一种可追溯的电路板制作方法

技术领域

本发明涉及电路板制作技术领域，特别涉及一种可追溯的电路板制作方法。

背景技术

随着电子通讯发展得越来越快，为了满足电子设备追溯化需求，传统的人为干预下的周期，即文字网版丝印周期，存在周期变动性大、批次管控混乱、周期可信度低等一系列问题。并且客户终端无法锁定到PCB的周期、料号、加工设备、加工工艺参数等信息，PCB一旦出现品质异常，无法有效、准确锁定影响范围，难以对有品质问题的批次PCB进行追溯，造成大批量产品隔离，品质异常原因分析受阻，导致PCB交付质量及可追溯性无法得到保障。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种可追溯的电路板制作方法，包括以下步骤：

S100、设定电路板的生产工序，根据电路板名称和生产批次信息初步生成对应于该电路板的N位编码，并储存在基站系统中；

S200、通过二维码生成器生成对应于该电路板编码的二维码脚本，并设置在电路板工程图特定位置上；

S300、按照设定的生产工序加工制作电路板，电路板的生产工序依次包括：次外层板压合、棕化处理、激光钻孔、等离子除胶、水平除胶半段、水平黑孔、VCP填孔电镀、陶瓷研磨减铜、垂直连续电镀、线路前处理、压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜、光学检测；在生产过程中，各工序机台的生产信息由信息部通过以太网收集并以超链接的方式插入于二维码脚本内；同时基站系统根据生产信息和编码规则依次在N位编码后面添加对应工序的编码，最终形成对应于该电路板N+M位编码；

S400、对加工后的电路板阻焊前处理，再经过油墨丝印和预烤后，放置在DI曝光机中，通过在DI曝光机上输入电路板的N+M位编码，基站系统读取二维码脚本内超链接的内容，若二维码脚本内容不存在，则基站系统控制DI曝光机报错，若二维码脚本内容存在，则基站系统对二维码脚本内容进行转档文件，并转档后识别第一次曝光文件和第二次曝光文件，根据第一次曝光文件，基站控制DI曝光机对二维码进行曝光，在电路板上形成二维码图形；

S500、完成二维码图形曝光后，基站系统再根据第一次输入的编码，进行查找相应编码的第二次曝光文件，根据第二次曝光文件，基站系统控制DI曝光机进行第二次曝光，对电路板进行图形转移，再进行显影工序后，再通过表面处理、成型、成品全检、包装工序，最终形成可追溯的电路板。

优选的，在步骤S300中，在电路板加工过程中，各工序机台的生产信息包括生产批次信息、各生产工序中所使用的原材料的信息、生产周期、各生产工序中所使用的机台流水号和机台工艺参数信息；原材料的信息包括板材、PP片、铜箔、油墨以及电镀药水型号和数量。

优选的，电路板的N+M位编码中包括电路板名称和生产批次编码4～6位、物料编码4～12位、周期编码2～3位、机台流水号编码2～6位，电路板的流水号2～3位。

优选的，在步骤S200中,在步骤S400中,第一次曝光文件和第二次曝光文件的文件后缀名不同，基站会识别文件后缀不同而控制DI曝光机进行第一次和第二次排序曝光。

优选的，通过读取二维码的内容可追溯电路板的生产信息，可追溯的项目包括板件压合机台号和压合参数、激光钻孔机台号和钻孔工艺、蚀刻机台号和表面处理工艺、电镀工艺、丝印机台号、曝光机台号和阻焊工艺。

由上可知，应用本发明提供的可追溯的电路板制作方法，可以得到以下有益效果：本发明方案通过先设定电路板的生产工序，形成对应该电路板的编码，电路板的编码的位数可以根据实际生产线而定，所需要追溯的生产工序均可以加入这个特别设定的编码中，形成对应于该电路板的唯一编码，实现可追溯各工序的工艺参数等信息；通过二维码生成器生成并设置在电路板工程图特定位置上的二维码脚本，按照设定的生产流程加工制作电路板，各个设备机台在工艺生产时记录有对应于该编码电路板的实际加工工艺参数，进而信息部可以通过以太网收集到各个设备机台的加工信息形成可追溯的信息，并以超链接的方式插入于二维码脚本内，实现电路板的可追溯性。通过阻焊工艺在电路板形成二维码图案，只有在电路板上曝光形成二维码图案后才能进行后续的电路板图形转移曝光工艺，通过基站系统一次转档两次曝光操作实现二维码内容的防错功能，从而保证通过扫码二维码图形是可以获取可追溯的电路板生产信息，达到电路板追溯的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例可追溯的电路板制作方法的流程框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决上述技术问题，本实施例提供一种可追溯的电路板制作方法，如图1所示，包括以下步骤：

S100、对电路板订单的生产需求进行分析，设计电路板的生产工序并形成电路板工程图，根据电路板名称和生产批次信息初步生成对应于该电路板的N位编码，并储存在基站系统中；

