TWI741333B - 印刷電路板之孔位資訊的檢測方法及設備 - Google Patents
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Abstract
一種印刷電路板之孔位資訊的檢測方法及設備。印刷電路板之孔位資訊的檢測方法至少包括下列步驟:提供一影像擷取裝置,以獲得一印刷電路板上之一貫孔的影像,其中貫孔包括一第一孔與一第二孔;影像分析貫孔的影像上的一第一弧形影像,並根據第一弧形影像以獲得一第一圓心位置資訊;影像第一弧形影像內是否還出現一第二弧形影像,並根據第二弧形影像以獲得一第二圓心位置資訊;以及根據第一圓心位置資訊及第二圓心位置資訊以判斷第一孔與第二孔之間的對位。
Description
本發明是有關於印刷電路板,且特別是有關於一種印刷電路板之孔位資訊的檢測方法及設備。
印刷電路板是電子、電腦及通信等產品之不可或缺的零組件之一。為了因應市場上對於產品的需求為輕、薄、短、小、高密度及高可靠性等,印刷電路板逐漸發展為同時具有貫孔、盲孔(blind hole或via)及埋孔(buried hole)。盲孔及埋孔是藉由將內部幾層之佈線板與表面之佈線連接,不須穿透整個板子而浪費其他層佈線板之佈局空間,因此可縮小印刷電路板的整體體積。
即便有了盲孔及埋孔的設置,在印刷電路板的最上側以及最下側兩側的電性連接上,貫孔的成型仍是印刷電路板的製造過程中不可或缺的一環。
現有技術中印刷電路板的貫孔通常是藉由雷射鑽孔技術來進行。雷射鑽孔技術通常是從印刷電路板的上側以及下側分別進行鑽孔,以藉由上、下兩個孔的貫通組合成一貫孔。
然而,這樣的組合孔很可能在鑽孔過程中發生板與雷射相對偏移的情況下,孔位就會無法精準對齊,且當偏移量超過可容許的幅度時,該印刷電路板就必須被判定為無效品或必須重製。
在習知的做法中,孔位是否對齊的檢測是將待測的電路板放置於檢測位置,從待測對路板的一側(例如上面)對待測的電路板的上表面進行照光及影像擷取後,再將待測的電路板翻轉至另一面(下表面)以進行另一面的照光及影像擷取,藉此來分別取得組合孔之第一孔與第二孔的孔位資訊。然而,這樣的檢測程序較為耗時,檢查速度非常緩慢,不利於產品的量產效率。
本發明提供一種縮短檢測程序的印刷電路板之孔位資訊的檢測方法。
本發明提供一種能夠有效提升檢測效果的印刷電路板之孔位資訊的檢測設備。
本發明的一種印刷電路板之孔位資訊的檢測方法,至少包括下列步驟:提供一影像擷取裝置,以獲得一印刷電路板上之一貫孔的影像,其中貫孔包括一第一孔與一第二孔;影像分析貫孔的影像上的一第一弧形影像,並根據第一弧形影像以獲得一第一圓心位置資訊;影像分析第一弧形影像內是否出現一第二弧形影像,並根據第二弧形影像以獲得一第二圓心位置資訊;以及根據第一圓心位置資訊及第二圓心位置資訊,以判斷第一孔與第二
孔之間的對位。
本發明的一種印刷電路板之孔位資訊的檢測設備包括:一載物台,適於將一印刷電路板置於載物台上;一影像擷取裝置,對印刷電路板擷取影像,以獲得印刷電路板之一貫孔的影像;以及一影像處理裝置,與影像擷取裝置電連接,用以處理並分析貫孔的影像,其中貫孔的影像包含一第一弧形影像,且影像處理裝置由第一弧形影像以計算一第一圓心位置資訊,影像處理裝置分析貫孔的第一弧形影像內是否出現一第二弧形影像,並且由第二弧形影像以計算一第二圓心位置資訊,並根據第一圓心位置資訊及第二圓心位置資訊以判斷第一孔與第二孔之間的對位。
基於上述,經由本發明的印刷電路板之孔位資訊的檢測方法及印刷電路板之孔位資訊的檢測設備中,只需要從待測的印刷電路板的一側進行一次性的影像擷取並檢測,便能夠獲知印刷電路板的貫孔中的第一孔及第二孔是否偏移。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
100:檢測設備
110:載物台
120:影像擷取裝置
130:影像處理裝置
135、135’:第一光源
140:第二光源
200:印刷電路板
210:輸送帶
H:貫孔
H1:第一孔
H2:第二孔
A1:第一弧形影像
A2:第二弧形影像
C1:第一圓心位置
C2:第二圓心位置
R1、R2:直徑
Y1:距離
S102、S104、S106、S108、S110:步驟
圖1A為本發明的一種印刷電路板之孔位資訊的檢測設備的示意圖。
圖1B為圖1A的載物台的另一種實施例的示意圖。
