Способ контроля качества поверхности цилиндрических отверстий

 

Изобретение относится к измерительной технике, основанной на оптических законах . Оно может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например, в радиопромышленности, для контроля качества поверхности цилиндрических отверстий, преимущественно малых диаметров, в частности, в печатных платах. Цель изобретения - обеспечение возможности контроля качества поверхности цилиндрических отверстий диаметров 0,3 мм и более. Проходящий через контролируемое отверстие свет подвергают пространственной фильтрации. Для получения трехмерного изображения внутренней поверхности цилиндрического отверстия оно освещается с помощью точечного источника 1 света, расположенного на оптической оси системы перед отверстием. Позади отверстия помещается линза 2, формирующая изображение . По законам геометрической оптики свет, отраженный точками внутренней поверхности отверстия, собирается в изображении этих точек позади линзы 2, формируя трехмерное изображение всей внутренней поверхности отверстия. Свет точечного источника 1 света, проходящий через отверстие без отражения от его стенок и не участвующий в формировании изображения , задерживается с помощью непрозрачного экрана 3. По трехмерному изображению отверстия на фотоприемнике судят о качестве поверхности отверстия. 1 ил. (Л С N Јь. Јь СЛ СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1(l ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4720010/28 (22) 12.07.89 (46) 30.06.92. Бюл. № 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт радиоаппаратуры (72) С.А,Рогов и Т.С.Дорожкина (53) 531.715.27(088,8) (56) В.В.Сухоруков, Электромагнитный контроль качества покрытий в отверстиях печатных плат. Труды УШ Всесоюзной научно-технической конференции по неразрушающим методам и средствам контроля, Кишинев, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1125470, кл. G 01 В 11/30, 04.02.83. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОВ ЕРХН ОСТИ ЦИЛ И НДРИЧ ЕСКИХ ОТВ ЕР-.

СТИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, основанной на оптических законах. Оно может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например, в радиопромышленности, .для контроля качества поверхности цилиндрических отверстий, преимущественно малых диаметров, в частности, в печатных платах.

Изобретение относится к измеритель ной технике, основанной на оптических законах. Оно может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например радиопромышленности, для контроля качества поверхности цилиндриче„,5U„„1744455 А1

Цель изобретения — обеспечение возможности контроля качества поверхности цилиндрических отверстий диаметров 0,3 мм и более. Проходящий через контролируемое отверстие свет подвергают пространственной фильтрации. Для получения трехмерного изображения внутренней поверхности цилиндрического отверстия оно освещается с помощью точечного источника 1 света, расположенного на оптической оси системы перед отверстием. Позади отверстия помещается линза 2, формирующая изображение. По законам геометрической оптики свет, отраженный точками внутренней поверхности отверстия, собирается в изображении этих точек позади линзы 2, формируя трехмерное изображение всей внутренней поверхности отверстия. Свет точечного источника 1 света, проходящий через отверстие без отражения от его стенок и не участвующий в формировании изображения, задерживается с помощью непрозрачного экрана 3. По трехмерному изображению отверстия на фотоприемнике судят о качестве поверхности отверстия. 1 ил. ских отверстий, преимущественно малых диаметров, в частности в печатных платах, Под качеством поверхности цилиндрических отверстий (отверстий печатных плат) следует понимать наличие или отсутствие неметаллизированных участков на металлизированной поверхности отверстий.

1744455

20

35

Известен токовихревой способ контроля качества поверхности цилиндрических отверстий в печатных платах, основанный на введении в отверстие датчика, представляющего собой микротрансформатор, обмотки которого расположены в плоскостях, параллельных оси отверстия, при этом возбуждаемые токи протекают в направлении образующей отверстия.

Недостатком этого известного способа является ограниченность его использования в виде определенного диаметра контролируемых отверстий, которых не может быть меньше 0,8 мм.

В современной радиотехнике в печатных платах основное количество отверстий имеет диаметр 0,6 мм, а в ближайшем будущем будет 0,4 мм.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ контроля качества поверхности цилиндрических отверстий, заключающийся в том, что освещают контролируемую поверхность световым потоком, формируют с помощью оптической системы изображение контролируемой поверхности на фотоприемнике.

