印刷线路板移植嫁接方法
【专利摘要】本发明提供一种印刷线路板移植嫁接方法，其包括如下步骤：选取不良子板上的某一光学点或焊点作为铣床刀具的基准点，用铣床将该不良子板从母板上铣削下来，并在母板上形成榫槽；选取要移植的良品子板位置相同的光学点或焊点作为铣床刀具的基准点，用铣床铣削该要移植的良品子板的外边缘形成与所述母板上形状相适应的榫头，使用定位机将母板和要移植的良品子板进行拼板定位。该印刷线路板移植嫁接方法可有效控制印刷线路板移植嫁接后的偏差大小，其偏差精度可控制在±1mil左右，这样就可有效提高印刷线路板移植嫁接品质，满足客户的生产要求，同时可有效提高生产效率，降低生产成本。
【专利说明】印刷线路板移植嫁接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及印刷线路板领域，特别是涉及一种用于连片式印刷线路板的移植嫁接方法。
【背景技术】
[0002]电子电路表面组装技术(SMT)是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD，中文称片状元器件)安装在印制电路板(Printed Circuit Board, PCB)的表面或其它基板的表面上，通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。SMT技术非常适用于自动化生产，能有效提高生产效率，降低生产成本，因此SMT技术得到了非常广泛的应用。
[0003]为了适应线路板的自动化加工，用于SMT技术的线路板多采用连片式印刷线路板机构，即在一块母板上布置有多个块平行排列的子板，这样自动化设备就可沿移动方向逐一对各个子板进行表面贴装焊接。在现有技术中，如果这种连片式印刷线路板中的一个子板不合格，往往整块母板都要报废，这样就会造成极大的浪费，使企业的成本提高。为了提高印制线路板报废板的利用率，降低线路板企业的生产成本，提高出货率，目前常用的方法是采用移植嫁接工艺来修复报废板。移植嫁接工艺的作用原理是:将多连片式印制线路板母板上某个位置的不良子板切割下来，再将相同的合格子板放到取下来的不良子板的位置进行结合，使其连片式印制线路板母板上的任意一个子板都是合格品。这种工艺的难点主要在于移植后的外观、对准精度及品质可靠性要与其它的良品一致，客户是否可以放心使用。线路板通常的工程偏差标准为±4mil，为满足下游SMT厂家BGA或FQ FP的贴片精度，有的客户有更高±2mil的要求。目前的线路板移植工艺主要是通过成型机直接来定位拼板的，采用这种方式移植线路板需要的设备成本较高，生产效率较低，而且加工品质无法控制。
【发明内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种方法简单、便于实现、且能有效提高印刷线路板移植嫁接品质的方法。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种印刷线路板移植嫁接方法，其包括如下步骤:
[0006]I)对不良子板的位置偏差进行检测，确定不良子板是否有位置偏差以及位置偏差的大小；
[0007]2)选取不良子板上的某一光学点或焊点作为铣床刀具的基准点，用铣床将该不良子板从母板上铣削下来，并在母板上形成榫槽；
[0008]3)选取要移植的良品子板上与步骤2)中不良子板上基准点位置相同的光学点或焊点作为铣床刀具的基准点，用铣床铣削该要移植的良品子板的外边缘形成与所述母板上形状相适应的的榫头，如不良子板位置有偏差，则在对要移植的良品子板进行铣削时，应对偏差位置进行校正；
[0009]4)使用定位机将母板和要移植的良品子板进行拼板定位，使用注胶机在子板与母板的拼接处注胶，胶水固化后该印刷线路板即可移植嫁接完成。
[0010]优选地，在步骤I)中，选用CCD测量系统对不良子板的位置偏差进行检测，在进行检测时，CXD测量系统首先读入该印刷线路板的Gerber文档资料，然后通过CXD图像传感器对不良子板进行检测，最后将检测数据与Gerber文档资料进行对比以确定该不良子板的位置是否有偏差。
[0011]优选地，在步骤2)、3)中，所述铣床上设有CXD测量系统，在进行铣削作业时，铣床首先读入该印刷线路板的Gerber文档资料，然后由CCD测量系统选择线路板上相应的光学点或焊点作为基准点进行铣削作业。
[0012]优选地，所述榫槽为矩形、T型或燕尾型。
[0013]优选地，步骤4)中使用的胶水为环氧树脂胶水。
[0014]优选地，步骤4)中胶水采用烤箱或UV设备进行固化。
[0015]如上所述，本发明的印刷线路板移植嫁接方法，具有以下有益效果:该印刷线路板移植嫁接方法在移植嫁接时将不良子板及要移植的良品子板上位置相同的光学点或焊点作为基准点进行铣削，且铣削 后母板与要移植的良品子板连接处的形状相对应，这样就可有效控制印刷线路板移植嫁接后的偏差大小，其偏差精度可控制在±lmil左右，这样就可有效提高印刷线路板移植嫁接品质，满足客户的生产要求，同时可有效提高生产效率，降低生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例的流程示意图。