圖1C及圖1D為檢測設備中的光源設置在不同位置的示意圖。
圖2為印刷電路板之孔位資訊的檢測方法的流程圖。
圖3為印刷電路板之上、下孔偏移的示意圖。
圖1A為本發明的一種印刷電路板之孔位資訊的檢測設備的示意圖。請參考圖1A,本實施例的印刷電路板之孔位資訊的檢測設備100(以下簡稱為檢測設備100)包括一載物台110、一影像擷取裝置120以及一影像處理裝置130。待測的印刷電路板200適於置於載物台110上以拍攝印刷電路板200之至少一貫孔H的影像。影像處理裝置130與影像擷取裝置120電連接,用以處理並分析影像擷取裝置120所拍攝到的印刷電路板200的貫孔H的影像。
影像擷取裝置120可設置在載物台110的上方或下方。換句話說,包含但不限於,影像擷取裝置120可與待測的印刷電路板200位在載物台110的同一側;或者,影像擷取裝置120可與待測的印刷電路板200位在載物台110的相對兩側。在本實施例中,影像擷取裝置120與待測的印刷電路板200位在載物台110的同一側。
載物台110以及影像擷取裝置120能夠相對移動,以達到影像擷取裝置120擷取印刷電路板200上的貫孔H的影像的目
的。
在本實施例中,載物台110為移動式載物台。換言之,影像擷取裝置120可以固定在某一個位置,而透過載物台110使印刷電路板200於載物台110上相對影像擷取裝置120移動。可使承載在載物台110上方的印刷電路板200被移動至檢測區,方便影像擷取裝置120擷取印刷電路板200的局部或全部的影像。
在如圖1B的實施例中,載物台110也可以是由一對輸送帶210形成的輸送帶裝置,而印刷電路板200放置在輸送帶210上方,透過輸送帶210的運輸,使印刷電路板200被移動至檢測區,之後影像擷取裝置120會對印刷電路板200進行掃描及拍攝,以獲得相關的影像。
而在另一種實施例,也可能是固定載物台110的位置而使影像擷取裝置120相對載物台110移動,其中影像擷取裝置120的移動可以是通過一移載裝置(未繪示)來執行,此移載裝置(未繪示)例如是氣缸與螺桿的組合,或者移載裝置也可以是機械手臂,依照需求選用。
此外,載物台110可以是板狀片材或是環狀片材以承載待測的印刷電路板200,其中載物台110為板狀片材時,該板材可為透明的,而當載物台110為環狀片材時,其中空區域可讓光照射到印刷電路板200。載物台110的形狀可依照需求而改變,以能夠滿足影像擷取裝置120清楚地拍下待測的印刷電路板200的貫孔H為主。
承上述,檢測設備100可更包括光源,其中光源用來照射放置在載物台110上的印刷電路板200,以讓影像擷取裝置120能夠在足夠光亮的環境下拍攝貫孔H,以獲得清楚的貫孔H的影像。
具體而言,在如圖1A的實施例中,第一光源135與影像擷取裝置120設置在印刷電路板200的同一側,其中印刷電路板200位在載物台110以及影像擷取裝置120之間,而第一光源135例如有兩個,位在影像擷取裝置120的左、右兩側。
在如圖1C的實施例中,第一光源135’也可以是以同軸光的方式設置。
在如圖1D的實施例中,光源與影像擷取裝置120分別設置在印刷電路板200的相反側。具體而言,影像擷取裝置120設置位在載物台110的上側,而第二光源140位在載物台110的下側,因此第二光源140從印刷電路板200的下方照光於印刷電路板200。
在另一種實施例中,載物台110也可以直接與光源整合在一起,從印刷電路板200的下方照光於印刷電路板200。
附帶一提,影像擷取裝置120拍攝貫孔H的影像的方式可以是線掃描或區域掃描,依照實際需求選用。
以下將搭配圖1A的檢測設備100說明印刷電路板200之孔位資訊的檢測方法(以下稱為檢測方法)。
圖2為印刷電路板200之孔位資訊的檢測方法的流程
圖。請同時參考圖1A及圖2,首先如步驟S102,將待測的印刷電路板200放置在檢測設備100的載物台110上,其中待測的印刷電路板200具有至少一貫孔H。
接著如步驟S104,使影像擷取裝置120拍攝待測的印刷電路板200之貫孔H的影像,並將貫孔H的影像回傳至影像處理裝置130。
之後如步驟S106,影像處理裝置130對由影像擷取裝置120回傳的影像進行影像分析,首先分析出貫孔H的影像包含一第一弧形影像A1,且影像處理裝置130經由第一弧形影像A1虛擬出包含第一弧形影像A1的第一圓形影像,再由第一圓形影像以計算出第一圓形影像的一第一圓心位置C1,因此獲得第一圓心位置資訊。
