际需要进行设定,本发明实施例不做限定。
需要说明的是,芯板10可以包括一层导电层,也可以包括两层或两层以上的导电层,当芯板10包括两层或两层以上的导电层时,每两层导电层之间设置有介质层,示例性的,参考图2,芯板10包括依次设置的导电层103、介质层202和导电层103。在将各芯板10压合后形成PCB,PCB中每两个芯板10膜层也设置有介质层,本发明实施例提供的PCB的介质厚度的检测方法,可以同时检测位于同一芯板的每两层导电层之间的介质层厚度,以及位于两个芯板之间的介质层厚度。
在一可选的实施例中,图3为本发明实施例一提供的另一种PCB的俯视结构示意图,图5为本发明实施例一提供的再一种PCB的剖面结构示意图,参考图3和图5,在沿PCB的厚度方向上,各导电层的探测线圈互不交叠;最靠近第一表面15侧的导电层为第一层导电层;最靠近第一表面15侧的导电层为第一层导电层;位于第i层导电层的探测线圈围绕的探测孔13至少贯穿从第一层导电层到第i层导电层的各个膜层;i为正整数。
具体的,各导电层的探测线圈在沿PCB的厚度方向上互不交叠,可以对各导电孔编号,示例性的,第一导电层101中的探测孔编号为131,第二导电层102中的探测孔编号为132,…,第n导电层10n中的探测孔编号为13n,可以根据探测孔的编号,采用本发明实施例提供的PCB的介质厚度检测方法检测任意两个相邻导电层之间介质层的厚度,检测效率高。位于第i层导电层的探测线圈围绕的探测孔13至少贯穿从第一层导电层到第i层导电层的各个膜层,以便后续探测设备可以探测到第i层导电层中探测线圈产生的磁场信号,进而可以检测PCB中介质层的厚度。
可以理解的是,位于第i层导电层的探测线圈围绕的探测孔可以仅贯穿从第一层导电层到第i层导电层的各个膜层,也可以贯穿PCB中的所有膜层,探测孔的贯穿方式可以根据实际需要进行设置,此处不做具体限定。
可选的,参考图3,各导电层的探测线圈14依次串联连接构成串联线路。如此,在采用本发明实施例提供的PCB的介质厚度检测方法检测任意两个相邻导电层之间介质层的厚度时,可以同时向各探测线圈14通入电信号,使得各层导电层中的探测线圈14通电,并通过各个探测孔,分别探测各个探测线圈14产生的磁场信号,即可实现对相邻两层导电层之间的介质层的厚度进行检测,简化检测流程,提高检测效率。
可选的,参考图4,各导电层的探测线圈14互不连接。如此,在采用本发明实施例提供的PCB的介质厚度检测方法检测待测介质层的厚度时,分别向各导电层中的探测线圈14通电,并分别探测各探测线圈14产生的磁场信号,同样能够实现对介质层后的检测,由于分别向各导电层的探测线圈14通电,因此相当于各探测线圈14并联连接于电源信号,从而能够对应提高各探测线圈14接收电信号的强度,从而使得各探测线圈14均产生较强的磁场信号,便于磁场信号的检测。
在一可选的实施例中,参考图1和图2,在沿PCB的厚度方向上,各导电层的探测线圈交叠,且各探测线圈互不连接;此时,各探测线圈可围绕同一探测孔13;探测孔13贯穿PCB的各个膜层。如此,在制备该PCB时,仅需钻出一个探测孔13即可,简化制备工艺。同时,在检测过程中,可以分别给每个探测线圈通电,且各探测线圈的通电时间不同,且在向其中一探测线圈通电时,可同时检测该探测线圈产生的磁场信号,如此,同样能够实现对不同探测线圈所产生的磁场信号进行检测,从而实现对介质层的厚度的检测。
可以理解的是,本发明实施例提供的PCB,在制备各芯板的电子元器件时,可以同步形成探测线圈和探测孔,以在压合各芯板形成PCB后,无需破坏电路板的结构,即可实现对介质层厚度的检测,以简化检测流程。本发明实施例提供的PCB应用于本发明实施例提供的PCB的介质厚度检测方法中,同时具备本发明实施例提供的PCB的介质厚度检测方法的技术特征和有益效果,具体可以参考下文描述,在此不再赘述。
实施例二
图6为本发明实施例二提供的一种PCB的介质厚度检测方法的流程图,图7为本发明实施例二提供的一种PCB的介质厚度检测的侧面结构图,PCB的介质厚度检测方法适用于检测PCB的介质厚度,该方法可采用本发明实施例提供的PCB执行。如图6所示,PCB的介质厚度检测方法包括:
S101、提供待测PCB。
其中,参考图1和图2,待测PCB包括至少两个芯板10和位于相邻两个芯板10膜层之间的介质层20;待测PCB包括器件设置区11和围绕器件设置区11的周边区12;器件设置区11设置有电子元器件;周边区12设置有至少一个探测孔13;芯板10包括至少一层导电层;位于周边区12的导电层设置有探测孔13和围绕探测孔13的探测线圈。
具体的,提供芯板10,芯板10包括至少一层导电层,导电层中印制有探测线圈14,芯板10制备完成后,再将多个芯板10和多层介质层20按照顺序交叠后放入压机进行压合,之后在周边区12的探测线圈内侧钻出探测孔13,然后经过除胶沉铜和板面电镀等步骤形成待测PCB,以在后续探测时通过PCB的探测孔实现对介质层厚度的检测。
