本發(fā)明涉及光學(xué)可讀代碼和通過光學(xué)可讀代碼標(biāo)記印刷電路板的方法。

背景技術(shù)：

信息通過其以壓縮形式在對稱的圖案或圖像中被加密的光學(xué)可讀代碼是已知的。這種類型的代碼可以利用簡單的掃描器技術(shù)以不復(fù)雜的方式被快速讀出和解碼。

以前使用的代碼幾乎全部是一維代碼，尤其是所謂的條形碼，其中信息在不同寬度的平行條中以二進(jìn)制形式編碼。

最近，二維碼被越來越多地采用，其例如以矩陣或網(wǎng)格的形式構(gòu)造，并且，就表面區(qū)域而言，具有比一維碼更高的信息密度。二維碼的已知例子包括QR碼或DataMatrix碼。

所有這些代碼的缺點(diǎn)是掃描器的分辨率是有限的，并且，因此，代碼不能小于特定的最小尺寸。這導(dǎo)致代碼只能應(yīng)用于足夠大的表面區(qū)域，并且可用于標(biāo)記的最大表面區(qū)域限制了可以被包括在代碼中的最大信息量。

這個(gè)限制是半導(dǎo)體工業(yè)中的首要問題，因?yàn)槔鐑H僅基于外部特征的印刷電路板的唯一標(biāo)識在以后可能是不可能的并且因此使得標(biāo)記是絕對必要的。由于小型化，即，朝不斷減小的容納空間所做的努力或趨勢，因此可用于其的空間受到限制，尤其是在印刷電路板的情況下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種寫碼，其最大信息內(nèi)容不受可用于標(biāo)記的最大表面區(qū)域限制并且其尤其適用于印刷電路板的標(biāo)記。

為了實(shí)現(xiàn)該目的，提供了用于用產(chǎn)品信息標(biāo)記印刷電路板的光學(xué)可讀代碼，該信息被編碼在印刷電路板上不同定位處(優(yōu)選地在印刷電路板的一側(cè)上)分布的代碼位置中。優(yōu)選地，所有定位在這里都位于一個(gè)高度水平。但是，也有可能將定位分布到不同的高度水平，只要解碼所需的所有代碼位置都可在二維圖像中被檢測或獲取即可。在這方面，根據(jù)水平的特定差異，可能需要調(diào)整代碼位置的尺寸以便使檢測系統(tǒng)唯一地識別它們。作為替代，檢測系統(tǒng)能夠識別水平的差異并以電子方式進(jìn)行校正。代碼位置的這種布置的優(yōu)點(diǎn)在于，可以在代碼中容納的信息量不受可用于標(biāo)記的最大空閑單獨(dú)表面限制，而是由可在二維圖像中被繪制的所有合適的單獨(dú)表面之和限制。這還允許例如在印刷電路板上出于生產(chǎn)相關(guān)的原因而出現(xiàn)的不連續(xù)的、空閑的單獨(dú)表面的使用，以便用優(yōu)選地包含所有期望的產(chǎn)品信息的光學(xué)可讀代碼來標(biāo)記印刷電路板。

這些定位位于例如可用于標(biāo)記的空閑區(qū)域上，并且更具體而言代碼位置不形成高級對稱圖案(superordinate symmetrical pattern)。在這里，代碼位置不再綁定到任何預(yù)定義的一般結(jié)構(gòu)或圖案并且可以分布到印刷電路板上各種不同的合適定位。以這種方式，可用于標(biāo)記的表面區(qū)域以及因此編碼信息的量可以被最大化。

在優(yōu)選實(shí)施例中，代碼位置通過對比度的差異與其周圍區(qū)別。足夠大的對比度差異易于檢測并且，此外，對檢測系統(tǒng)沒有任何專業(yè)(major)要求。

