測(cè)量線路板層壓偏位的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量線路板層壓偏位的方法，屬于印制線路板制作【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法包括以下步驟：在線路板每層芯板上設(shè)置測(cè)量靶標(biāo)；將線路板壓合后，不同層芯板上相應(yīng)位置的測(cè)量靶標(biāo)重疊，在測(cè)量靶標(biāo)位置處將線路板鉆出錐形通孔；使用3D顯微鏡從該錐形通孔開(kāi)口較大一端觀察上述錐形通孔，根據(jù)該錐形通孔內(nèi)顯現(xiàn)的不同芯板上測(cè)量靶標(biāo)之間的相對(duì)位置，計(jì)算線路板的層壓偏位情況。該方法通過(guò)在線路板的每層芯板上設(shè)置測(cè)量靶標(biāo)，層壓后，使用錐形鉆頭在測(cè)量靶標(biāo)位置處進(jìn)行鉆孔，然后對(duì)不同層芯板上的測(cè)量靶標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，從而能夠準(zhǔn)確的測(cè)量出線路板層與層之間的偏位情況。
【專利說(shuō)明】測(cè)量線路板層壓偏位的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及印制線路板制作【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種測(cè)量線路板層壓偏位的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著PCB (Printed Circuit Board,印刷線路板)技術(shù)的不斷發(fā)展,其布線密度不斷增大、層數(shù)不斷增高、結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜化(埋、盲、通孔結(jié)構(gòu)共存)等，使得多層板層間對(duì)位精度要求越來(lái)越高。多層板制造過(guò)程中，對(duì)位精度主要受層壓制程影響，而層壓制程主要通過(guò)鉚釘、熱熔邦定以及PIN-LAM等定位方式來(lái)提高板件的對(duì)位精度。雖然有這些定位方式可以提高層壓的對(duì)位精度，但對(duì)于層壓后板件的實(shí)際對(duì)位情況的表征問(wèn)題，也是業(yè)界極為關(guān)心的話題。因?yàn)槿绻麑訅汉竽軌蚣皶r(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)PCB板件的偏位情況，則可盡早做出決斷；否則，直到電測(cè)后發(fā)現(xiàn)由于偏位而導(dǎo)致的短路，再去采取應(yīng)對(duì)措施，則為時(shí)過(guò)晚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種測(cè)量線路板層壓偏位的方法，采用該方法，能夠在層壓后即對(duì)層壓實(shí)際對(duì)情況進(jìn)行表征，及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)線路板的偏位情況。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0005]一種測(cè)量線路板層壓偏位的方法，包括以下步驟:
[0006]在線路板每層芯板上設(shè)置測(cè)量靶標(biāo)；
[0007]將線路板壓合后，不同層芯板上相應(yīng)位置的測(cè)量靶標(biāo)重疊，在測(cè)量靶標(biāo)位置處將線路板鉆出錐形通孔；
[0008]使用3D顯微鏡從該錐形通孔開(kāi)口較大一端觀察上述錐形通孔，根據(jù)該錐形通孔內(nèi)顯現(xiàn)的不同芯板上測(cè)量靶標(biāo)之間的相對(duì)位置，計(jì)算線路板的層壓偏位情況。
[0009]本發(fā)明的測(cè)量線路板層壓偏位的方法，通過(guò)在每層芯板上設(shè)置測(cè)量靶標(biāo)，層壓后，使用錐形鉆頭在測(cè)量靶標(biāo)位置處進(jìn)行鉆孔，通過(guò)此錐形通孔，使每層芯板上的測(cè)量靶標(biāo)均能由鉆出的錐形通孔開(kāi)口較大一端顯現(xiàn)出，然后使用3D顯微鏡觀察對(duì)每層芯板上的測(cè)量靶標(biāo)，若線路板各層芯板之間不存在偏位，則每層芯板上的測(cè)量靶標(biāo)在豎直方向或水平方向上均不存在相對(duì)位移，而在實(shí)際生產(chǎn)中，層壓過(guò)程中總會(huì)存在線路板的偏位及漲縮問(wèn)題，因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，不同層芯板上的測(cè)量靶標(biāo)在豎直方向或水平方向上存在著相對(duì)位移，因此，通過(guò)對(duì)不同層芯板上測(cè)量靶標(biāo)的測(cè)量，能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)出線路板層與層之間的偏位情況。