需要说明的是,待测PCB除了探测孔13外,还可以包括导电孔,导电孔与探测线圈的两端电连接,在向探测线圈通电时,可以通过导电孔向探测线圈通电。向探测线圈通电的方式也可为其他,此处不做具体限定。
S102、向各导电层的探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别通过各导电层的探测孔,并获取与各探测线圈对应的磁场探针感应到的磁场信号和磁场探针的运动时间。
其中,参考图7,预设高度H为磁场探针30的初始位置与待测PCB的第一侧表面之间的距离;第一侧表面为待测PCB中最靠近磁场探针30的初始位置一侧的表面。向探测线圈中通入电信号,在探测线圈中产生电流I,根据磁场与电流的计算关系可得探测线圈中心产生的磁场强度B0=μ*I*N/L,其中,μ为磁导率,I为流过探测线圈的电流值,N为探测线圈的圈数值,L为探测线圈的长度。
具体的,预设高度H为一固定的正数值,可以根据实际需要进行设置具体数值,此处不做具体限定,在一示例性的实施例中,预设高度H可以为10cm。预设速度v也为一固定的正数值,可以根据实际需要进行设置具体数值,此处不做具体限定,在一示例性的实施例中,预设速度v可以为2cm/s。磁场探针30可以探测磁场信号,使得向各导电层的探测线圈提供电信号后,磁场探针30由预设高度H,以预设速度v分别匀速通过各导电层的探测孔13时,磁场探针30可以感应到各通电的探测线圈产生的磁场信号,当磁场探针30感应接近磁场强度B0的磁场信号时,记录磁场探针30的运动时间,以便后续根据磁场信号、预设速度和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。
S103、根据磁场信号、预设速度和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。
具体的,当需要检测某一介质层的厚度时,需要根据探针运动至该介质层相邻的两层导电层所感应的两个磁场信号、预设速度和两个运动时间,进而确定该层介质层的厚度。
在一可选的实施例中,根据磁场信号、预设速度和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度,包括:将磁场探针30感应到与第i层导电层中探测线圈对应的磁场强度等于预设磁场强度时的时间作为与第i层导电层中探测线圈对应的运动时间ti;将磁场探针30感应到与第i+1层导电层中探测线圈对应的磁场强度等于预设磁场强度时的时间作为与第i+1层导电层中探测线圈对应的运动时间ti+1;根据预设速度、第i层导电层中探测线圈对应的运动时间ti、以及第i+1层导电层中探测线圈对应的运动时间ti+1,基于第一计算公式,确定第i层导电层与第i+1层导电层之间的介质层的厚度;第一计算公式为:d=v*|ti+1-ti|,
其中,d为第i层导电层与第i+1层导电层之间的介质层的厚度,v为预设速度。预设磁场强度B1可以在检测介质厚度之前通过多次实验获得,也可以根据磁场强度B0以及实际需要进行设置,此处不做具体限定。
示例性的,各层导电层中各探测线圈的圈数相等,预设磁场强度B1为8A/m,当向第i层导电层中的探测线圈提供电流信号I1后,磁场探针30由预设高度H,以预设速度v匀速通过第i层导电层中探测孔13的过程中,将磁场探针30感应到与第i层导电层中探测线圈对应的磁场强度Bi等于预设磁场强度8A/m时的时间作为与第i层导电层中探测线圈对应的运动时间ti;相应的,当向第i+1层导电层中的探测线圈提供电流信号I2后,磁场探针30由预设高度H,以预设速度v匀速通过第i+1层导电层中探测孔13的过程中,将磁场探针30感应到与第i+1层导电层中探测线圈对应的磁场强度Bi+1等于预设磁场强度8A/m时的时间作为与第i+1层导电层中探测线圈对应的运动时间ti+1;由于第i层导电层可能位于第i+1层导电层背离第一表面15的一侧,也可能位于第i+1层导电层靠近第一表面15的一侧,因此,将ti+1-ti的差值取绝对值后再与预设速度v相乘的乘积作为第i层导电层与第i+1层导电层之间介质层的厚度值,提高计算准确度。
可以理解的是,各导电层中的探测线圈的圈数可以相等,此时预设磁场强度一致;各导电层中的探测线圈的圈数也可以不相等,例如,第2层导电层中的探测线圈圈数为2,第3层导电层中的探测线圈圈数为3,…,第n层导电层中的探测线圈圈数为n,此时各导电层对应的预设磁场强度便不同,可以根据实际需要设计各导电层中探测线圈的圈数,此处不做具体限定。
