一種fpc制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)，包括工序監(jiān)控觸發(fā)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)智能分析模塊、評價模塊。通過所述的工序監(jiān)控觸發(fā)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)智能分析模塊、評價模塊可有效解決通過FPC精細線路的線寬、線距等物理參數(shù)和主要FPC缺陷類型如導線鋸齒、線路缺少、殘銅等的監(jiān)控和分析，實現(xiàn)對FPC制造關鍵工序的工作健康狀況的判斷和評價，對工序異常情況做到及早的預防和控制，從而提高整個FPC制造過程的穩(wěn)定性、效率和產(chǎn)品良率。
【專利說明】一種FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及柔性電路板(FPC)制造關鍵工序的自動監(jiān)控【技術領域】，尤其是指一種通過對關鍵工序對應的FPC物理參數(shù)和缺陷數(shù)據(jù)的監(jiān)控和進行智能分析，實現(xiàn)對FPC制造過程中的工序異常狀況進行早期預防和控制的自動監(jiān)控系統(tǒng)，需要用到信號分析技術、統(tǒng)計過程控制分析技術、狀態(tài)識別方法等。
【背景技術】
[0002]業(yè)內(nèi)習知，F(xiàn)PC的制造加工工藝較為復雜，就一般的制造流程而言，需經(jīng)過銅箔開料、鉆孔、壓干膜、曝光、顯影刻蝕、在線檢測、剝膜、貼覆蓋膜、電鍍、外型沖切和測試等工序。FPC的制造水平主要由精細線路的制造水平?jīng)Q定，因此精細線路的制造工序成為FPC制造過程中的關鍵工序，主要包括:激光鉆孔、曝光、顯影刻蝕。這些工序的工作狀態(tài)是FPC良率的決定因素。
[0003]FPC制造過程精密，為了實現(xiàn)制造的穩(wěn)定性和高度自動化，提高FPC良率，從制造過程中FPC的主要物理參數(shù)和缺陷出發(fā)，對關鍵工序進行監(jiān)控，以便在出現(xiàn)關鍵工序異常時及時采取應急措施，以降低產(chǎn)線故障的風險，將有助于降低企業(yè)成本，越來越受到企業(yè)重視。在FPC生產(chǎn)的整個流程中涉及到的FPC參數(shù)包括線寬、線距和孔徑大小等，涉及到的產(chǎn)品缺陷主要包括導線鋸齒、線路缺少、殘銅、線路損傷、金面貼錫等。對這些FPC關鍵參數(shù)和缺陷的監(jiān)控和分析，可推測出關鍵工序在制造過程中的健康狀況。
[0004]在現(xiàn)階段的FPC制造行業(yè)中，一方面物理參數(shù)和缺陷數(shù)據(jù)往往孤立地存在，幾乎沒有企業(yè)對這些數(shù)據(jù)加以利用，另一方面FPC關鍵工序需要監(jiān)控，其基本任務包括運行狀態(tài)監(jiān)控、狀態(tài)異常檢測以及異常的早期預報和控制。針對FPC制造流程，利用關鍵工序的FPC參數(shù)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)過程中的FPC缺陷數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計過程控制和信號分析方法，判斷出關鍵工藝的狀態(tài)異常，對工序的健康狀況進行評估，從而進行異常的早期預報和控制，實現(xiàn)關鍵工序的自動化監(jiān)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種能提升生產(chǎn)線自動管理能力、實現(xiàn)關鍵工序早期異常判斷和控制的FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術方案為:一種FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)，包括:
[0007]工序監(jiān)控觸發(fā)模塊，用于觸發(fā)FPC檢測裝置發(fā)生動作；
[0008]數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集FPC制造過程中的關鍵物理參數(shù)和缺陷數(shù)據(jù)；
[0009]數(shù)據(jù)存儲模塊，用于對采集的FPC關鍵物理參數(shù)數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)和智能分析結果進行管理，以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的查詢、篩選和展示；
[0010]數(shù)據(jù)智能分析模塊，采用統(tǒng)計控制、HHT變換和神經(jīng)網(wǎng)絡的方法對數(shù)據(jù)進行分析，計算工序制程能力的評價要素；[0011]評價模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)智能分析模塊的評價結果，對關鍵工序的健康狀況做出綜合評價，判斷出異常狀況，實現(xiàn)制造過程的自動監(jiān)控。
[0012]所述數(shù)據(jù)采集模塊通過FPC檢測裝置和質(zhì)量檢測手段采集與各關鍵工序對應的FPC關鍵物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)，其中，所述FPC關鍵物理參數(shù)包括銅線的線寬、線距、孔徑大??；所述FPC缺陷數(shù)據(jù)包括導線鋸齒、線路缺少、殘銅、線路損傷、金面貼錫；不同的工序對應的相關FPC物理參數(shù)和缺陷類型不完全相同。
