电路板、传输系统以及制造系统的制作方法

本发明涉及一种用来容纳电子零件的电路板。本发明还涉及一种用来在加工电路板的制造系统内移动电路板的传输系统，并且涉及这种制造系统。

背景技术：

电路板是扁平的电子基本零件，其构造得用来装配电子元件如电阻、晶体管、二极管或类似物体。在用来加工电路板的自动制造系统（例如进行化学处理或热处理、打印迹、装配、钎焊、控制、测试或类似情况）中，电路板为实现加工借助传输系统移至两个加工工位之间。为了实现自动化的制造，必须能够准确地识别出单个的电路板，以便确定电路板在制造系统中的各自位置、电路板的类型和结构、额定-装配或单个电路板的加工状况。

为了在加工电路板的制造系统（例如装配系统）中区分电路板，通常应用二维码，它们例如印刷或粘贴在电路板上。如果电路板设置在探测装置附近的探测位置中，则该二维码能够由设置在制造系统中的探测装置读取。探测装置例如设置在工作工位（例如自动装配机、纤焊炉或类似物体）上，以便通过读取二维码来识别电路板并且对用来加工各电路板的工作工位进行配置。在自动装配机中例如对装配程序进行调整，该装配程序例如确定了待设置在电路板上的元件的布局。对于钎焊炉来说，也能够在这样识别电路板的基础上相应地调节温度曲线。

二维码的应用是成本低廉的，并且能够非常准确地确定电路板的位置，因为在读取二维码时电路板朝探测装置具有定义的位置并且准确地定义了二维码在电路板上的位置。但二维码具有很大的缺陷，即除了电路板的识别码以外几乎不能将其它信息（如电路板的生产进度）集成在二维码中。该生产进度定义了电路板在开始制造直至装配好或加工好之间的状态。二维码的另一缺点是，它们易受污染、易受损坏或可能会从电路板上松开。受污或受损的二维码可能会造成在探测装置上的读取错误，这使通过探测装置自动识别电路板变得困难甚至根本无法实现。

另一识别电路板的方案是使用应答器。应答器是电子通讯单元，其用来接纳抵达的信号以及对抵达的信号进行自动应答。应答器相对于二维码的优点是，它们能够用来存储其它信息如电路板的制造状态、检测报告、其它生产数据或类似信息。对于应答器来说，能够存储的数据的数量明显高于二维码。因此在使用应答器时，能够分配特殊的序列号。此外与二维码相比，即使在严重受污时也能够借助相应的天线探测明显更大的距离。

与二维码相比，应答器的缺点是成本更高，因为二维码是在最简单的情况下印刷，但应答器根据方案需要不同的电子元件如应答器天线和微芯片，可能还需要电源。尤其当电路板具有相对较小的尺寸和/或紧密地并排设置时，应答器的大的有效探测范围在许多制造系统中经常是不利。在这些情况下，这些应答器能够由探测装置探测到，但是不总是明确地关联正确的电路板和制造系统中的位置。在制造系统中用来探测uhf-应答器的探测装置中，典型的读取有效范围在几米的范围内。借助这种应答器不能总是准确地定位单个的应答器以及关联制造系统的传输系统的特定输送轨道。这种应答器因此尤其不适合用于输送轨道紧密并排设置的传输系统。

技术实现要素：

因此本发明的目的是提供一种电路板、一种在制造系统中移动电路板的传输系统以及一种用来加工电路板的制造系统，它们消除了或至少部分消除了现有技术的缺点。本发明的目的尤其是提供一种电路板、一种在制造系统内部移动电路板的传输系统以及一种用来加工电路板的制造系统，后二者能够借助简单的器件且成本低廉地在制造系统的内部可靠地识别和定位电路板。

上述目的通过本专利申请的权利要求得以实现。据此，此目的按本发明通过独立权利要求限定的电路板、传输系统以及制造系统得以实现。本发明的其它特征和细节由从属权利要求、说明书和附图得出。在此适用于结合本发明的电路板描述的特征和细节，当然也适用于本发明的传输系统和本发明的制造系统，或者反过来，因此，本发明公开的各个内容而言，是可以相互参照地。

根据本发明的第一方面，本发明目的通过一种电路板得以实现，所述电路板其具有至少一个用来容纳至少一个电子元件的装配区域，并且具有用来将所述电路板设置在传输系统上的有用边缘，所述传输系统用来将所述电路板移到用来加工电路板的制造系统内。在所述有用边缘的至少一个位置处设置有近场-应答器，用来将至少一个电路板特有的信息传递到所述传输系统的近场-探测器上。

