CN102740667A

CN102740667A - 整合电路板信息的置件方法

Info

Publication number: CN102740667A
Application number: CN2011100924171A
Authority: CN
Inventors: 费耀祺
Original assignee: D Tek Technology Co Ltd
Current assignee: D Tek Technology Co Ltd
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2012-10-17

Abstract

一种整合电路板信息的置件方法包括以下步骤：提供多个印刷电路板，每一印刷电路板上具有一用于储存电路板初始信息的数据储存媒体；将电路板送进检知单元，该检知单元至少具有读取装置及检知装置，其中该检知装置获取一不良子板信息，该检知单元将电路板初始信息与该不良子板信息整合并输出为一对应电路板的电路板置件信息；提供元件着装机台，该元件着装机台根据该电路板置件信息，而在属于良品的该子板上进行一置件步骤。本发明进行置件时，元件着装机台可依据每一电路板的ID编号抓取对应的不良子板信息，大幅降低错置件的风险。

Description

整合电路板信息的置件方法

技术领域

本发明涉及一种置件方法，尤其涉及一种整合电路板信息的置件方法。

背景技术

公知的电路板为一种大面积的主板，例如电脑系统中的主机板，但随着电子装置如PDA、手机或数字相机的体积越来越小，电路基板的体积也跟着缩小。而为了生产的效率的考虑，业者将多个小型电路板(又称为子板)合并成一片大型电路板(又称为多联板)以方便后续量产工艺的进行。但由于生产的过程中该等小型电路板可能会由于电路板生产上的变异而造成不符合规格的情况，故上述列为不良品的子板就会将不良品标记(bad mark)标注于这些子板上或板边相对应的特定位置上，以使后续的取置工艺能依据检知以取得相关信息后，避开上述不良的子板，以避免将元件(电阻电容IC覆晶…)装设于这些不良子板上。

传统上取置机会先载入多联板，并利用移动式摄影机先进行标靶(fiducial mark)的定位，再利用上述该摄影机进行不良品标记的分析检知作业或是定位标靶(local fiducial mark)的辨识检测作业。换句话说，传统取置机是利用同一具摄影机搭配XY滑台(XY stage)进行标靶与不良子板标记的分析及检知，且该摄影机必须依靠XY载台的硬件动作以进行移动来逐一提取多联板中的每一子板上是否有不良记号，进行检知不良子板的信息，接着才开始根据上述的检知信息进行后续的置件步骤，换言之，传统的检知与置件作业是相互关连的，置件作业必须等待检知作业完成后，方能依据检知结果进行置件。

故，传统取置机利用硬件移动方式进行上述的检知不良子板的程序作业，对于联板数越来越多的情况下，势必会造成置件机台的生产时间大幅增加。

以目前的取置机来说，该摄影机进行单一子板的图像提取的时间大约为0.3秒，故考虑一个含有100个MICRO-SD的多联板的检知整体时间可估算为30秒(包含摄影机的移动时间等等)，加上进片、出片、标靶检知时间为4秒，再加上置件时间为40秒(假设一片子板置放4个元件、每一元件置放时间为0.1秒，故当100片子板均为良品时，置件时间的计算为100片×4个元件×0.1秒/个＝40秒)，是故取置机因检知子板不良所浪费的工时百分比为：30/(4+30+40)＝40.5％，而使得产线的生产效率大大的降低。

再一方面，中国台湾专利公开号：201015062提出一种多联板的标记的检知方法，其可利用独立的检知装置先进行电路板上的不良品标记的检知，但由于置件的种类众多，故生产线上可能设置有多台串联式取置机，因生产过程中有可能因特别因素有人为取出连续生产中的电路板，故可能造成取置机取得不正确的不良品标记的检知信息，导致取置机进行错误的置件作业。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种整合电路板信息的置件方法，以达到减少甚至于不会发生置件错误的目的。

本发明实施例提供一种整合电路板信息的置件方法，包含以下步骤：

(1)提供多个电路板，这些电路板均为一种由多个子板所组成的多联板，其中每一该电路板上具有一用于储存电路板初始信息的数据储存媒体；

(2)将这些电路板送进一检知单元，该检知单元至少具有一用于读取该数据储存媒体的读取装置及一用于检知每一该电路板上的每一该子板上是否有不良子板标记的检知装置，其中该检知装置获取一不良子板信息，该检知单元将该读取装置所读取的电路板初始信息与该检知装置所检知的不良子板信息整合为一对应每一该电路板的电路板置件信息，并输出该电路板置件信息；以及

