TWM642014U - 印刷電路板自動線寬量測設備 - Google Patents

Abstract

本創作公開一種印刷電路板自動線寬量測設備，其包括：一機架，機架具有一基座，和一安裝架，基座的頂面具有一基準平面；設置於安裝架上的一量測模組，量測模組包含一攝像裝置和一光源裝置；一移動模組，設置於量測模組和機架之間，用來控制量測模組和基座相對位移；及一控制模組，耦接移動模組和量測模組，控制模組配置為用以透過移動模組驅動量測模組和基座相對位移，而使述量測模組能夠擷取印刷電路板上的多個量測位置的影像，且透過量測模組擷取的影像，量測印刷電路板在多個量測位置處的線寬、線距。

Description

印刷電路板自動線寬量測設備

本創作涉及一種印刷電路板自動線寬量測設備，特別是涉及一種用來製造多層式印刷電路板的印刷電路板自動線寬量測設備。

多層式印刷電路板是由多層的基板疊合而成，每一層基板上分別設置有由銅箔蝕刻成的線路，而由於印刷電路板線路的密度日漸提高，使得印刷電路板的線路尺寸微小化，因此印刷電路板的線路檢測需要仰賴光學設備(如：顯微鏡)來進行線路的量測。

然而，現有的印刷電路板線寬量測設備，通常必須使用人力操作，必須以人工操作方式移動顯微鏡或攝像鏡頭至各個不同的量測位置量測印刷電路板的線寬、線距或線路圖形的輪廓形狀，因此相當耗費人力，且容易疏漏。

由於以上因素，使得現有的印刷電路板自動線寬量測技術存有缺陷。故，如何通過技術的改良，來克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

本創作所要解決的技術問題在於，針對現有印刷電路板線寬量測技術的不足提供一種印刷電路板自動線寬量測設備。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的其中一技術方案是 提供一種印刷電路板自動線寬量測設備，其包括：一機架，所述機架具有一基座，和設置於所述基座上的一安裝架；所述基座的頂面具有一基準平面，用來放置待量測的一個印刷電路板；一量測模組，所述量測模組設置於所述安裝架上，所述量測模組包含一攝像裝置，所述攝像裝置具有一個鏡頭，用來擷取放置於所述基準平面上的一個所述印刷電路板的影像；和一光源裝置，所述光源裝置用來照射光線於放置於所述基準平面上的一個所述印刷電路板的表面；一移動模組，所述移動模組設置於所述量測模組和所述機架之間，用來控制所述量測模組和所述基座相對位移；及一控制模組，所述控制模組耦接所述移動模組和所述量測模組，所述控制模組配置為用以透過所述移動模組控制所述量測模組和所述基座相對位移，而使得所述量測模組能夠擷取所述印刷電路板上的多個量測位置的影像，且透過所述量測模組擷取的影像，量測所述印刷電路板在多個所述量測位置處的線寬。

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的印刷電路板自動線寬量測設備，其能夠透過所述控制模組控制所述移動模組驅動所述量測模組和所述基座相對位移，而使得所述移動模組能夠和放置於所述基座上的所述印刷電路板相對位移至多個所述量測位置，而透過所述量測模組擷取在多個所述量測位置的所述印刷電路板的影像，而自動化完成所述印刷電路板的線路的線寬、線距的量測作業，因而達到高度自動化，且節省人力的功效。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

1:印刷電路板自動線寬量測設備

100:機架

110:基座

111:基準平面

112:吸氣孔

120:安裝架

130:定位治具

200:量測模組

210:攝像裝置

211:鏡頭

220:光源裝置

221:第一發光單元

222:第二發光單元

300:移動模組

310:第一滑軌

320:第二滑軌

330:滑座

400:移板模組

410:載入裝置

411:第一移動機構

412:第一取板支架

413:第一吸嘴

420:卸載裝置

421:第二移動機構

422:第二取板支架

423:第二吸嘴

500:控制模組

600:印刷電路板

610:基板

620:線路

621:上幅

622:下幅

C:光軸

圖1為本創作印刷電路板自動線寬量測設備的立體示意圖。

圖2為本創作使用的量測模組的剖面示意圖。

圖3為本創作的量測模組量測印刷電路板線路的示意圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關“印刷電路板自動線寬量測設備”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本創作的構思下進行各種修改與變更。另外，本創作的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

參閱圖1至圖3所示，本創作實施例提供一種印刷電路板自動線寬量測設備1，主要包含：一機架100、一量測模組200、一移動模組300、一控制模組500，和一移板模組400。

