一种背钻孔缺陷检测方法及装置与流程

1.本发明涉及缺陷检测技术领域，尤其涉及一种背钻孔缺陷检测方法及装置。


背景技术：

2.在现代通讯方式中,提高传输数据的完整性以及减小杂讯干扰变得尤为重要，背钻工艺的应用使得5g通讯板可靠性显著得提高并且降低了加工难度。背钻工艺利用一个直径较大的钻头从印刷电路板的反向钻掉首钻孔内位于圆柱表面不需要的铜，以免影响高频信号传输的质量。背钻孔的特殊工艺导致一旦钻头突破目标铜层，信号便无法在层与层内传输，可能会导致整块板报废，因此需要对背钻孔是否有过钻进行检测。
3.目前针对背钻孔检测，业内主流做法是对其进行切片，这是一种破坏性测量，只能抽测，并且不能对整块印刷电路板上所有背钻孔进行检测。此外，利用平面ct(computed tomography/电子计算机断层扫描)对背钻孔进行三维重建可对背钻孔进行无损检测，不过其中利用到的算法复杂，重建所需时间长，并且x-ray有辐射，对人体健康有影响，一旦泄漏后果不堪设想。之后提出了利用超声波对背钻孔残桩长度进行测量的方案，其中目标铜层的定位通过超声波进行探测，但是因噪音或印刷电路板翘曲等情况，测量精度不高，在残桩质量管控上存在误差，导致背钻孔缺陷检测失败。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种背钻孔缺陷检测方法及装置，以提高背钻孔缺陷检测的精度。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种背钻孔缺陷检测方法，包括：
6.将设置有背钻孔的待测板材置于介质中；
7.通过超声波对所述待测板材设置有所述背钻孔的一面进行探测，获取背钻孔的第一回波信号，并根据所述第一回波信号获取所述背钻孔的深度；获取背钻孔外围区域的第二回波信号；
8.通过所述超声波对所述待测板材背离所述背钻孔的一面进行探测，获取背钻孔外围区域的第三回波信号；
9.根据所述第二回波信号、所述第三回波信号以及目标铜层沿背钻方向的层数，获取所述目标铜层的深度；所述背钻方向为设置有所述背钻孔的一面指向背离所述背钻孔的一面的方向；
10.将所述背钻孔的深度与所述目标铜层的深度进行比较；若所述背钻孔的深度大于所述目标铜层的深度，则判定所述背钻孔存在缺陷。
11.第二方面，本发明实施例提供了一种背钻孔缺陷检测装置，用于执行本发明任意实施例提供的背钻孔缺陷检测方法，包括：。
12.超声收发模块，用于对待测板材进行超声波探测，并获取对应的回波信号；所述回波信号至少包括背钻孔的第一回波信号，所述待测板材设置有背钻孔的一面的背钻孔外围
区域的第二回波信号和所述待测板材背离所述背钻孔的一面的背钻孔外围区域的第三回波信号；
13.深度计算模块，与所述超声收发模块电连接，用于根据所述回波信号计算所述背钻孔的深度和目标铜层的深度；
14.结果判断模块，与所述深度计算模块电连接，用于比较所述背钻孔的深度和目标铜层深度，并在所述背钻孔的深度大于所述目标铜层的深度时，则判定所述背钻孔存在缺陷。
15.本发明中，超声波对待测板材进行探测，在通过出射至背钻孔的第一回波信号获取背钻孔的深度，并分别从待测板材的相对背离的两个表面获取第二回波信号和第三回波信号，根据第二回波信号、第三回波信号和目标铜层沿背钻孔的背钻方向的层数获取目标铜层的深度，最终比较背钻孔的深度和目标铜层的深度，若背钻孔的深度大于目标铜层的深度，则判定背钻孔将目标铜层穿透，造成了缺陷。本实施例对待测板材两面分别进行超声波的探测，通过双面的回波信号精准定位目标铜层，解决了单面超声波信号幅值叠加导致模糊进而引起误差的问题。并且本发明提供的方案算法简单，易于操作，不需要对待测板材进行切割和破坏，有利于降低测量成本，也不需要通过平面ct进行扫描，有效避免辐射泄露风险，避免对检测人员的身体造成伤害。
附图说明
16.图1为本发明实施例提供的一种背钻工艺的工艺流程示意图；