装配区域是指电路板的能够设置电子元件的区域。装配区域从侧面通过所述有用边缘形成边界。有用边缘是指电路板的不用来设置电子元件的区域。还优选的是，对于电路板来说该装配区域设置在两个相互平行设置的有用边缘部分之间。备选地，所述装配区域所有侧面均由有用边缘包围着。有用边缘优选为用来移动电路板的传输系统、尤其为传输带提供了接触面。

在有用边缘的至少一个位置上设置有近场-应答器。按本发明，这一点还意味着，近场-应答器的至少一个近场-天线设置在有用边缘上，例如保持、尤其是粘贴在电路板的表面上。在此按本发明优选的是，近场-应答器这样构成，基本上只有有用边缘的下述位置才能够借助近场-探测器探测到：即设置有近场-应答器或近场-应答器天线的位置。按本发明，探测基本上指为识别电路板对近场-应答器进行的检测或读取。为此，按本发明，还指对其它数据、尤其是电路板特有的数据和/或有关电路板的制造状态的数值进行的读和/或写。为了简洁起见，近场-探测器与近场-应答器的各种相互作用在下文中均用“探测”来概括。

近场-应答器根据结构、尤其根据近场-应答器的应答器天线的结构具有约2mm至约10mm的有效范围。该近场-应答器用来将至少一个电路板特有的信息传递到所述传输系统的近场-探测器上。电路板特有的信息优选是有关电路板形状和大小的信息、电路板的额定装配、电路板的制造状态，如ist-装配和/或化学和/或热处理状态。电路板特有的信息还优选用来准备地识别单个的电路板，例如个体的、优选一次性分配的识别码。

按本发明，近场-应答器是指这样的应答器，即其至少具有近场-应答器的特性，因此能够实现纯粹的近场-探测，以确保单个电路板的准确识别和定位。但按本发明还可规定，应用混合应答器，其即能在近场中也能在远场中在约10mm至例如几米的距离内探测。

按本发明，应用有效范围尽可能最小的近场-应答器，因此不会在一个传输线或两个并排延伸的传输线上出现相邻电路板的混淆。按本发明，最小的有效范围在1mm和10mm之间。近场-应答器具有最小的有效范围，因此设置在传输系统的输送侧部中的近场-探测器的探测能够可靠地探测到近场-应答器。近场-应答器的按本发明的最大可能的有效范围取决于电路板的大小和/或结构。对于相对较大的电路板来说，近场-应答器的有效范围能够选择得比相对较小的电路板更大。

为了降低成本，优选的是，电路板只具有一个近场-应答器，但按本发明也能够设置多个近场-应答器。按本发明可考虑的是，设置至少一个近场-应答器和具有更大有效范围的常规应答器。这种组合的优点是，能够提前识别出新批次的电路板并且能够使加工工位更快地适应该新的批次，例如为装配提供新的电子元件。

将近场-应答器集成在有用边缘中的优点是，能够将用来探测近场-应答器的近场-探测器非常近地带到电路板上，因为电路板在有用边缘上没有电子装配元件并因此具有最小的高度。因此在有用边缘上不会有近场-探测器与电子装配元件的碰撞危险。以这种方式能够应用有效范围非常小（几毫米至约1cm）的近场-应答器。其优点是，本发明的电路板能够在制造系统中由近场-探测器可靠且明确地探测到。

按本发明可规定，所述近场-应答器集成在所述电路板上。近场-应答器因此设置在电路板的上侧和下侧之间，例如通过近场-应答器与电路板材料（例如环氧树脂）的挤压包封。近场-应答器的最小有效范围在此这样设计，即该近场-应答器也能透过覆盖它的电路板层而被探测到。近场-应答器的这种布局的优点是，它能够得到良好的保护，免受外部影响如机械影响、污染或类似情况，并且避免从电路板上脱落。

优选的是，与所述装配区域相比，所述近场-应答器设置得离所述有用边缘的边棱更近。该有用边缘例如具有几毫米的宽度，尤其3mm至4mm的宽度。该电路板通过边棱形成边界。近场-应答器设置在有用边缘上或有用边缘中，并优选与边棱相隔最大1mm至2mm。因此近场-应答器的这种结构的优点是，近场-探测器同样能够设置在边棱的附近并因此朝装配区域具有间距。因此减少了置于电路板上的电子装配元件与近场-探测器的碰撞危险。因此能够应用有效范围尤其短的近场-应答器，因为能够将近场-探测器引导到在近场-应答器的附近。因此能够减少相邻电路板的混淆危险。这一点尤其对于相对较小的电路板来说是有利的，因为在这种电路板中由于相邻电路板的间距较小存在着较高的混淆危险。

