[发明专利]一种电路板阻焊图案自动光学检查及修正的方法及设备

说明书

本发明涉及一种电路板阻焊图案自动光学检查及修正的方法及设备，用与被检测区域形状相同，与被检测材料颜色互补的结构光做光源，以照相获得的图案轮廓线为边界，生成加工路径，用激光光蚀去除污染焊接区的阻焊材料，用喷印涂覆法添补阻焊剂的缺漏。实施本发明，能自动修正电路板阻焊制造过程的缺陷，提高成品率。本发明用形状和颜色与被检测图案匹配的结构光做光源，检查过程容易，结果准确；直接利用CAM数据，激光去除，喷印补漏，不用化学制程，自动化程度高，精密度高，环境友好。本发明适合在电路板裸板制造中和电路板组装前，对阻焊图案进行检查、修正，适合直接去除阻焊材料，制作阻焊图案；也适合其它加工过程中对图案的检查、修正。

技术领域

本发明属于电路制作技术领域，涉及阻焊图案的检查和修正技术，尤其是一种电路板阻焊图案自动光学检查及修正的方法及设备。

背景技术

在电子产品中，电路板起骨架作用，为元器件之间的电气连接提供物理通道，是元器件固定和安装的结构化载体。电气连接通道由导电图案、金属化孔实现，元件安装固定的质量与阻焊图案及焊接区的性能密切相关，电路板的主要生产过程也是围绕导电图案、金属化孔、阻焊图案及焊接区的可焊性展开。

其中，阻焊图案和可焊性处理的加工在导电图案和孔金属化完成后进行。意味着，即使导电图案和金属化孔合格，如果阻焊图案和可焊性处理出现缺陷，将导致电路板报废，会产生较大损失。更进一步，一旦阻焊图案和焊接区缺陷进入组装阶段，除了会带来显性的元器件安装问题外，比如焊点间的短路，还可能导致隐性问题，比如虚焊，影响电子产品的可靠性。因此，对于电子产品生产，检查阻焊图案和焊接区是否合格，以及对阻焊图案和焊接区缺陷的修正有着重要意义。

阻焊剂掩蔽着、保护着印制导线表面，也掩蔽着、保护着板面的空白区域，在把元器件与电路板焊接在一起时，阻焊剂起隔离作用，在一定程度上能防止因为熔融的焊料自由流动导致的导线或焊盘间的短路现象。另外，阻焊剂绝缘，耐热，耐化学药品，是印制板表面的永久性保护层，起机械隔离作用，能防止印制板储存和使用时导线被刮伤、划伤，也起防潮湿、盐雾、霉菌等耐气候、耐环境的三防保护功能。

电路板表面上，阻焊剂是对电路板的保护性覆盖层，选择性地涂覆在印制板成品板表面上，除了焊盘和金属化孔内壁，板面所有其它位置上都涂覆有阻焊剂，覆盖有阻焊剂的区域形成了阻焊图案。现有的电路板生产中，阻焊图案制作靠图形转移过程完成，是一种间接制造技术。常用的方法有丝网印刷方法和光化学成像法，两种方法的工艺路线都需要先光绘制底版，然后再进行图形转移。

以光化学成像法为例，简要过程为：基板和油墨准备→第一面全板涂覆→预干燥→第二面全板涂覆→预干燥→曝光→显影→后固化。首先，全板涂覆液态感光阻焊涂料，经预干燥后，以底版为阻光掩蔽膜，对电路板进行曝光，然后，显影冲洗去除被掩蔽区域上未被曝光的阻焊剂，形成初始阻焊图案，最后，再对成型的阻焊图案进行彻底固化，结束阻焊图形制作流程。光化学成像法使用光敏阻焊剂，为防止底版与阻焊剂粘在一起，曝光前，要先对阻焊剂进行预固化，显影后，才可以彻底固化阻焊剂。整个流程繁琐而且操作窗口小，预固化，也称为预干燥，是制程的关键点之一，预固化不是完全固化，时间稍短，强度稍弱，如果阻焊剂局部液体状态占优，就会粘版，导致底版作废；时间稍长，强度稍大，如果阻焊剂局部已经固化，显影时去不掉或去除不干净，造成阻焊剂残留在焊接区缺陷。

丝网漏印涂覆阻焊剂，虽然成本低，但精度有限，更难满足电子产品精细化要求。事实上，无论哪种技术，由于图形分辨率和位置精度的限制，都难清楚干净地制成更精细图形结构，阻焊图案缺陷，已经成为制程难题，很难彻底杜绝。一方面，在不该涂覆阻焊剂的区域，有阻焊剂出现，即阻焊上焊盘，污染焊接区，后果是焊接不良、虚焊；另一方面，在应该涂覆阻焊剂的区域，比如两焊盘之间，没有阻焊剂涂覆，即阻焊剂空白，焊接时起不到阻止焊点间焊料流动作用，后果是焊料搭桥、短路。