17.图2为本发明实施例提供的一种背钻孔缺陷检测方法的流程示意图；
18.图3为本发明实施例提供的回波信号探测示意图；
19.图4为本发明实施例提供的背钻孔深度获取示意图；
20.图5为单侧超声波测量的回波信号的时序图；
21.图6为本发明实施例提供的超声波s2和s3的回波信号示意图；
22.图7为本发明实施例提供的正常背钻工艺的待测板材的结构示意图；
23.图8为本发明实施例提供的过钻工艺的待测板材的结构示意图；
24.图9为本发明实施例提供的待测板材内超声波的传播速度获取示意图；
25.图10为本发明实施例提供的目标铜层的第一深度的获取示意图；
26.图11为本发明实施例提供的目标铜层的第二深度的获取示意图；
27.图12为本实施例提供的另一种背钻孔缺陷检测方法的流程示意图；
28.图13为本实施例提供的待测板材的第一面和第二面的俯视图；
29.图14为本发明实施例提供的一种背钻孔缺陷检测装置的结构示意图；
30.图15为本发明实时提供的另一种背钻孔缺陷检测装置的结构示意图。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
32.如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种背钻工艺的工艺流程示意图，首先获
取待测板材11，待测板材11可以为印刷电路板(pcb)等板材。本实施例中的待测板材11包括多层金属层，例如，铜层111，并且相邻铜层111之间通过绝缘基材112进行绝缘设置。对待测板材11的背钻工艺主要由以下三个步骤组成：第一步，利用一个较小的钻针12对待测板材11钻通孔，称为首钻孔113；第二步，对首钻孔113内镀铜膜114；第三步，利用一个直径较大的钻针13进行控深钻以去除冗余的铜膜114，形成背钻孔115。需要注意的是，本实施例中称钻针13不能钻透的一层铜层111为目标铜层，对于图1中示出的待测板材11，背钻孔115底端紧挨着且不能被钻透的铜层为目标铜层111a，因为目标铜层111a需要进行信号的传输，则需要通过铜膜114与其他同层111电连接，所以不能破坏目标铜层111a与铜膜114之间的电连接。
33.超声波测量方案主要是利用超声波的回波信号中的每个波峰对应一铜层来计算每层铜层的位置。当有噪音时，可通过借助待测板材每层铜层所在的理论深度位置来对回波信号中的波峰进行滤波判断，进而获得铜层的实际位置。但是当板间铜层数量较多，排布较密集时，由于待测板材实际存在弯曲翘曲等情况，则会出现波峰选取错误，进而导致计算出的目标铜层的深度与目标铜层的实际深度差异较大，从而使得背钻孔缺陷检测失效。本实施例，在通过超声波对待测板材进行探测时，通过在待测板材的相背离的两个表面均进行回波信号的探测，并通过两个回波信号对目标铜层进行定位，提高目标铜层定位的精准性，有效避免噪声或板材翘曲等导致的定位误差。
34.本发明实施例提供了一种背钻孔缺陷检测方法，如图2所示，图2为本发明实施例提供的一种背钻孔缺陷检测方法的流程示意图，具体步骤如下：
35.s101、将设置有背钻孔的待测板材置于介质中。
36.在对背钻孔缺陷进行检测时，为了提高超声探测的精准性，将背钻孔放到质地均匀的介质中。介质一般是水或者甘油，但具体频率和介质的选择要依据实际情况调整。本实施例中用于进行缺陷检测的超声波参数相同，例如，频率一致，示例性的，超声波的频率可以选为35mhz。
37.s102、通过超声波对待测板材设置有背钻孔的一面进行探测，获取背钻孔的第一回波信号，并根据第一回波信号获取背钻孔的深度；获取背钻孔外围区域的第二回波信号。
