用于將焊膏印刷在pcb上的參數(shù)優(yōu)化的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種為印制印刷電路板（190）生成優(yōu)化參數(shù)的方法。所述方法包括以下步驟：（a）使用焊膏印刷機（110）印制多個印刷電路板，其中，焊膏是以受控的方式施加到所述多個印刷電路板（190）中的每一個上，（b）使用焊膏檢查機（120）檢查施加到所述多個印刷電路板（190）上的所得焊膏，（c）分析從檢查施加到所述多個印刷電路板（190）上的所述焊膏所得到的檢查數(shù)據(jù)，以及（d）基于所述分析的檢查數(shù)據(jù)，生成用于印制另外的印刷電路板（190）的印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定。此外，還描述了一種控制裝置（130）、一種系統(tǒng)（100）和一種計算機程序，它們都被配置為用于控制和/或?qū)嵤┯糜谏捎∷㈦娐钒宓膬?yōu)化參數(shù)的方法。
【專利說明】用于將焊膏印刷在PCB上的參數(shù)優(yōu)化

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使用將合適數(shù)量的焊膏施加在印刷電路板內(nèi)預(yù)定位置處的方法制造 印刷電路板的領(lǐng)域。這些位置為用來將電子元件的端子連接至提供于各個印刷電路板上的 電路圖案上的連接盤。具體地，本發(fā)明涉及一種用于優(yōu)化印刷電路板的印刷流程的方法。另 夕卜，本發(fā)明涉及一種控制設(shè)備、一種系統(tǒng)和一種計算機程序，它們?nèi)勘慌渲脕砜刂坪?或 裝載該用于優(yōu)化印刷電路板的印刷流程的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電子組件的自動化生產(chǎn)通常隨著印刷電路板（PCB)印刷流程開始，其中合適數(shù)量 的焊膏被施加在PCB內(nèi)的預(yù)定位置。這些位置表示為用于電子元件的端子的連接盤，它們 通過放置工序如由自動放置機器所完成的所謂的拾取放置工序的方式被安裝在PCB上。以 后，電子元件通過可以在如回流爐（reflow oven)內(nèi)完成的焊接流程的方式得以固定。
[0003] 為了生產(chǎn)高質(zhì)量的電子組件和為了避免在電子元件和PCB之間形成有缺陷的電 氣觸點，印刷流程必須很認(rèn)真地被完成。這意味著：必須保證每個連接盤接收合適數(shù)量的焊 膏，其中在連接盤區(qū)域的上方焊膏同樣也以合適的方式分布。
[0004] PCB印刷流程的質(zhì)量強烈依賴于印刷參數(shù)和擦拭（wiping)參數(shù)的設(shè)定。
[0005] 在這個方面的印刷是焊膏通過所謂模板（stencil)內(nèi)形成的開孔被施加在PCB上 的流程。藉此，刮刀（squeegee blade)在位于PCB頂部設(shè)置的模板上方以這種方式移動， 以致于黏性的焊膏被傳送進入模板的開孔中。其后，PCB從模板處移離，而焊膏基于焊膏和 PCB之間的黏著力仍然黏著于PCB處。印刷參數(shù)是例如刮刀的速度、刮刀在模板上方移動的 長度或行程（stroke)、刮刀從模板處移離的速度等等。
[0006] 在這方面的擦拭是模板的下表面在PCB從模板處移離之后被清潔的流程。藉此， 仍然黏著于模板的下表面的焊膏殘余物被移除。該擦拭通過不脫毛紙（lint free paper), 此后稱其為"紙"沿著模板的下表面移動的方式而得以完成。擦拭參數(shù)是例如紙沿著模板的 下表面移動的速度、清潔模板的下表面的擦拭流程如行程次數(shù)、添加至紙的可能的溶劑量， 等等。
[0007] 即使對于經(jīng)驗豐富的用戶，人工優(yōu)化特定PCB的印刷和清潔參數(shù)是非?；趧趧?密集的。藉此，依據(jù)具體情況處理的原則，有必要建立和評估合適的打印實驗。
[0008] 有需求來自動地建立打印參數(shù)和擦拭參數(shù)，以致于以此的方式實現(xiàn)高質(zhì)量的PCB 打印流程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 這種需求可以由根據(jù)獨立權(quán)利要求所述的事項實現(xiàn)。本發(fā)明有益的實施例通過從 屬權(quán)利要求而得以描述。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種為印制印刷電路板生成優(yōu)化參數(shù)的方法。 所提供的方法包括下列步驟：（a)使用焊膏印刷機印制多個印刷電路板，其中焊膏是以受 控的方式施加到多個印刷電路板中的每一個上，其中印刷參數(shù)的不同設(shè)定單獨地與每個印 刷電路板相關(guān)聯(lián)，（b)使用焊膏檢查（SPI)機檢查施加到多個印刷電路板上的所得焊膏，（c) 分析來自檢查施加到多個印刷電路板上的焊膏所得到的檢查數(shù)據(jù)，以及（d)基于分析的檢 查數(shù)據(jù)生成用于印制另外的印刷電路板的印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定。
[0011] 所描述的方法是基于這樣的構(gòu)思，即通過自動分析從多個生產(chǎn)的印刷電路板所得 到的檢查數(shù)據(jù)，其中每一個印刷電路板（PCB)已經(jīng)被生產(chǎn)為具有不同的印刷參數(shù)，用于生產(chǎn) 另外的具有相同的設(shè)計或布局的PCB的印刷參數(shù)可以被自動優(yōu)化。由此，可以在帶有合適 軟件的控制裝置中進行檢查數(shù)據(jù)的分析和印刷參數(shù)的（參數(shù)設(shè)定）的優(yōu)化，該控制裝置同時 連接到焊膏印刷機和焊膏檢查機上，焊膏印刷機執(zhí)行多個印刷電路板的印刷，焊膏檢查機 檢查已被施加到多個印刷電路板上的焊膏。
[0012] 描述性地講，所述為印制印刷電路板生成優(yōu)化參數(shù)的方法自動逐步地通過一組印 刷實驗實現(xiàn)，其中對于每個實驗而言，向多個印刷電路板中之一施加焊膏。因此，當(dāng)印刷實 驗自動運行時，可以即時地自動創(chuàng)建或更改在焊膏印刷機中的印刷實驗的設(shè)置。由于自動 執(zhí)行，與按照現(xiàn)有技術(shù)的必須由用戶手動觸發(fā)的相應(yīng)的印刷實驗相比，可以更快地完成多 個印刷實驗。
