CN106211541B - 一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法 - Google Patents

Abstract

一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法，其中所述定位基准点设于一印刷电路板(PCB)上，其中所述定位基准点为镂空点，采用与所述PCB板的切割位置相同的工序制作，各所述镂空点通过一次冲孔完成，并设于所述PCB板工艺边处，作为切割参考点，得以提高激光切割精度。

Description

一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法

技术领域

本发明涉及对PCB分割制造有较高要求的电子行业，尤其涉及手机摄像PCB分割制造行业中提高电路板切割精度的定位基准点及方法，通过设计精准度较高的定位坐标来解决PCB分割中因PCB变形、涨缩等导致的定位坐标不精准从而影响裁切精度问题。

背景技术

随着电子产品逐渐向细、小、轻、微的方向发展，“外形尺寸”已成为终端产品的重要卖点之一，高品质的提出、高技术的运用给生产制造过程也同样带来了一系列新的挑战。

目前作为手机摄像模组前端制造的SMT制程工艺，对PCB分割尺寸要求相当严格，但是手机摄像PCB在板厂、SMT等前制程加工过程中由于高温、应力、操作等造成PCB变形、涨缩导致激光切割Mark定位坐标不精准从而出现裁切偏移、毛刺较多等不良问题，这主要是由于目前PCB切割是选取黄铜Mark作为基准点定位的，裁切效果非常不稳定，经常会出现毛刺、毛丝、裁坏等不良现象，后制程检验岗位需对毛刺、毛丝类不良进行修理，对于裁坏产品开报废单处理，不仅加大检验岗位工作量而且降低了产品合格率，对SMT后制程造成了很大的影响。

使用黄铜定位Mark作为基准，但是裁切的位置却是单片的边缘外形，从线路板的加工过程来看，两者根本就不是同一条件下生产的，本身就存在至少0.1mm以上的误差(实际测量误差达到0.5mm)，所以就形成了生产过程中的不稳定性裁切偏移不良。

高像素手机模组使用的PCB也同样是这种生产制造工艺，由于手机体积的不断压缩，摄像模组进入高像素、微小体积后，各部件的体积、厚度不断地缩小，尤其是PCB，从之前的0.7mm、0.8mm左右压缩到目前的0.3mm，甚至0.25mm。超薄的PCB在经过板厂生产、SMT加工过程中由于高温、应力、操作等制成PCB变形不良，PCB本身材料已经无法克服，从而导致单片模组在后制程激光切割过程中造成模组毛刺、裁坏等切割不良。此问题发生在模组激光切割制程过程中，只能通过无限制的提高其他配件的质量、严格管控PCB制作、SMT加工、COB加工来提升合格率。尽管已经对制程的管控过程做到相当严格，并且投入大量人力、物力资源，但是仍然无法解决由于PCB变形以及Mark定位坐标识别不精准出现裁坏报废产品，因此，急需研究一种更精准的定位方式来提高PCB激光切割的精准度。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法，通过在PCB板上设置参考点来作为定位基准点，解决PCB分割中因PCB变形、涨缩导致定位坐标不精准从而影响裁切精度问题，以保证裁切的精度。

本发明的另一目的在于提供一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法，其中所述定位基准点采用与裁切位置相同的工序来制作，保证与裁切位置的一致性，有效解决裁切偏移不良问题，提高产品的合格率。

本发明的另一目的在于提供一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法，其中所述定位基准点可以为镂空Mark，所述镂空Mark为圆形、菱形、三角形或十字形，以对角线的方式设于PCB板的工艺边上。

本发明的另一目的在于提供一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法，其中包括至少一对所述镂空Mark，各所述镂空Mark通过一次冲孔完成，所有孔之间的相对精度较高，可以有效解决PCB板在后制程激光切割过程中出现的PCB毛刺、裁坏等切割不良问题。

本发明的另一目的在于提供一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法，与单片PCB外形选用相同的位置来制作所述参考点，并且在相同的工序加工完成，不涉及额外的其他投入和变动，不需要增加成本。

