CN105228377A - 一种多层pcb叠板的排序防错方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多层PCB叠板的排序防错方法，包括以下步骤：在不同层次的芯板上制作不同的防错图形；叠放一块芯板；获取叠放的芯板上的防错图形；判断获取的防错图形与控制系统中对应层次的标准防错图形是否一致：若否，取出叠放的芯板，重新叠放一块芯板；若是，判断芯板的层数是否等于预先设计的PCB层数：若否，叠放下一块芯板；若是，进行铆合。本方案还公开一种多层PCB叠板的排序防错装置。本方案在叠板过程中判断每块芯板上的防错图形的正确性，以保证各个芯板按规定的次序叠放，而且本方法使铆合操作在各个芯板的叠放次序均正确的情况下才能进行，避免叠放次序错误的芯板被铆合固定，从而避免芯板的报废和浪费。

Description

一种多层PCB叠板的排序防错方法及装置

技术领域

本发明涉及PCB叠板工艺技术领域，尤其涉及一种多层PCB的叠板方法及装置，进一步地，涉及一种多层PCB叠板的排序防错方法及装置。

背景技术

多层PCB是在压合工序由多张芯板按指定顺序通过高温高压压合而成。目前，将多张芯板按指定顺序排布叠放是由人工操作完成的，叠板过程中不可避免存在由于人为疏忽导致排序错误的异常。另外，PCB业界现有的检测手段无法有效地对芯板排序错误进行探测，导致问题产品难以被发现并流至客户，在客户贴装/封装后进行功能测试时才被发现，这将导致严重的生产成本损失。

基于上述情况，我们有必要设计一种防错方法，在叠板过程中对芯板的排序进行有效监控，保证在压合前发现排序错误的芯板，避免芯板压合后无法重复利用而报废。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种多层PCB叠板的排序防错方法，通过在不同层次的芯板上制作不同的防错图形，并在叠板过程中判断每块芯板上的防错图形的正确性，以保证各个芯板按规定的次序叠放。

本发明的一个目的在于：提供一种多层PCB叠板的排序防错方法，使铆合操作在各个芯板的叠放次序均正确的情况下才能进行，避免叠放次序错误的芯板被铆合固定，从而避免芯板的报废和浪费。

本发明的一个目的在于：提供一种多层PCB叠板的排序防错装置，通过在铆合平台上设置可对芯板进行扫描的扫描器，对每块芯板的叠放层次进行监控，避免叠板的排序错误，提高叠板工序的效率和可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种多层PCB叠板的排序防错方法，包括以下步骤：

S10、在不同层次的芯板上制作不同的防错图形；

S20、叠放一块所述芯板；

S30、获取叠放的所述芯板上的所述防错图形；

S40、判断获取的所述防错图形与控制系统中对应层次的标准防错图形是否一致：

若否，取出叠放的所述芯板，并返回步骤S20；

若是，进入步骤S50；

S50、判断所述芯板的层数是否等于预先设计的PCB层数：

若否，返回步骤S20；

若是，进行铆合。

优选的，所述芯板包括贴合的层次较小的上层和层次较大的下层，所述上层远离所述下层的一侧设置有所述防错图形。叠放所述芯板的过程中，层次较小的所述上层位于层次较大的所述下层的上方，使所述防错图形朝上，以保证所述防错图形能够快速、可靠地被获取。

优选的，在步骤S40中，若判断获取的所述防错图形与控制系统中对应层次的标准防错图形不一致，所述控制系统中将会发出报警信号。所述报警信号采用警报灯、警报声和显示屏弹出报警窗口中的任意一种或者至少两种的组合。

具体地，通过在不同层次的所述芯板上制作不同的所述防错图形，使不同层次的所述芯板得到有效区分，并在叠板过程中将叠放的每块所述芯板上的所述防错图形与控制系统中的标准防错图形进行对比，判断所述防错图形的正确性，以保证各个芯板按规定的次序叠放。另外，本方法使铆合操作在各个芯板的叠放次序均正确且所述芯板的层数等于预设的PCB层数的情况下才能进行，避免叠放次序错误或者层数错误的芯板被铆合固定，从而避免芯板的报废和浪费。