[0013]所述數(shù)據(jù)存儲模塊存儲FPC制造過程中的FPC關鍵物理參數(shù)和主要缺陷，以及對數(shù)據(jù)進行智能分析的中間數(shù)據(jù)和分析結果；同時，也存儲了 FPC關鍵物理參數(shù)和主要缺陷在各制造工序健康工作狀態(tài)下的標準數(shù)據(jù)，用于實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的比較；其可對數(shù)據(jù)進行查詢和篩選，可對數(shù)據(jù)進行預處理，以便進行數(shù)據(jù)分析。
[0014]所述數(shù)據(jù)智能分析模塊包括:
[0015]判斷計算模塊，使用統(tǒng)計控制方法判斷采集的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特征，同時通過HHT分析方法對采集的信號進行精確變換，提取信號特征；
[0016]統(tǒng)計模塊，統(tǒng)計生產(chǎn)線的缺陷率、物理參數(shù)范圍、CPK制程能力，根據(jù)信號特征采用神經(jīng)網(wǎng)絡的方法對工序健康狀態(tài)進行識別，得出初步結論移交評價模塊。
[0017]所述FPC檢測裝置能夠檢測出被測對象的主要缺陷和物理參數(shù)信號并形成文檔數(shù)據(jù)。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點與有益效果:
[0019]1、將生產(chǎn)過程中的FPC關鍵物理參數(shù)和FPC缺陷信息進行綜合分析，對關鍵工序進行健康狀況評價，做到信息及時反饋和工序異常的早期預報；
[0020]2、通過該自動監(jiān)控和智能分析系統(tǒng)，提高生產(chǎn)過程的信息化、自動化，提高實時性管理；降低生產(chǎn)線故障風險，從而降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的流程框圖。
[0022]圖2為本發(fā)明FPC制造過程的自動監(jiān)控系統(tǒng)流程圖。
[0023]圖3為本發(fā)明FPC制造過程的自動監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0025]參見圖1所示,本實施例所述的FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng),包括:
[0026]工序監(jiān)控觸發(fā)模塊，用于要求采集某關鍵工序相關數(shù)據(jù)時，觸發(fā)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊，觸發(fā)FPC檢測裝置發(fā)生動作；
[0027]數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集FPC制造過程中的關鍵物理參數(shù)和缺陷數(shù)據(jù)；
[0028]數(shù)據(jù)存儲模塊，用于對采集的FPC關鍵物理參數(shù)數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)和智能分析結果進行管理，以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的查詢、篩選和展示；
[0029]數(shù)據(jù)智能分析模塊，采用統(tǒng)計控制、HHT變換和神經(jīng)網(wǎng)絡的方法對數(shù)據(jù)進行分析，計算工序制程能力等評價要素；[0030]評價模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)智能分析模塊的評價結果，對關鍵工序的健康狀況做出綜合評價，判斷出異常狀況，實現(xiàn)制造過程的自動監(jiān)控。
[0031]所述數(shù)據(jù)采集模塊通過FPC檢測裝置和質(zhì)量檢測手段采集與各關鍵工序對應的FPC關鍵物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)，其中，所述FPC關鍵物理參數(shù)包括銅線的線寬、線距、孔徑大小等；所述FPC缺陷數(shù)據(jù)包括導線鋸齒、線路缺少、殘銅、線路損傷、金面貼錫等；不同的工序對應的相關FPC物理參數(shù)和缺陷類型不完全相同。
[0032]所述數(shù)據(jù)存儲模塊存儲FPC制造過程中的FPC關鍵物理參數(shù)和主要缺陷，以及對數(shù)據(jù)進行智能分析的中間數(shù)據(jù)和分析結果；同時，也存儲了 FPC關鍵物理參數(shù)和主要缺陷在各制造工序健康工作狀態(tài)下的標準數(shù)據(jù)，用于實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的比較；其可對數(shù)據(jù)進行查詢和篩選，可對數(shù)據(jù)進行預處理，以便進行數(shù)據(jù)分析。
[0033]所述數(shù)據(jù)智能分析模塊包括:
[0034]判斷計算模塊，使用統(tǒng)計控制方法判斷采集的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特征，同時通過HHT分析方法對采集的信號進行精確變換，提取信號特征；
[0035]統(tǒng)計模塊，統(tǒng)計生產(chǎn)線的缺陷率、物理參數(shù)范圍、CPK制程能力，根據(jù)信號特征采用神經(jīng)網(wǎng)絡的方法對工序健康狀態(tài)進行識別，得出初步結論移交評價模塊。
[0036]所述FPC檢測裝置為AOI (自動光學檢測)、成品質(zhì)量檢測或者具體物理參數(shù)的檢測設備，能夠檢測出被測對象的主要缺陷和物理參數(shù)信號并形成文檔數(shù)據(jù)，具有高可靠性、高精度、低成本等特點。
