CN101877944B - 印刷电路板的全植板及其接合方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种印刷电路板的全植板及其接合方法，该接合方法包括以下步骤：提供多个印刷电路子板以及至少两边条；提供至少两摄像模块，其分别提取印刷电路子板的上表面图像与下表面图像，并利用上表面图像与下表面图像将所述多个印刷电路子板以及所述两边条放置于一载板上，以使相邻两印刷电路子板之间具有高精度的间距，且两印刷电路子板与所述两边条之间形成一预定宽度的间隙；涂布一固定胶于印刷电路子板与所述两边条，以覆盖间隙；提供一盖板于载板上以压制印刷电路子板以及所述两边条，并翻转载板；填充一粘合胶于间隙；进行一干燥步骤，以固化粘合胶；以及进行一除胶步骤，以移除固化后的非固态胶。本发明可解决多联板的累积误差问题。

Description

印刷电路板的全植板及其接合方法

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板的全植板及其接合方法，尤其涉及一种将印刷电路子板与边条接合，以避免累计误差对于小型化电子元件进行工艺的问题，且可以使用单价较低的边条以有效的降低成本。

背景技术

随着电子应用产业的进步，目前移动通信装置最值得关注的焦点，莫过于触控面板技术的成功，而将移动通信装置的应用成功地推向另一新兴的市场，世界知名品牌或研发团队均相继宣布积极跨入此领域的研发生产，此市场是一全球性的高科技竞赛，根据估计每年约有着3亿支产品的需求量，并有逐年升高的趋势。

然而，从生产成本与效率的角度来看，产品的轻薄短小与触控屏幕极大化的设计原则，将会使生产端面临极大的技术瓶颈，例如无源元件的尺寸更进一步的缩小，将0201(0.02英时×0.01英时)的无源元件改成01005(0.01英时×0.005英时)的无源元件是可以预见的发展，但随着元件尺寸的微小化，SMT与PCB两大工艺也必须提出更有效的技术方案。

针对SMT产业而言，元件的缩小将出现以下的问题：

一、使用0201元件与元件高密度化的结果，容易导致空焊短路等情形，重工成本非常高。

二、若使用01005元件，还出现无法将空焊、短路的缺陷重工的问题，而使得材料元件的损失非常大。

三、稼动率降低的冲击：

1、PCB并版(一般来说4-6片并版)的问题。因PCB涨缩不一，将造成每片PCB间的间距累计误差问题，且每片PCB还有着不同的误差(约有40～120μm)，是故若使用01005元件会迫使PCB制造商采用单板设计(不使用并板工艺)，但使用单板PCB将造成SMT工艺出现印刷机cycle time 20秒的时间瓶颈，而使动辄价值4,000万元新台币的生产线稼动率低于50％，因此造成产线的利用率无法提升。

2、为兼顾SMT稼动率考虑，部分生产厂仍将PCB并成多连板，势必得另承受两种风险，一为印刷机的单一钢板无法随时根据不同PCB涨缩尺寸及时修正，而造成锡膏印刷偏移的元件立碑与空焊问题；二为多连板中将出现PCB因内缘线断、短路的不良板参杂其中，成为另一导致SMT生产线稼动率下降的因素，或因SMT厂拒收此多连板，而造成采购成本大幅增加的问题。

3、此类PCB元件的布局设计因触控屏幕的关系，势必将大量元件布局于非触控面的背面，如此一来将造成PCB正背面元件数量比例非常悬殊，除非PCB制造商能采用正、背面并成多连板的设计(事实上此种并板设计将造成合格率降低及累计误差的问题)，否则又会造成SMT生产线稼动率大幅降低的问题。