本发明的另一目的在于提供一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法，通过在裁切时实时生成镂空点，采用与裁切位置一致性的参考点，生产难度低，加工简单，操作方便。

本发明的另一目的在于提供一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法，降低由于PCB变形Mark定位坐标不精准而带来裁坏、毛刺超标等不良问题，减少板厂、模组厂为改善PCB变形而投入的大量人力、物力资源。

本发明的另一目的在于提供一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法，由于此方案分割PCB产生的毛刺、毛丝较少，可以减少PCB后制程检验岗位修理毛刺、毛丝类的工作量，降低了人力成本。

本发明的另一目的在于提供一种提高电路板切割精度的定位基准点及方法，在传统制作PCB基板的基础上，切割时形成镂空点，以此作为定位基准点进行切割，可有效防止切割不良，避免偏移现象。

为满足本发明的以上目的以及本发明的其他目的及优势，本发明提供一种提高电路板切割精度的定位基准点，其中所述定位基准点设于一印刷电路板(PCB)上，其中所述定位基准点采用与所述PCB板的裁切位置相同的工序制作。

优选地，所述定位基准点为镂空点。

优选地，所述镂空点为圆形、菱形、三角形或十字形。

进一步地，包括至少一对所述镂空点，其中所述镂空点以对角线的方式设于所述PCB板边缘的工艺边上，设于同一片所述PCB板的各所述镂空点的大小、形状一致。

优选地，所述镂空点设于用作贴装定位的两黄铜点之间。

一种提高电路板切割精度的定位方法，包括以下步骤：(1)采用与PCB裁切位置相同的工序制作定位基准点；和(2)选择所述定位基准点为切割参考点进行激光切割。

优选地，所述定位基准点为至少一对镂空点，其中各所述镂空点通过一次冲孔完成。

优选地，各所述镂空点使用尺寸大小相等、形状相同的工件进行冲孔。

优选地，所述镂空点以对角线的方式设于所述PCB板边缘的工艺边上。

优选地，所述镂空点为圆形、菱形、三角形或十字形。

一种PCB加工方法，包括以下步骤：

(A)选择至少一PCB基板，其具有黄铜点；

(C)以所述黄铜点为基准点，贴装元器件；和

(C)裁切时生成多个镂空点，以所述镂空点作为裁切定位基准点进行裁切。

进一步地，所述镂空点采用与裁切位置相同的工序制作。

优选地，所述镂空点使用尺寸大小相等、形状相同的工件进行冲孔。

优选地，所述镂空点为圆形、菱形、三角形或十字形。

附图说明

图1是根据传统的PCB切割采取的黄铜Mark定位的激光切割方式示意图。

图2是根据传统的上述黄铜Mark定位激光切割PCB出现的裁切结果示意图。

图3是根据本发明的一个优选实施例采取的镂空Mark示意图。

图4是根据本发明的上述优选实施例的以镂空Mark为参考点的裁切结果示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

如图1所示，一印刷电路板或印制线路板(Printed Circuit Board，简称PCB)10的四角部位置各具有一工装定位件11，可以为定位柱或定位孔，用于印刷电路及其他操作时的定位，其中所述工装定位件设于一PCB基板12上，优选为四角部位置，且所述PCB基板得以印刷电路和贴装各种元器件，为了使得印刷及贴装更加精准，在PCB基板12的至少二相对的工艺边13上设置至少一对黄铜点(即黄铜Mark，在本优选实施例中，以下均将黄铜Mark称为黄铜点)20作为贴装基准点，传统的黄铜点20是作为表面贴装工艺中的所有步骤提供共同的测量点，激光切割也是以黄铜点20作为基准点的，而黄所述铜Mark 20是以焊盘的形式凸出于所述PCB基板12的表面，并且要求所述黄铜点20与印刷电路板10的基质材料之间有一定的高对比度时才可达到最佳的识别性能，便于贴片时进行机器视觉识别，但是由于在后期高温、应力、操作等因素，导致所述黄铜点20在所述PCB基板12的表面出现偏移，所述黄铜点20所处的位置不再是原来的位置，如果激光切割的过程中，仍然依此为基准点，则切割的位置也会出现偏移，进而裁坏产品，并且会出现很多毛刺、毛丝等不良现象。