繼續如步驟S108,分析貫孔H的影像內是否還出現一第二弧形影像A2。更確切地說,是在第一弧形影像A1內,是否還出現第二弧形影像A2。如圖3示,其中圖3為印刷電路板200之上(第一)、下(第二)孔的位置偏移的示意圖。這是因為,如同背景技術所說明,待測的印刷電路板200的貫孔H是經由雷射鑽孔技術從印刷電路板200的上側以及下側分別進行鑽孔,再藉由上、下兩個孔的貫通組合成貫孔H,因此貫孔H的孔實際上是由位於一側(例如上側)的一第一孔H1以及位於另一側(例如下側)的一第二孔H2而形成。
具體而言,第一孔H1及第二孔H2分別具有一上孔位與
一下孔位,其中第一孔H1的上孔位鄰接印刷電路板200的上表面,而第一孔H1的下孔位鄰接第二孔H2的上孔位,第二孔H2的下孔位鄰接印刷電路板200的下表面。在第一孔H1與第二孔H2完全對準而沒有彼此偏移的狀況下,由於第一孔H1的直徑R1與第二孔H2的直徑R2相同,所以當影像擷取裝置120從待測的印刷電路板200的上方對印刷電路板200進行拍攝時,只會拍攝到第一孔H1的第一弧形影像A1,其中第一弧形影像A1對應於第一孔H1的下孔位影像。
然而,當影像擷取裝置120拍得的影像中,除了第一弧形影像A1之外,在第一弧形影像A1中還有第二弧形影像A2,表示第一孔H1的位置及第二孔H2的位置沒有完全對齊,其中第一弧形影像A1為第一孔H1的孔位影像,而位在第一弧形影像A1中的第二弧形影像A2為第二孔H2的影像,且第二弧形影像A2對應為第二孔H2的下孔位影像,且因此能推知,第一孔H1的位置及第二孔H2的位置發生了偏移。在此狀況下,影像處理裝置130也用相同的方式,經由第二弧形影像A2虛擬出包含第二弧形影像A2的第二圓形影像,並且經由第二圓形影像以計算出一第二圓心位置C2,以獲得第二圓心位置資訊。
接著如步驟S110,影像處理裝置130經由第一圓心位置資訊以及第二圓心位置資訊,以計算出第一孔H1及第二孔H2彼此間的偏移量,判斷第一孔H1及第二孔H2之間是否對位。
上述的偏移量是在二維空間座標中計算出來的偏移量,
且至少在一個維度發生偏移,例如第二圓心位置C2在X方向上相較於第一圓心位置C1偏移了距離X1(未示出)、第二圓心位置C2在Y方向上相較於第一圓心位置C1偏移了距離Y1,或第二圓心位置C2在X方向上相較於第一圓心位置C1偏移了距離X1(未示出)且在Y方向上相較於第一圓心位置C1偏移了距離Y1...等。
從圖3可以看出,第二孔H2的第二圓心位置C2相較於第一孔H1的第一圓心位置C1在X方向上並沒有偏移,但在Y方向上第二孔H2的第二圓心位置C2相較於第一孔H1的第一圓心位置C1偏移了距離Y1。
當偏移量計算出來之後,影像處理裝置130可以將偏移量顯示在顯示螢幕,或是將此資訊回饋至雷射鑽孔機台,以將原本預定的鑽孔數據更新,讓雷射鑽孔機台可以用更新後的數據進行鑽孔,獲得較佳的鑽孔良率。
綜上所述,經由本發明的印刷電路板之孔位資訊的檢測方法及印刷電路板之孔位資訊的檢測設備,只需要從待測的印刷電路板的一側(不論是從正面側或是反面側)進行一次性的掃描檢測,便能夠獲知印刷電路板的貫孔的上、下兩孔是否發生偏移,從而獲得偏移量,並可將此偏移量反饋至雷射鑽孔機台。相較於習知,可以減少檢測程序,將有利於提升產品的量產效率。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍
當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S102、S104、S106、S108、S110:步驟
Claims (17)
- 一種印刷電路板之孔位資訊的檢測方法,包含:提供一影像擷取裝置,以獲得一印刷電路板上之一貫孔的影像,其中該貫孔包括一第一孔與一第二孔;影像分析該貫孔的影像上的一第一弧形影像,並根據該第一弧形影像以獲得一第一圓心位置資訊;影像分析該第一弧形影像內是否出現一第二弧形影像,並根據該第二弧形影像以獲得一第二圓心位置資訊;以及根據該第一圓心位置資訊及該第二圓心位置資訊,以判斷該第一孔與該第二孔之間的對位。
- 如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測方法,其中該第一孔及該第二孔具有一上孔位與一下孔位,該第一弧形影像對應於該第一孔的下孔位影像,且該第二弧形影像對應為該第二孔的下孔位影像。
