本技术涉及pcba,并且更具体地,涉及一种电路板上元器件贴片质量的检测方法及检测装置。
背景技术:
1、表面贴装技术(surface mount technology,smt)是一种用于电子组装的工艺,它涉及将表面贴装元器件安装到印刷电路板(printed circuit board,pcb)的表面上。该技术取代了传统的通孔技术,stm贴片技术不需要将元器件的引脚插入pcb的孔中并通过焊接固定,使得电子产品的组装更加高效、体积更小、重量更轻,同时也提高了电子产品的性能和可靠性。smt生产过程需要严格的质量检测,以确保组装的准确性和可靠性。
2、在smt生产过程中,如何在更加精确的对电路板上元器件贴片质量进行检测,是值得考虑的问题。
技术实现思路
1、本技术提供一种电路板上元器件贴片质量的检测方法及检测装置,旨在通过超声波传感器建立元器件贴片的三维图像,对元器件贴片进行全面检测,更加精准的判断电路板上的元器件贴片是否正常。
2、第一方面,提供了一种电路板上元器件贴片质量的检测方法,应用于印制电路板组件pcba的检测装置,检测装置包括多个超声波传感器,该检测方法包括:控制多个超声波传感器向pcba发送超声波信号;接收超声波信号经过pcba上的目标位置反射后的超声波反射信号;根据超声波反射信号,确定目标位置处的三维信息和/或距离信息,三维信息包括目标位置处元器件贴片的形状信息和位置信息,距离信息为多个超声波传感器与目标位置之间的距离;根据三维信息和/或距离信息,判断目标位置处元器件贴片是否正常。
3、基于上述方案,通过超声波传感器经过pcba上的目标位置反射后的超声波反射信号,得到目标位置的三维信息,根据三维信息对目标位置处元器件贴片进行检测,可以避免现有技术中只能检测到上层组件的质量,检测不到上层组件遮挡的下层组件的问题,因此本技术通过三维信息可以全面准确的判断目标位置处元器件贴片是否正常。
4、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,多个超声波传感器包括第一超声波传感器、第二超声波传感器和第三超声波传感器,第一超声波传感器、第二超声波传感器和第三超声波传感器处于检测装置的不同位置上;根据超声波反射信号,确定目标位置处的三维信息,包括:根据超声波反射信号,确定第一超声波传感器、第二超声波传感器和第三超声波传感器与目标位置的距离,通过三角测量算法,得到目标位置的位置信息;根据超声波反射信号,重建目标位置处元器件贴片以得到形状信息,重建为通过最小二乘算法将超声波反射信号拟合为连续的曲线或曲面,以表征元器件贴片的形状。
5、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,根据三维信息,判断目标位置处元器件贴片是否正常,包括:在三维信息中的形状信息和位置信息与目标三维信息中的目标形状信息和目标位置信息相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片正常;在三维信息中的形状信息和位置信息与目标三维信息中的目标形状信息和目标位置信息不相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片异常。
6、基于上述方案,通过三维信息中的形状信息和位置信息与目标形状信息和目标位置信息相比较判断目标位置处元器件贴片是否正常,更加准确的判断目标位置处元器件贴片是否正常。
7、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,多个超声波传感器包括第一超声波传感器和第二超声波传感器,第一超声波传感器和第二超声波传感器和处于检测装置的斜对角;根据超声波反射信号,确定目标位置处的距离信息,包括:根据超声波反射信号,确定第一超声波传感器与目标位置的第一距离信息以及第二超声波传感器与目标位置的第二距离信息。
8、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,根据距离信息,判断目标位置处元器件贴片是否正常,包括:在第一距离信息和第二距离信息与目标距离信息相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片正常;在第一距离信息和第二距离信息中的至少一个与目标距离信息不相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片异常。
9、基于上述方案,可以直接通过超声波传感器得到的超声波反射信号判断目标位置处元器件贴片是否正常,即通过距离信息进行判断,也可以准确的测量目标位置处元器件贴片是否正常。
10、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,根据三维信息和距离信息,判断目标位置处元器件贴片是否正常,包括:在距离信息中的第一距离信息和第二距离信息中的至少一个与目标距离信息不相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片异常;在第一距离信息和第二距离信息与目标距离信息相同的情况下,再根据三维信息中的形状信息和位置信息与目标三维信息中的目标形状信息和目标位置信息相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片正常;在第一距离信息和第二距离信息与目标距离信息相同的情况下,再根据三维信息中的形状信息和位置信息与目标三维信息中的目标形状信息和目标位置信息不相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片异常。
11、基于上述方案,通过三维信息和距离信息对目标位置处元器件贴片的质量进行判断,可以更加准确、更加全面的测量目标位置处元器件贴片是否正常。
12、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,目标位置处设置有堆叠设置的双层元器件;其中,根据超声波反射信号,确定目标位置处的三维信息和/或距离信息,包括:根据超声波反射信号,确定双层元器件中的上层元器件的三维信息和/或距离信息,以及双层元器件中的下层元器件的三维信息和/或距离信息;根据三维信息和/或距离信息,判断目标位置处元器件贴片是否正常,包括:根据双层元器件中的上层元器件的三维信息和/或距离信息,判断上层元器件是否正常;根据双层元器件中的下层元器件的三维信息和/或距离信息,判断下层元器件是否正常。