按本发明优选的是，所述近场-应答器构成为h-场-应答器。h-场-天线具有至少一个h-场-应答器天线，其用来通过h-场-探测器天线与h-场-探测器通讯。借助这种h-场-天线，能够达到尤其短的读写范围，其只有几毫米宽。因此按本发明，h-场-应答器尤其适用于这样的电路板，即这些电路板为了实现探测能够足够近地移至制造系统的h-场-探测器，并且从多个电路板中明确地将其识别出来。

根据本发明的第二方面，本发明目的通过用于一种传输系统得以实现，该传输系统用来在加工电路板的制造系统内移动电路板。所述传输系统具有至少两个相互隔开的、用来容纳传输系统中的所述电路板的传输侧部，并且具有用来沿着所述传输侧部穿过所述制造系统传输所述电路板的输送装置，在所述传输侧部的至少一个上设置有近场-探测器的至少一个构成为近场-天线的探测器天线，用来接收设置在所述电路板的有用边缘上或中的近场-应答器的应答器信号。

借助这种传输系统，电路板能够在用来加工电路板的制造系统内部移至加工工位，和/或穿过加工工位和/或从加工工位移开。传输系统为了容纳电路板具有两个相互隔开的传输侧部，它例如具有l-形或c-形的横截面。对于l-形的横截面来说，第一边构成电路板的支承面，第二边构成侧面边界，其阻止了侧面的滑动或脱落。因此这些传输侧部这样相互构成，即两个边相互面对面。具有c-形横截面的传输侧部至少局部具有第三边，其限制了电路板从输送侧部的朝上突出。

为了移动电路板，例如在第一边上设置有输送装置（例如传送带或传送滚轮），以便沿着传输侧部传输电路板。输送装置能够沿运动方向移动，因此放置在输送装置上的电路板以这种方式沿输送装置的运动方向一起移动。额外地或附加地还可规定，在第三边的面向第一边的侧面上设置有这种输送装置。

在所述传输侧部的至少一个上设置有近场-探测器的至少一个构成为近场-天线的探测器天线。可规定，输送装置为了设置探测器天线具有缺口，或者探测器天线设置在传输系统的输送侧部的端部上或者与该端部邻接。探测器天线优选具有带匹配网络（anpassnetzwerk）的导体回线，借助它能够产生近场。该可产生的近场优选具有在1mm和15mm之间的有效探测范围。因此分别具有近场-应答器的小型电路板也能够借助这种近场-探测器探测到。通过该有效探测范围来确定探测范围。探测区域是指这样的区域，即该区域位于有效探测范围内并且由有效探测范围限定。

探测器天线因此优选这样设置在输送侧部上，使得置于传输系统上的电路板的有用边缘能够借助传输系统穿过探测器天线的探测范围进行移动。因此当电路板从探测器天线旁边经过时，本发明的置于传输系统上的电路板的近场-应答器通过探测范围操纵。此外，将探测器天线设置在有用边缘的附近是优选的，因为与置于电路板上的电子元件的碰撞可能性在此尤其小，并且能够可靠地探测到单个电路板。

针对本发明第一方面所述的电路板详细阐述的所有优点都同样适用于根据本发明的第二方面所述的传输系统。

所述探测器天线优选构成为h-场-天线。h-场-天线具有至少一个h-场-探测器天线，其用来通过h-场-应答器天线与h-场-应答器通讯。借助这种h-场-天线，能够达到尤其短的读写范围，其只有几毫米宽。因此按本发明，h-场-探测器天线尤其适用于本发明的传输系统，因此本发明的电路板借助本发明的传输系统能够这样通过制造系统移动，即本发明的电路板的h-场-应答器随时都能够设置在探测器天线的探测区域中。因此能够从多个设置在传输系统上的电路板中明确地识别出探测到的电路板。