另针对PCB产业而言，高单价高密度多层数的HDI手机板以制造成本而论，面临着以下问题：

一、为满足SMT工艺产量的考虑，一般尽量会将多个PCB合并成一大板，但因多个PCB并板会有着其中的子板内层线路断短路问题而有“爆板”，此举将造成SMT生产效率降低，是故一般会迁就价昂的的SMT制造成本，而要求PCB报废有不良子板的合并板，如此一来PCB的制造成本将大幅提高40％以上的材料成本。或是如作为现有技术的参考文献的附件一所示，必须将良板以替换的方式更换合并板中的不良子板。

二、价格昂贵的手机HDI印刷电路板，因SMT需有PCB板边以利传递运输，是故该PCB板边材料的成本相对高价，以一片10×45mm的手机HDI而言，约占10％的材料与工艺成本。

三、以前因SMT使用的无源元件较大，合并版的两两子板间的间距尺寸较宽松，但手机用的HDI印刷电路板以0201更甚或01005的元件为主，是故合并板将因有着两两子板间的累积误差过大间距而将尽管子板内层线路为良品的PCB报废，此问题是未来面临最大的PCB制造成本的挑战。

发明内容

因此，本发明人有感上述技术缺陷的可改善，提出一种设计合理且有效改善上述技术缺陷的本发明。

本发明的主要目的，在于提供一种印刷电路板的全植板及其接合方法，该方法可以将印刷电路子板以各自独立的方式接合于边条，使所形成的印刷电路板的全植板不会有传统多联板的累积误差的问题。

为了达成上述的目的，本发明提供一种印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于，包括以下步骤：提供多个印刷电路子板以及至少两边条；提供至少两摄像模块，其分别提取该印刷电路子板的上表面图像与下表面图像，并利用该上表面图像与该下表面图像将所述多个印刷电路子板以及所述两边条放置于一载板上，以使两两印刷电路子板之间具有高精度的间距，且该印刷电路子板与所述两边条之间形成一预定宽度的间隙；涂布一固定胶于该印刷电路子板与所述两边条，以覆盖该间隙的一侧；提供一盖板于该载板上以压制所述多个印刷电路子板以及所述两边条，并翻转该载板；填充一粘合胶于该间隙；进行一干燥步骤，以固化该粘合胶；以及进行一除胶步骤，以移除固化后的该非固态胶。

本发明也提供一种依上述制造方法所制得的印刷电路板的全植板，其特征在于，包括：多个印刷电路子板以及至少两边条，多个印刷电路子板以分开、独立的方式固接于两边条，所述两边条位于所述多个印刷电路子板的两侧，所述多个印刷电路子板与所述两边条之间均具有至少一连接部，该连接部由一粘合胶固化成型，借此，所述多个印刷电路子板独立地固接于所述两边条以形成该印刷电路板的全植板，使两两印刷电路子板之间具有高精度的间距。

本发明具有以下有益的效果：本发明提出的接合方法，使用高精准度的图像对位将两两印刷电路子板精准对位，及将印刷电路子板与边条进行对位，再利用粘合胶的方式将印刷电路子板与边条接合在一起，故本接合方式提出一种与传统多联板工艺的概念完全不同的全植板的制造方法。另外，如附件一所示的比较图，传统的植入单子板的方式仅是将不良子板更换成良好的子板，并无法解决子板的累积误差的问题，因此，本方法可将良好的印刷电路子板独立地、高精度地粘合在边条上，以符合小尺寸的电子元件的工艺。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的接合方法的流程图。

图2为本发明的印刷电路子板与边条的放置于一载板的示意图。

图3为本发明的印刷电路子板与边条的放置于一载板并以盖板压制的示意图。

图3A为图3中A部分的放大图。

图4为本发明的利用粘合胶固接印刷电路子板与边条的示意图。

图4A为图4中A部分的放大图。

其中，附图标记说明如下：

11  印刷电路子板        111  对接件

                        1111 延伸部

                        1112 粘接部

12  边条                121  对接槽

                        1211 侧壁面

                        1212 斜面

2   载板

21  硅胶层

22  开孔

23  磁铁

3   盖板

31  磁铁

4   连接部

θ  相交角度

S101～S107       流程步骤说明

具体实施方式

请参阅图1，本发明提供一种印刷电路板的全植板及其接合方法，该接合方法可以将多个印刷电路子板与边条进行高精度的接合，以形成印刷电路板的全植板的结构，其接合方法包括如下步骤(请同时参阅图2至图4A)：