[0037]參見圖2所示，對某個關鍵工序進行監(jiān)控時，本實施例上述的FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)的具體情況如下:
[0038]步驟SI，采集FPC關鍵物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)，通過相應工序識別碼觸發(fā)數(shù)據(jù)采集模塊，由數(shù)據(jù)采集模塊通過FPC檢測裝置和質(zhì)量檢測手段采集與各關鍵工序對應的FPC關鍵物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)。
[0039]步驟S2，將以上采集的數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)存儲模塊中，更新系統(tǒng)中通過其他手段收集的FPC缺陷數(shù)據(jù)。
[0040]步驟S3，對FPC關鍵物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行分析，采用統(tǒng)計控制分析方法，計算出數(shù)據(jù)的特征，如均值、方差等；運用HHT變換，對數(shù)據(jù)提取幅值、頻率等信號特征。
[0041]步驟S4，計算CPK制程能力、生產(chǎn)線的缺陷率、關鍵物理參數(shù)的范圍；根據(jù)信號特征采用自適應神經(jīng)網(wǎng)絡的方法對工序狀態(tài)進行識別，判斷關鍵工序是否處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
[0042]步驟S5，在系統(tǒng)的評價模塊中，對某個關鍵工序，從數(shù)據(jù)存儲模塊中選擇該工序對應的數(shù)據(jù)分析結果，從數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性、CPK制程能力、工序健康狀態(tài)等以圖形、表格形式展示，并進行綜合評價。
[0043]此外，本發(fā)明所述的FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控及智能分析系統(tǒng)，將對監(jiān)控FPC生產(chǎn)過程中的刻蝕顯影工序的運行狀態(tài)進行監(jiān)控。如上所述FPC關鍵工序的自動監(jiān)控方法執(zhí)行以下步驟:步驟SI，采集刻蝕顯影工序的關鍵工序參數(shù)和FPC缺陷信號:FPC刻蝕顯影后的銅線線寬、刻蝕顯影工序的缺陷數(shù)據(jù)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測出的缺陷數(shù)據(jù)；步驟S2，將以上采集所得的線寬和缺陷數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲模塊，利用數(shù)據(jù)存儲模塊進行初步的查詢和篩選；步驟S3，基于統(tǒng)計控制方法計算線寬數(shù)據(jù)的特征，如均值、方差等；采用HHT的信號分析方法分析出線寬變化的幅值、頻率等特征；步驟S4，在工序的統(tǒng)計模塊中，計算刻蝕顯影的缺陷率、CPK制程能力等，根據(jù)線寬變化幅值、頻率信息、刻蝕顯影工序的缺陷率、FPC缺陷數(shù)據(jù)等，采用自適應神經(jīng)網(wǎng)絡的識別方法，對工序健康狀態(tài)進行識別；步驟S5，將線寬的均值、方差與工序正常生產(chǎn)情況下的標準進行對比，綜合自適應神經(jīng)網(wǎng)絡方法識別出的工序健康狀態(tài)，判斷出該刻蝕顯影工序是否存在狀態(tài)異常，若出現(xiàn)狀態(tài)異常，則進行異常的早期預報和控制，實現(xiàn)刻蝕顯影工序的自動化監(jiān)控。
[0044]由上述情況可以看出本發(fā)明提供的FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控及智能分析系統(tǒng)可以用于監(jiān)測FPC生產(chǎn)工序的FPC參數(shù)和缺陷，并對數(shù)據(jù)進行分析，對工序的健康狀況做出綜合評價。若系統(tǒng)得出工序生產(chǎn)有異常，就會給出警告，提醒工作人員檢查。因此，本發(fā)明的FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控及智能分析系統(tǒng)可以解決【背景技術】中所涉及的FPC制造過程中對關鍵工序的自動監(jiān)控。該系統(tǒng)做到了監(jiān)控關鍵工序的監(jiān)控狀態(tài)，從而減少了因個別關鍵工序存在故障而導致整個FPC制造產(chǎn)線停止和良率減小的風險，提高整個加工過程的穩(wěn)定性和FPC良率。本發(fā)明的FPC關鍵工序自動化監(jiān)控并不局限于從上述物理參數(shù)和缺陷的數(shù)據(jù)分析監(jiān)控一個關鍵工序，而可以從制造企業(yè)要求監(jiān)控的工序出發(fā)，采集工序的關鍵參數(shù)和FPC缺陷，對這些數(shù)據(jù)進行智能分析，并對工序工作健康狀況進行監(jiān)控。