[0017]图2为采用本发明实施例移植嫁接的连片式印刷线路板。
[0018]元件标号说明
[0019]I母板
[0020]2 子板
[0021]3 榫卯结构
[0022]
[0023]
[0024]
【具体实施方式】
[0025]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0026]请参阅图1、2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0027]如图1所示，本发明提供一种印刷线路板移植嫁接方法，采用该方法首先需要对有不良子板的线路板进行检查分类，按一定比例抽样检查外观，依生产周期、版本，版序，色差、X-OUT区块之位置分类。把相同料号的产品放在一起，然后在确认版本，版序，周期。，清点数量计算母板和子板，分别插上母板和子板的标示卡，注明状态，数量。检查完毕的产品在入出料目检记录上按型号，生产周期分别记录并移到待切割区。
[0028]在对不良子板进行切割前首先对不良子板的位置偏差进行检测，确定不良子板是否有位置偏差以及位置偏差的大小。检测选用CCD测量系统进行，在进行检测时，CCD测量系统首先读入该印刷线路板的Gerber文档资料，Gerber文档资料通常是由线路板设计人员使用专业的电子设计自动化(EDA)或者CAD软件产生的。Gerber文档被送到PCB工厂，导入CAM软件，从而为每一道PCB工艺流程提供数据。Gerber文档资料还可用于为特定设备提供图像资料。CCD测量系统首先读入该印刷线路板的Gerber文档资料就可确定印刷线路板各个焊点、光学点的位置，通过CCD图像传感器对不良子板进行检测能确定不良子板上各个焊点、光学点的实际位置，这样通过对比就可确定该不良子板的位置是否有偏差以及偏差的大小。
[0029]在对不良子板进行铣削切割时，将母板固定在铣刀的切割平台上，并确定铣刀刀具的基准点，为了能使移植后的子板与母板偏差保持在规定的偏差范围之内，可选取不良子板上的某一光学点或焊点作为铣床刀具的基准点，用铣床将该不良子板从母板上铣削下来，并母板上形成榫槽。接着对要移植的良品子板进行铣削加工，加工时铣刀的基准点选用与不良子板上基准点位置相同的光学点或焊点作为铣床刀具的基准点，用铣床铣削该要移植的良品子板的外边缘形成与所述母板上形状相适应的的榫头。如不良子板位置有偏差，则在对要移植的良品子板进行铣削时，应对偏差位置进行校正，保证子板移植后能将偏差控制在要求范围之内。
[0030]作为一种优选方式，可在铣床上设置CCD测量系统，在进行铣削作业时，铣床应首先读入该印刷线路板的Gerber文档资料，然后再由CCD测量系统选择线路板上相应的光学点或焊点作为基准点进行铣削作业。由于印刷线路板的Gerber文档资料相同，因此只要选择的基准点相同，就能保证不良子板与要移植的良品子板铣削位置相同，这样就可有效降低拼板后的偏差值。
[0031]接着使用定位机将母板与要移植的良品子板进行拼板定位，榫头与榫槽之间缝隙较小时为无缝移植，此时只需将子板的榫头与母板上相对的榫槽一一配对，用塑胶锤子轻轻将其敲入接口，使其结合平整然后进行渗胶即可。渗胶时，对其切割接口的任一面进行贴胶，另一面则根据缝的形状，依次按顺序进行点胶，将其缝隙覆盖，让其渗进缝隙，多余的胶水，则用无尘布祛除干净。
[0032]榫头与榫槽之间缝隙较大时为有缝移植，此时需要首先确认子板是否有弯翘；有板弯翘则置于大理石台面整平，板弯翘的平整度对角线等于或小于0.05%，然后将子板与母板固定在定位机上，固定时可选取某一光标点作为定位基准。接着用点胶机在榫槽与榫头之间的缝隙内注胶，注胶完成后，检查胶水量和胶水是否到位；检查完后移动到可移动烤箱或UV设备上使胶水固化，最后再将产品送入干燥机里干燥，干燥完毕后将产品移动到冷却架上，使用风扇冷却，这样整个线路板移植嫁接工艺即可完成。胶水选用环氧树脂胶水，[0033]如图2所示，为采用本发明工艺移植的线路板，图中母板I上有两块子板2为移植后的子板，母板I与子板2之间采用榫卯结构连接。榫卯结构的榫槽可选用为矩形、T型或燕尾型，榫头的形状与榫槽的形状相适应。[0034]线路板移植嫁接完成后一般还需要对移植后的线路板进行品质检测:移植嫁接技术的难点就是如何保证移植后的品质可靠性。其一般包括如下检测程序:
[0035]可靠性检测
[0036](I)移植精度测量，采用二维测微机对移植品进行工程测量。测量方法:量测移植单元的Fiducial Mark (光学点)相对于相邻单元的Fiducial Mark (光学点)的x轴、Y轴绝对值。要求移植单元的图形与标准Gerber值偏差小于2mil。
