Способ контроля качества поверхности цилиндрических отверстий Советский патент 1992 года по МПК G01B11/30 

Изобретение относится к измерительной технике, основанной на оптических законах. Оно может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например радиопромышленности, для контроля качества поверхности цилиндрических 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.

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

0 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

5 пространственный фильтр в виде непрозрачного экрана 3.

Трехмерное изображение 6 внутренней поверхности отверстия будет находиться между плоскостями I и II , являющимися плоскостями резкого изображения I и II сто0 рон платы 4 соответственно.

Изображение 7 в плоскости I и изображение 8 в плоскости II представляют собой изображения поверхности отверстия на плоскости I и II соответственно. Эти изобра5 жения 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 изображе0 ния 7 и 8 и будут являться предметом исследования, поскольку непосредственное наблюдение трехмерного изображения практически невозможно.

О качестве внутренней поверхности от5 верстия, в том числе магаллизированного, можно судить по этому трехмерному изображению. Информация об исследуемой поверхности содержится в световом потоке, формирующем данное трехмерное изобра0 жение.

В частности, интенсивность света будет зависеть отражательной способности внутренней поверхности отверстия, т.е. от качества ее металлизации. Одним из методов

5 получения информации о трехмерном изображении будет анализ его сечений на поверхности фотоприемника (на чертеже не показан), который может быть помещен в плоскостях, перпендикулярных оптической

0 оси.

Фотоприемник, помещаемый в любое сечение трехмерного изображения, собирает весь световой поток, формирующий изображение, и по его току можно судить об

5 общей площади металлизации контролируемой поверхности.

Способ позволяет, в частности, контро- лировать качество металлизации поверхности отверстий диаметром 0,3...2 мм в печатных платах.

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, располо- женного перед контролируемым отверстием, подвергают пространственной фильтрации свет, проходящий через отверстие, с помощью непрозрачного экрана, помещенного в точку изображения точного источника света, и по трехмерному изображению контролируемой поверхности судят о ее качестве.

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