多層電路板層次防呆設(shè)計(jì)

王小鴻 張鴻偉

（景旺電子科技（龍川）有限公司，廣東 河源 517373）

0 前言

印制電路板（PCB）的設(shè)計(jì)和制造工藝要求越來(lái)越高，其產(chǎn)品也從簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)（雙面板、多層板）向HDI（高密度互連板）、高層電路板（10層或以上）等高端PCB產(chǎn)品發(fā)展。由于PCB層數(shù)越來(lái)越多，所用芯板層次也越來(lái)越多，就容易出現(xiàn)芯板層次放錯(cuò)問(wèn)題。如何預(yù)防芯板層次順序放錯(cuò)、多放、少放并得到有效控制，成為高多層電路板制程控制的關(guān)鍵要素。通過(guò)層次防錯(cuò)目視化防呆設(shè)計(jì)和層次防錯(cuò)機(jī)器防呆設(shè)計(jì)，有效解決了上述問(wèn)題。

1 層次防呆設(shè)計(jì)

1.1 層次防錯(cuò)目視化防呆設(shè)計(jì)

在工作底片的每一層設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的數(shù)字，如GTL層為數(shù)字1，L2層為數(shù)字2，L3層為數(shù)字3，依次類(lèi)推，按順序排列。數(shù)字設(shè)計(jì)分為工藝邊和非工藝邊兩類(lèi)，有工藝邊設(shè)計(jì)的加在工藝邊，沒(méi)有工藝邊設(shè)計(jì)的，按同理方式加在工作件板邊，如圖1所示。

圖1 8層電路板各層數(shù)字層示意圖

2.2 層次防錯(cuò)機(jī)器防呆設(shè)計(jì)

每一張芯板的板邊板角設(shè)計(jì)層次條碼（一維碼），對(duì)應(yīng)的層次為同一面向的數(shù)字，如2、4、6層……所在芯板，各對(duì)應(yīng)設(shè)層次識(shí)別一維碼。這種一維碼在每次疊板時(shí)進(jìn)行掃碼，如果芯板未按順序預(yù)疊，掃碼器就會(huì)發(fā)出報(bào)警，同時(shí)預(yù)疊設(shè)備會(huì)停止疊板動(dòng)作，充分起到放錯(cuò)層次會(huì)報(bào)警需重新預(yù)疊芯板層次的作用。疊構(gòu)與一維碼圖示如圖2～圖4所示。

圖2 8層板疊構(gòu)圖

圖3 各芯板數(shù)字層一維碼示意圖

圖4 各芯板數(shù)字層一維碼實(shí)物圖

2 防呆設(shè)計(jì)的檢查方法

2.1 層次防錯(cuò)目視化防呆設(shè)計(jì)

外層AOI（自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)）掃描外觀檢查時(shí)，芯板層次模塊的位置設(shè)定定點(diǎn)檢查，機(jī)器每檢查完成一塊板后都將畫(huà)面切換至該定點(diǎn)檢查的位置，檢查實(shí)物板的層次與資料是否一致，如出現(xiàn)層次位置錯(cuò)位或字的正反不一致時(shí)，則判定層次異常，將異常板選出判定為不合格品。檢查外觀時(shí)，通過(guò)目視檢查層次標(biāo)示位置，看層次是否錯(cuò)位并按先后順序排列，如出現(xiàn)錯(cuò)位或未按順序排列則判定層次異常，將異常板取出判定為不合格品（見(jiàn)圖5、圖6）所示。

圖5 正反面數(shù)字層示意圖

圖6 正反面數(shù)字層示意圖

2.2 層次機(jī)器防呆設(shè)計(jì)的檢查方法

熔合前先設(shè)定對(duì)應(yīng)的疊層順序，如8層板為2、4、6疊層。疊板過(guò)程中將掃碼鏡頭對(duì)準(zhǔn)一維碼的位置，每放一塊芯板，點(diǎn)擊掃碼功能，掃描讀取一維碼條碼，識(shí)別出層次數(shù)字，將數(shù)字顯示在排板界面中對(duì)應(yīng)一次掃描讀碼的位置，重復(fù)操作，直到疊板完成后點(diǎn)擊層次檢查，將讀取的層次數(shù)字與設(shè)定的層次順序進(jìn)行對(duì)比，如出現(xiàn)一致，則執(zhí)行熔合操作，當(dāng)出現(xiàn)不一致時(shí)，則報(bào)警防呆層次錯(cuò)誤。

具體操作流程包括以下步驟：

（1）打開(kāi)掃描界面（見(jiàn)圖7）

（2）按下機(jī)臺(tái)的手動(dòng)操作“掃碼”按鈕

（3）調(diào)整掃碼槍位置，使紅外線對(duì)準(zhǔn)板角條形碼（見(jiàn)圖8）

（4）PCB設(shè)計(jì)有條形碼，如芯板順序依次設(shè)計(jì)2、4、6……在偶數(shù)層四個(gè)板角

（5）掃描時(shí)紅外線亮起，對(duì)準(zhǔn)條形碼后如掃碼成功，機(jī)器則發(fā)出“掃碼成功”的提示聲音

（6）屏幕上顯示“2”（表示L2層），依次為“4”、“6”……：表示L4層、L6層……

（7）若屏幕上顯示“4”（實(shí)際放了L6層），顯示屏幕會(huì)有報(bào)警錯(cuò)誤提示，設(shè)備將停止進(jìn)板熔合，達(dá)到層次防錯(cuò)的目的，如圖9所示。

圖7 掃描界面

圖8 調(diào)整掃碼槍位置

圖9 顯示屏報(bào)警提示

4 結(jié)束語(yǔ)

多層電路板層次防錯(cuò)的方法，可根據(jù)不同產(chǎn)品本身的特性和各公司使用的設(shè)備。通過(guò)層次防錯(cuò)目視化防呆設(shè)計(jì)和層次防錯(cuò)機(jī)器防呆設(shè)計(jì)，有效降低預(yù)疊層次疊錯(cuò)的不良率，從而達(dá)到有效層次防錯(cuò)的目的，杜絕層次錯(cuò)誤的不良品流出。