DE2513890C3 - Leiterplatte mit maschinell lesbarer Codierung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leiterplatte mit einer maschinell lesbar codierten Markierung, welche in Form von einer oder mehreren parallelen Folgen von optisch abtastbaren Markierungsstrichen aus auf der Leiterplatte angebrachten Farbschichten gebildet ist

Derartige Leiterplatten werden in einer großen Anzahl verschiedener Kombinationen mit Bauelementen bestückt und entsprechend geprüft Um dabei Irrtümer zu vermeidden, muß jede Leiterplatte mit einer individuellen Kennzeichnung versehen werden, nach welcher sich der jeweilige Bestückungs- und Prüfplan richtet Zu diesem Zwecke ist es üblich, die Sachnummer der Leiterplatte in Ziffern und Buchstaben aufzudrukken. Bei der Bestückung und der Prüfung der bestückten Leiterplatte muß die unverschlüsselte Sachnummer vom Bedienungspersonal gelesen werden, um die folgenden Bestückungs- bzw. Prüfvorgänge richtig durchführen zu können. Eine vollständige Sachnummer beinhaltet z. B. 21 Datenstellen und muß mit einer zugehörigen Sachnummer eines Bestückungs- bzw. Prüfplans verglichen werden. Dabei kommt es häufig zu Irrtümern beim Lesen und Vergleichen der entsprechenden Nummern durch das Bedienungspersonal, infolgedessen werden die Leiterplatten in fehlerhafter Weise mit Bauelementen bestückt oder geprüft.

Ferner ist durch die US-PS 28 88 336 bekannt, die verschiedenen Leiterbahnen einer gedruckten Schaltung durch unterschiedliche Farben zu kennzeichnen. Die zur Kennzeichnung der Farbe beigemischten Pigmente sollen dabei gemäßigt hohen Temperaturen von ca. 150° C widerstehen können. Striche, die sich nur durch unterschiedliche Färbung unterscheiden, eignen sich jedoch nicht zur maschinellen optischen Abtastung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplatte der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Codierung zuverlässig lesbar ist und in einfacher Weise kostengünstig und platzsparend aufgebracht werden kann, ohne die Leiterplatte zu beschädigen oder ihre Funktion zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine wärmebeständige Farbschicht von gleichmäßiger Dicke auf der mit Bauteilen zu bestückenden Seite der Leiterplatte in deren Randzone angebracht ist und daß die Markierungsstriche von einem Laserstrahl aus der Farbschicht herausgebrannt sind.

Maschinell lesbare Codierungen werden beispielsweise zum Verteilen und Sortieren von Briefen in Postämtern genutzt. Jeder Brief wird dabei mit einer

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45 fluoreszierenden Farbe codiert, welche bei Einstrahlung von ultraviolettem Licht einen optisch erkennbaren Kontrast ergibt Codierungen in der Art von Strichfolgen sind in vielerlei Arten, z.B. Lochstreifen von Fernschreibern bzw. bei Magnetbändern bekannt Derartige Codierungen werden allerdings in der Regel auf separaten Informationsträgern den zu kennzeichnenden Teilen beigeordnet

Leiterplatten unterliegen im Verlauf ihrer Fertigung und Bestückung vielen mechanischen, thermischen und chemischen Anforderungen. Eine Markierung muß demzufolge allen diesen Einflüssen widerstehen können. Wärmebeständige Farbschichten, weiche sich von der Oberfläche der Leiterplatte nur wenig abheben, erweisen sich für diesen Zweck als besonders günstig. Die Gestalt der Leiterplatte wird durch die Farbschichten praktisch nicht verändert Die Farbschicht braucht nur auf einer Seite der Leiterplatte angebracht zu werden, läßt also die andere Seite völlig unbeeinflußt Würde man beispielsweise die Leiterplatte anstelle der Strichmarkierungen mit Bohrungen versehen, so müßte man darauf achten, daß die Leiterplatte an diesen Stellen sowohl auf der Bauteileseite wie auch auf deren Gegenseite keine Leiterbahnen aufweist Insbesondere wenn es sich um eine viellagige Leiterplatte handelt, wäre davon eine beträchtliche Anzahl von Leiterbahnenschichten betroffen. Nach dem Bestücken der Leiterplatte mit Bauelementen wird die von den Bauelementen abgewandte Seite über ein Schwallötbad gezogen, wobei die Bauteileseite der Leiterplatte weniger erhitzt wird. Dadurch ist auch die Farbschicht besonders gut gegen übermäßige Erwärmung geschützt. Da die Leiterplatte beim Schwallöten seitlich von einem Rahmen umgeben ist, unterliegen die Randzonen der Leiterplatte einer geringeren Wärmeeinwirkung, wodurch die Farbschicht noch besser erhalten bleibt. Außerdem ist nach dem Bestücken der Leiterplatte die in ihrer Randzone angeordnete Markierung leichter lesbar und kontrollierbar, als wenn sie zwischen den Bauelementen angeordnet wäre.

