确定印刷电路板与模板的匹配条件的装置、系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于确定印刷电路板(10)状况的装置(100)，包括用于存储与不同尺寸的模板(20)对应的多个模板数据文件(21)的模板数据库(130)，图像捕获装置(110)具有一放置印刷电路板(10)的区域，以获取印刷电路板(10)的表面轮廓，以产生印刷电路板(10)的表面数据文件(11)；以及条件确定模块(121)，其通过匹配过程将来自表面数据文件(11)的数据与来自一个或多个模板数据文件(21)的数据作为标称参考进行比较，基于一组类别以确定印刷电路板(10)的条件。当来自表面数据文件(11)的数据落在标称参考的容差内时，即在被确定为匹配成功的条件之后，印刷电路板(10)被送去进行进一步处理(即模板印刷)。(即模板印刷)。(即模板印刷)。

【技术实现步骤摘要】
确定印刷电路板与模板的匹配条件的装置、系统和方法


[0001]本专利技术涉及用于在印刷电路板(PCB板)上沉积焊膏的模板印刷技术。更具体地，本专利技术涉及用于确定PCB板与模板的匹配条件的装置、系统和方法。

技术介绍

[0002]半导体行业中的模板印刷是指在裸露的印刷电路板(PCB板)上沉积焊膏。这通常在裸PCB板上安装电子元件和回流焊工艺之前执行。首先，将裸PCB板平放，以便在其上放置指定的模板。指定的模板设计为包含与所述裸PCB板上焊盘的尺寸和位置相对应的孔。然后，将指定模板的孔与裸PCB板的焊盘对齐。之后，使用刮刀将焊膏涂在整个模板上，使焊膏沉积在由孔和焊盘边缘限定的空间内。模板分离后，裸PCB板的焊盘将包含沉积的焊膏。至此，模板印刷完成。
[0003]传统上，指定模板是在假设它们的孔能够与所有具有相似的裸PCB板的焊盘对齐的情况下制作的。然而，随着印刷电路板外形尺寸的减小，它变得更容易受到可能改变其物理尺寸的环境因素的影响。特别是，这会导致裸PCB板的伸长或收缩，从而使裸PCB板上的焊盘位置偏离其原始位置。因此，该裸PCB板的焊盘可能无法与指定模板的孔对齐。
[0004]因此，该裸PCB板可能被认为是有缺陷的，因为指定的模板不能用于在所述裸PCB板上执行模板印刷。因此，裸PCB板可能成为PCB板制造过程中沉没成本的一部分。因此，最好有一种设备和系统可以评估裸PCB板的物理尺寸变化，并可以自动确定与所述裸PCB板匹配的指定模板，将模板的孔径对准到裸PCB板的焊盘在预定的容差范围内。
[0005]与现有技术相比，有一些专利技术涉及或类似于将模板与印刷电路板匹配，可以解决上述问题。其中包括CN110809375(A)，其公开了一种系统和方法，其试图克服由PCB板的热膨胀或收缩引起的PCB板和模板之间的对准失配。它将指定的模板分成两个独立的部分，其中一个与裸PCB板左侧的焊盘对齐，而另一块与裸PCB板右侧的焊盘对齐。在这里，为了使焊膏位于裸PCB板的焊盘上，需要进行两次模板印刷。
[0006]另一项专利技术是US6938227B2，它公开了一种基于裸PCB板中的微小设计变化来修改模板孔径的系统和方法。这样可以使PCB板模板与新的裸PCB板相匹配。特别是，该系统和方法需要提供PCB板的Gerber数据，以便可以修改模板。
[0007]然而，上述两项专利技术均未能完全解决上述问题。对于CN110809375(A)，不能保证将模板一分为二确保裸PCB板的所有焊盘都能与模板对齐。它还需要进行两次模板印刷。至于US6938227B2，它特别涉及根据客户的要求而不是环境因素来改变模板的设计，因此可能无法解决上述问题。
[0008]因此，希望有一种装置和系统能够评估裸PCB板的物理尺寸的变化，并且当试图将所述裸PCB板与指定模板匹配时能够自动确定匹配条件。优选地，在匹配成功的情况下，当进行模板印刷时，模板的孔将与裸PCB板的焊盘对齐。