38.如图3所示，图3为本发明实施例提供的回波信号探测示意图，图3展示了如何利用超声波s1对背钻孔的第一回波信号进行检测从而对一个背钻孔进行检测的过程，其中h1为待测板材设置有背钻孔的一面(背钻加工侧)到目标斜面也就是背钻加工到达位置的深度，也即，背钻孔的深度z。背钻孔的深度z由超声波s1从背钻加工侧的背钻孔发射后分析回波信号所得。该超声波s1在此处的仅存在介质与目标斜面处，本实施例中，目标斜面为背钻孔形成的底面界面，也即图2中背钻达到位置形成的斜面。超声波会在不同材质的分界面处产生较大的信号量，也即，形成波峰。但是随着超声波信号的衰减，分界面附近的噪声与上述波峰混杂，难以区域，导致测量误差。而在测量背钻孔的深度时，超声波s1穿过背钻孔，仅经过待测板材表面与介质的分界面，以及目标斜面与介质之间的分界面，所以超声波s1对应的第一回波信号波峰数量较少，且波峰较为明显，无需对信号进行复杂滤波，即可得到背钻孔的深度z。
39.图4为本发明实施例提供的背钻孔深度获取示意图，可选的，获取背钻孔的第一回波信号，并根据第一回波信号获取背钻孔的深度，可以包括：获取超声波在介质中的传播速
度；根据第一回波信号获取超声波在待测板材设置背钻孔的一面产生波峰所对应的时间t01，以及超声波在背钻孔的底部斜面产生波峰所对应的时间t02；获取背钻孔的深度z＝v0
×
(t02-t01)。
40.频率固定的超声波在确定介质的传播速度是固定可查的，可根据超声波的频率和介质的材质获取超声波在介质中的传播速度v0。超声波s1穿过背钻孔，并未穿过待测板材中的铜层，超声波s1形成的第一回波信号仅在背钻孔的底部斜面(目标斜面)以及待测板材的表面形成波峰，本实施例中，可记录超声波s1在待测板材设置背钻孔的一面产生波峰所对应的时间t01，同时，记录超声波s1，在背钻孔的目标斜面产生波峰所对应的时间t02，由图4可知，第一回波信号的时序图中仅示出数量较少的两个波峰，略去超声波s1持续往下探测产生的峰值。由于t01和t02的反射面均是由介质至板间基材，因此产生的信号幅值较大，极易被识别挑选出来，由于超声波在介质中的传播速度v0已知，因此根据距离差＝速度
×
时间差的公式，并获取上述时间t02和时间t01之间的时间差，进而获取背钻孔的深度z，也即，背钻孔的深度z＝v0
×
(t02-t01)。
41.继续参考图3，超声波s2由背钻孔外围区域出射，并探测超声波s2经过待测基板的第二回波信号。
42.s103、通过超声波对待测板材背离背钻孔的一面进行探测，获取背钻孔外围区域的第三回波信号。
43.本实施例可将待测板材翻转，从而对超声波对待测板材背离背钻孔的一面(首钻孔加工侧)进行探测，并将超声波s3由背钻孔外围区域出射，探测超声波s3经过待测基板的第三回波信号。也即，对待测板材的正反两面均进行超声波探测，并且为了保持测量的回波信号的准确性，正反两侧超声波s2和s3频率参数保持一致。
44.s104、根据第二回波信号、第三回波信号以及目标铜层沿背钻方向的层数，获取目标铜层的深度。
45.继续参考图3，背钻方向为设置有背钻孔的一面指向背离背钻孔的一面的方向。多层印刷电路板内部层与层之间通过铜层连接，除铜层外还有pcb基材，它们相互交叠，组成可在层与层内传输电信号的复杂电路板。为了确定目标铜层(不可钻穿层)所在位置，仅通过单侧的超声波回波信号波峰不明显，尤其当目标铜层区域有多个其他铜层聚集在附近。如图5所示，图5为单侧超声波测量的回波信号的时序图。图5中靠近待测板材示出的回波信号为理想状态下单侧超声波测量的回波信号，远离所述待测板材示出的回波信号为实际状态下单侧超声波测量的回波信号，理论上(无噪声)，超声波探测会在介质发生改变的分界面处产生较大的信号量，即一个波峰代表一层铜层，信号强度/幅值会随着探测距离的增加而变弱(衰减大)，不利于使用固定阈值判断不同层数的峰值，实际上(有噪声)，随着超声波的信号衰减，铜层附近的噪声与铜层界面的回波信号难以区分，杂波干扰导致波峰的提取存在误差，而当板间铜层密度较大时，极易导致铜层层数与提取的波峰不匹配，此外，当待测板材存在翘曲变形等情况时，更不利于使用固定阈值判断同一层数的峰值，且会导致目标铜层的信号和其他铜层的信号相位差值比较小，进而产生幅值叠加的现象，无法精确提取目标铜层处波峰。所以本实施例用超声波正反两侧测量用于精确提取目标铜层的方案。
