CN112638048A

CN112638048A - Pcb板保护式印刷方法

Info

Publication number: CN112638048A
Application number: CN202011605846.XA
Authority: CN
Inventors: 余丕芳
Original assignee: Chongqing Kaige Electronics Co ltd
Current assignee: Chongqing Kaige Electronics Co ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-04-09

Abstract

本发明涉及PCB板印刷技术领域，具体涉及一种PCB板保护式印刷方法，包括：S1、在PCB板表面上建立坐标系，根据坐标系得到投影点的坐标；S2、根据预先确定的光学槽的目标深度确定蚀刻时间对PCB板进行蚀刻；S3、计算实际深度与目标深度之间的深度偏移量；S4、判断深度偏移量是否为零：如果不为零，根据调整值对蚀刻时间进行修正，返回S2；如果为零，进行S5；S5、先将预先准备好的第一光学点、第二光学点固定在光学槽的底部，然后将预先准备好的第一铜环、第二铜环固定在光学槽的底部并确保第一铜环贴合环绕第一光学点或第二光学点、第二铜环贴合环绕第一铜环。本发明解决了在PCB板的印刷过程中不能精确控制光学槽的深度的技术问题。

Description

PCB板保护式印刷方法

技术领域

本发明涉及PCB板印刷技术领域，具体涉及一种PCB板保护式印刷方法。

背景技术

光学点也即mark点，是使用机器焊接时用于定位的点。一般而言，光学点包括两类，一类作为PCB板组装过程中的整板识别基准，另一类作为PCB板中个别组装精度要求较高的元件的识别基点。在PCB板的生产、加工过程中，在触碰或者前处理药水的清洗作用下，光学点极有可能出现脱落，从而失去定位功能。

在PCB板的印刷过程中，有必要采取措施对光学点进行保护。对此，中国专利CN104039085A公开了一种防止光学定位点脱落的方法，包括如下步骤：S1、在光学定位点的周围设置无铜空旷区，无铜空旷区设置于线路板的外表面以作表面贴装及测试定位用；S2、在无铜空旷区开辟防焊开窗，并在防焊开窗周缘设置有防焊漆；S3、在防焊开窗的外沿增加保护圆环，将保护圆环设置在防焊漆下，并将该防焊开窗圈设置在其中间，且该保护圆环与防焊开窗的间距为1.00mm。

在现有技术中，保护圆环基本上都是高于PCB板表面的，这使得在PCB的生产、加工过程中，保护圆环很容易被触碰到，容易在外力的作用下脱落。如果在PCB板上开设光学槽，将光学点固定在光学槽内，同时保证光学点与保护圆环的最高点均低于PCB板的表面，即可避免保护圆环在外力的作用下脱落。在这种情况下，光学点与保护圆环完全位于光学槽内，不利于光学点被感应到。

为了保证保护圆环不受外力触碰，同时不对光学点的感应过程造成影响，最佳的情况就是光学点与保护圆环的最高点均刚好与PCB板的表面齐平。要保证光学点与保护圆环的最高点均刚好与PCB板的表面齐平，光学槽的深度必须与光学点、保护圆环的高度相等。但是，PCB板通常都比较薄，光学点与保护圆环的高度也比较低，均在mm的量级上，在加工光学槽的过程中很难确保光学槽的深度与光学点、保护圆环的高度相等。也就是说，现有技术在PCB板的印刷过程中不能精确控制光学槽的深度。

发明内容

本发明提供一种PCB板保护式印刷方法，解决了现有技术在PCB板的印刷过程中不能精确控制光学槽的深度的技术问题。

本发明提供的基础方案为：PCB板保护式印刷方法，包括：

S1、在PCB板表面上建立坐标系，将光学槽轴线在PCB板表面进行投影，并根据坐标系得到投影点的坐标；

S2、根据预先确定的光学槽的目标深度确定蚀刻时间，并根据蚀刻时间以及投影点的坐标对PCB板进行蚀刻；

S3、在蚀刻的过程中按照预设时间间隔测量光学槽的实际深度，并计算实际深度与目标深度之间的深度偏移量；

S4、判断深度偏移量是否为零：如果深度偏移量不为零，根据深度偏移量以及预先获得的光学槽深度与蚀刻时间之间的线性关系，得到蚀刻时间的调整值，并根据调整值对蚀刻时间进行修正，返回S2；如果深度偏移量为零，进行S5；

S5、先将预先准备好的第一光学点、第二光学点固定在光学槽的底部，然后将预先准备好的第一铜环、第二铜环固定在光学槽的底部并确保第一铜环贴合环绕第一光学点或第二光学点、第二铜环贴合环绕第一铜环。

本发明的工作原理及优点在于：

(1)在蚀刻的过程中按照预先设定的时间间隔计算深度偏移量，并根据深度偏移量得到蚀刻时间的调整值，再根据调整值对蚀刻时间进行修正；通过这样的反馈调节机制，可以不断缩小实际深度的误差，并使实际深度逐步逼近目标深度，直到深度偏移量为零，从而确保蚀刻完毕的光学槽的深度满足要求。

