背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统及其方法与流程

    专利查询2026-08-16  14


    本发明是关于一种背板钻孔清洁系统,尤其是指一种背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统及其方法。


    背景技术:

    1、以往,为了对装载于电脑或可携式终端装置等的印刷基板等被加工物进行钻孔,而使用以激光进行钻孔的激光加工装置。该激光孔加工是将激光的热能集中照射于被加工物的一部分来进行热加工或烧蚀加工,故被除去的被加工物会成为粉尘,而产生加工粉尘。另一方面,近年来,在作为代表性被加工物的印刷基板中,已进行多积层化、微细化,且被要求维持清洁度适合基板制作步骤的环境及减少对被加工物本身的粉尘附着。一般虽在被加工物的孔加工后设有洗净步骤来对应,但从减轻洗净步骤负担、确保工厂清洁度等方面来看,亦被要求尽可能降低加工粉尘飞散及对被加工物的附着。在诸如下一代pcb制造、太阳能电池制造或硅半导体元件的封装等领域中,对于诸如结晶硅(c-si)基板(尤其是c-si晶圆)的基板的批量处理的需求不断增加。可通过激光加工方法(尤其是激光钻孔及激光切割)处理基板,以实现高处理量及高准确度。当以高精度处理基板而同时亦要充分移除在所述处理中所产生的灰尘及碎屑时,会出现挑战。举例而言,在激光钻孔诸如c-si晶圆的基板期间,难以自盲孔中抽取灰尘。灰尘抽取所引起的基板振动或移动不仅不利于激光加工制程的准确度,而且亦可能损坏基板,而成为不合格(ng)板。特定而言,薄且易碎的基板在灰尘抽取期间尤其易遭受损坏或破裂,而成为不合格(ng)板。

    2、是以,如何解决上述现有技术的问题与缺失,即为相关业者所亟欲研发的课题所在。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是在于提供一种背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统。

    2、本发明提供一种背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统,包括中央控制装置、第一控制手臂、线扫描装置、第一视觉检测装置、第二控制手臂、第二视觉检测装置与激光加工装置。第一控制手臂连接且受控于该中央控制装置。线扫描装置,其连接且受控于该中央控制装置,该中央控制装置控制该第一控制手臂于一上料平台取一基板至该线扫描装置,之后该线扫描装置对该基板的表面获取一线扫描图像。第一视觉检测装置,其连接且受控于该中央控制装置,该第一视觉检测装置接收该线扫描装置所传送来的该线扫描图像且对该线扫描图像进行视觉检测以判断是否为一线扫描不合格基板的一初步判断程序,其中如果该基板被该第一视觉检测装置判断为该线扫描不合格基板,则该第一控制手臂将该线扫描不合格基板移动至一不合格平台。第二控制手臂连接且受控于该中央控制装置。第二视觉检测装置,其连接且受控于该中央控制装置,如果该基板被该第一视觉检测装置判断为一线扫描合格基板,则该中央控制装置控制该第二控制手臂将该线扫描合格基板移动至第二视觉检测装置进行背钻穿孔率的一背钻穿孔率检测程序以判断是否需要激光加工。激光加工装置,其连接且受控于该中央控制装置,如果该线扫描合格基板被判断为需要激光加工,则该第二控制手臂将该线扫描合格基板移动至该激光加工装置以进行一背钻孔清洁程序,且在完成该背钻孔清洁程序后,需再经第二视觉检测背钻孔穿孔率检测程序来判断公差是否符合许可公差。如果该线扫描合格基板被判断为不需要激光加工,则该中央控制装置控制该第二视觉检测装置来检测该基板的一背钻偏心量是否合格,其为一背钻偏心量检测程序。如果该基板的该背钻偏心量为合格,则该第二控制手臂将该基板移动至该下料平台。如果该基板的该背钻偏心量为不合格,则该第二控制手臂将该基板移动至该不合格平台。