(3)提供至少一元件着装机台，并将检知后的这些电路板送进该元件着装机台，该元件着装机台根据该电路板置件信息，而在属于良品的该子板上进行一置件步骤。

本发明具有以下有益的效果：本发明主要将检知所得的不良子板信息与电路板上所记载的电路板生产编号等初始信息加以整合，使不良子板信息与电路板初始信息具有相互对应的效果，故当进行置件时，元件着装机台可依据每一电路板的ID编号抓取对应的不良子板信息，大幅降低错置件的风险。

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为显示本发明检知单元与元件着装机台直接连接的示意图。

图1A为显示本发明检知单元与元件着装机台通过外部数据储存单元进行连接的示意图。

图2为显示本发明的电路板的示意图。

图3为显示进行本发明的置件方法的第一实施例的流程图。

图4为显示进行本发明的置件方法的第二实施例的流程图。

上述附图中的附图标记说明如下：

10 检知单元

11 检知装置

12 读取装置

13 运算及储存装置

20 元件着装机台

21 气体流量单元

30 电路板 301 子板

31 不良子板标记

32 数据储存媒体

40 外部数据储存单元

S101～S109 工艺步骤

S201～S219 工艺步骤

具体实施方式

本发明提出一种整合电路板信息的置件方法，其利用数据储存媒体的方式将板材ID、编号、制造厂商数据等记录于其中，更将检知所得的不良子板信息与前述数据整合于一起，故使后续的置件作业可依据板材ID等数据抓取正确的不良子板信息，以减少错误置件的机率。

请先参考图2，其为一种电路板30的示意图，其为一种由多个子板301所组成的多联板，这些子板301在经过一定的判别步骤后便会被区分为良品及不良品，而属于不良品的子板301就会以不良子板标记(bad mark)3 1的方式标示；另外，电路板30更具有一用于储存电路板初始信息的数据储存媒体32，如二维条码(bar code)等记录媒体，其中载有板材ID数据、编号、制造厂商履历数据等等内容。

请配合图1，本发明的检知单元10的检知装置11即能快速的检知上述的不良子板标记31以获得不良子板信息；另一方面，检知单元10更可设有读取装置12，例如二维条码扫描器等等，以读取每一电路板30的电路板初始信息；该检知单元10可将不良子板信息与电路板初始信息整合为一电路板置件信息，使后续的元件着装机台20可以根据每一电路板30的电路板初始信息抓取相对应的电路板置件信息，即可针对属于良品的子板301进行置件，即元件着装机台20可依据正确的电路板置件信息进行置件，而不会将元件设置于不良的子板301上，进而实现节省材料的功效。因此，本发明即可达到有效率的判别何者为不良品的子板301，何者又为良品的子板301，并将信息传递给后方的元件着装机台20，节省了传统取置机利用硬件机构进行移动以检知不良子板所浪费的时间，且元件着装机台20更可利用电路板初始信息抓取正确的电路板置件信息，以避免使用错误的不良子板信息。

请复参考图1，在本具体实施例中，检知装置11可为一图像提取装置，其具有一预定解析度及一预定放大倍率且在一预定工作距离(workingdistance，WD)下提取该电路板30的图像。本实施例主要利用较大视野的图像提取装置配合相对应的预定工作距离的条件进行电路板30全图像或部分图像的提取工作。具体而言，本发明所提出的图像提取装置的图像解析度(Image Resolution)可为1.6k×1.2k像素(pixel)，搭配镜头所形成的空间解析度(Spatial Resolution)可为0.1至0.3毫米/像素(mm/pixel)，而工作距离WD可为200至700毫米(mm)；又例如该图像提取装置也可为大型的线性扫描器，其工作距离可在20至300毫米(mm)的条件下提取电路板30的图像。再者，在本具体实施例中，检知单元10更进一步包括多个发光装置，以提供图像提取装置最佳的照明情况，该等发光装置可为发光二极管或是日光灯管等。而前述检知装置11所提取的图像可利用检知单元10的运算及储存装置13进行图像分析(如图像分析、辨识软件的运用)，以辨识出子板301上是否有不良子板标记31。

