CN219201411U - 一种低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，包括载台、设置于载台上方的图像采集装置和抽气装置，图像采集装置包括相机和若干个上光源；载台包括设有敞口腔体的底座、下光源和用于放置待检测的LTCC多层基板的透明板，透明板设置于底座上并且遮盖敞口腔体，透明板上用于放置LTCC多层基板的区域设有若干通孔，其下方设置有下光源；底座与抽气装置连接，并且抽气装置的入气口与敞口腔体连通，通过抽气装置进行抽气，使得LTCC多层基板吸附于透明板上。通过在待检测的LTCC多层基板上下两侧均设置有光源，本实用新型能够对LTCC多层基板的上表面以及其通孔的上端、内部和下端均进行有效检测。

Description

一种低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备

技术领域

本实用新型涉及低温共烧陶瓷多层基板检测领域，尤其涉及一种低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备。

背景技术

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC)技术是上世纪80年代中期出现的一种新型多层基板工艺技术。该技术采用了独特的材料体系，可与金属导体共烧，进而提高电子器件的性能；同时采用独特的多层共烧工艺，极大地降低了工艺复杂性，从而提升元件的可靠性。目前，LTCC技术已经广泛应用在无线通讯(如5G通讯基站)、半导体、光电子、微机电系统等领域。

近年来，随着无线通讯技术的突飞猛进，5G通讯技术已经成为全球通讯市场的主流，LTCC作为5G通讯必不可少的技术应用。

LTCC作为一种多层基板，其生产制造的工艺流程中离不开光学检测。针对LTCC多层基板的光学检测设备，现有技术普遍采用同一种的光学检测结构：将LTCC多层基板放置在工作平台上，通过上部成像装置来摄取影像。该检测结构对于检测LTCC多层基板的常见缺陷类型具有优势，但不具备采集其通孔内部细微影像的能力。

从工艺上作分析，即便是采用激光对LTCC多层基板进行钻孔，也无法保证其通孔的前端孔径与后端孔径完全保持一致以及孔内质量无瑕疵，所以仅采用上部光源照明获得的影像只能获得LTCC基板上所有前端孔的信息，其通孔内部及后端孔的影像信息由于缺乏有效的光源照明则无法摄取和检测。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，能够对LTCC多层基板的上表面以及LTCC多层基板上的通孔的上端、内部和下端均进行有效检测。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，包括一种低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，其特征在于，包括用于放置待检测的LTCC多层基板的载台、抽气装置和设置于所述载台上方的图像采集装置；

所述载台包括底座、用于放置待检测的LTCC多层基板的透明板、和下光源，所述透明板上用于放置所述LTCC多层基板的区域内设置有若干第一通孔；所述底座上设有敞口腔体，所述透明板设置于所述底座上并且遮盖所述敞口腔体，所述下光源设置于所述敞口腔体内；

所述底座与所述抽气装置连接，并且所述抽气装置的入气口与所述敞口腔体连通；

所述图像采集装置被配置为对待检测的LTCC多层基板进行图形采集，其包括相机和设置于所述相机下方的若干个上光源。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述载台还包括盖板，所述盖板设置于透明板上方；

所述盖板上设置有用于容纳待检测的LTCC多层基板的第二通孔，所述第二通孔的形状与待检测的LTCC多层基板的形状相对应。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述载台还包括设置于所述底座与所述透明板之间的密封圈，所述密封圈被配置为使所述底座与所述透明板密封连接；

所述密封圈的部分设置于一环槽内；所述环槽设置于所述底座上，或者，所述环槽设置于所述透明板上。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述敞口腔体的内壁向内延伸以形成台阶式的托台，所述托台被配置为拖载所述透明板的外边缘。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述透明板的上端设置有若干第一凹槽，所述盖板上对应设置有若干凸起结构，所述凸起结构一一对应嵌置于所述第一凹槽内，所述第一凹槽为盲孔结构；和/或，

所述透明板的上还设置有一第二凹槽，所述第二凹槽为盲孔结构，并且其部分设置于待检测的LTCC多层基板边缘的内侧、部分设置于待检测的LTCC多层基板边缘的外侧，所述盖板上设置有与所述第二凹槽相对应的第三通孔。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，多个所述第一凹槽沿待检测的LTCC多层基板与盖板相抵的两个相邻的外边缘分布设置。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述上光源为线光源，若干个所述上光源的照射光对应于所述相机的拍摄位置汇聚于待检测的LTCC多层基板上；和/或，

