CN101697001B - 一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法，包括以下步骤：A、选取印制电路板中的偶数或奇数层，在选取的各层上分别设置若干个直径成等差递增的圆形对位标记；B、将各层上所述圆形对位标记蚀刻成基材，将印制电路板中的各层按照圆形对位标记叠加并压合在一起；C、从印制电路板最外层对圆形对位标记进行钻孔，钻孔的孔径为各圆形对位标记中最小的孔径；D、将印制电路板最外层的各个钻孔周围的铜料蚀刻出圆环，使各个钻孔之间相互独立；E、采用电阻表测量内层中最小直径圆形对位标记分别与其他圆形对位标记之间的短路或开路状况，判断内层的对位精度。本发明可以简单地、数字量化地检测多层印制电路板层间的位置偏移。

Description

一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法

技术领域

本发明涉及多层印制电路板的质量检测方法，尤其涉及一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法。

背景技术

随着印制电路板朝着高密度趋势发展，多层式电路板的架构是最普遍采用的型态。多层式印制电路板的每一层包括上、下内层铜箔和位于其间的绝缘层构成，各层材料之间用半固化胶作为粘结剂，以压合方式结合。其中，各层铜箔之间呈不相通的状态。因此，为使各层线路的局部或特定部位连通时，需要通过钻孔来形成贯通孔，然后再经过对通孔电镀的步骤，使贯通孔的内壁面及多层电路板的外表面形成适当厚度的电镀层，通过该电镀层可使外层铜箔分别和位于绝缘层中的搭接铜箔连通至内层线路上。这样，各层线路需要相互连通至表层位置时，都需通过横向方式延伸至贯通孔电镀层，再通过贯通孔向上或向下延伸至其它层或表层位置，然后，才由该其它层或表层横向延伸至所需的位置。

因此，各层预置的搭接铜箔之间的位置精度要求较高，一旦发生较大偏移就会衍生开路/短路而造成产品电气性能的损坏。但受现在生产工艺水平不高，以及制造印制电路板的材料在生产过程中会发生一定收缩、制造多层电路板的过程中制程对位精度不够等因素制约，并不能保证层间对位完全准确。

目前业界的传统做法有两种：利用同心圆对准法和纵向切片法，以取得各单层板间的对准度，作为调整制程及提高质量的参考。其中，第一种方法是非破坏性的对准法，在各层板的板边或中央位置的一共同透光区域分别设置直径大小不同的不透光的同心圆形，因而当各层板被热压合后，即可以取得数个同心圆的重合影像，并用仪器加以比较各层板间相对偏移状况，并测量其对准度是否符合标准；第二种方法纵向切片法则属于破坏性的对准法，在各单层板被热压合后，以钻孔机钻孔及以探针测量供分析其对准度。在实际的生产中，这个测量方法需要品质检验人员制作切片及肉眼判断，但由于不同人间存在一定的差异性，其检验结果也会参差不齐，甚至会将不良品误判成良品；同时由于此项测试方法需要实际切片的过程，测量效率也极其低下；同时打切片的方法势必伤害到线路板，造成不必要的报废。同心圆对准法在单层板板数较多时，过多的同心圆将不利于电脑准确判断对准度，而纵向切片法除了耗时及成本较高外，更会因钻孔时的位置、方向及角度的不同而影响电脑判断对准度的正确性。再者，当应用在大面积的多层印刷电路板时，除了各单层板间会相对偏移外，其亦因受热涨缩程度不同而使各个位置的对准度不一致，因此单独以前述同心圆对准法或纵向切片法取得的对准度，并无法代表各单层板各个位置的实际对准度，因而若错误高估对准度将错失即时调整制程的机会，并直接导致印刷电路板的质量问题。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明实施例要解决的技术问题在于提供一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法，可以简单地、数字量化地检测多层印制电路板层间的位置偏移。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法，包括以下步骤：

A、选取印制电路板中的偶数或奇数层，在选取的各层上分别设置若干个直径成等差递增的圆形对位标记；

B、将各层上所述圆形对位标记蚀刻成基材，将印制电路板中的各层按照圆形对位标记叠加并压合在一起；

C、从印制电路板最外层对圆形对位标记进行钻孔，钻孔的孔径为各圆形对位标记中最小的孔径；

D、将印制电路板最外层的各个钻孔周围的铜料蚀刻出圆环，使各个钻孔之间相互独立；

E、采用电阻表测量内层中最小直径圆形对位标记分别与其他圆形对位标记之间的短路或开路状况，判断内层的对位精度。

本发明一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法的一种实施方式为：所述步骤A中在选取的各层上设置五个直径成等差递增的圆形对位标记分别为第一、第二、第三、第四、第五圆形对位标记。