在该步骤中，在接到电路板生产需求后，工程设计通过对电路板生产需求进行分析并设计出对应于该电路板的生产工序，形成电路板加工工程图，进一步的，工程设计通过电路板名称和生产批次信息初步生成对应于该电路板的N位编码，并储存在基站系统中，其中，N位编码可以为4位，作为该电路板或该批次电路板的开头编码，4位编码后面的编码根据后续的加工工序逐步添加，构成该电路板或该批次电路板的唯一编码。

S200、通过二维码生成器生成对应于该电路板的二维码脚本，并设置在电路板工程图特定位置上；

在步骤1得到的电路板初步的N位编码信息后，工程设计部利用DATAMATRIX ECC200格式的二维条码编码方式，通过二维码生成器生成对应于该电路板编码的二维码脚本,并将二维码设置在电路板工程图的特定位置上。

S300、按照设定的生产工序加工制作电路板，电路板的生产工序依次包括：次外层板压合、棕化处理、激光钻孔、等离子除胶、水平除胶半段、水平黑孔、VCP填孔电镀、陶瓷研磨减铜、垂直连续电镀、线路前处理、压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜、光学检测；在生产过程中，各工序机台的生产信息由信息部通过以太网收集并以超链接的方式插入于二维码脚本内，信息部可以视为信息收集系统，同时基站系统根据生产信息和编码规则依次在N位编码后面添加对应工序的编码，最终形成对应于该电路板N+M位编码，其中基站系统可以视为总的生产控制系统，通过以太网与各生产设备通讯连接。

工程设计部通过对电路板生产需求设计出对应于该电路板的生产工序和生产信息形成编码和电路板工程图后，根据电路板工程图对电路板按照设定的生产工序进行加工，具体的生产工序包括以下步骤：次外层板压合、棕化处理、激光钻孔、等离子除胶、水平除胶半段、水平黑孔、VCP填孔电镀、陶瓷研磨减铜、垂直连续电镀、线路前处理、压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜、光学检测，上述生产工序在此不再详述，其中，在水平除胶工艺的药水中添加氟化氢进行孔壁内凸出玻纤咬蚀。

在上述生产工序中，次外层板压合通过压合机台完成，棕化处理、等离子除胶、水平除胶等表面处理由蚀刻设备生产，电镀设备完成电镀工艺，丝印机台、曝光机台完成阻焊工艺。在各机台生产中，可以先在机台上输入该电路板的N位编码，各个设备机台在工艺生产时记录有对应于该编码电路板的实际加工工艺参数，由于各个设备机台通过以太网连接于基座系统，每经过一个机台设备加工后，机台设备根据加工工艺参数和材料信息通过基座系统可以在N位编码后面添加多位对应该工序的编码，最终形成对应于该电路板N+M位编码，同时通过机台的显示新增编码，也可以人工同步将新增编码记录在电路板工程图上，方便后续机台生产。

具体的，N位编码为4位，为步骤S100中的电路板名称和生产批次信息，而M位编码为后续加工过程中根据加工机台的工艺和物料进行添加，包括物料编码4～6位、周期编码2位、机台流水号编码2～6位，电路板的流水号2位。其编码规则为：如编码010121120111111101，第1批次的电路板对应于前四位编码“0101”，板材原料为2号型板材，铜箔1型号、油墨1型号、电镀药水2型号，对应于4位物料编码2112，周期编码01，1号压合机台、1号钻孔机台、1号蚀刻设备、1号电镀设备、1号丝印机台、1号阻焊曝光机台对应于机台流水号编码“1111111”，最后两位“01”对应本批次的电路板流水号，各个设备机台在工艺生产时记录有对应于该编码电路板的实际加工工艺参数。其中，原材料的信息可以包括板材型号、PP片型号、铜箔型号、油墨型号、电镀药水型号等关键原材料的型号信息，通过将上述关键原材料添加在编码中实现对上述原材料的信息进行追溯。电路板的生产信息可以包括电路板生产批次信息、各生产工序中所需的原材料的信息、生产周期、各生产工序中所使用的机台流水号和机台工艺参数信息，实现对上述加工设备进行追溯。由于不同类型电路板的加工工艺不一样，所需的加工设备加工原材料也不一样，进而电路板的N+M位编码的位数可以根据实际生产而定，所需要追溯的生产工序均可以通过基站系统加入这个特别设定的编码中，形成对应于该电路板可追溯信息的编码，各个设备机台在工艺生产时记录有对应于该编码电路板的实际加工工艺参数，实现电路板生产信息的可追溯性。

进一步的，各个设备机台在工艺生产时记录有对应于该编码电路板的实际加工工艺参数，进而信息部可以通过以太网收集到各个设备机台的加工信息，并形成可追溯的信息文件，并以超链接的方式插入于二维码脚本内。在后续电路板出现质量问题时，可以通过该二维码查找到对应该电路板的编码以及生产信息，排查出存在加工异常的工序和原因，从中找出有异常的电路板批次，有效、准确地锁定影响范围，实现电路板的可追溯性。

