全球印刷電路板 (PCB) 自 2018 年起每年的營收均比前一年度成長 4.2%,
且台灣 PCB產業在 2019 年全球市佔率高達三成，為全球第一。但據我們所知, 台灣目前的 PCB 排版既非自動化也非最佳化。協助 PCB 產業完成自動化與最佳化的 PCB 排版是一個利國利民的重要課題。PCB 製程中的一個重要製程稱為拼板製程，為了後續 SMT (Surface Mount Technology) 製程，將多個 PCB 聯結在一起以增加製程效率。

本研究考慮兩個階段的 PCB 拼板製程，其中第一階段為多個 PCB 排列在 Shipping panel上； 第二階段為多個 Shipping panel 排列在 Working panel上。本論文提出最佳的兩階 PCB 拼板製程之排版設計，以提高 PCB利用率，並進一步完成 PCB排版自動化。

Global printed circuit boards (PCBs) have grown by 4.2% from the previous year since 2018. Taiwan's PCB industry's global market share is as high as 30% in 2019 and ranked first in the world. But as far as we know, Taiwan's current PCB layout is neither automated nor optimized, therefore assisting the PCB industry in automating and optimizing PCB layout is an important issue. An important process in the PCB process is called a penalization process, which combines multiple PCBs together to increase process efficiency.

This research considers a commonly two-stage PCB penalization process, where PCB penalization is processed on a panel (named shipping panel) in the 1-st stage, and the above-mentioned shipping panels are connected together on a panel (named working panel) in the 2-nd stage. This research proposes the optimal shipping-panel design to increase the PCB utilization on each working panel, provided that PCB type and the associated PCB penalization methods (routing and scoring) and the size of working panel are given. Specifically, the shipping-panel design includes the determination of two types (in terms of size) of shipping-panel and the layout of the associated same type of PCB.

目錄
致謝 i
摘要 ii
英文摘要 iii
目錄 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv
表目錄 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
圖目錄 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
第 1 章 緒論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 研究背景與目的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 符號定義 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 PCB 、 Shipping panel 以及 Working panel 尺寸 . . . . . . . . . . . . 5
第 2 章 文獻回顧與探討 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1 印刷電路板簡介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1.1 印刷電路板的分類 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1.2 印刷電路板的結構 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1.3 PCB 分板方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2 多層電路板的製前工程設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.1 排版利用率及批量大小規劃 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3 排樣算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
第 3 章 研究方法及步驟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1 本研究設計流程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2 數學模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.3 最終模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
iv
第 4 章 研究成果 – 績效指標分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.1 績效指標說明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.2 實際案例分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.3 成本分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.4 結論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
第 5 章 總結與未來研究方向 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.1 總結 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.2 未來研究方向 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
參考文獻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

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