作为一种多层PCB叠板的排序防错方法的优选的技术方案，所述防错图形包括主防错图形和备用防错图形，步骤S10中，在所述芯板的不同位置分别制作至少一个所述主防错图形和至少一个所述备用防错图形。

优选的，所述主防错图形和所述备用防错图形一致。

优选的，不同层次的所述芯板的所述防错图形的位置相同，即不同层次的所述芯板上的所述主防错图形位置相同，且不同层次的所述芯板上的所述备用防错图形位置相同。

优选的，所述防错图形设置在所述芯板的板边工具区内，无需占用所述芯板的设计区域，能够提高对所述芯板的设计区域的利用率。

优选的，所述主防错图形与所述备用防错图形位于所述芯板距离较远的两端。通过将所述主防错图形与所述备用防错图形设置在所述芯板距离较远的两端，能够最大限度地避免所述主防错图形与所述备用防错图形同时被破坏而造成图形缺失，从而导致无法获取所述防错图形。

作为一种多层PCB叠板的排序防错方法的优选的技术方案，步骤S30具体包括以下步骤：

S31、获取叠放的所述芯板上的所述主防错图形；

S32、判断获取的所述主防错图形是否存在图形缺失：

若否，以所述主防错图形作为防错图形进行输出；

若是，进入步骤S33；

S33、获取叠放的所述芯板上的所述备用防错图形；

S34、判断获取的所述备用防错图形是否存在图形缺失：

若否，以所述备用防错图形作为防错图形进行输出；

若是，取出叠放的所述芯板，并返回步骤S20。

具体地，对于所述主防错图形和所述备用防错图形均存在图形缺失而无法判断所述防错图形正确性的所述芯板，首先回收至返修区，然后分析图形缺失的原因，最后根据具体原因返修后重新上线使用。上述措施可以对仅仅是所述防错图形缺失的所述芯板进行充分利用，避免浪费，有效节约生产成本。

作为一种多层PCB叠板的排序防错方法的优选的技术方案，在步骤S10之前，还包括以下步骤：

S05、在控制系统中录入各个层次的所述芯板的标准防错图形。

优选的，相同层次的所述芯板的标准防错图形相同。

优选的，所述标准防错图形与对应层次的所述芯板的代码对应。

作为一种多层PCB叠板的排序防错方法的优选的技术方案，步骤S20具体是在铆钉机的铆合平台上叠放所述芯板。

作为一种多层PCB叠板的排序防错方法的优选的技术方案，所述防错图形是具有唯一识别图形的二维码。

作为一种多层PCB叠板的排序防错方法的优选的技术方案，步骤S30中，所述防错图形通过扫描器扫描获取，所述扫描器每间隔固定时长对所述芯板进行一次扫描。

优选的，所述固定时长是0.1秒以上5秒以下。

优选的，所述固定时长是0.5秒、1秒、2秒、3秒或者4秒。

另一方面，提供一种多层PCB叠板的排序防错装置，包括用于叠放芯板的铆合平台、用于获取所述芯板上的防错图形的扫描器和存储有标准防错图形的控制系统，所述扫描器与所述控制系统电连接，所述控制系统包括用于人机交互的显示器和用于存储数据的服务器，所述标准防错图形存储在所述服务器内，所述显示器与所述服务器电连接。

优选的，所述服务器与设计部门的设计系统电连接，设计系统中的数据存储在所述服务器中。

作为一种多层PCB叠板的排序防错装置的优选的技术方案，所述控制系统还包括用于逻辑控制的软件模块，所述软件模块内置于所述显示器内，所述软件模块分别与所述扫描器和所述服务器电连接。