[0013] 本發(fā)明所描述的方法可使用設(shè)置在一側(cè)的印刷機器和檢查PCB的機器與控制裝 置之間的自動通信，所述控制裝置進行：（a)檢查數(shù)據(jù)的分析，以及（b)印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè) 定的生成。從而，（a)焊膏印刷機及（b)焊膏檢查機之間的雙向通信確保用于執(zhí)行所述方法 的所有必要數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)秸_的機器上。具體地，焊膏印刷機將通知焊膏檢查機多個PCB 中的哪一個傳輸?shù)搅撕父鄼z查機進行檢查。另外，焊膏檢查機向控制裝置提供由控制裝置 進行分析和/或進行評估的檢查結(jié)果。然后來自這種分析的印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定被傳輸?shù)?焊膏印刷機，焊膏印刷機將使用這些優(yōu)化的參數(shù)印制另外的PCB。
[0014] 換句話說，通過提供焊膏印刷機和SPI機之間的適當(dāng)?shù)碾p向通信(如果通過控制 裝置可適用的話)，可以保證表征每個機器的狀態(tài)的數(shù)據(jù)可以正確地、更加詳細(xì)地被傳達(dá)。 這允許進行檢查數(shù)據(jù)分析的自動化。
[0015] 使用焊膏印刷機、焊膏檢查機、以及控制裝置之間的這種自動化的通信可以允許 生產(chǎn)電子組件的生產(chǎn)線的整個印刷流程被優(yōu)化。當(dāng)生產(chǎn)新的電子組件產(chǎn)品或應(yīng)用戶的通過 優(yōu)化PCB印刷流程改進生產(chǎn)線的性能的請求時，用戶（例如，生產(chǎn)線的操作者)能夠優(yōu)化整個 生產(chǎn)流程并盡量減少工程投入。
[0016] 要提及的是，如果旨在現(xiàn)有的工藝窗口內(nèi)改善或優(yōu)化印刷參數(shù)，使用本發(fā)明所描 述的方法無需中斷電子組件的生產(chǎn)過程。這意味著，在電子組件的生產(chǎn)中，可以持續(xù)優(yōu)化印 刷流程。當(dāng)然，當(dāng)分別引進應(yīng)該由生產(chǎn)線生產(chǎn)的新的電子組件產(chǎn)品時，本發(fā)明所述的方法可 以被快速和容易的實施。
[0017] 在PCB的SPI失敗的情況下或印刷結(jié)果不能接受的情況下，可以以已知的方式從 電子組件生產(chǎn)線移除各PCB。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括下列步驟：（a)將印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè) 定轉(zhuǎn)發(fā)至焊膏印刷機，（b)使用焊膏印刷機印制至少一個另外的PCB，（c)使用焊膏檢查機 檢查施加到至少一個另外的PCB上的所得到的焊膏，（d)分析來自檢查施加到至少一個另 外的PCB上的焊膏所得到的檢查數(shù)據(jù)，以及（e)如果所分析的檢查數(shù)據(jù)滿足預(yù)定的印刷質(zhì) 量準(zhǔn)則，其后開始或繼續(xù)生產(chǎn)流程，其中，焊膏印刷機使用印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定將焊膏施加 至IJPCB上。
[0019] 描述性地講，按照上述方法，焊膏檢查的結(jié)果被饋送到控制裝置中，控制裝置中的 軟件包將分析這些結(jié)果，并會向焊膏印刷機提供印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定。然后控制裝置的軟 件將使用印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定控制印刷流程，以便實現(xiàn)一個被稱為印刷機確認(rèn)運行的過 程。如果該確認(rèn)運行產(chǎn)生可接受的印刷效果，則可以繼續(xù)生產(chǎn)電子組件或可以開始生產(chǎn)新 型的電子組件。
[0020] 優(yōu)選地，在已經(jīng)將優(yōu)化的印刷機參數(shù)傳遞到焊膏印刷機上的這種確認(rèn)運行期間， 將印制不僅是一個PCB而是一組若干個同一種類型的PCB。SPI機器隨后將檢查已經(jīng)施加 了相應(yīng)的焊膏的PCB的統(tǒng)計學(xué)意義上的有效數(shù)目，并且控制裝置分析該統(tǒng)計有效的PCB數(shù) 目。通過應(yīng)用統(tǒng)計評估，控制裝置就可以以可靠的方式確認(rèn)，用于確認(rèn)運行的印刷參數(shù)的設(shè) 定是否確實至少很接近用于特定設(shè)計的PCB的印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，如果所分析的檢查數(shù)據(jù)不符合預(yù)定的印刷質(zhì)量標(biāo) 準(zhǔn)，該方法還包括：（a)使用焊膏印刷機印制額外的多個PCB，其中焊膏是以受控的方式施 加到該額外多個PCB中的每一個上，其中印刷參數(shù)的不同設(shè)定單獨地與每個額外的PCB相 關(guān)聯(lián)，（b)使用焊膏檢查機檢查施加到額外的多個PCB上的所得焊膏，（c)分析來自檢查施 加到額外多個PCB上的焊膏所得到的額外的檢查數(shù)據(jù)，以及（d)基于分析額外的檢查數(shù)據(jù) 進一步生成用于印制另外的PCB的另一印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定。
