CN114603417B - 一种pcb磨板方法、pcb返磨装置及pcb - Google Patents

一种pcb磨板方法、pcb返磨装置及pcb Download PDF

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Abstract

本发明涉及PCB技术领域，公开了一种PCB磨板方法、PCB返磨装置及PCB。其中，PCB磨板方法包括：建立板厚数据模型；所述板厚数据模型包括：在孔内镀铜后且树脂塞孔前，PCB上各个塞孔区域的塞孔前板厚；在对所述PCB进行树脂塞孔及粗磨后，检测各个塞孔区域的粗磨后板厚；至少依据对应的粗磨后板厚和塞孔前板厚，从各个塞孔区域中筛选出残留树脂超标的目标塞孔区域；针对所述目标塞孔区域自动执行返磨操作。本发明实施例能够准确的识别出残留树脂超标的目标塞孔区域，并针对这些目标塞孔区域进行自动返磨操作，整个返磨过程均自动化实现，既提高了返磨效率，降低了人工成本，又提升了返磨品质。

Description

一种PCB磨板方法、PCB返磨装置及PCB
技术领域
本发明涉及PCB(PrintedCircuitBoard，印制线路板)技术领域，尤其涉及一种PCB磨板方法及PCB返磨装置。
背景技术
在PCB孔金属化工艺中，为保护孔内镀铜，会采用树脂塞孔技术：钻孔→电镀→树脂塞孔→磨板→外层线路制作(曝光、蚀刻)。
其中，磨板工艺有两个作用：
一、清除板面塞孔树脂，避免残留树脂破坏外层精密线路的蚀刻成型。
二、粗化铜箔表面，提高铜箔和干膜的结合力，避免干膜脱落导致蚀刻不良。
目前，常用磨板装置为：上下放置平直磨辊，采用水平传动方式将PCB传送通过上下磨辊间隙，实现平直磨辊对PCB的磨板操作。
在磨板操作中，根据板厚，通过调整磨板参数(例如：上下磨轮间隙值、磨轮转速、走板速度)来获得不同的磨板效果。
由于产品需求迭代更新，PCB板厚不均的现象日渐严重，导致局部凹陷区域(该区域的板厚较薄)难以被平直磨辊打磨，容易残留树脂。
为此，往往会耗费大量人工进行返磨，该人工返磨方式不仅工作效率低，耗费较大的人工成本，因粉尘多而影响人员健康，而且磨板精度可控性弱，容易导致磨板效果一致性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PCB磨板方法及PCB返磨装置，以克服现有技术存在的人工返磨效率低、成本高以及磨板品质一致性差等缺陷。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种PCB磨板方法，包括：
建立板厚数据模型；所述板厚数据模型包括：在孔内镀铜后且树脂塞孔前，PCB上各个塞孔区域的塞孔前板厚；
在对所述PCB进行树脂塞孔及粗磨后，检测各个塞孔区域的粗磨后板厚；至少依据对应的粗磨后板厚和塞孔前板厚，从各个塞孔区域中筛选出残留树脂超标的目标塞孔区域；针对所述目标塞孔区域自动执行返磨操作。
可选的，所述从各个塞孔区域中筛选出残留树脂超标的目标塞孔区域，包括：针对每个所述塞孔区域，
根据当前塞孔区域的坐标位置和所述板厚数据模型，确定当前塞孔区域的塞孔前板厚，计算当前塞孔区域的塞孔前板厚与粗磨后板厚的板厚差值；
若板厚差值超出预设标准范围，则采集当前塞孔区域的扫描图像，通过图像分析判定当前塞孔区域是否存在残留树脂，若是则将当前塞孔区域标记为所述目标塞孔区域。
可选的，所述PCB磨板方法还包括：收集样本在粗磨后的光学扫描图像或历史图像数据，包括残留树脂未超标的正常参考图像和/或残留树脂超标的异常参考图像，建立标准图像库；
所述通过图像分析判定当前塞孔区域是否存在残留树脂，包括：将当前塞孔区域的扫描图像与所述正常参考图像和/或异常参考图像对比分析，以确定当前塞孔区域是否存在残留树脂。
可选的，所述PCB磨板方法还包括：根据所述对比分析结果，将当前塞孔区域的扫描图像作为正常参考图像或异常参考图像存储至所述标准图像库。
