CN101201371B - 印刷电路检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种印刷电路检测装置包括：物体感应单元，用于感测是否有印刷电路放入；影像摄取单元，用于在有印刷电路放入时，摄取印刷电路的影像资料；影像分析单元，用于分析影像资料，判断印刷电路是否符合要求；显示单元，用于显示印刷电路是否符合要求的检测结果。利用上述印刷电路检测装置，通过电磁波感应避免不必要的检测步骤，通过电子光学摄取和计算机处理，可准确快速的得出待测印刷电路是否符合要求的结果，缩短了印刷电路的检测时间。本发明还提供一种印刷电路检测方法。

Description

印刷电路检测装置和方法

技术领域

本发明涉及一种印刷电路检测装置和方法，特别涉及一种自动化的印刷电路检测装置和方法。

背景技术

金手指(Connecting Finger)是印刷电路板上与插槽接触的部件，如内存条上与内存插槽的连接部件，显卡上与显卡插槽的连接部件等，信号通常是通过金手指进行传送的。金手指通常为金黄色的导电触片，因其表面镀金且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指”。如图1所示，印刷电路板10的接触部件为一字排列着的多个金手指20。金手指20是在覆铜板上通过电镀或化学镀等工艺再覆上一层黄金，黄金的抗氧化性极强，而且传导性也很强。但因为黄金昂贵的价格，目前较多的内存都采用镀锡来代替，从上个世纪90年代开始锡材料就开始普及，但仍然延用金手指的名称。目前内存和显卡等设备的金手指大多采用锡材料，只有部分高性能服务器/工作站的配件接触点才会继续采用镀金的做法，价格相对较高。

电子厂商在对电子产品进行检测时，如检测电脑主板，都需要用到多种检测卡，如网卡、显卡，声卡等带金手指的检测卡，这些检测卡在检测过程中需要不停的进行插拔动作，如此频繁的插拔必然造成检测卡上金手指的磨损和其他物理损坏。如图2所示，多次插拔后的金手指20出现了明显的磨损部分202、断路部分204、间距缺损206、线宽缺损208、针孔210以及短路212等不良状况，这些不良在实际电路板上有些是十分细微的

检测卡的金手指出现上述不良状况后就可能导致数据传输的不稳定或者无法传输  当检测电脑主板显示异常时，检测人员就不知通是电脑主板有问题还是检测卡的金手指有问题。通常的做法是依靠人眼加放大镜来检测检测卡上金手指的磨损状况，检测速度慢，错误率高。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种自动化的印刷电路检测装置。

还有必要提供一种自动化的印刷电路检测方法。

一种印刷电路检测装置包括：物体感应单元，用于感测是否有印刷电路放入；影像摄取单元，用于在有印刷电路放入时，摄取所述印刷电路的影像资料；影像分析单元，用于分析所述影像资料，判断所述印刷电路是否符合要求；显示单元，用于显示所述印刷电路是否符合要求的检测结果。

一种印刷电路检测方法，包括如下步骤：

发射电磁波，以感测是否有待测印刷电路放入；

检测所述印刷电路对所述电磁波频率的影响，产生差频信号；

根据所述差频信号的大小判断是否有印刷电路放入；

当检测到有印刷电路放入时，扫描所述印刷电路，得到印刷电路影像资料；

将所述印刷电路影像资料与预设的标准印刷电路影像资料比对分析，得出差别信息；

根据所述差别信息确定所述印刷电路是否符合要求；

显示所述印刷电路是否符合要求的检测结果。

上述印刷电路检测装置和方法，通过电磁波感应是否有待测印刷电路放入，以避免不必要的检测步骤；通过电子光学摄取印刷电路图像资料并且通过计算机对数据进行处理，可准确快速的得出待测印刷电路是否符合要求的结果，缩短了印刷电路的检测时间。

附图说明

图1为印刷电路板上的金手指示意图。

图2为磨损后电路板上的金手指示意图。

图3为较佳实施例的印刷电路检测装置简要模块图。

图4为较佳实施例的印刷电路检测装置详细模块图。

图5为较佳实施例的印刷电路检测方法步骤流程图。

具体实施方式

请参阅图3，印刷电路检测装置25包括物体感应单元30、影像摄取单元40、影像分析单元50和显示单元60。

物体感应单元30用于感测是否有待测物体放入，感测到有待测物体后发送执行信号给影像摄取单元40，通知其开始工作；若未感测到待测物体，则发出提示信息给显示单元60进行显示。