请参考图3，其显示本发明所提出的整合电路板信息的置件方法的第一实施例，其中检知单元10搭配单一的元件着装机台20：

步骤S101：提供多个电路板30，如图2所示，电路板30可为8个子板301所组成的多联板，其中前述8个子板301中属于不良品的子板301上设有一不良子板标记(bad mark)31。而在步骤一之前更包括一标记步骤，利用激光墨印或贴附的方法将该不良子板标记31设置于属于不良品的子板301或板边相对应的特定位置上，以利后续工艺的进行，其中该不良子板标记31具有一预定尺寸，例如1×1(mm²)或4×4(mm²)等大小，且该不良子板标记31的主要特征需具有高度的色反差，以利图像分析的准确度；另一方面，该标记步骤也可将数据储存媒体32(本实施例以二维条码进行说明)制作于电路板30上，以记录每片电路板30的板材ID数据、编号、制造厂商履历数据等等。值得说明的是，本发明并不限定数据储存媒体32的提供来源，例如，电路板生产端可在生产完成后直接将上述板材ID等载入数据储存媒体32，或是由工厂端自行将板材ID、序号等载入数据储存媒体32，换言之，电路板30上所使用的各种储存媒体、所载入的数据、载入来源等均属于本发明的范畴。

步骤S103～S105：将电路板30依序地或者任意地送进前述的检知单元10，如同前述，检知单元10具有检知装置11及读取装置12，读取装置12用于读取每一电路板30的电路板初始信息(S103)，检知装置11用于检知子板301上的不良子板标记31以获得不良子板信息；且检知单元10可将读取装置12所读取的电路板初始信息与检知装置11所检知的不良子板信息整合为一对应每一电路板30的电路板置件信息，并输出该电路板置件信息(S105)。而由于本步骤中主要使用图像分析软件等进行图像分析，故此一检知步骤所花费的时间甚小，如一秒或小于一秒，且数据的整合也由运算及储存装置13进行数据处理，故整体步骤的花费时间相当短。

而这些子板301更可以是软板，由于软板材质的收缩以及软板尺寸越来越小的情况下，软板的偏移量就必须加以考虑，故每一子板301更设有定位标靶(local fiducial mark)，根据定位标靶的位置，以决定所需要的偏移补偿量。换言之，检知单元10可以利用定位标靶的位置分析每一子板301的偏移量，并将其整合储存于电路板置件信息中，而该元件着装机台20则可以根据电路板置件信息中的记录先进行子板偏移量的补偿，再进行元件置件的步骤，其可大大地省去传统需靠摄相机依序经各子板301上两定位标靶的图像处理的无效生产工时。

再一方面，在一具体实施例中，所输出的电路板置件信息直接储存于检知单元10的运算及储存装置13，以利后续作业的元件着装机台20进行数据抓取(如图1所示)。而在另一具体实施例中，所输出的电路板置件信息储存于一外部数据储存单元40，如远端数据库、云端服务器或是载入于光盘等光学储存媒体(如图1A)或通过公司Shop-flow等信息系统进行连线以抓取数据。

步骤S107～S109：提供一元件着装机台20，并将检知后的电路板30依序地或任意地送进元件着装机台20，元件着装机台20抓取对应于电路板30的电路板置件信息(S107)，并根据该电路板置件信息，而在属于良品的子板301上进行一置件步骤(S109)；而元件着装机台20可为SMD工艺中的取置机，或封装工艺中的芯片取置机或晶线打线机，如die bonder或wirebonder等其他可用以进行芯片取置或线路连接的机台或设备(例如应用在BGA的封装工艺，可生产MICRO-SD、DDR II、III等产品)。再者，元件着装机台20更可具有一辅助读取装置21，以于电路板30送进元件着装机台20前读取电路板30的电路板初始信息，此部分将于后一实施例详细说明。

另外，此步骤会根据前述不同的实施例而有以下差异：

如图1所示，当电路板置件信息储存于检知单元10中，元件着装机台20连接于检知单元10，以抓取储存于检知单元10的电路板置件信息而进行所述的置件步骤。

而如图1A所示，电路板置件信息储存于外部数据储存单元40中，元件着装机台20连接于外部数据储存单元40，例如任何有线传输、无线传输或光盘载入等方法，以抓取储存于外部数据储存单元40的电路板置件信息而进行所述的置件步骤。

请参考图4，其显示本发明所提出的整合电路板信息的置件方法的第二实施例，其中检知单元10搭配二台的元件着装机台20，以进行两阶段的置件作业，且每一元件着装机台20更可具有一辅助读取装置21，第二实施例的步骤如下：