其中，所述機架100具有一個基座110，和設置於所述基座110上方的一個安裝架120。本實施例中，所述基座110為一個大面積的平板，所述基座110的頂面具有一個基準平面111，用來供放置待量測的一個印刷電路板600。所述基座110設置有多個吸氣孔112，多個所述吸氣孔112連接圖未繪示的一吸氣裝置，使得多個所述吸氣孔112能夠產生真空吸力，用來將所述印刷電路板600定位於所述基座110的所述基準平面111上。

此外，本實施例中，所述基座110的所述基準平面111上還設置有一個定位治具130，用來定位所述印刷電路板600放置於所述基座110上的位 置。所述定位治具130呈L形，且設置於所述印刷電路板600的一個放板位置的邊緣，而使得所述印刷電路板600放置於所述基座110的所述基準平面111時，能夠透過將所述印刷電路板600的邊緣抵靠於所述定位治具130，而將所述印刷電路板600定位在所述放板位置上。

所述量測模組200設置於所述基座110的所述安裝架120上，所述量測模組200用來透過光學量測方式量測所述印刷電路板600上的線路的線寬或線距。本實施例中，所述量測模組200包單一個攝像裝置210、和一個光源裝置220。所述攝像裝置210具有一個鏡頭211和圖未繪示的一個影像感測器，用來擷取放置於所述基準平面111上的一個所述印刷電路板600的影像，且能透過影像辨識手段量測所述印刷電路板600的線路620的線寬和線距等參數。

所述光源裝置220用來照射光線於所述印刷電路板600的表面，以提供所述攝像裝置210照明光線。本實施例中，所述光源裝置220包含了多個第一發光單元221，和多個第二發光單元222。其中，多個所述第一發光單元221設置於靠近所述鏡頭211的位置，並且排列於以所述鏡頭211的光軸C為中心的虛擬圓週上；多個所述第二發光單元222設置於靠近所述基座110的所述基準平面111的位置，多個所述第二發光單元222於一個以所述鏡頭211的光軸C為中心的虛擬圓週上，並且多個所述第二發光單元222排列的所述虛擬圓週的直徑大於多個所述第一發光單元221排列的所述虛擬圓週。

如圖3所示，為本創作的所述量測模組200對一個所述印刷電路板600量測線寬、線距的示意圖。其中，所述印刷電路板600具有一個基板610，和設置於所述基板610表面的線路620。所述光源裝置220由於多個所述第二發光單元222的位置低於多個所述第一發光單元221的高度，並且從所述基準平面111的正投影方向來看，多個所述第一發光單元221的位置靠近於所述鏡頭211，且多個所述第二發光單元222在所述基準平面111的正投影方向上的位置 位於多個所述第一發光單元221的外側，因此使得多個所述第一發光單元221發出的光線能夠以接近垂直的角度照射於所述印刷電路板600的一個基板610的表面，和設置於所述基板610表面的線路620上，而多個所述第二發光單元222產生的光線則以由外向內傾斜方向照射在所述基板610和所述線路620的表面。

透過上述配置方式，使得所述光源裝置220的多個所述第一發光單元221直射於所述印刷電路板600表面的光線能夠使得所述基板610和線路620頂面被均勻地照亮，而多個所述第二發光單元222產生的斜射光線能夠使得所述線路620外週緣的側面能夠和線路620的照度產生差異，因而使得所述線路620的外週緣側面的上端與所述線路620的頂面交界處，與所述線路620的外週緣的側面的底部和所述基板610交界處能夠和所述線路620頂面以及所述基板610的影像產生明顯的對比，因而使得所述量測模組200能夠分辨出所述線路620的上幅621的輪廓(即所述線路620頂面外週緣的輪廓)，和所述線路的下幅622的輪廓(即所述線路620外週緣側面底部邊緣的輪廓)。

所述移動模組300設置於所述量測模組200和所述機架100的所述基座110之間，用來控制所述量測模組200和所述基座110相對位移。本實施例中，所述移動模組300包含：沿著平行於所述基準平面111的一個縱軸方向設置於所述基座110和所述機架100之間的多個第一滑軌310，和沿著平行於所述基準平面111且垂直於所述縱軸方向的一個橫軸方向設置於所述機架100的所述安裝架120上的多個第二滑軌320，和設置於多個所述第二滑軌320上的一個滑座330。所述量測模組200設置於所述滑座330上，因此透過多個所述第一滑軌310和多個所述第二滑軌320使得所述量測模組200能夠和所述基座110沿著所述縱軸方向和所述橫軸方向相對位移。

