一种光学点结构及印刷电路板的制作方法

1.本实用新型涉及印刷电路技术领域，具体涉及一种光学点结构及印刷电路板。


背景技术：

2.纵观如今科技的迅速发展，很多电器电路板的设计，变得集成度越来越高，印刷电路板上的贴片器件的密度越大，则对贴片精准性的需求越高。在设计、生产、运输等各个环节的效率问题上也不容忽视。而印刷电路板的贴片生产作为印刷电路板生产过程中重要的环节，其生产中的时长及器件精准性十分重要。
3.针对印刷电路板的器件精准性问题，优良的光学点设计，有助于表面贴装机对印刷电路板上器件的精准定位。随着对印刷电路板上器件的精准定位需求的日益增加，目前印刷电路板都是通过在印刷电路板上设置一个裸露的铜点作为光学点，以增加印刷电路板上器件的定位精准度。裸露铜点作为一个焊盘置于折断边，表面贴装机通过光学检视到此焊盘铜点，并记录此裸露焊盘铜点作为原点，然后根据印刷电路板上其他器件与此裸露焊盘铜点的相对距离，表面贴装机得到相对坐标，从而对印刷电路板上器件进行定位，从而达到提升印刷电路板上器件定位精准度的目的。
4.但是，受制于光学点周边环境的干扰，目前在表面贴装机对光学点进行识别定位的过程中，对光学点容易识别失败，或者需要对光学点进行多次识别后才能识别成功，导致光学点的识别定位效率较低，影响整个印刷电路板的生产效率。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型提供一种光学点结构及印刷电路板，以解决上述技术问题。
6.本实用新型提供的一种光学点结构，包括：
7.光学点，设置在基板的一侧上用于识别定位，
8.裸露区，环绕所述光学点，以及
9.遮光部，设置在所述基板上背对所述光学点的另一侧上；
10.其中，在光学点的识别方向上，所述裸露区的投影在所述遮光部的投影内。
11.于本实用新型的一实施例中，所述裸露区的投影与所述遮光部的投影重合。
12.于本实用新型的一实施例中，所述光学点的直径为0.5mm～2mm。
13.于本实用新型的一实施例中，所述光学点的直径为1mm。
14.于本实用新型的一实施例中，还包括保护环，所述保护环环绕所述裸露区。
15.于本实用新型的一实施例中，所述保护环的内径为3mm，所述保护环的外径为 3.5mm。
16.于本实用新型的一实施例中，所述遮光部为片状，所述遮光部与所述光学点的识别方向垂直。
17.本实用新型提供的一种印刷电路板，包括：
18.基板，以及如上任一项所述的光学点结构，所述光学点结构设置在所述基板上。
19.于本实用新型的一实施例中，所述光学点结构为两个，两个所述光学点结构的光学点分别设置在所述基板上的相对的两侧。
20.于本实用新型的一实施例中，所述光学点结构设置在所述基板的折断边区域内。
21.本实用新型提供的光学点结构及印刷电路板的有益效果：表面贴装机对光学点进行识别定位时，通常采用光束对光学点进行照射，从而对光学点进行识别及定位。本实用新型中提供的一种光学点结构及印刷电路板，在基板上背对所述光学点的另一侧上设置有遮光部，由于在光学点的识别定位方向上，所述裸露区的投影在所述遮光部的投影内，因此在表面贴装机采用识别光束对光学点进行识别时，遮光部能够遮挡从裸露区中通过的识别光束，防止表面贴装机识别到基板之后的物体的机会，避免表面贴装机误识别，进而提高印刷电路板的生产效率。
22.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
24.图1是本技术的一示例性实施例示出的光学点结构的识别示意图；
25.图2是本技术的一示例性实施例示出光学点结构顶层的示意图；
26.图3是本技术的一示例性实施例示出光学点结构底层的示意图；
27.图4是本技术的一示例性实施例示出的印刷电路板的剖面结构示意图。
28.附图标记说明：基板1、光学点2、遮光部3、保护环4、绿漆5、光束6。
具体实施方式
29.以下将参照附图和优选实施例来说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
30.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
31.在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本实用新型实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本实用新型的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本实用新型的实施例难以理解。