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)量靶標(biāo)為十字型。十字架型的測(cè)量靶標(biāo)，一條邊以線路板水平方向設(shè)置，另一條邊以線路板豎直方向設(shè)置，便于對(duì)線路板層與層之間水平方向及豎直方向上存在的偏位進(jìn)行測(cè)量。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述十字型測(cè)量靶標(biāo)每一邊的邊長(zhǎng)比所述錐形通孔開(kāi)口較大一端的直徑大至少0.4_。即使部分內(nèi)層芯板偏位較大，也能確保由錐形通孔中觀察到該內(nèi)層芯板上的測(cè)量靶標(biāo)，并且該測(cè)量靶標(biāo)在錐形通孔邊緣的四條邊均能夠被觀察到，便于測(cè)量。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)量靶標(biāo)為四個(gè)，分別設(shè)于線路板四個(gè)角的位置上，并且由該測(cè)量靶標(biāo)為端點(diǎn)形成的圖形以該線路板橫向中心線和豎向中心線對(duì)稱。由于線路板在邊緣位置的漲縮量最為明顯，因此將測(cè)量靶標(biāo)設(shè)于線路板邊緣四個(gè)角的位置，便于觀察和測(cè)量。并且將該測(cè)量標(biāo)靶為端點(diǎn)形成的圖形設(shè)置為以該線路板橫向中心線和豎向中心線對(duì)稱的方式，便于分別對(duì)線路板橫向及豎向的偏位和漲縮進(jìn)行測(cè)量。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)量靶標(biāo)通過(guò)以下方法制作:在內(nèi)層圖形制作時(shí)，通過(guò)曝光、顯影和蝕刻的方式，將測(cè)量靶標(biāo)的圖形制作出。采用該方法制作測(cè)量靶標(biāo)，在線路板內(nèi)層線路制作時(shí)就可一并制作出，無(wú)需增加額外的工序。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)量靶標(biāo)制作時(shí)，根據(jù)側(cè)蝕量對(duì)測(cè)量靶標(biāo)的線寬進(jìn)行補(bǔ)償。根據(jù)常規(guī)線路制作時(shí)產(chǎn)生的側(cè)蝕量，對(duì)測(cè)量靶標(biāo)的線寬進(jìn)行補(bǔ)償，使經(jīng)側(cè)蝕制作后的測(cè)量靶標(biāo)線寬與設(shè)計(jì)值一致。這樣可以使實(shí)際線寬和設(shè)計(jì)線寬趨于一致，便于測(cè)量與計(jì)算。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述層壓偏位=不同層芯板測(cè)量靶標(biāo)之間的最大偏位距離一側(cè)蝕量，其中，側(cè)蝕量=測(cè)量靶標(biāo)的理論線寬-測(cè)量靶標(biāo)的實(shí)際線寬。當(dāng)線路過(guò)蝕時(shí)，側(cè)蝕量> O ;線路欠蝕時(shí)，側(cè)蝕量< O ;剛好蝕刻時(shí)，側(cè)蝕量=0。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述錐形通孔開(kāi)口較小一端的直徑至少為0.4mm。保證3D顯微鏡觀察時(shí)具有足夠的透光量，能夠得到更加準(zhǔn)確的測(cè)量值。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中,鉆錐形通孔時(shí),鉆孔深度至少為板厚加上0.6mm。保證錐形鉆刀能夠鉆穿板件，鉆到下墊板中，減少孔口毛刺，利于觀察。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，在鉆出錐形通孔后，采用高壓水洗的方式，去除該錐形通孔內(nèi)的鉆屑。避免鉆屑對(duì)觀察錐形通孔內(nèi)測(cè)量靶標(biāo)的影響。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0020]本發(fā)明的一種測(cè)量線路板層壓偏位的方法，通過(guò)在每層芯板上設(shè)置測(cè)量靶標(biāo)，層壓后，使用錐形鉆刀在測(cè)量靶標(biāo)位置處鉆錐形通孔，然后通過(guò)使用3D顯微鏡對(duì)不同層芯板上測(cè)量靶標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，從而能夠準(zhǔn)確的測(cè)量出線路板層與層之間的偏位情況。進(jìn)而能夠?yàn)樯a(chǎn)提供可靠的品質(zhì)判斷依據(jù)。