作为一种多层PCB叠板的排序防错装置的优选的技术方案，所述显示器采用可显示所述芯板的叠放排序信息的触控显示屏。所述触控显示屏选择性提示所述芯板的排序错误，以提醒操作者及时纠正所述芯板的叠放层次。

作为一种多层PCB叠板的排序防错装置的优选的技术方案，还包括用于控制铆合动作的铆合开关，所述铆合开关受控于所述控制系统。如果所述铆合开关闭合，则排序防错装置可以对所述芯板进行铆合操作，如果所述铆合开关断开，则排序防错装置无法对所述芯板进行铆合操作。

具体地，在叠板过程中，所述扫描器扫描所述芯板上的所述防错图形后，所述软件模块一方面从所述扫描器获取所述防错图形，另一方面从所述服务器获取所述标准防错图形，并将所述防错图形与所述标准防错图形进行对比，从而根据对比结果控制所述铆合开关的通断。如果不同层次的所述芯板上的所述防错图形均与对应的所述标准防错图形一致，则所述铆合开关闭合，即排序防错装置可以对所述芯板进行铆合操作；如果不同层次的所述芯板上的所述防错图形存在至少一个与对应的所述标准防错图形不一致，则所述触控显示屏的对应区域显示红色，且所述铆合开关断开，即排序防错装置无法对所述芯板进行铆合操作。

作为一种多层PCB叠板的排序防错装置的优选的技术方案，所述铆合平台包括可水平旋转的放置板和选择性驱动所述放置板旋转的转动电机，所述转动电机位于所述放置板的下方，所述转动电机与所述放置板传动连接。

具体地，所述扫描器优先对所述主防错图形进行扫描，但当所述主防错图形缺失导致无法正常扫描时，则需要对所述备用防错图形进行扫描，因此通过设置可旋转的所述放置板选择性驱动所述芯板转动，使所述扫描器可对所述芯板上不同位置的所述主防错图形和备用防错图形进行扫描，避免因个别防错图形缺失影响扫描工作，保证扫描工作的稳定、可靠进行，从而有效提高叠板的效率。

作为一种多层PCB叠板的排序防错装置的优选的技术方案，所述控制系统还包括选择性给操作者提供警示的报警器，所述报警器包括可变色显示的指示灯和警铃。

优选的，所述报警器安装于所述显示器的上方。

具体地，通过设置所述指示灯和所述警铃，能够使操作者直观地获知所述芯板叠放层次的正确与错误，当所述芯板叠放层次正确时，所述指示灯亮绿灯，且所述警铃不发声；当所述芯板叠放层次错误时，所述指示灯亮红灯，同时所述警铃发出报警声。

作为一种多层PCB叠板的排序防错装置的优选的技术方案，所述扫描器的一侧固定设置有用于增强所述防错图形对比度的补光灯，所述补光灯的光源发射方向朝向所述防错图形。

优选的，所述补光灯的光源采用蓝光或者白光。

优选的，所述补光灯的周部设置有聚光罩。通过设置所述聚光罩，使所述补光灯射出的光线集中照射在所述防错图形区域。

具体地，通过设置所述补光灯，增强所述防错图形区域与非防错图形区域的光亮对比度，提高所述防错图形的辨识度，从而降低扫描的识别难度，提高扫描效率。

本发明的有益效果为：提供一种多层PCB叠板的排序防错方法，通过在不同层次的芯板上制作不同的防错图形，并在叠板过程中判断每块芯板上的防错图形的正确性，以保证各个芯板按规定的次序叠放。本方法使铆合操作在各个芯板的叠放次序均正确的情况下才能进行，避免叠放次序错误的芯板被铆合固定，从而避免芯板的报废和浪费。另外，提供一种多层PCB叠板的排序防错装置，通过在铆合平台上设置可对芯板进行扫描的扫描器，对每块芯板的叠放层次进行监控，避免叠板的排序错误，提高叠板工序的效率和可靠性。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述的叠板排序防错方法的一种流程框图；

