CN100593720C - 绕性覆铜板制造过程中的胀缩系数的测量方法及补偿方法 - Google Patents

Abstract

一种绕性覆铜板制造过程中的胀缩系数的测量方法及补偿方法，它通过对覆铜板制造过程中一些影响比较大的工序，采用测量方向孔距的前后比较，按照统计法的理论进行计算，算出重点工序的胀缩系数，然后在实际生产加工中的步骤中，按照胀缩系数相应地补入补偿值，按照最后产品的规格要求计算出覆铜板最初裁切规格尺寸，该方法简单有效，实用方便，补偿效果好，成本低廉，适合在绕性覆铜板制造过程上应用。

Description

绕性覆铜板制造过程中的胀缩系数的测量方法及补偿方法

技术领域

本发明涉及一种关于检测覆铜板在绕性印刷线路板制作过程中的胀缩系数的一种方法和相关的补偿方法。

背景技术

随着科学技术的不断进步，绕性线路板在大量液晶电视、笔记本电脑或移动通讯终端上得到了大量应用。在生产实践中表明，通常在绕性印刷线路板双面板及两层板以上加工过程中经常会遇到这种情况，主料覆铜板在经过钻孔、沉镀铜及磨刷工序后，材料有胀缩现象而导致影像转移工序拍位不准，PTH(电镀导通孔)破孔，甚至根本对位不上等不良现象，严重影响产品品质及生产工作进程。各生产厂家覆铜板的伸展系数各不相同，不同规格型号间的覆铜板也存在此差异。故在生产中如何去避免如此丛多的不兼容性是各FPC(绕性印刷线路板)生产厂家的一个难题。为此人们十分需要一个检测方法，可以评估出生产制造过程中如何应对解决覆铜板胀缩问题，通过此方法取得的数据可以对拍位异常影响工序作补偿，从而提高产品的正品率，降低成本，减少不必要的损失。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是针对现有背景技术而提供一种绕性覆铜板制造过程中的胀缩系数的测量方法，其经济、有效及广泛适用性，能较好地评估出生产制造过程中绕性印刷线路板胀缩大小。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种补偿方法，它方法简单有效，实用方便，补偿效果好，成本低廉。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种绕性覆铜板制造过程中的胀缩系数的测量方法，其特征在于抽取一个样本，按照以下测量步骤进行测量：

(1)裁切指定尺寸的覆铜板，并依测量方向钻多个孔；

(2)对以上的孔距进行尺寸量测；

(3)将已钻孔的覆铜板分别置于化学沉镀铜药液、耐碱试验溶液或耐酸试验溶液中，以确定覆铜板遇酸碱溶液时的胀缩情况，分别量测以上孔距胀缩尺寸；

(4)将沉镀铜后的覆铜板按工艺要求置于磨刷机内，进行磨刷清除工作，对覆铜板受磨刷拉伸后的孔距尺寸进行量测；

(5)影像转移；

(6)于贴压覆盖膜之前，影像转移之后对覆铜板进行表面磨刷清洁工作；

(7)量测孔距尺寸胀缩情况并记录之；

(8)按工艺制作要求贴压覆盖膜，对压覆盖膜过程后的孔距进行量测；

(9)贴压补强，对贴压补强过程后的孔距进行量测；

(10)按工艺制作要求完成后续非影响工序；

然后按照数学统计方法，计算出各个工序中孔距的平均值，从而计算出各个工序中测量方向上的胀缩率，就是胀缩系数。

有益的是，上述的测量步骤还包括有：

(1)裁切指定尺寸的覆铜板，并依测量方向钻多个孔；

(2)对以上孔距进行尺寸量测并记录之；

(3)将量测后的覆铜板置于蚀刻线内将铜皮完全蚀刻掉；

(4)对蚀刻后的覆铜板进行孔距量测并记录之，量测之前确保覆铜板静放0.5小时以上；

(5)再将以上覆铜板置于烤箱中按预设要求进行热加工，并记录加工后孔距的量测数据；

然后按照数学统计方法，计算出各个工序中孔距的平均值，从而计算出各个工序中测量方向上的胀缩率，就是胀缩系数，以进一步评估蚀刻、烘烤工序对覆铜板胀缩影响。

非常有益的是，上述的测量方向定义为覆铜板的长度方向和宽度方法，它简单有效。

有益的是，上述的测量方向定义为覆铜板的四个角落部位分别冲出冲孔，构成矩形，矩形的边与覆铜板的边沿平行，所述矩形的长和宽构成测量方向，它简单有效，测量方便。

有益的是，上述的耐碱试验溶液或耐酸试验溶液为质量浓度10％NaOH及质量浓度10％H₂SO₄溶液，与国家检测实验标准符合一致。

上述的覆铜板应为同一供应商之同一型号的材料。

有益的是，上述的覆铜板在钻孔及制作过程中用玻璃板保持材料平整无皱折，提高测量精度。

最后，上述的量测采用工具使用0.0001精度的二次元或投影仪。

本发明解决上述另一个技术问题所采用的技术方案为：一种相关胀缩补偿方法，其特征在于：通过上述检测方法测量出各个影响工序在各个测量方向的胀缩系数，然后，在实际生产加工中的步骤中，按照胀缩系数相应地补入补偿值，逐步以后往前推算，从而按照最后产品的规格要求计算出覆铜板最初裁切规格尺寸。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该绕性覆铜板制造过程中的胀缩系数的测量方法经济、有效及广泛适用性，能较好地评估出生产制造过程中绕性印刷线路板胀缩大小，而补偿方法，方法简单有效，实用方便，补偿效果好，成本低廉。