    3、在本发明的一实施例中,初步判断程序包括步骤s210:该第一控制手臂将该基板移动至位于一线扫描检测区,其中该线扫描装置具有一线扫描相机且位于该线扫描检测区;步骤s220:控制一线扫描相机完成该基板的定位孔机构校正;步骤s230:开启一正背向光源,控制平台移动设定轨迹,且撷取该基板表面的背钻孔直径尺寸、圆心位置与背面的通孔直径尺寸、圆心位置的相关数据;步骤s240:依据该基板的产品规格来控制该线扫描相机,进行图片撷取的移动轨迹作业;步骤s250:将线扫描撷取图片进行拼接,以获得该基板全部正面背钻孔直径尺寸、圆心位置坐标与背面通孔直径尺寸、圆心位置坐标;步骤s260:撷取该基板全部的线扫描图片以进行直径尺寸比对判断;步骤s270:如果直径尺寸比对符合许可公差的孔位,则进行背钻孔圆心坐标与通孔圆心坐标比对;以及步骤s280:如果直径尺寸比对超出设定公差时,判定该基板为该线扫描不合格基板。

    4、在本发明的一实施例中,该背钻穿孔率检测程序包括步骤s310:经该初步判断程序后,得到该基板堵孔现象的孔洞数据;步骤s320:控制该第二控制手臂来将该基板移动至该视觉检测区,其中一视觉检测相机位于该视觉检测区;步骤s330:控制该视觉检测相机完成该基板定位孔机构校正;步骤s340:开启正背向光源,控制平台快速移动设定有堵孔现象孔洞坐标,撷取该基板堵孔的孔洞现况;步骤s350:依据线扫描检测中具有堵孔现象的孔洞坐标,控制该视觉检测相机进行视觉移动轨迹作业;步骤s360:利用正光抓出该基板表面背钻孔洞圆心坐标位置;步骤s370:待撷取背钻孔洞圆心坐标位置后,控制平台固定偏移该激光加工装置,到达可清洁的位置;步骤s380:待该激光加工装置到达有堵孔背钻孔洞圆心坐标位置后,触发该激光加工装置,进行孔洞清洁作业;以及步骤s390:堵孔孔洞清洁完毕且该激光加工装置复位后,重新进行视觉检测的步骤,以让孔内白色面积符合许可公差。

    5、在本发明的一实施例中,判断是否需要激光加工的条件为利用背光搭配视觉检测相机撷取该基板孔内的白色面积检测值,来判定通孔是否有穿孔,其中如果白色面积检测值为100时,则判定通孔完全贯穿,其中如果白色面积检测值为0时,则判定通孔无穿孔,至于激光清洁作业判断,可依据产品规范,自行定义白色面积,可容许公差范围。

    6、在本发明的一实施例中,该激光加工的程序包括步骤s410:该视觉检测相机撷取背板堵孔的孔洞现况;步骤s420:该中央控制装置依照视觉检测,孔内的白色面积,检测数值多寡,来进行激光清洁配方的配置;步骤s430:利用该视觉检测相机搭配正光源,抓出该基板表面背钻孔洞圆心坐标位置;步骤s440:控制平台固定偏移该激光加工装置,到达可清洁的位置;步骤s450:待该激光加工装置到达有堵孔背钻孔洞圆心坐标位置后,触发该激光加工装置,进行孔洞清洁作业;以及步骤s460:堵孔孔洞清洁完毕且该激光加工装置复位后,重新进行上述全部步骤,直到孔内白色面积符合许可公差。

    7、在本发明的一实施例中,该背钻偏心量检测程序包括步骤s510:待激光清洁后,该基板的孔内白色面积符合许可公差;步骤s520:该视觉检测相机开始撷取该基板孔洞前,会先开启正背向光源,控制平台移动至检查孔洞坐标,撷取该基板表面的背钻孔直径尺寸、圆心位置与背面的通孔直径尺寸、圆心位置的相关数据;步骤s530:该视觉检测相机开始撷取该基板孔洞的图片,以进行直径尺寸比对判断;步骤s540:如果直径尺寸比对符合许可公差,则进行背钻孔圆心坐标与通孔圆心坐标的比对;以及步骤s550:如果直径尺寸比对超出设定公差时,判定该基板为该线扫描不合格基板。

