TWI826105B - 量測電路板之對位方法 - Google Patents
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Abstract
本發明量測電路板之對位方法至少包含下列步驟：提供一電路板影像，該電路板影像具有複數非全圓圖案；使用三點算圓中心或手動框圓方式選定其中一非全圓圖案的一第一局部圓的一第一圓心，以此該第一圓心為中心產生一第一圓框，並調整大小將該複數非全圓圖案選定做成一個影像比對模板，以該影像比對模板的中心位置設定為一對位基準點，藉以能進行電路板線寬或線距之正確量測，以解決習知二維方向運動定位偏差及待測物漲縮誤差等影像偏移，導致無法對內層板無法自動量測線寬等問題。
Description
本發明係關於一種印刷電路板之線寬線距量測時的受測物與量測設備兩者自動對位基準點的設定對位方法。
印刷電路板是通信、電子、電腦及等產品之主要零組件，現在高密度及高可靠性的需求催化下，輕、薄、短、小並需可靠特性下，在目前的發展高頻高速趨勢下，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線寬被要求須符合原設計公差日益嚴謹。由於差動訊號及高頻線路公差基本要求需於10%內，對於電路板生產者所需的管控如需符合設計者要求，其生產管控條件往往要更嚴達5%，產品品質才能穩定，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，此時如何精準量測又要符合各種MSA/MCAG R&R等量測規範就是一大考驗。
電路板係大尺寸排版生產，生產工作尺寸常見有20X16、20x24、24x28、28x32英吋等大板作業，大板內排有諸多小片電路板組成，每個小片內的又有數組需要進行線寬管控差動等訊號細線路，然而多層電路板生產時又分內層板及外層板製程，電路板廠在處理內層Gerber佈線圖形資料時，必需將成型線及沒有接到線的獨立銅墊全部去除，避免發生成品內層短路問題，同時又會在有佈路與圓形銅墊的位置進行補強，在電路板CAM設計系統上稱為加淚滴，由於是在線路連接銅墊的位置補強，因此通常會將原先圓形的圖案變成淚滴狀圖案，因此亦會降低該銅墊的真圓度比值。再者，反轉銅箔表面粗化處理造成影像結構輪廓的破碎及蝕刻側蝕造成的圓形銅墊圖像真圓形變等等問題，皆會疊合再降低真圓度比值，致生影像處理時無法從該淚滴狀圖形中計算求取正確圓的中心位置。由於內層CAM設計時就先將其他未接線的圓形銅墊全部去除，而淚滴狀銅墊也無法取的中心位置，且內層板生產時亦未鑽孔無孔位可供對位，因此現今市售所有自動線寬量測機均無法使用於內層板量測。
在非常大的面積要很小視野內的很小線寬進行量測本已困難，更甚是內層板生產時，線路影像轉移工作底片或直寫線路影像轉移製程，都會進行影像尺寸預先漲大，待多層壓合組成後縮小至客戶的成品尺寸，且因內層板板材較薄，內層板銅箔佈線的線路多寡又會致生內層板線路成形後不同的尺寸變化，因此內層板在生產時的影像位置會與客戶提共的GERBER佈線座標有些差距。基準點的設置最佳是設置於板子的中心，這樣就能平分漲縮尺寸降低偏差，但是內層板內所有未接線的圓形銅墊都已經去除無法設置，如果要以排版成型板框外的位置加製對位點當成基準點，又會產生長距離量測位置偏移導致錯誤的問題。多層電路板係由多個內層及外層經壓合疊構所組成，多層電路板線路線寬自動量測亦須內層、外層均進行自動量測才能符合客戶要求，現市售機台僅能進行外層量測，內層量測尚無自動機台能供使用，如何突破解決上述問題，成功進行內層板線寬自動量測即是本發明之目的。
本發明之內容在於能對電路板線路自動量測時，能以淚滴狀銅墊或非圓形狀銅墊做為對位基準點，終結現今印刷電路板生產時內層板無法自動量測線寬的困境。
為達上述目的，本發明提出一種印刷電路板自動量測時使用淚滴狀非全圓銅墊使用的局部圓的圓心做為對位基準點的方法。