步骤S201：提供多个电路板30。此步骤同于前述S101，故不再赘述。

步骤S203～S207：将电路板30依序地或任意地送进前述的检知单元10，检知单元10可将读取装置12所读取的电路板初始信息(S203)与检知装置11所检知的不良子板信息(S205)整合为对应每一电路板30的电路板置件信息，并加以输出(S207)。同样地，电路板置件信息可直接储存于检知单元10的运算及储存装置13，或是储存于数据库、光学储存媒体等外部数据储存单元40；而S201～S207可概括为一检知步骤。

下一步骤为提供多个元件着装机台20，并将检知后的电路板30依序地或任意地送进这些元件着装机台20，元件着装机台20根据该电路板置件信息，而在属于良品的子板301上进行一置件步骤。在本具体实施例中，以两台元件着装机台20进行说明但不以此为限；第一台元件着装机台20负责第一阶段的置件作业(S209～S213)，当检知后的这些电路板30的其中之一送进第一台元件着装机台20时，先利用辅助读取装置21读取电路板30的数据储存媒体，以取得电路板30的电路板初始信息(S209)，而第一台元件着装机台20即可根据电路板初始信息由检知单元10或外部数据储存单元40中抓取对应的电路板置件信息(S211)，使第一台元件着装机台20可依据正确的电路板置件信息中的不良子板信息进行第一阶段置件作业(S213)；而当经过第一阶段置件的电路板30送进第二台元件着装机台20时，同样先利用辅助读取装置21读取电路板30的数据储存媒体，以取得电路板30的电路板初始信息(S215)，而第二台元件着装机台20即可根据电路板初始信息由检知单元10或外部数据储存单元40中抓取对应的电路板置件信息(S217)，使第二台元件着装机台20可依据正确的电路板置件信息中的不良子板信息进行第二阶段置件作业(S219)；在此实施例中，而S209～S219可概括为一置件步骤。

因此，本发明利用元件着装机台20进行置件之前，先取得电路板30的电路板初始信息，以使元件着装机台20可根据正确的电路板置件信息进行置件。以上述实施例为例，假设有编号为A、B、C三块电路板30依序进入检知单元10进行检知后产生相对应于A、B、C三块电路板30的电路板置件信息，再依序通过第一台元件着装机台20完成第一阶段置件作业，若此时操作者因生产制造问题或设备机台原因将编号B的电路板30由生产线上取下，使其不继续进行第二台元件着装机台20的置件作业，而编号A、C的电路板30则持续通过第二台元件着装机台20的置件作业。当编号C的电路板30进入第二台元件着装机台20时，第二台元件着装机台20的辅助读取装置21即可读取编号C的电路板30的数据储存媒体32，并根据编号C的电路板30的电路板初始信息取得相对应于编号C的电路板30电路板置件信息，而不会误取对应于编号B的电路板30电路板置件信息，换言之，通过将电路板初始信息与不良子板信息整合为对应每一电路板30的电路板置件信息，可避免元件着装机台20抓取不正确的不良子板信息，使元件着装机台20具有较佳的置件效率。另外，前述编号为A、B、C三块电路板30也可任意地被传送进入检知单元10进行检知，并产生相对应于A、B、C三块电路板30的电路板置件信息，再依序地或任意地通过第一台元件着装机台20及第二台元件着装机台20，而第一台元件着装机台20及第二台元件着装机台20可利用每一电路板30的电路板置件信息抓取正确的不良子板信息。

由实际的数据分析，本发明可有效提高产线生产的效能，例如以FPC模块为例，电路板30上具有35个区域(array)，共需进行420个位置的置件，产能可由55440片/天提升至69300片/天，提升约25％的产能；而以SD卡为例，电路板30上具有210个区域(array)，共需进行840个位置的置件，产能可由304204片/天提升至431970片/天，提升约42％的产能。

另一方面，本发明也可用于封装产线，例如在元件着装机台20进行元件的置件后，操作者会进行检查，并在不合于工艺规格的子板301进行标记，而该电路板30可重新回到检知单元10进行图像分析，并将前述不合于工艺规格的子板301位置记录于电路板信息中，而重复多次置件→检知→置件…的步骤之后，电路板信息中即载有各个子板301在不同的置件过程中是否正确的讯息，并依照不同工艺的错误利用印刷等技术编码于各个子板301，例如依据颜色进行辨别，故于切割后，使用者即可利用不同颜色来分类所制作的产品。

综上所述，本发明至少具有以下优点：

1、本发明利用独立运作的检知单元与元件着装机台分别进行电路板的检知作业与置件作业，故在应用上，检知作业与置件作业不相互干涉(也即两者可同时作业)，以解决传统元件着装机台必须先进行不良品检知再进行置件所造成的闲置时间过长的问题。