由于在传统的PCB切割行业中，是采用黄铜点作为定位基准，但是裁切的位置14却是单片PCB的边缘外形，从线路板的加工过程来看，两者根本就不是同一条件下生产的，本身就存在至少0.1mm以上的误差，又加上在后期，PCB由于高温、压力、操作等因素，导致PCB变形，而作为基准点的黄铜点也会出现偶发性偏移等，PCB基板和作为基准点的黄铜点之间的实际测量误差甚至达到了0.5mm，实际测量结果如表1所示，所以就形成了生产过程中不稳定性裁切偏移不良，例如，偏移角度θ时，导致产品被裁坏，裁切结果如图2所示。

如图3和图4所示，本发明提供一种新的定位方式，设计一种新的切割定位基准点，以解决生产过程中的不稳定性裁切偏移不良问题。本发明选择和裁切位置14A相同工序制作的定位基准点(Mark)，确保和所述裁切位置14A的一致性，以保证裁切的精度，换句话说，本发明提供的定位基准点不同于传统的凸出于PCB基板12表面的黄铜点20，与PCB上的待裁切位置14A采用相同工序制作，在PCB后期高温、应力、操作等过程中，不会出现偏移，始终处于PCB基板12的最初设定的位置，依此作为切割基准点，可以保证定位坐标识别的精准度，能够保证裁切的精度。

在本优选实施例中，本发明提供的切割定位基准点为通孔，在本优选实施例中，所述定位基准点为镂空点(即镂空Mark，在本优选实施例中，以下均将镂空Mark称为镂空点)30，其中所述镂空点30为通孔，进一步地，在本发明中，作为贴装定位基准点的黄铜点20依然为传统的用于作为表面贴装元器件的基准点，而本发明的所述镂空点30为新设计的用于激光切割定位的基准点，其中所述黄铜点20和所述镂空点30均成对出现，设于PCB上的至少两相对的工艺边13处，分别用于SMT(Surface Mounting Technology)和激光切割中的定位基准点，以保证贴装元器件和激光切割的精准度。

本发明重新设计激光切割定位基准点，即本优选实施例中的镂空点30，其设于所述PCB的工艺边13上，不会因PCB的变形而出现偏移，具体地，是与所述裁切位置14A采用相同工序制作，并通过一次冲孔完成，位于所述PCB基板12内，因此不会随着PCB的因高温、应力、操作等因素出现的变形而偏移，在PCB切割的过程中，以所述镂空点30为参考点，将其作为切割定位基准点，由于所述镂空点30不会出现偏移，因此，切割定位坐标较准确，能够保证切割的精度。

具体地，按照传统的工艺，选择至少一片所述PCB基板12，通过焊锡等方式制作所述黄铜点20，以所述黄铜点20为基准点来贴装所需要的元器件，当各元器件贴装完成后，由于在贴装元器件及后续的裁切过程中，后期会受到高温、应力、操作等因素，所述PCB基板12发生变形，导致所述黄铜点20发生偏移，此时如果再以所述黄铜点20作为定位点进行裁切，会出现裁切偏移等现象，导致出现毛刺、裁坏等裁切不良问题。因此，在本实施例中，为了避免这种情况的发生，当贴装完所有元器件后，再重新制作裁切定位基准点，通过采用与裁切位置相同工序来制作所述镂空点30，即在裁切时，实时生成所述镂空点30，然后直接以所述镂空点30为基准点进行裁切，裁切成所需要的大小或形状，以满足实际需要。

值得一提的是，所述镂空点30是在所有元器件均贴装完成后才出现的，但必须注意的是所述镂空点30是在切割之前的一瞬间形成，切割时实时生成所述镂空点30，然后直接以此为基准点进行切割，可有效防止偏移，也可以有效避免出现裁坏产品等情况，提高切割精准度及产品良率。

