CN210572033U - 检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种检测装置，所述装置包括：发光元件，设置在待检测电路板具有背钻孔的一侧，用于发出光线并照射到待检测电路板背钻孔底端的指定区域；图像感测元件，设置在待检测电路板具有背钻孔的一侧，用于接收从所述待检测电路板背钻孔底端的指定区域反射回的光线以产生待检测图像；其中，所述图像感测元件设置于所述发光元件的四周且沿所述发光元件的轮廓均匀分布。

Description

检测装置

技术领域

本实用新型涉及电路板背钻检测技术领域，特别是涉及一种检测装置。

背景技术

随着信息化产业的不断推动，数字信号传输的速度越来越快，频率越来越高，传统设计的PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)板已经不能满足这种高频电路的需要。当电路信号的频率增加到一定高度后，PCB中的导通孔PTH(Plating Through Hole，金属化孔)中无用的孔铜部分，其多余的镀铜就相当于天线一样，产生信号辐射对周围的其他信号造成干扰，严重时将影响到线路系统的正常工作，需要将其去除，由此引出一种工艺，用于消除此类问题，即背钻工艺。

背钻工艺是PCB产品生产的工艺之一，广泛用于高速高多层产品、背板产品等高价值PCB产品，直接对PCB产品信号产生影响，因此，背钻偏移这类缺陷会直接影响PCB产品的使用。

实用新型内容

本实用新型主要提供一种检测装置，以对电路板背钻孔进行检测，包括：

发光元件，设置在待检测电路板具有背钻孔的一侧，所述发光元件用于发出光线并照射到待检测电路板背钻孔底端的指定区域；

图像感测元件，设置在待检测电路板具有背钻孔的一侧，用于接收从所述待检测电路板背钻孔底端指定区域反射回的光线以产生待检测图像；

其中，所述图像感测元件设置于所述发光元件的四周且沿所述发光元件的轮廓均匀分布。

本实用新型通过在待检测电路板具有背钻孔的一侧设置发光元件，使所述发光元件发出的光线照射到所述待检测电路板的背钻孔底端的指定区域，再通过设置在待检测电路板具有背钻孔的一侧的图像感测元件接收从所述待检测电路板背钻孔底端的指定区域反射回的光线以产生待检测图像，进而获得背钻孔底端的轮廓图像，根据背钻孔底端的轮廓图像判断背钻孔是否完整，其中，为了能够准确得到所述待检测电路板的背钻孔底端的指定区域的轮廓图像，设置多个图像感测元件，并将多个图像感测元件设置在所述发光元件周边且沿所述发光元件的轮廓均匀分布。以此对电路板背钻孔进行检测。

附图说明

图1a-图1b是本实用新型检测装置第一实施例的结构示意图；

图2a-图2b是本实用新型检测装置第二实施例的结构示意图；

图3a-图3c是本实用新型检测装置获取的背钻孔的金属化孔及非金属化孔的轮廓结构示意图。

具体实施方式

随着信息化产业的不断推动，数字信号传输的速度越来越快，频率越来越高，传统设计的PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)板已经不能满足这种高频电路的需要。当电路信号的频率增加到一定高度后，PCB中的导通孔PTH(Plating Through Hole，金属化孔)中无用的孔铜部分，其多余的镀铜就相当于天线一样，产生信号辐射对周围的其他信号造成干扰，严重时将影响到线路系统的正常工作，需要将其去除，由此引出一种工艺，用于消除此类问题，即背钻工艺。

另一方面，由于切片分析属于破坏性试验，因此只能作为抽样检测，无法全面保证背钻检验效果。

因此，对于背钻检验，行业内仍需要寻求更高效、更具有可行性的无损坏的检验方法。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。

具体地，所述检测装置包括：发光元件，设置在待检测电路板具有背钻孔的一侧，所述发光元件用于发出光线并照射到待检测电路板背钻孔底端的指定区域；图像感测元件，设置在待检测电路板具有背钻孔的一侧，用于接收从所述待检测电路板背钻孔底端的指定区域反射回的光线以产生待检测图像。在本实用新型中，所述图像感测元件的数量不少于2个，且设置于所述发光元件的四周并沿所述发光元件的轮廓均匀分布，每个图像感测元件检测背钻孔底端的指定区域的一部分。为了得到背钻孔底端的指定区域的完整轮廓图像，使相邻的图像感测元件检测的部分区域的边缘重叠或衔接。

