TWI702889B

TWI702889B - 印刷電路板生產方法

Info

Publication number: TWI702889B
Application number: TW108128552A
Authority: TW
Inventors: 吳春情; 楊波; 張文豪; 饒肖萌; 林科; 高國威; 王俊傑
Original assignee: 大陸商昌碩科技(上海)有限公司; 和碩聯合科技股份有限公司
Priority date: 2018-09-17
Filing date: 2019-08-12
Publication date: 2020-08-21
Also published as: TW202014088A; CN110913606A

Abstract

一種印刷電路板生產方法，其包括：提供多個單板，每一個單板具有識別標記；將所述多個單板放置於同一個載具上；利用識別標記來進行對位，以識別所述多個單板在所述載具上的位置；以及基於每一個單板的對位信息，獨立對每一個單板執行零件組裝。

Description

印刷電路板生產方法

本發明是有關於一種印刷電路板生產方法，且特別是有關於一種針對多個單板的印刷電路板生產方法。

在現有技術中，為了增加印刷電路板（Printed Circuit Board，PCB）產線的生產效率，將多個單板拼板為一大塊連板，例如，二合一連板、四合一連板等。通過將多個單板拼板為一大塊連板，而將整塊連板直接投板至PCB產線中，藉此可一次取放多片單板，節省了取放時間。

而在拼板為連板之後，會對連板進行品質測試。在連板的品質測試中，倘若發現其中一個單板出現問題，會在單板上進行標示，即所謂的單報板（X-out board）。PCB廠商內部為了提高產能，會將標示有單報板的連板投板至PCB產線來補足產能。然而，具有單報板的連板將會造成線體效率損失，且增加換線頻率以及造成投板的不穩定。

本發明提供一種印刷電路板生產方法，可在不影響產能的情況下生產印刷電路板。

本發明的印刷電路板生產方法，包括：提供多個單板，每一個單板具有識別標記；將所述多個單板放置於同一個載具上；利用識別標記來進行對位，以識別每一個單板在所述載具上的位置；以及基於每一個單板的對位信息，獨立對每一個單板執行零件組裝。

在本發明的一實施例中，利用識別標記來進行對位，以識別每一個單板在所述載具上的位置的步驟包括：通過印刷機利用識別標記對載具上的每一個單板進行獨立對位，以獲得每一個單板在載具上的第一位置信息。

在本發明的一實施例中，基於每一個單板的對位信息，獨立對每一個單板執行零件組裝的步驟包括：通過印刷機基於第一位置信息，獨立對每一個單板進行印刷。

在本發明的一實施例中，所述印刷機包括進行對位的第一對位機構，第一位置信息由第一對位機構獲得。

在本發明的一實施例中，利用所述識別標記來進行對位，以識別每一個單板在所述載具上的位置的步驟包括：通過置件機利用識別標記對載具上的每一個單板進行獨立對位，以獲得每一個單板在載具上的第二位置信息。

在本發明的一實施例中，基於每一個單板的對位信息，獨立對每一個單板執行零件組裝的步驟包括：通過置件機基於第二位置信息，獨立對每一個單板進行置件。

在本發明的一實施例中，所述置件機包括進行對位的第二對位機構，第二位置信息由第二對位機構獲得。

在本發明的一實施例中，所述置件機包括掃描機構，而所述印刷電路板生產方法還包括：通過掃描機構獨立掃描每一個單板上的條碼而獲得每一個單板的序號；通過置件機以每一個單板的序號來查詢每一個單板對應的電路佈局圖，以獲得每一個單板的置件信息；以及通過所述置件機根據每一個單板的置件信息以及第二位置信息，獨立對每一個單板進行置件。

在本發明的一實施例中，所述印刷電路板生產方法包括：通過翻板機對每一個單板獨立進行取放與翻板。

在本發明的一實施例中，所述單板為不同規格。

在本發明的一實施例中，所述單板為相同規格。

在本發明的一實施例中，所述單板各自對應的佈局圖中包括基準標記。

基於上述，本發明導入了單板獨立對位技術，對現有設計進行更改，在不影響產出量的情況下，不僅能夠針對連板生產，也能夠針對多個單板來生產。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明一實施例的印刷電路板生產方法的流程圖。請參照圖1，在步驟S105中，提供多個單板。這些單板可以為不同規格或相同規格。每一個單板上形成有可供檢測用的識別標記，以便於進行對位。例如，於多個單板各自對應的佈局圖中加入基準標記（fiducial mark），以生成具有識別標記的單板。