[0022] 描述性的講，如果已經(jīng)通過一(第一）組印刷實驗優(yōu)化了印刷參數(shù)的設(shè)定，所得到 的印刷流程并沒有按照此方式被優(yōu)化，則需要再次進行針對額外的多個PCB的上述優(yōu)化過 程。當(dāng)然，在分別生成印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定的步驟中，可以經(jīng)常重復(fù)相應(yīng)的優(yōu)化過程，直到 已經(jīng)獲得了印刷流程所需的足夠質(zhì)量品質(zhì)。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，所述方法還包括：（a)將多個PCB中的每一個單獨的印 刷電路板與印刷參數(shù)的相應(yīng)設(shè)定相關(guān)聯(lián)，以及（b)為所分析的檢查數(shù)據(jù)分配每個單獨的印 刷電路板，該數(shù)據(jù)已經(jīng)從檢查這種單獨的PCB獲得。由此，可以確保在每個單獨的PCB與以 下之間有優(yōu)選明確的分配：（i)當(dāng)印制PCB時已經(jīng)應(yīng)用的印刷參數(shù)的相應(yīng)設(shè)定以及（ii)當(dāng) 分析所獲得的檢查數(shù)據(jù)時已經(jīng)為特定的PCB所獲得的相應(yīng)的分析的檢查數(shù)據(jù)。以這種方 式，分析檢查數(shù)據(jù)的結(jié)果以明確的方式分配給當(dāng)印制相應(yīng)PCB時已經(jīng)應(yīng)用的印刷參數(shù)的設(shè) 定。
[0024] 在這方面提到，為了保證下列兩項之間的防故障分配：（i)分析檢查數(shù)據(jù)的結(jié)果 以及（ii )印刷參數(shù)的相應(yīng)設(shè)定，每個PCB可設(shè)有唯一的識別標(biāo)記。這個識別標(biāo)記可以是條 形碼、二維矩陣碼和/或射頻識別標(biāo)簽。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，對于從檢查PCB中所獲得的檢查數(shù)據(jù)進行分析包括對 于已經(jīng)通過檢查多個印刷電路板所獲得的檢查數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)計評估。
[0026] 使用統(tǒng)計評估可提供檢查數(shù)據(jù)的分析將是非?？煽康膬?yōu)點。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，所執(zhí)行的統(tǒng)計評估是基于田口分析（Taguchi analysis)。
[0028] 使用已知的田口分析方式來執(zhí)行檢查數(shù)據(jù)的統(tǒng)計評估可以提供如下優(yōu)點(特別是 相對于其他統(tǒng)計評估而言）：不僅在當(dāng)一個印刷參數(shù)的值變化時，而且在當(dāng)兩個印刷參數(shù)的 值同時在兩個連續(xù)的PCB印刷流程之間變化時，可以獲得可靠的統(tǒng)計結(jié)果。特別是，當(dāng)綜合 選擇多個印刷參數(shù)的值將為好的或壞的印刷結(jié)果負(fù)責(zé)時，田口分析允許通過減少印刷程序 的數(shù)量獲得印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定。因此，可以非常迅速地獲得印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定（的值)。 這減少了執(zhí)行用于優(yōu)化印刷流程的所述方法所需要的時間量。因此，為了提高整個生產(chǎn)線 的性能，可以不時地進行所描述的方法，而不顯著增加整個電子組件生產(chǎn)線的停工時間。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，所述方法還包括為多個PCB中的每個PCB選擇分區(qū)的 步驟。由此，檢查數(shù)據(jù)的分析純粹是針對從每個PCB的選定分區(qū)所得到的檢查數(shù)據(jù)的分析。 這將帶來實施所述的方法特別是檢查數(shù)據(jù)的分析能夠被非?？斓貓?zhí)行這一優(yōu)點，因為分析 不是針對相應(yīng)PCB的整個表面積而執(zhí)行的，而是針對僅代表相應(yīng)印刷電路板的整個表面積 的一部分被選定的分區(qū)而執(zhí)行的。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，每個所選分區(qū)定義了各PCB的總表面積的印刷區(qū) 域，就印刷流程的質(zhì)量而言，該印刷區(qū)域與具有各PCB的總表面積的其他印刷區(qū)域相比，對 印刷參數(shù)的設(shè)定的變化更敏感。
[0031] 具體而言，在所選擇的分區(qū)內(nèi)，印刷流程不夠穩(wěn)健的抵抗至少一個印刷參數(shù)的值 的變化。根據(jù)PCB的設(shè)計，即使是經(jīng)驗較少的用戶也將能夠預(yù)定所選的分區(qū)，該選定的分區(qū) 定義了印刷流程的質(zhì)量比在其他印刷區(qū)域更挑剔的印刷區(qū)域。
[0032] 所選擇的分區(qū)可以由當(dāng)非最佳印刷參數(shù)用于印刷流程中時可以預(yù)期的印刷缺陷 的數(shù)量或密度來限定。特別是，在所選擇的分區(qū)內(nèi)，預(yù)期的印刷缺陷的數(shù)量或密度可能比預(yù) 先限定的閾值大。就此而言，例如如果所施加的焊膏的量或體積不能充分地對應(yīng)于被認(rèn)為 適合于特定的連接焊盤的焊膏的預(yù)定量或體積，則可能產(chǎn)生印刷缺陷。
[0033] 所選擇的分區(qū)還可以由模版內(nèi)的孔的面積比來定義。模版內(nèi)的孔的面積比是由下 列兩項之間的比率通過已知的方式定義的：（a)孔的開口面積和（b)模版的內(nèi)壁的表面，模 版的內(nèi)壁的表面限定了孔。在這方面，提及的是，在印刷流程中，直接位于印刷電路板上的 模版內(nèi)的孔首先被用于容納一定量或體積的焊膏。此時，在孔已填充有焊膏后，從模版移除 PCB，焊膏應(yīng)該附著于PCB的各連接焊盤。至少焊膏應(yīng)該比附著在模版上更好地附著在PCB 上。在這方面，很明顯，與通過大模版孔和尤其是通過具有大的面積比的模版孔轉(zhuǎn)移焊膏相 t匕，通過小模版孔和尤其是通過具有小的面積比的模版孔轉(zhuǎn)移焊膏更容易出錯。