(2)在PCB板表面上建立坐标系，将光学槽轴线在PCB板表面进行投影，得到投影点的坐标，精准地确定光学槽的蚀刻位置；通过这样的预先定位机制，可以防止蚀刻出的光学槽的轴线出现偏移，避免对第一光学点、第二光学点的定位造成负面影响。

本发明在蚀刻的过程中对蚀刻时间进行反馈调节，解决了现有技术在PCB板的印刷过程中不能精确控制光学槽的深度的技术问题。

进一步，S5具体包括：

S51、将第一光学点固定在光学槽的底部，并将第二光学点固定连接在第一光学点的上方，预先准备的第一光学点与第二光学点固定连接后形成半球形，第二光学点的最高点与PCB板表面齐平；

S52、将第一铜环固定在光学槽的底部，并确保第一铜环贴合环绕第一光学点；将第二铜环固定在光学槽的底部，并确保第二铜环贴合环绕第一铜环；预先准备好的第一铜环的高度与第一光学点的高度相等，第二铜环的高度与第二光学点的高度相等。

有益效果在于：采用半球形的结构可以扩大第一光学点和第二光学点的表面积，使第一光学点与第二光学点更容易被感应到；第一铜环与第二铜环并列设置，在电路板遭遇外力时，能有效地保护光学槽内的第一光学点与第二光学点不发生脱落和变形。

进一步，S5具体还包括：

S53、在第一光学点与第一铜环连接处开设第一通孔，并在第一铜环与第二铜环连接处开设第二通孔，第一通孔与第二通孔贯穿光学槽底部。

有益效果在于：设置贯穿光学槽底部的第一通孔与第二通孔，有利于及时排出生产过程中流入光学槽内的各种液体，避免电路板留下污渍。

进一步，S5具体还包括：

S54、在第一光学点与第二光学点的周缘喷涂防焊漆。

有益效果在于：在电路板本体的蚀刻过程中，可以保护第一光学点与第二光学点，避免也被蚀刻，影响第一光学点与第二光学点的完整性。

进一步，S5具体还包括：

S55、采用热风对PCB板进行干燥处理。

有益效果在于：对PCB板表面以及光学槽、第一通孔、第二通孔吹热风，可以加快水分的蒸发，也可吹除掉灰尘等杂物。

进一步，S1中，投影点位于PCB板上的无铜空旷区。

有益效果在于：这样可以避免对PCB板上的有铜区造成影响，影响走线；与此同时，PCB板的基材比铜要软，蚀刻更加容易。

进一步，S1中，还包括对PCB板进行清洁。

有益效果在于：去除掉PCB板表面的脏污或者杂质，可以避免在蚀刻的过程中污染光学槽。

附图说明

图1为本发明PCB板保护式印刷方法实施例的流程图。

图2为本发明PCB板保护式印刷方法实施例中光学槽的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的标记包括：PCB板1、第一光学点2、第二光学点3、第一铜环4、第二铜环5。

实施例1

本发明PCB板保护式印刷方法实施例基本如附图1所示，包括：

S1、在PCB板1表面上建立坐标系，将光学槽轴线在PCB板表面进行投影，并根据坐标系得到投影点的坐标；

S2、根据预先确定的光学槽的目标深度确定蚀刻时间，并根据蚀刻时间以及投影点的坐标对PCB板1进行蚀刻；

具体实施过程如下：

在本实施例中，第一光学点2、第二光学点3、第一铜环4、第二铜环5都是预先准备好了的，第一铜环4、第二铜环5的横截面为圆环状，光学槽为圆柱状。

S1、在PCB板1表面上建立坐标系，将光学槽轴线在PCB板1表面进行投影，并根据坐标系得到投影点的坐标。比如说，在PCB板1表面上建立直角坐标系，就可以确定光学槽在PCB板1上的位置；将光学槽的轴线对PCB的表面作垂线，即可得到投影点；根据建立的坐标系即可确定投影点的坐标。

S2、根据预先确定的光学槽的目标深度确定蚀刻时间，并根据蚀刻时间以及投影点的坐标对PCB板1进行蚀刻。比如说，光学槽的目标深度预先确定为5mm，结合蚀刻机的性能参数以及PCB板1基板的材质可计算出蚀刻时间。例如，PCB板1基板的材质为陶瓷，蚀刻机蚀刻陶瓷的速率为0.01mm/s，也就是说蚀刻机蚀刻陶瓷1秒钟可以使得陶瓷减少0.01mm的厚度，光学槽的深度＝0.01×蚀刻时间，那么蚀刻时间就为5/0.01＝500秒。将蚀刻机对准投影点，进行蚀刻。

S3、在蚀刻的过程中按照预设时间间隔测量光学槽的实际深度，并计算实际深度与目标深度之间的深度偏移量。比如说，预设的时间间隔为2秒，也即每2秒测量一次光学槽的实际深度；第200秒测量得到的实际深度为2mm，那么计算得出的深度偏移量就为5-2＝3mm。

