光学可读代码和通过光学可读代码标记印刷电路板的方法与流程

本发明涉及光学可读代码和通过光学可读代码标记印刷电路板的方法。

背景技术：

信息通过其以压缩形式在对称的图案或图像中被加密的光学可读代码是已知的。这种类型的代码可以利用简单的扫描器技术以不复杂的方式被快速读出和解码。

以前使用的代码几乎全部是一维代码，尤其是所谓的条形码，其中信息在不同宽度的平行条中以二进制形式编码。

最近，二维码被越来越多地采用，其例如以矩阵或网格的形式构造，并且，就表面区域而言，具有比一维码更高的信息密度。二维码的已知例子包括QR码或DataMatrix码。

所有这些代码的缺点是扫描器的分辨率是有限的，并且，因此，代码不能小于特定的最小尺寸。这导致代码只能应用于足够大的表面区域，并且可用于标记的最大表面区域限制了可以被包括在代码中的最大信息量。

这个限制是半导体工业中的首要问题，因为例如仅仅基于外部特征的印刷电路板的唯一标识在以后可能是不可能的并且因此使得标记是绝对必要的。由于小型化，即，朝不断减小的容纳空间所做的努力或趋势，因此可用于其的空间受到限制，尤其是在印刷电路板的情况下。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种写码，其最大信息内容不受可用于标记的最大表面区域限制并且其尤其适用于印刷电路板的标记。

为了实现该目的，提供了用于用产品信息标记印刷电路板的光学可读代码，该信息被编码在印刷电路板上不同定位处(优选地在印刷电路板的一侧上)分布的代码位置中。优选地，所有定位在这里都位于一个高度水平。但是，也有可能将定位分布到不同的高度水平，只要解码所需的所有代码位置都可在二维图像中被检测或获取即可。在这方面，根据水平的特定差异，可能需要调整代码位置的尺寸以便使检测系统唯一地识别它们。作为替代，检测系统能够识别水平的差异并以电子方式进行校正。代码位置的这种布置的优点在于，可以在代码中容纳的信息量不受可用于标记的最大空闲单独表面限制，而是由可在二维图像中被绘制的所有合适的单独表面之和限制。这还允许例如在印刷电路板上出于生产相关的原因而出现的不连续的、空闲的单独表面的使用，以便用优选地包含所有期望的产品信息的光学可读代码来标记印刷电路板。

这些定位位于例如可用于标记的空闲区域上，并且更具体而言代码位置不形成高级对称图案(superordinate symmetrical pattern)。在这里，代码位置不再绑定到任何预定义的一般结构或图案并且可以分布到印刷电路板上各种不同的合适定位。以这种方式，可用于标记的表面区域以及因此编码信息的量可以被最大化。

在优选实施例中，代码位置通过对比度的差异与其周围区别。足够大的对比度差异易于检测并且，此外，对检测系统没有任何专业(major)要求。

对比度的差异尤其可以通过抗蚀剂去除(resist removal)和/或通过印刷电路板表面的氧化来产生。这允许代码位置的高效和成本有效的应用。更特别地，印刷电路板可以在以任何方式包括这种类型的表面处理的处理步骤中直接被标记，这最小化标记所需的附加时间。

优选地，代码是二进制的，并且存在为区分位而被使用的对比度阈值。仅使用一个对比度阈值使得检测系统更容易识别和分析代码。这允许减少解码所需的时间，并且还允许具有简单结构并因此价格较低的检测系统用于解码。

代码还可以是更高级的并且包括用于区分代码位置的值的多个对比度阈值。以这种方式，每个代码位置不仅可以采取两个中的一个，而且可以采取许多值中的一个，即，对比度阈值的数量+1。这允许大大增加信息密度，这使得有可能在指定的表面区域上容纳更多信息或者在更小的表面区域上容纳指定信息。

在另一有利的配置中，代码位置可以通过其电磁波谱与其周围区别，并且写码可以通过不同的波长范围或谱来实现。这允许通过其相应的颜色或谱来识别代码位置，并且代码位置可以采取的可能值的数量与对比度阈值相比大大增加。