[0034] 應(yīng)當(dāng)指出，以上給出的用于選擇適當(dāng)?shù)姆謪^(qū)的條件僅為示例性的。熟練的用戶知 道并能夠使用其他條件選擇分區(qū)，該選定的分區(qū)中焊膏轉(zhuǎn)移的質(zhì)量對于印刷參數(shù)的設(shè)定的 變化特別敏感。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，其上被施加焊膏的每個PCB是分別與用于在印制PCB 之前清潔模版的擦拭參數(shù)的不同設(shè)定相關(guān)聯(lián)的，印制PCB是通過在模版中形成的孔轉(zhuǎn)移焊 膏而進行的。根據(jù)該另一實施例的方法還包括：基于分析的檢查數(shù)據(jù)，生成用于在印制另外 的PCB之前清潔模版的優(yōu)化擦拭參數(shù)的設(shè)定的步驟。此方案提供的優(yōu)點是，不僅印刷過程 本身而且還有通過擦拭方法清潔模版的下側(cè)(該下側(cè)朝向待印制的PCB)的過程均可以通過 本文中描述的方法進行優(yōu)化。在這方面提及的是，在本文檔中所使用的語言中，印刷流程僅 包括通過模版中形成的孔轉(zhuǎn)移焊膏，而不包括通過以已知的方式使用紙擦拭模版的下側(cè)的 清潔過程。
[0036] 擦拭參數(shù)的所述設(shè)定可包括例如擦拭速度，擦拭速度是模版和用于清潔模版的下 側(cè)的紙之間的相對速度。另一個擦拭參數(shù)可以是例如所進行的用于清潔模版的下側(cè)的擦拭 行程的數(shù)目。在這方面，當(dāng)紙沿著模版的下側(cè)在一個方向中僅移動一次時，擦拭行程的數(shù)量 可能是一個。相應(yīng)地，如果紙來回移動以清潔模版的下側(cè)，則擦行程的數(shù)量可能是兩個。在 紙已經(jīng)吸收溶劑的情況下(溶劑以已知的方式提高了紙的清潔能力），另一個擦拭參數(shù)可以 是例如紙的濕潤度。另一個擦拭參數(shù)可以是擦拭壓力，擦拭壓力是在擦拭行程中用于將紙 壓在模版下側(cè)的壓力。要提及的是，所描述的擦拭參數(shù)的實施例不是唯一的。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員將會知道可以使用所描述的方法優(yōu)化的擦拭參數(shù)的其他例子。
[0037] 至于擦拭效果優(yōu)化試驗，其效果可以從為PCB的特定區(qū)域檢查的SPI中取結(jié)果而 獲得測量，同時SPP也可以被指示來使用基準(zhǔn)照相機來檢查模版的某些區(qū)域，該模版的孔 中的有焊膏和模版底部有焊膏和焊劑。在這種情況下，在每個特定的實驗使用某些參數(shù)運 行后，SPP將簡單地使用基準(zhǔn)照相機拍攝圖片。優(yōu)化軟件和控制裝置將執(zhí)行必要的視覺分 析來將圖像轉(zhuǎn)換為明確的測量值，其與SPI結(jié)果隔離或/結(jié)合使用，用來衡量清潔效果。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，生成用于在印制另外的印刷電路板前清潔模版的擦 拭參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定還基于這樣的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)已用與焊膏印刷機相關(guān)聯(lián)的照相機所獲得， 并且已經(jīng)由與焊膏印刷機相關(guān)聯(lián)的處理單元進行了分析。
[0039] 與焊膏印刷機相關(guān)聯(lián)的所述照相機可能特別是所謂的印刷機基準(zhǔn)照相機，其除了 識別的在模版和/或在印刷電路板上的基準(zhǔn)點的位置以外，還可以查看用于在焊膏印刷機 中印制多個PCB的模版孔和模版的下側(cè)。這提供了關(guān)于模版的清潔程序的更多數(shù)據(jù)，使得 可以以非常有效和可靠的方式來優(yōu)化用于在印制另外的PCB之前清潔模版的擦拭參數(shù)的 設(shè)定?？梢杂煽刂蒲b置指示與焊膏印刷機相關(guān)聯(lián)的印刷機基準(zhǔn)照相機和/或處理單元，該 控制裝置同時與焊膏印刷機及焊膏檢查機連接，以便控制可以用于優(yōu)化印刷電路板的印刷 流程的上述指定的方法。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種為印制PCB生成優(yōu)化參數(shù)的控制裝置。所提 供的控制裝置包括：（a)輸入接口，用于接收使用焊膏檢查機檢查多個PCB所獲得的檢查數(shù) 據(jù)，其中多個PCB已由焊膏印刷機印制，其中多個PCB中的每一個單獨地與用于印制印刷電 路板的印刷參數(shù)的不同設(shè)定相關(guān)聯(lián)，（b)處理單元，用于分析所接收到的檢查數(shù)據(jù)，并用于 基于所分析的接收到的檢查數(shù)據(jù)生成用于印制另外的PCB的印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定，和（c) 輸出接口，為印制至少一個另外的PCB的焊膏印刷機提供控制信號，其中控制信號代表印 刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定。
[0041] 所描述的控制裝置是基于這樣的想法，即焊膏印刷機可以被觸發(fā)來自動地執(zhí)行多 個印刷程序，以及(如果需要的話）自動地執(zhí)行圖像捕捉子程序，其中，用于印制多個PCB中 的不同PCB的印刷參數(shù)是多種多樣的。當(dāng)已經(jīng)從焊膏檢查機接收到檢查數(shù)據(jù)后，焊膏檢查 機已經(jīng)檢查了多個PCB，所述的控制裝置的處理單元被配置來分析從焊膏檢查機接收到的 檢查數(shù)據(jù)。另外，所述的控制裝置被配置來基于所分析的檢查數(shù)據(jù)生成印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè) 定。隨后所述的控制裝置的輸出接口可以將印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定傳遞至焊膏印刷機，從而 將使用印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定印制另外的PCB。
