印刷線路板移植嫁接方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種印刷線路板移植嫁接方法，其包括如下步驟：選取不良子板上的某一光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為銑床刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)，用銑床將該不良子板從母板上銑削下來(lái)，并在母板上形成榫槽；選取要移植的良品子板位置相同的光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為銑床刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)，用銑床銑削該要移植的良品子板的外邊緣形成與所述母板上形狀相適應(yīng)的榫頭，使用定位機(jī)將母板和要移植的良品子板進(jìn)行拼板定位。該印刷線路板移植嫁接方法可有效控制印刷線路板移植嫁接后的偏差大小，其偏差精度可控制在±1mil左右，這樣就可有效提高印刷線路板移植嫁接品質(zhì)，滿足客戶的生產(chǎn)要求，同時(shí)可有效提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】印刷線路板移植嫁接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及印刷線路板領(lǐng)域，特別是涉及一種用于連片式印刷線路板的移植嫁接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子電路表面組裝技術(shù)(SMT)是一種將無(wú)引腳或短引線表面組裝元器件(簡(jiǎn)稱SMC/SMD，中文稱片狀元器件)安裝在印制電路板(Printed Circuit Board, PCB)的表面或其它基板的表面上，通過再流焊或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術(shù)。SMT技術(shù)非常適用于自動(dòng)化生產(chǎn)，能有效提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，因此SMT技術(shù)得到了非常廣泛的應(yīng)用。
[0003]為了適應(yīng)線路板的自動(dòng)化加工，用于SMT技術(shù)的線路板多采用連片式印刷線路板機(jī)構(gòu)，即在一塊母板上布置有多個(gè)塊平行排列的子板，這樣自動(dòng)化設(shè)備就可沿移動(dòng)方向逐一對(duì)各個(gè)子板進(jìn)行表面貼裝焊接。在現(xiàn)有技術(shù)中，如果這種連片式印刷線路板中的一個(gè)子板不合格，往往整塊母板都要報(bào)廢，這樣就會(huì)造成極大的浪費(fèi)，使企業(yè)的成本提高。為了提高印制線路板報(bào)廢板的利用率，降低線路板企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高出貨率，目前常用的方法是采用移植嫁接工藝來(lái)修復(fù)報(bào)廢板。移植嫁接工藝的作用原理是:將多連片式印制線路板母板上某個(gè)位置的不良子板切割下來(lái)，再將相同的合格子板放到取下來(lái)的不良子板的位置進(jìn)行結(jié)合，使其連片式印制線路板母板上的任意一個(gè)子板都是合格品。這種工藝的難點(diǎn)主要在于移植后的外觀、對(duì)準(zhǔn)精度及品質(zhì)可靠性要與其它的良品一致，客戶是否可以放心使用。線路板通常的工程偏差標(biāo)準(zhǔn)為±4mil，為滿足下游SMT廠家BGA或FQ FP的貼片精度，有的客戶有更高±2mil的要求。目前的線路板移植工藝主要是通過成型機(jī)直接來(lái)定位拼板的，采用這種方式移植線路板需要的設(shè)備成本較高，生產(chǎn)效率較低，而且加工品質(zhì)無(wú)法控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種方法簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)、且能有效提高印刷線路板移植嫁接品質(zhì)的方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種印刷線路板移植嫁接方法，其包括如下步驟:
[0006]I)對(duì)不良子板的位置偏差進(jìn)行檢測(cè)，確定不良子板是否有位置偏差以及位置偏差的大小；
[0007]2)選取不良子板上的某一光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為銑床刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)，用銑床將該不良子板從母板上銑削下來(lái)，并在母板上形成榫槽；
[0008]3)選取要移植的良品子板上與步驟2)中不良子板上基準(zhǔn)點(diǎn)位置相同的光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為銑床刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)，用銑床銑削該要移植的良品子板的外邊緣形成與所述母板上形狀相適應(yīng)的的榫頭，如不良子板位置有偏差，則在對(duì)要移植的良品子板進(jìn)行銑削時(shí)，應(yīng)對(duì)偏差位置進(jìn)行校正；