32.请参阅图1，首先需要说明的是，印刷电路板(printed circuit board，简称印刷电路板)又称为印制电路板。印刷电路板包括基板1及安装于基板1上的电子元件。印刷电路板是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机、通信电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元件，为了使各个元件之间的电气互连，都要使用印制板。印制线路板由绝缘基板1、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成，具有导电线路和绝缘的双重作用。它可以代替复杂的布线，实现电路中各元件之间的电气连接，不仅简化了电子产品的装配、焊接工作，减少传统方式下的接线工作量，大大减轻工人的劳动强度，而且缩小了整机体积，降低产品成本，提高电子设备的质量和可靠性。印制线路板具有良好的产品一致性，它可以采用标准化设计，有利于在生产过程中实现机械化和自动化。同时，整块经过装配调试的印制线路板可以作为一个独立的备件，便于整机产品的互换与维修。目前，印制线路板已经极其广泛地应用在电子产品的生产制造中。
33.表面贴装技术是一种将电子元件直接安装到印刷电路板表面的方法。相较于电子元件的通孔安装技术，表面贴装技术能够增加印刷电路板制造的自动化程度，并以此降低印刷电路板的生产成本并提高印刷电路板的质量，因此目前表面贴装技术已经在很大程度上取代了通孔安装技术。表面贴装机通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置印刷电路板上。表面贴装机普遍采用视觉对中系统。视觉对中系统运用数字图像处理技术，当贴片头上的吸嘴吸取元件后，在移到贴片位置的过程中，由固定在贴片头上的或固定在机身某个位置上的照相机获取图像，图像经存储、编码、放大、整理和分析，将结果反馈到控制单元，并把处理结果输出到伺服系统中去调整补偿元件吸取的位置偏差，最后完成贴片操作。机器通过对印刷电路板上的基准点和元器件照相后，通过一系列的坐标系之间的转换来定位元件的贴装目标。
34.目前印刷电路板都是通过在印刷电路板上设置一个裸露区及裸露区的铜点作为光学点2，以增加印刷电路板上器件的定位精准度。裸露铜点作为一个焊盘置于折断边，表面贴装机通过光学检视到此焊盘铜点，并记录此裸露焊盘铜点作为原点，然后根据印刷电路板上其他器件与此裸露焊盘铜点的相对距离，表面贴装机得到相对坐标，从而对印刷电路板上器件进行定位，从而达到提升印刷电路板上器件定位精准度的目的。但是，当表面贴装机采用光束6进行照射，以便对光学点2进行识别定位时，由于基板1为透明或半透明的材质，因此在裸露区，表面贴装机的识别光束6容易穿透基板1，而识别到基板1下方存在的物体，从而对光学点2的识别造成干扰，使光学点2容易识别失败，或者需要对光学点2进行多次识别后才能识别成功，导致光学点2的识别定位效率降低，继而影响整个印刷电路板的生产效率。
35.因此，请参阅图2至图4，本实施例提供的一种光学点结构，包括光学点2、裸露区及遮光部3。光学点2设置在基板1的一侧上用于识别定位。裸露区环绕所述光学点2，以形成及凸出光学点2，便于贴片封装机对光学点2进行识别。遮光部3设置在所述基板1上背对所述光学点2的另一侧上，在光学点2的识别方向上，所述裸露区的投影在所述遮光部3的投影内。由于在光学点2的识别定位方向上，所述裸露区的投影在所述遮光部3的投影内，因此在表面贴装机采用识别光束6对光学点2进行识别时，遮光部3能够遮挡从裸露区中通过的识别光束6，防止表面贴装机识别到基板1之后的物体的机会，避免表面贴装机误识别，进而提高印刷电路板的生产效率。
36.具体的，在一实施例中，所述遮光部3的投影与所述裸露区的投影重合。当遮光部3的投影与裸露区的投影重合时，遮光部3能够遮盖裸露区，防止表面贴装机的识别光束6穿过。在保证遮盖裸露区的前提下，当其他条件不变，遮光部3的投影与裸露区的投影重合时，遮光部3尺寸最小，可以减小遮光部3的尺寸，进而减少遮光部3所需材料，降低产品的物料成本。
37.于一实施例中，所述遮光部3为片状，所述遮光部3所在的平面与所述光学点2 的识别方向垂直。在一实施例中，所述光学点2的直径为0.5mm～2mm。光学点2的尺寸可以根据印刷电路板的尺寸及表面贴装机的识别能力进行选择。在本实施例中，所述光学点2的直径为1mm。
38.在一实施例中，光学点结构还包括保护环4，所述保护环4环绕所述裸露区。保护环4可以有效的保护印刷电路板上的光学点2，避免光学点2在蚀刻工序中被损坏。在镀铜过程中，保护环4能分散光学点2边缘的电流，保证了光学点2表面镀铜的均匀性要求，保护环4位于光学点2的外侧，分流了光学点2周围的药水，使得药水分配更均匀，在电镀过程中，光学点2不易变形。光学点2外侧的保护环4，能够减少光学点2在磨板，蚀刻等工序中因独立设置而容易被剥离情况的发生。