S4、判断深度偏移量是否为零。

如果深度偏移量不为零，根据深度偏移量以及预先获得的光学槽深度与蚀刻时间之间的线性关系，得到蚀刻时间的调整值。如前所述，光学槽深度与蚀刻时间之间的线性关系为，光学槽的深度＝0.01×蚀刻时间，如果深度偏移量为3mm，那么时刻时间的调整值就为3mm/0.01＝300秒，并将蚀刻时间更新为300秒，返回到S2继续进行蚀刻。反之，如果深度偏移量为零，说明实际深度与目标深度一致，可停止蚀刻，进行下面的操作工序。通过这样的反馈调节机制，可以不断缩小实际深度的误差，并使实际深度逐步逼近目标深度，直到深度偏移量为零，从而确保蚀刻完毕的光学槽的深度满足要求。

S5、先将预先准备好的第一光学点2、第二光学点3固定在光学槽的底部，然后将预先准备好的第一铜环4、第二铜环5固定在光学槽的底部并确保第一铜环4贴合环绕第一光学点2或第二光学点3、第二铜环5贴合环绕第一铜环4。

具体而言，如附图2所示：

首先，通过黏胶将第一光学点2固定在光学槽的底部，并通过黏胶将第二光学点3固定连接在第一光学点2的上方。在本实施例中，预先准备的第一光学点2与第二光学点3固定连接后形成半球形，而且第二光学点3的最高点与PCB板1表面齐平。采用半球形的结构可以扩大第一光学点2和第二光学点3的表面积，使第一光学点2与第二光学点3更容易被感应到。

然后，通过黏胶将第一铜环4固定在光学槽的底部，并确保第一铜环4贴合环绕第一光学点2；通过黏胶将第二铜环5固定在光学槽的底部，并确保第二铜环5贴合环绕第一铜环4。在本实施例中，预先准备好的第一铜环4的高度与第一光学点2的高度相等，第二铜环5的高度与第二光学点3的高度相等。第一铜环4与第二铜环5并列设置，在电路板遭遇外力时，能有效地保护光学槽内的第一光学点2与第二光学点3不发生脱落和变形。

接着，在第一光学点2与第一铜环4连接处加工第一通孔，并在第一铜环4与第二铜环5连接处加工第二通孔，使得第一通孔与第二通孔贯穿光学槽底部。这样有利于及时排出生产过程中流入光学槽内的各种液体，避免电路板留下污渍。

最后，在第一光学点2与第二光学点3的周缘喷涂防焊漆，并采用热风对PCB板1进行干燥处理。

实施例2

与实施例1不同之处仅在于，光学槽位于PCB板1上的无铜空旷区，这样可以避免对PCB板1上的有铜区造成影响，影响走线；与此同时，PCB板1的基材比铜要软，蚀刻相对更加容易。在建立坐标系之前，先对PCB板1进行清洁，去除掉PCB板1表面的脏污或者杂质。

实施例3

与实施例2不同之处仅在于，在PCB板表面上建立坐标系之前，先判断是否可以启动建立。也即，对PCB板表面进行吹风除尘，并检测PCB板表面附近灰尘的浓度，并判断是否低于浓度阈值：如果PCB板表面附近灰尘的浓度低于浓度阈值，则可以启动建立；如果PCB板表面附近灰尘的浓度不低于浓度阈值，则不可以启动建立。

在本实施例中，用平行单色光照射PCB板表面附近，并检测PCB板表面附近入射光的相对衰减率。由于灰尘在光的照射下会产生光的散射现象，同时吸收部分入射光的能量，入射光的光强将会衰减。此外，入射光的相对衰减率与灰尘的浓度成正比，入射光的光强大小与经过光电转换的电信号强弱成正比，故而电信号与灰尘浓度相互对应，检测到电信号后即可根据相应的换算关系计算出灰尘的浓度。

如果PCB板表面附近灰尘的浓度低于浓度阈值，则可以启动建立，此时，就采集PCB板表面的图像，并根据图像中PCB板的清晰度判断吹风除尘是否成功：

如果图像中PCB板的清晰度大于、等于预设阈值，表明除尘成功，可接着进行坐标系的建立；如果图像中PCB板的清晰度小于预设阈值，对清晰度小于预设阈值的局部区域进行标记，并通过图像识别算法对标记的局部区域进行识别，判断标记的局部区域是否为机械瑕疵(比如说划伤、刮痕)：如果标记的局部区域为机械瑕疵，则提示将PCB板报废，如果标记的局部区域不为机械瑕疵，则提示除尘失败，并再次进行除尘。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims

1.PCB板保护式印刷方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的PCB板保护式印刷方法，其特征在于，S5具体包括：

3.如权利要求2所述的PCB板保护式印刷方法，其特征在于，S5具体还包括：

4.如权利要求3所述的PCB板保护式印刷方法，其特征在于，S5具体还包括：

S54、在第一光学点与第二光学点的周缘喷涂防焊漆。

5.如权利要求4所述的PCB板保护式印刷方法，其特征在于，S5具体还包括：

S55、采用热风对PCB板进行干燥处理。

6.如权利要求5所述的PCB板保护式印刷方法，其特征在于，S1中，投影点位于PCB板上的无铜空旷区。

7.如权利要求6所述的PCB板保护式印刷方法，其特征在于，S1中，还包括对PCB板进行清洁。