1333810. 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及柔性電路板製作領域,尤其涉及一種覆銅 基材與支撐物之對位方法。 【先前技術】 柔性電路板(Flexible printed circuit board,FPC ),亦 稱軟板,由絕緣基材與位於絕緣基材表面之銅绪經一系列 工藝製作而成。由於絕緣基材多為曲撓性能較好之高分子 材料,如聚醯亞胺樹脂、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、 聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯,其於外力作用下容易發 生形變,因此於柔性電路板特別係多層柔性電路板之製作 工藝中,於鑽孔製程、蝕刻銅箔製程、貼保護膜製程以及 壓合製程都需要將與覆銅基材尺寸及形狀一致之支撐物如 鋼片、鋁合金與高分子材料等貼合於覆銅基材底面,給予 覆銅基材支撐作用,以提高覆銅基材之強度,進而避免覆 銅基材發生扭曲、變形甚至斷裂,影響後序製程正常進行。 目則支撐物與覆銅基材之對位方法主要有兩種。—種 係治具對位、人工貼合法。此法由於係人工作業,對位操 作全憑肉眼觀察’因此效率低、精度低、勞動強度大。另 一種係自動對位法,其中支撐物與覆銅基材對位是否精確 影響整個對位工藝。 自動對位法包括採用配置有光電耦合元件(Charge coupled device,CCD)之成像設備對支撐物成像、建立坐標 1333810, 系分析支撐物圖像以尋找出支撐物幾何中心之步驟。參見 . 文獻 CCD spectrum analyzer using prime transform algorithm; M.A Jack, D.G Park, P.M Grant; Electronics letter; 21 July 1977, Volume 13, Issue 15, Page 431〜432。其中,先前對支 撐物成像之方法分為以下兩種:1·支撐物整體成像法,如圖 2所示。此法需要採用成像設備200對整個支撐物220成 像,然後分析支撐物220之幾何中心之坐標位置。若支撐 物220尺寸較大,那麼需要成像設備200之光電耦合元件 ® 感測區亦較大,這將使對位裝置成本增加。相應地,此法 拍攝之圖像精度較低,造成後序之圖像位置分析誤差較 大,影響支撐物與覆銅基材精確對位;2·支撐物兩對角點成 像法。此法需要具有兩隻光電耦合元件之成像設備,將導 致對位成本增加。另外,此法亦可採用只有一隻光電耦合 元件之成像設備,如圖3所示,但需要轉動支撐物320,以 利用成像設備300分別對支撐物之兩個對角點pi與p2取 鲁像,以獲取支撐物320之兩對角點P1與P2於坐標系中之 位置’從而尋找出支撐物幾何中心之位置坐標,這將大大 降低對位效率,從而影響生產效率。 【發明内容】 有鑑於此,提供一種低成本、對位精度高且效率高之 對位方法實為必要。 本技術方案提供一種對位方法,該對位方法用於覆鋼 基材與支撐物之對位,包括以下步驟:於載具之承载面内 1333810. 建立坐標系,將覆銅基材置於承載面,獲取覆銅基材一頂 角之頂點之坐;f示位置及該頂角之一邊與一坐標軸之夾角角 度值,藉由成像設備對支撐物與覆銅基材之頂角相對應之 頂角之頂點及-角邊取I,獲取支樓物之頂點於該坐標系 中之位置坐標以及支撐物之角邊與該坐標軸之夾角角度 值,以坐標原點為旋轉中心,旋轉載具,並使載具沿坐標 轴移動’直至覆銅基材與支撐物完全對位。 