[0042] 如上面已經(jīng)提到的，在印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定用于印制更大數(shù)量的PCB之前，該更 大數(shù)量的PCB應(yīng)該用于電子組件生產(chǎn)線正在生產(chǎn)的電子組件，一個被稱為確認(rèn)運行的過程 可以被實施。在這樣的確認(rèn)運行中，對正在使用印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定印制至少一個PCB進 行再次檢查，以確保印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定將確實產(chǎn)生至少用于待生產(chǎn)的電子組件的高品質(zhì) 的 PCB。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種生成優(yōu)化的參數(shù)和進行印刷電路板的印刷的 系統(tǒng)。所提供的系統(tǒng)包括：（a)焊膏印刷機，（b)焊膏檢查機，以及（c)如上所述的控制裝 置?？刂蒲b置同時連接到焊膏印刷機以及焊膏檢查機上，以便允許控制裝置來控制焊膏印 刷機的操作以及接收從焊膏檢查機獲得的檢查數(shù)據(jù)。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了用于生成印刷電路板的優(yōu)化參數(shù)的計算機程 序。計算機程序在由數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時可操作以控制和/或執(zhí)行上述用于生成優(yōu)化參數(shù)的 方法。
[0045] 如本文所用，引用計算機程序意在等同于引用程序單元和/或包含用于控制計算 機系統(tǒng)以協(xié)調(diào)上面描述的方法的性能的指令的計算機可讀介質(zhì)。
[0046] 計算機程序可以以任何適當(dāng)?shù)木幊陶Z言(諸如，例如JAVA，C++)被實現(xiàn)為計算機可 讀指令代碼，并可以被存儲在計算機可讀介質(zhì)(可移動磁盤、易失性或非易失性存儲器、嵌 入式存儲器/處理器等）上。指令代碼可操作用于對計算機或任何其它可編程設(shè)備進行編 程以便執(zhí)行預(yù)期的功能。計算機程序可從網(wǎng)絡(luò)(如萬維網(wǎng)）下載獲得。
[0047] 本發(fā)明可以借助于計算機程序分別軟件的手段來實現(xiàn)。然而，本發(fā)明也可借助于 一個或多個特定的電子電路分別硬件的手段實現(xiàn)。此外，本發(fā)明還可以實現(xiàn)為混合的形式， 即軟件模塊和硬件模塊的組合。
[0048] 應(yīng)當(dāng)注意的是，已經(jīng)參照不同的主題描述了本發(fā)明的實施例。特別是，已經(jīng)參照方 法類型的權(quán)利要求描述了一些實施例，而已參照設(shè)備類型權(quán)利要求描述了其他的實施例。 然而，除了屬于一種類型的主題的特征的任意組合之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會從以上和下 面的描述中概括出在有關(guān)不同的主題的特征之間，特別是設(shè)備權(quán)利要求的特征和方法權(quán)利 要求的特征之間的任意組合認(rèn)為是要被本文件所公開的，除非另有說明。
[0049] 根據(jù)下文中將要描述的實施例的示例，本發(fā)明的上述方面和另外方面是顯而易見 的，并且將參考實施例的示例進行解釋。在下文中將參考實施例的示例更加詳細(xì)地描述本 發(fā)明，但是本發(fā)明不局限于此。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0050] 圖1所示為用于優(yōu)化和用于完成PCB的印刷流程的系統(tǒng)。
[0051] 圖2所示為表明用于PCB印刷的印刷參數(shù)值的優(yōu)化處理的流程示意圖。
[0052] 圖3所示為表明用于清潔使用在印刷PCB的模板的印刷參數(shù)值的優(yōu)化處理的流程 示意圖。
[0053] 附圖標(biāo)記列表： 100用于優(yōu)化和用于執(zhí)行印刷電路板的印刷流程的系統(tǒng) 110焊膏印刷機 120焊膏檢查機 130控制裝置 132輸入接口 134處理單元 136輸出接口 190印刷電路板 200示出了印刷和檢查印刷電路板的過程的流程圖 250-270流程步驟 300示出了擦拭正在用于焊膏印刷流程的模版的下側(cè)的過程的流程圖 350-372流程步驟。

【具體實施方式】
[0054] 圖1顯示了用于生成優(yōu)化的印刷參數(shù)和用于執(zhí)行印刷電路板（PCB) 190的印刷的 系統(tǒng)100。該系統(tǒng)100包括焊膏印刷（SPP)機110、焊膏檢查（SPI)機120和控制裝置130。 如從圖1中可以看出，控制裝置130同時連接到SPP機110和到SPI機120上。在下面，將 描述如何根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例可以執(zhí)行用于優(yōu)化PCB的印刷流程方法。
[0055] 在開始，由控制裝置130來準(zhǔn)備一組印刷實驗。從而，每個印刷實驗單獨地與用于 印制多個PCB中的一個PCB 190的印刷參數(shù)的不同設(shè)定相關(guān)聯(lián)。表示多個印刷參數(shù)設(shè)定的 相應(yīng)數(shù)據(jù)從控制裝置130通過控制裝置130的輸出接口 136轉(zhuǎn)發(fā)到SPP機110上。由此， 被包括在多個印刷參數(shù)設(shè)定中的設(shè)定數(shù)目對應(yīng)于所準(zhǔn)備的印刷實驗的數(shù)目。