46.如图3所示，由于需要对超声波s2和s3进行回波信号分析，若仅仅只对一个背钻孔进行缺陷检测，就需要对该印刷电路板进行翻转。在背钻孔加工过程中，其最低质量要求为
不能出现过钻，即目标铜层不可钻穿。为了准确定位目标铜层的深度，需要对从背钻加工侧发出超声波s2和从首钻孔加工侧发出超声波s3进行回波检测，将两处的回波信号和已知的目标铜层的层数的信息结合，可以将两处回波信号进行过滤，直到各处波峰清晰可见。如图6所示，图6为本发明实施例提供的超声波s2和s3的回波信号示意图。将超声波s2的回波信号和超声波s3的回波信号记性滤波，获取各个峰值，通过两个回波信号辅助定位目标铜层，示例性的，如图6所示，假设此块印刷电路板内有8层铜层，铜层间以pcb基材连接。背钻工艺需要孔内把上面4层铜去掉，保留第5-8层铜，那么目标铜层为第5层，也即，超声波s2的回波信号的第5个波峰，超声波s3的回波信号的第4个波峰。上述两个回波信号能够精准定位目标铜层，进而用于和背钻孔的深度z进行比对，从而判断是否发生过钻。如图7和图8所示，图7为本发明实施例提供的正常背钻工艺的待测板材的结构示意图。图8为本发明实施例提供的过钻工艺的待测板材的结构示意图。由于多层pcb板的特殊结构，仅从一个方向使用超声波进行检测无法精确定位到目标铜层返回的信号，进而获得其深度信息。如图7所示，其中铜层1至铜层4必须利用直径较大的钻针将孔内表面的镀铜去掉，铜层5至铜层8处位置所处的深度对应的镀铜必须保留，否则电信号无法在其中传输。图8展示了目标铜层被钻穿的情况，工艺上称为过钻。将超声波信号s2对pcb板从背钻孔一侧发射，获得其返回的信号；然后将超声波信号s3对pcb板从首钻孔一侧发射，获得返回信号；虽然在加工工艺当中目标铜层的具体深度未知，但是从上往下数和从下往上数，目标铜层处于第几层的信息是已知的。从图7中可得知，从上往下目标铜层处于第五层，从下往上目标铜层处于第四层。故利用此约束可以将s2和s3的回波信息进行针对性过滤，排除系统本身的噪声以及由于印刷电路板内部由于材料不均匀导致的噪声。
47.s105、将背钻孔的深度与目标铜层的深度进行比较；若背钻孔的深度大于目标铜层的深度，则判定背钻孔存在缺陷。
48.在将两个回波信号进行过滤，直到各处波峰清晰可见时，可以只到目标铜层所对应的波峰清晰可见即可，也可以到目标铜层之后的若干层所对应的波峰清晰可见。在本实施例中，自适应滤波时为提高效率，仅当能够清晰识别目标铜层所对应的波峰即可。此外，相较于简单的阈值筛选，本发明能够根据目标铜层所在的层数和正反两侧的回波信号自适应滤除杂波，使得结果更加准确。
49.可选的，每个背钻孔的背钻孔外围区域的第二回波信号的探测点在待测板材上的垂直投影，与该背钻孔外围区域的第三回波信号的探测点重叠。也即，超声波s2和s3的位置投影最好重叠，从而可以避免实际待测板材存在弯曲、翘曲等情况导致的速度、回波信号波峰等的差异，提高判断的准确性。
50.若背钻孔的深度不大于目标铜层的深度，则可判定背钻孔不存在缺陷，至少目标铜层没有被钻透，可进行电信号传输。
51.本发明实施例中，超声波对待测板材进行探测，在通过出射至背钻孔的第一回波信号获取背钻孔的深度，并分别从待测板材的相对背离的两个表面获取第二回波信号和第三回波信号，根据第二回波信号、第三回波信号和目标铜层沿背钻孔的背钻方向的层数获取目标铜层的深度，最终比较背钻孔的深度和目标铜层的深度，若背钻孔的深度大于目标铜层的深度，则判定背钻孔将目标铜层穿透，造成了缺陷。本实施例对待测板材两面分别进行超声波的探测，通过双面的回波信号精准定位目标铜层，解决了单面超声波信号幅值叠
加导致模糊进而引起误差的问题。并且本发明提供的方案算法简单，易于操作，不需要对待测板材进行切割和破坏，有利于降低测量成本，也不需要通过平面ct进行扫描，有效避免辐射泄露风险，避免对检测人员的身体造成伤害。