多个所述上光源的照射光到达待检测的LTCC多层基板的入射角度相同；和/或，

多个所述上光源均匀分布在与所述相机同轴的虚拟圆周上；和/或

每个所述上光源的光源亮度可调节；和/或，

所述上光源的个数至少为三个。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述图像采集装置还包括遮光帘和光学镜头，所述相机、遮光帘和光学镜头从上到下依次连接；和/或，

所述相机为CCD相机；和/或，

所述透明板为透明玻璃材质制成。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述下光源为背光光强可调节的LED背光板。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述底座上并排设置有至少两个所述敞口腔体，每个所述敞口腔体上方均对应设置有所述透明板和盖板，并且每个所述敞口腔体内部均对应设置有所述下光源；

所述图像采集装置被配置为依次对设置于每个所述透明板上方的待检测的LTCC多层基板进行图形采集。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：

a.本实用新型通过在待检测的LTCC多层基板的上方和下方均设置光源，可以实现对LTCC多层基板的上表面以及LTCC多层基板上的通孔的上端、内部和下端均进行有效拍摄成像，并且所述上光源和下光源的光强可调节，能够满足不同检测需求；

b.在检测过程中，载台具有上料和下料的运动，本实用新型通过将LTCC多层基板、透明板和底座形成的腔体内的空气抽取至外部，使腔体内的气压小于外部气压，使得LTCC多层基板吸附于透明板上，避免LTCC多层基板随着载台的运动而晃动进而影响成像质量，也避免采用常规的按压或夹持方式固定LTCC多层基板而导致其损伤；

c.本实用新型通过设置于透明板上的第二凹槽和设置于盖板第三通孔能够非常方便地取放LTCC多层基板，并且通过透明板上的定位槽配合盖板能够快速对LTCC多层基板进行定位，有效地提高了检测效率和一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型的一个示例性实施例提供的一种低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备原理图；

图2为本实用新型的一个示例性实施例提供的载台的结构的爆炸示意图；

图3为本实用新型的一个示例性实施例提供的载台的结构的立体示意图；

图4为本实用新型的一个示例性实施例提供的载台的结构的剖视示意图；

图5为图4中A处的放大示意图；

图6本实用新型的一个示例性实施例提供的透明板的结构的示意图。

其中，附图标记包括：100-载台，110-底座，111-敞口腔体，120-透明板，121-第一通孔，122-第一凹槽，123-第二凹槽，130-下光源，140-盖板，141-第二通孔，142-凸起结构，143-第三通孔，150-密封圈，200-图像采集装置，210-相机，220-上光源，230-遮光帘，240-光学镜头，300-LTCC多层基板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

参加图1，本实用新型提供了一种低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，包括用于放置待检测的LTCC多层基板300的载台100、设置于所述载台100上方的图像采集装置200和抽气装置。其中，所述载台100内设置有为待检测的LTCC多层基板300的底部提供照明的下光源130，所述图像采集装置200包括为待检测的LTCC多层基板300的上端提供照明的上光源220，通过在待检测的LTCC多层基板300的上方和下方均设置光源，实现对LTCC多层基板的上表面以及LTCC多层基板上的通孔的上端、内部和下端均进行有效拍摄成像，并且所述上光源220和下光源130的光强可调节，能够满足不同检测需求。

以下针对所述图像采集装置200的结构和本质，举一具体实施例来说明。参见图1，所述图像采集装置200包括从上到下依次设置的相机210、遮光帘230、光学镜头240和若干个上光源220，每个所述上光源220的光源亮度均可根据测试需求进行调节，以保证将孔位的信息正确的反馈到所述相机210中。优选地，所述上光源220为线光源，若干个所述上光源220的照射光对应于所述相机210的拍摄位置汇聚于待检测的LTCC多层基板300上；和/或，多个所述上光源220的照射光到达待检测的LTCC多层基板300的入射角度相同；和/或，多个所述上光源220均匀分布在与所述相机210同轴的虚拟圆周上。所述相机210优选采用CCD相机，在本实用新型的一个具体应用中，所述相机210采用E2V 8K相机，所述光学镜头240采用施耐德(Schneider)光学镜头。