步骤S101：提供多个印刷电路子板11以及至少两边条12。此实施例中，本发明将四个印刷电路子板11与两个边条12进行接合，但并不以此为限。

步骤S102：利用摄像模块将所述多个印刷电路子板11以及至少两边条12定位于一载板上(请参阅图2)。在此步骤中，本发明利用两个摄像模块分别提取该印刷电路子板11的上表面图像与下表面图像(也可包括边条12的图像)，以提供分类、对位之用，换言之，该两摄像模块分别提取所述多个印刷电路子板11的上表面图像与下表面图像，并利用所述多个印刷电路子板11的长度进行分类动作，再利用该上表面图像与下表面图像的对位记号等标记，以控制分类后的两两印刷电路子板11之间的相对位置，以及印刷电路子板11与边条12之间的相对位置，以使两两印刷电路子板11之间具有高精度的间距(Pitch)；借此印刷电路子板11为独立地接合于该边条12，以解决传统多联板的累积误差的问题。且，利用上表面图像与下表面图像进行定位，可以确保印刷电路子板11的正反两面均位于正确的粘合位置。

再者，在上述的定位步骤之后，所述多个印刷电路子板11与边条12放置于一载板2上，该载板2为一承接板，以利后续工艺的进行。另一方面，为了避免所述多个印刷电路子板11以及该边条12在XY方向(即水平方向)产生滑动位移，该载板2上还设有一硅胶层21，该硅胶层21可提供XY方向的阻力，以用于贴附该印刷电路子板11以及该边条12，以避免该印刷电路子板11以及该边条12在XY方向产生位移，而该硅胶层21可以全面式的涂布于载板2上，也可以分段式的分布于该载板2上(如图2所示)。换言之，由于该载板2所提供的滑移摩擦力，当机台将该印刷电路子板11以及该边条12放置于该载板2上，该印刷电路子板11与该边条12就以相当精准的相对位置置放在该载板2上，而不会因为载板2的移动而使印刷电路子板11与该边条12产生位置上的误差；而该印刷电路子板11与所述两边条12之间形成一预定宽度的间隙，以利后续的填胶接合工艺。另一方面，所述多个印刷电路子板11与边条12可分别在不同机台中放置在该载板2上，例如先利用第一机台以上下两摄像模块提取所述多个印刷电路子板11的图像，并将其放置于一载板2上，使相邻印刷电路子板11之间具有高精度的间距；将载板2传送于第二机台，再利用第二机台以上下两摄像模块提取该边条12的图像，并利用图像的方式将边条12定位于所述多个印刷电路子板11的两侧。

所述多个印刷电路子板11具有至少一第一连接结构，例如，该印刷电路子板11的两侧端各具有至少一对接件111，在本具体实施例中，该印刷电路子板11的两端各设置有两个对接件111。再者，为了提高印刷电路子板11与边条12的接合强度，该边条12的宽度最佳为6至8毫米，但不以上述为限。

另外，由于工艺上的进步，目前的印刷电路子板11的正反两面均会成型有电路，换言之，所述多个印刷电路子板11均具有一第一印刷面与一第二印刷面，而在放置所述多个印刷电路子板11于该载板2上时，可将所述多个印刷电路子板11的第一印刷面朝向同一方向，也即将所有的印刷电路子板11均以第一印刷面朝上的方式摆放于该载板2上，故在接合后，所述多个印刷电路子板11的第一印刷面会朝同一方向；或者，考虑到第二印刷面(印刷电路子板11的反面)的打件数目较少，为了达成印刷电路子板11的正反两面具有相同(或相近)的生产速度，可在将所述多个印刷电路子板11于该载板2上时，以不同印刷面的方式放置所述多个印刷电路子板11，换言之，所述多个印刷电路子板11的该第一印刷面与该第二印刷面选择性地朝向同一方向，例如以图2而言，可将印刷电路子板11以反面朝上、反面朝上、反面朝上与正面朝上的方式排列。

