專利名稱：鉆孔質(zhì)量的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分析電路板上的鉆孔質(zhì)量的方法，特別是一種藉由強化視覺效果，讓使用者可以更清楚分辨各個刀具鉆徑的偏差與集中情況，以利于分析解決問題。
背景技術(shù)：
由于電子組件與電路的日趨微細化，使得印刷電路板上的孔位精度要求愈來愈高；印刷電路板上的鉆孔數(shù)目非常多(有時以萬計)，即便知道個別孔位的偏差，但要綜合各個孔位的偏差并進行全盤分析后再呈現(xiàn)出來，則是一項十分龐大的工程，若孔位的分析做得完整，可藉此了解印刷電路板的精度，有利于鉆孔參數(shù)設(shè)定的研究，反之，則無法達到前述效果，進而影響印刷電路板的質(zhì)量。現(xiàn)有技術(shù)中對于印刷電路板的鉆孔質(zhì)量的分析方法，是利用Excel等統(tǒng)計或品管的工具軟件來進行，但此種分析方法僅能計算出總體鉆孔偏差量與平均值、標準差等相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，雖然也可以圖表分析出上述數(shù)據(jù)，但卻無法有效的以具體圖像表示，無法讓使用者一目了然；此外，現(xiàn)有的分析方法也無法清楚且有效的表達出印刷電路板鉆孔分布與其對應(yīng)的偏差量及偏差方向，更無法了解鉆孔偏差方向與其分布的關(guān)系，進而使得鉆孔參數(shù)設(shè)定缺乏具體分析數(shù)據(jù)而無法改善。臺灣公告488195號專利案則是在于解決前述現(xiàn)有分析方法所存在的問題，其技術(shù)手段是先將印刷電路板鉆孔的坐標、半徑及真圓度的量測數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)輸入，再利用該量測數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)計算出平均直、偏差量、標準差、制程準確度、制程精密度以及制程能力指數(shù)等相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)；根據(jù)鉆孔刀徑選擇項目或區(qū)域選擇項目，以選取其所屬范圍的相關(guān)數(shù)據(jù)，并將選取數(shù)據(jù)以箭靶圖、分布圖或向量圖表示，藉此提供一清楚明了的分析圖，以有效呈現(xiàn)印刷電路板上的鉆孔分布及其對應(yīng)偏差量與偏差方向。然而，由于箭靶圖只是將各孔位的偏移量在二維(2D)圖上繪點，再輔以畫出一圈圈線條構(gòu)成所謂的箭靶圖，其顯示出來的圖形為因為孔位重迭而形成的一堆黑點，雖然約略有顯示出孔位的集中區(qū)域，但卻無法有效顯示真正的位孔偏移情況及統(tǒng)計學(xué)理上的標準差(Sigma)良劣，因而需要以更符合統(tǒng)計學(xué)的方式表示孔位數(shù)量的分布狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于解決臺灣公告488195號專利案，雖然約略有顯示出孔位的集中區(qū)域，但無法有效顯示真正的位孔偏移情況及統(tǒng)計學(xué)理上的標準差良劣的問題。本發(fā)明的特征，是將鉆孔的孔位在二維平面上(包含X軸與Y軸)的散布圖形，搭配經(jīng)由統(tǒng)計孔位數(shù)量后在垂直與水平投影方向累積該孔位數(shù)量形成的直方圖而呈現(xiàn)出整體分布圖形，讓使用者得以直接從圖形上看出鉆孔位置誤差的分布狀態(tài)；其中，在X軸/Y軸的直方圖波峰表示孔位偏移量的平均值；在乂軸/Y軸的直方圖的集中或疏散狀況則表示出孔位穩(wěn)定度，亦即，直方圖愈集中，孔位穩(wěn)定度愈高，反之，則孔位穩(wěn)定度愈低。本發(fā)明的分析方法，透過孔位數(shù)量的集 中或分散，可以更清楚地分析鉆孔質(zhì)量。
基于此，本發(fā)明提供的分析方法，是以光學(xué)掃描或轉(zhuǎn)換電子數(shù)據(jù)文件的方式制作基準影像數(shù)據(jù)，再將該基準影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成該基準驗孔數(shù)據(jù)；以及以光學(xué)掃描方式取得該被測物的影像數(shù)據(jù)，再將該影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述孔位對比數(shù)據(jù)；再利用計算機軟件擷取該基準驗孔數(shù)據(jù)與該孔位對比數(shù)據(jù)進行比對判讀，并計算該孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位相對于該基準驗孔數(shù)據(jù)的偏差量后，繪制該孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位在2D平面的X、Y軸坐標的散布圖，以及繪制各孔位在垂直于所述X、Y軸坐標的投影方向累積孔位數(shù)量后的直方圖。