與先前技術之支撐物整體取像法相比’本技術方案之 對位方法僅需採用成像設備對支撐物之任一頂角及形成頂 角之兩邊中之-邊成像,無需對整個支撑物成像,因此, 本技術方案需要之成像設備<光電輕合元件圖與感應範圍 相對較小,從而大大減少了對位成本;與先前技術之支撐 物兩對角點取像法相比,本技術方案之對位方法僅需具有 一隻光電耦合元件之成像設備,並且僅需進行一次成像操 作,而無需轉動支撐物,因而具有較高之對位效率。 【實施方式】 下面將結合附圖及實施例,對本技術方案提供之對位 方法作進一步之詳細說明。 參見圖1’其為本技術方案之實施例提供之對位方法之 示意圖,該方法用於柔性電路板之覆銅基材12與支撐物32 之對位。 本實施例之對位方法採用之對位裝置包括載具1〇、驅 動機構20、成像設備30、控制器40與夾具50。 1333810. 載具10包括承載面11,用以承載覆銅基材12。載具 .10可於驅動機構20之驅動下於水平方向移動,並繞垂直於 承載面11之任軸線轉動。 驅動機構20與載具10相連,用以控制載具10之運動。 成像設備30包括光電耦合元件,用以對覆銅基材12 及支撐物32或其局部進行取像,然後將所拍攝之圖像資訊 傳輸給控制器40。 控制器40包括數據處理模組41與運動控制模組42。 鲁數據處理模組41與成像設備30相連,運動控制模組42連 接於數據處理模組41,並與驅動機構20相連。其中,數據 處理模組41用於分析成像設備30拍攝之覆銅基材12與支 撐物32之圖像資訊,並將圖像資訊轉換為覆銅基材12與 支撐物32於同一坐標系中之位置數據傳輸給運動控制模組 42,運動控制模組42控制驅動機構20根據支撐物32之位 置驅動載具10運動。 ^ 承載治具50可係夾具,亦可係真空吸具。承載治具50 用於定位支撐物32,以便於使用成像設備30對其成像。承 載治具50定位支撐物32時,支撐物32所於平面可與載具 10之承載面11相互平行,亦可與承載面11處於同一平面 内。本實施例中,承載治具50係夾具,支撐物32所於平 面與承載面11相互平行。 本實施例之對位方法包括以下步驟: 步驟一,於載具10之承載面11内建立一坐標系,將 覆銅基材12置於該承載面11,通過成像設備30獲取覆銅 1333810. 基材12—頂角之頂點M之坐標位置及頂角一邊與一坐標轴 之夾角角度。 該坐標系可係直角坐標系,亦可係極坐標系。該坐標 系係先採用成像設備30對承載面n成像,成像設備3〇^ 承載面11之圖像傳輸給控制器40之數據處理模組4ι,以 記錄承載面11之尺寸及形狀,然後數據處理模組41根據 承載面11之尺寸與形狀於承載面11内建立之。 當建立直角坐標系時,可以承載面u内之任一點為坐 標系之原點,以垂直相交於該點之兩直線為坐標系之X軸 與Y軸,亦可以覆銅基材12位於承載面u内之兩個頂角 之頂點之連線所於之直線為一坐標軸,以該兩個頂點中之 一個為坐標原點,還可以覆銅基材12位於承載面U内之 一邊為一坐標軸,該邊上之一頂點為坐標原點。 建立極坐標系時,極點可係承載面u内任一點,極軸 可為通過該點且位於承載面n内任—直線。極點優選覆銅 基材12位於承載® η β 一個頂角之頂點,極轴優選 基材12含有該頂點之一邊所於之直線。 本實施例建立之坐標系係直角坐標系χ〇γ。該直角坐 標系ΧΟΥ係以承載面η内之任一點為坐標系之原點〇, 以垂直相父於該原點〇之兩直線為坐標系χ〇γ之X轴與Υ 抽。 