[0021]并且該方法在不購(gòu)置昂貴的X-RAY設(shè)備前提下，依然可以準(zhǔn)確地測(cè)量層壓后板件的偏位情況，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
[0022]同時(shí)，本發(fā)明也無(wú)需使用常規(guī)的打切片方式測(cè)量層與層之間的偏位情況，省去了灌膠、固化等制作切片的時(shí)間，從而提高了生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為【具體實(shí)施方式】中測(cè)量祀標(biāo)設(shè)置位置示意圖；
[0024]圖2為鉆孔示意圖；
[0025]圖3為鉆孔深度和鉆刀錐形角及鉆刀直徑之間的關(guān)系；
[0026]圖4為錐形通孔內(nèi)顯現(xiàn)的不同層芯板上測(cè)量靶標(biāo)之間的相對(duì)位置示意圖；
[0027]圖5為圖4中A部分局部放大圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0029]一種測(cè)量線路板層壓偏位的方法，包括以下步驟:
[0030]（I)設(shè)置測(cè)量革巴標(biāo)。
[0031]在線路板每層芯板上的四個(gè)角的位置設(shè)置十字架型的測(cè)量靶標(biāo)，如圖1所示，該四個(gè)測(cè)量靶標(biāo)分別標(biāo)號(hào)為A、B、C、D，其中，測(cè)量靶標(biāo)A、B與測(cè)量靶標(biāo)D、C關(guān)于線路板橫向中心線S對(duì)稱，測(cè)量靶標(biāo)A、D與測(cè)量靶標(biāo)B、C關(guān)于線路板豎向中心線L對(duì)稱。
[0032]在內(nèi)層圖形制作時(shí)，根據(jù)每層芯板上底銅厚度的不同，對(duì)測(cè)量靶標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)償，如本實(shí)施例中，欲使蝕刻后測(cè)量靶標(biāo)的線寬為0.1mm，銅厚為18 μ m，則按照常規(guī)方式，應(yīng)對(duì)該測(cè)量靶標(biāo)的線寬進(jìn)行0.2mil的補(bǔ)償。且該十字型測(cè)量靶標(biāo)每一邊的邊長(zhǎng)比所述錐形通孔開(kāi)口較大一端的直徑大至少0.4mm,即鉆孔后，錐形通孔開(kāi)口較大一端最上層的測(cè)量靶標(biāo)單邊殘余至少0.2mm,如圖2中所示，d ^ 0.2mm,保證每邊有足夠的余量,從而使3D顯微鏡能夠觀察到層壓的極端偏位情況。隨后通過(guò)曝光、顯影和常規(guī)的蝕刻的方式，將測(cè)量靶標(biāo)的圖形制作出。需要注意的是，對(duì)于陰陽(yáng)銅芯板，應(yīng)采用單面蝕刻的方法進(jìn)行蝕刻，以確保靶標(biāo)的線寬符合要求。
[0033](2)壓合。
[0034]將線路板按照常規(guī)工藝壓合后，不同芯板上相應(yīng)位置的測(cè)量靶標(biāo)重疊。
[0035](3)鉆孔。
[0036]在測(cè)量靶標(biāo)位置處將線路板鉆出錐形通孔。如圖3所示，根據(jù)板厚的不同可以選擇不同的錐形鉆刀。錐形鉆刀主要由兩個(gè)參數(shù)確定:鉆刀直徑2a以及錐形角的角度2 Θ，制作過(guò)程中可根據(jù)實(shí)際板厚m的情況，選擇合適的鉆孔深度h，h ^ m+0.6mm,即鉆入墊板
0.6mm以上，防止孔口產(chǎn)生毛刺，且h深度內(nèi)必須全部為錐形形狀，保證后序觀察時(shí)能看到每一層芯板上的測(cè)量標(biāo)靶，鉆到參數(shù)和鉆孔深度之間的關(guān)系可由公式h=a/tan0得到，如圖3所示。而且，鉆孔時(shí)，必須使鉆出的錐形通孔開(kāi)口較小一端的直徑X至少為0.4mm,為3D顯微鏡的觀察提供足夠的透光量。
[0037](4)測(cè)量。
[0038]將鉆完錐形通孔的線路板或切片(單獨(dú)銑出即可，不需要灌膠)進(jìn)行測(cè)量，先用高壓水洗，除去錐形通孔內(nèi)的粉塵，以免影響測(cè)量精度。清洗完成后，使用3D顯微鏡對(duì)層壓錐形孔中的靶標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。因錐形通孔中不同層芯板的測(cè)量靶標(biāo)在垂直方向存在一定的高度差，所以測(cè)量時(shí)使用3D顯微鏡進(jìn)行測(cè)量。
[0039]根據(jù)該錐形通孔內(nèi)顯現(xiàn)的不同層芯板上測(cè)量靶標(biāo)之間的相對(duì)位置，如圖4所示，計(jì)算線路板的層壓偏位情況。具體計(jì)算方法如下:層壓偏位ΛX=不同層芯板測(cè)量靶標(biāo)之間的最大偏位距離X1-側(cè)蝕量X2。
