TWI812219B - 電路板檢測方法及其設備 - Google Patents

Abstract

本發明「電路板檢測方法及其設備」，其係就一電路板，預先區分成複數個多維陣列的相對大面積待測區塊，各相對大面積待測區塊分別交由其所對應的一光學檢測裝置，再次以多維陣列方式進行線寬、線距或瑕疵之檢測。藉此，不但能進行電路板的全面性檢測，亦能獲致較習知只採用單一光學檢測裝置數倍的檢測效率。

Description

電路板檢測方法及其設備

本發明「電路板檢測方法及其設備」，涉及一種電路板的檢測技術，尤指一種以雙重多維陣列方式進行電路板檢測之技術領域。

印刷電路板是各種通信、電子、電腦等相關產品中相當重要的零組件之一，值此高密度及高可靠性的商品需求催化下，產品體積普遍要求輕、薄、短、小，加上目前的發展傾向高頻與高速，差動訊號線路之設計技術也漸於成熟，高階印刷電路板內差動線路的線寬被要求須符合原設計公差也日益嚴謹。由於差動訊號及高頻線路公差基本要求需控制在10%以內，對於電路板生產者來說，所需的管控誤差更須控制在5%以內，產品品質才能確保穩定。而由於原設計者的線路設計布局線路往往已經在3mil以下，相對的線路製程管控就需接近0.15mil，此時，如何進行後續的精準量測又要符合各種MSA/MCAG R&R等量測規範，實係一大考驗。

然而即便能符合精準量測，但電路板係大尺寸排版生產，產製的工作尺寸常見的至少有：20x16、20x24、 24x28、28x32英吋等大板作業，大板內預先排列有諸多小片電路板，每一小片電路板內又有數組需要進行線寬管控差動等訊號的細微線路，如何在非常大的面積中要對多個很小的線寬進行量測，還要符合經濟效益達到生產速度，至今尚無良方，因此量測速度又再一次限制產品全檢的能力。

傳統上，對於電路板線寬的量測多為使用手持式量測機具進行抽檢，該方式耗時、效率差，且因採抽檢，無法有效全面管控電路板線路品質變異，一旦不合規定的瑕疵電路板未經檢出貿然出貨到下游廠商，待其將瑕疵電路板裝配零件後進行通電測試發生異常，才發現最終產品有問題的原因在於電路板瑕疵，將造成許多損失；顯見，習知抽檢方式並不可靠。近年來雖有業者開發自動檢測機台意圖就電路板的線距、線寬進行全面性量測，然該先前技術因採用單一影像擷取裝置之光學檢測機構進行檢測，導致量測速度過於緩慢，量測效率差，無法實現全檢目的，不符合檢測上的效率原則。

顯見，前述習知電路板的檢測技術，不論是以人工抽檢方式或藉單一自動量測系統之全檢方式，都不符實際需求，實有改進的必要。

發明人有鑑於此，特以研創成本案，期能藉本案之提出，俾改進現有大面積電路板的量測缺失，期使電路板的量測技術與功能，得以更臻完善且理想，符合實際需求。

為改善前述習知電路板於量測上存在未全面量測或全面量測時效率差等缺失，本發明主要目的與手段在於：提供一種「電路板檢測方法及其設備」，其係就一電路板之全面積，預先區分成複數個多維陣列的相對大面積待測區塊，該檢測設備中設置有複數光學檢測裝置，該各相對大面積待測區塊各自交由其所對應之光學檢測裝置，而後再次以多維陣列的方式就該相對大面積待測區塊逐一進行線寬、線距或瑕疵之檢測。藉由該種雙重多維陣列方式，不但能就電路板進行全面性的檢測，且檢測效率較習知只設置單一光學檢測裝置者有效提升，達到數倍以上；本案同時滿足全面性檢測與快速、高效率等需求，實係電路板檢測技術的一大突破。

本發明優點與功效更明顯在於：提供一種「電路板檢測方法及其設備」，由於出廠前每一塊電路板都能被快速且全面性的檢測，能確保送到下游廠商處的電路板其線寬、線距都符合規範、無瑕疵問題，以降低習知下游廠商將零件組裝於瑕疵電路板後才發現異常，衍生損失、求償等問題之機率。

為達成上述目的，本案具體之手段為：該「電路板檢測方法」，包括下述步驟：

步驟一：就一電路板，預先區分成多維陣列的相對大面積待測區塊；

步驟二：各該相對大面積待測區塊分別對應設有一光學檢測裝置；

步驟三：各該相對大面積待測區塊預先區分成的多維陣列的相對小面積檢測區塊；

步驟四：各具碰撞作用光學檢測裝置就其所對應的相對小面積檢測區塊逐一進行檢測並取得結果。

較佳的其中一種實施例，由於電路板生產時發料尺寸大小不同，且電路板內的線路走向有橫、有直、有斜等不同佈線位置及走向，就電路板進行前述面積多維陣列區分時，該些光學檢測裝置之移動須能用以涵蓋所有待測面積，以便就電路板內所有面積內的所有線路與位置都能進行光學檢測；甚至各光學檢測裝置能適當越區到相鄰的檢測區塊進行量測，以避免區與區之間的交接處未被測量。