技术实现思路

[0009]本专利技术的主要目的是提供一种用于确定PCB板与模板的匹配条件的设备、系统和方法。为了实现这一目标，该设备能够获得裸PCB板的表面轮廓并将其转换为PCB板表面数据文件。PCB板表面数据文件中的数据与一个或多个模板数据文件中的数据进行比较，作为标称参考。当来自表面数据文件的数据落入来自模板数据文件的数据的名义参考的容差内时，确定匹配成功条件。所述模板数据文件对应于在模板印刷过程中将与PCB板一起使用的模板。
[0010]有利地，所提出的专利技术可以克服由于PCB板面板的伸长或收缩而出现的PCB板上的焊盘和PCB板模板上的孔之间的对准失配。这是由于外部环境的影响，PCB板基板的热膨胀和收缩造成的。克服对齐失配对于具有容易偏离其原始位置的小尺寸(<200μm)焊盘的PCB板尤其重要。所提出的专利技术，包括装置、系统和方法，克服了这个问题，因此在模板印刷期间焊膏不会溢出到焊盘之外。
[0011]本专利技术的目的在于提供一种用于确定印刷电路板状况的装置，包括用于存储与不同尺寸模板相对应的多个模板数据文件的模板数据库，具有放置印刷电路板的区域的图像捕获装置在其上用于捕获印刷电路板的表面轮廓以生成印刷电路板的表面数据文件，以及将来自表面数据文件的数据与来自一个或多个模板数据文件的数据作为标称值进行比较的条件确定模块通过匹配过程进行参考，以根据一组类别确定印刷电路板的状况。印刷电路板在被确定为处于匹配成功条件时被发送以进行进一步处理，其中来自表面数据文件的数据落入标称参考的容差内。
[0012]优选地，关于该装置，模板数据文件包括基于具有模板孔径布局的模板规范图像的对角线长度尺寸数据、孔径坐标数据或两者。
[0013]优选地，关于该装置，表面数据文件包括基于具有印刷电路板的焊盘布局的表面轮廓图像的对角线长度尺寸数据、焊盘坐标数据或两者。
[0014]优选地，关于该装置，该装置还包括知识数据库，用于当来自表面数据文件的数据落在所有模板的标称参考的容差之外时，存储具有匹配失败条件的印刷电路板的表面数据文件的数据文件。
[0015]优选地，关于该装置，该装置还包括知识模块，该知识模块与知识数据库对接，用于基于具有匹配失败条件的印刷电路板的表面数据文件生成新的模板数据文件，其中新模板数据文件存储为模板数据文件之一，用于未来的匹配过程。
[0016]优选地，对于该装置，匹配成功条件的类别包括正常、伸长或收缩中的任意一种或其组合。
[0017]优选地，关于该装置，模板数据文件的模板规范图像包括正常对角线长度模板规范图像、放大对角线长度模板规范图像和缩小对角线长度模板规范图像中的任何一种或组合。
[0018]优选地，关于该装置，该装置还包括放置印刷电路板的装载台、用于从装置中卸载裸印刷电路板的至少一个卸载台、以及连接装载台、图像捕获区域和卸货区的传送机构。
[0019]此外，本专利技术旨在提供一种用于在印刷电路板上进行焊膏印刷的系统，包括用于确定印刷电路板状况的装置，还包括用于存储对应于不同模板尺寸的多个模板数据文件的模板数据库。具有印刷电路板放置在其上的区域的图像捕捉装置，用于捕捉印刷电路板的
表面轮廓以生成印刷电路板的表面数据文件，条件确定模块，其比较来自所述印刷电路板的数据。表面数据文件，其中一个或多个模板数据文件中的数据作为标称参考，通过匹配过程根据一组类别确定印刷电路板的状况。该系统还包括焊膏印刷机，用于将焊膏施加到印刷电路板的一个或多个焊盘上，该焊盘被确定为使用模板处于匹配成功条件，匹配成功条件是来自表面数据文件的数据落入的位置在与模板对应的模板数据文件中的数据的名义参考的容差范围内。
[0020]优选地，关于该系统，该系统还包括焊膏检查机，用于检查施加在印刷电路板上的焊膏。
[0021]优选地，关于该系统，该系统还包括焊膏回流机，用于回流焊膏以形成在印刷电路板的焊盘和印刷电路板上的电子元件之间的焊点。