52.以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.可选的，背钻孔缺陷检测方法还可以包括：获取超声波在待测板材内的传播速度v1，从而对目标铜层的深度进行测量。假设待测板材为印刷电路板，多层印刷电路板内部层与层之间通过铜层连接，除铜层外还有pcb基材，它们相互交叠，组成可在层与层内传输电信号的复杂电路板。利用超声波测量目标铜层所在位置之前需先对超声波在pcb板内部的传输速度进行标定。利用超声波获得印刷电路板设置有背钻孔一侧表面的回波信号和经过整块电路板之后首钻孔一侧表面反射的回波信号，获得两者时间差，结合电路板已知厚度，可得该频率超声波在这种不均匀介质当中的平均传输速度。由于铜层厚度极小，其导致的速度估值误差可忽略不计。
54.图9为本发明实施例提供的待测板材内超声波的传播速度获取示意图，可选的，获取超声波在待测板材内的传播速度v1，可以包括：获取待测板材的厚度w；获取超声波在待测板材的无钻孔区域的第四回波信号；根据第四回波信号获取超声波在待测板材相对背离设置的第一面和第二面产生的波峰所对应的时间t11和t12；获取超声波在待测板材内的传播速度v1＝w/|t12-t11|。
55.图9略去超声波持续往下探测产生的板间铜层的波峰，由于t11的反射面是由介质至板间基材，t12的反射面是由基材至介质，因此产生的信号幅值/波动较大，极易被识别挑选出来；由于板厚度已知，因此可以通过公式速度＝路程/时间差获得。具体的，待测板材的厚度已知，为w，通过超声波在待测板材的无钻孔区域进行发射，获取第四回波信号，第四回波信号获取超声波在待测板材相对背离设置的第一面和第二面产生的波峰所对应的时间t11和t12，例如，第四回波信号中在待测板材设置有背钻孔的一侧产生的波峰所对应的时间为t11，在首钻孔的一侧产生的波峰所对应的时间为t12；或者，第四回波信号中在待测板材设置有背钻孔的一侧产生的波峰所对应的时间为t12，在首钻孔的一侧产生的波峰所对应的时间为t11。则超声波在待测板材内的传播速度v1＝w/|t12-t11|。
56.可选的，第二回波信号可复用为第四回波信号。本实施例中，可以从第二回波信号提取上述时间t11和t12，或者，也可以通过第三回波信号提取上述t11和t12，因为第二回波信号和第三回波信号均为无钻孔区域发射的超声波，本实施例可尽可能减少超声波的发射，不需要单独测量第四回波信号，简化检测步骤，提高缺陷检测效率。
57.图10为本发明实施例提供的目标铜层的第一深度的获取示意图，图11为本发明实施例提供的目标铜层的第二深度的获取示意图，可选的，根据第二回波信号、第三回波信号以及目标铜层沿背钻方向的层数，获取目标铜层的深度，可以包括：根据目标铜层沿背钻方向的层数，对第二回波信号和第三回波信号进行滤波处理；根据滤波后的第二回波信号，获取超声波s2在待测板材设置背钻孔的一面产生的波峰所对应的时间t21，以及超声波s2在目标铜层产生的波峰所对应的时间t22；获取目标铜层的第一深度d1＝v1
×
(t22-t21)；根据滤波后的第三回波信号，获取超声波s3在待测板材背离背钻孔的一面产生的波峰所对应
的时间t31，以及超声波s3在目标铜层产生的波峰所对应的时间t32；获取目标铜层的第二深度d2＝v1
×
(t32-t31)。根据第一深度d1、第二深度d2和待测板材的厚度w获取目标铜层的深度d。
58.在目标铜层处可能存在板间铜层距离较近的情况，如图10和11所示，且存在较大噪音的情况下，不易准确获得目标铜层所对应的时间，因为目标铜层的正确的波峰很可能被滤波过程剔除，而留下了噪音或相邻的铜层所对应的波峰。在待测板材设置背钻孔的一面，发射超声波s2，t21和t22获取点为同一位置，是从同一回波信号(第二回波信号)中取得的，反向探测(超声波s3)同理。正向探测和反向探测相对于背钻孔外围区域的位置点一致，如t22和t32所示，如此保证板间结构一致性，提高回波信号检测的准确率。自适应滤波后，能够较为清楚的获得每一铜层所对应的波峰，目标所在的铜层层数可以对应于波峰的个数，从而锁定目标铜层所对应的波峰，进而获得所对应的时间。