本发明实施例的技术方案,通过在待测PCB的各导电层中设置探测线圈,并设置由探测线圈围绕的探测孔,以在向各导电层的探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别匀速通过各导电层的探测孔,并获取与各探测线圈对应的磁场探针感应到的磁场信号和磁场探针的运动时间,以根据磁场信号、预设速度和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。如此,在待测PCB上制作探测线圈和探测孔,通过简单的磁场探针和计时器等,便可实现对PCB中介质层厚度的检测,无需复杂的检测装置,检测方式操作简单,成本低。
实施例三
图8为本发明实施例三提供的一种PCB的介质厚度检测方法的流程图,该方法对在沿待测PCB的厚度方向上,各导电层的探测线圈互不交叠,且各导电层的探测线圈依次串联连接构成串联线路;最靠近第一表面侧的导电层为第一层导电层;位于第i层导电层的探测线圈围绕的探测孔至少贯穿从第一表面层到第i层导电层的各个膜层的情况进行了说明,其中,i为正整数。如图8所示,该PCB的介质厚度检测方法包括:
S201、提供待测PCB。
S202、向串联线路提供电信号。
具体的,待测PCB中各探测线圈构成的串联线路包括两个通电端子,采用外部电源或其他设备与两个通电端子电连接,以向串联线路通入特定电流的电信号,由于各探测线圈依次串联连接构成串联线路,因此在向串联线路提供电信号后,各探测线圈均处于通电状态,进而产生磁场信号,简化检测流程,提高检测效率。其中,电信号中电流信号的大小可以根据实际需要进行设置,此处不做具体限定,在一示例性的实施例中,电流信号为3A。
S203、控制磁场探针移动至探测线圈围绕的探测孔的正上方。
具体的,参考图7,可以人为控制磁场探针30或通过自动控制设备控制磁场探针30移动至探测线圈围绕的探测孔13的正上方,以便后续磁场探针30可以由该探测孔13的正上方沿竖直方向运动,并通过该探测孔13。
S204、控制磁场探针在该探测孔正上方的预设高度,以预设速度竖直匀速通过该探测孔,并获取磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的磁场信号和磁场探测通过该探测孔的各个位置时的运动时间,以作为与该探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间。
具体的,参考图7,可以通过自动控制设备等控制磁场探针30由该探测孔13正上方的预设高度H,以预设速度v竖直匀速通过该探测孔13。示例性的,以探测孔132为例,围绕探测孔132的探测线圈位于导电层102中,控制磁场探针30由探测孔132正上方的预设高度H,以预设速度v竖直匀速通过该探测孔13的过程中,由于导电层101中未设置围绕探测孔132的探测线圈,因此在磁场探针30经过导电层101时,检测到的磁场信号小于预设磁场强度;同理,位于导电层101和导电层102之间的介质层20是绝缘的不导电材质,因此在磁场探针30经过介质层20时,检测到的磁场信号小于预设磁场强度;由于导电层102中设置有围绕探测孔132的探测线圈,因此在磁场探针30经过导电层102时,检测到的磁场信号强度等于预设磁场强度,获取此时探测到的磁场信号以及磁场探针的运动时间,以作为与探测孔132周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间。
S205、控制磁场探针移动至下一探测线圈围绕的探测孔的正上方,并返回执行S204,直至获取到与各探测线圈对应的磁场信号和运动时间。
具体的,针对其中一个探测孔,可以控制磁场探针在该探测孔正上方的预设高度,以预设速度竖直匀速通过该探测孔,并获取磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的磁场信号和磁场探测通过该探测孔的各个位置时的运动时间,以作为与该探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,在完成上述过程后,采用相同的探测过程获取剩余各探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,以便后续根据各探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。例如在获取到探测孔132中导电层102中探测线圈的磁场信号等于预设磁场强度时获取此时的磁场信号和运动时间,之后可继续将磁场探针移动到探测孔133的正上方,并调整磁场探针在探测孔133正上方的高度为预设高度,然后控制磁场探针以预设速度匀速下落,当探针感应到的磁场信号等于预设磁场强度时获取此时的磁场信号和运动时间;依此过程,可以获取到所有探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,以便后续根据各探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。