13、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,检测装置还包括温度传感器,该方法还包括:控制温度传感器向pcba发送红外信号;接收红外信号经过pcba上的目标位置反射后的红外反射信号;根据红外反射信号,确定目标位置处的温度信息,以确定目标位置处元器件贴片的温度是否正常。
14、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,检测装置还包括湿度传感器,该方法还包括:控制湿度传感器向pcba发送微波信号;接收微波信号经过pcba上的目标位置反射后的微波反射信号;根据第三反射信号,确定目标位置处的湿度信息,以确定目标位置处元器件贴片的湿度是否正常。
15、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,检测装置还包括图像传感器,该方法还包括:当根据三维信息和/或所述距离信息确定目标位置处元器件贴片发生异常,控制传感器对目标位置进行拍照;根据目标位置处的图像,再次判断目标位置处元器件贴片是否正常。
16、基于上述方案,通过超声波传感器判断目标位置处元器件贴片发生异常后,还可以通过图像传感器拍照异常位置,进行进一步的判断,以更加准确的对目标位置处进行判断。
17、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,检测装置还包括温度传感器、湿度传感器以及图像传感器,该方法还包括:当根据所述三维信息和/或所述距离信息确定所述目标位置处元器件贴片发生异常的情况下,控制温度传感器以检测目标位置处的温度信息;控制湿度传感器以检测目标位置处的湿度信息;控制图像传感器以检测目标位置处的图像信息;将三维信息、温度信息、湿度信息以及图像信息进行特征提取和融合得到特征融合数据;通过故障识别算法对特征融合数据进行处理,以确定目标位置处元器件贴片是否正常,其中,故障识别算法为机器学习算法。
18、第二方面,提供一种电路板上元器件贴片质量的检测装置,其特征在于,包括:控制单元,用于控制多个超声波传感器向pcba发送超声波信号;接收单元,用于接收超声波信号经过pcba上的目标位置反射后的超声波反射信号;处理单元,用于根据超声波反射信号,确定目标位置处的三维信息和/或距离信息,三维信息包括目标位置处元器件贴片的形状信息和位置信息,距离信息为多个超声波传感器与目标位置之间的距离;处理单元,还用于根据三维信息和/或距离信息,判断目标位置处元器件贴片是否正常。
19、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,多个超声波传感器包括第一超声波传感器、第二超声波传感器和第三超声波传感器,第一超声波传感器、第二超声波传感器和第三超声波传感器处于检测装置的不同位置上;处理单元,用于根据超声波反射信号,确定第一超声波传感器、第二超声波传感器和第三超声波传感器与目标位置的距离,通过三角测量算法,得到目标位置的位置信息;根据超声波反射信号,重建目标位置处元器件贴片以得到形状信息,重建为通过最小二乘算法将超声波反射信号拟合为连续的曲线或曲面,以表征元器件贴片的形状。
20、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,处理单元用于在三维信息中的形状信息和位置信息与目标三维信息中的目标形状信息和目标位置信息相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片正常;在三维信息中的形状信息和位置信息与目标三维信息中的目标形状信息和目标位置信息不相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片异常。
21、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,多个超声波传感器包括第一超声波传感器和第二超声波传感器,第一超声波传感器和第二超声波传感器和处于检测装置的斜对角;处理单元用于根据超声波反射信号,确定第一超声波传感器与目标位置的第一距离信息以及第二超声波传感器与目标位置的第二距离信息。
22、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,处理单元用于在第一距离信息和第二距离信息与目标距离信息相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片正常;在第一距离信息和第二距离信息中的至少一个与目标距离信息不相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片异常。
23、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,处理单元用于在距离信息中的第一距离信息和第二距离信息中的至少一个与目标距离信息不相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片异常;在第一距离信息和第二距离信息与目标距离信息相同的情况下,再根据三维信息中的形状信息和位置信息与目标三维信息中的目标形状信息和目标位置信息相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片正常;在第一距离信息和第二距离信息与目标距离信息相同的情况下,再根据三维信息中的形状信息和位置信息与目标三维信息中的目标形状信息和目标位置信息不相同的情况下,确定目标位置处元器件贴片异常。
24、基于上述方案,通过三维信息和距离信息对目标位置处元器件贴片的质量进行判断,可以更加准确、更加全面的测量目标位置处元器件贴片是否正常。