39.于一实施例中，所述保护环4的内径为3mm，所述保护环4的外径为3.5mm，即所述保护环4的宽度为0.5mm。
40.本实用新型提供的一种印刷电路板，包括基板1，以及如以上实施例所述的光学点结构，所述光学点结构设置在所述基板1上。
41.具体的，光学点2设置在基板1的一侧上，遮光部3设置在所述基板1上背对所述光学点2的另一侧上。裸露区环绕所述光学点2设置，以形成及凸出光学点2，便于贴片封装机对光学点2进行识别。遮光部3与裸露区相对设置，在光学点2的识别方向上，所述裸露区的投影在所述遮光部3的投影内。
42.请参阅图3，在本实用新型的一实施例中，所述光学点结构为两个，两个所述光学点结构的光学点2分别设置在所述基板1上的相对的两侧。印刷电路板的两侧分别为顶面及背面，印刷电路板的顶面及背面通常均设置有电子元件。因此，印刷电路板的顶面及背面上均可设置光学点结构，两个光学点结构互相靠近设置，顶面上光学点结构的光学点2及裸露区设置在顶面上，其遮光部3设置在背面。而背面上光学点结构的光学点2及裸露区设置在背面上，其遮光部3设置在顶面。两个光学点结构互相靠近设置，可以使两个光学点结构封装集成在一个封装当中，有利于提升两个光学点结构的位置的相对一致性，这样也能提高整个印刷电路板上电子元件贴片封装的一致性，从而使印刷电路板上电子元件贴片封装时准确性及效率得到提升。
43.于本实用新型的一实施例中，所述光学点结构设置在所述基板1的折断边区域内。折断边区域空间大，有利于光学点2的布设。
44.在印刷电路板折断边处顶层的光学点结构中，光学点2为一个裸露的焊盘铜点。在整个印刷电路板折断边的光学点结构中，也是表面贴装机识别定位中，裸露的焊盘铜点是其最重要的装置。本实施例中，焊盘铜点为直径为一个1mm的铜点。
45.在印刷电路板折断边处的光学点结构中，光学点2的外圈设置还设置有保护环4。在整个印刷电路板折断边的光学点2设计中，保护环4为用于应对裸露焊盘铜点在印刷电路
板生产中的脆弱性而引入的保护装置，其环形宽度为0.5mm，其内圈直径为3mm，即外圈直径为3.5mm。
46.在印刷电路板折断边处的光学点结构中，裸露区对应于保护环4的内圈设置，保护环4的内圈为绿漆5的裸露范围。裸露区为一个与保护环4内径大小一致，即直径为3mm的圆形。其在印刷电路板生产工艺中，裸露区没有绿油覆盖。使得光学点2，也即焊盘铜点能够暴露出来。在贴片封装的生产环节，贴片封装机能够捕捉到这个铜点，从而达到光学定位。印刷电路板的绿漆5也称绿油、绿色膜，即液态光致阻焊剂，通常为丙烯酸低聚物，作为保护层涂覆在印刷电路板不需焊接的线路和基材上，也可用作阻焊剂，绿漆5的作用是长期保护所形成的线路图形。
47.在印刷电路板折断边的光学点结构中，遮光部3为一个遮光铜片。遮光部3与光学点2分别相对设置在基板1的两侧，当光学点2设置在印刷电路板的顶层时，遮光铜片设置在印刷电路板的底层。
48.本实施例中，遮光部3为一个边长为5mm的矩形铜片，并且被绿漆5完全覆盖。贴片封装机器识别其中顶层上的光学点2时，遮光铜片能够在光学点2的被识别方向，也即贴片封装机的识别方向上，完全遮挡光学点2的范围，顶层上的光学点2 不会被底层之后的其他杂物干扰，从而提升贴片封装机的识别准确性，有效提升贴片封装机的生产效率。
49.本实施例中，两个光学点结构分别设置在基板1的两侧，一个光学点结构中，光学点2设置在印刷电路板的顶层中，其对应的遮光部3设置在印刷电路板的底层中，另一个光学点结构中，光学点2设置在印刷电路板的底层中，其对应的遮光部3 设置在印刷电路板的顶层中。
50.将顶层和底层的裸露的焊盘铜点，铜点外圈的保护环4，裸露区，也即绿漆5的裸露范围，遮光铜片集成在一个印刷电路板封装。使得光学点2封装设计集成于一个封装当中，不仅使得上下光点位置的相对一致性得到保证，这样更能确保整个印刷电路板的smt器件贴片的一致性，从而达到效率与准确的提升。
51.本实用新型提供的有益效果：表面贴装机对光学点2进行识别定位时，通常采用光束6对光学点2进行照射，从而对光学点2进行识别及定位。本实用新型中提供的一种光学点结构及印刷电路板，在基板1上背对所述光学点2的另一侧上设置有遮光部3，遮光部3在识别定位方向上对与光学点2的投影相交，因此遮光部3在表面贴装机对光学点2进行识别时，能够减少表面贴装机用于识别的光束6穿过基板1，降低表面贴装机因用于识别的光束6穿过基板1而识别到基板1后零部件，导致误识别的机会，进而提高印刷电路板的生产效率。上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。