S206、根据磁场强度、预设速度和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。
本发明实施例提供的技术方案,通过向串联线路提供电信号,以使各探测线圈同时通电,简化检测流程;再控制磁场探针移动至探测线圈围绕的探测孔的正上方,控制磁场探针在该探测孔正上方的预设高度,以预设速度竖直匀速通过该探测孔,并获取磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的磁场信号和磁场探测通过该探测孔的各个位置时的运动时间,以作为与该探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,并以相同的探测过程获取剩余各探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,以便后续根据各探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度,提高检测效率。
实施例四
图9为本发明实施例四提供的一种PCB的介质厚度检测方法的流程图,该方法对在沿待测PCB的厚度方向上,各导电层的探测线圈互不交叠;最靠近第一表面侧的导电层为第一层导电层;位于第i层导电层的探测线圈围绕的探测孔至少贯穿从第一表面层到第i层导电层的各个膜层;i为正整数;各导电层的探测线圈互不连接的情况进行了说明。如图9所示,PCB的介质厚度检测方法包括:
S301、提供待测PCB。
S302、向探测线圈提供电信号,并控制磁场探针移动至该探测线圈围绕的探测孔的正上方。
具体的,每个探测线圈包括两个通电端子,采用外部电源或其他设备与探测线圈的两个通电端子电连接,以向探测线圈通入特定电流的电信号,由于待测PCB中各探测线圈独立不连通,因此在向探测线圈提供电信号后,探测线圈通电后可以产生较强的磁场信号,便于磁场探针探测磁场信号。其中,电信号中电流的大小可以根据实际需要进行设置,此处不做具体限定,在一示例性的实施例中,电信号为2A。可以人为控制磁场探针或通过自动控制设备控制磁场探针移动至探测线圈围绕的探测孔的正上方,以便后续磁场探针可以由该探测孔的正上方通过该探测孔。
S303、控制磁场探针在该探测孔正上方的预设高度,以预设速度竖直通过该探测孔,并获取磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的磁场信号和磁场探测通过该探测孔的各个位置时的运动时间,以作为与该探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间。
具体的,参考图7,可以通过自动控制设备等控制磁场探针30由该探测孔13正上方的预设高度H,以预设速度v竖直匀速通过该探测孔13。示例性的,以探测孔132为例,围绕探测孔132的探测线圈位于导电层102中,控制磁场探针30由探测孔132正上方的预设高度H,以预设速度v竖直匀速通过该探测孔13的过程中,由于导电层101中未设置围绕探测孔132的探测线圈,因此在磁场探针30经过导电层101时,检测到的磁场信号小于预设磁场强度;同理,位于导电层101和导电层102之间的介质层20是绝缘的不导电材质,因此在磁场探针30经过介质层20时,检测到的磁场信号小于或等于预设磁场强度;由于导电层102中设置有围绕探测孔132的探测线圈,因此在磁场探针30经过导电层102时,检测到的磁场信号强度等于预设磁场强度,获取此时探测到的磁场信号以及磁场探针的运动时间,以作为与探测孔132周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间。
S304、向下一探测线圈提供电信号,并控制磁场探针移动至该下一探测线圈围绕的探测孔的正上方,返回执行S302至S303,直至获取到与各探测线圈对应的磁场信号和运动时间。
具体的,针对其中一个探测孔,可以向围绕该探测孔的探测线圈提供电信号,并控制磁场探针移动至该探测线圈围绕的探测孔的正上方,再控制磁场探针在该探测孔正上方的预设高度,以预设速度竖直匀速通过该探测孔,并获取磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的磁场信号和磁场探测通过该探测孔的各个位置时的运动时间,以作为与该探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,在完成上述过程后,采用相同的探测过程获取剩余各探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,以便后续根据各探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。例如在获取到探测孔132中导电层102中探测线圈的磁场信号等于预设磁场强度时获取此时的磁场信号和运动时间,之后可继续向探测线圈143提供电信号,并将磁场探针移动到探测孔133的正上方,并调整磁场探针在探测孔133正上方的高度为预设高度,然后控制磁场探针以预设速度匀速下落,当探针感应到的磁场信号等于预设磁场强度时获取此时的磁场信号和运动时间;依此过程,可以获取到所有探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,以便后续根据各探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。