25、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,目标位置处设置有堆叠设置的双层元器件;其中,根据超声波反射信号,确定目标位置处的三维信息和/或距离信息,处理单元用于根据超声波反射信号,确定双层元器件中的上层元器件的三维信息和/或距离信息,以及双层元器件中的下层元器件的三维信息和/或距离信息;根据三维信息和/或距离信息,判断目标位置处元器件贴片是否正常,包括:根据双层元器件中的上层元器件的三维信息和/或距离信息,判断上层元器件是否正常;根据双层元器件中的下层元器件的三维信息和/或距离信息,判断下层元器件是否正常。
26、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,检测装置还包括温度传感器,处理单元用于控制温度传感器向pcba发送红外信号;接收红外信号经过pcba上的目标位置反射后的红外反射信号;根据红外反射信号,确定目标位置处的温度信息,以确定目标位置处元器件贴片的温度是否正常。
27、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,检测装置还包括湿度传感器,处理单元用于控制湿度传感器向pcba发送微波信号;接收微波信号经过pcba上的目标位置反射后的微波反射信号;根据第三反射信号,确定目标位置处的湿度信息,以确定目标位置处元器件贴片的湿度是否正常。
28、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,检测装置还包括图像传感器,处理单元用于当根据三维信息和/或所述距离信息确定目标位置处元器件贴片发生异常,控制传感器对目标位置进行拍照;根据目标位置处的图像,再次判断目标位置处元器件贴片是否正常。
29、基于上述方案,通过超声波传感器判断目标位置处元器件贴片发生异常后,还可以通过图像传感器拍照异常位置,进行进一步的判断,以更加准确的对目标位置处进行判断。
30、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,检测装置还包括温度传感器、湿度传感器以及图像传感器,处理单元用于当根据所述三维信息和/或所述距离信息确定所述目标位置处元器件贴片发生异常的情况下,控制温度传感器以检测目标位置处的温度信息;控制湿度传感器以检测目标位置处的湿度信息;控制图像传感器以检测目标位置处的图像信息;将三维信息、温度信息、湿度信息以及图像信息进行特征提取和融合得到特征融合数据;通过故障识别算法对特征融合数据进行处理,以确定目标位置处元器件贴片是否正常,其中,故障识别算法为机器学习算法。
31、第三方面,提供一种检测装置,其特征在于,包括传感器单元,以及用于执行如第一方面中任一项检测方法中的处理单元或者第二方面中任一检测装置中的处理单元,处理单元用于根据接收传感器单元发送的电信号,以检测pcba上的元器件贴片是否正常。
32、其中,传感器单元包括如第一方面中任一项检测方法中的超声波传感器。
33、第四方面,提供一种电路板的制造系统,包括:制造产线,以及如第二方面中任一项检测装置或者第三方面中的检测装置,检测装置用于检测制造产线上的pcba上的元器件贴片是否正常。
1.一种电路板上元器件贴片质量的检测方法,其特征在于,应用于印制电路板组件pcba的检测装置,所述检测装置包括多个超声波传感器,所述检测方法包括:
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述多个超声波传感器包括第一超声波传感器、第二超声波传感器和第三超声波传感器,所述第一超声波传感器、所述第二超声波传感器和所述第三超声波传感器处于所述检测装置的不同位置上;
3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述根据所述三维信息,判断所述目标位置处元器件贴片是否正常,包括:
4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述多个超声波传感器包括第一超声波传感器和第二超声波传感器,所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器和处于所述检测装置的斜对角;
5.根据权利要求4所述的检测方法,其特征在于,所述根据所述距离信息,判断所述目标位置处元器件贴片是否正常,包括:
6.根据权利要求4所述的检测方法,其特征在于,所述根据所述三维信息和所述距离信息,判断所述目标位置处元器件贴片是否正常,包括:
7.根据权利要求1至6中任一项所述的检测方法,其特征在于,所述目标位置处设置有堆叠设置的双层元器件;
8.根据权利要求1至6中任一项所述的检测方法,其特征在于,所述检测装置还包括图像传感器,所述检测方法还包括:
9.根据权利要求1至6中任一项所述的检测方法,其特征在于,所述检测装置还包括温度传感器、湿度传感器以及图像传感器,所述检测方法还包括:
10.一种电路板上元器件贴片质量的检测装置,其特征在于,包括:
11.根据权利要求10所述的检测装置,其特征在于,所述多个超声波传感器包括第一超声波传感器、第二超声波传感器和第三超声波传感器,所述第一超声波传感器、所述第二超声波传感器和所述第三超声波传感器处于所述检测装置的不同位置上;
12.根据权利要求10所述的检测装置,其特征在于,所述根所述处理单元用于在所述三维信息中的所述形状信息和位置信息与目标三维信息中的目标形状信息和目标位置信息相同的情况下,确定所述目标位置处元器件贴片正常;
13.根据权利要求10所述的检测装置,其特征在于,所述多个超声波传感器包括第一超声波传感器和第二超声波传感器,所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器和处于所述检测装置的斜对角;
14.根据权利要求13所述的检测装置,其特征在于,所述处理单元用于在所述第一距离信息和所述第二距离信息与目标距离信息相同的情况下,确定所述目标位置处元器件贴片正常;
15.一种检测装置,其特征在于,包括传感器单元,以及用于执行如权利要求1至10中任一项检测方法中的处理单元,所述处理单元用于根据接收所述传感器单元发送的电信号,以检测pcba上的元器件贴片是否正常。
16.一种电路板的制造系统,包括:制造产线,以及如权利要求11至14中任一项检测装置或者如权利要求15中的检测装置,所述检测装置用于检测所述制造产线上的pcba上的元器件贴片是否正常。