其中，所述发光元件为可以产生光线的元件，光线可以是可见光，也可以是红外光、紫外光、X光等肉眼看不到的光线。一种示例性的实施方案是，所述发光元件为LED灯。

其中，所述图像感测元件为可以捕捉光线，并且转化为图像的元件，如CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)、摄像头等。一种示例性的实施方案是，所述图像感测元件为CCD(Charge Coupled Device，即电荷耦合器件)，其是一种特殊半导体器件，上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素，能将光线转换成电信号。CCD是一种用于探测光的硅片，由时钟脉冲电压来产生和控制半导体势阱的变化，实现存储和传递电荷信息的固态电子器件，比传统的底片更能敏感的探测到光的变化。是用电荷量来表示不同状态的动态移位寄存器，由于时钟脉冲电压来产生和控制半导体势阱的变化，实现存储和传递电荷信息的固态电子器件。它是由一组规则排列的金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Siconductor，MOS)电容器件和输入、输出电路组成。传统的固态电子器件中信息的存在方式通常是用电流或电压，而在CCD中，则是用电荷，因此CCD对信息的表达具有更高的灵敏度。固体成像、信息处理和大量存储器是CCD的三大主要用途，各种线阵、面阵传感器已成功用于天文、遥感、传真、摄像等领域。而在本实用新型中主要应用CCD的固体成像、摄像功能。

所述图像感测元件采用粘贴、卡合、或焊接方式固定于所述发光元件周边，需要注意的是，在固定所述图像感测元件时根据所述图像感测元件的数量及所述发光元件的数量来调整所述图像感测元件的光轴的角度，以使所述图像感测元件能够获取不同的待检测电路板的背钻孔的轮廓。

其中，所述图像感侧元件的光轴为所述图像感测元件接收的经由待检测电路板背钻孔底端的指定区域反射回的光线的中心线，所述发光元件的光轴为所述发光元件发出的光线的中心线。

具体地，请参见图1a及图1b，为本实用新型检测装置的第一实施例的结构示意图。在本实施例中，所述的检测装置中的图像感测元件数量为二，分别包括第一图像感测元件1021及第二图像感测元件1022，且分别位于发光元件101的两侧。所述发光元件101发出光线并照射到待检测电路板103的背钻孔104底端的指定区域，以使所述待检测电路板103上的背钻孔104中具有足够的光线。

在本实施例中，所述第一图像感测元件1021及第二图像感测元件1022的光轴y互相平行，且与所述发光元件101的光轴Y也平行，如图1a所示，所述第一及第二图像感测元件1021、1022分别检测所述待检测电路板103中一个背钻孔104底端的指定区域的一部分，具体地，所述第一图像感测元件1021用于接收与所述第一图像感测元件1021位置对应的背钻孔104底端部分区域反射回的光线以产生第一待检测图像，所述第二图像感测元件1022用于接收与所述第二图像感测元件1022位置对应的背钻孔104底端部分区域反射回的光线以产生第二待检测图像。

为了使本实施例中位于所述发光元件101两侧的第一及第二图像感测元件1021、1022检测到完整的背钻孔104底端的指定区域的轮廓，在一实施例中，使所述两个图像感测元件1021、1022的光轴y相交，且与所述发光元件101的光轴Y也相交，形成小于90度的开口向上的角β，如图1b所示。具体地，所述第一图像感测元件1021用于接收与所述第二图像感测元件1022位置对应的待检测电路板103背钻孔104底端部分区域反射回的所述光线以产生第一待检测图像，所述第二图像感测元件1022用于接收与所述第一图像感测元件位置对应的待检测电路板103背钻孔104底端部分区域反射回的所述光线以产生第二待检测图像。在本实施例中，为了确保所述图像感测元件能够得到所述待检测电路板的背钻孔的轮廓图像，使所述图像感测元件的光轴相交于所述待检测电路板103背向所述图像感测元件的一侧。

在本实施例中，由于所述图像感测元件1022及1021获得的都是所述待检测电路板103的背钻孔104底端指定区域的部分轮廓，具体的，将第一待检测图像及第二待检测图像进行叠加，以得到所述背钻孔104是否发生偏移的结果。另外，为了保证处理后的图像为待检测电路板103的背钻孔104底端的指定区域的完整的轮廓图像，所述第一、第二图像感测元件1021、1022在获取的背钻孔104底端的部分区域的边缘重叠或衔接。

背钻的目的是为了去除过金属化孔中多余的铜，以避免对电路板信号传输造成影响，因此判断背钻是否发生偏移，则是判断第一次钻孔的金属化孔与第二次钻孔的非金属化孔是否发生相切或相交，若叠加后的图像组成如图3a所示的图像，所述背钻孔底端的指定区域的金属化孔108与非金属化孔107既不相交也不相切，则说明所述背钻没有发生偏移。但是若叠加后的图像组成如图3b所示的图像，所述背钻孔底端的指定区域的金属化孔108与非金属化孔107相交，导致金属化孔108区域的金属化圆不完整，说明所述背钻发生偏移。若叠加后的图像组成如图3c所示的图像，所述背钻孔底端的指定区域的金属化孔108与非金属化孔107相切，导致非金属化孔107周边的金属没有完全去除，存在金属化圆，说明所述背钻发生偏移。