S400、对加工后的电路板阻焊前处理，再经过油墨丝印和预烤后，放置在DI曝光机中，通过在DI曝光机上输入电路板的N+M位编码，基站系统读取二维码脚本内超链接的内容，若二维码脚本内容不存在，则基站系统控制DI曝光机报错，若二维码脚本内容存在，则基站系统对二维码脚本内容进行转档文件，并转档后识别第一次曝光文件和第二次曝光文件，根据第一次曝光文件，基站控制DI曝光机对二维码进行曝光，在电路板上形成二维码图形；

在加工电路板之后，下一步就是在电路板阻焊形成二维码图案，现有技术中通常是通过激光加工实现将二维码图形加工在电路板的特定位置上，然而，本方案中是通过将电路板生产信息以超链接形式插入二维码的脚本中，在实际生产中如果由于操作失误电路板生产信息没有插入二维码的脚本中，即二维码内没有内容，则扫码时得不到电路板的追溯信息，导致出错无法实现追溯的目的。

为了达到防错的目的，为此本方案通过阻焊工艺在电路板形成二维码图案，对电路板阻焊前处理后，再经过油墨丝印和预烤，再放置在DI曝光机中，此时通过在DI曝光机上输入电路板的N+M位编码，基站系统通过编码找到对应二维码，读取二维码脚本内超链接的内容并进行转档文件，此时若二维码脚本内容不存在，基站系统无法读取二维码内容，则基站系统因信息不全而控制DI曝光机报错，表明该编码的电路板缺少信息无法实现追溯，需要进行后处理更正；若基站系统成功读取二维码内容，则基站系统对二维码脚本内容进行转档文件，并转档后识别第一次曝光文件和第二次曝光文件，基站系统根据第一次曝光文件控制DI曝光机对二维码进行曝光，在电路板上形成二维码图形。

S500、完成二维码图形曝光后，基站系统再根据第一次输入的编码，进行查找相应编码的第二次曝光文件，根据第二次曝光文件，基站系统控制DI曝光机进行第二次曝光，对电路板进行图形转移，再进行显影工序后，再通过表面处理、成型、成品全检、包装工序，最终形成可追溯的电路板。

DI曝光机完成二维码曝光后，基站系统会再根据第一次输入的编码进行查找相应编码的第二次曝光文件，根据第二次曝光文件，基站系统控制DI曝光机对电路板进行第二次曝光，通过第二次曝光对电路板进行图形转移，再进行显影工序后再通过表面处理、成型、成品全检、包装工序，最终形成可追溯的电路板。其中，两次曝光工艺的信息文件可以在前步骤中通过以太网插入于二维码的脚本内，在基站系统转档过程中，将二维码内的曝光文件转档成两次曝光图形文件，并且第一次曝光文件和第二次曝光文件的文件后缀名不同，基站系统通过识别第一次曝光文件和第二次曝光文件后缀名不同而进行排序曝光，

只有当基站系统通过第一次曝光文件控制DI曝光机进行第一次曝光之后，基站系统才会再控制DI曝光机对电路板才能进行第二次曝光（图形转移），即只有基站系统获取了二维码内容，将二维码图形曝光在电路板上后，才能继续对电路板进行图形转移曝光工艺，进而才能完成后续的生产加工，通过一次转档两次曝光工序，实现起到防错的作用，最终在电路板上形成二维码图形，成型可追溯的电路板，通过一次转档两次曝光操作实现追溯信息防错的功能，从而保证通过扫码二维码图形可以获取电路板编码和可追溯的详细生产加工信息，通过扫码二维码读取脚本超链接内的生产信息，达到电路板追溯的目的，实现对有品质问题的批次PCB进行追溯，为电路板生产信息的追溯性提供保障。

综上所述，本发明方案通过先设定电路板的生产工序，通过特定的编码规则形成对应该电路板的编码，电路板的编码的位数可以根据实际生产线而定，所需要追溯的生产工序均可以加入这个特别设定的编码中，形成对应于该电路板的唯一编码，实现可追溯各工序的工艺参数等信息；通过二维码生成器生成并设置在电路板工程图特定位置上的二维码脚本，按照设定的生产流程加工制作电路板，各个设备机台在工艺生产时记录有对应于该编码电路板的实际加工工艺参数，用于收集信息的信息部通过以太网与各个设备机台网络连接，进而信息部可以通过以太网收集到各个设备机台的加工信息形成可追溯的信息，并以超链接的方式插入于二维码脚本内，实现电路板的可追溯性。通过阻焊工艺在电路板形成二维码图案，只有在电路板上曝光形成二维码图案后才能进行后续的电路板图形转移曝光工艺，通过基站系统一次转档两次曝光操作实现二维码内容的防错功能，从而保证通过扫码二维码图形是可以获取可追溯的电路板生产信息，达到电路板追溯的目的，满足客户端产品追溯及工厂内部出现了重大异常之后的根本原因分析。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。