该对接件111包含一延伸部1111及一粘接部1112，该延伸部1111由该印刷电路子板11的边缘延伸成型，该粘接部1112由该延伸部1111的末端延伸成型而呈长方形的板状结构。

所述两边条12均具有至少一对应该第一连接结构的第二连接结构，例如，所述两边条12分别具有至少一个对接槽121，该对接槽121对应该印刷电路子板11，在本具体实施例中，所述两边条12各设置有两个对接槽121，该对接槽121由两侧壁面1211及两斜面1212所建构形成。其中，该两侧壁面1211呈相互平行，且由该边条12的内侧缘凹设成型，而该两斜面1212各自由该两侧壁面1211的末端斜向延伸成型相接，且于相接处形成一相交角度θ，该相交角度θ为100度至170度之间，而该相交角度θ的最佳范围可为120度至160度之间。而该粘接部1112设置于该边条12的对接槽121中，而该粘接部1112与该对接槽121之间形成上述的间隙。

步骤S103：涂布一固定胶覆盖于该间隙的一侧。在此步骤中，利用印刷方式将一非固态胶涂布于该印刷电路子板11与所述两边条12以覆盖该间隙。换言之，本步骤利用部分印刷的方式将非固态胶，例如UV胶涂布于该间隙旁侧的印刷电路子板11与所述两边条12，以覆盖该间隙的一侧，而由于该非固态胶的流质状态，该非固态胶可以覆盖于部分的该印刷电路子板11与所述两边条12的侧面，使得在印刷电路子板11与所述两边条12的转角处具有更佳的密封效果，以避免后续的粘合胶渗入该UV胶与该印刷电路子板11之间，或渗入该UV胶与该边条12之间。在印刷步骤之后，还利用UV光源固化该UV胶，而一般来说，UV光源的照射容易造成印刷电路板的劣化问题，因此，本发明利用单点照射的方式将UV光导引至照射该UV胶涂布的位置(即上述的间隙)，以固化该UV胶。但本发明不限定上述用胶的种类，例如胶带等也可为之。

步骤S104：提供一盖板3压制所述多个印刷电路子板11以及所述两边条12。在本步骤中，利用一盖板3以磁力的方式吸附于该载板2上以压制所述多个印刷电路子板11以及所述两边条12并且翻转该载板2，而在本具体实施例中，该盖板3上设有多个磁铁31，该载板2对应有多个磁铁23，利用磁铁23、31将盖板3吸附于载板2，以形成一预定的压制力，用以压制所述多个印刷电路子板11以及所述两边条12，以避免产生正向方向(Z方向)的误差因子，且借由该压制力，以避免印刷电路子板11以及所述两边条12在翻转的过程中掉落。而在翻转步骤之后，该UV胶则由朝上的位置翻转至朝下的位置，而使所述多个印刷电路子板11以及所述两边条12之间的间隙裸露出来。值得注意的是，附图中所绘制的载板2与盖板3仅为示意说明之用，该载板2与盖板3的形状可视工艺考虑而加以调整，该载板2与盖板3还可具有裸空区以裸露上述的间隙，且该载板2与盖板3最佳为耐高温材料，例如该载板2开设有对应该印刷电路子板11以及所述两边条12之间的间隙的开孔22，以裸露上述的间隙，以利后续的填胶步骤。