本发明一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法的另一种实施方式为：所述五个直径成等差递增的第一、第二、第三、第四、第五圆形对位标记的直径的公差为Pmil，直径分别为12mil、12mil+Pmil、12mil+2Pmil、12mil+3Pmil、12mil+4Pmil，其中P为小于6的正整数。

本发明一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法的另一种实施方式为：所述五个圆形对位标记相邻圆心之间的距离为50mil。

本发明一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法的另一种实施方式为：所述步骤E具体包括：

E1：选取印制电路板中的一个内层；

E2：使用电阻表的一针在该内层上直径最小的第一圆形对位标记的位置作为第一接触点，另一针依次分别在第二、第三、第四、第五圆形对位标记的钻孔位置作为第二接触点；

E3：根据电阻表测试显示的短路或开路状况，判断该内层的对位精度，当电阻表显示开路时，结束测试。

本发明一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法的另一种实施方式为：所述步骤E3具体包括：

E31：当第二接触点在第二圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过Pmil，跳转到步骤E32，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在Pmil的范围之内，并结束测试；

E32：当第二接触点在第三圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过2Pmil，跳转到步骤E33，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在2Pmil的范围之内，并结束测试；

E33：当第二接触点在第四圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过3Pmil，跳转到步骤E34，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在3Pmil的范围之内，并结束测试；

E34：当第二接触点在第五圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过4Pmil，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在4Pmil的范围之内，并结束测试。

本发明的有益效果是：通过在印刷电路板的各内层上设置若干个直径成等差递增的圆形对位标记，再采用电阻表测量内层中最小直径圆形对位标记分别与其他圆形对位标记之间的短路或开路状况，判断内层的对位精度，可以简单地、数字量化地检测多层印制电路板层间的位置偏移情况。相对于以往通过切片的方法显微镜读数的方式获得对位结果的方式大大的提升了工作效益，并且避免了制作切片损坏线路板的难点。

附图说明

图1是本发明实施例一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法的流程图。

图2是图1所示的方法中步骤S05的详细流程图。

图3是本发明实施例多层印制电路板各内层对位圆形标记的示意图。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，结合附图对本发明作进一步阐述，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

本发明涉及一种多层印制线路板的制造方法，特别是指在多层印制线路板制造过程中判断层间位置是否发生偏移的判断方法。可满足所有产品的层间偏移判断要求。

图1示出了本发明实施例一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法的流程图。

该方法包括以下步骤：

步骤S01，选取印制电路板中的偶数或奇数层，在选取的各层上分别设置若干个直径成等差递增的圆形对位标记；多层式印制线路板的每一层包括上、下绝缘层和位于其间的内层铜箔构成，各层材料之间用半固化胶作为粘结剂，以压合方式结合。其中，各层铜箔之间呈不相通的状态。参考图3，可以在偶数层L2、L4、L6、L8、L10上设置一个直径为D的圆形标记1，同时以D+Pmil、D+2Pmil、D+3Pmil、D+4Pmil....的方式在其一侧从小到大的方式添加圆形标记2、3、4、5，圆形对位标记D的直径可以取值为12mil，则五个圆形标记的直径分别为12mil、12mil+Pmil、12mil+2Pmil、12mil+3Pmil、12mil+4Pmil，P可以取1、2、3...等整数值，五个圆形标记圆心之间的距离取值为50mil；一块内层的板子是双面的，只需要将对位标记设置在其中的一面既可判定两面的偏移，当然设置在奇数层也是可以的；

步骤S02，将各层上所述圆形对位标记通过内层影像转移的方式最终蚀刻成基材，将印制电路板中的各层按照圆形对位标记叠加并压合在一起；

步骤S03，制板叠合后从印制电路板最外层对圆形对位标记进行钻孔，钻孔的孔径为各圆形对位标记中最小的孔径D；

步骤S04，通过后续钻孔后及电镀孔铜的流程，将印制电路板最外层的各个钻孔周围的铜料蚀刻出圆环，使各个钻孔之间相互独立；内层通过设置圆形标记蚀刻后各孔已经成独立状态，然而线路板的外层L1和L12未蚀刻时同未蚀刻的内层一样是整的一张铜面，钻孔完后无法独立，因而需要外层图形，通过蚀铜的方式达成各孔在外层的独立状态；

步骤S05，采用电阻表测量内层中最小直径圆形对位标记分别与其他圆形对位标记之间的短路或开路状况，判断内层的对位精度。钻孔的时候是钻与D等大的孔(设置钻在D正中心)，在有偏位的时候一定会钻到D圆形以外的铜面，造成短路，既对位不正。