影像摄取单元40用于摄取待测物体的金手指表面，产生影像资料，如采用电荷耦合元件(CCD)或光电倍增管(PMT)等光感元件。

影像分析单元50用于分析影像摄取单元40摄取的金手指影像资料，判断待测物体的金手指是否符合要求。

显示单元60用于显示检测结果，包括提示信息和待测物体的金手指是否符合要求等信息的显示。

请参阅图4，其为印刷电路检测装置25详细框图。物体感应单元30包括：电磁波发射模块302、检测模块304、差频放大模块306和阈值比较模块308。电磁波发射模块302用于发出某一频率的电磁波，由于金属在电磁波的环境下会产生自感，使部分电磁波的频率发生偏移，待测物体上的铜箔以及金手指都会影响到电磁波的频率变化。检测模块304用于检测电磁波频率的变化，并与电磁波发射模块302发出的电磁波比较，产生差频信号。差频放大模块306用于将产生的差频信号放大。因为待测物体对电磁波的干扰通常都比较微弱，若要对该差频信号进行分析处理，有必要对该差频信号进行放大。阈值比较模块308用于将放大后的差频信号与预设的阈值进行比较，以判断是否有待测物体存在。由于在实际的电磁波发射和检测过程中，存在着即使没有待测物体的干扰也存在一定误差的可能性，因此本实施例的阈值最好不设为零，当差频信号大于该阈值时判定为有待测物体的存在，使物体感应单元30对待测物体的感测更为准确。

影像摄取单元40包括：影像扫描模块402、影像处理模块404和暂存模块406。影像扫描模块402用于拍摄待测物体的金手指影像资料，即将光电感应元件(CCD或PMT)输出的有关印刷电路板的电信号转换成计算机可识别的二进制信号，其包括如下步骤：首先将拍摄到的模拟信号进行模数转换成灰阶数字信号；然后利用印刷电路板基材和金属(金手指)灰阶值不同的特征，形成二维灰阶图像；再利用阈值法，将大于指定阈值的像素转换成黑色像素点(金手指)，等于或小于指定阈值的像素转换成白色像素点，如此便产生了待测物体上金手指的数字影像资料。影像处理模块404用于对待测物体上金手指的数字影像资料进行优化处理，包括边缘强化、资料压缩等，使处理后的影像资料更容易分析处理。暂存模块406用于暂存处理后的影像资料，以供后续的比对分析使用。

影像分析单元50包括：存储模块502、影像比较模块504和判定模块506。存储模块502用于存储标准金手指影像资料，可通过拍摄未使用过的印刷电路板的金手指得到。影像比较模块504用于将暂存模块406中的待测物体的金手指影像资料和存储模块502标准金手指影像资料比对分析，得出差别信息。可以采用的分析方法包括：图形位置搜索法，多根射线沿着垂直、水平和对角线，从图像的中心向外计算，在影像图中找出主要特征并将其分离开来，然后对这些特征进行测量，包括形状、尺寸、角度和坐标等信息；数学形态学分析法，利用具有一定形态的结构元素去量度和提取图像中对应图像，以达到对图像分析和识别的目的。以下以数学形态学的方法说明实施例对金手指影像资料的分析：

1.灰度图象的腐蚀，用结构元素在金手指影像中滑动，取结构元素覆盖范围内的最小像素值作为该范围中心点的像素值。

2.灰度图象的膨胀，用结构元素在金手指影像中滑动，取结构元素覆盖范围内的最大像素值作为该范围中心点的像素值。

3.开运算，对图象先腐蚀再膨胀，就叫开运算。作用：消除金手指影像中的细小对象；在金手指影像的细小粘连处分离对象；在不改变形状的前提下，平滑金手指影像的边缘。

判定模块506用于根据影像比较模块504得出的差别信息，确定该待测物体是否符合要求。判定方法也可以是预先设定一系列的阈值，以确定金手指上缺损或磨损的程度是否会导致数据传输问题。

显示单元60包括：结果输出模块602和错误提示模块604。结果输出模块602用于显示该待测物体的金手指是否符合要求的信息及不符合要求的原因及位置。错误提示模块604用于显示提示信息，如物体感应单元30感测到没有待测物体时的“无待测物体”提示。

利用上述印刷电路检测装置25，通过物体感应单元30的电磁波感应是否有待测物体的放入，以避免不必要的检测步骤。通过电子光学摄取对金手指图像资料并且通过计算机对数据进行处理，可准确快速的得出待测物体金手指是否符合要求的结果，缩短了金手指检测时间。