在步驟S110中，將多個單板放置於同一個載具上。在此，本實施例並未將多個單板拼接為一片連板，而是直接將多個單板放置到載具上。這些單板之間並未連接。

在步驟S115中，利用識別標記來進行對位，以識別每一個單板在載具上的位置。並且，在步驟S120中，基於每一個單板的對位信息，獨立對每一個單板執行零件組裝。原本的追蹤系統是針對一個連板，本實施例則是對多個單板分別進行追蹤，可以體現在印刷機與置件機中。

具體而言，在電路印刷板的生產過程中，板子至少會經過印刷機、置件機等機器。通過分別在印刷機與置件機中導入單板獨立對位技術，以在每一個機器中分別對每一個單板進行對位，並執行對應的動作。另外，倘若印刷電路板為雙面電路板，則也會在翻板機中導入單板獨立對位技術。通過翻板機對每個單板獨立進行取放與翻板。

圖2是依照本發明一實施例的印刷電路板生產線的示意圖。本實施例中所列出的構件僅為說明生產線的其中一例，然並不以此為限。請參照圖2，首先，將多個單板（裸板（bare board））放置到載具210上。

之後，使載具210通過印刷機220來進行印刷程序。在印刷機220中，可使用一片特製鋼板（stencil）來控制錫膏的印刷，藉此更精確地將錫膏塗抹於一定位置與控制其錫膏量。而在進行印刷程序之後還可進一步進行錫膏檢查（Solder Paste Inspection，SPI）。

接著，使載具210通過置件機230來進行置件程序，即，將電子零件擺放至各單板上。例如，置件機230包括快速置件機、中速置件機、泛用置件機等。快速置件機用以取放小零件，中速置件機用以取放中零件，泛用置件機用以取放大零件或精度要求高的零件。

然後，使載具210通過回焊爐（Reflow）240，以將電子零件焊接於單板上。回焊爐240可利用以熱風或紅外線等方式加熱經過印刷與置件的印刷電路板，將錫膏加熱到熔點融化後降溫，藉此將電子零件焊接於單板上。另外，在回焊爐240之前還可設置一道自動光學檢查（Automated Optical Inspection，AOI）。

只要把錫膏印刷在需要焊接電子零件的焊墊上面，然後上面再放上電子零件，焊腳要剛好放在錫膏的位置，讓錫膏經過高溫回焊爐240，爐內的最高溫度必須要高過錫膏的熔點，但不可以高到會燒壞電子零件的溫度，回焊爐240將錫膏融化，錫膏融化時會變成液體，液態的錫膏會包覆電子零件的焊腳，等到溫度冷卻錫膏重新變回固體後，就會將電子零件焊接在印刷電路板上面了。

而在SPI與AOI中，皆可採用獨立對每一個單板進行檢查的方式，變更其原本讀取一個連板的作業方式，改採用讀取每一個單板的方式。

圖3是依照本發明一實施例的多個單板的示意圖。在本實施例中示出4個單板310（310A～310D）來進行說明，然並不以此為限。在其他實施例中，單板310的數量也可以為2個、3個、5個或更多。單板310A、310B、310C、310D分別具有識別標記311、312、313、314以及條碼321、322、323、324。條碼321～324將於後文描述。圖3僅為其中一種示例，單板310的配置位置、識別標記311～314的配置位置以及條碼321～324的配置位置皆不以此為限。

圖4是依照本發明一實施例的印刷電路板生產方法的流程圖。請參照圖2～圖4，在步驟S405中，提供多個單板310A～310D。這些單板310A～310D可以為不同規格或相同規格。接著，在步驟S410中，將多個單板310A～310D放置於同一個載具210上。

之後，在步驟S415中，印刷機220對每一個單板310進行對位。在本實施例中，印刷機220具有第一對位機構，利用第一對位機構來對每一個單板310進行對位，以獲得每一個單板310在載具210上的第一位置信息。之後，在步驟S420中，印刷機220獨立對每一個單板310進行印刷。即，印刷機220基於第一位置信息，獨立對每一個單板310進行印刷。

印刷機220利用識別標記311獲得單板310A在載具210上的位置，利用識別標記312獲得單板310B在載具210上的位置，利用識別標記313獲得單板310C在載具210上的位置，利用識別標記314獲得單板310D在載具210上的位置。之後，印刷機220通過特製的鋼板逐一對每一個單板310進行印刷。

之後，在步驟S425中，置件機230對每一個單板310進行對位。在此，置件機230具有第二對位機構，利用第二對位機構來對每一個單板310進行對位，以獲得每一個單板310在載具210上的第二位置信息。

接著，在步驟S430中，置件機230獨立對每一個單板310進行置件。即，置件機230基於每一個單板310的第二位置信息，獨立對每一個單板進行置件。另外，進一步地說，置件機230還包括掃描機構，通過掃描機構來獨立掃描每一個單板310上的條碼321～324而獲得每一個單板310的序號。本實施例的掃描機構改變了條碼讀取模式，以實現由讀取一整塊連板改為多個單板獨立讀取。並且，本實施例改變了原本一個連板搭配一個條碼的方式，改採用一個單板搭配一個條碼的方式。據此，置件機230可通過掃描機構來逐一掃描各個單板310上的條碼321～324。