按本发明在此传输系统中能够规定，在所述至少两个传输侧部上分别设置有至少一个探测器天线。其优点是，借助本发明的传输系统能够明确地探测到只具有近场-应答器的电路板，并且能够避免电路板的未探测危险。在只有一个探测器天线的情况下，电路板的近场-应答器设置在无探测器天线的输送侧部上，由于近场的有效范围较短可能无法探测到电路板，因此该电路板必须相应地设置在传输系统上，以这种方式进一步改善了传输系统的可靠性，因为对于只在有用边缘上具有近场-应答器的电路板来说，近场-应答器无需与特定输送侧部关联起来。这一点尤其对待从两侧装配的电路板有利，这些电路板为此必须转动。

优选的是，所述至少一个探测器天线具有在2mm和10mm之间的有效探测范围。在此重要的是，能够置于输送侧部中的电路板的有用边缘能够设置在探测器天线的有效探测范围内。因此分别具有近场-应答器的小型电路板也能够借助这种近场-探测器探测到，其中避免了由一个探测器同时探测到多个近场-应答器的情况。

有利的是，所述至少一个探测器天线设置在所述输送侧部上，使得所述探测器天线正面地或倾斜地面向置于所述传输系统中的电路板的有用边缘上侧或有用边缘下侧。正面面向是指，探测器天线平行于可置于输送侧部上的电路板的主要面。倾斜地是指，通过探测器天线围绕着水平轴线、尤其围绕着平行于输送方向延伸的水平轴线的摆动引起的各种偏离。这种布局的优点是，根据应用情况能够优化有效探测范围以及碰撞安全性。

按本发明的优选改进方案，所述至少一个探测器天线设置在所述输送侧部上，使得所述探测器天线面向置于所述传输系统中的电路板的侧面的边缘面。对于只具有一个相对较短的第一边的传输侧部来说，或者如果必须加工具有相对较小的有用边缘的电路板，则这一点尤其有利。通过这种布局，能够进一步减少与置于电路板上的电子元件的碰撞危险。这一点在电路板相对较小时尤其有利。

还优选的是，所述至少一个探测器天线具有探测器天线导体回线，所述探测器天线导体回线具有8-形结构，其中所述探测器天线导体回线的节点位于与借助所述传输系统传输的电路板相同的或基本上相同的高度上。通过这种探测器天线能够产生近场，其在电路板上方和下方具有反向的场向（feldrichtungen）。电路板的近场-应答器优选正好设置在场转换点的高度上，即8的节点的高度上。根据应用情况，8-形结构也能够朝第一边或第二边变形，因此节点相应地朝下或朝上推移。因此在优化空间需求的情况下，确保了电路板的近场-应答器的可靠探测。

按本发明可规定，所述输送侧部具有凹口，所述凹口具有用于所述电路板的侧面的边界壁板，所述至少一个探测器天线设置在所述输送侧部上，使得所述探测器天线朝侧面的边界壁板相隔最大3mm。该侧面的边界壁板例如构成为第二边。探测器天线的这种布局的优点是，它设置在置于输送装置上的电路板的有用边缘的附近。因此改善了借助传输系统移动的近场-应答器的无碰撞且可靠的探测。

所述至少一个输送侧部优选具有屏蔽装置，其用来沿至少一个背向所述电路板的方向屏蔽由所述探测器天线产生的近场。该屏蔽装置优选用来在三个方向以及位于它们之间的方向上进行屏蔽，即垂直地背向电路板的上侧、垂直地背向电路板的侧面以及垂直地背向电路板的下侧。按本发明，不希望沿电路板的运动方向以及朝向侧面进行屏蔽。其优点是，改善了探测的可靠性，因为通过屏蔽进一步降低了不小心探测到置于相邻传输线上的电路板的危险。

根据本发明的第三方面，此目的通过用于加工电路板的制造系统得以实现。制造系统具有用来给电路板装配电子元件的自动装配机，并且具有按本发明的用来将电路板传输至所述制造系统内的传输系统。

额外地，该制造系统例如能够具有电路板印刷机和/或钎焊炉和/或分离器和/或类似物体如spi、aoi、ict或fpi。

针对本发明第一方面所述的电路板以及针对本发明的第二方面所述的传输系统详细阐述的所有优点都同样适用于本发明的第三方面所述的制造系统。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节从以下的附图描述中得出，在这些附图描述中参照附图详细地阐述了本发明的实施例。在此，在权利要求和说明书中提到的特征分别对于自身或任意的组合来说都是本发明的重要内容。其中分别示意性地示出了下述附图。