[0056] 在收到這些數(shù)據(jù)后，SPP機110自動依次執(zhí)行包括在該組印刷實驗中的所有的印 刷實驗。在印制PCB 190后，PCB 190通過非描繪輸送器傳輸?shù)絊PI機120。在SPI機120 中，對質(zhì)量(例如已經(jīng)被施加到PCB190的連接焊盤上的焊膏的體積和空間分布）進行測量。 對應(yīng)的過程被稱為SPI。對應(yīng)的數(shù)據(jù)被稱為檢查數(shù)據(jù)。在已經(jīng)執(zhí)行了 SPI后，從檢查每個 PCB 190中獲得的檢查數(shù)據(jù)通過控制裝置130的輸出接口 136傳送到控制裝置130上。
[0057] 在控制裝置130的處理單元134內(nèi)，分析從檢查施加到多個PCB 190上的焊膏所 獲得的該組檢查數(shù)據(jù)，以這樣的方式使得為了印制另外的PCB，生成了印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè) 定。該印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定被傳送到SPP機110上，在SPP機中使用印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定 來印制另外的PCB。
[0058] 要指出的是，當(dāng)執(zhí)行該用于生成用于印制PCB的優(yōu)化的印刷參數(shù)的方法時，必須 特別小心，以便在以下各項之間保持正確的分配：（a)印刷參數(shù)的每個設(shè)定，（b)已經(jīng)使用 印刷參數(shù)的設(shè)定印刷或生產(chǎn)的相應(yīng)的PCB，以及（c)已經(jīng)由SPI機120在檢查施加到對應(yīng) 的PCB上的焊膏時所獲得的相應(yīng)的檢查數(shù)據(jù)。由此，如果每個PCB 190設(shè)置有唯一的識別 標(biāo)記，則可能是有幫助的。該識別標(biāo)記可以是例如條形碼、二維矩陣碼和/或無線射頻識別 (RFID)標(biāo)簽。該獨特的識別標(biāo)記可以被SPP機110和SPI機120兩者識別。
[0059] 圖2示出了流程圖200,流程圖200示出了優(yōu)化用于印制PCB的印刷參數(shù)的值的過 程。在第一步驟250中，校驗了印刷的水平面。在這方面，印刷水平面是對SPP機內(nèi)的模版 的下側(cè)的高度。如可以從圖2中看出的，步驟250包括在SPP機中正在執(zhí)行的所謂的水平 校驗。
[0060] 在下一步驟252中，控制裝置接收來自SPP機的模版ID。如圖2中所示，除了 SPP 機的模版ID校準(zhǔn)數(shù)據(jù)外，焊膏品牌和類型（即焊膏產(chǎn)品的名稱和焊膏產(chǎn)品的類型)、刮刀的 詳細(xì)信息(例如，正用于將焊膏按壓到模版的孔內(nèi)的刀片的類型和/或角度)、工具類型（即 在印刷流程期間支撐PCB的支承機構(gòu)的結(jié)構(gòu)）以及由控制裝置接收的所使用模版的厚度信 息。
[0061] 在下一步驟254中，控制裝置從SPI機中接收SPI機的ID、關(guān)于檢查程序和檢查條 件的信息(檢查參數(shù)的閾值，其用于確定是否將焊膏轉(zhuǎn)移到認(rèn)定為有缺陷的還是正確的PCB 上)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和至少一個復(fù)雜性值(例如，正在用于將焊膏轉(zhuǎn)移到PCB的連接焊盤上的孔的 面積比)。
[0062] 在下一步驟256中，控制裝置接收來自用戶或來自操作者的印刷參數(shù)的一些輸入 值。這些值可以從例如已被視為是具有足夠質(zhì)量的印刷流程的先前印刷流程中取得。根據(jù) 這里所描述的實施例，輸入值是刮板速度（即刀片沿模版上表面移動的速度)、釋放速度（即 在模版的所有相關(guān)孔填充有焊膏后，PCB沿著平行于模版的下表面的法線向量的方向被移 除的速度)、刮刀的壓力（即刮刀施加到模版上時的壓力）、以及行程長度（即沿模版的上表 面移動的刀片的行程的長度)。
[0063] 在下一步驟258中，焊膏混煉，以便確保在實驗啟動過程中的所有時間都以相同 工作條件下的焊膏運行。
[0064] 在下一步驟260中，執(zhí)行了下模版擦拭的恢復(fù)。這意味著，先前印刷流程中剩余的 在模版下側(cè)的焊膏從模版(的下側(cè)）被移除。
[0065] 在下一步驟262中，執(zhí)行了雙偏移調(diào)整印刷（dual offset adjustment prints)。 這是在準(zhǔn)備連續(xù)印刷測試分別連續(xù)組印刷實驗時完成的。通過雙偏移調(diào)整印刷，可以保證 在連續(xù)的印刷測試中，在模版和待提供有焊膏的PCB之間調(diào)整了正確的空間對準(zhǔn)。這個步 驟是為了確保在實驗運行之前已經(jīng)正確地設(shè)置這些參數(shù)。
[0066] 在下一步驟264中，由SPP機執(zhí)行預(yù)定組的印刷實驗，其中，每個印刷實驗分別與 印刷參數(shù)的不同設(shè)定相關(guān)聯(lián)。由此，焊膏以受控的方式施加到一組PCB中的每一個上。此 夕卜，在該步驟264中，也由SPI機執(zhí)行從執(zhí)行多個印刷實驗中產(chǎn)生的多個印刷電路板的檢 查。
[0067] 在下一步驟266中，執(zhí)行了對檢查數(shù)據(jù)的分析，該檢查數(shù)據(jù)已經(jīng)通過由SPI機所進 行的檢查而得到。由此，基于所分析的檢查數(shù)據(jù)，確定了用于印制PCB的印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè) 定。
[0068] 在下一步驟268中，執(zhí)行了確認(rèn)運行。在此確認(rèn)運行中，確定了是否使用印刷參數(shù) 的優(yōu)化設(shè)定真的高品質(zhì)的焊膏轉(zhuǎn)移至PCB上的過程。
[0069] 在確認(rèn)運行是成功的情況下，在下一步驟270中，由控制裝置使用印刷參數(shù)的優(yōu) 化設(shè)定對SPP機進行更新?，F(xiàn)在，SPP機已對另外的PCB的高品質(zhì)印刷做好了準(zhǔn)備。
[0070] 圖3示出了流程圖300,流程圖300示出了優(yōu)化用于清潔正在用于印制PCB的模板 的擦拭參數(shù)的值的過程。該過程開始于步驟350。