建立直角坐標系Χ0Υ後,控制器40之數據處理模組 41將儲存坐標系χογ之原點〇與χ軸及γ軸於承载面^ 内之位置。 11 1333810. 使用成像設備30對覆銅基材12之一頂角之頂點M及 - 該頂角之一邊L1成像。 . 成像設備3〇將拍攝之頂點Μ與頂角之一邊L1之圖像 資訊傳輸給數據處理模組41,數據處理模組41將該圖像資 訊轉換為頂點Μ於坐標系XOY中之位置坐標Μ(χι,γι) 與邊L1與坐標軸之夾角γ之角度’並儲存該位置坐標 Μ(Χ1,Υ1)與夾角τ之角度。 τ 邊L1與坐標軸之夾角r可係邊L1與X軸之夾角,亦 鲁可係邊L1與Y軸之夾角。本實施例中,頂角之一邊L1係 覆銅基材12含有頂點Μ之一邊’該夾角r係覆銅基材12 之邊L1與X軸之夾角,夾角τ角度大小為ATAN(Y1/X1)。 步驟二’藉由成像設備30對支樓物32之一頂角之頂 點P及該頂角之一邊L2取像,獲取頂點p於坐標系中之坐 標位置以及邊L2與坐標軸之夾角之角度。 該支撐物32包括支撐面321。支撐面321之兩相鄰邊 鲁L2與L3相交形成支撐物32之一個頂點p與頂角。該頂點 P與覆銅基材12之頂點Μ相對應。頂點p係該兩相鄰邊 L2與L3之交點。角邊L2與覆銅基材12之邊L1相對應, 角邊L2與該坐標轴之夾角係指角邊L2與X轴之夾角0。 先採用夾具50夾持支撐物32之兩相對邊,使得支撐 物32平行於承載面u,然後採用成像設備3〇對支撐物32 之一頂角之頂點Ρ及該兩相鄰邊中之一角邊L2成像。成像 設備30將其拍攝之支撐物32之頂點ρ及該兩相鄰邊中之 一角邊L2之圖像資訊傳輸給控制器4〇,控制器40之數據
(S 12 1333810. 處理模組41將接收到之圖像資訊轉換並儲存成頂點p於坐 標系X〇Y中之位置與角邊L2與坐標軸X轴之夹角0之角 度值。 如果設定頂點ρ之坐標為Ρ(Χ2,Υ2),則其與χ軸之 夾角Θ之角度值為αταν(Υ2/Χ2)。 步驟一,以坐標原點為旋轉中心,旋轉載具,並使 载具ίο沿坐標軸方向移動’直至使讀物32與覆銅基材
載二10之運動由驅動機構2〇驅動實現,驅動機構2〔 由控制器40之運動括岳,丨^替1 ,.^ 4ι& ^ 浐制模、,且42控制。運動控制模組42根 據數據處理模組41傳輪之φ ρ私q。 翰之支撐物32之頂點P與該夾角0 之數據,將啟動驅動機構2(),使載具1〇運動。 料運動可按以下方式進行:將載具1G以坐標 旋轉該炎角θ角度值之角度,使支樓物 载且Γπ ί 後之坐標轴平行;沿坐標軸方向移動 ^ 物32之頂點Ρ與覆銅基材12之頂點Μ 重合。特別地,當<9角膚佶盔 需將其沿坐標抽方向移ς零時,不需旋轉載具1〇,只 將載具10以坐標原點〇為斿 值之角度,則位於載具1G之心旋轉該ΜΘ角度 霞銅基材12亦將相應地以坐桿坐標系簡與 夫角Θ角度後之坐標命坐標系™轉該 由於支樓物32之頂點P與坐標系XOY之χ轴之夹角 13 1333810. 0之角度係ΑΤΑΝ(Υ2/Χ2),因此,當坐標系χ〇γ以坐標原 點〇為旋轉中心旋轉ΑΤΑΝ(Υ2/Χ2)角度轉換成坐標系 Χ’ΟΥ’後,支撐物32之頂點ρ將位於與坐標系χ,〇γ,之X, 軸平行之直線上,而覆銅基材12之頂點坐標系χ,〇γ, 中之坐標位置Μ,同其於坐標系χογ之坐標位置,即Μ,之 坐標位置為Μ’(Χ1 ’ Υ1)。