Способ основан на введении в контролируемое отверстие оптического устройства со световодами, фокусирующего луч лазера на контролируемую поверхность отверстия.

Недостатком этого известного способа является ограниченность его применения вследствие того, что оптическая система со световодами должна размещаться в исследуемом отверстии, и следовательно нельзя контролировать отверстия диаметром от 0,3 мм, Целью изобретения является обеспечение возможности контроля качества поверхности цилиндрических отверстий диаметром 0,3 мм и более, Цель достигается тем, что в способе контроля качества поверхности цилиндрических отверстий, заключающемся в том, что освещают контролируемую поверхность световым потоком, формируют с помощью оптической системы изображения контролируемой поверхности на фотоприемнике и по току с фотоприемника судят о качестве поверхности, освещение контролируемой поверхности производят расходящимся световым потоком от точного источника света, расположенного перед контролируемым отверстием, подвергают пространственной фильтрации свет, проходящий через отверстие, с помощью непрозрачного экрана, помещенного в точку изображения точечного источника света, и по трехмерному изображению контролируемой поверхности судят о ее качестве.

На чертеже изображена принципиальная схема, поясняющая способ контроля качества поверхности цилиндрических отверстий. На схеме изображены точечный источник 1 света, линза 2 и непрозрачный экран 3.

Осуществляется описываемый способ следующим образом.

Свет от точечного источника 1 света проходит через отверстие в плате 4 и попадает на линзу 2, которая формирует изображение 5 точечного источника 1 света и трехмерное изображение 6 внутренней поверхности отверстия, причем за изображением 5 точечного источника 1 света ставится пространственный фильтр в виде непрозрачного экрана 3.

Ч рехмерное изображение 6 внутренней поверхности отверстия будет находиться между плоскостями и I!, являющимися плоскостями резкого изображения и ll сторон платы 4 соответственно.

Иэображение 7 в плоскости I и изображение 8 в плоскости ll представляют собой изображения поверхности отверстия на плоскости и II соответственно. Эти изображения имеют вид колец, причем у изображения 7 резким будет внутренний край кольца, а внешний — размытый, а у изображения 8, наоборот, резким будет внешний край кольца и размытым — внутренний. Эти изображения 7 и 8 и будут являться предметом исследования, поскольку непосредственное наблюдение трехмерного изображения практически невозможно.

О качестве внутренней поверхности отверстия, в том числе маталлизированного, можно судить по этому трехмерному изображению. Информация об исследуемой поверхности содержится в световом потоке, формирующем данное трехмерное изображение.

В частности, интенсивность света будет зависеть отражательной способности внутренней поверхности отверстия, т.е. от качества ее металлизации. Одним из методов получения информации о трехмерном изображении будет анализ его сечений на поверхности фотоприемника (на чертеже не показан), который может быть помещен в плоскостях, перпендикулярных оптической оси.

Фотоприемник, помещаемый в любое сечение трехмерного изображения, собирает весь световой поток, формирующий изображение, и по его току можно судить об общей площади металлизации контролируемой поверхности, Способ позволяет, в частности, контролировать качество металлизации поверхно1744455 сти отверстий диаметром 0,3...2 мм в печатных платах.

35

45

Составитель Л.Лобзова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Малец

Редактор Е.Егорова

Заказ 2-186 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Способ контроля качества поверхности цилиндрических отверстий, заключающийся в том, что освещают контролируемую поверхность световым потоком, формируют с помощью оптической системы изображение контролируемой поверхности на фотоприемнике и по току с фотоприемника судят о качестве поверхности, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности контроля качества поверхности цилиндрических отверстий диаметром 0,3 мм и более, освещение контролируемой поверхности производят расходящимся световым потоком от точечного источника света, располо5 женного перед контролируемым отверстием, подвергают пространственной фильтрации свет, проходящий через отверстие, с помощью непрозрачного экрана, помещенного в точку изображения точного

10 источника света, и по трехмерному изображению контролируемой поверхности судят о ее качестве.