专利名称：生产线平衡方法及电脑可读取存储介质的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种生产线平衡方法，且特别有关于一种表面黏着技术 (Surface Mounting Technology, SMT)生产线平衡方法及电脑可读取存储介质。
背景技术：
表面黏着技术(SMT)是一种将元件焊接在印刷电路板表面的技术。图1为传 统的表面黏着技术生产流程示意图。请参照图l，首先由送板机(Loader) 101将 印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)的其中一面朝上而载置于生产线上。 之后，通过印刷机(Screen printer) 102来对生产线上的印刷电路板进行锡膏印 刷。基于一些较大元件或是制程上的考量，为了避免在元件在取放至印刷电路板时 导致不良状况(例如裂缝)的发生，因此在印刷上锡膏后，会使用点胶机(Dispenser) 103于印刷电路板表面异形元件或是较重的元件的位置上点胶。
接着，便利用表面黏着元件取放(Pick and place)设备将表面黏着元件
(Surface Mounting Device, SMD)放置在印刷电路板上。表面黏着元件取放设备 大都为高速机(High-speed) 104搭配泛用机(Multi-purpose) 105使用。而通过 先前印刷于印刷电路板上的锡膏，表面黏着元件可以黏附于印刷电路板表面。然后 经由回焊炉(Reflow oven) 106将印刷电路板的环境提升至一定温度后，使锡膏 融化以完全附着于表面黏着元件的连接端与印刷电路板的焊垫。最后，利用收板机
(Unloader) 107将印刷电路板下载。接着再使用送板机108将印刷电路板的另一 面上载，而后续生产流程自印刷机109、高速机110、泛用机lll、回焊炉112至 收板机113也与上述相同，以进行另一面的表面黏着元件组装。
其中高速机(104及110) —般是用来组装较小的表面黏着元件(例如电容及 电阻等)。泛用机(105及111)则是用来组装异形元件(例如接线座及中央处理 单元或南北桥晶片之类的大型元件等)，因此泛用机(105及111)的组装速度会 比高速机(104及110)来得慢。以笔记本电脑的主板为例， 一般由于印刷电路板
背面机构空间较大，通常会将大型元件置放在背面，所以正面及背面的元件组装时 间便会不一样。在元件组装过程中，便会因为印刷电路板正面元件组装较快速，使 得整个生产线的效能受限在背面的元件组装上。
在生产线上，必须使各工作站的操作时间约略相等，以提高各工作站的使用 效率，此称之为生产线平衡(Line balance)。因此若各工作站之间的操作时间差 距愈少，则生产线平衡率便愈高。图2A为传统的表面黏着技术各工作站周期时间 示意图。请参照图2A，工作站201、 202及204的工作周期时间皆为1分钟组装一 片印刷电路板的一面，而工作站203的工作周期时间为2分钟组装一片印刷电路板 的一面，因此会在工作站203形成一个瓶颈站(Bottleneck)。而原本一小时可以 组装60片印刷电路板的一面(即60/小时)，由于工作站203的工作周期时间较 久，因而使得生产率降为30 /小时。
为了达到生产线平衡，传统作法便是调整组装印刷电路板正面元件所需高速 机(104及110)与泛用机(105及111)搭配的数量，以及调整组装印刷电路板背 面元件所需高速机(104及110)与泛用机(105及111)搭配的数量，以使生产效 能不会因为某一操作时间较长的工作站(例如工作站203)而受限。图2B为传统 的表面黏着技术生产线平衡的各工作站周期时间示意图。请参照图2B，工作站205、 206及209的工作周期时间皆为1分钟组装一片印刷电路板的一面，而工作站207 及208的工作周期时间为2/分钟组装一片印刷电路板的一面，在瓶颈站处使用多 个工作站(207及208)以使操作能够平行处理，当前一片印刷电路板尚在工作站 207进行组装时，工作站206即可将下一片印刷电路板送往工作站208，而不需等 待工作站207组装完成后再送下一片，以提高各工作站的使用效率(60/小时)。 但是，如此一来也必须暂停生产线以调整工作站(往往需花费2-3天)，也耗费成 本。
发明内容
本发明提供一种生产线平衡方法与电脑可读取存储介质，使得在布局阶段能 够适度地调配元件配置到基板的位置，并自动提示使用者，使各工作站达到最佳使 用率。
本发明提出一种生产线平衡方法，首先将元件配置至基板的第一表:面及第二表面，接着计算第一表面的元件的第一组装时间及第二表面的元件的第二组装时 间，最后对第一表面的元件的第一组装时间与第二表面的元件的第二组装时间作一 平衡演算，调整元件于第一表面与第二表面的配置结果。
本发明提出一种存储电脑程序之电脑可读取存储介质，此电脑程序用以载入
至电脑系统中，并且使得电脑系统执行上述的生产线平衡方法。