所述控制模組500耦接所述移動模組300和所述量測模組200，所 述控制模組500配置為用來控制所述移動模組300驅動所述量測模組200和所述基座110相對位移，而使得所述量測模組200能夠擷取所述印刷電路板600上的多個量測位置的影像，且透過所述量測模組200擷取的影像，量測所述印刷電路板600在多個所述量測位置處的線路620的線寬和線距。

本實施例中，所述控制模組500配置為能夠依據操作者設定，或內儲程式控制，預先設定一個移動路徑，所述移動路徑是由多個對應於所述印刷電路板600的多個量測位置的移動節點，而所述控制模組500能夠依據所述移動路徑，控制所述移動模組300驅動所述量測模組200和所述基座110相對位移，而使得所述量測模組200沿著所述移動路徑和所述印刷電路板600相對位移到多個所述量測位置，而對所述印刷電路板600進行量測。透過上述方式，使得本創作的印刷電路板自動線寬量測設備1能夠透過所述控制模組500的控制，而自動化地完成一個所述印刷電路板600的量測作業。

為達到自動上下板的目的，本創作還設置有所述移板模組400，用來將待量測的所述印刷電路板600從一個圖未繪示的進板區搬移至所述基座110上的放板位置，以及將一個已量測完成的所述印刷電路板600從所述基座110上搬移至一個圖未繪示的收板區。本實施例中，所述移板模組400包含一個載入裝置410，和一個卸載裝置420。

其中，所述載入裝置410用來將待量測的一個所述印刷電路板600從所述進板區搬移至所述基座110上的所述放板位置。所述載入裝置410包含一個第一移動機構411、連接於所述第一移動機構411的第一取板支架412，和設置於所述第一取板支架412上的多個第一吸嘴413。所述第一移動機構411能夠帶動所述第一取板支架412位移，且透過所述第一取板支架412上的多個第一吸嘴413從所述進板區吸取一個所述印刷電路板600，而將一個所述印刷電路板600從所述進板區移動至所述基座110上的所述放板位置。

所述卸載裝置420包含一個第二移動機構421、連接於所述第二移動機構421的第二取板支架422，和設置於所述第二取板支架422底面的多個第二吸嘴423。所述卸載裝置420用來將一個量測完成的所述印刷電路板600從所述基座110的所述放板位置移動至一個圖未繪示的收板區。所述卸載裝置420的所述第二移動機構421、第二取板支架422和多個所述第二吸嘴423的構造和動作原理相似於所述載入裝置410的所述第一移動機構411、第一取板支架412和多個所述第一吸嘴413，因此本說明書不再重複介紹。

所述印刷電路板自動線寬量測設備1運作時，能夠由所述移板模組400將一個待量測的印刷電路板600搬移至所述基座110上的所述放板位置，再透過所述控制模組500執行所述量測排程，而控制所述移動模組300驅動所述量測模組200和所述基座110相對位移至多個所述量測位置，透過所述量測模組200擷取在多個所述量測位置的所述印刷電路板600的影像，再透過所述控制模組500使用所述量測模組200擷取的影像量測所述印刷電路板600的線路620的線寬、線距等量測數值。所述量測模組200完成所述印刷電路板的量測作業後，再透過所述卸載裝置420將量測完成的所述印刷電路板600搬移至所述收板區。

[實施例的有益效果]

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的印刷電路板自動線寬量測設備1，其能夠透過在量測模組200和所述基座110之間設置所述移動模組300，且透過所述控制模組500控制所述移動模組300驅動所述量測模組200和所述基座110相對位移，而使得所述移動模組300能夠和放置於所述基座110上的所述印刷電路板600相對位移至多個所述量測位置，而透過所述量測模組200擷取在多個所述量測位置的所述印刷電路板600的影像，而自動化完成所述印刷電路板600的線路620的線寬、線距的量測作業，因而達到高度自 動化，且節省人力的功效。

更進一步來說，本創作提供的所述印刷電路板自動線寬量測設備1，其能夠透過在所述量測模組200設置多個所述第一發光單元221和多個所述第二發光單元222，多個所述第一發光單元221設置於位置較高，且以所述鏡頭211的光軸C為中心的一個虛擬圓週，多個我數第二發光單元222設置於位置較低，且以所述鏡頭211的光軸C為中心的另一個虛擬圓週，且多個所述第二發光單元222排列的虛擬圓週的直徑大於多個所述第一發光單元221排列的虛擬圓週，因而使得所述光源裝置220能夠同時提供直射的光線和低角度斜射光線照射於所述印刷電路板600的表面，因而使得所述量測模組200能夠進一步辨識所述印刷電路板600的線路620的上幅621與下幅622的輪廓，而能夠量測到線路620上幅621寬度和下幅622寬度。