S305、根据磁场强度、预设速度和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。
本发明实施例提供的技术方案,通过向探测线圈提供电信号,并控制磁场探针移动至该探测线圈围绕的探测孔的正上方,再控制磁场探针在该探测孔正上方的预设高度,以预设速度竖直匀速通过该探测孔,并获取磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的磁场信号和磁场探测通过该探测孔的各个位置时的运动时间,以作为与该探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,在完成上述过程后,采用相同的探测过程获取剩余各探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,以便后续根据各探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度,提高检测效率。
实施例五
图10为本发明实施例五提供的一种PCB的介质厚度检测方法的流程图,该方法对在沿待测PCB的厚度方向上,各导电层的探测线圈交叠,且各探测线圈互不连接;各探测线圈围绕同一探测孔;探测孔贯穿待测PCB的各个膜层的情况进行了说明。如图10所示,PCB的介质厚度检测方法包括:
S401、提供待测PCB。
S402、在探测线圈接收到电信号时,控制磁场探针从探测孔正上方的预设高度,以预设速度竖直通过该探测孔,并获取磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的磁场信号和磁场探测通过该探测孔的各个位置时的运动时间,作为接收到电信号的探测线圈对应的磁场信号和运动时间。
具体的,参考图11,可以通过自动控制设备等控制磁场探针30由探测孔13正上方的预设高度H,以预设速度v竖直匀速通过探测孔13。示例性的,以导电层103中的探测线圈接收到电信号为例,围绕探测孔13的探测线圈位于导电层103中,控制磁场探针30由探测孔13正上方的预设高度H,以预设速度v竖直匀速通过该探测孔13的过程中,由于位于导电层103靠近第一表面15侧的导电层中未设置围绕探测孔13的探测线圈,以及介质层是绝缘的不导电材质,因此在磁场探针30未经过导电层103时,检测到的磁场信号小于预设磁场强度;由于导电层103中设置有围绕探测孔13的探测线圈,因此在磁场探针30经过导电层103时,检测到的磁场信号等于预设磁场强度,获取此时探测到的磁场信号以及磁场探针的运动时间,以作为导电层103中接收到电信号的探测线圈对应的磁场信号和运动时间。
S403、变更提供电信号的探测线圈,并返回执行S402,直至获取到与各探测线圈对应的磁场信号和运动时间。
具体的,针对其中一层导电层中的探测线圈接收到电信号,控制磁场探针从探测孔正上方的预设高度,以预设速度竖直匀速通过该探测孔,并获取磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的磁场信号和磁场探测通过该探测孔的各个位置时的运动时间,作为接收到电信号的探测线圈对应的磁场信号和运动时间。在完成上述过程后,采用相同的探测过程变更提供电信号的探测线圈,获取位于剩余各导电层中各探测线圈对应的磁场信号和运动时间,以便后续根据各探测线圈对应的磁场信号和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。例如在获取到探测孔13中导电层102中探测线圈的磁场信号等于预设磁场强度时获取此时的磁场信号和运动时间之后,可继续将磁场探针移动到探测孔13的正上方,并向导电层103中的探测线圈143通电,调整磁场探针30在探测孔13正上方的高度为预设高度,然后控制磁场探针30以预设速度匀速下落,当探针感应到的磁场信号等于预设磁场强度时获取此时的磁场信号和运动时间;依此过程,可以获取到所有探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,以便后续根据各探测孔周围的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。