优选地，印刷电路板具有参考部，更具体地是允许检测系统的校准的对比度水平参考部。以这种方式，避免了解码错误并且可以减少解码时间。

如果代码包括至少一个定位符号和/或如果代码位置的唯一指派通过代码位置的定位布置是可能的，则是有利的。定位符号使检测系统更容易识别代码并指派代码位置。这也可以例如在图案中，通过代码位置的唯一指派来实现，这基于代码位置的定位布置。作为替代，还有可能使用印刷电路板和/或牢固连接到印刷电路板的其他部件的位置用于代码位置的指派，如果它们允许基于它们的形状和/或布置唯一指派的话。这些特征中的每一个都允许代码被更快地识别并且被无错地解码。

代码可以包括检查编码和/或冗余性，这允许自动纠错，由此加速代码的无错解码。

为了实现上面提到的目的，根据本发明，还提供了通过光学可读代码用产品信息标记印刷电路板的方法，包括以下步骤：

a)优选地通过E-CAD系统建立代码，代码位置的定位优选地被创建为E-CAD系统中的自由定义的、优选地不可见的部件，及

b)将代码应用到印刷电路板上。

任何期望的现有代码(优选地是“ECC200DataMatrix”代码)的信息可以被分布到在印刷电路板上不同定位处的代码位置，使用用于唯一解码的指派表。这允许现有代码的表面被分割，可以说是并且通过现有代码的信息被印刷电路板上的代码位置映射而被分布到印刷电路板上的不同定位。在这方面，例如，印刷电路板上代码位置的数量及其相对于彼此的布置可以对应于现有代码的图案上代码位置的数量及其相对于彼此的布置。但是，更特别地，代码位置的数量及其在印刷电路板上相对于彼此的布置两者都可以完全独立于现有代码的代码位置的布置。为了确保唯一且快速的解码，在这种情况下使用指派表。

该方法优选地包括以下步骤：

a)确定可用于标记的空闲区域，优选地是通过E-CAD系统进行，及

b)将代码位置分配给可用于标记的空闲区域，优选地是通过E-CAD系统进行，更特别地，其中多个代码位置根据空闲区域的尺寸来分配。

以这种方式，有可能确定最适于用特定信息标记现有印刷电路板的代码。为了确定最佳代码，可以在评估中使用各种参数，例如，检测系统可以多容易地检测代码位置，或者代码位置的应用有多昂贵。更特别地，空闲区域以及最佳代码可以由基于各种参数来计算最佳代码的E-CAD系统自动确定。

附图说明

进一步的优点和特征将结合附图从下面的描述变得显而易见，其中：

图1示出没有代码的印刷电路板的俯视图；

图2示出了根据本发明的具有光学可读代码的图1的印刷电路板的俯视图；以及

图3示出了图2的根据本发明的分离的光学可读代码。

具体实施方式

图1示出了印刷电路板10的俯视图。印刷电路板10具有布置在其上的大量不同的电子部件12，在它们之间仅有几个可用于标记印刷电路板10的空闲区域14。

图2示出了用光学可读代码20标记的图1的印刷电路板10。在这方面还参考图3，图3示出了分离的代码20。光学可读代码20由在不同定位处被应用到印刷电路板10的空闲区域14上的单独代码位置22形成。

代码位置22的定位在这里被限制到可用于标记的空闲区域14，并且不绑定到高级对称图案。

但是，用于布置各个代码位置22的高级图案或系统可被用来更高效地进行光学可读代码20的编码和解码。

代码位置22具有统一的形状、尺寸和朝向，并且全都位于印刷电路板10的相同高度水平。代码位置22的统一形状、尺寸和朝向不是绝对必要的，但是便于代码20的识别和解码。

作为替代，代码位置22的至少一部分也可以应用在不同的高度水平，尤其是也可以应用到电子部件12上的合适表面，或者也可以应用到与印刷电路板10牢固连接的其它部件，例如应用到封装元件。在这种情况下，当高度水平的差异特别大时甚至方便调整代码位置22的尺寸，以便补偿在代码位置22的尺寸方面透视引起的差异。