可选的，所述PCB磨板方法还包括：针对每个目标塞孔区域，计算当前目标塞孔区域的塞孔前板厚与粗磨后板厚的板厚差值，确定为当前目标塞孔区域的残留树脂厚度；
在针对所述目标塞孔区域自动执行返磨操作前，根据所述残留树脂厚度设定当前目标塞孔区域的返磨工作参数：
针对磨刷头由初始位置下行直至接触残留树脂顶端的第一阶段、磨刷头由残留树脂顶端开始下行第一距离的第二阶段、以及磨刷头由所述第二阶段的终点位置继续下行第二距离的第三阶段，分别设定对应的返磨工作参数；
其中，所述第一距离小于所述残留树脂厚度，所述第二距离＝所述残留树脂厚度-所述第一距离。
可选的，所述返磨工作参数包括磨刷转速和落速；所述第三阶段的返磨工作参数值小于所述第二阶段和所述第一阶段的返磨工作参数值。
可选的，通过激光测距方式测量所述塞孔前板厚和所述塞孔前板厚。
可选的，在针对所述目标塞孔区域自动执行返磨操作之后，采集返磨后所述目标塞孔区域的扫描图像，通过图像分析判定所述目标塞孔区域是否仍然残留树脂超标，若仍然残留树脂超标，则再次执行返磨操作。
一种PCB返磨装置，包括：
标靶定位装置，用于对PCB上的标靶进行识别，根据标靶确定PCB上各个塞孔区域的坐标位置；
板厚测量装置，用于测量各个塞孔区域的板厚；
图像扫描装置，用于采集各个塞孔区域的扫描图像；
返磨装置，用于对目标塞孔区域进行磨刷；
控制系统，用于按照以上任一项所述的PCB磨板方法，对所述标靶定位装置、板厚测量装置、图像扫描装置和返磨装置进行控制操作。
一种PCB，所述PCB按照以上任一项所述的PCB磨板方法制得。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明实施例能够准确的识别出残留树脂超标的目标塞孔区域，并针对这些目标塞孔区域进行自动返磨操作，整个返磨过程均自动化实现，既提高了返磨效率，降低了人工成本，又提升了返磨品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的PCB磨板方法流程图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为克服人工返磨存在的各种缺陷，本发明实施例提供了一种PCB磨板方法及装置，能够对粗磨后的PCB进行智能化的自动返磨，既能够有效提高工作效率，降低人工成本，还能够有效提高返磨品质。
具体的，请参阅图1所示，本发明实施例提供的PCB磨板方法，包括：
步骤101、建立板厚数据模型；板厚数据模型包括：在孔内镀铜后、且树脂塞孔前，PCB上各个塞孔区域的塞孔前板厚。
需要说明的是，针对不同的PCB，可分别建立对应的板厚数据模型。这是由于，不同PCB之间，需要树脂塞孔的过孔数量、过孔排布方式以及板厚等之间均存在差异。
步骤102、在对PCB进行树脂塞孔及粗磨后，检测各个塞孔区域的粗磨后板厚。
上述步骤中，可先识别PCB上标靶，以该标靶作为原点来确定各个塞孔区域的坐标位置，进而采用通过激光测距方式测量各个塞孔区域的塞孔前板厚和塞孔前板厚，并进行目标位置和对应板厚信息的数据记录，以供后续查询。
步骤103、至少依据对应的粗磨后板厚和塞孔前板厚，从各个塞孔区域中筛选出残留树脂超标的目标塞孔区域。
可以理解的，在PCB的板面平整度较差，部分塞孔区域存在凹陷的情况下，在粗磨后不同塞孔区域的粗磨效果会存在差异，即各个塞孔区域的残留树脂量可能存在差异，导致其中的部分塞孔区域的残留树脂量超标，需要对其进行返磨操作，以使其符合标准。
为此，本步骤通过粗磨后板厚和塞孔前板厚作为依据，以判断需要进行返磨的目标塞孔区域。由于残留树脂量是影响粗磨后板厚的重要影响因素，而塞孔前板厚是磨板后磨板区域所能达到的最佳理想厚度，因此本发明实施例依据这两个信息，能够准确的识别出目标塞孔区域，也为确保下一步的返磨操作的精准度奠定了基础。
步骤104、针对目标塞孔区域自动执行返磨操作。