S404、根据磁场强度、预设速度和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度。
本发明实施例提供的技术方案,通过在探测线圈接收到电信号时,控制磁场探针从探测孔正上方的预设高度,以预设速度竖直匀速通过该探测孔,并获取磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的磁场信号和磁场探测通过该探测孔的各个位置时的运动时间,作为接收到电信号的探测线圈对应的磁场信号和运动时间,完成上述过程后,采用相同的探测过程变更提供电信号的探测线圈,获取位于剩余各导电层中各探测线圈对应的磁场信号和运动时间,以便后续根据各探测线圈对应的磁场信号和运动时间,确定待测PCB中待测介质层的厚度,如此,在PCB的导电层中制作探测线圈,探测线圈围绕探测孔,并通过磁场探针通过探测孔,以探测PCB中介质层的厚度的方式,从而无需破坏PCB的器件设置区,就能够实现介质厚度检测,检测方式操作简单,成本低,探测效率高。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种PCB的介质厚度检测方法,其特征在于,包括:
提供待测PCB;所述待测PCB包括至少两个芯板和位于相邻两个所述芯板膜层之间的介质层;所述待测PCB包括器件设置区和围绕所述器件设置区的周边区;所述器件设置区设置有电子元器件;所述周边区设置有至少一个探测孔;所述芯板包括至少一层导电层;位于所述周边区的所述导电层设置有围绕所述探测孔的探测线圈;
向各所述导电层的所述探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别通过各所述导电层的所述探测孔,并获取与各所述探测线圈对应的所述磁场探针感应到的磁场信号和所述磁场探针的运动时间;其中,所述预设高度为所述磁场探针的初始位置与所述待测PCB的第一侧表面之间的距离;所述第一侧表面为所述待测PCB中最靠近所述磁场探针的初始位置一侧的表面;
根据所述磁场信号、所述预设速度和所述运动时间,确定所述待测PCB中待测介质层的厚度。
2.根据权利要求1所述的PCB的介质厚度检测方法,其特征在于,在沿所述待测PCB的厚度方向上,各所述导电层的所述探测线圈互不交叠;
最靠近所述第一表面侧的所述导电层为第一层导电层;位于第i层导电层的所述探测线圈围绕的所述探测孔至少贯穿从所述第一层导电层到所述第i层导电层的各个膜层;i为正整数。
3.根据权利要求2所述的PCB的介质厚度检测方法,其特征在于,各所述导电层的所述探测线圈依次串联连接构成串联线路;
向各所述导电层的各所述探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别通过各所述导电层的所述探测孔,并获取与各所述探测线圈对应的所述磁场探针感应到的磁场信号和所述磁场探针的运动时间,包括:
向所述串联线路提供电信号;
控制所述磁场探针移动至所述探测线圈围绕的所述探测孔的正上方;
控制所述磁场探针在该所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间,以作为与该所述探测孔周围的所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间;
控制所述磁场探针移动至下一所述探测线圈围绕的所述探测孔的正上方,并返回执行控制所述磁场探针在该所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间的步骤,直至获取到与各所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间。
4.根据权利要求2所述的PCB的介质厚度检测方法,其特征在于,各所述导电层的所述探测线圈互不连接;
向各所述导电层的各所述探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别通过各所述导电层的所述探测孔,并获取与各所述探测线圈对应的所述磁场探针感应到的磁场信号和所述磁场探针的运动时间,包括:
向所述探测线圈提供电信号,并控制所述磁场探针移动至该所述探测线圈围绕的所述探测孔的正上方;
控制所述磁场探针在该所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间,以作为与该所述探测孔周围的所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间;
向下一所述探测线圈提供电信号,并控制所述磁场探针移动至该下一所述探测线圈围绕的所述探测孔的正上方,返回执行控制所述磁场探针在该所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间的步骤,直至获取到与各所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间。