此時數據處理模組41將記錄支 撐物32之頂點Ρ於坐標系χ,〇γ,之坐標位置ρ,,令頂點ρ 於坐標系Χ’ΟΥ,之坐標位置為Ρ’(χ2,,γ2,),並同時分析 覆銅基材12之頂點Μ,與支撐物32之頂點ρ,之位置坐標差 占X與5Υ,並將該位置坐標差6χ、與夾角γ與$之 角度值傳輸給運動控制模組42。其中,3 χ= | χ2,_χι |, (5 Υ=丨 Υ2,_γι 丨。 當覆銅基材12之邊L1位於坐標系χ〇γ之χ軸上時, r之角度值等於零,此時需使載具1〇先沿坐標系χ,〇γ,之 X’軸運動5Χ即| Χ2,_Χ1丨段距離,然後沿 即丨Υ2’-Υ1 |段距離’可實現覆鋼基材12之頂點μ與支 撐物32之頂點Ρ重合’進而實現覆銅基材12與支樓物% 重合。當覆銅基材12之邊L1未位於坐標系χ〇Υ2 χ軸上 時,7之角度值不等於零,需要於覆銅基材12之頂點以與 支撐物32之頂點P重合之基礎上再以坐標原點〇為旋轉中 心,將載具ίο旋轉r角度,使得覆銅基材12之邊u與支 稽物32之邊L2重合,即可將支揮物32精確對位於覆銅基 材12。 特別地,當覆銅基材12之頂點M與坐標原點〇重合, 1333810. 覆銅基材12之邊L1位於坐標系χ〇γ之χ軸上,支撐物 .32之邊L2未位於坐標系χ〇γ之X軸上時,此時1之角 ' ^值等於零,頂點坐標為Μ,(〇,〇),因此需使载具1〇 =X軸運動| Χ2 |段距離,沿γ,軸運動丨γ2丨段距離就 能實現覆銅基材12與支撐物32之精確對位。 人再特別地,當覆銅基材12之頂點Μ與坐標原點〇重 合,覆銅基材12之邊L1與支撐物32之邊L2均位於坐標 鲁系ΧΟΥ之X軸上時,此時,夾角0與7角度值均等於零, 只需使載具10沿X,軸運動丨χ2丨段距離就能將覆銅基材 U與支撐物32重合。 另外,載具10之運動亦可按以下步驟進行:將載具1〇 以坐標原點〇為旋轉中心旋轉該夾角0與7*角度之角度值 差丨0-r I角度,使得支撐物32之該角邊12與覆銅基材 12之該邊L1平行,此時,坐標系χ〇γ亦會旋轉丨0 τ | 角度,得新坐標系χ,,ΟΥ,,,令支撐物32之頂點ρ於坐標 # *Χ,,〇Υ,,之坐標位置為ρ,,(Χ2,,,Υ2,,),覆銅基材12 之頂點Μ於坐標系χ,,ΟΥ,,中之坐標位置Μ,,同其於坐標系 χογ之坐標位置,即Μ”之坐標位置為Μ,,(χι,γι广使 载具10沿著坐標系χ,,0Υ,,之χ”軸運動即| χ2,,_χι I段距離’沿Υ’’軸運動(5 γ即I Υ2,,_Υ1 I段距離,即可 •將覆銅基材12與支撐物32對位。 綜上所述,本發明確已符合發明專利之要件,遂依法 提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施方 式’自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案 15 1333810. 技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化,皆 應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係本技術方案實施例提供之對位方法之示意圖。 圖2係先前技術之支撐物整體取像法之示意圖。 圖3係先前技術之支撐物兩對角點取像法之示意圖。 •【主要元件符號說明】 載具 10 承載面 11 覆銅基材 12 驅動機構 20 成像設備 30 , 200 , 300 支撐物 32 , 220 , 320 支撐面 321 控制器 40 數據處理模組 41 運動控制模組 42 夾具 50 16