图2示出了图1所示的方法中步骤S05的详细流程图。

步骤S05具体包括以下步骤：

步骤S051，选取印制电路板中的一个内层；

步骤S052，使用电阻表的一针在该内层上直径最小的第一圆形对位标记D的位置作为第一接触点，另一针依次分别在第二、第三、第四、第五圆形对位标记的钻孔位置作为第二接触点；

步骤S053，当第二接触点在第N个圆形对位标记的位置时，看电阻表显示开路还是短路；

步骤S054，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过(N-1)Pmil，跳转到步骤S053；

步骤S055，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在(N-1)Pmil的范围之内，并结束测试；

其它层依此方法测量及计算类推。

具体地，当第二接触点在第二圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过Pmil，跳转到步骤S053，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在Pmil的范围之内，并结束测试；

当第二接触点在第三圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过2Pmil，跳转到步骤S053，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在2Pmil的范围之内，并结束测试；

当第二接触点在第四圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过3Pmil，跳转到步骤S053，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在3Pmil的范围之内，并结束测试；

当第二接触点在第五圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过4Pmil，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在4Pmil的范围之内，并结束测试，如果有多于5个对位圆形标记，则同理依次类推。

例如当某一型号的多层印制线路板的内层PAD大小为0.60mm，钻孔0.30mm，那么对位的精度最低应该是0.15mm才能保证产品品质，但有些客户会对对位精度提出更高的要求，如要求对位精度为0.10mm，采用传统方法就需要使用1/6PAD的宽度(4mil)来判断，但用做切片的方式目视来判断及测量是极不准确的。但采用本发明的对位测量方式，只需要在成品板时测量对位圆形标记的对位精度即可准确的判定板子的对位精度。

这样质检人员只需要使用电阻表测量每一层的层间对位是否满足要求。采用上述设计，判断的标准就更直接，不同的作业员也能提供完全的正确的判断。同时，作业员因为传统的判断标准需要估计，新的判断标准因为更为直接，从而省去了估计的时间，使作业员的判断速度得到了极大的提高。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出简单推演或替换，例如增加对位的测量圆形标记，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、选取印制电路板中的偶数或奇数层，在选取的各层上分别设置若干个直径成等差递增的圆形对位标记；

B、将各层上所述圆形对位标记蚀刻成基材，将印制电路板中的各层按照圆形对位标记叠加并压合在一起；

C、从印制电路板最外层对圆形对位标记进行钻孔，钻孔的孔径为各圆形对位标记中最小的孔径；

D、将印制电路板最外层的各个钻孔周围的铜料蚀刻出圆环，使各个钻孔之间相互独立；

E、采用电阻表测量内层中最小直径圆形对位标记分别与其他圆形对位标记之间的短路或开路状况，判断内层的对位精度。

2.根据权利要求1所述的一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法，其特征在于，所述步骤A中在选取的各层上设置五个直径成等差递增的圆形对位标记分别为第一、第二、第三、第四、第五圆形对位标记。

3.根据权利要求2所述的一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法，其特征在于，所述五个直径成等差递增的第一、第二、第三、第四、第五圆形对位标记的直径的公差为Pmil，直径分别为12mil、12mil+Pmil、12mil+2Pmil、12mil+3Pmil、12mil+4Pmil，其中P为正整数。

4.根据权利要求3所述的一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法，其特征在于：P为小于6的正整数。

5.根据权利要求3所述的一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法，其特征在于，所述五个圆形对位标记相邻圆心之间的距离为50mil。

6.根据权利要求5所述的一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法，其特征在于，所述步骤E具体为：

E1：选取印制电路板中的一个内层；

E2：使用电阻表的一针在该内层上直径最小的第一圆形对位标记的位置作为第一接触点，另一针依次分别在第二、第三、第四、第五圆形对位标记的钻孔位置作为第二接触点；

E3：根据电阻表测试显示的短路或开路状况，判断该内层的对位精度，当电阻表显示开路时，结束测试。

7.根据权利要求6所述的一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法，其特征在于，所述步骤E3具体包括：

E31：当第二接触点在第二圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过Pmil，跳转到步骤E32，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在Pmil的范围之内，并结束测试；

E32：当第二接触点在第三圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过2Pmil，跳转到步骤E33，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在2Pmil的范围之内，并结束测试；

E33：当第二接触点在第四圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过3Pmil，跳转到步骤E34，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在3Pmil的范围之内，并结束测试；

E34：当第二接触点在第五圆形对位标记位置时，如果电阻表显示短路则表示该层的对位精度超过4Pmil，如果电阻表显示开路则表示该层的对位精度在4Pmil的范围之内，并结束测试。

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