图1在俯视图中示出了本发明的电路板优选的第一实施例。

图2在俯视图中示出了本发明的传输系统的第一实施例。

图3在剖视图中示出了图2的传输系统，其具有图1的设置在其上的电路板。

图4示出了本发明的制造系统。

图5a示出了近场-探测器的第一布局。

图5b示出了近场-探测器的第二布局。

图5c示出了近场-探测器的第三布局。

图6a在俯视图中示出了5a和图5b的第一和第二布局的第一探测器天线。

图6b在俯视图中示出了按图5c的第三布局的第二探测器天线。

具有相同功能和效果的部件在图1至6b中分别设置相同的参考标记。

附图标记

1电路板

2装配区域

3有用边缘

4近场-应答器

4a应答器天线

5边棱

6有用边缘上侧

7有用边缘下侧

8侧面的边缘面

10传输系统

11输送装置

12传输侧部

13近场-探测器

13a探测器天线

13b探测器天线电路板

13c探测器天线导体回线

14凹口

15边界壁板

16屏蔽装置

20制造系统

30自动装配机

m磁场方向。

具体实施方式

图1示意性地在俯视图中示出了本发明的电路板1优选的第一实施例。电路板1具有中间的装配区域2，其用来容纳未示出的电子元件并且通过电路板1上不用来装配的有用边缘（nutzenrand）3包围着。该有用边缘例如具有约3mm至4mm的宽度。电路板1通过有用边缘3的边棱5形成边界。在有用边缘3的位置上设置有近场-应答器4，例如固定在有用边缘3的有用边缘上侧6上。备选地，近场-应答器4也能够集成在有用边缘3中，尤其与边棱5相隔约1mm至2mm。

图2和图3示出了本发明的传输系统10的第一实施例的不同视图。传输系统10具有两个相互隔开设置的传输侧部12，构成为输送带的输送装置11设置在这些传输侧部中。尤其如图3所示，传输侧部12的上部中分别具有方形的凹口14，该凹口具有侧面的边界壁板15。在凹口14的上方区域中在每个传输侧部12中均设置有近场-探测器13或近场-探测器13的至少一个探测器天线13a。在凹口14的下方区域中在每个传输侧部12中均设置有输送装置11，其用来将电路板1移到制造系统20（参照图4）中。本发明的电路板1这样设置在输送装置11上，即设置在有用边缘3的有用边缘上侧6上的近场-应答器4面向这两个近场-探测器13或探测器天线13a之一并因此能够由该近场-探测器或探测器天线探测到。电路板1的有用边缘3基本上设置在凹口14的内部，其中每个侧面的边界壁板15均直接面对电路板1的侧面的边缘面8。

图4示意性地示出了本发明的制造系统20，其具有自动装配机30和传输系统10。传输系统10这样构成，即将未示出的（例如未装配的）电路板1移至自动装配机30并且将已装配的电路板移离自动装配机30。近场-探测器13或近场-探测器13的至少一个探测器天线13a直接在自动装配机30之前设置在传输系统10中，因此能够在即将装配之前探测到待传输至自动装配机30的电路板1。备选地，近场-探测器13或探测器天线13a也能够在自动装配机30的内部设置在传输系统10中。

图5a、5b和5c示出了近场-探测器13或探测器天线13a的不同布局。在图5a中，探测器天线13a在第一布局中设置在凹口14的上方区域中并且与电路板1的有用边缘上侧6平行。在图5b中，探测器天线13a在第二布局中设置在凹口14的上方区域中并且与电路板1的有用边缘上侧6倾斜，例如以45°的角度。通过第二布局，能够应用比按图5a的第一布局更长的探测器天线13a。在图5a中，探测器天线13a在第三布局中设置在凹口14的侧面边界壁板15上并且与电路板1的侧面边缘面8平行。通过第三布局，能够应用比按图5b的第二布局更长的探测器天线13a。

图6a示出了5a和图5b的第一和第二布局的第一探测器天线13a。第一探测器天线13a具有探测器天线电路板13b，其具有设置在它上面的探测器天线导体回线13c，该探测器天线导体回线具有大致呈长方形的轨道走向。图6b示出了图5c所示的第三布局的第二探测器天线13a。第二探测器天线13a具有探测器天线电路板13b，其具有设置在它上面的探测器天线导体回线13c，该探测器天线导体回线具有大致呈8-形的轨道走向。如同可明显看到的一样，第二探测器天线13a在上方部位和下方部位中具有反向的磁场方向m。