[0045]參見圖3所示，顯示了本實施例上述FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控及智能分析系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)流程，其具體情況如下:觸發(fā)信號被送入工序監(jiān)控觸發(fā)模塊，工序觸發(fā)裝置啟動數(shù)據(jù)采集模塊采集工件的物理參數(shù)和缺陷數(shù)據(jù)；接著將這些數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)存儲模塊，將這些數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)存儲模塊中的基準數(shù)據(jù)對比，剔除采集錯誤數(shù)據(jù)，并將初整理數(shù)據(jù)送到分析模塊分析信號特征；分析模塊中的判斷計算步驟通過統(tǒng)計控制方法和HHT方法對送入的信號分別進行粗略和詳細的判斷，并將判斷結果傳入統(tǒng)計分析步驟中；在統(tǒng)計分析步驟中，使用自適應神經(jīng)網(wǎng)絡和CPK計算的方法，對整個工件生產(chǎn)過程的關鍵工序物理參數(shù)和FPC缺陷進行計算，統(tǒng)計其缺陷率等，并將這些數(shù)據(jù)傳入評價步驟；在評價模塊中，具體將上一步的計算結果進行綜合評定，對關鍵工序工作健康狀況的綜合評價，判斷出異常狀況，給出評價結果。
[0046]總之，綜上所述，本發(fā)明的FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控及智能分析系統(tǒng)可有效解決通過FPC精細線路的線寬、線距等物理參數(shù)和主要FPC缺陷類型如導線鋸齒、線路缺少、殘銅等的監(jiān)控和分析，實現(xiàn)對FPC制造關鍵工序的工作健康狀況的判斷和評價，對工序異常情況做到及早的預防和控制，從而提高整個FPC制造過程的穩(wěn)定性、效率和產(chǎn)品良率。這相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明是一款為FPC制造產(chǎn)業(yè)量身定制的專業(yè)監(jiān)控和智能分析系統(tǒng)，值得推廣。
[0047]以上所述之實施例子只為本發(fā)明之較佳實施例，并非以此限制本發(fā)明的實施范圍，故凡依本發(fā)明之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)，其特征在于，包括: 工序監(jiān)控觸發(fā)模塊，用于觸發(fā)FPC檢測裝置發(fā)生動作； 數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集FPC制造過程中的關鍵物理參數(shù)和缺陷數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)存儲模塊，用于對采集的FPC關鍵物理參數(shù)數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)和智能分析結果進行管理，以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的查詢、篩選和展示； 數(shù)據(jù)智能分析模塊，采用統(tǒng)計控制、HHT變換和神經(jīng)網(wǎng)絡的方法對數(shù)據(jù)進行分析，計算工序制程能力的評價要素； 評價模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)智能分析模塊的評價結果，對關鍵工序的健康狀況做出綜合評價，判斷出異常狀況，實現(xiàn)制造過程的自動監(jiān)控。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集模塊通過FPC檢測裝置和質(zhì)量檢測手段采集與各關鍵工序對應的FPC關鍵物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)，其中，所述FPC關鍵物理參數(shù)包括銅線的線寬、線距、孔徑大??；所述FPC缺陷數(shù)據(jù)包括導線鋸齒、線路缺少、殘銅、線路損傷、金面貼錫；不同的工序對應的相關FPC物理參數(shù)和缺陷類型不完全相同。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)存儲模塊存儲FPC制造過程中的FPC關鍵物理參數(shù)和主要缺陷，以及對數(shù)據(jù)進行智能分析的中間數(shù)據(jù)和分析結果；同時，也存儲了 FPC關鍵物理參數(shù)和主要缺陷在各制造工序健康工作狀態(tài)下的標準數(shù)據(jù)，用于實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的比較；其可對數(shù)據(jù)進行查詢和篩選，可對數(shù)據(jù)進行預處理，以便進行數(shù)據(jù)分析。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)智能分析模塊包括: 判斷計算模塊，使用統(tǒng)計控制方法判斷采集的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特征，同時通過HHT分析方法對采集的信號進行精確變換，提取信號特征； 統(tǒng)計模塊，統(tǒng)計生產(chǎn)線的缺陷率、物理參數(shù)范圍、CPK制程能力，根據(jù)信號特征采用神經(jīng)網(wǎng)絡的方法對工序健康狀態(tài)進行識別，得出初步結論移交評價模塊。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種FPC制造關鍵工序自動監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)，其特征在于:所述FPC檢測裝置能夠檢測出被測對象的主要缺陷和物理參數(shù)信號并形成文檔數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01N21/88GK103676868SQ201310661277
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權日:2013年12月9日
【發(fā)明者】胡躍明, 齊雯, 羅家祥 申請人:華南理工大學