對比度的差異尤其可以通過抗蝕劑去除(resist removal)和/或通過印刷電路板表面的氧化來產(chǎn)生。這允許代碼位置的高效和成本有效的應(yīng)用。更特別地，印刷電路板可以在以任何方式包括這種類型的表面處理的處理步驟中直接被標(biāo)記，這最小化標(biāo)記所需的附加時(shí)間。

優(yōu)選地，代碼是二進(jìn)制的，并且存在為區(qū)分位而被使用的對比度閾值。僅使用一個(gè)對比度閾值使得檢測系統(tǒng)更容易識別和分析代碼。這允許減少解碼所需的時(shí)間，并且還允許具有簡單結(jié)構(gòu)并因此價(jià)格較低的檢測系統(tǒng)用于解碼。

代碼還可以是更高級的并且包括用于區(qū)分代碼位置的值的多個(gè)對比度閾值。以這種方式，每個(gè)代碼位置不僅可以采取兩個(gè)中的一個(gè)，而且可以采取許多值中的一個(gè)，即，對比度閾值的數(shù)量+1。這允許大大增加信息密度，這使得有可能在指定的表面區(qū)域上容納更多信息或者在更小的表面區(qū)域上容納指定信息。

在另一有利的配置中，代碼位置可以通過其電磁波譜與其周圍區(qū)別，并且寫碼可以通過不同的波長范圍或譜來實(shí)現(xiàn)。這允許通過其相應(yīng)的顏色或譜來識別代碼位置，并且代碼位置可以采取的可能值的數(shù)量與對比度閾值相比大大增加。

優(yōu)選地，印刷電路板具有參考部，更具體地是允許檢測系統(tǒng)的校準(zhǔn)的對比度水平參考部。以這種方式，避免了解碼錯(cuò)誤并且可以減少解碼時(shí)間。

如果代碼包括至少一個(gè)定位符號和/或如果代碼位置的唯一指派通過代碼位置的定位布置是可能的，則是有利的。定位符號使檢測系統(tǒng)更容易識別代碼并指派代碼位置。這也可以例如在圖案中，通過代碼位置的唯一指派來實(shí)現(xiàn)，這基于代碼位置的定位布置。作為替代，還有可能使用印刷電路板和/或牢固連接到印刷電路板的其他部件的位置用于代碼位置的指派，如果它們允許基于它們的形狀和/或布置唯一指派的話。這些特征中的每一個(gè)都允許代碼被更快地識別并且被無錯(cuò)地解碼。

代碼可以包括檢查編碼和/或冗余性，這允許自動糾錯(cuò)，由此加速代碼的無錯(cuò)解碼。

為了實(shí)現(xiàn)上面提到的目的，根據(jù)本發(fā)明，還提供了通過光學(xué)可讀代碼用產(chǎn)品信息標(biāo)記印刷電路板的方法，包括以下步驟：

a)優(yōu)選地通過E-CAD系統(tǒng)建立代碼，代碼位置的定位優(yōu)選地被創(chuàng)建為E-CAD系統(tǒng)中的自由定義的、優(yōu)選地不可見的部件，及

b)將代碼應(yīng)用到印刷電路板上。

任何期望的現(xiàn)有代碼(優(yōu)選地是“ECC200DataMatrix”代碼)的信息可以被分布到在印刷電路板上不同定位處的代碼位置，使用用于唯一解碼的指派表。這允許現(xiàn)有代碼的表面被分割，可以說是并且通過現(xiàn)有代碼的信息被印刷電路板上的代碼位置映射而被分布到印刷電路板上的不同定位。在這方面，例如，印刷電路板上代碼位置的數(shù)量及其相對于彼此的布置可以對應(yīng)于現(xiàn)有代碼的圖案上代碼位置的數(shù)量及其相對于彼此的布置。但是，更特別地，代碼位置的數(shù)量及其在印刷電路板上相對于彼此的布置兩者都可以完全獨(dú)立于現(xiàn)有代碼的代碼位置的布置。為了確保唯一且快速的解碼，在這種情況下使用指派表。