[0071] 下一個步驟352與以上參照圖2闡述的步驟252是一樣的。為了簡明起見，將不 再次解釋步驟352。相反，參考了上面給出的描述。
[0072] 下一個步驟354與以上參照圖2闡述的步驟254是一樣的。為了簡明起見，也將 不再次解釋步驟354。再次，參考了上面給出的描述。
[0073] 在下一步驟356中，控制裝置接收來自用戶或來自操作者的擦拭參數(shù)的一些輸入 值。這些值可以從例如已被視為是具有足夠質(zhì)量的擦拭過程的先前擦拭過程中取得。根 據(jù)這里描述的實施例，擦拭參數(shù)的輸入值是擦拭的濕度（即，已被用于擦拭模版的下側(cè)的紙 吸收的溶劑的量)、正與擦拭行程相關(guān)聯(lián)的真空吸試、干擦的使用（即，紙不要有溶劑加入紙 中，而是在紙的原來的干燥狀態(tài)下使用紙)、擦拭速度（即，擦拭紙相對于模版移動的速度)、 以及擦拭序列（即，擦拭紙執(zhí)行用于清潔模版的下側(cè)的行程的數(shù)目）。
[0074] 接下來的步驟358、360和362分別與以上參照圖2已經(jīng)闡述的步驟258、260和 262是一樣的。為簡明起見，也將不再次解釋步驟358、360和362。再次，參考了上面給出 的描述。
[0075] 在下一步驟363中，在SPP機執(zhí)行水平核查。由此，檢查模版的下側(cè)的高度水平是 否對應(yīng)于PCB的上側(cè)的高度水平。
[0076] 在下一步驟364中，由SPP機執(zhí)行了預(yù)定組的印刷實驗，其中，每個印刷實驗分別 與擦拭參數(shù)的不同設(shè)定相關(guān)聯(lián)，該擦拭參數(shù)的不同設(shè)定在執(zhí)行各印刷流程之前被應(yīng)用以清 潔模版的下側(cè)，其中，以受控的方式將焊膏施加到一組PCB中的每一個上。此外，在該步驟 364中，也由SPI機器執(zhí)行從執(zhí)行的印刷實驗中產(chǎn)生的多個PCB的檢查。
[0077] 在下一步驟368中，執(zhí)行了檢查數(shù)據(jù)的分析，已經(jīng)通過已經(jīng)由SPI機進行的檢查過 程獲得該檢查數(shù)據(jù)。從而，基于所分析的檢查數(shù)據(jù)，確定了用于清潔隨后用于印制PCB的模 版的下側(cè)的擦拭參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定。
[0078] 接下來的步驟368是與以上參照圖2已經(jīng)闡述的步驟268 -樣的。為簡明起見， 將不再次解釋該步驟368。再次，參考了上面給出的描述。
[0079] 在確認(rèn)運行是成功的情況下，在下一步驟370中，SPP機將由控制裝置使用印刷參 數(shù)的優(yōu)化設(shè)定進行更新?，F(xiàn)在，SPP機已對另外的PCB的高品質(zhì)印刷做好了準(zhǔn)備。
[0080] 在本文檔中描述的用于優(yōu)化印刷電路板的方法可特別提供以下優(yōu)點。
[0081] 為了能夠節(jié)省時間和資源的用戶或操作者的利益，同時使用SPP和SPI機和收集 的檢查數(shù)據(jù)，可以用很少的努力生成用于優(yōu)化程序的印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定和/或擦拭參數(shù) 的優(yōu)化設(shè)定。
[0082] 可以確?？梢酝ㄟ^按鈕的推動傳送優(yōu)化的程序，其中，結(jié)果自動傳遞給用戶，而無 需執(zhí)行離線分析。所有的工作都是在機器和在控制裝置中執(zhí)行的，控制裝置被編程為適當(dāng) 的軟件。
[0083] 也可通過運行預(yù)定數(shù)目的PCB來實現(xiàn)的檢查參數(shù)的優(yōu)化。使用SPI機的統(tǒng)計分析 也將允許由優(yōu)化的印刷、擦拭和/或檢查過程所確定的控制限制的應(yīng)用。
[0084] 應(yīng)當(dāng)指出的是，術(shù)語"包括"不排除其他元件或步驟，并且使用冠詞"a"或"an"不 排除復(fù)數(shù)。此外，可以組合與不同的實施例相關(guān)聯(lián)地描述的元件。還應(yīng)當(dāng)注意的是，權(quán)利要 求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種為印制印刷電路板（190)生成優(yōu)化參數(shù)的方法，所述方法包括以下步驟： 使用焊膏印刷機（110)印制多個印刷電路板（190)，其中，焊膏是以受控的方式施加到 所述多個印刷電路板（190)中的每一個上，其中印刷參數(shù)的不同設(shè)定單獨地與每個印刷電 路板（190)相關(guān)聯(lián)， 使用焊膏檢查機（120)檢查施加到所述多個印刷電路板（190)上的所得焊膏， 分析從檢查施加到所述多個印刷電路板（190)上的所述焊膏所得到的檢查數(shù)據(jù)，以及 基于所述分析的檢查數(shù)據(jù)，生成用于印制另外的印刷電路板（190)的印刷參數(shù)的優(yōu)化 設(shè)定。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟： 將所述印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定轉(zhuǎn)發(fā)至所述焊膏印刷機（110)， 使用所述焊膏印刷機（110)印制至少一個另外的印刷電路板（190)， 使用所述焊膏檢查機（120)檢查施加到至少一個另外的印刷電路板（190)上的所得到 的焊膏， 分析從檢查施加到所述至少一個另外的印刷電路板（190)上的焊膏所得到的檢查數(shù) 據(jù)，以及 如果所分析的檢查數(shù)據(jù)滿足預(yù)定的印刷質(zhì)量準(zhǔn)則，其后開始或繼續(xù)生產(chǎn)流程，該生產(chǎn) 流程中，所述焊膏印刷機使用所述印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定將焊膏施加到印刷電路板（190)上。