5.根据权利要求1所述的PCB的介质厚度检测方法,其特征在于,在沿所述待测PCB的厚度方向上,各所述导电层的所述探测线圈交叠;各所述探测线圈围绕同一所述探测孔;所述探测孔贯穿所述待测PCB的各个膜层;
向各所述导电层的各所述探测线圈提供电信号后,控制磁场探针由预设高度,以预设速度分别通过各所述导电层的所述探测孔,并获取与各所述探测线圈对应的所述磁场探针感应到的磁场信号和所述磁场探针的运动时间,包括:
在所述探测线圈接收到电信号时,控制所述磁场探针从所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间,作为接收到所述电信号的所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间;
变更提供电信号的所述探测线圈,并返回执行在所述探测线圈接收到电信号时,控制所述磁场探针从所述探测孔正上方的所述预设高度,以所述预设速度竖直通过该所述探测孔,并获取所述磁场探针通过该探测孔的各个位置时感应到的所述磁场信号和所述磁场探测通过该探测孔的各个位置时的所述运动时间,作为接收到所述电信号的所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间的步骤,直至获取到与各所述探测线圈对应的所述磁场信号和所述运动时间。
6.根据权利要求1所述的PCB的介质厚度检测方法,其特征在于,根据所述磁场信号、所述预设速度和所述运动时间,确定所述待测PCB中待测介质层的厚度,包括:
将所述磁场探针感应到与第i层所述导电层中所述探测线圈对应的所述磁场强度等于预设磁场强度时的时间作为与第i层所述导电层中所述探测线圈对应的运动时间ti;
将所述磁场探针感应到与第i+1层所述导电层中所述探测线圈对应的所述磁场强度等于预设磁场强度时的时间作为与第i+1层所述导电层中所述探测线圈对应的运动时间ti+1;
根据所述预设速度、第i层所述导电层中所述探测线圈对应的运动时间ti、以及第i+1层所述导电层中所述探测线圈对应的运动时间ti+1,基于第一计算公式,确定第i层所述导电层与第i+1层所述导电层之间的所述介质层的厚度;第一计算公式为:
d=v*|ti+1-ti|,
其中,d为第i层所述导电层与第i+1层所述导电层之间的所述介质层的厚度,v为所述预设速度。
7.一种PCB,用于执行权利要求1-6所述的PCB的介质厚度检测方法,其特征在于,所述PCB包括至少两个芯板和位于相邻两个所述芯板膜层之间的介质层,所述PCB包括器件设置区和围绕所述器件设置区的周边区,所述芯板包括至少一层导电层;位于所述周边区的所述导电层设置有探测孔和围绕所述探测孔的探测线圈。
8.根据权利要求7所述的PCB,其特征在于,在沿所述PCB的厚度方向上,各所述导电层的所述探测线圈互不交叠;各所述导电层的所述探测线圈依次串联连接构成串联线路;
最靠近所述第一表面侧的所述导电层为第一层导电层;最靠近所述第一表面侧的所述导电层为第一层导电层;位于第i层导电层的所述探测线圈围绕的所述探测孔至少贯穿从所述第一层导电层到所述第i层导电层的各个膜层;i为正整数。
9.根据权利要求7所述的PCB,其特征在于,在沿所述PCB的厚度方向上,各所述导电层的所述探测线圈互不交叠;各所述导电层的所述探测线圈互不连接;
最靠近所述第一表面侧的所述导电层为第一层导电层;最靠近所述第一表面侧的所述导电层为第一层导电层;位于第i层导电层的所述探测线圈围绕的所述探测孔至少贯穿从所述第一层导电层到所述第i层导电层的各个膜层;i为正整数。
10.根据权利要求7所述的PCB,其特征在于,在沿所述PCB的厚度方向上,各所述导电层的所述探测线圈交叠;各所述探测线圈围绕同一所述探测孔;所述探测孔贯穿所述PCB的各个膜层。
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CN202310627988.3A Pending CN116659367A (zh) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | 一种pcb及其介质厚度检测方法 |
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CN (1) | CN116659367A (zh) |
-
2023
- 2023-05-30 CN CN202310627988.3A patent/CN116659367A/zh active Pending
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