較佳的其中一種實施例，該些光學檢測裝置利用軟體程式設計或再搭配感應器，具有移動時避免與相鄰之另一光學檢測裝置發生碰撞之能力。

較佳的，本案「電路板檢測設備」，包括有一平台，該平台提供電路板置放，該平台得具移動功能或採定置之非能移動作用；該平台處，懸置有複數光學檢測裝置，該些光學檢測裝置係呈多維陣列方式排列，各光學檢 測裝置具縱向、橫向與高低調變移動能力。

較佳的其中一種實施例，該光學檢測裝置，係包括有一影像擷取裝置、一光學鏡片及一照明光源，能就光學檢知結果輸出訊號。

較佳的其中一種實施例，該光學檢測裝置，係裝設於一連接座處，該連接座設置於一第一橫移元件上，該第一橫移元件一端連接到一第二橫移元件處，該第二橫移元件兩端對應配接有一升降元件，且各該升降元件底部配接到一滑移元件，各該滑移元件設於該平台旁緣。

較佳的其中一種實施例，該光學檢測裝置得配置於第二橫移元件之任一側面。

較佳的其中一種實施例，該光學檢測裝置，係裝設於一連接座處，該連接座設置於該第二橫移元件處，該第二橫移元件兩端對應配接有一升降元件，且各該升降元件底部配接到一滑移元件，各該滑移元件設於該平台旁緣。

較佳的其中一種實施例，該些光學檢測裝置，能各自於其所對應之相對小面積檢測區塊中依陣列區分逐一進行位移檢測，也能多個光學檢測裝置同步進行陣列位移檢測。

較佳的其中一種實施例，在實施區塊均勻度檢測，光學檢測裝置能依受檢電路板所設定之規格提前移動 並定置於各自所對應之區塊指定位置，光學檢測裝置不再進行位移檢測，即能對不斷移動連續送入之電路板進行超高速檢測。

1:電路板檢測設備

2:平台

3:光學檢測裝置

31:連接座

32:第一橫移元件

33:第二橫移元件

34:升降元件

35:滑移元件

4:電路板

41:相對大面積待測區塊

411:相對小面積檢測區塊

412:相對小面積檢測區塊

413:相對小面積檢測區塊

414:相對小面積檢測區塊

42:相對大面積待測區塊

43:相對大面積待測區塊

44:相對大面積待測區塊

45:相對大面積待測區塊

46:相對大面積待測區塊

47:相對大面積待測區塊

48:相對大面積待測區塊

49:相對大面積待測區塊

第一圖：係為本發明電路板區分成多維陣列的相對大面積待測區塊，且再區分有多維陣列的相對小面積檢測區塊的示意圖；

第二圖：係為本發明硬體設備之立體外觀圖；

第三圖：係為本發明設備之立體局部動作示意圖；

第四圖：係為本發明電路板輸入之實施示意圖；

第五圖：係為本發明各光學檢測裝置依多維陣列的相對大面積待測區塊進行位移檢測之示意圖；

第六圖：係為本發明第二實施例，該光學檢測裝置裝設方向相異之示意圖；

第七圖：係為本發明另一實施例之結構示意圖。

茲謹就本發明「電路板檢測方法及其設備」其結構組成，及所能產生的功效，配合圖式，舉一本案之較佳實施例詳細說明如下。

請參閱第一圖至第五圖，本案「電路板檢測方法」，具體包括下述步驟：

步驟一：就一電路板4，預先區分成多維陣列的相對大面積待測區塊41、42、43、44、45、46、47、48、49；

步驟二：各該相對大面積待測區塊41、42、43、44、45、46、47、48、49分別對應設有一光學檢測裝置3；如第一圖與第二圖，本實施例之相對大面積待測區塊41、42、43、44、45、46、47、48、49共有九區，因此光學檢測裝置3對應設置有九組；

步驟三：各該相對大面積待測區塊41預先區分成多維陣列的相對小面積檢測區塊411、412、413、414；如第一圖之左下方所示，惟該陣列數量得依實際情況增減；該其它的相對大面積待測區塊42、43、44、45、46、47、48、49也都預先區分成陣列的相對小面積檢測區塊；

步驟四：各具碰撞作用之光學檢測裝置3皆就其所對應的相對小面積檢測區塊逐一進行檢測並取得結果。

本實施例係以將電路板4預先區分成3X3之多維陣列的相對大面積待測區塊，各相對小面積檢測區塊則是區分成2X2陣列，惟該陣列之數字僅係舉例，實際上該多維陣列之區塊數字都可依需要增減，例如2x1、2x2、3x3、 4x3、4x4、8x5……等任意變化。

由於電路板4生產時發料尺寸大小不同，該些光學檢測裝置3之移動須能用以涵蓋所有電路板4之待測面積，以便全面性的進行檢測；該各光學檢測裝置3並能適當越區到相鄰的待測區塊進行量測，以避免區與區之間的交接處未被測量。該些光學檢測裝置3具有移動時避免與相鄰之另一光學檢測裝置發生碰撞之能力。