[0037](2)结合力测试，采用数字压力计量测。测量方法:将移植单元两边用高度约5_的物体支起，用数字压力计用力压单元的中心位置，使移植单元从母板分离。要求板厚0.4mm以下,结合力不小于1.5kgf / cm2板厚0.4ram, 0.8mm,结合力不小于3kgf / cmh板厚0.8mm~1.6mm,结合力不小于5kgf / cmh板厚1.6mm以上,结合力不小于8kgf /cm~。
[0038](3)热冲击测试
[0039]锡炉热冲击后尺寸测试按IPC.TM.650测试方法，以288〃 (2过锡炉IOs锡炉热冲击后结合力测试三次，分别量测其点对点的尺寸及测试结合力≤±3\mil (0.076mm)。
[0040]可焊性测试。
[0041]测试方法:按IPC-STD 一 003A的测试方法，将移植后的板件涂上助焊剂后浸于245°C的锡炉中3~5s，目检其上锡状况是否良好，特别是移植单元。
[0042](5)跌落测试。
[0043]测试方法，取移植后的板件放置于离地面1.2m高的位置。且平行于地面，让其自由跌落，检查移植位置的胶槽有无裂纹。
[0044](6)折断测试。
[0045]测试方法:用折板治具夹住板边的二分之一左右(不夹住移植槽)，然后折断板边。要求V—⑶T断裂无残留。
[0046](7)板弯板曲测试。
[0047]测试方法:按IPC—TM — 650的测试方法，要求移植后整个成品板弯板曲满足客户要求或者IPC — A
[0048]该线路板移植嫁接工艺不但可以应用于修补V槽折断板、邮票孔连接位断板，还可以应用于移植某些特殊部件到PCB板中，例如一些积层PCB板，可以将埋容埋阻部件采用移植的方法镶嵌到母板中，也可以替代线路板高难度的特殊沉孔形式的凹坑加工工艺，先直接将凹坑位铣空，再将一厚度符合残厚要求的薄片移植粘合到凹坑位置，采用此种移植方式)JnT特殊沉孔形式的凹坑，制作成本较低，凹坑平整，深度公差可以轻易控制，不失为一个简捷有效的制作方法。
[0049]该印刷线路板移植嫁接方法在移植嫁接时将不良子板及要移植的良品子板上位置相同的光学点或焊点作为基准点进行铣削，且铣削后母板与要移植的良品子板连接处的形状相对应，这样就可有效控制印刷线路板移植嫁接后的偏差大小，其偏差精度可控制在±lmil左右，这样就可有效提高印刷线路板移植嫁接品质，满足客户的生产要求，同时可有效提高生产效率，降低生产成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0050]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本发明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，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种印刷线路板移植嫁接方法，其特征在于，其包括如下步骤: 1)对不良子板的位置偏差进行检测，确定不良子板是否有位置偏差以及位置偏差的大小; 2)选取不良子板上的某一光学点或焊点作为铣床刀具的基准点，用铣床将该不良子板从母板上铣削下来，并在母板上形成榫槽； 3)选取要移植的良品子板上与步骤2)中不良子板上基准点位置相同的光学点或焊点作为铣床刀具的基准点，用铣床铣削该要移植的良品子板的外边缘形成与所述母板上形状相适应的的榫头，如不良子板位置有偏差，则在对要移植的良品子板进行铣削时，应对偏差位置进行校正； 4)使用定位机将母板和要移植的良品子板进行拼板定位，使用注胶机在子板与母板的拼接处注胶，胶水固化后该印刷线路板即可移植嫁接完成。
2.根据权利要求1所述的印刷线路板移植嫁接方法，其特征在于:在步骤I)中，选用CCD测量系统对不良子板的位置偏差进行检测，在进行检测时，CCD测量系统首先读入该印刷线路板的Gerber文档资料，然后通过CCD图像传感器对不良子板进行检测，最后将检测数据与Gerber文档资料进行对比以确定该不良子板的位置是否有偏差。
3.根据权利要求1所述的印刷线路板移植嫁接方法，其特征在于:在步骤2)、3)中，所述铣床上设有CCD测量系统，在进行铣削作业时，铣床首先读入该印刷线路板的Gerber文档资料，然后由CCD测量系统选择线路板上相应的光学点或焊点作为基准点进行铣削作业。
4.根据权利要求1所述的印刷线路板移植嫁接方法，其特征在于:所述榫槽为矩形、T型或燕尾型。
5.根据权利要求1所述的印刷线路板移植嫁接方法，其特征在于:步骤4)中使用的胶水为环氧树脂胶水。
6.根据权利要求1所述的印刷线路板移植嫁接方法，其特征在于:步骤4)中胶水采用烤箱或UV设备进行固化。
【文档编号】H05K3/36GK103517575SQ201310312582
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】郭伟 申请人:昆山荣迈电子有限公司