2、本发明更将不良子板信息与电路板生产编号等初始信息加以整合，使不良子板信息与电路板初始信息具有一对一的效果，故当制造生产时，元件着装机台可依据每一电路板的ID编号抓取对应的不良子板信息，大幅降低置件的错误。故在应用上，子板可任意、依序或依照不同需求送进检知单元或元件着装机台，更可提高产线的弹性。

3、本发明也可应用于封装产线，电路板经过每一道封装工艺后，可重新回到检知单元进行检知分析，并将每一道工艺后的生产不良情况记录于电路板信息中，故在产品完成时，系统即可有效的统计每一道工艺的良率；另外，也可依据电路板信息中所记录的数据将不同工艺中出现的不良品以颜色等编码加以标记，使操作员可有效地将切割后的产品进行分类。

4、产线合并，减少机台数量。

5、减少人力：工艺简化使人工自然减少。

6、减少电费、维修费等间接成本的效果。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的范围内。

Claims

1.一种整合电路板信息的置件方法，其特征在于，包含以下步骤：

提供多个电路板，这些电路板均为一种由多个子板所组成的多联板，其中每一该电路板上具有一用于储存电路板初始信息的数据储存媒体；

将这些电路板送进一检知单元，该检知单元至少具有一用于读取该数据储存媒体的读取装置及一用于检知每一该电路板上的每一该子板上是否有不良子板标记的检知装置，其中该检知装置获取一不良子板信息，该检知单元将该读取装置所读取的电路板初始信息与该检知装置所检知的不良子板信息整合为一对应每一该电路板的电路板置件信息，并输出该电路板置件信息；以及

提供至少一元件着装机台，并将检知后的这些电路板送进该元件着装机台，该元件着装机台根据该电路板置件信息，而在属于良品的该子板上进行一置件步骤。

2.如权利要求1所述的整合电路板信息的置件方法，其特征在于，在将这些电路板送进一检知单元的步骤中，该检知单元更包括有一运算及储存装置，该电路板置件信息储存于该检知单元。

3.如权利要求2所述的整合电路板信息的置件方法，其特征在于，在提供至少一元件着装机台的步骤中，该元件着装机台连接于该检知单元，以抓取储存于该检知单元的该电路板置件信息而进行所述的置件步骤。

4.如权利要求2所述的整合电路板信息的置件方法，其特征在于，在提供至少一元件着装机台的步骤中，该元件着装机台更具有一辅助读取装置，当检知后的这些电路板的其中之一送进该元件着装机台时，该辅助读取装置先读取储存于该数据储存媒体的电路板初始信息，再连接于该检知单元，以抓取储存于该检知单元中且对应该电路板初始信息的该电路板置件信息，使该元件着装机台根据该电路板置件信息而进行所述的置件步骤。

5.如权利要求1所述的整合电路板信息的置件方法，其特征在于，在将这些电路板送进一检知单元的步骤中，该检知单元将该电路板置件信息储存于一外部数据储存单元。

6.如权利要求5所述的整合电路板信息的置件方法，其特征在于，该外部数据储存单元为一数据库或一光学储存媒体。

7.如权利要求5所述的整合电路板信息的置件方法，其特征在于，在提供至少一元件着装机台的步骤中，该元件着装机台连接于该外部数据储存单元，以抓取储存于该外部数据储存单元的该电路板置件信息而进行所述的置件步骤。

8.如权利要求5所述的整合电路板信息的置件方法，其特征在于，在提供至少一元件着装机台的步骤中，该元件着装机台更具有一辅助读取装置，当检知后的这些电路板的其中之一送进该元件着装机台时，该辅助读取装置先读取储存于该数据储存媒体的电路板初始信息，再连接于该外部数据储存单元，以抓取储存于该外部数据储存单元中且对应该电路板初始信息的该电路板置件信息，使该元件着装机台根据该电路板置件信息而进行所述的置件步骤。

9.如权利要求1所述的整合电路板信息的置件方法，其特征在于，在置件步骤之后，更将置件完成的电路板送进该检知单元，以检知这些子板在所述的置件步骤中是否为正常。

10.如权利要求1所述的整合电路板信息的置件方法，其特征在于，在将这些电路板送进一检知单元的步骤中，该检知单元更进一步检测该电路板的每一该子板上的定位标靶，以分析该电路板的每一该子板的偏移量，并将该偏移量记录于该电路板置件信息。