[0009]4)使用定位機(jī)將母板和要移植的良品子板進(jìn)行拼板定位，使用注膠機(jī)在子板與母板的拼接處注膠，膠水固化后該印刷線路板即可移植嫁接完成。
[0010]優(yōu)選地，在步驟I)中，選用CCD測(cè)量系統(tǒng)對(duì)不良子板的位置偏差進(jìn)行檢測(cè)，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，CXD測(cè)量系統(tǒng)首先讀入該印刷線路板的Gerber文檔資料，然后通過CXD圖像傳感器對(duì)不良子板進(jìn)行檢測(cè)，最后將檢測(cè)數(shù)據(jù)與Gerber文檔資料進(jìn)行對(duì)比以確定該不良子板的位置是否有偏差。
[0011]優(yōu)選地，在步驟2)、3)中，所述銑床上設(shè)有CXD測(cè)量系統(tǒng)，在進(jìn)行銑削作業(yè)時(shí)，銑床首先讀入該印刷線路板的Gerber文檔資料，然后由CCD測(cè)量系統(tǒng)選擇線路板上相應(yīng)的光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行銑削作業(yè)。
[0012]優(yōu)選地，所述榫槽為矩形、T型或燕尾型。
[0013]優(yōu)選地，步驟4)中使用的膠水為環(huán)氧樹脂膠水。
[0014]優(yōu)選地，步驟4)中膠水采用烤箱或UV設(shè)備進(jìn)行固化。
[0015]如上所述，本發(fā)明的印刷線路板移植嫁接方法，具有以下有益效果:該印刷線路板移植嫁接方法在移植嫁接時(shí)將不良子板及要移植的良品子板上位置相同的光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行銑削，且銑削 后母板與要移植的良品子板連接處的形狀相對(duì)應(yīng)，這樣就可有效控制印刷線路板移植嫁接后的偏差大小，其偏差精度可控制在±lmil左右，這樣就可有效提高印刷線路板移植嫁接品質(zhì)，滿足客戶的生產(chǎn)要求，同時(shí)可有效提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的流程示意圖。
[0017]圖2為采用本發(fā)明實(shí)施例移植嫁接的連片式印刷線路板。
[0018]元件標(biāo)號(hào)說明
[0019]I母板
[0020]2 子板
[0021]3 榫卯結(jié)構(gòu)
[0022]
[0023]
[0024]
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0026]請(qǐng)參閱圖1、2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明提供一種印刷線路板移植嫁接方法，采用該方法首先需要對(duì)有不良子板的線路板進(jìn)行檢查分類，按一定比例抽樣檢查外觀，依生產(chǎn)周期、版本，版序，色差、X-OUT區(qū)塊之位置分類。把相同料號(hào)的產(chǎn)品放在一起，然后在確認(rèn)版本，版序，周期。，清點(diǎn)數(shù)量計(jì)算母板和子板，分別插上母板和子板的標(biāo)示卡，注明狀態(tài)，數(shù)量。檢查完畢的產(chǎn)品在入出料目檢記錄上按型號(hào)，生產(chǎn)周期分別記錄并移到待切割區(qū)。
[0028]在對(duì)不良子板進(jìn)行切割前首先對(duì)不良子板的位置偏差進(jìn)行檢測(cè)，確定不良子板是否有位置偏差以及位置偏差的大小。檢測(cè)選用CCD測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，CCD測(cè)量系統(tǒng)首先讀入該印刷線路板的Gerber文檔資料，Gerber文檔資料通常是由線路板設(shè)計(jì)人員使用專業(yè)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)或者CAD軟件產(chǎn)生的。Gerber文檔被送到PCB工廠，導(dǎo)入CAM軟件，從而為每一道PCB工藝流程提供數(shù)據(jù)。Gerber文檔資料還可用于為特定設(shè)備提供圖像資料。CCD測(cè)量系統(tǒng)首先讀入該印刷線路板的Gerber文檔資料就可確定印刷線路板各個(gè)焊點(diǎn)、光學(xué)點(diǎn)的位置，通過CCD圖像傳感器對(duì)不良子板進(jìn)行檢測(cè)能確定不良子板上各個(gè)焊點(diǎn)、光學(xué)點(diǎn)的實(shí)際位置，這樣通過對(duì)比就可確定該不良子板的位置是否有偏差以及偏差的大小。