為了更詳細地取得被測物的孔位數(shù)據(jù)，本發(fā)明在擷取該基準驗孔數(shù)據(jù)與該孔位對比數(shù)據(jù)進行比對判讀的同時，也對該孔位對比數(shù)據(jù)的所有孔的孔徑尺寸與孔的質(zhì)量進行比較判讀，甚至可以進一步依設(shè)定條件計算該孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位偏差量的制程準確度(Capability of Accuracy,簡稱 Ca)、制程精密度(Capability of Precision,簡稱 Cp)與制程能力指數(shù)(Cpk)。除了以2D方式呈現(xiàn)被測物的孔位在2D平面的X、Y軸坐標的散布圖，以及在X、Y投影方向方向累積數(shù)量是直方圖外，為了更清楚呈現(xiàn)孔位狀況，本發(fā)明可以進一步將孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位在2D平面的X、Y軸坐標的散布圖，以及在Z軸方向累積數(shù)量的直方圖整合后以3D圖形呈現(xiàn)。


圖1為顯示本發(fā)明對于鉆孔質(zhì)量的分析方法的流程圖。圖2為顯示利用本發(fā)明的方法將鉆孔孔位在X軸與Y軸坐標投影平面呈現(xiàn)2D分布狀況，以及形成直方圖的屏幕顯示圖像。圖3為顯示利用本發(fā)明的方法將鉆孔孔位 在X軸與Y軸坐標平面分布狀況，以及形成的3D直方圖的屏幕顯示圖像。
具體實施例方式以下配合附圖對本發(fā)明發(fā)明的實施方式做更詳細的說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員在研讀本說明書后能據(jù)以實施。圖1是顯示本發(fā)明對于鉆孔質(zhì)量的分析方法的流程圖，包括有制作基準驗孔數(shù)據(jù)A、制作被測物是孔位對比數(shù)據(jù)B，以及比對判讀與繪圖C。其中，制作基準驗孔數(shù)據(jù)的方式，是先制作一具有定位孔位的基準板，然后可以采用光學(xué)掃描方式將該基準板上的孔位轉(zhuǎn)換成制作成基準影像數(shù)據(jù)，再將該基準影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基準驗孔數(shù)據(jù)；該基準驗孔數(shù)據(jù)可以被顯示于屏幕，待使用者確認后將其儲存在計算機的內(nèi)存中。制作基準驗孔數(shù)據(jù)的另一個方式，則是可以利用軟件將計算機輔助制造(CAM)基準板的孔位的電子數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換制作成基準影像數(shù)據(jù)，再將該基準影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基準驗孔數(shù)據(jù)；同樣的，該基準驗孔數(shù)據(jù)可以被顯示于屏幕，待使用者確認后將其儲存在計算機的內(nèi)存中。本發(fā)明制作被測物的孔位對比數(shù)據(jù)的方式，則是取來已鉆設(shè)好各個孔位的印刷電路板，以光學(xué)掃描方式將該印刷電路板上的孔位轉(zhuǎn)換成影像數(shù)據(jù)后，再將該影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成孔位對比數(shù)據(jù)，若有需要，則利用軟件中的旋轉(zhuǎn)、平移等功能將該孔位對比數(shù)據(jù)進一步修正成相同于該基準驗孔數(shù)據(jù)的角度與位置。進行鉆孔質(zhì)量分析時，則是利用計算機軟件擷取該基準驗孔數(shù)據(jù)與該孔位對比數(shù)據(jù)進行比對判讀，并計算該孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位相對于該基準驗孔數(shù)據(jù)的偏差量后，由軟件繪制該孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位在2D平面的X、Y軸坐標的散布圖，以及繪制各孔位在垂直于所述X、Y軸坐標的投影方向累積孔位數(shù)量后的直方圖(如圖2所示)。為了更詳細地取得被測物的孔位數(shù)據(jù)，在擷取該基準驗孔數(shù)據(jù)與該孔位對比數(shù)據(jù)進行比對判讀的同時，亦對該孔位對比數(shù)據(jù)的所有孔的孔徑尺寸與孔的質(zhì)量進行比較判讀，甚至可以進一步依設(shè)定條件計算該孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位偏差量的Ca (制程準確度)、Cp (制程精密度)與Cpk (制程能力指數(shù))。