[发明专利]一种PCB钻孔快速检修方法及设备

说明书

本发明公开了一种PCB钻孔快速检修方法及设备，在PCB印刷电路板一侧的边缘位置预设检测区域，并给每一把直径的刀具预留测量孔，通过对边缘一排测量孔的初次检测，实现PCB板通孔合格、不合格的二分类，显著提高了通孔检测效率，减少数据采集和处理量。二次检测中，根据钻孔加工文件中钻孔的位置与加工顺序，利用视觉检测对位点，逆向扫描图像上对应钻孔，实现目标孔的快速查找和定位，通过图像匹配和计算圆直径，精确判断通孔质量，降低了定位复杂度。通过初次分类检测和二次精密检测，系统软件记录和保存所有问题孔的位置。技术人员根据问题孔选用刀具，放置于补刀装置中。启动补刀程序，即可对不合格孔进行钻削修补。

技术领域

本发明涉及PCB印刷电路板功能孔的检测与修补，特别涉及一种PCB钻孔快速检修方法及设备。

背景技术

印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）是电子产品不可缺少的核心支撑件，用于固定和连接电子元件，以形成电气回路，实现某种特定功能。过孔是PCB 上的重要组成元素，通孔贯穿整板，用于安装PCB 或固定电子元器件。PCB经过几十道复杂的工序加工而成，不管单面PCB还是多面PCB，钻孔都是PCB生产工艺中十分重要的工序。如果出现孔径偏差较大、孔壁粗糙、毛刺、孔未穿透、孔化结果不理想等不良状况，都会对后续诸如元器件插装、电气测试等工序造成影响。如果不及早的发现，将会严重影响产品的质量，大大增加企业的生产成本。若PCB成品板组装到仪器设备整机上或者投入市场后才发现故障，由此产生的返修、报废等损失费用，将比正常耗费高出几十甚至上百倍。因此对电路板的钻孔质量进行有效的检测极其重要。

随着电子工业技术的发展，市场对PCB的钻孔质量要求越来越高，孔密度越来越大（每板可高达3～5万个孔），孔径越来越小（小至Φ0.1～0.5 mm）。目前对PCB钻孔的检测手段主要有针规、人工目检、飞针测试以及AOI（自动光学检测）设备等。针规主要用于测量孔的尺寸、间距和深度，其主要缺点是工作量大和效率低。人工目检是指操作人员使用放大镜或显微镜，检查电路板是否合格，容易因疲劳出现漏检，无法对存在的缺陷进行识别，可重复性低。飞针测试是使用若干个能自由移动的、独立控制的探针对PCB进行电气性能的测试，以对短路、断路等质量缺陷进行检测。飞针测试方法操作简单，但耗时比较长，由于探针与焊盘及通孔有物理接触，极有可能损坏电路板。自动光学检测系统（AOI）通常采用工业相机采集PCB图像，将其转化为数字信号，通过计算机软硬件技术对图像数字信号进行处理，得到所需的图像特征值，输出被测物体的尺寸或形位误差等检测结果。系统的优点是精度高、速度快、非接触式的无损检测，极大提高了PCB产品出厂的合格率。随着电路板过孔的孔径越来越小，孔数越来越多，AOI已成为印刷电路板的生产制造过程中必不可少的检测手段。

但是，目前在PCB质量检测中几乎没有专用的测孔机。现有的AOI设备，普遍采用整板检测的方式，即通过扫描采集整块PCB板的图像，并对板上所有的通孔进行识别和计算。其价格昂贵，且检测和处理的冗余数据量大，耗时长。总而言之，目前的PCB钻孔检测，采用全板扫描，然后再对所有孔进行计算检测，计算量大，效率低，而且也容易由于PCB板表面不平整，影响成像，造成检测精度低，计算误差大。

复杂PCB板上不同直径的钻孔有的多达几十个，相应的，钻孔加工时也需要几十把钻削加工的刀具。这些刀具在大量加工后，可能会有磨损甚至断裂。刀具磨损会使得PCB加工出来的通孔孔径变小；刀具断裂则容易产生少孔（漏孔）。因而孔径失真与少孔是PCB钻孔工序中主要出现的缺陷。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种PCB钻孔快速检修方法及设备，实现PCB钻孔的快速检测及修补。实际生产经验表明，如果每一把刀具加工出来的最后一个小孔合格，那么板上其它的同类钻孔一般也是全部合格的，因此我们通过测量每一把刀具最后一个加工出的小孔，就可以判断板上其它同类孔的尺寸是否合格。

本发明采用的技术方案为：一种PCB钻孔快速检修方法，其特征在于，包括如下步骤：