附图说明

图1为绕性覆铜板冲孔的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

对同一个厂商制造的同一规格的绕性覆铜板抽取一个样本，样本内的个数根据需要而定，如10、30、50或100不等，并合理安排以下检测实验流程。

方案一：检测流程：

(1)开料→烘烤(150℃2.5H)→钻孔→沉镀铜→量测1→磨板→量测2→干膜→磨板→量测3→贴压覆盖膜→量测4→贴压补强→量测5→CCD打孔1→印字符→CCD打孔2→沉金→SET下料→电测→贴压热固胶→外形下料→贴压不锈钢片→FQC→FQA→包装→出货

(2)开料→钻孔→沉镀铜→量测1→磨板→量测2→干膜→磨板→量测3→贴压覆盖膜→量测4→贴压补强→量测5→CCD打孔1→印字符→CCD打孔2→沉金→SET下料→电测→贴压热固胶→外形下料→贴压不锈钢片→FQC→FQA→包装→出货

(3)开料→钻孔→烘板(150℃2.5H)→量测6→沉镀铜→按流程一正常生产

(4)开料→钻孔→泡10％NaOH 10分钟→烘干→量测7

(5)开料→钻孔→泡10％H₂SO₄20分钟→烘干→量测8

以上共投料10PNL板，如附图一并分别于板边标示位标以1、2、3……10之序号以示区分。

以上英文代名词含义：A、CCD打孔---影响识别冲孔B、FQC---最终检验C、FQA---最终稽核D、SET下料---单位板下板(含两个单元以上的板都可称为SET板)E、PNL---拼版

流程(1)投料数4PNL，序号为1-4；流程(2)投料数4PNL，序号为5-8；流程(3)投料数2PNL，序号为9-10；流程(4)投料数1PNL，共流程(2)序号为5之物料；流程(5)投料数1PNL，共流程(2)序号为6之物料。

序号5和6之物料先行分别以流程(4)、流程(5)作业完成量测，再转至流程(2)沉镀铜工序。

每工序作业过程中覆铜板不可有皱折，且量测过程中确保覆铜板平整不起皱，可在量测时于覆铜板上面加放一块透明玻璃。

量测工具使用精度为0.0001mm之二次元或投影仪

以上钻孔图形依附图1示。量测提供A-B、B-C、C-D、A-D四距离数，并分别记录至附表一中。

求各数与标准值之误差，误差计算公式：

X_d＝X_i-X_s

X_i实际量测值

X_s标准值即开始值，其值可从附图1中获得求平均误差值X，其计算公式：

$\stackrel{\‾}{X}=\frac{1}{n}\underset{n=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{X}_n$

N每批有N个数据

求各量测方向之平均误差值与标准值之百分比率

各量测方向之百分比率＝各量测方向之X/各量测方向之X_s*100％

以上数据可以比较分析如下：为使干膜段拍位精确，无破孔，分别比较流程(1)与流程(2)量测2段数据X，若X₁＜X₂则取流程(1)作业，即物料开料后需经过烘烤工序。若X₂＜X₁则取流程(2)作业，即物料开料后无需经过烘烤工序。于量测2段数据中以小的数据为依据，分别计算各量测方向之百分比率，此百分比率同时做为钻孔工序之钻带补偿值。

从其它量测点之数据显示可分析出各工序之影响度。依各影响之百分比率相应加入补偿值，以求最终产品与标准值相符。

方案二：检测流程：

(1)用钻机于板边钻四个孔分别标以A、B、C、D符号。

(2)量测A-B、C-D、A-C、B-D四距离，并记录之做为初始数据

(3)将覆铜板之铜皮完全蚀刻掉，以清水清洗擦试晾干后静置0.5小时

(4)晾干后用二次元量测A-B、C-D、A-C、B-D四距离，按公式计算MD、TD之变化百分率

(5)量测完后将覆铜板置入烤箱30分种，温度设定在150℃±2℃，取出后在室温下静置24小时；用二次元量测A-B、C-D、A-C、B-D四距离，再按公式计算MD、TD之变化百分率

