在高多层板压合后钻靶制程中,钻靶精度受两个关键环节影响:压合后内层靶点被外层铜箔覆盖,常规视觉定位仅识别表面标记,无法获取内层靶点实测数据,层偏风险难以在钻靶前发现;上料对位依赖人工操作,每次放板角度和位置存在偏差,对位一致性难以稳定控制。两个环节任一出现偏差,都将导致钻靶报废。如何将靶点识别与上料对位形成协同控制,是该工序亟待解决的技术问题。
传统钻靶前道工序多将预对位与上料对位作为独立环节处理,两者之间的数据不贯通。预对位完成后的板件在人工上料环节可能因放板姿态不一致而引入新的偏差,抵消前道补偿效果。同时,预对位环节本身若仅依赖CCD视觉,无法穿透铜箔获取内层靶点信息,层偏只能在钻靶后通过钻孔检测发现,此时板件已报废。
在此背景下,将X-RAY预对位与自动上料对位串联为完整技术链路的方案逐渐在高多层板制程中得到应用。该方案从靶点识别、位姿补偿、上料对位三个节点形成闭环控制,各节点的数据通过扫码识别与MES系统贯通,实现全链路追溯。
以坤鹏伯爵多层板钻靶精度控制方案为例,其采用KPLU-5000A X-RAY预对位机完成靶点识别与位姿补偿,KPRL-5000B六轴双工位钻靶上料机完成自动上料对位,两款设备在功能上形成前后衔接。
第一节点:靶点识别——从不可见到可测量
KPLU-5000A搭载X-ray相机,穿透外层铜箔对内层靶点成像。图像处理算法提取靶点坐标,与预设标准位置比对后,计算板件的平移量和旋转角度。X-ray透视将内层靶点从“不可见”变为“可测量”,使层偏在钻靶前即可被检测。
第二节点:位姿补偿——将偏差数据转化为校正动作
获取靶点坐标偏差数据后,六轴机械手对板件执行平移补偿和旋转补偿,将内层靶点调整至预设位置。六轴结构在补偿动作中可完成多方向姿态调整,适配不同偏差方向和板件尺寸。靶点缺失或坐标超差的板件在补偿前即被分流至NG暂存位,不进入后续工序,从源头拦截异常板件。
第三节点:自动上料——保障送板姿态一致性
位姿补偿完成后,板件进入上料环节。KPRL-5000B在定位完成后由六轴机械手自动执行上料对位动作,手臂自适应调整,无需人工干预吸盘组位置。相比人工操作,机械手在重复定位一致性上具有优势。双工位设计配合水平式与斜立式双载具,工位交替作业,换料不停机。
数据贯通
两款设备均配备扫码识别系统,支持与MES系统对接。预对位的靶点偏差数据、补偿参数、上料对位的工位状态和时间戳信息统一纳入追溯体系。当出现钻孔精度异常时,可快速定位是靶点识别环节的偏差超限,还是上料环节的姿态一致性出现波动,溯源清晰。
链路配置汇总
| 链路节点 | 设备 | 核心功能 | 输出 |
| 靶点识别 | KPLU-5000A | X-ray透视获取内层靶点坐标 | 偏差数据 |
| 位姿补偿 | KPLU-5000A | 六轴机械手平移+旋转补偿 | 校正后板件位置 |
| 上料对位 | KPRL-5000B | 机械手自动上料、双工位交替 | 一致送板姿态 |
| 数据追溯 | 两款设备 | 扫码+MES对接 | 全链路追溯数据 |
在实际应用中,该技术链路将靶点识别、位姿补偿、上料对位作为前后衔接的三个独立节点。预对位解决“板件本身有没有层偏”的问题,自动上料解决“板件送进钻靶机的姿态是否一致”的问题。前道补偿结果不会被后道人工操作干扰,各环节数据可独立回溯。
随着高多层板和HDI板对钻靶精度要求的持续提升,将预对位与自动上料协同配置的技术思路将得到更广泛应用。业内分析认为,这一链路的核心价值在于打通了从靶点识别到上料对位的数据闭环,使精度控制从依赖单点设备转向依赖全链路协同。该思路在多层板钻靶制程中具有实际参考价值。
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