59.具体的，由于超声波s2的发射方向和超声波s3的发射方向的超声目标铜层所在的层数是已知的，且超声在待测板材内随着超声的距离会出现信号衰减。通过两个方向的回波信号和两个方向目标铜层所在的层数，利用自适应滤波方式筛选出目标铜层在超声波s2的第二回波信号中的峰值所对应的时间t22，和在超声波s3的第三回波信号中的峰值所对应的时间t32。对应的，同时可以获得第二回波信号在设置背钻孔的一面产生的波峰所对应的时间为t21，以及第三回波信号在背离背钻孔的一面产生的波峰所对应的时间为t31。目标铜层距离待测板材设置背钻孔一面的距离d1＝v1
×
(t21-t22)，远离待测板材设置背钻孔一面的距离d2＝v1
×
(t31-t32)。
60.可选的，根据第一深度d1、第二深度d2和待测板材的厚度w获取目标铜层的深度d，可以包括：若d1+d2≠w，则根据目标铜层沿背钻方向所在的层数对第一深度d1和第二深度d2进行补偿，以获取目标铜层的深度d；若d1+d2＝w，则d1＝d。
61.通常，第一深度d1即为目标铜层的深度d。也即，当上述第一深度d1和第二深度d2的加和恰好等于待测板材的厚度w时，说明上述第一深度d1和第二深度d2的测量较为精准，没有因为滤波或铜层密集等情况出现误差，则选取第一深度d1做为目标铜层的深度d即可。但是，考虑到当背钻铜层层数过多时，由于超声衰减导致的自适应滤波出现的滤波误差，可以设置补偿，例如，利用d1、d2、w之间的关系，和目标铜层所处的位置更靠近待测板材的哪个表面来确定最终的目标铜层的深度d取值。当然，在其他情形下，本实施例对此不进行特殊限定。
62.可选的，根据目标铜层沿背钻方向所在的层数对第一深度d1和第二深度d2进行补偿，以获取目标铜层的深度d，可以包括：若目标铜层沿背钻方向的层数小于目标铜层沿与背钻方向相反的方向的层数，则选取第一深度d1为目标铜层的深度d；若目标铜层沿背钻方向的层数不小于目标铜层沿与背钻方向相反的方向的层数，则目标铜层的深度d＝w-d2。
63.在另一实施例中，当d1+d2≠w，说明第一深度d1和第二深度d2的测量存在误差，示例性的，若d1为1.2mm，d2为0.4mm，w为1.8mm，目标铜层从待测板材靠近背钻孔一侧数为第9层，从待测板材远离背钻孔一侧数为第3层，则目标铜层的深度d＝w-d2＝1.4mm，因为超声波s2的第二回波信号获取的d1受超声衰减影响较大，而超声波s3获取的受衰减影响小，相较于超声波s2的结果超声波s3更为准确，因此用待测板材的厚度w时减去d2得到目标铜层的深度位置，使得结果更为可靠。也即，目标铜层距离待测板材的相背离的两个表面中的哪
个更近，则在该表面发射的超色波获取的回波信号更为精准，则以该表面发射的超声波获取的回波信号进行目标铜层的深度d的计算。
64.可选的，根据目标铜层沿背钻方向所在的层数对第一深度d1和第二深度d2进行补偿，以获取目标铜层的深度d，可以包括：若目标铜层沿背钻方向的层数小于目标铜层沿与背钻方向相反的方向的层数，则目标铜层的深度d中第一深度d1所占的权重越大；若目标铜层沿背钻方向的层数不小于目标铜层沿与背钻方向相反的方向的层数，则目标铜层的深度d中第二深度d2所占的权重越大；若目标铜层沿背钻方向的铜层密度越来越大，则目标铜层的深度d中第一深度d1所占的权重越大；若目标铜层沿背钻方向的铜层密度越来越小，则目标铜层的深度d中第二深度d2所占的权重越大。