    8、本发明另提供一种背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工方法,尤其用于一背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统,其包括一中央控制装置、一第一控制手臂、一线扫描装置、一第一视觉检测装置、一第二控制手臂、一第二视觉检测装置与一激光加工装置,其皆连接且受控于该中央控制装置,该背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工方法包括:步骤s610:该中央控制装置控制该第一控制手臂于一上料平台取一基板至该线扫描装置,之后该线扫描装置对该基板的表面获取一线扫描图像;步骤s620:该第一视觉检测装置接收该线扫描装置所传送来的该线扫描图像;步骤s630:对该线扫描图像进行视觉检测以判断是否为一线扫描不合格基板的一初步判断程序;步骤s640:如果该基板被该第一视觉检测装置判断为该线扫描不合格基板,则该第一控制手臂将该线扫描不合格基板移动至一不合格平台;步骤s650:如果该基板被该第一视觉检测装置判断为一线扫描合格基板,则该中央控制装置控制该第二控制手臂将该线扫描合格基板移动至第二视觉检测装置进行背钻穿孔率的一背钻穿孔率检测程序;步骤s660:判断是否需要激光加工;步骤s670:如果该线扫描合格基板被判断为需要激光加工,则该第二控制手臂将该线扫描合格基板移动至该激光加工装置以进行一背钻孔清洁程序,且在完成该背钻孔清洁程序后进入步骤675:需再经第二视觉检测背钻孔穿孔率检测程序来判断公差是否符合许可公差;步骤s680:如果该线扫描合格基板被判断为不需要激光加工,则该中央控制装置控制该第二视觉检测装置来检测该基板的一背钻偏心量是否合格,其为一背钻偏心量检测程序;步骤s690:如果该基板的该背钻偏心量为合格,则该第二控制手臂将该基板移动至该下料平台;以及步骤s695:如果该基板的该背钻偏心量为不合格,则该第二控制手臂将该基板移动至该不合格平台。

    9、综上所述,本发明的所提供的背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统及其方法,能够带来以下功效:

    10、1.高效率判断筛选掉不合格基板;

    11、2.通过视觉检测来有效进行精准的激光清洁;以及

    12、3.提升整体作业流程效率。

    13、以下通过具体实施例详加说明,当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。


    技术特征:

    1.一种背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统,其特征在于,该初步判断程序包括:

    3.如权利要求2所述的背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统,其特征在于,该背钻穿孔率检测程序包括:

    4.如权利要求1所述的背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统,其特征在于,判断是否需要激光加工的条件为利用背光搭配视觉检测相机撷取该基板孔内的白色面积检测值,来判定通孔是否有穿孔,其中如果白色面积检测值为100时,则判定通孔完全贯穿,其中如果白色面积检测值为0时,则判定通孔无穿孔,至于激光清洁作业判断,能够依据产品规范,自行定义白色面积,容许公差范围。

    5.如权利要求3所述的背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统,其特征在于,该激光加工的程序包括:

    6.如权利要求1所述的背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统,其特征在于,该背钻偏心量检测程序包括:

    7.一种背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工方法,尤其用于一背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统,其特征在于,包括一中央控制装置、一第一控制手臂、一线扫描装置、一第一视觉检测装置、一第二控制手臂、一第二视觉检测装置与一激光加工装置,其皆连接且受控于该中央控制装置,该背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工方法包括:

    8.如权利要求7所述的背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工方法,其特征在于,该初步判断程序包括:

    9.如权利要求8所述的背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工方法,其特征在于,该背钻穿孔率检测程序包括:

    10.如权利要求9所述的背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工方法,其特征在于,该激光加工的程序包括:


    技术总结
    本发明公开一种背板钻孔清洁的视觉检测与激光加工系统及其方法,其中系统包括中央控制装置、第一控制手臂、线扫描装置、第一视觉检测装置、第二控制手臂、第二视觉检测装置与激光加工装置,其皆连接且受控于该中央控制装置。通过初步判断程序、背钻穿孔率检测程序、激光加工的程序与背钻偏心量检测程序能够高效率判断筛选掉不合格基板,并且通过视觉检测来有效进行精准的激光清洁,以提升整体作业流程效率。

    技术研发人员:陶嘉莉,梁博钧
    受保护的技术使用者:百利精密刀具(南昌)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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