需要说明的是，本实施例所示的金属化孔与非金属化孔相交或相切并不是唯一检验背钻是否发生偏移的标准，在其他实施例中，若背钻孔的形状、大小不符合标准，也可以作为判断背钻发生偏移的判断标准，具体不做限定。

请参见图2a及图2b，为本实用新型检测装置的第二实施例的结构示意图。本实施例中所述图像感测元件102数量为大于二，且环绕设置于所述发光元件101四周并沿所述发光元件101的轮廓均匀分布。所述发光元件101发出光线并照射到待检测电路板103的背钻孔104底部的指定区域，以使所述待检测电路板103上的背钻孔104中具有足够的光线。

在本实施例中，所述图像感测元件102的光轴y平行于所述发光元件101的光轴Y，如图2a所示，以此获取所述每个图像感测元件与其位置对应的待检测电路板103的背钻孔104底端的指定区域的轮廓(即图像感测元件下方的背钻孔的部分区域)，具体地，为了得到具体地背钻孔图像，所述图像感测元件102的光轴y落在所述背钻孔104内。在获得背钻孔104的底端的指定区域的部分图像后。

在一实施例中，所述图像感测元件102的光轴y偏向于所述发光元件101的光轴Y，以使所有图像感测元件102的光轴y与所述发光元件101的光轴Y相交，形成小于90度的开口向上的角β，如图2b所示。此时，所述每个图像感测元件102获取到的背钻孔底端的指定区域的轮廓的角度都不相同，在本实施例中，为了确保所述图像感测元件能够得到所述待检测电路板的背钻孔的轮廓图像，使所述图像感测元件的光轴y相交于所述待检测电路板背向所述图像感测元件的一侧。

在本实施例中，其合成结果分析方式与第一实施例相同，同样参照图3a-图3c，若金属化孔与非金属化孔相交或相切，则判定背钻孔发生偏移，若所述金属化孔与非金属化孔既不相交也不相切，则判定背钻孔没有发生偏移。

在本实用新型各实施例中，所述检测装置只描述了部分相关结构，其他结构与现有技术中的检测装置结构相同，在此不再赘述。

所述检测装置通过在所述发光元件周围设置图像感测元件，且使所述图像感测元件沿所述发光元件的轮廓均匀分布，所述发光元件发出光线并照射到待检测电路板的背钻孔的底端的指定区域，以使所述图像感测元件获取到所述待检测电路板的背钻孔底端的指定区域的部分轮廓图像，得到完整的轮廓图像，根据轮廓图像显示的金属化孔与非金属化孔的位置关系进行分析得出检测结果。以此对所述电路板的背钻孔是否发生偏移进行检测。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图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他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种检测装置，其特征在于，包括：

发光元件，设置在待检测电路板具有背钻孔的一侧，所述发光元件用于发出光线并照射到待检测电路板背钻孔底端的指定区域；

图像感测元件，设置在待检测电路板具有背钻孔的一侧，用于接收从所述待检测电路板背钻孔底端的指定区域反射回的光线以产生待检测图像；

其中，所述图像感测元件设置于所述发光元件的四周且沿所述发光元件的轮廓均匀分布。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括：

所述图像感测元件的数量不少于2个，其中每个图像感测元件检测背钻孔底端的指定区域中的一部分，且相邻的图像感测元件检测的部分区域的边缘重叠或衔接。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述图像感测元件为2个，且对称分布在所述发光元件两侧。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，包括：

所述图像感测元件的数量大于二，均匀分布于所述发光元件的轮廓四周。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，

所述图像感测元件的光轴平行于所述发光元件的光轴。

6.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，

所述图像感测元件的光轴与所述发光元件的光轴相交。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，各所述图像感测元件的光轴相交于所述待检测电路板背向所述图像感测元件的一侧。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述图像感测元件包括第一图像感测元件及第二图像感测元件，所述第一图像感测元件用于接收与所述第二图像感测元件对应位置的待检测电路板背钻孔底端部分区域反射回的光线以产生第一待检测图像，所述第二图像感测元件用于接收与所述第一图像感测元件对应位置的待检测电路板背钻孔底端部分区域反射回的光线以产生第二待检测图像。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述图像感测元件包括第一图像感测元件及第二图像感测元件，所述第一图像感测元件用于接收与所述第一图像感测元件对应位置的待检测电路板背钻孔底端部分区域反射回的光线以产生第一待检测图像，所述第二图像感测元件用于接收与所述第二图像感测元件对应位置的待检测电路板背钻孔底端部分区域反射回的光线以产生第二待检测图像。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括：

所述发光元件是LED灯，所述图像感测元件是电荷耦合器件，并采用粘贴、卡合、或焊接方式固定于所述发光元件周边。

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