65.在另一实施例中，若d1+d2≠w，可结合目标铜层与待测板材两个表面的距离，以及铜层的密度变化对目标铜层的深度d进行计算，也即，当目标铜层沿背钻方向的层数小于目标铜层沿与背钻方向相反的方向的层数，则目标铜层的深度d中第一深度d1所占的权重越大，第二深度d2所占的权重越小，反之，目标铜层的深度d中第一深度d1所占的权重越小，第二深度d2所占的权重越大。此外，若铜层沿背钻方向的设置密度越来越大，则第二回波信号的波形更加精准，第一深度d1所占的权重越大，若铜层沿背钻方向的设置密度越来越小，则第三回波信号的波形更加精准，则第二深度d2所占的权重越大，本实施例从目标铜层数以及铜层设置密度两方面对目标铜层的深度d进行计算，进一步提高目标铜层的深度d的测量准确性。
66.待测板材可以设置有多个背钻孔，若背钻孔均设置于待测板材的同一侧，则对每个背钻孔执行上述步骤s102～s105，对每个背钻孔进行背钻孔缺陷检测，若其中一个背钻孔存在缺陷，也即，背钻孔过钻，则该待测板材需要重修或报废。
67.在本实施例的另一示例中，当待测板材包括多个背钻孔信号时，背钻孔可分设在待测板材的两面，具体的，当待测板材的相对背离设置的第一面和第二面均设置有背钻孔，则如图12所示，图12为本实施例提供的另一种背钻孔缺陷检测方法的流程示意图，本实施例中，背钻孔缺陷检测方法具体步骤如下：
68.s201、获取待测板材的背钻孔信息；背钻孔信息至少包括背钻孔坐标、背钻方向、目标铜层沿背钻方向的层数。
69.需要对待测板材上的每个背钻孔进行缺陷检测，则需要锁定背钻孔的位置等参数，本实施例将每个背钻孔对应的参数称为背钻孔信号，背钻孔信号至少可以包括背钻孔坐标、背钻方向、目标铜层沿背钻方向的层数。其中，背钻方向包括第一方向和第二方向，其中，第一方向为第一面指向第二面的方向；第二方向为第二面指向第一面的方向。第一方向和第二方向相互背离。并且每个背钻孔的作用不同，目标铜层不同，所以，背钻孔深度不同。
70.s202、将设置有背钻孔的待测板材置于介质中。
71.s203、通过超声波对待测板材的第一面进行探测，根据背钻孔坐标和背钻方向，获取背钻方向为第一方向的背钻孔的深度；第一方向为第一面指向第二面的方向；并根据背钻孔坐标，获取第一面设置的背钻孔的背钻孔外围区域的第二回波信号；获取第二面设置的背钻孔的背钻孔外围区域的第三回波信号。
72.图13为本实施例提供的待测板材的第一面和第二面的俯视图，本实施例同时对上述多个背钻孔进行测量，因为背钻孔的背钻方向不一致，背钻孔分散设置于第一面和第二
面上，第一面和第二面分别设置有通孔141、第一背钻孔142和第二背钻孔143，其中，第一背钻孔142的背钻孔加工侧为第一面，其背钻方向由第一面指向第二面，第二背钻孔143的背钻孔加工侧为第二面，其背钻方向为第二面指向第一面。所以在对待测板材的第一面进行探测时，可能探测的为第一背钻孔142的第二回波信号，也可以探测第二背钻孔143的第三回波信号。
73.s204、通过超声波对待测板材的第二面进行探测，根据背钻孔坐标和背钻方向，获取背钻方向为第二方向的背钻孔的深度；第二方向与第一方向的方向相反；并根据背钻孔坐标，获取第一面设置的背钻孔的背钻孔外围区域的第三回波信号；获取第二面设置的背钻孔的背钻孔外围区域的第二回波信号。
74.同理，当在对待测板材的第二面进行探测时，可能探测的为第一背钻孔142的第三回波信号，也可以探测第二背钻孔143的第二回波信号。
75.s205、根据每个背钻孔对应的第二回波信号、第三回波信号以及目标铜层沿背钻方向的层数，获取每个背钻孔对应的目标铜层的深度。
76.s206、将每个背钻孔的深度与对应目标铜层的深度进行比较；若背钻孔的深度大于目标铜层的深度，则判定背钻孔存在缺陷。
77.本实施例中，针对一块pcb板上有多个背钻孔且各个朝向不同的情况，本实施例仅需一次翻板即可对pcb上所有背钻孔进行测量，不需要在每个背钻孔测量过程中进行翻转，简化检测步骤，且能够覆盖待测板材上所有的背钻孔，避免漏检的情况，提高缺陷检测质量。仅需将待测板材放入介质，利用超声波回波信息进行深度探测，无需对待测板材进行切片或者破坏性方式进行测量，并且没有辐射泄露风险，对人体无伤害，精度高，通过翻板获取双面回波信息对目标铜层进行精确定位，解决了信号幅值叠加导致的模糊进而引起误差的问题。