以下针对载台100的结构和本质，举一具体实施例来说明。

参考图2、图3和图4，所述载台100包括底座110、用于放置待检测的LTCC多层基板300的透明板120、下光源130和盖板140。其中，所述底座110上设有敞口腔体111，所述透明板120设置于所述底座110上并且遮盖所述敞口腔体111；优选地，所述敞口腔体111的内壁向内延伸以形成台阶式的托台，所述托台被配置为拖载所述透明板120的外边缘。所述下光源130设置于所述敞口腔体111内。优选地，所述下光源130采用背光光强可调节的LED背光板；所述透明板120采用透光性良好的玻璃材质制成，以提高LTCC多层基板上的通孔的内部和下端的成像质量。

进一步地，参见图6，所述透明板120上用于放置待检测的LTCC多层基板300的区域内设置有若干第一通孔121。待检测的LTCC多层基板300放置于所述透明板120上，进而将所述敞口腔体111的上端口封闭，优选地，所述底座110与所述透明板120之间设置有密封圈150，所述密封圈150的部分设置于一环槽内；所述环槽可如图4所示设置于所述底座110上，也可以设置于所述透明板120上，在所述透明板120和待检测的LTCC多层基板300的重力作用下，所述密封圈150处于压紧状态，使得所述底座110与所述透明板120密封连接。

进一步地，所述敞口腔体111与所述抽气装置连接，所述抽气装置被配置为对所述抽敞口腔体111进行抽气，所述抽气装置优选采用真空发生器。具体参见图4，在所述底座110的底部设置有一个与所述敞口腔体111连通的导管，所述导管被配置为与所述真空发生器的入气口连接。在检测过程中，所述载台100具有上料和下料的运动，通过所述抽气装置将LTCC多层基板、透明板120和底座110形成的腔体内的空气抽取至外部，使腔体内的气压小于外部气压，使得LTCC多层基板吸附于透明板上，避免LTCC多层基板随着所述载台100的运动而晃动进而影响成像质量，也避免采用常规的按压或夹持方式固定LTCC多层基板而导致其损伤。

在本实施例中，所述盖板140设置于所述透明板120上，起到对待检测的LTCC多层基板300进行定位的作用，所述盖板140上设置有用于容纳待检测的LTCC多层基板300的第二通孔141，所述第二通孔141的形状与所述LTCC多层基板300的形状相对应。优选地，所述透明板120的上端设置有若干第一凹槽122，所述第一凹槽122为盲孔结构，所述盖板140上对应设置有若干凸起结构142，所述凸起结构142一一对应嵌置于所述第一凹槽122内，并且多个所述第一凹槽122沿待检测的LTCC多层基板300与盖板140相抵的两个相邻的外边缘分布设置。例如，当所述LTCC多层基板300为矩形时，参见图2，所述第二通孔141也对应为矩形结构，参见图2和图6，所述第一凹槽122沿所述第二通孔141所在矩形的相邻两边的内侧分布设置，使得所述盖板140放置于所述透明板120上时，所述凸起结构142与所述第一凹槽122相抵，进而所述盖板140所在矩形的相邻两边被限位，由此实现所述盖板140的水平限位。将所述LTCC多层基板300放置于所述透明板120上，并且使所述LTCC多层基板300的相邻两边与所述盖板140上靠近所述第一凹槽122的相邻两边相抵，进而实现对所述LTCC多层基板300进行定位，确保所有待检测的LTCC多层基板300在所述透明板120上的放置位置一致，以提高检测的一致性和有效性。

在本实用新型的一个实施例中，所述透明板120的上还设置有一第二凹槽123，所述第二凹槽123为盲孔结构，并且其部分设置于待检测的LTCC多层基板300边缘的内侧、部分设置于待检测的LTCC多层基板300边缘的外侧，所述盖板140上设置有与所述第二凹槽123相对应的第三通孔143。通过设置于所述透明板120上的所述第二凹槽123和设置于所述盖板上的所述第三通孔143能够非常方便地取放LTCC多层基板，有效地提高了检测效率。

在本实用新型的另一个实施例中，为提高检测效率，所述底座110上并排设置有至少两个所述敞口腔体111，每个所述敞口腔体111上方均对应设置有所述透明板120和盖板140，并且每个所述敞口腔体111内部均对应设置有所述下光源130；所述图像采集装置200被配置为依次对设置于每个所述透明板120上方的待检测的LTCC多层基板300进行图形采集。例如，参见图1，所述底座100上左右两侧均对应设置有所述透明板120、下光源130和盖板140，优选的，设置所述图像采集装置200整体沿待检测的LTCC多层基板的排列方向往复运动，进而实现对左右两侧的LTCC多层基板扫描检测。

