CN104647906B - 一种pcb板直接覆码方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于PCB板覆码领域，提供了一种PCB板直接覆码方法，包括：采用二氧化碳激光器对PCB板进行直接覆码，所述二氧化碳激光器的聚焦光斑大小的范围为不超过0.14mm；针对不同PCB板上不同大小需求的二维码或一维码，通过控制所述二氧化碳激光器的功率并选择不同的覆码模式进行覆码。利用二氧化碳激光器对PCB板直接覆码，激光器具有高精度、高速度、可编程的优点，针对不同大小需求的二维码或一维码，通过控制激光器的功率控制覆码深度并选择合适的覆码模式，使PCB板在覆码过程中不会对PCB板造成损坏，并且实现在生产过程中达到自动化，从而节约人力物力的消耗；激光覆码不受组装步骤及环境的影响，直接作用于板上，工艺持久性强，从而达到一码随一生的效果。

Description

一种PCB板直接覆码方法

技术领域

本发明属于PCB板覆码领域，尤其涉及一种PCB板直接覆码方法。

背景技术

传统PCB板追溯采用的办法为手贴条码，其工艺方式为打码机按照一定规则打印条码，使用人工或机器等方式在PCB板指定位置，将打印的条码粘贴上去。

名称为“PCB板自动打码扫码装置”(公开日：2014年07月23日，公告号203734917U)和“PCB板自动扫码冷却除静电传输机构”(公开日：2014年12月31日，公告号204069505U)公开的技术方案中，均是包括打码机、传送装置和扫码装置，PCB板在传送装置上自动运行，打码机打印条码依次粘贴在各个PCB板上。

但是目前随着大量的电子产品生产，对PCB板进行追溯使用的贴纸也会大大增加生产成本，对企业成本的造成无法控制的局面。同时随着时间的累积，以及自然或人为的损坏，传统贴码工艺很容易老化脱落，从而使其传递信息的固有功能丧失，无法做到一条码一PCB板的追溯，使得后续对此电子产品的跟踪失效，无法对其后续品质信息进行收集改良。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种PCB板直接覆码方法，以解决现有技术中PCB板贴码成本高以及后续跟踪困难的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种PCB板直接覆码方法，所述方法包括包括：采用二氧化碳激光器对PCB板进行直接覆码，所述二氧化碳激光器的聚焦光斑大小的范围为不超过0.14mm；

针对不同PCB板上不同大小需求的二维码或一维码，通过控制所述二氧化碳激光器的功率并选择不同的覆码模式进行覆码：

需要覆码的二维码大小在1.6mm*1.6mm以下时，选用点模式，激光器光斑控制在0.09mm及以下，控制所述二氧化碳激光器的功率在所需雕刻位置打标出一点，空白区域不打标；

需要覆码的二维码大小在1.6mm*1.6mm与4mm*4mm之间时，选用圆模式或矩阵模式，控制所述二氧化碳激光器的功率在所需雕刻位置打标出空心圆或者矩阵形状；

需要覆码的二维码大小在4mm*4mm以上时，选用矩阵填充模式，由矩阵对应二维码各个点，通过延时或填充的方式控制每个点的均匀性；

需要覆码为一维码时，使用90度填充方式，由光线反射率较低和较高的部分分别对应所述一维码的条和空部分。

本发明提供的一种PCB板直接覆码方法的第一优选实施例中：所述二氧化碳激光器对PCB板进行直接覆码的覆码区域在所述PCB板的标识白漆或阻焊漆层上。

本发明提供的一种PCB板直接覆码方法的第二优选实施例中：所述方法采用的覆码设备包括：客户管理系统、CCD自动定位系统和激光打标机；

所述客户管理系统存储有覆码规则数据；

所述CCD自动定位系统对PCB板进行定位，根据所述覆码规则数据控制所述激光打标机对PCB板进行覆码，并读取覆码后的PCB板上的二维码或一维码，将读取后的数据发送给所述客户管理系统进行对比；

所述激光打标机包括二氧化碳激光器、X轴扫描镜、X轴振镜、Y轴扫描镜、Y轴振镜、场镜和计算机控制系统；

所述二氧化碳激光器产生的激光束入射到所述X轴扫描镜和Y轴扫描镜上，用计算机控制系统控制所述X轴扫描镜和Y轴扫描镜的反射角度，两个X轴扫描镜和Y轴扫描镜分别沿X、Y轴扫描，实现激光束的偏转，所述场镜的参数确定所述聚焦光斑的大小，使具有一定功率密度的激光聚焦点在所述PCB板上按所需的要求运动。

本发明提供的一种PCB板直接覆码方法的第三优选实施例中：所述覆码设备对PCB板进行直接覆码的过程包括：

步骤1，所述CCD自动定位系统对移动到所述振镜下停止的PCB板的特定区域进行定位，确定覆码地点；

步骤2，所述CCD自动定位系统将所述覆码规则数据转化为所需覆码的PCB板的二维码或一维码，所述激光打标机在所述CCD自动定位系统给予的位置进行覆码，给所述PCB板标记独一无二的产品序列号；