78.本发明实施例还提供一种背钻孔缺陷检测装置，可用于执行本发明任意实施例提供的背钻孔缺陷检测方法，图14为本发明实施例提供的一种背钻孔缺陷检测装置的结构示意图，背钻孔缺陷检测装置包括：
79.超声收发模块210，用于对待测板材进行超声波探测，并获取对应的回波信号；回波信号至少包括背钻孔的第一回波信号，待测板材设置有背钻孔的一面的背钻孔外围区域的第二回波信号和待测板材背离背钻孔的一面的背钻孔外围区域的第三回波信号；
80.深度计算模块220，与超声收发模块210电连接，用于根据回波信号计算背钻孔的深度和目标铜层的深度；
81.结果判断模块230，与深度计算模块220电连接，用于比较背钻孔的深度和目标铜层深度，并在背钻孔的深度大于目标铜层的深度时，则判定背钻孔存在缺陷。
82.可选的，上述超声收发模块210可以为电气手段产生超声波，例如，压电式、磁致伸缩式等电气手段，或者是机械方式生成超声波，garton笛、液体哨和空气哨等机械方式，本实施例对超声收发模块210的硬件结构不进行特殊限定。
83.本发明中，超声波对待测板材进行探测，在通过出射至背钻孔的第一回波信号获取背钻孔的深度，并分别从待测板材的相对背离的两个表面获取第二回波信号和第三回波信号，根据第二回波信号、第三回波信号和目标铜层沿背钻孔的背钻方向的层数获取目标铜层的深度，最终比较背钻孔的深度和目标铜层的深度，若背钻孔的深度大于目标铜层的
深度，则判定背钻孔将目标铜层穿透，造成了缺陷。本实施例对待测板材两面分别进行超声波的探测，通过双面的回波信号精准定位目标铜层，解决了单面超声波信号幅值叠加导致模糊进而引起误差的问题。并且本发明提供的方案算法简单，易于操作，不需要对待测板材进行切割和破坏，有利于降低测量成本，也不需要通过平面ct进行扫描，有效避免辐射泄露风险，避免对检测人员的身体造成伤害。
84.可选的，待测板材的相对背离设置的第一面和第二面均设置有背钻孔；背钻孔缺陷检测装置还包括：信息录入模块，用于录入并保存待测板材的背钻孔信息，背钻孔信息至少包括背钻孔坐标、背钻方向、目标铜层沿背钻方向的层数。
85.在上述实施例的基础上，如图15所示，图15为本发明实时提供的另一种背钻孔缺陷检测装置的结构示意图，深度计算模块220可以包括：
86.自适应滤波单元221，用于根据每一背钻孔所对应的目标铜层沿背钻方向的层数，对第二回波信号和第三回波信号进行滤波处理，以得到滤波后的第二回波信号和滤波后的第三回波信号；
87.峰值时间提取单元222，用于从背钻孔的第一回波信号中获取超声波在待测板材设置背钻孔的一面产生波峰所对应的时间t01，以及超声波在背钻孔的底部斜面产生波峰所对应的时间t02；用于获取超声波在待测板材相对背离设置的第一面和第二面产生的波峰所对应的时间t11和t12；用于从滤波后的第二回波信号中获取超声波在待测板材设置背钻孔的一面产生的波峰所对应的时间t21,以及超声波在目标铜层产生的波峰所对应的时间t22；还用于根据滤波后的第三回波信号，获取超声波在待测板材背离背钻孔的一面产生的波峰所对应的时间t31，以及超声波在目标铜层产生的波峰所对应的时间t32；
88.计算补偿单元223，用于根据信息录入模块240提供的背钻孔信息和峰值时间提取单元222提供的时间获取背钻孔深度和目标铜层深度。
89.本实施例针对一块pcb板上有多个背钻孔且各个朝向不同的情况，本实施例仅需一次翻板即可对pcb上所有背钻孔进行测量，不需要在每个背钻孔测量过程中进行翻转，简化检测步骤，且能够覆盖待测板材上所有的背钻孔，避免漏检的情况，提高缺陷检测质量。
90.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。