該方法優(yōu)選地包括以下步驟：

a)確定可用于標(biāo)記的空閑區(qū)域，優(yōu)選地是通過E-CAD系統(tǒng)進(jìn)行，及

b)將代碼位置分配給可用于標(biāo)記的空閑區(qū)域，優(yōu)選地是通過E-CAD系統(tǒng)進(jìn)行，更特別地，其中多個(gè)代碼位置根據(jù)空閑區(qū)域的尺寸來分配。

以這種方式，有可能確定最適于用特定信息標(biāo)記現(xiàn)有印刷電路板的代碼。為了確定最佳代碼，可以在評估中使用各種參數(shù)，例如，檢測系統(tǒng)可以多容易地檢測代碼位置，或者代碼位置的應(yīng)用有多昂貴。更特別地，空閑區(qū)域以及最佳代碼可以由基于各種參數(shù)來計(jì)算最佳代碼的E-CAD系統(tǒng)自動確定。

附圖說明

進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和特征將結(jié)合附圖從下面的描述變得顯而易見，其中：

圖1示出沒有代碼的印刷電路板的俯視圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的具有光學(xué)可讀代碼的圖1的印刷電路板的俯視圖；以及

圖3示出了圖2的根據(jù)本發(fā)明的分離的光學(xué)可讀代碼。

具體實(shí)施方式

圖1示出了印刷電路板10的俯視圖。印刷電路板10具有布置在其上的大量不同的電子部件12，在它們之間僅有幾個(gè)可用于標(biāo)記印刷電路板10的空閑區(qū)域14。

圖2示出了用光學(xué)可讀代碼20標(biāo)記的圖1的印刷電路板10。在這方面還參考圖3，圖3示出了分離的代碼20。光學(xué)可讀代碼20由在不同定位處被應(yīng)用到印刷電路板10的空閑區(qū)域14上的單獨(dú)代碼位置22形成。

代碼位置22的定位在這里被限制到可用于標(biāo)記的空閑區(qū)域14，并且不綁定到高級對稱圖案。

但是，用于布置各個(gè)代碼位置22的高級圖案或系統(tǒng)可被用來更高效地進(jìn)行光學(xué)可讀代碼20的編碼和解碼。

代碼位置22具有統(tǒng)一的形狀、尺寸和朝向，并且全都位于印刷電路板10的相同高度水平。代碼位置22的統(tǒng)一形狀、尺寸和朝向不是絕對必要的，但是便于代碼20的識別和解碼。

作為替代，代碼位置22的至少一部分也可以應(yīng)用在不同的高度水平，尤其是也可以應(yīng)用到電子部件12上的合適表面，或者也可以應(yīng)用到與印刷電路板10牢固連接的其它部件，例如應(yīng)用到封裝元件。在這種情況下，當(dāng)高度水平的差異特別大時(shí)甚至方便調(diào)整代碼位置22的尺寸，以便補(bǔ)償在代碼位置22的尺寸方面透視引起的差異。

在二維檢測系統(tǒng)中，還要求解碼所需的所有代碼位置22被布置成使得它們可以在二維圖像中被檢測或獲取。

代碼位置22通過對比度差異與它們的直接周圍區(qū)別，并且因此可以容易地由檢測系統(tǒng)識別。

對比度的差異通過印刷電路板10的表面的抗蝕劑去除和/或氧化來獲得，并且以這種方式允許成本有效且耐久的標(biāo)記。作為替代，代碼也可以被印上去。

在這里，代碼20是二進(jìn)制的，并且固定的對比度閾值被用來設(shè)置代碼位置22的值。

代碼22還可以通過使用多個(gè)對比度閾值被配置為更高級別，其中多個(gè)對比度閾值允許多于2個(gè)的不同值被指派給代碼位置22。這允許代碼22的信息密度大大增加。

代替對比度值或附加地，代碼位置22也可以通過其電磁波譜與其周圍區(qū)別。這允許寫碼通過不同的波長范圍或譜來實(shí)現(xiàn)，并且是二進(jìn)制的或者也可以被配置為更高級別。