圖2的圓圈范圍與周邊顯示了印刷電路板上的鉆孔孔位在X軸與Y軸坐標的2D平面分布狀況，使用者得以直接從圖形上看出鉆孔位置誤差的分布狀態(tài)；由于孔位重迭的部位會因為糾結(jié)而模糊甚至無法辨識，因此，圖2的下方與右方同時經(jīng)由軟件繪出了在X軸與Y軸上沿著投影方向延伸的直方圖，明確地表示出累積數(shù)量的分布情形；其中，在X軸/Y軸的直方圖波峰表示孔位偏移量的平均值，波峰愈高，表示孔位愈集中，反之則孔位愈疏散；在X軸/Y軸的直方圖的集中或疏散狀況則表示出孔位穩(wěn)定度，亦即，直方圖愈集中，孔位穩(wěn)定度愈高，反之，則孔位穩(wěn)定度愈低，透過孔位數(shù)量的集中或分散，可以更清楚地分析鉆孔質(zhì)量。除了以圖2所示的二維(2D)方式呈現(xiàn)被測物的孔位在平面的X、Y軸坐標的散布圖，以及在投影方向累積的直方圖外，為了更清楚呈現(xiàn)孔位狀況，本發(fā)明也可以利用軟件進一步將孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位在2D平面的X、Y軸坐標的散布圖，經(jīng)由孔位數(shù)量的累積計算后，將累計的孔位數(shù)量在Z軸方向延伸而以3D直方圖的圖形呈現(xiàn)(如圖3所示)。以上所述者僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實施例，并非企圖據(jù)以對本發(fā)明作任何形式上的限制，因此，凡有在相同的發(fā)明精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求的范疇·。
權(quán)利要求
1.一種鉆孔質(zhì)量的分析方法，其特征在于，該鉆孔質(zhì)量的分析方法包括: 制作基準驗孔數(shù)據(jù)； 制作被測物的孔位對比數(shù)據(jù)； 擷取該基準驗孔數(shù)據(jù)與該孔位對比數(shù)據(jù)進行比對判讀； 計算該孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位相對于該基準驗孔數(shù)據(jù)的偏差量后，繪制該孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位在2D平面的X、Y軸坐標的散布圖，以及繪制各孔位在垂直于所述X、Y軸坐標的投影方向累積數(shù)量的直方圖。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆孔質(zhì)量的分析方法，其特征在于，是以光學(xué)掃描或轉(zhuǎn)換電子數(shù)據(jù)文件的方式制作基準影像數(shù)據(jù)，再將該基準影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成該基準驗孔數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的鉆孔質(zhì)量的分析方法，其特征在于，是以光學(xué)掃描方式取得該被測物的影像數(shù)據(jù)，再將該影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述孔位對比數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的鉆孔質(zhì)量的分析方法，其特征在于，擷取該基準驗孔數(shù)據(jù)與該孔位對比數(shù)據(jù)進行比對判讀的同時，也對該孔位對比數(shù)據(jù)的所有孔的孔徑尺寸與孔的質(zhì)量進行比較判讀。
5.如權(quán)利要求1所述的鉆孔質(zhì)量的分析方法，其特征在于，進一步將該孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位在2D平面的X、Y軸坐標的散布圖，以及在Z軸方向累積數(shù)量的直方圖整合后以3D圖形呈現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求1所述的 鉆孔質(zhì)量的分析方法，其特征在于，進一步依設(shè)定條件計算該孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位偏差量的制程準確度、制程精密度與制程能力指數(shù)。
全文摘要
一種鉆孔質(zhì)量的分析方法，是分別制作基準驗孔數(shù)據(jù)與被測物的孔位對比數(shù)據(jù)后，將該基準驗孔數(shù)據(jù)與孔位對比數(shù)據(jù)進行比對判讀，進而計算該孔位對比數(shù)據(jù)的各孔位相對于該基準驗孔數(shù)據(jù)的偏差量后，繪制各孔位在2D平面的X、Y軸坐標的散布圖，以及繪制各孔位在垂直于所述X、Y軸坐標投影方向累積數(shù)量后的直方圖；甚至可以整合該X、Y軸坐標的散布圖與累積數(shù)量后表示在Z軸方向的直方圖后以3D圖形呈現(xiàn)，讓使用者可以更清楚分辨各個刀具鉆徑的偏差與集中情況，以利于分析解決問題。
文檔編號G01B21/00GK103245312SQ201210029690
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者梁志堅, 鄭頂山 申請人:文坦自動化有限公司