步骤3，打标完成后，所述CCD自动定位系统读取所打的二维码，与所述客户管理系统的数据进行对比；

步骤4，将打标完成的所述PCB板送出给下一站。

本发明实施例提供的一种PCB板直接覆码方法的有益效果包括：

本发明提供的一种PCB板直接覆码方法，利用二氧化碳激光器对PCB板直接覆码，激光器具有高精度、高速度、可编程的优点，针对不同大小需求的二维码或一维码，通过控制激光器的功率控制覆码深度并选择合适的覆码模式进行覆码，使PCB板在覆码过程中不会对PCB板造成损坏，并且实现在生产过程中达到自动化，从而节约人力物力的消耗；激光覆码不受组装步骤及环境的影响，直接作用于板上，工艺持久性强，从而达到一码随一生的效果。

本发明提供的一种PCB板直接覆码方法的实现设备，通过离线与在线PCB板打标设备，可实现客户管理系统的数据与打标的无缝链接，从而大大降低了人为干预，从而减少错误率，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的点模式二维码的示意图；

图2是本发明实施例提供的矩阵模式二维码的示意图；

图3是本发明实施例提供的圆模式二维码的示意图；

图4是本发明实施例提供的矩阵填充模式二维码的示意图；

图5是本发明实施例提供的一维码的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

与传统工艺的进行比较，激光具有固有的特殊性：1.定向发光：激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出，光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，接近平行。2.亮度极高：激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出，能量密度自然极高。3.颜色极纯：光的颜色由光的波长(或频率)决定，激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。4.能量密度极大：激光能量并不算很大，但是它的能量密度很大(因为它的作用范围很小，一般只有一个点)，短时间里聚集起大量的能量。

本发明提供的一种PCB板直接覆码方法，利用激光拥有的运营成本低，工作效率高，控制方便等优点，采用二氧化碳激光器对PCB板进行直接覆码，该二氧化碳激光器的聚焦光斑大小的范围为不超过0.14mm。

二氧化碳激光器产生的激光波长为10640μm，聚焦光斑控制在不超过0.14mm的范围内，针对不同大小需求的二维码或一维码，通过控制激光器的功率并选择合适的覆码模式进行覆码，在保证激光覆码的读取率的同时不至于雕刻太深从而暴漏铜层及基材层。

具体的，1)二维码大小在1.6mm*1.6mm以下时，对其选用点模式。

激光器光斑控制在0.09mm及以下，控制二氧化碳激光器的功率在所需雕刻位置打标出一点，空白区域不许打标，最终打标出所需的二维码。使用其他方式雕刻会导致能量过大，热影响过多，从而击穿外表漆层，从而造成不可预估的损失。如图1所示为本发明实施例提供的点模式二维码的示意图。

2)二维码大小在1.6mm*1.6mm与4mm*4mm之间时，选用圆模式或矩阵模式。

其原理为在此大小范围内使用点模式由于其光斑太小，无法一点打出适合的点，控制二氧化碳激光器的功率在所需雕刻位置打标出空心圆或者矩阵形状可有效解决此问题，从而达到所需效果。如图2和图3所示分别为本发明实施例提供的矩阵模式以及圆模式二维码的示意图。

3)二维码大小在4mm*4mm以上时，选用矩阵填充模式。

由于二维码较大时，使用点模式、圆模式及矩阵模式已经无法满足单位点的大小，只能使用填充模式对其进行改善。使用矩阵填充模式时，由矩阵对应二维码各个点，使其通过延时、填充等方式更好控制每个点的均匀性，使二维码读取率得到保证的时候同时不伤害PCB板的功能。如图4所示为本发明实施例提供的矩阵填充模式二维码的示意图。

4)一维码的雕刻，使用90度填充方式。

一维码的打标方式与二维码不同，一维码由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，“条”指对光线反射率较低的部分，“空”指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。所以只要保证黑色区域和白色区域对比大，分布均匀，就可以使得一维码具有较好读取率。如图5所示为本发明实施例提供的一维码的示意图。

覆码区域分为两种，一种为标识白漆，另一种为阻焊漆层。由于PCB板阻焊漆层为铜层与基材层，若长期暴漏在空气中会发生氧化反应，从而对PCB板功能造成重大影响，严重会将PCB板造成损伤，做报废处理。因此在日常打标过程中，需要调整好打标方式及能量，在保证读取率的同时不至于雕刻太深从而暴漏铜层及基材层。

激光的固有的特性使采用激光进行PCB板直接覆码的方法具有以下几点优点：1.高精度、高速度、可编程的优点，使其在生产过程中达到自动化，从而节约人力物力的消耗。2.由于激光打标通过可调整参数等方式，从而达到控制深度，使PCB板在覆码过程中不会对PCB板造成损坏。3.工艺持久性强，激光覆码不受组装步骤及环境的影响，直接作用于板上，从而达到一码随一生的效果。