[0029]在對(duì)不良子板進(jìn)行銑削切割時(shí)，將母板固定在銑刀的切割平臺(tái)上，并確定銑刀刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)，為了能使移植后的子板與母板偏差保持在規(guī)定的偏差范圍之內(nèi)，可選取不良子板上的某一光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為銑床刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)，用銑床將該不良子板從母板上銑削下來(lái)，并母板上形成榫槽。接著對(duì)要移植的良品子板進(jìn)行銑削加工，加工時(shí)銑刀的基準(zhǔn)點(diǎn)選用與不良子板上基準(zhǔn)點(diǎn)位置相同的光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為銑床刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)，用銑床銑削該要移植的良品子板的外邊緣形成與所述母板上形狀相適應(yīng)的的榫頭。如不良子板位置有偏差，則在對(duì)要移植的良品子板進(jìn)行銑削時(shí)，應(yīng)對(duì)偏差位置進(jìn)行校正，保證子板移植后能將偏差控制在要求范圍之內(nèi)。
[0030]作為一種優(yōu)選方式，可在銑床上設(shè)置CCD測(cè)量系統(tǒng)，在進(jìn)行銑削作業(yè)時(shí)，銑床應(yīng)首先讀入該印刷線路板的Gerber文檔資料，然后再由CCD測(cè)量系統(tǒng)選擇線路板上相應(yīng)的光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行銑削作業(yè)。由于印刷線路板的Gerber文檔資料相同，因此只要選擇的基準(zhǔn)點(diǎn)相同，就能保證不良子板與要移植的良品子板銑削位置相同，這樣就可有效降低拼板后的偏差值。
[0031]接著使用定位機(jī)將母板與要移植的良品子板進(jìn)行拼板定位，榫頭與榫槽之間縫隙較小時(shí)為無(wú)縫移植，此時(shí)只需將子板的榫頭與母板上相對(duì)的榫槽一一配對(duì)，用塑膠錘子輕輕將其敲入接口，使其結(jié)合平整然后進(jìn)行滲膠即可。滲膠時(shí)，對(duì)其切割接口的任一面進(jìn)行貼膠，另一面則根據(jù)縫的形狀，依次按順序進(jìn)行點(diǎn)膠，將其縫隙覆蓋，讓其滲進(jìn)縫隙，多余的膠水，則用無(wú)塵布祛除干凈。
[0032]榫頭與榫槽之間縫隙較大時(shí)為有縫移植，此時(shí)需要首先確認(rèn)子板是否有彎翹；有板彎翹則置于大理石臺(tái)面整平，板彎翹的平整度對(duì)角線等于或小于0.05%，然后將子板與母板固定在定位機(jī)上，固定時(shí)可選取某一光標(biāo)點(diǎn)作為定位基準(zhǔn)。接著用點(diǎn)膠機(jī)在榫槽與榫頭之間的縫隙內(nèi)注膠，注膠完成后，檢查膠水量和膠水是否到位；檢查完后移動(dòng)到可移動(dòng)烤箱或UV設(shè)備上使膠水固化，最后再將產(chǎn)品送入干燥機(jī)里干燥，干燥完畢后將產(chǎn)品移動(dòng)到冷卻架上，使用風(fēng)扇冷卻，這樣整個(gè)線路板移植嫁接工藝即可完成。膠水選用環(huán)氧樹脂膠水，[0033]如圖2所示，為采用本發(fā)明工藝移植的線路板，圖中母板I上有兩塊子板2為移植后的子板，母板I與子板2之間采用榫卯結(jié)構(gòu)連接。榫卯結(jié)構(gòu)的榫槽可選用為矩形、T型或燕尾型，榫頭的形狀與榫槽的形狀相適應(yīng)。[0034]線路板移植嫁接完成后一般還需要對(duì)移植后的線路板進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè):移植嫁接技術(shù)的難點(diǎn)就是如何保證移植后的品質(zhì)可靠性。其一般包括如下檢測(cè)程序:
[0035]可靠性檢測(cè)
[0036](I)移植精度測(cè)量，采用二維測(cè)微機(jī)對(duì)移植品進(jìn)行工程測(cè)量。測(cè)量方法:量測(cè)移植單元的Fiducial Mark (光學(xué)點(diǎn))相對(duì)于相鄰單元的Fiducial Mark (光學(xué)點(diǎn))的x軸、Y軸絕對(duì)值。要求移植單元的圖形與標(biāo)準(zhǔn)Gerber值偏差小于2mil。
[0037](2)結(jié)合力測(cè)試，采用數(shù)字壓力計(jì)量測(cè)。測(cè)量方法:將移植單元兩邊用高度約5_的物體支起，用數(shù)字壓力計(jì)用力壓?jiǎn)卧闹行奈恢?，使移植單元從母板分離。要求板厚0.4mm以下,結(jié)合力不小于1.5kgf / cm2板厚0.4ram, 0.8mm,結(jié)合力不小于3kgf / cmh板厚0.8mm~1.6mm,結(jié)合力不小于5kgf / cmh板厚1.6mm以上,結(jié)合力不小于8kgf /cm~。
[0038](3)熱沖擊測(cè)試
[0039]錫爐熱沖擊后尺寸測(cè)試按IPC.TM.650測(cè)試方法，以288〃 (2過錫爐IOs錫爐熱沖擊后結(jié)合力測(cè)試三次，分別量測(cè)其點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的尺寸及測(cè)試結(jié)合力≤±3\mil (0.076mm)。
[0040]可焊性測(cè)試。
[0041]測(cè)試方法:按IPC-STD 一 003A的測(cè)試方法，將移植后的板件涂上助焊劑后浸于245°C的錫爐中3~5s，目檢其上錫狀況是否良好，特別是移植單元。
[0042](5)跌落測(cè)試。