本发明因于布局阶段便可评估基板的第一表面及第二表面的元件的第一组装 时间与第二组装时间的时间差，因此若第一组装时间与第二组装时间的时间差会使
得生产线不平衡，则可及早在布局阶段重新决定元件的分布，而不需暂停生产线与 变更/调整生产线的工作站。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合 附图作详细说明如下。
图1为传统的表面黏着技术生产流程示意图。
图2A为传统的表面黏着技术各工作站周期时间示意图。
图2B为传统的表面黏着技术生产线平衡的各工作站周期时间示意图。
图3是依照本发明实施例的一种生产线平衡方法流程图。
具体实施例方式
一般在表面黏着制程中，通过调整生产线中元件取放装置来使生产线平衡。 此现有技术在调整生产线平衡的过程中，不仅浪费时间且耗费成本。下述本发明的 诸实施例即在电路布局阶段中，借着分别计算出基板第一表面的元件的第一组装时 间及第二表面的元件的第二组装时间，判断是否重新配置元件，以提高在制造阶段 中生产线上各工作站的效能。为了使本发明的内容更为明了，以下特举实施例作为 本发明确实能够据以实施的范例。而为了方便说明，以下均以"正面"来做为"第 一表面"的描述，并以"背面"来做为"第二表面"的描述，且分别以"正面的元 件组装时间"与"背面的元件组装时间"来取代"第一表面的元件的第一组装时间" 与"第二表面的元件的第二组装时间"的描述。
图3是依照本发明实施例的一种生产线平衡方法流程图。请参照图3，首先依
据在制造阶段中生产线上各个元件组装至基板所需的时间来建立一个数据库(步骤
301)。于本实施例中所述的基板例如是印刷电路板，此领域具有通常知识者也可
以视其需求而将本发明实施于各种类型基板(例如软性基板、玻璃基板等)。
另外，本实施例中所述的元件包含表面黏着元件。上述数据库中的元件组装 时间可根据元件取放设备将元件组装至基板时所测量的时间而设定，也可凭着累积 的经验来推算出元件组装时间，然在此并不限定元件组装时间的测量方法。
接着进行电路布局。于电路布局阶段，步骤302依据产品规格、机构条件与 电器特性等条件将各个元件配置到基板的正面及背面上。然后，再分别计算正面及 背面的元件组装时间(步骤303)。步骤303可在元件皆配置到基板的正面及背面 后(例如执行"自动布件"功能)，再分别去累加正面及背面的元件组装时间。
或者，则在一边配置元件的同时(例如执行"人工布件"功能)， 一边累加 正面及背面的元件组装时间。然在此并不限制计算元件组装时间的方式。另外在进 行元件配置时，更可适时地在屏幕上显示目前正面及背面的元件数及总元件组装时 间，以供使用者了解是否会使各工作站达到最佳使用率。当然，步骤303所累加正 面及背面的元件组装时间也可以提供给布件(Placement)演算法，作为进行"自 动布件"时的演算参数之一。
最后，判断基板正面及背面的元件组装时间差是否在一个容忍值内(步骤 304)。意即基板在依据步骤302的布件结果而于制造阶段进行元件组装(例如将 表面黏着元件组装于印刷电路板)时，是否能够使生产线平衡，而不需变更生产线 的工作站。步骤304即是为了使生产线平衡，在元件配置完毕后，去计算出基板正 面及背面的元件组装时间差，并与一个容忍值比对。
若超出容忍值便需重新配置元件(重复进行步骤306、 307、 302与303)，直 到正面及背面的元件组装时间差在容忍值范围内，方可继续执行布局的其余操作 (步骤305)。然容忍值可依照元件取放设备的速度或是过去累积的经验来订定， 在此并不限制其范围。
由于高速机与泛用机在元件组装上的速度有相当大差异，因此泛用机往往会 成为生产线中的一个瓶颈站。因为泛用机是用来组装异形元件，故当判断需重新配 置元件时，步骤306便将基板正面及/或背面的异形元件列出。例如，若基板背面 的元件组装时间大于基板正面的元件组装时间，使用者便可以考虑将原本配置于背面部分异形元件移至基板正面去。
另外，由于有些元件有其固定位置(例如个人电脑主机板上PCI槽的位置)，
因此步骤307根据基板设计规则，而从步骤306所列出的异形元件中，将不能移动 的元件扣除，以列出可自由配置在任一面的异形元件。因此便可以再次进行步骤 302，而根据步骤307列出的元件去做布件调整，重新配置部分元件位置。例如， 电脑执行布件演算法，而从步骤307列出的元件清单中选择部分或全部元件去进行 "重新布件"(例如将元件由原先配置于基板的一面改配置到另一面)。
或者，可以将步骤307列出的元件清单列示于屏幕上，使用者便可根据列出 的元件重新配置元件位置。举例来说，以电脑主机板而言，当列出所有异形元件后， 根据主机板设计规则将内存插槽、中央处理器及北桥芯片等这类有固定位置的元件 从列表中扣除后，使用者再从剩余可移动至任一面的元件来进行调配。