本发明提供一种PCB加工工艺，包括以下步骤：

(A)选至少一片所述PCB基板12，所述PCB基板12上形成有所述黄铜点20；

(B)以所述黄铜点20为基准点，贴装元器件；和

(C)裁切时生成多个所述镂空点30，以所述镂空点30作为裁切定位基准点，根据实际需要进行裁切。

进一步地，本领域的技术人员可以想到的是，根据裁切的实际需要，采用相应的工具来制作所述镂空点30，以保证所有的所述镂空点30的大小和形状一致，确保裁切的精度。

值得一提的是，设于同一片PCB的各所述镂空点30的大小、形状必须保持一致，便于定位切割。在本优选实施例中，所有的所述镂空点30均采用具有同一大小尺寸的工件进行冲孔，一次冲孔完成，保证了所有的所述镂空点30的一致性，各所述镂空点30之间的相对精度较高，并且所述镂空点30不会偏移，能够有效地解决激光切割的裁切偏移不良问题。

值得一提的是，在PCB边缘设置至少一对所述镂空点30，并且成对角线的方式设置，以便于定位。在本优选实施例中，在相对的所述PCB的工艺边13设置两对所述镂空点30，即四个所述镂空点30，分别相间隔地设置于相对的所述PCB的工艺边13上，可以与用于贴装定位的所述黄铜点20相间隔地设置，也可以设置于同一侧工艺边13的两个所述黄铜点20之间。

进一步地，当双面印刷PCB板时，正反两面都有用于切割和贴装的Mark点作为基准点，如果以传统的容易偏移的黄铜点20作为切割基准点进行激光切割，由于两面均会出现不同程度的偏移，正反两面的基准点很难做到一致，导致偏移程度更加严重，因此容易导致产品裁坏，而采用本发明中的镂空点作为基准点时，则不容易出现裁坏产品的情况，这是由于本发明提供的所述镂空点30在PCB正反两面的位置是完全一样的，即正反两面的基准点位置是一样的，因此无论以哪一面的所述镂空点30为基准点进行切割，得到的定位结果都是一样的，换句话说，当PCB双面都印刷电路时，通过本发明制作的所述镂空点30可以作为双面印刷的PCB板激光切割的参考点，切割精度较高。

值得一提的是，本发明的所述镂空点30是在裁切或切割时实时生成的，即使用与切割点相同工序制作的所述镂空点30，一次冲孔完成，这样的话，当裁切的位置是一条线时，即裁切位置是由多个裁切点组成时，均以固定没有偏移的所述镂空点30为基准点，可以保证各裁切点裁切的一致性，确保裁切的精度，并且还可以避免因PCB变形、涨缩导致定位不够精准造成激光分割毛刺、裁坏不良等问题，换句话说，采用此方案，可以有效解决单块模组在后制程激光切割过程中造成模组毛刺、裁坏等切割不良问题。

进一步地，如图3所示，所述镂空点30的形状可以为圆形、菱形、三角形、十字形等其他各种图形，可以根据实际情况自由选择。在本优选实施例中，所述镂空点30和所述黄铜点20均选择为圆形，其中所述镂空点30在同一对角线上成对出现，所示黄铜点20也在同一对角线上成对出现。

优选地，PCB边缘需要预留至少5mm的所述工艺边13，可以将所述镂空点30设置于所述工艺边13上，作为激光切割的基准点，其中所述镂空点30最小的直径为1mm，最大直径为3mm，同一板号PCB上所有所述镂空点30均可通过尺寸大小相等、形状相同的工件一次冲孔完成，因此，所有所述镂空点30的大小、形状均一致，作为基准点时定位准确度较高，可以保证激光切割的精度。

因此，在进行切割定位时，需要执行以下步骤：(1)采用与PCB裁切位置14A相同的工序制作所述定位基准点；和(2)选择所述定位基准点为切割参考点进行切割，其中所述定位基准点可以实施为所述镂空点30。