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。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，其特征在于，包括用于放置待检测的LTCC多层基板(300)的载台(100)、抽气装置和设置于所述载台(100)上方的图像采集装置(200)；

所述载台(100)包括底座(110)、用于放置待检测的LTCC多层基板(300)的透明板(120)、和下光源(130)，所述透明板(120)上用于放置所述LTCC多层基板(300)的区域内设置有若干第一通孔(121)；所述底座(110)上设有敞口腔体(111)，所述透明板(120)设置于所述底座(110)上并且遮盖所述敞口腔体(111)，所述下光源(130)设置于所述敞口腔体(111)内；

所述底座(110)与所述抽气装置连接，并且所述抽气装置的入气口与所述敞口腔体(111)连通；

所述图像采集装置(200)被配置为对待检测的LTCC多层基板(300)进行图形采集，其包括相机(210)和设置于所述相机(210)下方的若干个上光源(220)。

2.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，其特征在于，所述载台(100)还包括盖板(140)，所述盖板(140)设置于透明板(120)上方；

所述盖板(140)上设置有用于容纳待检测的LTCC多层基板(300)的第二通孔(141)，所述第二通孔(141)的形状与待检测的LTCC多层基板(300)的形状相对应。

3.根据权利要求1或2所述的低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，其特征在于，所述载台(100)还包括设置于所述底座(110)与所述透明板(120)之间的密封圈(150)，所述密封圈(150)被配置为使所述底座(110)与所述透明板(120)密封连接；

所述密封圈(150)的部分设置于一环槽内；所述环槽设置于所述底座(110)上，或者，所述环槽设置于所述透明板(120)上。

4.根据权利要求1或2所述的低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，其特征在于，所述敞口腔体(111)的内壁向内延伸以形成台阶式的托台，所述托台被配置为拖载所述透明板(120)的外边缘。

5.根据权利要求2所述的低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，其特征在于，所述透明板(120)的上端设置有若干第一凹槽(122)，所述盖板(140)上对应设置有若干凸起结构(142)，所述凸起结构(142)一一对应嵌置于所述第一凹槽(122)内，所述第一凹槽(122)为盲孔结构；和/或，

所述透明板(120)的上还设置有一第二凹槽(123)，所述第二凹槽(123)为盲孔结构，并且其部分设置于待检测的LTCC多层基板(300)边缘的内侧、部分设置于待检测的LTCC多层基板(300)边缘的外侧，所述盖板(140)上设置有与所述第二凹槽(123)相对应的第三通孔(143)。

6.根据权利要求5所述的低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，其特征在于，多个所述第一凹槽(122)沿待检测的LTCC多层基板(300)与盖板(140)相抵的两个相邻的外边缘分布设置。

7.根据权利要求1或2或5或6所述的低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，其特征在于，所述上光源(220)为线光源，若干个所述上光源(220)的照射光对应于所述相机(210)的拍摄位置汇聚于待检测的LTCC多层基板(300)上；和/或，

多个所述上光源(220)的照射光到达待检测的LTCC多层基板(300)的入射角度相同；和/或，

多个所述上光源(220)均匀分布在与所述相机(210)同轴的虚拟圆周上；和/或

每个所述上光源(220)的光源亮度可调节；和/或，

所述上光源(220)的个数至少为三个。

8.根据权利要求1或2或5或6所述的低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，其特征在于，所述图像采集装置(200)还包括遮光帘(230)和光学镜头(240)，所述相机(210)、遮光帘(230)和光学镜头(240)从上到下依次连接；和/或，

所述相机(210)为CCD相机；和/或，

所述透明板(120)为透明玻璃材质制成。

9.根据权利要求1或2或5或6所述的低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，其特征在于，所述下光源(130)为背光光强可调节的LED背光板。

10.根据权利要求2或5或6所述的低温共烧陶瓷多层基板通孔缺陷检测设备，其特征在于，所述底座(110)上并排设置有至少两个所述敞口腔体(111)，每个所述敞口腔体(111)上方均对应设置有所述透明板(120)和盖板(140)，并且每个所述敞口腔体(111)内部均对应设置有所述下光源(130)；

所述图像采集装置(200)被配置为依次对设置于每个所述透明板(120)上方的待检测的LTCC多层基板(300)进行图形采集。

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