图2为实施例所述的叠板排序防错方法的另一种流程框图；

图3为实施例所述的芯板的结构示意图；

图4为实施例所述的叠板排序防错装置的结构示意图。

图3和图4中：

1、芯板；2、主防错图形；3、备用防错图形；

10、铆合平台；11、放置板；12、转动电机；20、扫描器；30、补光灯。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

于本实施例中，如图1和图3所示，提供一种多层PCB叠板的排序防错方法，包括以下步骤：

S10、在不同层次的芯板1上制作不同的防错图形；

S20、叠放一块所述芯板1；

S30、获取叠放的所述芯板1上的所述防错图形；

S40、判断获取的所述防错图形与控制系统中对应层次的标准防错图形是否一致：

若否，取出叠放的所述芯板1，并返回步骤S20；

若是，进入步骤S50；

S50、判断所述芯板1的层数是否等于预先设计的PCB层数：

若否，返回步骤S20；

若是，进行铆合。

于本实施例中，所述芯板1包括贴合的层次较小的上层和层次较大的下层，所述上层远离所述下层的一侧设置有所述防错图形。叠放所述芯板的过程中，层次较小的所述上层位于层次较大的所述下层的上方，使所述防错图形朝上，以保证所述防错图形能够快速、可靠地被获取。

在步骤S40中，若判断获取的所述防错图形与控制系统中对应层次的标准防错图形不一致，所述控制系统中将会发出报警信号。所述报警信号采用警报灯、警报声和显示屏弹出报警窗口中的任意一种或者至少两种的组合。于本实施例中，所述报警信号采用闪烁的红光警报灯。

具体地，通过在不同层次的所述芯板1上制作不同的所述防错图形，使不同层次的所述芯板1得到有效区分，并在叠板过程中将叠放的每块所述芯板1上的所述防错图形与控制系统中的标准防错图形进行对比，判断所述防错图形的正确性，以保证各个芯板1按规定的次序叠放。另外，本方法使铆合操作在各个芯板1的叠放次序均正确且所述芯板1的层数等于预设的PCB层数的情况下才能进行，避免叠放次序错误或者层数错误的芯板1被铆合固定，从而避免芯板1的报废和浪费。

所述防错图形包括主防错图形2和备用防错图形3，步骤S10中，在所述芯板1的两个不同位置分别制作所述主防错图形2和所述备用防错图形3。于本实施例中，所述主防错图形2和所述备用防错图形3一致，且不同层次的所述芯板1的所述防错图形的位置相同，即不同层次的所述芯板1上的所述主防错图形2位置相同，且不同层次的所述芯板1上的所述备用防错图形3位置相同。所述防错图形设置在所述芯板1的板边工具区内，无需占用所述芯板1的设计区域，能够提高对所述芯板1的设计区域的利用率。所述主防错图形与所述备用防错图形位于所述芯板距离较远的两端。通过将所述主防错图形与所述备用防错图形设置在所述芯板距离较远的两端，能够最大限度地避免所述主防错图形与所述备用防错图形同时被破坏而造成图形缺失，从而导致无法获取所述防错图形。

如图2所示，于本实施例中，步骤S30具体包括以下步骤：

S31、获取叠放的所述芯板1上的所述主防错图形2；

S32、判断获取的所述主防错图形2是否存在图形缺失：

若否，以所述主防错图形2作为防错图形进行输出；

若是，进入步骤S33；

S33、获取叠放的所述芯板1上的所述备用防错图形3；

S34、判断获取的所述备用防错图形3是否存在图形缺失：

若否，以所述备用防错图形3作为防错图形进行输出；

若是，取出叠放的所述芯板1，并返回步骤S20。

对于所述主防错图形2和所述备用防错图形3均存在图形缺失而无法判断所述防错图形正确性的所述芯板1，首先回收至返修区，然后分析图形缺失的原因，最后根据具体原因返修后重新上线使用。上述措施可以对仅仅是所述防错图形缺失的所述芯板1进行充分利用，避免浪费，有效节约生产成本。