本发明实施例能够准确的识别出残留树脂超标的目标塞孔区域，并针对这些目标塞孔区域进行自动返磨操作，整个返磨过程均自动化实现，既提高了返磨效率，又提升了返磨品质。
在一种可选的实施方式中，为了进一步提升目标塞孔区域的识别准确度，上述步骤103中从各个塞孔区域中筛选出残留树脂超标的目标塞孔区域的方法，包括：针对每个塞孔区域，
根据当前塞孔区域的坐标位置和板厚数据模型，确定当前塞孔区域的塞孔前板厚，计算当前塞孔区域的塞孔前板厚与粗磨后板厚的板厚差值；
若板厚差值超出预设标准范围，则采集当前塞孔区域的扫描图像，通过图像分析判定当前塞孔区域是否存在残留树脂，若是则将当前塞孔区域标记为所述目标塞孔区域。
该筛选方法，先判断塞孔前板厚与粗磨后板厚的板厚差值是否超出预设标准范围，若超出，则再通过图像分析进一步判断，这种两步判断方式既能够有效提高判断结果的准确性，又能够减少图像分析运算量，提高处理效率。
可以理解的是，预设标准范围，具体可以依据实际场景中的加工精度来确定，本发明实施例对此不作限定。
在采用图像分析方式时，为了进一步提高分析速率和准确性，本发明实施例还包括：预先收集样本在粗磨后的多个光学扫描图像或历史图像数据，包括残留树脂未超标的正常参考图像和/或残留树脂超标的异常参考图像，建立标准图像库；
基于此，通过图像分析判定当前塞孔区域是否存在残留树脂，包括：将当前塞孔区域的扫描图像与正常参考图像和/或异常参考图像对比分析，以确定当前塞孔区域是否存在残留树脂。
该图像分析方法，由于预先采集了参考样本，其中包含了尺寸、颜色和形状等各种有利的特征信息，在分析时通过比对的方式即可快速准确识别出目标塞孔区域的覆盖物是否为残留树脂，降低可能存在的一些干扰因素的不良影响。
进一步的，根据对比分析结果，可以将当前塞孔区域的扫描图像作为正常参考图像或异常参考图像存储至标准图像库，以对标准图像库的存储信息进行扩充完善。
另外，在步骤104中，可根据前一步骤获得的粗磨后板厚和塞孔前板厚，来设定具体的返磨工作参数。
具体的，针对每个目标塞孔区域，计算当前目标塞孔区域的塞孔前板厚与粗磨后板厚的板厚差值，将该板厚差值确定为当前目标塞孔区域的残留树脂厚度。
在针对目标塞孔区域自动执行返磨操作前，根据残留树脂厚度设定当前目标塞孔区域的返磨工作参数：针对磨刷头由初始位置下行直至接触残留树脂顶端的第一阶段、磨刷头由残留树脂顶端开始下行第一距离的第二阶段、以及磨刷头由第二阶段的终点位置继续下行第二距离的第三阶段，分别设定对应的返磨工作参数。其中，第一距离小于残留树脂厚度，第二距离＝残留树脂厚度-第一距离。
该返磨控制操作，将磨刷头的整个下行过程划分为三个阶段，可以简称为：尚未磨刷阶段(此阶段，磨刷头尚未接触残留树脂)、前期磨刷阶段(在此阶段，磨刷头对残留树脂的上层部分进行磨刷)和后期磨刷阶段(此阶段，磨刷头对残留树脂的下层部分进行磨刷)。由于不同阶段对磨刷头的实际需求可能不同，因此本发明实施例对整个下行过程进行了合理划分，以分别设定各个阶段的磨刷工作参数，以满足不同阶段的不同需求。
通常，返磨工作参数包括磨刷转速和落速。示例性的，为了提高磨刷效率，同时避免磨刷造成位于残留树脂下层的板面铜层损伤，可以在远离板面铜层的第一阶段和第二阶段设定较大的磨刷转速和落速，而在靠近板面铜层的第三阶段设定较小的磨刷转速和落速。
实际应用中，可以不限定返磨操作的执行次数。在针对目标塞孔区域自动执行返磨操作之后，可再次采集返磨后目标塞孔区域的扫描图像，通过图像分析判定目标塞孔区域是否仍然残留树脂超标，若仍然残留树脂超标，则可以再次执行返磨操作，直至检测结果符合标准。
本发明实施例还提供了一种PCB返磨装置，其包括：
标靶定位装置，用于对PCB上的标靶进行识别，根据标靶确定PCB上各个塞孔区域的坐标位置；
板厚测量装置，用于测量各个塞孔区域的板厚；
图像扫描装置，用于采集各个塞孔区域的扫描图像；
返磨装置，用于对目标塞孔区域进行磨刷；
控制系统，用于按照以上任一项所述的PCB磨板方法，对标靶定位装置、板厚测量装置、图像扫描装置和返磨装置进行控制操作。
