在利用丝网印刷工艺将焊膏涂敷到印刷电路板上时产生测试图形的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种在利用丝网印刷工艺将焊膏涂敷到印刷电路板上的过程中产生测试图形的方法和装置，在本专题讨论方法步骤中，用光学方法记录一种结构作为参考图形，这种记录被用于产生用于测试图形的参考数据。还提供用于丝网印刷工艺的印刷模版，用光学方法记录该印刷模版作为所述的结构。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在利用丝网印刷工艺将焊膏涂敷到印刷电路板上的过程中产生测试图形的方法，在一种本专题讨论方法(teach-in method)的步骤中，用光学方法记录一种结构作为参考图形，并且这种记录被用于产生用于测试图形的参考数据。在检查系统的功能里，对焊膏是否充分涂敷到印刷电路板上进行监测是已知的。利用丝网印刷工艺将焊膏涂敷到印刷电路板上。这使得在随后的元件装配工艺中有可能将电子元件焊接到在印刷电路板上形成的布线接线端上。这具体是利用SMD工艺进行的。在检查系统的过程中，为了能够检验焊膏的涂敷，需要提供所谓的测试图形。这些测试图形限定了在哪里和怎样对焊膏的涂敷进行检验。测试图形限定了将被涂敷的焊膏区域的坐标、大小和形状。为了获得测试图形，基本上有两种已知的方法。第一种方法从CAD数据获得测试图形。这些测试图形是可以以电子的形式(Gerber文件)得到的印刷模版的模版数据。这些数据提供关于印刷模版在哪里具有开口和具有怎样的开口的信息，在丝网印刷工艺中焊膏穿过这些开口被涂敷到印刷电路板上。由于在CAD数据的可用性、更新性和可转换性方面的问题，在过去已发现随后将提到的第二种方法是更实用的解决办法。该第二种方法是所谓的本专题讨论方法，在其中印刷电路板对于测试图形的产生起到参考图形的作用。因此，在本专题讨论方法中利用照相机对印刷电路板的布线和端子结构进行记录，并以这种方式确定测试图形。一个缺点是布线的结构---由于它们的生产工艺造成的结果---具有相对较大的尺寸公差，结果导致测试图形的产生易遇到尺寸偏差的问题。特别是在非常密集的接触结构的情况下，例如对于大规模集成元件来说，尺寸的不适当可能带来问题。因此，本专利技术基于这样的目的，提出一种在本文开始所述类型的方法，该方法产生高精度的结果，并可以以可行的方式完成。根据本专利技术，这一目的通过用于丝网印刷工艺的印刷模版来实现，该印刷模版作为前述的结构被用光学方法记录。因此，根据本专利技术，该印刷模版在本专题讨论方法中被用作用于产生测试图形的参考图形。如此确定的测试数据与印刷工艺中存在的条件精确地对应，结果是可以最佳地评定印刷质量和尺寸的稳定性，而与其它影响无关。所测量的焊膏涂敷的印刷质量使得能够直接得出关于印刷工艺的结论，而不存在干扰因素---诸如例如前面提到的公差的影响。为了产生测试图形，最好规定对于任何缺陷都特别敏感的某些区域，并通过用光学方法记录印刷模版的结构(模版开口)，在这些区域中产生测试图形。用光学方法记录的图象被用电子学方法转换成代表测试图形的数据。这些测试图形构成参考图形，在丝网印刷工艺之后，将该参考图形与同样用光学方法确定的实际的焊膏涂敷的数据比较。这使得能够识别缺陷，例如印刷电路板的两个接线端被不希望有的焊膏桥电连接起来的缺陷。还可以识别在某些区域中是否没有焊膏。这同样也可能有两个原因，一方面，焊膏粘在印刷模版上，因为焊膏没有被传送到印刷电路板上，或者另一方面，能够得到的焊膏太少，即刮片不可能将焊膏涂到所有的区域中，因为可用的焊膏不够。按照先前已知的方法，用光学方法记录焊膏涂敷情况，并与按先前的方法获得的测试图形比较。在本专利技术主题的情况下，同样进行了比较，此外还用光学方法检测了印刷模版---这是由于测试图形的产生。因此，给印刷模版和印刷电路板都配备了光电记录设备，这提供了以前不能实现的下述优点。可以将从印刷模版和印刷电路板获得的图象用电子学方法最好是自动地进行比较，这有可能识别出缺陷或正在形成的缺陷，并有可能预先阻止缺陷形成。例如，通常桥只是缓慢形成的，即，它在印刷模版上特别是在印刷模版开口的边缘处变明显，并且焊膏颗粒越来越多地聚集在那里，并随着时间的推移而形成，直到桥形成为止。