在步骤S10之前，还包括以下步骤：

S05、在控制系统中录入各个层次的所述芯板1的标准防错图形。

于本实施例中，相同层次的所述芯板1的标准防错图形相同，所述标准防错图形与对应层次的所述芯板1的代码对应。

于本实施例中，步骤S20具体是在铆钉机的铆合平台上叠放所述芯板1。

所述防错图形是具有唯一识别图形的二维码。在步骤S30中，所述防错图形通过扫描器扫描获取。所述扫描器每间隔固定时长对所述芯板1进行一次扫描。于本实施例中，所述固定时长是3秒。于其它实施例中，所述固定时长也可以是0.1秒、0.5秒、1秒、2秒、4秒或者5秒。

如图4所示，本实施例还提供一种多层PCB叠板的排序防错装置，包括用于叠放芯板1的铆合平台10、用于获取所述芯板1上的防错图形的扫描器20和存储有标准防错图形的控制系统，所述扫描器20与所述控制系统电连接，所述控制系统包括用于人机交互的显示器和用于存储数据的服务器，所述标准防错图形存储在所述服务器内，所述显示器与所述服务器电连接。所述服务器与设计部门的设计系统电连接，设计系统中的数据存储在所述服务器中。

于本实施例中，所述控制系统还包括用于逻辑控制的软件模块，所述软件模块内置于所述显示器内，所述软件模块分别与所述扫描器和所述服务器电连接。所述显示器采用可显示所述芯板1的叠放排序信息的触控显示屏。所述触控显示屏选择性提示所述芯板1的排序错误，以提醒操作者及时纠正所述芯板1的叠放层次。

于本实施例中，排序防错装置还包括用于控制铆合动作的铆合开关，所述铆合开关受控于所述控制系统。如果所述铆合开关闭合，则排序防错装置可以对所述芯板1进行铆合操作，如果所述铆合开关断开，则排序防错装置无法对所述芯板1进行铆合操作。

具体地，在叠板过程中，所述扫描器20扫描所述芯板1上的所述防错图形后，所述软件模块一方面从所述扫描器20获取所述防错图形，另一方面从所述服务器获取所述标准防错图形，并将所述防错图形与所述标准防错图形进行对比，从而根据对比结果控制所述铆合开关的通断。如果不同层次的所述芯板1上的所述防错图形均与对应的所述标准防错图形一致，则所述铆合开关闭合，即排序防错装置可以对所述芯板1进行铆合操作；如果不同层次的所述芯板1上的所述防错图形存在至少一个与对应的所述标准防错图形不一致，则所述触控显示屏的对应区域显示红色，且所述铆合开关断开，即排序防错装置无法对所述芯板1进行铆合操作。

所述铆合平台10包括可水平旋转的放置板11和选择性驱动所述放置板11旋转的转动电机12，所述转动电机12位于所述放置板11的下方，所述转动电机12与所述放置板11传动连接。

具体地，所述扫描器20优先对所述主防错图形2进行扫描，但当所述主防错图形2缺失导致无法正常扫描时，则需要对所述备用防错图形3进行扫描，因此通过设置可旋转的所述放置板11选择性驱动所述芯板1转动，使所述扫描器20可对所述芯板1上不同位置的所述主防错图形2和备用防错图形3进行扫描，避免因个别防错图形缺失影响扫描工作，保证扫描工作的稳定、可靠进行，从而有效提高叠板的效率。

于本实施例中，所述控制系统还包括选择性给操作者提供警示的报警器，所述报警器包括可变色显示的指示灯和警铃。所述报警器安装于所述显示器的上方。具体地，通过设置所述指示灯和所述警铃，能够使操作者直观地获知所述芯板1叠放层次的正确与错误，当所述芯板1叠放层次正确时，所述指示灯亮绿灯，且所述警铃不发声；当所述芯板1叠放层次错误时，所述指示灯亮红灯，同时所述警铃发出报警声。