[0043]測(cè)試方法，取移植后的板件放置于離地面1.2m高的位置。且平行于地面，讓其自由跌落，檢查移植位置的膠槽有無(wú)裂紋。
[0044](6)折斷測(cè)試。
[0045]測(cè)試方法:用折板治具夾住板邊的二分之一左右(不夾住移植槽)，然后折斷板邊。要求V—⑶T斷裂無(wú)殘留。
[0046](7)板彎板曲測(cè)試。
[0047]測(cè)試方法:按IPC—TM — 650的測(cè)試方法，要求移植后整個(gè)成品板彎板曲滿足客戶要求或者IPC — A
[0048]該線路板移植嫁接工藝不但可以應(yīng)用于修補(bǔ)V槽折斷板、郵票孔連接位斷板，還可以應(yīng)用于移植某些特殊部件到PCB板中，例如一些積層PCB板，可以將埋容埋阻部件采用移植的方法鑲嵌到母板中，也可以替代線路板高難度的特殊沉孔形式的凹坑加工工藝，先直接將凹坑位銑空，再將一厚度符合殘厚要求的薄片移植粘合到凹坑位置，采用此種移植方式)JnT特殊沉孔形式的凹坑，制作成本較低，凹坑平整，深度公差可以輕易控制，不失為一個(gè)簡(jiǎn)捷有效的制作方法。
[0049]該印刷線路板移植嫁接方法在移植嫁接時(shí)將不良子板及要移植的良品子板上位置相同的光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行銑削，且銑削后母板與要移植的良品子板連接處的形狀相對(duì)應(yīng)，這樣就可有效控制印刷線路板移植嫁接后的偏差大小，其偏差精度可控制在±lmil左右，這樣就可有效提高印刷線路板移植嫁接品質(zhì)，滿足客戶的生產(chǎn)要求，同時(shí)可有效提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0050]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種印刷線路板移植嫁接方法，其特征在于，其包括如下步驟: 1)對(duì)不良子板的位置偏差進(jìn)行檢測(cè)，確定不良子板是否有位置偏差以及位置偏差的大小; 2)選取不良子板上的某一光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為銑床刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)，用銑床將該不良子板從母板上銑削下來(lái)，并在母板上形成榫槽； 3)選取要移植的良品子板上與步驟2)中不良子板上基準(zhǔn)點(diǎn)位置相同的光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為銑床刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)，用銑床銑削該要移植的良品子板的外邊緣形成與所述母板上形狀相適應(yīng)的的榫頭，如不良子板位置有偏差，則在對(duì)要移植的良品子板進(jìn)行銑削時(shí)，應(yīng)對(duì)偏差位置進(jìn)行校正； 4)使用定位機(jī)將母板和要移植的良品子板進(jìn)行拼板定位，使用注膠機(jī)在子板與母板的拼接處注膠，膠水固化后該印刷線路板即可移植嫁接完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷線路板移植嫁接方法，其特征在于:在步驟I)中，選用CCD測(cè)量系統(tǒng)對(duì)不良子板的位置偏差進(jìn)行檢測(cè)，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，CCD測(cè)量系統(tǒng)首先讀入該印刷線路板的Gerber文檔資料，然后通過CCD圖像傳感器對(duì)不良子板進(jìn)行檢測(cè)，最后將檢測(cè)數(shù)據(jù)與Gerber文檔資料進(jìn)行對(duì)比以確定該不良子板的位置是否有偏差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷線路板移植嫁接方法，其特征在于:在步驟2)、3)中，所述銑床上設(shè)有CCD測(cè)量系統(tǒng)，在進(jìn)行銑削作業(yè)時(shí)，銑床首先讀入該印刷線路板的Gerber文檔資料，然后由CCD測(cè)量系統(tǒng)選擇線路板上相應(yīng)的光學(xué)點(diǎn)或焊點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行銑削作業(yè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷線路板移植嫁接方法，其特征在于:所述榫槽為矩形、T型或燕尾型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷線路板移植嫁接方法，其特征在于:步驟4)中使用的膠水為環(huán)氧樹脂膠水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷線路板移植嫁接方法，其特征在于:步驟4)中膠水采用烤箱或UV設(shè)備進(jìn)行固化。
【文檔編號(hào)】H05K3/36GK103517575SQ201310312582
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】郭偉 申請(qǐng)人:昆山榮邁電子有限公司