為達上揭目的，本發明中量測電路板之對位方法，至少包含下列步驟：提供一電路板影像，該電路板影像具有複數非全圓圖案；使用三點算圓中心或手動框圓方式選定其中一非全圓圖案的一第一局部圓的一第一圓心，以此該第一圓心為中心產生一第一圓框，並調整大小將該複數非全圓圖案選定做成一個影像比對模板，以該影像比對模板的中心位置設定為一對位基準點。
本發明提供另種量測電路板之對位方法，至少包含下列步驟：提供一電路板影像，該電路板影像具有複數非全圓圖案；使用一第二圓框將全部非全圓圖案選定做成一個影像比對模板，並取得該影像比對模板的中心位置及其中心位置數據；使用三點算圓中心或手動框圓方式選定其中一非全圓圖案的第二局部圓的第二圓心，並取得該第二圓心的位置數據；計算出該第二圓心的該位置數據與該影像比對模板的該中心位置數據間的偏差數據，來修正該影像比對模板的該中心位置以得到一對位基準點。
在一較佳態樣中，所述複數非全圓圖案包含至少一線路以及至少一淚滴狀銅墊圓，而所選定的該非全圓圖案係為該淚滴狀銅墊圓。
在一較佳態樣中，所述第一局部圓或第二局部圓係可供覆蓋於該淚滴狀銅墊圓。
在一較佳態樣中，所述對位基準點即為該第一圓心。
藉由本發明之對位方法主要僅是利用電路板上淚滴狀非全圓銅墊使用的局部圓的圓心獲得對位基準點，並非像傳統方式以移動運動機構達到令中心量測點到達預設所要的中心處，因此不會有運動定位偏差的缺點，也與待測物漲縮誤差無涉，極為理想，以解決習知二維方向運動定位偏差及待測物漲縮誤差等影像偏移，導致無法對內層板無法自動量測線寬等問題。
除非另外說明，否則本申請說明書和申請專利範圍中所使用的下列用語具有下文給予的定義。請注意，本申請說明書和申請專利範圍中所使用的單數形用語「一」意欲涵蓋在一個以及一個以上的所載事項，例如至少一個、至少二個或至少三個，而非意味著僅僅具有單一個所載事項。此外，申請專利範圍中使用的「包含」、「具有」等開放式連接詞是表示請求項中所記載的元件或成分的組合中，不排除請求項未載明的其他組件或成分。亦應注意到用語「或」在意義上一般也包括「及/或」，除非內容另有清楚表明。本申請說明書和申請專利範圍中所使用的用語「約(about)」或「實質上(substantially)」，是用以修飾任何可些微變化的誤差，但這種些微變化並不會改變其本質。
本發明中電路板量測之對位方法的第一實施例，至少包含下列步驟：
首先，提供一電路板影像1，如第1圖所示，該電路板影像1具有複數非全圓圖案，其中該複數非全圓圖案包含至少一線路11以及至少一淚滴狀銅墊圓12或非圓形狀銅墊。
然後，選定其中一非全圓圖案，本實施例中係選定其中一淚滴狀銅墊圓12使用三點算圓中心或手動框圓設定方式，取得可覆蓋於該淚滴狀銅墊圓12的第一局部圓2的第一圓心21，如第2圖所示；再以該第一圓心21為中心再產生一個第一圓框31，如第3圖所示，該第一圓框31可以放大縮小進行框取完整的淚滴狀銅墊影像圖案(至少包含上述選定之該淚滴狀銅墊圓12)，框選範圍圖形亦可包含此框選框內的所有影像，用該第一圓框31框選的影像做成一個影像比對模板4，而該影像比對模板4的中心位置，即為該淚滴狀銅墊圓12之該第一圓心21，亦為對位基準點的正確位置。
量測定位時，相同料號板子，以該影像比對模板進行比對運算找到相符影像的位置，並取得該影像座標位置，此座標位置就是淚滴狀銅墊圓的第一局部圓之該第一圓心亦是對位基準點，找出對位基準點的座標位置後即可將該座標修正機構XY的對應座標(offset)，即能完成機台與受測物電路板兩者間的對位，量測時攝相機即能以此為基準點量移動到指定的位置進行量測。
再者，本發明中電路板量測之對位方法的第二實施例亦可包含下列步驟：
首先，同樣提供一電路板影像1，如第1圖所示，該電路板影像1具有至少一線路11以及至少一淚滴狀銅墊圓12。