[0040]層與層之間的層壓偏位為Λ X，其主要由X1及X2組成，其中；Xi為實(shí)際測(cè)量得到的不同層芯板測(cè)量靶標(biāo)之間的最大偏位距離值(使用3D顯微鏡測(cè)量結(jié)果)，如圖5所示；X2為內(nèi)層蝕刻造成的側(cè)蝕量，該側(cè)蝕量X2=測(cè)量靶標(biāo)的理論線寬-測(cè)量靶標(biāo)的實(shí)際線寬，并且X2=a+b，其中a、b代表測(cè)量偏位距離時(shí)，所涉及兩測(cè)量層靶標(biāo)線寬的單邊側(cè)蝕量。其值a、b均等于(理論線寬-測(cè)量線寬)/2，當(dāng)兩層之間的底銅厚度相同時(shí)，a=b，否則，a^b0[0041](5)測(cè)量準(zhǔn)確性的評(píng)估。由于該方法測(cè)量過(guò)程中使用3D顯微鏡，其測(cè)量精度較高(Ium),而且測(cè)量計(jì)算時(shí)，對(duì)板件制作所產(chǎn)生的誤差都進(jìn)行補(bǔ)償，所以測(cè)量結(jié)果較為精確。
[0042]根據(jù)常規(guī)打切片的方式，對(duì)上述線路板進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于受到切片制作人員的水平限制，很難精確地對(duì)制作出絕對(duì)可靠的切片，所以測(cè)量結(jié)果相對(duì)較差；而且，切片過(guò)程中，很難從板中間取出一個(gè)切片，就可以精確說(shuō)明板件的偏位情況。所以，相對(duì)切片判斷層壓偏位而言，本發(fā)明測(cè)量結(jié)果較為精確。
[0043]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量線路板層壓偏位的方法，其特征在于，包括以下步驟: 在線路板每層芯板上設(shè)置測(cè)量靶標(biāo)； 將線路板壓合后，不同層芯板上相應(yīng)位置的測(cè)量靶標(biāo)重疊，在測(cè)量靶標(biāo)位置處將線路板鉆出錐形通孔； 使用3D顯微鏡從該錐形通孔開(kāi)口較大一端觀察上述錐形通孔，根據(jù)該錐形通孔內(nèi)顯現(xiàn)的不同芯板上測(cè)量靶標(biāo)之間的相對(duì)位置，計(jì)算線路板的層壓偏位情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量線路板層壓偏位的方法，其特征在于，所述測(cè)量靶標(biāo)為十字型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量線路板層壓偏位的方法，其特征在于，所述十字型測(cè)量靶標(biāo)每一邊的邊長(zhǎng)比所述錐形通孔開(kāi)口較大一端的直徑大至少0.4_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量線路板層壓偏位的方法，其特征在于，所述測(cè)量靶標(biāo)為四個(gè)，分別設(shè)于線路板四個(gè)角的位置上，并且由該測(cè)量標(biāo)靶為端點(diǎn)形成的圖形以該線路板橫向中心線和豎向中心線對(duì)稱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量線路板層壓偏位的方法，其特征在于，所述測(cè)量靶標(biāo)通過(guò)以下方法制作:在內(nèi)層圖形制作時(shí)，通過(guò)曝光、顯影和蝕刻的方式，將測(cè)量靶標(biāo)的圖形制作出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量線路板層壓偏位的方法，其特征在于，測(cè)量靶標(biāo)制作時(shí)，根據(jù)側(cè)蝕量對(duì)測(cè)量靶標(biāo)的線寬進(jìn)行補(bǔ)償。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量線路板層壓偏位的方法，其特征在于，所述層壓偏位=不同層芯板測(cè)量靶標(biāo)之間的最大偏位距離一側(cè)蝕量，其中，側(cè)蝕量=測(cè)量靶標(biāo)的理論線寬-測(cè)量靶標(biāo)的實(shí)際線寬。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量線路板層壓偏位的方法，其特征在于，所述錐形通孔開(kāi)口較小一端的直徑至少為0.4mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量線路板層壓偏位的方法，其特征在于，鉆錐形通孔時(shí)，鉆孔深度至少為板厚加上0.6mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量線路板層壓偏位的方法，其特征在于，在鉆出錐形通孔后，采用高壓水洗的方式，去除該錐形通孔內(nèi)的鉆屑。
【文檔編號(hào)】H05K3/00GK103796435SQ201410021496
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】袁處, 袁凱華, 曾志軍 申請(qǐng)人:廣州興森快捷電路科技有限公司, 深圳市興森快捷電路科技股份有限公司, 宜興硅谷電子科技有限公司