在二维检测系统中，还要求解码所需的所有代码位置22被布置成使得它们可以在二维图像中被检测或获取。

代码位置22通过对比度差异与它们的直接周围区别，并且因此可以容易地由检测系统识别。

对比度的差异通过印刷电路板10的表面的抗蚀剂去除和/或氧化来获得，并且以这种方式允许成本有效且耐久的标记。作为替代，代码也可以被印上去。

在这里，代码20是二进制的，并且固定的对比度阈值被用来设置代码位置22的值。

代码22还可以通过使用多个对比度阈值被配置为更高级别，其中多个对比度阈值允许多于2个的不同值被指派给代码位置22。这允许代码22的信息密度大大增加。

代替对比度值或附加地，代码位置22也可以通过其电磁波谱与其周围区别。这允许写码通过不同的波长范围或谱来实现，并且是二进制的或者也可以被配置为更高级别。

特别地，发射在高度受限的波长范围内的光的灯和/或荧光物质可被用来突出显示代码20并且使检测系统的检测更容易。

印刷电路板10具有允许校准检测系统的参考部24。特别地，在具有多个对比度水平的更高级代码22的情况下，对比度水平参考部将提高解码处理的准确度和速度。

在替代实施例中，代码位置22的编码也可以通过使用它们的形状和/或朝向来执行。

代码20包括定位符号26，定位符号26在这里由布置成三角形的六个单独代码位置22形成。三角形的位置和朝向可以用于检测系统自身定向，而三角形的尺寸可以用于比例调整(scaling)。但是，一般而言，定位符号26不限于三角形并且可以采取任何合适的形状和尺寸。

代替定位符号或附加地，代码位置22的定位的布置可以允许代码位置22的唯一指派。

代码20可以包括允许错误校正的检查编码和/或冗余性。为了这个目的，例如，可以使用附加的代码位置22，或者为此所需的信息在代码位置22的定位和/或布置中被编码。

为了通过光学可读代码20用产品信息来标记印刷电路板10，在将代码应用到印刷电路板10上之前首先必须建立代码。

代码20优选地是通过E-CAD系统(例如，PCB(印刷电路板)设计软件)建立的，其中代码位置22的定位被创建为E-CAD系统中自由定义的、不可见的(即，虚拟的)部件。

代码位置22的定位可以手动地或者借助于E-CAD系统的功能(例如“自动放置”功能)来选择。

可以为具有电子部件12的预定义布局的电路板10创建代码20。作为替代，代码20可以是电路板10的设计过程的一部分，并且更特别地影响电子部件12的布局。

创建具有代码20的电路板10可以包括以下步骤：

a)通过利用E-CAD系统的“自动放置”功能将电子部件12布置在预定义的电路板10上，

b)确定可用于通过E-CAD系统进行标记的空闲区域14，更具体地，其中可用于标记的空闲区域14包括在电子部件12之间提供的绝缘区，以用于电绝缘，

c)确定最适于通过E-CAD系统用特定信息标记电路板10的代码20，更具体地，其中检测系统对代码20的可检测性以及应用代码20的成本在这种评估中被考虑，并且其中通过根据空闲区域14的尺寸分配多个代码位置22来将代码位置22分配给可用于标记的空闲区域14，

d)定义表示代码20的虚拟部件，以及

e)在电路板10上定位虚拟部件。

通过这种编码，现有的代码(例如“ECC200DataMatrix”代码)也可以被传送到印刷电路板10，在其上它们通常不会找到足够的空间。为此，现有代码的代码位置被分布到在印刷电路板10上不同位置处的代码位置22，其中使用用于唯一解码的指派表。

为了解码代码20，使用已知的方法和合适的检测系统。该方法可以更具体地包括这里的以下步骤：

(a)识别图像上的定位符号26、代码位置22和参考部24；

(b)校准检测系统；

(c)确定图像是否包括解码所需的所有代码位置22；

(d)评估代码位置22；

(e)解码信息；以及

(f)借助于检查编码和冗余性来验证信息。