然後，使用一第二圓框32將全部非全圓圖案選定，如第4圖所示，選定影像必須包含淚滴銅墊完整影像，框選範圍圖形亦可包含此框選框內的所有影像，用該第二圓框32所框取的所有影像做成一個影像比對模板4，並取得該影像比對模板4的中心位置41及其中心位置數據。
再於該影像比對模板4內選定其中一非全圓圖案，本實施例中係選定其中一淚滴狀銅墊圓12，使用三點算圓中心或手動框圓設定等方式，取得可覆蓋於該淚滴狀銅墊圓12的第二局部圓5的第二圓心51，如第5圖所示，並取得該第二圓心51的位置數據，並計算出該第二圓心51與該中心位置41的偏差數據，亦即該第二圓心51的位置數據與該中心位置數據之間的偏差數據。量測定位時，以該影像比對模板進行比對運算找到相符影像的位置，並取得該影像座標位置，因實際需要的對位點位置與比對模板中心點還有偏差，對位時需加上兩者中心位置的偏差數據進行修正。
量測定位時，相同料號板子，以該影像比對模板進行比對運算找到相符影像的位置取得該影像座標位置，並加上兩者中心位置的偏差數據進行修正即能取得真正的對位座標，此經修正的座標位置就是淚滴狀銅墊圓的局部圓的圓中心位置亦是對位基準點，找出此對位基準點座標位置後，即可將該座標用來修正機構XY的對應座標(offset)，即能完成機台與受測物電路板兩者間的對位，量測時攝相機即能以此為基準點量移動到指定的位置進行量測。
本發明上述實施例中，使用三點算圓中心方式，主要係先該淚滴狀銅墊圓之圓周上隨意取三點，並取得上述三點的座標值，再以數學公式中「圓方程式」，即可計算出該圓經過上述三點的圓中心、半徑以及該圓方程式。當然，上述所選定的非全圓圖案亦可以為電路板上之任一非圓形狀銅墊。
以上諸實施例僅供說明本發明之用，而並非對本發明的限制，相關領域的技術人員，在不脫離本發明的技術範圍做出的各種修改 或變化也應屬於本發明的保護範疇。
1:電路板影像
11:線路
12:淚滴狀銅墊圓
2:第一局部圓
21:第一圓心
31:第一圓框
32:第二圓框
4:影像比對模板
41:中心位置
5:第二局部圓
51:第二圓心
第1圖係為本發明中電路板影像的示意圖。
第2圖至第3圖係為本發明中對位方法之第一實施例的示意圖。
第4圖至第5圖係為本發明中對位方法之第二實施例的示意圖。
12:淚滴狀銅墊圓
2:第一局部圓
21:第一圓心
31:第一圓框
4:影像比對模板
Claims (3)
- 一種量測電路板之對位方法，至少包含下列步驟：提供一電路板影像，該電路板影像具有複數非全圓圖案；使用一第二圓框將全部非全圓圖案選定做成一個影像比對模板，並取得該影像比對模板的中心位置及其中心位置數據；使用三點算圓中心或手動框圓方式選定其中一非全圓圖案的第二局部圓的第二圓心，並取得該第二圓心的位置數據；計算出該第二圓心的該位置數據與該影像比對模板的該中心位置數據間的偏差數據，來修正該影像比對模板的該中心位置以得到一對位基準點。
- 如請求項1所述量測電路板之對位方法，其中，該複數非全圓圖案包含至少一線路以及至少一淚滴狀銅墊圓，而所選定的該非全圓圖案係為該淚滴狀銅墊圓。
- 如請求項2所述量測電路板之對位方法，其中，該第二局部圓係可供覆蓋於該淚滴狀銅墊圓。
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| TW111142455A TWI826105B (zh) | 2022-11-07 | 2022-11-07 | 量測電路板之對位方法 |
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Citations (4)
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2022
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