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中 如果所分析的檢查數(shù)據(jù)不符合所述預(yù)定的印刷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，該方法還包括： 使用所述焊膏印刷機（110)印制額外的多個印刷電路板（190)，其中，所述焊膏是以受 控的方式施加到多個印刷電路板（190)中的每一個上，其中印刷參數(shù)的不同設(shè)定單獨地與 每個額外的印刷電路板（190)相關(guān)聯(lián)， 使用所述焊膏檢查機（120)檢查施加到額外的多個印刷電路板（190)上的所得焊膏， 分析從檢查施加到額外的多個印刷電路板（190)上的所述焊膏所得到的額外的檢查數(shù) 據(jù)，以及 基于分析的額外的檢查數(shù)據(jù)進一步生成用于印制另外的印刷電路板（190)的另一印刷 參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括以下步驟： 將所述多個印刷電路板（190)中的每一個單獨的印刷電路板（190)與印刷參數(shù)的相應(yīng) 設(shè)定相關(guān)聯(lián)，以及 為所分析的檢查數(shù)據(jù)分配每個單獨的印刷電路板（190)，所述數(shù)據(jù)已經(jīng)從檢查這種單 獨的印刷電路板（190)獲得。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中 對于從檢查所述印刷電路板（190)中所獲得的檢查數(shù)據(jù)進行分析包括： 對已經(jīng)從檢查所述多個印刷電路板（190)所獲得的檢查數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)計評估。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中 所進行的統(tǒng)計評估是基于田口分析。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括以下步驟： 自所述多個印刷電路板（190)中的每個印刷電路板（190)選擇分區(qū)，其中， 僅僅對從每個印刷電路板（190)的選定分區(qū)所得到的檢查數(shù)據(jù)進行所述檢查數(shù)據(jù)的分 析。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中 每個所選分區(qū)限定了各自印刷電路板（190)的總表面積的一個印刷區(qū)域，所述印刷區(qū) 域與相應(yīng)的印刷電路板（190)的其他印刷區(qū)域相比，對印刷參數(shù)的設(shè)定的變化更敏感。
9. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中 其上被施加焊膏的每個印刷電路板（190)是分別與用于在印制所述印刷電路板（190) 之前通過清潔模版的擦拭參數(shù)的不同設(shè)定相關(guān)聯(lián)的，印制所述印刷電路板（190)是通過在 模版中形成的孔轉(zhuǎn)移焊膏而進行的，所述方法還包括以下步驟： 基于所述分析的檢查數(shù)據(jù)，生成用于在印制另外的印刷電路板（190)之前清潔所述模 版的優(yōu)化的擦拭參數(shù)的設(shè)定。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中 生成用于在印制另外的印刷電路板（190)前清潔所述模版的所述擦拭參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定 還基于這樣的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)已用與所述焊膏印刷機（110)相關(guān)聯(lián)的照相機所獲得，并且已 經(jīng)由與所述焊膏印刷機（110)相關(guān)聯(lián)的處理單元進行了分析。
11. 一種用于生成用于印制印刷電路板的優(yōu)化參數(shù)的控制裝置，所述控制裝置（130) 包括： 輸入接口（ 132)，用于接收從由焊膏檢查機（120)檢查多個印刷電路板（190)中所獲得 的檢查數(shù)據(jù)，其中所述多個印刷電路板（190)已由焊膏印刷機（110)印制，其中所述多個印 刷電路板（190)中的每一個單獨地與用于印制印刷電路板（190)的印刷參數(shù)的不同設(shè)定相 關(guān)聯(lián)， 處理單元（134)，用于分析所接收到的檢查數(shù)據(jù)，并用于基于所分析的接收到的檢查數(shù) 據(jù)生成用于印制另外的印刷電路板（190)的印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定，和 輸出接口（136)，用于提供控制信號到用于印制至少一個另外的印刷電路板（190)的 焊膏印刷機（110)上，其中所述控制信號代表所述印刷參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定。
12. -種用于生成優(yōu)化的參數(shù)和用于進行印刷電路板（190)的印刷的系統(tǒng)，所述系統(tǒng) (100)包括： 焊膏印刷機（110)， 焊膏檢查機（120)，以及 如權(quán)利要求11中所述的控制裝置（130)，其中，所述控制裝置（130)同時連接到所述焊 膏印刷機（110)以及所述焊膏檢查機（120)上，以便允許所述控制裝置（130)來控制所述焊 膏印刷機（110)的操作以及 接收從所述焊膏檢查機獲得的檢查數(shù)據(jù)。
13. -種用于優(yōu)化印刷電路板（190)的優(yōu)化流程的計算機程序，所述計算機程序在由 數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時可操作以控制和/或執(zhí)行權(quán)利要求1-9中任一項所述的方法。
【文檔編號】H05K3/34GK104105359SQ201410140146
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】格里爾·馬修, 格雷·羅伯特 申請人:先進裝配系統(tǒng)有限責(zé)任兩合公司