实施例一

本发明提供的实施例一为本发明提供的一种采用激光进行PCB板直接覆码的PCB板覆码设备的实施例，该设备的实施例包括：客户管理系统、CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)自动定位系统和激光打标机。

客户管理系统存储有覆码规则数据。

CCD自动定位系统对PCB板进行定位，根据覆码规则数据控制激光打标机对PCB板进行覆码，并读取覆码后的PCB板上的二维码或一维码，将读取后的数据发送给客户管理系统进行对比。

激光打标机包括二氧化碳激光器、X轴扫描镜、X轴振镜、Y轴扫描镜、Y轴振镜、场镜和计算机控制系统。

二氧化碳激光器产生的激光束入射到两反射镜(扫描镜)上，用计算机控制系统控制反射镜的反射角度，这两个反射镜可分别沿X、Y轴扫描，从而达到激光束的偏转，场镜的参数确定聚焦光斑的大小，使具有一定功率密度的激光聚焦点在打标材料上按所需的要求运动，从而在PCB板的表面上留下永久的标记。

PCB板覆码设备对PCB板进行直接覆码的过程包括：

步骤1，CCD自动定位系统对前一站送来的移动到振镜下停止的PCB板的特定区域进行定位，确定覆码地点。

步骤2，CCD自动定位系统将客户管理系统存储的覆码规则数据转化为所需覆码的PCB板的二维码或一维码，激光打标机在CCD自动定位系统给予的位置进行覆码，给PCB板标记独一无二的产品序列号。

步骤3，打标完成后，CCD自动定位系统读取所打的二维码，与客户管理系统的数据进行对比，防止所打的二维码串码、错码等问题，保障了生产的安全性及效率。

步骤4，将打标完成的PCB板送出给下一站，继续PCB板的自动化生产。

本发明实施例中，通过离线与在线PCB板打标设备，可实现客户管理系统的数据与打标的无缝链接，从而大大降低了人为干预，从而减少错误率，提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种PCB板直接覆码方法，其特征在于，所述方法包括：采用二氧化碳激光器对PCB板进行直接覆码，所述二氧化碳激光器的聚焦光斑大小的范围为不超过0.14mm；

针对不同PCB板上不同大小需求的二维码或一维码，通过控制所述二氧化碳激光器的功率并选择不同的覆码模式进行覆码：

需要覆码的二维码大小在1.6mm*1.6mm以下时，选用点模式，激光器光斑控制在0.09mm及以下，控制所述二氧化碳激光器的功率在所需雕刻位置打标出一点，空白区域不打标；

需要覆码的二维码大小在1.6mm*1.6mm与4mm*4mm之间时，选用圆模式或矩阵模式，控制所述二氧化碳激光器的功率在所需雕刻位置打标出空心圆或者矩阵形状；

需要覆码的二维码大小在4mm*4mm以上时，选用矩阵填充模式，由矩阵对应二维码各个点，通过延时或填充的方式控制每个点的均匀性；

需要覆码为一维码时，使用90度填充方式，由光线反射率较低和较高的部分分别对应所述一维码的条和空部分。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳激光器对PCB板进行直接覆码的覆码区域在所述PCB板的标识白漆或阻焊漆层上。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法采用的覆码设备包括：客户管理系统、CCD自动定位系统和激光打标机；

所述客户管理系统存储有覆码规则数据；

所述CCD自动定位系统对PCB板进行定位，根据所述覆码规则数据控制所述激光打标机对PCB板进行覆码，并读取覆码后的PCB板上的二维码或一维码，将读取后的数据发送给所述客户管理系统进行对比；

所述激光打标机包括二氧化碳激光器、X轴扫描镜、X轴振镜、Y轴扫描镜、Y轴振镜、场镜和计算机控制系统；

所述二氧化碳激光器产生的激光束入射到所述X轴扫描镜和Y轴扫描镜上，用计算机控制系统控制所述X轴扫描镜和Y轴扫描镜的反射角度，两个X轴扫描镜和Y轴扫描镜分别沿X、Y轴扫描，实现激光束的偏转，所述场镜的参数确定所述聚焦光斑的大小，使具有一定功率密度的激光聚焦点在所述PCB板上按所需的要求运动。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述覆码设备对PCB板进行直接覆码的过程包括：

步骤1，所述CCD自动定位系统对移动到所述振镜下停止的PCB板的特定区域进行定位，确定覆码地点；

步骤2，所述CCD自动定位系统将所述覆码规则数据转化为所需覆码的PCB板的二维码或一维码，所述激光打标机在所述CCD自动定位系统给予的位置进行覆码，给所述PCB板标记独一无二的产品序列号；

步骤3，打标完成后，所述CCD自动定位系统读取所打的二维码，与所述客户管理系统的数据进行对比；

步骤4，将打标完成的所述PCB板送出给下一站。