步骤S105：进行一填胶步骤，以填充一粘合胶于该间隙。如图4及图4A所示，将一粘合胶填充于所述多个印刷电路子板11以及所述两边条12之间的间隙，由于该间隙的底面为上述的固化的UV胶，因此该粘合胶即可充分的布满于该间隙之中，在本具体实施例中，利用多头点胶的方式将该粘合胶填充于该间隙，且由于该印刷电路子板11以及所述两边条12的相对位置已相当精准，因此两者之间的间隙的大小、尺寸也受到一定的规范，因此该多头点胶的方式可将一预定量的粘合胶填充于该间隙之中，而该粘合胶的用量也可根据该间隙的预定宽度加以调整，借由调整粘合胶的用量既可达到最佳的粘合强度，又可避免溢胶的问题发生。

再一方面，由于步骤S103中所使用的非固态胶可有效达成该印刷电路子板11以及所述两边条12的角落的密封方式，因此可避免粘合胶渗入该UV胶与该印刷电路子板11之间，或渗入该UV胶与该边条12之间，以达成高精度粘合的操作。

另外，在步骤S105之后还进一步包括一收集步骤，以收集多个进行完填充粘合胶的步骤的载板2。

步骤S106：进行一干燥步骤，以固化该粘合胶。在本步骤中，将上述收集完成的载板送入烤炉，以固化该粘合胶，而固化后的该粘合胶则形成一连接部4，借以将印刷电路子板11以及边条12粘合成型。

步骤S107：进行一除胶步骤，以移除固化后的该非固态胶，接着取出、收集接合后的印刷电路板的全植板。在本步骤中，将上述固化的UV胶加以去除，例如在具体实施例中，使用摩擦滚轮以摩擦力的方式去除固化后的该非固态胶。

而在上述步骤之后，还可包括一检视步骤。在本具体实施例中，使用视觉检知的方式检测上述的接合产品。

本发明从上述步骤后，则可以得到一个由多个印刷电路子板11以及该边条12所粘合而成的印刷电路板的全植板。该印刷电路板的全植板包括：至少两个印刷电路子板11以及至少两边条12，所述两边条12位于该两印刷电路子板11的两侧，该两印刷电路子板11与所述两边条12之间均具有至少一连接部4，该连接部4由一粘合胶固化成型，且相邻的印刷电路子板11之间具有高精度的间距(Pitch)。

综上所述，本发明具有下列诸项优点：

1.可解决多联板的累积误差的问题。由于本发明的印刷电路子板以分开、独立的方式与边条达成粘合，且利用上下视觉运算、对位的方式，使两两印刷电路子板之间具有高精度的间距，因此并无传统的累积误差的问题。因此，本发明的印刷电路板的全植板可应用于尺寸日益缩小的元件的工艺。再者，所述多个印刷电路子板之间的间距可进一步缩小。

2.另一方面，本方法将印刷电路子板连接在边条上以形成全植板结构，因此本发明可将在允收条件下的印刷电路子板进行粘合于边条上，以利后续工艺的进行。换言之，本发明的印刷电路板的全植板中的印刷电路子板全部均为良好的电路板，而不会有坏板、废板的问题。

3.对于印刷电路板的制造厂商而言，积层板的全部面积可用以生产印刷电路子板，而不需将积层板的材料浪费于边条的面积，有助于印刷电路板制造厂商的成本考虑；再者，制作印刷电路子板的积层板的材料与工艺成本甚高，而本发明可利用较为便宜的材料制作上述的印刷电路子板，或是该边条的材料中并不含有高成本的内部线路，再将上述边条用以粘合印刷电路子板，更进一步达到成本降低的效果。

但是以上所述仅为本发明的优选实施例，非意欲局限本发明的权利要求，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效变化，均同理皆包含于本发明的权利要求保护范围内，合予陈明。

Claims (18)

1.一种印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供多个印刷电路子板以及至少两边条；

提供至少两摄像模块，其分别提取所述多个印刷电路子板的上表面图像与下表面图像，并利用该上表面图像与该下表面图像将所述多个印刷电路子板以及所述两边条放置于一载板上，以使两两印刷电路子板之间具有高精度的间距，且所述多个印刷电路子板与所述两边条之间均形成一预定宽度的间隙；