值得一提的是，无论是PCB拼板还是单块PCB板，均应采用成对的所述镂空点30，以成对角线的方式设置于所述PCB的工艺边13上。

值得一提的是，所述镂空点30的圆形通孔坐标与单片的PCB外形选用相同的位置制作所述镂空点30，并且在相同的工序加工完成，没有涉及额外的其他投入和变动，不需要增加成本。将所述镂空点30圆形通孔制作完成后，要清除孔内的异物，最终使得孔内壁光滑无明显的异物残留，并且孔边缘的阻焊油墨不得严重崩边缺失。

值得一提的是，上述提到的所述镂空点30采用的是与裁切位置为通过相同的工序制作的，且是在裁切时实时生成的，可有效提高裁切精度，且工艺简单，成本较低。

传统以黄铜定位切割结果的测量数据如表1所示，误差较大。本发明提供的新的作为激光切割基准点的所述镂空点30可以有效解决拼板在后制程激光切割过程中出现的PCB毛刺、裁坏等切割不良问题，实际生产异常机种前后生产数据对比如表2所示，由表2数据对比可知，采用本发明提供的所述镂空点30作为激光切割基准点后，切割精度显著提高。

表1 传统黄铜定位切割结果的测量数据

表2 实际生产异常机种前后生产前后数据对比

值得一提的是，根据本发明，本领域技术人员可以想到其他的与PCB采用相同工序制作的定位点，定位点也可以采用非镂空点30A，即在PCB的工艺边上设置相应的凹槽作为定位点，例如图3所示的圆形盲孔30A以及其他形状的盲孔，这些凹槽定位点也是与切割位置相同工序制作的，不会因为高温、应力、操作等因素发生偏移，同样可以保证激光切割中裁切的精度，减少激光切割PCB出现的裁切毛刺、裁坏等不良问题。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (13)

1.一种提高电路板切割精度的定位基准点，其特征在于，所述定位基准点设于一印刷电路板PCB上，其中基于所述PCB板的边缘外形，所述定位基准点与形成所述PCB板的裁切位置在同一工序中制备而成，以在基于所述裁切位置对所述PCB板进行切割时，实时生成所述定位基准点。

2.如权利要求1所述的提高电路板切割精度的定位基准点，所述定位基准点为镂空点。

3.如权利要求2所述的提高电路板切割精度的定位基准点，所述镂空点为圆形、菱形、三角形或十字形。

4.如权利要求2-3任一所述的提高电路板切割精度的定位基准点，包括至少一对所述镂空点，其中所述镂空点以对角线的方式设于所述PCB板边缘的工艺边上，设于同一片所述PCB板的各所述镂空点的大小、形状一致。

5.如权利要求4所述的提高电路板切割精度的定位基准点，所述镂空点设于用作贴装定位的两黄铜点之间。

6.一种提高电路板切割精度的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在基于PCB板的裁切位置对所述PCB板进行切割时，实时生成定位基准点，其中，所述PCB板的裁切位置基于所述PCB板的边缘外形生成；和（2）选择所述定位基准点为切割参考点进行激光切割。

7.如权利要求6所述的提高电路板切割精度的定位方法，所述定位基准点为至少一对镂空点，其中各所述镂空点通过一次冲孔完成。

8.如权利要求7所述的提高电路板切割精度的定位方法，各所述镂空点使用尺寸大小相等、形状相同的工件进行冲孔。

9.如权利要求8所述的提高电路板切割精度的定位方法，所述镂空点以对角线的方式设于所述PCB板边缘的工艺边上。

10.如权利要求7-9任一所述的提高电路板切割精度的定位方法，所述镂空点为圆形、菱形、三角形或十字形。

11.一种PCB加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（A）选择至少一PCB基板，其具有黄铜点；

（B）以所述黄铜点为基准点，贴装元器件；和

（C）在基于所述PCB板的裁切位置对所述PCB板进行切割时，实时生成多个镂空点，以所述镂空点作为裁切定位基准点进行裁切，其中，所述PCB板的裁切位置基于所述PCB板的边缘外形生成。

12.如权利要求11所述的PCB加工方法，各所述镂空点使用尺寸大小相等、形状相同的工件进行冲孔。

13.如权利要求11-12任一所述的PCB加工方法，所述镂空点为圆形、菱形、三角形或十字形。