另外，于步骤306之后可省略步骤307，直接重新配置元件(步骤302)。或 是省略步骤306而执行步骤307，以重新配置元件(步骤302)。亦或使用者可根 据自身的需求来重新配置元件(步骤302)，而不需列出异形元件或是可自由配置 的元件，然以上重新配置元件的步骤也可视使用者情况来决定。
本实施例简单来说，即是在布局的时候，先去考量可放置于正面及背面的元 件分别为哪些，当元件配置完成后，便自动计算出正面的元件组装时间以及背面的 元件组装时间。接着判断正面与背面的元件组装时间差是否在一容忍值内，使得在 进行表面黏着制程中，提高生产线上工作站使用率。若判断的结果会降低工作站使 用率，则便考虑将某些元件移动至另一面，以重新配置元件。而重新配置元件完成 后再去计算元件组装时间差，以判断如此配置是否会降低生产线平衡，直到元件组 装时间差在容忍值范围内。
值得一提的是，本实施例可于电脑系统上来执行，将上述实施例设计为一电 脑程序，利用电脑可读取存储介质(例如光盘或硬盘)来存储此电脑程序，并且将 其载入至电脑系统中，使得可在电脑系统上执行上述实施例的生产线平衡方法。换 言之，即是开发一套电脑软件让使用者可于一个模拟环境中去配置元件，并由软件 自动计算出元件组装时间，并且可任意变动元件配置位置来调整基板正面及背面的
元件组装时间差。
综上所述，本发明的生产线平衡方法及电脑可读取存储介质至少具有下列优
点
1. 在执行表面黏着制程前，可于布局阶段来设计基板正面及背面所配置的元 件，以调整正面及背面的元件组装时间，使生产线平衡。
2. 计算正面及背面的元件组装时间，以提高各工作站使用效率，进而加快生 产速度并提升实际产出量。
3. 不需调整硬件设备即可使生产线平衡，使得生产线不需停摆，节省成本。 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然气并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与 润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种生产线平衡方法，包括配置多个元件至一基板的一第一表面及一第二表面；计算该第一表面的元件的一第一组装时间；计算该第二表面的元件的一第二组装时间；对该第一表面的元件的该第一组装时间与该第二表面的元件的该第二组装时间作一平衡演算；以及调整该些元件于该第一表面与该第二表面的配置结果。
2. 如权利要求1所述的生产线平衡方法，其特征在于，还包括 建立一数据库，该数据库包含该些元件组装于该基板所需时间； 依据该数据库，累加配置于该第一表面的元件组装于该基板所需时间，作为该第一表面的元件组装时间；以及依据该数据库，累加配置于该第二表面的元件组装于该基板所需时间，作为 该第二表面的元件组装时间。
3. 如权利要求1所述的生产线平衡方法，其特征在于，还包括 自该些元件列出多个异形元件；以及 重新配置该些异形元件至该第一表面及该第二表面。
4. 如权利要求3所述的生产线平衡方法，其特征在于，各该些异形元件包括接 线座、大型集成电路及大型元件其中之一。
5. 如权利要求1所述的生产线平衡方法，其特征在于，还包括 列出可自由配置于该第一表面及该第二表面的该些元件；以及 重新配置该些元件至该第一表面及该第二表面。
6. 如权利要求1所述的生产线平衡方法，其特征在于，该平衡演算为判断该第 一组装时间与该第二组装时间的时间差在一容忍值之内与否。
7. 如权利要求6所述的生产线平衡方法，其特征在于，当判断得知该第一组装时间与该第二组装时间的时间差在该容忍值之外时，则调整该些元件于该第一表面 与该第二表面的配置结果。
8. 如权利要求1所述的生产线平衡方法，其特征在于，还包括建立一数据库，该数据库包含该些元件组装于该基板所需时间；以及 依据该数据库，判断各该些元件是否适合配置至该第一表面及该第二表面其 中之一。
9. 如权利要求8所述的生产线平衡方法，其特征在于，还包括 依据该数据库，分别累加被配置在该第一表面及该第二表面的各该些元件的元件组装时间。
10. 如权利要求1所述的生产线平衡方法，其特征在于，该基板包括印刷电路板。
11. 如权利要求1所述的生产线平衡方法，其特征在于，该些元件包括表面黏 着元件。
12. —种电脑可读取存储介质，用以存储一电脑程序，该电脑程序用以载入至 一电脑系统中并且使得该电脑系统执行如权利要求第1至7项中任一者所述的方 法。
全文摘要
本发明公开了一种生产线平衡方法及电脑可读取存储介质。本发明于布局前将元件配置至基板，并分别去模拟计算元件在装配线上配置至基板正反两面的元件组装时间，再根据元件组装时间，来重新调整元件的配置结果。因此，在表面黏着制程中，不需变更硬件设备即可达成生产线平衡。
文档编号H05K13/08GK101198249SQ200610166728
公开日2008年6月11日 申请日期2006年12月4日 优先权日2006年12月4日
发明者何政勋 申请人:英业达股份有限公司