本案之電路板檢測設備1，如第二圖與第三圖，包括有一平台2，該平台2提供電路板4置放，該平台2得具移動或不能移動功能；該平台2處，懸置有複數光學檢測裝置3，該些光學檢測裝置3係呈多維陣列方式排列，各光學檢測裝置3具縱向、橫向與高低調變移動能力。

較佳的，該光學檢測裝置3，係包括有一影像擷取裝置、一光學鏡片及一照明光源，能就光學檢知結果輸出訊號。

所述該光學檢測裝置3，係裝設於一連接座31處，即如第三圖。該連接座31設置於一第一橫移元件32上，該第一橫移元件32一端連接到一第二橫移元件33處，該第二橫移元件33兩端對應配接有一升降元件34，且各該升降元件34底部配接到一滑移元件35，各該滑移元件35設於該平台2旁緣。藉此，該光學檢測裝置3，得以經由第一橫移元件32、第二橫移元件33、升降元件34與滑移元件35進行 多軸位移。

實施時，配合第一圖、第四圖與第五圖，一電路板4送入該電路板檢測設備1之平台2，依據前述方法，各光學檢測裝置3即能就其對應之相對大面積待測區塊41、42、43、44、45、46、47、48、49，特別是再分別就其各自的相對小面積檢測區塊逐一進行檢測。由於該些複數光學檢測裝置3能同步進行移動檢測，有效提升效率，縮短檢測時間。

如第六圖，係本案另一實施例，該光學檢測裝置3得配置於該第二橫移元件33之任一側面。

如第七圖，係本案再另一實施例，該光學檢測裝置3，係裝設於一連接座31處，該連接座31直接設置於該第二橫移元件33處，該第二橫移元件33兩端對應配接有一升降元件34，且各該升降元件34底部配接到一滑移元件35，各該滑移元件35設於該平台2旁緣；此一實施例簡言之，較第一實施例捨去了第一橫移元件32，但相同能滿足移動需求。

綜上所述，本案「電路板檢測方法及其設備」，經由雙重多維陣列方式進行電路板檢測，有效大幅提高效率，即便增加相關硬體的設置成本，但長期來說更具經濟效益。本案技術內容完全符合發明專利之取得要件。本案在產業上確實得以利用，於申請前未曾見於刊物或公開使 用，且非為公眾所知悉之技術。再者，本案有效解決先前技術中長期存在的問題並達成相關使用者與消費者長期的需求，得佐證本新型並非能輕易完成。本案富具專利法規定之「產業利用性」、「新穎性」與「進步性」等要件，爰依法提請專利，懇請 鈞局詳查，並儘早為准予專利之審定，以保護申請人之智慧財產權，俾勵創新。

本發明已藉由上述之實施例及變化例來詳加描述。然而，熟習該項技術者當了解的是，本發明之所有的實施例在此僅為例示性而非為限制性，亦即，在不脫離本發明實質精神及範圍之內，基於上述所述及之其他變化例及修正例均為本發明所涵蓋，本發明係由後附之申請專利範圍所加以界定。

1:電路板檢測設備

2:平台

3:光學檢測裝置

Claims (9)

1. 一種電路板檢測方法，包括：步驟一：就一電路板，預先區分成多維陣列的相對大面積待測區塊；步驟二：各該相對大面積待測區塊分別對應設有一光學檢測裝置；步驟三：各該相對大面積待測區塊皆預先區分成多維陣列的相對小面積檢測區塊；步驟四：各具碰撞作用之該光學檢測裝置皆就其所對應的相對小面積檢測區塊逐一同步移動或各自分別移動以進行檢測並取得結果。
2. 如請求項1之方法，其中該多維陣列之區塊數字依需要增減變化，且該光學檢測裝置，能就各自對應的之檢測座標先行移動並定置，以對連續送入之電路板進行連續檢測。
3. 一種電路板檢測設備，係使用如請求項1之方法；該電路板檢測設備包括有一平台，該平台處，懸置有複數光學檢測裝置，該平台具移動或定置作用。
4. 如請求項3之設備，該些光學檢測裝置係呈多維陣列方式排列。
5. 如請求項3之設備，該些光學檢測裝置具縱向、橫向與高低調變移動能力。
6. 如請求項3之設備，該光學檢測裝置，包括有一影像擷取裝置、一光學鏡片及一照明光源，能就光學檢知結果輸出訊號。
7. 如請求項3之設備，該光學檢測裝置，係裝設於一連接座處，該連接座設置於一第一橫移元件上，該第一橫移元件一端連接到一第二橫移元件處，該第二橫移元件兩端對應配接有一升降元件，且各該升降元件底部配接到一滑移元件，各該滑移元件設於該平台旁緣。
8. 如請求項3之設備，該光學檢測裝置，係裝設於一連接座處，該連接座設置於一第二橫移元件處，該第二橫移元件兩端對應配接有一升降元件，且各該升降元件底部配接到一滑移元件，各該滑移元件設於該平台旁緣。
9. 如請求項7或8之設備，該連接座係裝設於該第二橫移元件之任一側面處。

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