请参阅图5，基于上述印刷电路检测装置25的印刷电路检测方法包括如下步骤：

步骤S701，发射电磁波，由于金属在电磁波的环境下会产生自感，使部分电磁波的频率发生偏移，待测物体上的铜箔以及金手指都会影响到电磁波的频率变化。

步骤S703，检测所述电磁波的变化，产生差频信号。

步骤S705，对所述差频信号进行放大处理，因为待测物体对电磁波的干扰通常都比较微弱，若要对该差频信号进行分析处理，有必要对该差频信号进行放大。

步骤S707，判断放大后的差频信号是否超过预设的阈值，以确定是否有待测物体的放入，若没有，进至步骤S709，若有，进至步骤S711。

步骤S709，发出错误提示信息，如“无待测物体，请放入”信息的显示，然后流程结束。

步骤S711，扫描待测物体金手指的影像资料，即将光电感应元件(CCD或PMT)输出的有关印刷电路板的电信号转换成计算机可识别的二进制信号。

步骤S713，对扫描得到的金手指影像资料进行优化处理，如边缘强化、资料压缩等，使处理后的影像资料更容易分析处理。

步骤S715，将处理后的金手指影像资料暂存。

步骤S717，将暂存的金手指影像资料与存储器中标准金手指影像资料比对分析，得出差别信息。所述标准金手指影像资料可通过拍摄未使用过的印刷电路板的金手指得到。

步骤S719，根据所述差别信息确定该待测物体的金手指是否符合要求。判定方法也可以是预先设定一系列的阈值，以确定金手指上缺损或磨损的程度是否会导致数据传输问题。

步骤S721，显示该待测物体的金手指是否符合要求的信息及不符合要求的原因及位置，然后流程结束。

利用上述印刷电路检测方法，通过电磁波感应是否有待测物体的放入，以避免不必要的检测步骤。通过电子光学摄取对金手指图像资料并且通过计算机对数据进行处理，可准确快速的得出待测物体金手指是否符合要求的结果，缩短了金手指检测时间。

综上所述，上述仅以印刷电路板上的金手指检测作为实施例进行了说明，很明显，本发明的印刷电路装置和方法可以适用于印刷电路板上其他部件的检测。

Claims (9)

1.一种印刷电路检测装置，其特征在于：所述印刷电路检测装置包括物体感应单元、影像摄取单元、影像分析单元以及显示单元，该物体感应单元还包括电磁波发射模块、检测模块以及阈值比较模块；

其中，该电磁波发射模块用于发出电磁波；

该检测模块用于检测所述印刷电路对所述电磁波频率的影响，产生差频信号；

该阈值比较模块用于将所述差频信号与预设的阈值进行比较，判断是否有印刷电路放入；

该影像摄取单元用于在有印刷电路放入时，摄取所述印刷电路的影像资料；

该影像分析单元用于分析所述影像资料，判断所述印刷电路是否符合要求；

该显示单元用于显示所述印刷电路是否符合要求的检测结果。

2.如权利要求1所述的印刷电路检测装置，其特征在于：所述物体感应单元进一步包括差频放大模块，用于将所述差频信号放大，所述阈值比较模块将所述放大后的差频信号与预设的阈值进行比较，判断是否有印刷电路放入。

3.如权利要求2所述的印刷电路检测装置，其特征在于：所述影像摄取单元包括：影像扫描模块、影像处理模块和暂存模块，所述影像扫描模块用于拍摄所述印刷电路影像资料；所述影像处理模块用于对所述印刷电路影像资料进行优化处理；所述暂存模块用于暂存处理后的印刷电路影像资料。

4.如权利要求1所述的印刷电路检测装置，其特征在于：所述影像分析单元包括：存储模块、影像比较模块和判定模块，所述存储模块用于存储标准印刷电路影像资料；所述影像比较模块用于将所述摄取的印刷电路影像资料和所述标准印刷电路影像资料比对分析，得出差别信息；所述判定模块用于根据所述差别信息确定所述印刷电路是否符合要求。

5.如权利要求1所述的印刷电路检测装置，其特征在于：所述显示单元包括：结果输出模块和错误提示模块，所述结果输出模块用于显示所述印刷电路检测结果信息；所述错误提示模块用于显示提示信息，包括在检测到无印刷电路存在时的错误提示。

6.一种印刷电路检测方法，包括如下步骤：

发射电磁波，以感测是否有待测印刷电路放入；

检测所述印刷电路对所述电磁波频率的影响，产生差频信号；

根据所述差频信号的大小判断是否有印刷电路放入；

当检测到有印刷电路放入时，扫描所述印刷电路，得到印刷电路影像资料；

将所述印刷电路影像资料与预设的标准印刷电路影像资料比对分析，得出差别信息；

根据所述差别信息确定所述印刷电路是否符合要求；

显示所述印刷电路是否符合要求的检测结果。

7.如权利要求6所述的印刷电路检测方法，其特征在于：所述根据所述差频信号的大小判断是否有印刷电路放入的步骤是通过判断所述差频信号是否超过预设的阈值来实现的。

8.如权利要求6所述的印刷电路检测方法，其特征在于：所述产生差频信号后还包括对所述差频信号进行放大处理的步骤，并根据判断所述放大后的差频信号是否超过预设的阈值，来确定是否有印刷电路放入。

9.如权利要求6所述的印刷电路检测方法，其特征在于：所述扫描得到所述印刷电路影像资料后还包括对所述扫描得到的印刷电路影像资料进行优化处理并暂存的步骤。

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