特別地，發(fā)射在高度受限的波長范圍內(nèi)的光的燈和/或熒光物質(zhì)可被用來突出顯示代碼20并且使檢測系統(tǒng)的檢測更容易。

印刷電路板10具有允許校準(zhǔn)檢測系統(tǒng)的參考部24。特別地，在具有多個(gè)對比度水平的更高級代碼22的情況下，對比度水平參考部將提高解碼處理的準(zhǔn)確度和速度。

在替代實(shí)施例中，代碼位置22的編碼也可以通過使用它們的形狀和/或朝向來執(zhí)行。

代碼20包括定位符號26，定位符號26在這里由布置成三角形的六個(gè)單獨(dú)代碼位置22形成。三角形的位置和朝向可以用于檢測系統(tǒng)自身定向，而三角形的尺寸可以用于比例調(diào)整(scaling)。但是，一般而言，定位符號26不限于三角形并且可以采取任何合適的形狀和尺寸。

代替定位符號或附加地，代碼位置22的定位的布置可以允許代碼位置22的唯一指派。

代碼20可以包括允許錯(cuò)誤校正的檢查編碼和/或冗余性。為了這個(gè)目的，例如，可以使用附加的代碼位置22，或者為此所需的信息在代碼位置22的定位和/或布置中被編碼。

為了通過光學(xué)可讀代碼20用產(chǎn)品信息來標(biāo)記印刷電路板10，在將代碼應(yīng)用到印刷電路板10上之前首先必須建立代碼。

代碼20優(yōu)選地是通過E-CAD系統(tǒng)(例如，PCB(印刷電路板)設(shè)計(jì)軟件)建立的，其中代碼位置22的定位被創(chuàng)建為E-CAD系統(tǒng)中自由定義的、不可見的(即，虛擬的)部件。

代碼位置22的定位可以手動地或者借助于E-CAD系統(tǒng)的功能(例如“自動放置”功能)來選擇。

可以為具有電子部件12的預(yù)定義布局的電路板10創(chuàng)建代碼20。作為替代，代碼20可以是電路板10的設(shè)計(jì)過程的一部分，并且更特別地影響電子部件12的布局。

創(chuàng)建具有代碼20的電路板10可以包括以下步驟：

a)通過利用E-CAD系統(tǒng)的“自動放置”功能將電子部件12布置在預(yù)定義的電路板10上，

b)確定可用于通過E-CAD系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)記的空閑區(qū)域14，更具體地，其中可用于標(biāo)記的空閑區(qū)域14包括在電子部件12之間提供的絕緣區(qū)，以用于電絕緣，

c)確定最適于通過E-CAD系統(tǒng)用特定信息標(biāo)記電路板10的代碼20，更具體地，其中檢測系統(tǒng)對代碼20的可檢測性以及應(yīng)用代碼20的成本在這種評估中被考慮，并且其中通過根據(jù)空閑區(qū)域14的尺寸分配多個(gè)代碼位置22來將代碼位置22分配給可用于標(biāo)記的空閑區(qū)域14，

d)定義表示代碼20的虛擬部件，以及

e)在電路板10上定位虛擬部件。

通過這種編碼，現(xiàn)有的代碼(例如“ECC200DataMatrix”代碼)也可以被傳送到印刷電路板10，在其上它們通常不會找到足夠的空間。為此，現(xiàn)有代碼的代碼位置被分布到在印刷電路板10上不同位置處的代碼位置22，其中使用用于唯一解碼的指派表。

為了解碼代碼20，使用已知的方法和合適的檢測系統(tǒng)。該方法可以更具體地包括這里的以下步驟：

(a)識別圖像上的定位符號26、代碼位置22和參考部24；

(b)校準(zhǔn)檢測系統(tǒng)；

(c)確定圖像是否包括解碼所需的所有代碼位置22；

(d)評估代碼位置22；

(e)解碼信息；以及

(f)借助于檢查編碼和冗余性來驗(yàn)證信息。