涂布一固定胶于所述多个印刷电路子板与所述两边条，以覆盖该间隙的一侧；

提供一盖板于该载板上以压制所述多个印刷电路子板以及所述两边条，并翻转该载板；

填充一粘合胶于该间隙；

进行一干燥步骤，以固化该粘合胶；以及

进行一除胶步骤，以移除该固定胶。

2.如权利要求1所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：在提供至少两摄像模块的步骤中，该载板用以避免所述多个印刷电路子板以及所述两边条在XY方向产生位移。

3.如权利要求2所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：该载板上还设有一硅胶层，该硅胶层用于贴附所述多个印刷电路子板以及所述两边条，以避免所述多个印刷电路子板以及所述两边条在XY方向产生位移。

4.如权利要求2所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：在涂布一固定胶的步骤中，将一非固态胶以印刷的方式覆盖该间隙的一侧。

5.如权利要求4所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：在印刷一非固态胶的步骤中，将UV胶印刷涂覆于该间隙，还利用UV光源固化该UV胶。

6.如权利要求5所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：该UV光源以单点照射的方式照射该UV胶涂布的位置，以固化该UV胶。

7.如权利要求4所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：在提供一盖板的步骤中，该盖板以磁力的方式吸附于该载板上以压制所述多个印刷电路子板以及所述两边条。

8.如权利要求7所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：该盖板与该载板之间形成一预定的压制力，用以压制所述多个印刷电路子板以及所述两边条。

9.如权利要求8所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：在填充一粘合胶于该间隙的步骤中，利用多头点胶的方式将该粘合胶填充于该间隙。

10.如权利要求9所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：该多头点胶的方式将一预定量的该粘合胶填充于该间隙，而该预定量根据该间隙的该预定宽度加以调整。

11.如权利要求9所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：在填充一粘合胶于该间隙的步骤之后，还包括一收集步骤，以收集多个进行完填充粘合胶步骤的载板。

12.如权利要求11所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：在该干燥步骤中，将所述多个收集完成的载板送入烤炉，以固化该粘合胶。

13.如权利要求12所述的印刷电路板的全植板的接合方法，其特征在于：在该除胶步骤中，利用摩擦力移除固化后的该UV胶。

14.一种印刷电路板的全植板，其特征在于，包括：

多个印刷电路子板以及至少两边条，所述多个印刷电路子板以分开、独立的方式固接于所述两边条，所述两边条位于所述多个印刷电路子板的两侧，所述多个印刷电路子板与所述两边条之间均具有至少一连接部，该连接部由一粘合胶固化成型，借此，所述多个印刷电路子板独立地固接于所述两边条以形成该印刷电路板的全植板，使两两印刷电路子板之间具有高精度的间距。

15.如权利要求14所述的印刷电路板的全植板，其特征在于：所述两边条的材料中不具有内层线路。

16.如权利要求14所述的印刷电路板的全植板，其特征在于：所述多个印刷电路子板均具有至少一第一连接结构，所述两边条均具有一对应该第一连接结构的第二连接结构，该第一连接结构与该第二连接结构之间具有一用以填充该粘合胶的间隙，而该固化的粘合胶即形成该连接部。

17.如权利要求14所述的印刷电路板的全植板，其特征在于：所述多个印刷电路子板均具有一第一印刷面与一第二印刷面，所述多个印刷电路子板固接于所述两边条，所述多个印刷电路子板的第一印刷面朝向同一方向。

18.如权利要求14所述的印刷电路板的全植板，其特征在于：所述多个印刷电路子板均具有一第一印刷面与一第二印刷面，所述多个印刷电路子板固接于所述两边条，所述多个印刷电路子板的该第一印刷面与该第二印刷面选择性地朝向同一方向。

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