Die Verwendung eines Laserstrahles zum Ausbrennen der Markierungsstriche hat den Vorteil, daß eine bessere Randschärfe der Strichmarkierungen erzielt werden kann. Die Strichmarkierungen können somit in einem sehr engen Abstand angebracht werden. Das für die Codierung freizuhaltende Feld wird somit sehr klein, wodurch auf der Leiterplatte mehr Raum für andere Zwecke gewonnen wird. Der Laserstrahl ist elektronisch steuerbar und kann daher beliebige Strichfolgen erzeugen, ohne daß dazu eine mechanische Veränderung, wie etwa das Auswechseln von Druckmatrizen erforderlich wäre. Er ist daher besonders für vollautomatische Fertigungen geeignet, wo die Leiterplatten, ohne sie nach Nummern zu sortieren und zwischenzulagern, fortlaufend bestückt bzw. geprüft werden. Da bei Verwendung eines Laserstrahles kein direkter mechanischer Kontakt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück stattfindet, hat die Höhenlage der Farbschicht auf die Qualität der Markierungen keinen Einfluß. Es können somit unterschiedlich dicke oder auch verbogene Leiterplatten ohne Schwierigkeit markiert werden. Für die Gleichmäßigkeit der Markierungen ist lediglich von Bedeutung, daß die Farbschicht eine gerine Dickenabweichung aufweist. Es ist bekannt, Leiterplatten bereits vor dem Bestücken mit Bauteilen vorzuverzinnen. Indem die Farbschicht aus wärmebeständigem Material besteht, das auf der mit Bauteilen zu bestückenden Seite der Leiterplatte in deren Randzone

angebracht ist, kann sich die Dicke der Farbschicht ζ. Β. durch Erweichen nicht verändern. Es ist also möglich, die Farbschicht in rationeller Weise z. B. in Form von durchlaufenden Strichen auf der noch unverzinnten Leiterplatte anzubringen, bevor diese sich z. B. durch Hitzeeinwirkung verzieht oder durch andere Arbeitsgänge in ihrer Oberflächenqualität beeinträchtigt wird, wodurch sich eine gleichmäßige Schichtdicke leichter verwirklichen läßt Infolge dessen können Intensität und Arbeitsgeschwindigkeit des Laserstrahles so eingestellt werden, daß die Farbschicht an den zu markierenden Stellen völlig entfernt, aber die Leiterplatte nicht wesentlich beschädigt wird.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Farbschicht als Siebdruck auf der Leiterplatte aufgetragen, wodurch eine besonders gleichmäßige Dicke der Farbschicht erzielt werden kann.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert

Die dargestellte Figur zeigt die bereits mit Bauteilen 1 bestückte Seite einer Leiterplatte 2. Die Bauteile 1 können in vielen unterschiedlichen Zusammenstellungen an den einzelnen Leiterplatten, ζ. Β. 2 befestigt sein.

Die mit Bauteilen 1 unterschiedlich bestockten Leiterplatten, ζ. B. 2, werden nach entsprechend unterschiedlichen Prüfplänen geprüft Zur Kennzeichnung der jeweiligen Zusammenstellung ihrer Bauteile 1 erhält die Leiterplatte 2 eine Sachnummer, welche in einer Strichfolge auf der Leiterplatte 2 codiert ist Die Markierung 4 der Strichfolge ergibt sich aus dem Vorhandensein und NichtVorhandensein von wärmebeständigen Farbschichten innerhalb der für die Markierung 4 vorgesehenen Markierungszone 6 der Leiterplatte 2. Die Farbschicht ist auf der gleichen Seite der Leiterplatte 2 aufgebracht wie die Bauteilelemente 1. Sie ist in der Randzone der Leiterplatte 2 angeordnet
Die Markierung 4 ist hier in Aussparungen 4 aus einer Farbschicht realisiert welche ursprünglich zusammenhängend über die Markierungszone 6 auf die Leiterplatte 2 aufgetragen wurde. Die Aussparungen 4 sind durch die Hitzeeinwirkung eines Laserstrahles aus einer weißen oder hellgelben Farbschicht mit geringer

Dickentoleranz herausgebrannt, was einen scharfen und starken Kontrast zur Leiterplatte ergibt Die derart codierte Sachnummer der Leiterplatte 2 kann von einem Lesegerät leicht und sicher abgetastet und entschlüsselt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Leiterplatte mit einer maschinell lesbar codierten Markierung, welche in Form von einer oder mehreren parallelen Folgen von optisch abtastbaren Markierungsstrichen aus auf der Leiterplatte angebrachten Farbschichten gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine wärmebeständige Farbschicht von gleichmäßiger Dicke auf der mit Bauteilen (1) zu bestückenden Seite der Leiterplatte (2) in deren Randzone angebracht ist und daß die Markierungsstriche (4) von einem Laserstrahl aus der Farbschicht herausgebrannt sind.

Z Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbschicht als Siebdruck auf der Leiterplatte (2) aufgetragen ist