置件機230在獲得每一個單板310的序號之後，根據序號來查詢每一個單板310對應的電路佈局圖，藉此來獲得每一個單板310的置件信息。例如，置件機230連線至資料庫中來查詢各單板310的置件信息。之後，置件機230便可根據每一個單板310的置件信息以及第二位置信息，獨立對每一個單板310進行置件。

所述第一對位機構與第二對位機構的構成為相同，例如為視覺定位相機。視覺定位相機可以是由電荷耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）或接觸圖像感測器（Contact Image Sensor，CIS）所構成。例如，第一對位機構與第二對位機構為一種CCD自動對位系統，其是機器視覺與精密調節平台的結合，可自動跟蹤座標、自動修正偏差等。CCD自動對位系統可採用2個CCD、4個CCD或更多個。

綜上所述，所述實施例是將原來針對由多個單板拼板而成的一整片連板，改為針對多個單板，在每一個機器中獨立對每一個單板進行對位後，執行對應的動作。據此，能夠以連板也能夠以單板來生產。此外，由於可針對單板來進行生產，因此，可提高生產效率。即，可在連板產生壞板的情況下，裁切連板並取下良好的單板，再將多個良好的單板放置到載具上，便可針對多個單板來進行零件組裝。此外，通過所述實施方式，可同時使用不同規格的單板來進行零件組裝，在使用上更顯彈性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

210:載具 220:印刷機 230:置件機 240:回焊爐 310、310A～310D:單板 311～314:識別標記 321～324:條碼 S105～S120:印刷電路板生產方法的各步驟 S405～S430:印刷電路板生產方法的各步驟

圖1是依照本發明一實施例的印刷電路板生產方法的流程圖。圖2是依照本發明一實施例的印刷電路板生產線的示意圖。圖3是依照本發明一實施例的多個單板的示意圖。圖4是依照本發明一實施例的印刷電路板生產方法的流程圖。

S105~S120:印刷電路板生產方法的各步驟

Claims

一種印刷電路板生產方法，包括：提供多個單板，每一所述單板具有識別標記，所述多個單板各自對應的佈局圖中包括基準標記；將所述多個單板放置於同一個載具上；利用所述識別標記來進行對位，以識別每一所述單板在所述載具上的位置；以及基於每一所述單板的對位信息，獨立對每一所述單板執行零件組裝。
如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板生產方法，其中利用所述識別標記來進行對位，以識別每一所述單板在所述載具上的位置的步驟包括：通過印刷機利用所述識別標記對所述載具上的每一所述單板進行獨立對位，以獲得每一所述單板在所述載具上的第一位置信息。
如申請專利範圍第2項所述的印刷電路板生產方法，其中基於每一所述單板的對位信息，獨立對每一所述單板執行零件組裝的步驟包括：通過所述印刷機基於所述第一位置信息，獨立對每一所述單板進行印刷。
如申請專利範圍第2項所述的印刷電路板生產方法，其中所述印刷機包括進行對位的第一對位機構，所述第一位置信息由所述第一對位機構獲得。
如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板生產方法，其中利用所述識別標記來進行對位，以識別每一所述單板在所述載具上的位置的步驟包括：通過置件機利用所述識別標記對所述載具上的每一所述單板進行獨立對位，以獲得每一所述單板在所述載具上的第二位置信息。
如申請專利範圍第5項所述的印刷電路板生產方法，其中基於每一所述單板的對位信息，獨立對每一所述單板執行零件組裝的步驟包括：通過所述置件機基於所述第二位置信息，獨立對每一所述單板進行置件。
如申請專利範圍第5項所述的印刷電路板生產方法，其中所述置件機包括進行對位的第二對位機構，所述第二位置信息由所述第二對位機構獲得。
如申請專利範圍第5項所述的印刷電路板生產方法，其中所述置件機包括掃描機構，而所述印刷電路板生產方法還包括：通過所述掃描機構獨立掃描每一所述單板上的條碼而獲得每一所述單板的序號；通過所述置件機以每一所述單板的序號來查詢每一所述單板對應的電路佈局圖，以獲得每一所述單板的置件信息；以及通過所述置件機根據每一所述單板的置件信息以及所述第二位置信息，獨立對每一所述單板進行置件。
如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板生產方法，更包括：通過翻板機對每一所述單板獨立進行取放與翻板。
如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板生產方法，其中所述多個單板為不同規格。
如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板生產方法，其中所述多個單板為相同規格。