[0022]优选地，关于该系统，该系统还包括用于检查形成在裸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定印刷电路板(10)状况的装置(100)，包括模板数据库(130)用于存储对应于不同尺寸的模板(20)的多个模板数据文件(21)；图像捕获装置(110)具有将印刷电路板(10)铺设在其上的区域，用于捕获印刷电路板(10)的表面轮廓，以生成印刷电路板(10)的表面数据文件(11)；和条件确定模块(121)，该模块将来自表面数据文件(11)的数据与来自一个或多个模板数据文件(21)的数据进行比较，作为标称参考，通过匹配过程确定基于一组类别的印刷电路板(10)的状况；其中，来自表面数据文件(11)的数据落在标称参考的公差范围内时印刷电路板(10)被确定为处于匹配成功状态并被送去进行进一步处理。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模板数据文件(21)基于具有模板(20)的孔径布局(23)的模板规范图像(22)，包括对角线长度尺寸数据和/或孔径坐标数据。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，表面数据文件(11)基于具有印制电路板(10)的焊盘布局(13)的表面轮廓图像(12)，包括对角线长度尺寸数据和/或焊盘坐标数据。4.根据上述任一权利要求所述的装置，所述装置还包括知识数据库(140)，用于存储印刷电路板(10)的表面数据文件(11)，包括来自表面数据文件(11)的数据落入所有模板数据文件(21)的公差标称参考范围之外时的匹配失效条件。5.根据权利要求4所述的装置，还包括与知识数据库(140)对接的知识模块，用于基于印刷电路板(10)的表面数据文件(11)生成具有匹配失败条件的新模板数据文件，其中，新模板数据文件被存储为模板数据文件之一以用于将来匹配过程。6.根据前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，用于匹配成功条件的类别包括正常、伸长或收缩的任意一种或组合。7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述模板规范图像(22)的模板数据文件包括正常对角线长度模板规范图像(22a)、放大的对角线长度模板规范图像(22b)和缩小的对角线长度模板规范图像(22c)中的任意一种或组合。8.根据前述权利要求任一项所述的装置(100)，还包括一个装载舱(150)，其中印刷电路板(10)被放置在其上；至少一个卸货舱(170a，170b，170c，170d)，用于从装置(100)卸载裸露的印刷电路板(10)；和输送机机构(160)连接装载舱(150)、图像捕获区和卸货舱(170a、170b、170c、170d)。9.一种用于在印刷电路板上进行焊接印刷的系统，包括用于确定印刷电路板状况的装置(100)，包括用于存储与不同维度的模板(20)相对应的多个模板数据文件(21)的模板数据库(140)，具有将印刷电路板(10)铺设在其上的区域，用于捕获印刷电路板的表面轮廓，以生成印刷电路板的表面数据文件(11)的图像捕获装置(110)；条件确定模块(121)，将来自表面数据文件(11)的数据与来自一个或多个模板数据文件(21)的数据进行比较，作为标称参考，通过匹配过程确定基于一组类别的印刷电路板(10)的状况；和
焊膏印刷机(802)，用于在印刷电路板(10)的一个或多个焊盘上涂覆焊膏，通过模板(20)确定其处于匹配成功状态，匹配成功条件是来自表面数据文件(11)的数据落在与模板(20)相对应的模板数据文件(21)中的数据的标称参考的公差范围内。10.根据权利要求9所述的系统，还包括焊膏检测机(803)，用于检测涂覆在印刷电路板(10)上的焊膏。11.根据权利要求9或10所述的系统，还包括回流焊机(805)，用于回流焊膏，以便在印刷电路板(10)的焊盘和电子元件之间形成焊点。12.根据权利要求9至11任一项所述的系统，还包括自动光学检测机(806)和/或自动X射线检测机(807)，用于检测在裸印电路板(10)的焊盘和电子元件之间形成的焊点。13.根据权利要求9至12任一项所述的系统，还包括用于将印刷电路板(10)装载到系统中的装载机(801)和/或用于从系统中卸载印刷电路板的卸料机(808)。14.根据权利要求9至13任一项所述的系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进财，萨布朗，
申请(专利权)人：益纳利科技私人有限公司，
类型：发明
国别省市：