需要说明的是，上述PCB返磨装置中的各组成部分的排布位置和数量可以按照上述的返磨工艺来进行设置。
另一方面，本发明实施例还提供了一种PCB，该PCB按照以上任一项所述的PCB磨板方法制得。由于采用了自动返磨技术，制得的PCB的各塞孔区域表面的残留树脂量可以得到有效精确的控制，大大提升了加工品质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种PCB磨板方法，其特征在于，包括：
建立板厚数据模型；所述板厚数据模型包括：在孔内镀铜后且树脂塞孔前，PCB上各个塞孔区域的塞孔前板厚；
在对所述PCB进行树脂塞孔及粗磨后，检测各个塞孔区域的粗磨后板厚；至少依据对应的粗磨后板厚和塞孔前板厚，从各个塞孔区域中筛选出残留树脂超标的目标塞孔区域；针对所述目标塞孔区域自动执行返磨操作；
所述从各个塞孔区域中筛选出残留树脂超标的目标塞孔区域，包括：针对每个所述塞孔区域，
根据当前塞孔区域的坐标位置和所述板厚数据模型，确定当前塞孔区域的塞孔前板厚，计算当前塞孔区域的塞孔前板厚与粗磨后板厚的板厚差值；
若板厚差值超出预设标准范围，则采集当前塞孔区域的扫描图像，通过图像分析判定当前塞孔区域是否存在残留树脂，若是则将当前塞孔区域标记为所述目标塞孔区域。
2.根据权利要求1所述的PCB磨板方法，其特征在于，所述PCB磨板方法还包括：收集样本在粗磨后的光学扫描图像或历史图像数据，包括残留树脂未超标的正常参考图像和/或残留树脂超标的异常参考图像，建立标准图像库；
所述通过图像分析判定当前塞孔区域是否存在残留树脂，包括：将当前塞孔区域的扫描图像与所述正常参考图像和/或异常参考图像对比分析，以确定当前塞孔区域是否存在残留树脂。
3.根据权利要求2所述的PCB磨板方法，其特征在于，所述PCB磨板方法还包括：根据所述对比分析结果，将当前塞孔区域的扫描图像作为正常参考图像或异常参考图像存储至所述标准图像库。
4.根据权利要求1所述的PCB磨板方法，其特征在于，所述PCB磨板方法还包括：针对每个目标塞孔区域，计算当前目标塞孔区域的塞孔前板厚与粗磨后板厚的板厚差值，确定为当前目标塞孔区域的残留树脂厚度；
在针对所述目标塞孔区域自动执行返磨操作前，根据所述残留树脂厚度设定当前目标塞孔区域的返磨工作参数：
针对磨刷头由初始位置下行直至接触残留树脂顶端的第一阶段、磨刷头由残留树脂顶端开始下行第一距离的第二阶段、以及磨刷头由所述第二阶段的终点位置继续下行第二距离的第三阶段，分别设定对应的返磨工作参数；
其中，所述第一距离小于所述残留树脂厚度，所述第二距离＝所述残留树脂厚度-所述第一距离。
5.根据权利要求4所述的PCB磨板方法，其特征在于，所述返磨工作参数包括磨刷转速和落速；所述第三阶段的返磨工作参数值小于所述第二阶段和所述第一阶段的返磨工作参数值。
6.根据权利要求1所述的PCB磨板方法，其特征在于，通过激光测距方式测量所述塞孔前板厚和所述塞孔前板厚。
7.根据权利要求1所述的PCB磨板方法，其特征在于，在针对所述目标塞孔区域自动执行返磨操作之后，采集返磨后所述目标塞孔区域的扫描图像，通过图像分析判定所述目标塞孔区域是否仍然残留树脂超标，若仍然残留树脂超标，则再次执行返磨操作。
8.一种PCB返磨装置，其特征在于，包括：
标靶定位装置，用于对PCB上的标靶进行识别，根据标靶确定PCB上各个塞孔区域的坐标位置；
板厚测量装置，用于测量各个塞孔区域的板厚；
图像扫描装置，用于采集各个塞孔区域的扫描图像；
返磨装置，用于对目标塞孔区域进行磨刷；
控制系统，用于按照权利要求1至7任一项所述的PCB磨板方法，对所述标靶定位装置、板厚测量装置、图像扫描装置和返磨装置进行控制操作。
9.一种PCB，其特征在于，所述PCB按照权利要求1至7任一项所述的PCB磨板方法制得。
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