这种逐渐的形成在其从印刷模版的光电检测中出现时就被识别出，并因此可以被阻止。这最好是自动进行的，即简短地中断印刷工艺，并自动地进行印刷模版的清理。相应地对粘在印刷模版的开口中并因此没有被传送到印刷电路板上的焊膏进行同样的处理，因为在这种情况下，在形成的过程中最初也只有少量焊膏粘在模版开口中，并且这些焊膏慢慢积累，直到最后焊膏堵塞了整个开口或开口的大部分。因此将印刷模版的光学检测用于两种情况，一方面用于产生测试图形，而另一方面用于识别缺陷。除了利用根据本专利技术的工序简单地产生测试图形以外，还因此有可能在丝网印刷工艺期间针对可能的缺陷进行最佳地检验。优选提供这样的功能，即针对印刷模版的模版开口的位置(坐标)和/或它们的几何结构(形状，大小)，用光学方法记录印刷模版的模版开口。因此测试图形具有有关位置(坐标)和几何结构(形状，大小)方面的相应的信息。此外，如果用光学方法记录印刷模版的面对印刷电路板的一面则是比较好的。对“底面”的记录具有这样的优点，也就是在那里可以最好地识别出---除了测试图形数据的记录以外---在正在进行的印刷工艺的过程中是否会有缺陷出现，例如前面所提到的桥的形成或焊膏的粘附。根据本专利技术的研究，提供这样的功能，即在丝网印刷工艺后，对已经在印刷电路板上实施的焊膏涂敷进行光学记录，并由该记录产生实际的数据。借助于这些实际的数据，可以以特别简单的方式在检查系统的过程中对焊膏涂敷进行评定，因为这只需要进行参考图形的数据与实际数据的比较即可。因此，在考虑了参考数据的情况下进行对实际数据的估算。本专利技术还涉及用于在借助丝网印刷工艺将焊膏涂敷到印刷电路板期间产生测试图形的装置，该装置具有第一光电装置，用于记录一个作为参考图形的结构，所述记录在本专题讨论方法的步骤中进行；并具有数据处理电子设备，用于由参考图形记录产生参考数据，以这样的方式设置第一光电装置，使之记录作为所述结构的印刷模版。因此，该光电装置通过检测印刷模版的结构(模版开口)，以光学的方式获得测试图形数据，在估算焊膏涂敷时可使用所述测试图形数据，作为所希望的数据。将这些所希望的数据与由焊膏涂敷确定的实际数据进行比较。如果存在偏差，可进行校正。优选设置有一个移动装置，借助于该装置可以使第一光电装置进入到印刷模版和印刷电路板之间。这使得能够对印刷模版的各个所希望的区域进行光学记录。还优选地提供第二光电装置，用于记录印刷电路板上的焊膏涂敷情况，特别地还提供这样一种功能，即可以利用同一个移动装置移动第一和第二光电装置。这样的优点是对于两个光电装置只需要一个移动装置，结果使结构的复杂程度和成本都得到降低。此外，利用一个并且是同一个移动装置来移动光电装置还有一个优点，即两个设备总是被带到相对于印刷模版和相对于印刷电路板的同一个位置上，也就是说，这两个光电装置总是确定了两个部件的相应的区域，其结果就使得能够以特别简单的方式来进行所希望的数据与实际的数据的比较。此外，可以提供这样的第一和第二光电装置，它们只由一个光电设备形成，该光电设备可以相对于记录方向进行切换或者具有两个记录光束。因此，两个光电装置被结合在单个光电设备中，该光电设备定位于移动装置的移动拖架上。如果可以对记录方向进行切换，即，利用一个并且是同一个光电设备对印刷模版以及---在切换之后---对印刷电路板进行记录，则装置的复杂性可以降低。为能够对希望数据与实际数据进行比较，则需要首先对所记录的图象结构进行存储，然后再将其与随后记录的图象结构进行比较。通过使用两个光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在利用丝网印刷工艺将焊膏涂敷到印刷电路板上的过程中产生测试图形的方法，在一种本专题讨论方法的步骤中，用光学方法记录一种结构作为参考图形，并且这种记录被用于产生用于测试图形的参考数据，其特征在于，用光学方法记录用于丝网印刷工艺的印刷模版作为所述的结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔尚茨，
申请(专利权)人：艾克拉爱德瓦德克拉夫特有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]