以上共投料3PNL，并标以序号1、2、3以区分之

每工序作业过程中覆铜板不可有皱折，且量测过程中确保覆铜板平整不起皱，可在量测时于覆铜板上面加放一块透明玻璃。

量测工具使用精度为0.0001mm之二次元或投影仪。

以上钻孔图形依附图1示。量测提供A-B、C-D、A-C、B-D四距离数，并分别记录至附表二中。

MD、TD变化百分率之计算公式：

$\mathrm{TD}=\frac{[{(A-B)}_F-{(A-B)}_I]/{(A-B)}_I+[{(C-D)}_F-{(C-D)}_I]/{(C-D)}_I}{2}\×100\%$

$\mathrm{MD}=\frac{[{(A-C)}_F-{(A-C)}_I]/{(A-C)}_I+[{(B-D)}_F-{(B-D)}_I]/{(B-D)}_I}{2}\×100\%$

TD：Transverse Direction(横向)尺寸的变化百分率即AB、CD方向的变化率；

MD：Machine Direction(机械方向)尺寸的变化百分率即AC、BD方向的变化率；

I：初始(第一次)量测的距离数据

F：蚀刻后(第二次)量测的距离数据

由于刚挠或挠性印制板中挠性部分基材如丙烯酸和聚酰亚胺不耐碱，因此孔的前处理溶液应尽量采用酸性的，活化宜采用酸性的胶体钯而不宜采用碱性的离子钯。如果采用碱性化学镀铜溶液，要控制好化学镀铜的沉积速率。沉积速率过慢，反应时间长，碱性溶液会导致挠性内层材料溶胀；太快则溶液不稳定，铜层机械性能差(如延展率)。合适的速率为5×5cm²玻璃布试验引发时间5-6s，覆盖时间15-20s。

化学镀铜宜采用镀薄铜工艺。因为化学镀铜层的机械性能(如延展率)较差，在经受热冲击时易产生断裂。一般在化学镀铜层达到0.3-0.5μm时，立即进行全板电镀铜加厚至3-4μm，以保证在后续的处理过程中孔壁镀层的完整。

覆铜板TD、MD尺寸的变化百分率要小于化学镀铜层的延展率，否则化学镀铜层于后继制作工序中会出现断裂等严重不良现象，此决不允许。

Claims (8)

1、一种绕性覆铜板制造过程中的胀缩系数的测量方法，其特征在于抽取一个样本，按照以下测量步骤进行测量：

(1)剪切指定尺寸的覆铜板，并依测量方向钻多个孔；

(2)以上的孔距进行尺寸量测；

(3)将已钻孔的覆铜板分别置于化学沉镀铜药液、耐碱试验溶液或耐酸试验溶液中，以确定覆铜板遇酸碱溶液时的胀缩情况，分别量测以上孔距胀缩尺寸；

(4)沉镀铜后的覆铜板按工艺要求置于磨刷机内，进行磨刷清除工作，对覆铜板受磨刷拉伸后的孔距尺寸进行量测；

(5)影象转移；

(6)于贴压覆盖膜之前，影像转移之后对覆铜板进行表面磨刷清洁工作；

(7)量测孔距尺寸胀缩情况并记录之；

(8)工艺制作要求贴压覆盖膜，对压覆盖膜过程后的孔距进行量测；

(9)贴压补强，对贴压补强过程后的孔距进行量测；

(10)按工艺制作要求完成后续非影响工序；

然后按照数学统计方法，计算出各个工序中孔距的平均值，从而计算出各个工序中测量方向上的胀缩率，就是胀缩系数。

2、根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于所述的测量步骤还包括有：

(1)裁切指定尺寸的覆铜板，并依测量方向钻多个孔；

(2)对以上孔距进行尺寸量测并记录之；

(3)将量测后的覆铜板置于蚀刻线内将铜皮完全蚀刻掉；

(4)对蚀刻后的覆铜板进行孔距量测并记录之，量测之前确保覆铜板静放0.5小时以上；

(5)铜板置于烤箱中按预设要求进行热加工，并记录加工后孔距的量测数据。

3、根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于所述的测量方向定义为覆铜板的四个角落部位分别冲出冲孔，构成矩形，矩形的边与覆铜板的边沿平行，所述矩形的长和宽构成测量方向。

4、根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于所述的耐碱试验溶液为质量浓度10％NaOH和耐酸试验溶液为质量浓度10％H₂SO₄溶液。

5、根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于所述的覆铜板应为同一供应商之同一型号的材料。

6、根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于所述的覆铜板在钻孔及制作过程中通过玻璃板保持材料平整无皱折。

7、根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于量测采用工具使用0.0001mm精度的二次元或投影仪。

8、一种使用权利要求1或2方法的胀缩补偿方法，其特征在于：通过所述的权利要求1或2的测量方法测量出各个影响工序在各个测量方向的胀缩系数，然后，在实际生产加工中的步骤中，按照胀缩系数相应地补入补偿值，按照最后产品的规格要求计算出覆铜板最初裁切规格尺寸。

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