TWI790153B - 背鑽孔自動光學檢測方法 - Google Patents

Abstract

一種背鑽孔自動光學檢測方法，其步驟包含：定位、偏心檢驗、深度檢驗及傾斜檢驗，本發明係利用雷射光學模組針對至少一板體上的至少一鑽通孔及於該鑽通孔背面的背鑽孔進行檢驗，其優點在於：能夠不破壞板體的情況下完成檢驗，確定二次背鑽加工能有效去除該鑽通孔表面上不必要之鍍銅區域，且檢驗面積大、效率高。

Description

背鑽孔自動光學檢測方法

本發明係有關於一種電路板背鑽孔檢測方法，尤指一種具有偏心、深度及傾斜檢測功能的背鑽孔自動光學檢測方法。

現有的電路板的製造方法在進行背鑽孔作業時，其是以電路板的表面銅面為基準來統一下鑽設定的深度值，其並沒有考量到電路板與電路板之間的板厚差異或板厚均勻性不佳對背鑽孔深度(stub length)的加工精度帶來的影響。因此，當電路板與電路板之間的板厚差異較大或板厚均勻性不佳時，背鑽孔深度的加工精度會隨著背鑽孔的深度越深，其誤差範圍就會越大，同時也可能會產生偏心及傾斜狀況。

習用的背鑽孔檢測方式係以破壞式檢測方式，以隨機抽驗方式對電路板切片破壞再觀察各個背鑽孔是否符合需求，但破壞性檢驗除了費時且只能由特定角度觀測為習用檢測方式的最大缺點，因此仍有改善之必要。

有鑑於此，本發明人乃累積多年相關領域的研究以及實務經驗，特發明出一種背鑽孔自動光學檢測方法，藉以改善上述習知技術的缺失。

本發明一種背鑽孔自動光學檢測方法，其步驟包含：

定位：將至少一板體固定在一檢測設備上，該板體上包括有至少一背鑽孔，該背鑽孔具有一預定深度，該檢測設備包括有至少一雷射光學模組、至少一顯示器及一運算處理模組，該雷射光學模組朝向該背鑽孔，並將該影像通過該顯示器顯示；

偏心檢驗：以該雷射光學模組聚焦在具有背鑽孔的板體表面上，在表面上由該背鑽孔的圓心至該背鑽孔的邊緣形成一第一半徑數據，再由該背鑽孔的圓心至該第一鑽的邊緣(須包括鍍銅的厚度)形成一第二半徑數據，將該第一半徑數據及第二半徑數據傳輸至該運算處理模組並進行一偏心率運算，該偏心率=第一半徑數據/第二半徑數據，當該偏離率等於1時，則該背鑽孔通過偏離檢驗，當該偏離率小於1時則該背鑽孔未通過偏離檢驗；

深度檢驗：該背鑽孔的預定深度上與該鑽通孔之間形成一頸部，該雷射光學模組依據該背鑽孔的預定深度設定該雷射光學模組的焦距，當該頸部影像顯示在該顯示器時，則該背鑽孔的預定深度通過深度檢驗，當該頸部影像未顯示在該顯示器時，則該背鑽孔的預定深度未通過深度檢驗；以及

傾斜檢驗：以該雷射光學模組於板體表面上偵測該背鑽孔的圓心位置形成一第一定位點，再以該雷射光學模組聚焦在該頸部，以該頸部的圓心位置形成一第二定位點，經由該運算處理模組計算該第一定位點與該第二定位點的距離得到一中心偏移值，再以該運算處理模組計算

，得出一偏傾斜角度，當該傾斜角度值小於一預定數值時，則該背鑽孔通過傾斜檢驗，當該傾斜角度大於一預定數值時，則該背鑽孔未通過傾斜檢驗。

請參閱第一圖，本發明之背鑽孔自動光學檢測方法，其步驟包含：定位A、偏心檢驗B、深度檢驗C及傾斜檢驗D。

請參照第一圖、第二圖及第六圖，定位A：將至少一板體10固定在一檢測設備(圖中未示)上，該板體10上包括有至少一鑽通孔11，該鑽通孔11更經過至少一次背鑽加工，使該鑽通孔11的一端擴大形成一背鑽孔12，該背鑽孔12具有一預定深度12d，該檢測設備包括有至少一雷射光學模組(圖中未示)、至少一顯示器(圖中未示)及一運算處理模組(圖中未示)，該雷射光學模組朝向並對焦在該背鑽孔12，並將該鑽通孔11及該背鑽孔12的影像通過該顯示器顯示。

該板體10為印刷電路板(PCB)，該板體10上包括有複數鍍銅區域，各該鍍銅區域的鍍銅具有一預定厚度，該背鑽加工時去除該鑽通孔11表面上不必要之鍍銅區域。

請參照第一圖、第三圖及第四圖，偏心檢驗B：以該雷射光學模組分別聚焦在具有該鑽通孔11及該背鑽孔12的板體10表面上，由該背鑽孔12的圓心121至該背鑽孔12的邊緣形成一第一半徑數據122，由該背鑽孔12的圓心121至該鑽通孔11的邊緣，形成一第二半徑數據111，將該第一半徑數據122及第二半徑數據111傳輸至該運算處理模組並進行一偏心率(shift ratio)運算，該偏離率=第一半徑數據/第二半徑數據，當該偏離率等於1時，則該背鑽孔12通過偏心檢驗B，當該偏心率小於1時則該背鑽孔12未通過偏心檢驗B。