所述扫描器20的一侧固定设置有用于增强所述防错图形对比度的补光灯30，所述补光灯30的光源发射方向朝向所述防错图形。所述补光灯30的周部设置有聚光罩。通过设置所述聚光罩，使所述补光灯30射出的光线集中照射在所述防错图形区域。所述补光灯30的光源采用蓝光或者白光。于本实施例中，所述补光灯30的光源采用蓝光。具体地，通过设置所述补光灯30，增强所述防错图形区域与非防错图形区域的光亮对比度，提高所述防错图形的辨识度，从而降低扫描的识别难度，提高扫描效率。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多层PCB叠板的排序防错方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、在不同层次的芯板上制作不同的防错图形；

S20、叠放一块所述芯板；

S30、获取叠放的所述芯板上的所述防错图形；

S40、判断获取的所述防错图形与控制系统中对应层次的标准防错图形是否一致：

若否，取出叠放的所述芯板，并返回步骤S20；

若是，进入步骤S50；

S50、判断所述芯板的层数是否等于预先设计的PCB层数：

若否，返回步骤S20；

若是，进行铆合。

2.根据权利要求1所述的一种多层PCB叠板的排序防错方法，其特征在于，所述防错图形包括主防错图形和备用防错图形，步骤S10中，在所述芯板的不同位置分别制作至少一个所述主防错图形和至少一个所述备用防错图形。

3.根据权利要求2所述的一种多层PCB叠板的排序防错方法，其特征在于，步骤S30具体包括以下步骤：

S31、获取叠放的所述芯板上的所述主防错图形；

S32、判断获取的所述主防错图形是否存在图形缺失：

若否，以所述主防错图形作为防错图形进行输出；

若是，进入步骤S33；

S33、获取叠放的所述芯板上的所述备用防错图形；

S34、判断获取的所述备用防错图形是否存在图形缺失：

若否，以所述备用防错图形作为防错图形进行输出；

若是，取出叠放的所述芯板，并返回步骤S20。

4.根据权利要求1所述的一种多层PCB叠板的排序防错方法，其特征在于，在步骤S10之前，还包括以下步骤：

S05、在控制系统中录入各个层次的所述芯板的标准防错图形。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种多层PCB叠板的排序防错方法，其特征在于，步骤S30中，所述防错图形通过扫描器扫描获取，所述扫描器每间隔固定时长对所述芯板进行一次扫描。

6.一种多层PCB叠板的排序防错装置，其特征在于，包括用于叠放芯板的铆合平台、用于获取所述芯板上的防错图形的扫描器和存储有标准防错图形的控制系统，所述扫描器与所述控制系统电连接，所述控制系统包括用于人机交互的显示器和用于存储数据的服务器，所述标准防错图形存储在所述服务器内，所述显示器与所述服务器电连接。

7.根据权利要求6所述的一种多层PCB叠板的排序防错装置，其特征在于，所述控制系统还包括用于逻辑控制的软件模块，所述软件模块内置于所述显示器内，所述软件模块分别与所述扫描器和所述服务器电连接。

8.根据权利要求6或7所述的一种多层PCB叠板的排序防错装置，其特征在于，所述显示器采用可显示所述芯板的叠放排序信息的触控显示屏。

9.根据权利要求6或7所述的一种多层PCB叠板的排序防错装置，其特征在于，还包括用于控制铆合动作的铆合开关，所述铆合开关受控于所述控制系统。

10.根据权利要求6或7所述的一种多层PCB叠板的排序防错装置，其特征在于，所述铆合平台包括可水平旋转的放置板和选择性驱动所述放置板旋转的转动电机，所述转动电机位于所述放置板的下方，所述转动电机与所述放置板传动连接。