更進一步來說，本創作提供的所述印刷電路板自動線寬量測設備1，其能夠透過所述移板模組400的所述載入裝置410將待量測的一個所述印刷電路板600搬移至所述基座110的所述放板位置，以及透過所述卸載裝置420將量測完成的一個所述印刷電路板600搬移至所述放板區，因而能夠達到全自動化的取板及放板作業，而能夠提高印刷電路板量測作業的自動化程度。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。

1:印刷電路板自動線寬量測設備

100:機架

110:基座

111:基準平面

112:吸氣孔

120:安裝架

130:定位治具

200:量測模組

300:移動模組

310:第一滑軌

320:第二滑軌

330:滑座

400:移板模組

410:載入裝置

411:第一移動機構

412:第一取板支架

413:第一吸嘴

420:卸載裝置

421:第二移動機構

422:第二取板支架

423:第二吸嘴

500:控制模組

600:印刷電路板

Claims (7)

1. 一種印刷電路板自動線寬量測設備，其包括： 一機架，所述機架具有一基座，和設置於所述基座上的一安裝架；所述基座的頂面具有一基準平面，用來放置待量測的一個印刷電路板； 一量測模組，所述量測模組設置於所述安裝架上，所述量測模組包含一攝像裝置，所述攝像裝置具有一個鏡頭，用來擷取放置於所述基準平面上的一個所述印刷電路板的影像；和一光源裝置，所述光源裝置用來照射光線於放置於所述基準平面上的一個所述印刷電路板的表面；及 一移動模組，所述移動模組設置於所述量測模組和所述機架之間，用來控制所述量測模組和所述基座相對位移； 一控制模組，所述控制模組耦接所述移動模組和所述量測模組，所述控制模組配置為用以透過所述移動模組控制所述量測模組和所述基座相對位移，而使得所述量測模組能夠擷取所述印刷電路板上的多個量測位置的影像，且透過所述量測模組擷取的影像，量測所述印刷電路板在多個所述量測位置處的線寬。
2. 如請求項1所述的印刷電路板自動線寬量測設備，其中，所述光源裝置包含設置於靠近所述鏡頭的多個第一發光單元，和設置於靠近所述基座的多個第二發光單元，多個所述第一發光單元和多個所述第二發光單元分別排列設置於二個以所述鏡頭的光軸為中心的虛擬圓週上；多個所述第二發光單元排列的所述虛擬圓週的直徑大於多個所述第一發光單元排列的所述虛擬圓週的直徑。
3. 如請求項2所述的印刷電路板自動線寬量測設備，其中，還包含一個移板模組；所述移板模組包含一個載入裝置，用來將待量測的一個所述印刷電路板從一個進板區搬移至所述基座的所述基準平面上，和一個卸載裝置，用來將量測完成的一個所述印刷電路板從所述基座搬移至一個出板區。
4. 如請求項3所述的印刷電路板自動線寬量測設備，其中，所述控制模組配置為能夠依據一個預先設定好的移動路徑，控制所述移動模組驅動所述量測模組和所述基座相對位移，而使得所述量測模組位移至所述印刷電路板的多個量測位置進行量測。
5. 如請求項4所述的印刷電路板自動線寬量測設備，其中，所述移動模組包含多個第一滑軌和多個第二滑軌，多個所述第一滑軌平行於一個縱軸方向，所述縱軸方向平行於所述基準平面；多個所述第二滑軌平行一個橫軸方向，所述橫軸方向平行於所述基準平面且和所述縱軸方向相互垂直，使得所述量測模組和所述基座能夠沿著所述縱軸方向和所述橫軸方向相對位移。
6. 如請求項5所述的印刷電路板自動線寬量測設備，其中，所述第一滑軌設置於所述基座和所述機架之間，使得所述基座能夠沿著所述縱軸方向往復位移；所述第二滑軌設置於所述安裝架上，所述量測模組設置於一個滑座上，且透過所述滑座連接於所述第二滑軌上，而使得所述量測模組能夠沿著所述橫軸方向往復位移。
7. 如請求項6所述的印刷電路板自動線寬量測設備，其中，所述基座上設置有多個吸氣孔，多個所述吸氣孔能夠連接於一吸氣裝置，而產生真空吸力，用來將所述印刷電路板吸附於所述基座的所述基準平面上。

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