其中該第二半徑數111據包含該鑽通孔11邊緣的鍍銅的預定厚度。

請參照第一圖、第五圖及第六圖，深度檢驗C：該背鑽孔12與該鑽通孔11之間形成一頸部20，該雷射光學模組依據該背鑽孔12的預定深度12d設定該雷射光學模組的焦距F，當該背鑽孔12的頸部20影像顯示在該顯示器時，則該背鑽孔12的預定深度12d通過深度檢驗，請參照第五圖，當該背鑽孔12的頸部20影像未顯示在該顯示器時(背鑽孔12以虛線描繪示意)，則該背鑽孔12的預定深度12d未通過深度檢驗，換言之，由於焦距F的位置無法正確對應在頸部20，因此無法成像。

請參照第七圖及第八圖，傾斜檢驗D：以該雷射光學模組偵測該背鑽孔12的圓心位置形成一第一定位點123，再以該雷射光學模組聚焦在該頸部20，以該頸部20的圓心位置形成一第二定位點124，經由該運算處理模組計算該第一定位點123與該第二定位點124的距離得到一中心偏移值D1，再以該運算處理模組計算，其公式為：

，得出一傾斜角度值D11，請參照第九圖及第十圖，當該傾斜角度值D11小於一預定數值時，則該背鑽孔12通過傾斜檢驗，請參照第十一圖，當該傾斜角度值D11大於一預定數值時，則該背鑽孔12未通過傾斜檢驗。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能用以限定本發明可實施之範圍，凡習於本業之人士所明顯可作的變化與修飾，皆應視為不悖離本發明之實質內容。

A:定位

B:偏心檢驗

C:深度檢驗

D:傾斜檢驗

D1:中心偏移值

D11:傾斜角度值

F:焦距

10:板體

11:鑽通孔

111:第二半徑數據

12:背鑽孔

12d:預定深度

121:圓心

122:第一半徑數據

123:第一定位點

124:第二定位點

20:頸部

第一圖為本發明之步驟方塊圖。 第二圖為本發明之偏心檢驗俯視圖。 第三圖為本發明之鑽通孔及背鑽孔偏心檢驗示意圖。 第四圖為本發明之通過及未通過偏心檢驗示意圖。 第五圖為本發明之深度檢驗俯視圖。 第六圖為本發明之板體剖面圖。 第七圖為本發明之傾斜檢驗俯視圖。 第八圖為本發明之鑽通孔及背鑽孔傾斜檢驗示意圖。 第九圖為本發明之通過傾斜檢驗示意圖。 第十圖為本發明之通過傾斜檢驗示意圖。 第十一圖為本發明之未通過傾斜檢驗示意圖。

無

A:定位

B:偏心檢驗

C:深度檢驗

D:傾斜檢驗

Claims (3)

1. 一種背鑽孔自動光學檢測方法，其步驟包含：定位：將至少一板體固定在一檢測設備上，該板體的上包括有至少一貫穿該板體的鑽通孔，該鑽通孔經過至少一次背鑽加工，使該鑽通孔的一端形成一背鑽孔，該背鑽孔具有一預定深度，該檢測設備包括有至少一雷射光學模組、至少一顯示器及一運算處理模組，該雷射光學模組朝向並對焦在該背鑽孔，並將該鑽通孔及該背鑽孔的影像通過該顯示器顯示；偏心檢驗：以該雷射光學模組分別聚焦在具有該背鑽孔及該鑽通孔的板體表面上，由該背鑽孔的圓心至該背鑽孔的邊緣形成一第一半徑數據，由該背鑽孔的圓心至該鑽通孔的邊緣，包括鍍銅厚度，形成一第二半徑數據，將該第一半徑數據及第二半徑數據傳輸至該運算處理模組並進行一偏心率運算，該偏心率=第一半徑數據第二半徑數據，當該偏心率等於1時，則該背鑽孔通過偏心檢驗，當該偏心率小於1時則該背鑽孔未通過偏心檢驗；深度檢驗：該背鑽孔與該鑽通孔之間形成一頸部，該雷射光學模組依據該背鑽孔的預定深度設定該雷射光學模組的焦距，並對焦在該頸部，當該頸部影像顯示在該顯示器時，則該背鑽孔的預定深度通過深度檢驗，當該頸部影像未顯示在該顯示器時，則該背鑽孔的預定深度未通過深度檢驗；以及傾斜檢驗：以該雷射光學模組偵測該背鑽孔的圓心位置形成一第一定位點，再以該雷射光學模組聚焦在該頸部，以該頸部的圓心位置形成一第二定位點，經由該運算處理模組計算該第一定位點與該第二定位點的距離得到一中心偏移值，再以該運算處理模組計算tan^-1(中心偏移值/背鑽孔的預定深度)，得 出一傾斜角度值，當該傾斜角值小於一預定數值時，則該背鑽孔通過傾斜檢驗，當該傾斜角值大於一預定數值時，則該背鑽孔未通過傾斜檢驗。
2. 如請求項1所述之背鑽孔自動光學檢測方法，其中該板體為印刷電路板，該板體上包括有複數鍍銅區域，各該鍍銅區域的鍍銅具有一預定厚度，各該背鑽加工時去除該鑽通孔表面上之鍍銅區域。
3. 如請求項2所述之背鑽孔自動光學檢測方法，其中該第二半徑數據包含該鑽通孔邊緣的鍍銅的預定厚度。

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