- 如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測方法,還包括:提供一第一光源以照明該印刷電路板,其中該第一光源與該影像擷取裝置位在該印刷電路板的同一側。
- 如申請專利範圍第1項或第3項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測方法,還包括:提供一第二光源以照明該印刷電路板,其中該第二光源與該影像擷取裝置位在該印刷電路板的相對兩側。
- 如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測方法,其中該影像擷取裝置拍攝該貫孔的影像的方式包括線掃描或區域掃描。
- 如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測方法,其中由該第一弧形影像獲得一第一圓形影像,再由該第一圓形影像獲得該第一圓心位置資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測方法,其中由該第二弧形影像獲得一第二圓形影像,再由該第二圓形影像獲得該第二圓心位置資訊。
- 一種印刷電路板之孔位資訊的檢測設備,包括:一載物台,適於將一印刷電路板置於該載物台上;一影像擷取裝置,對該印刷電路板擷取影像,以獲得該印刷電路板之一貫孔的影像,其中該貫孔包括一第一孔與一第二孔;以及一影像處理裝置,與該影像擷取裝置電連接,用以處理並分析該貫孔的影像,其中該貫孔的影像包含一第一弧形影像,且該影像處理裝置由該第一弧形影像以計算一第一圓心位置資訊,該影像處理裝置分析該貫孔的該第一弧形影像內是否出現一第二弧形影像,並且由該第二弧形影像以計算一第二圓心位置資訊,並根據該第一圓心位置資訊及該第二圓心位置資訊以判斷該第一孔與該第二孔之間的對位。
- 如申請專利範圍第8項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測設備,其中該影像擷取裝置設置於該載物台的上方或下方。
- 如申請專利範圍第8項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測設備,還包括一移載裝置,移動該影像擷取裝置,以對該印刷電路板進行影像擷取。
- 如申請專利範圍第8項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測設備,其中該載物台為一移動式載物台,使該印刷電路板於該移動式載物台上移動。
- 如申請專利範圍第8項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測設備,其中該載物台為一輸送帶裝置,使該印刷電路板於該輸送帶裝置上移動。
- 如申請專利範圍第8項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測設備,更包括一第一光源,其中該第一光源與該影像擷取裝置位在該印刷電路板的同一側。
- 如申請專利範圍第8項或第13項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測設備,更包括一第二光源,其中該第二光源與該影像擷取裝置位在該印刷電路板的相對兩側。
- 如申請專利範圍第8項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測設備,其中該影像擷取裝置包括線掃描影像擷取裝置或區域掃描影像擷取裝置。
- 如申請專利範圍第8項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測設備,其中該影像處理裝置由該第一弧形影像獲得一第一圓形影像,再由該第一圓形影像獲得該第一圓心位置資訊。
- 如申請專利範圍第16項所述的印刷電路板之孔位資訊的檢測設備,其中該影像處理裝置由該第二弧形影像獲得一第二圓形影像,再由該第二圓形影像獲得該第二圓心位置資訊。
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