CN102192905A - 电路板检测装置及电路板检测方法 - Google Patents

Abstract

一种电路板检测装置，用于检测电路板的导电层表面是否残留光致抗蚀剂。所述电路板检测装置包括筒体、盖体、导液芯和蚀刻液。所述筒体具有相连通的主体部和固定部。所述盖体连接于所述主体部远离固定部的一端，且与所述筒体共同构成一个收容腔。所述蚀刻液收容于所述收容腔，用于与导电层发生化学反应以使导电层变色。所述导液芯包括相连接的导引芯部和检测芯部。所述检测芯部固定于固定部远离主体部的一端。所述导引芯部自所述检测芯部向所述收容腔内延伸，用于将收容腔内的蚀刻液导引至检测芯部，以使得检测芯部在与电路板接触时根据导电层是否变色检测出电路板的导电层表面是否残留光致抗蚀剂。本技术方案还提供一种电路板检测方法。

Description

电路板检测装置及电路板检测方法

技术领域

本发明涉及电路板检测技术，特别涉及一种用于检测电路板的导电层表面是否残留光致抗蚀剂的检测装置和检测方法。

背景技术

印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)作为各种电子元件的载体广泛应用于各种电子产品的封装。

在印刷电路板生产过程的多个不同的制作流程之间，通常需要对电路板的中间产品进行检测，以筛选出经过各个流程后的合格产品进入下一制作流程，从而达到提高工作效率和提高最终产品良率的目的。一种常用的检测精度较高的电路板检测方法是自动光学检测，详情可参见文献Moganti，M.Ercal，F.，Automatic PCB inspectionsystems，Potentials，IEEE，1995，14(3)：6-10。自动光学检测是通过获取待测电路板表面的影像，再将获取所得影像与标准产品的影像进行对比得到检测结果，可广泛用于检测电路板表面的孔位、线路或电子元件是否偏斜以及线路宽度是否在规定范围内。由于光致抗蚀剂在曝光之后是透明的，采用自动光学检测难以判断显影是否完全，即，难以判断出显影流程后电路板表面是否残留有光致抗蚀剂。现有的一种判断显影是否完全的做法是将待测电路板置于盛有蚀刻液的蚀刻槽内，通过观察电路板表面的颜色变化来判断：若显影完全，预定被蚀刻的铜的表面的光致抗蚀剂被全部去除，在蚀刻槽内，这一部分铜会与蚀刻液发生化学反应，由亮黄色变为暗红色；若显影不完全，预定被蚀刻的铜表面被残留的部分光致抗蚀剂保护起来，在蚀刻槽内，这一部分铜不会与蚀刻液发生化学反应，不会发生颜色变化。采用这种方法检测一方面不安全，不易于操作，另一方面，将整块板置于蚀刻槽内，蚀刻液的用量及其与电路板的接触面积不易于控制，会减小显影完全的待测电路板表面导电层的厚度，不利于提高产品良率。

因此，有必要提供一种用于检测电路板的导电层表面是否残留光致抗蚀剂的检测装置和检测方法，以利于提高生产的效率和安全性，提高产品良率。

发明内容

一种电路板检测装置，用于检测电路板的导电层表面是否残留光致抗蚀剂。所述电路板检测装置包括筒体、盖体、导液芯和蚀刻液。所述筒体具有相连通的主体部和固定部。所述盖体连接于所述主体部远离固定部的一端，且与所述筒体共同构成一个收容腔。所述蚀刻液收容于所述收容腔，用于与导电层发生化学反应以使导电层变色。所述导液芯包括相连接的导引芯部和检测芯部。所述检测芯部固定于固定部远离主体部的一端。所述导引芯部自所述检测芯部向所述收容腔内延伸，用于将收容腔内的蚀刻液导引至检测芯部，以使得检测芯部在与电路板接触时根据导电层是否变色检测出电路板的导电层表面是否残留光致抗蚀剂。

一种电路板检测方法，包括步骤：提供包括第一导电层的电路板基板；在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层；图案化所述第一光致抗蚀剂层，以在所述第一光致抗蚀剂层中形成多个第一开口，每一第一开口均具有靠近所述第一导电层的第一底壁；提供如上所述的电路板检测装置，使所述电路板检测装置的检测芯部与所述第一底壁接触，从而使得蚀刻液在所述导液芯部的引导下通过检测芯部与第一底壁接触，当第一导电层变色时，所述第一导电层表面未残留第一光致抗蚀剂，当第一导电层不变色时，所述第一导电层表面残留有第一光致抗蚀剂。

本技术方案提供的电路板检测装置具有导液芯，其可将收容腔内的蚀刻液导引至电路板表面，一方面，便于安全操作，另一方面，便于控制蚀刻液的用量及其与电路板的接触面积。采用本技术方案提供的电路板检测方法可在不影响电路板整体导电层的厚度的情况下通过检测电路板表面是否残留光致抗蚀剂而获知整个电路板的显影情况，有利于提高生产效率和产品良率。

附图说明

图1为本技术方案实施例提供的电路板检测装置的剖面示意图。

图2为本技术方案实施例提供的电路板基板的剖面示意图。

图3为在上述电路板基板上形成第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层的剖面示意图。

图4为对上述第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层进行曝光的示意图。

图5为对图4的第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层显影完全的电路板的剖面示意图。

图6为对图4的第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层显影不完全的电路板的剖面示意图。

图7为使用上述电路板检测装置对图5所示的电路板进行检测的示意图。

主要元件符号说明

电路板检测装置10

电路板基板    20

筒体          11

主体部        110

固定部        111

盖体          12

收容腔        120

蚀刻液        13

导液芯          14

导引芯部        140

检测芯部        141

第一导电层      21

绝缘层          22

第二导电层      23

第一光致抗蚀剂层24

第二光致抗蚀剂层25

第一开口        240

第一底壁        241

第二开口        250

第二底壁        251

第一光掩模      100

第二光掩模      200

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本技术方案作进一步详细说明。

本技术方案实施例提供一种电路板检测装置10，用于检测电路板的导电层表面是否残留光致抗蚀剂。

请参阅图1，所述电路板检测装置10包括筒体11、盖体12、蚀刻液13和导液芯14。

所述筒体包括相连通的主体部110和固定部111。所述主体部110可为圆筒形。优选地，所述主体部110采用透明材料制成，以便于观察筒体11内部。所述固定部111的直径自其与所述主体部110的连接处向远离主体部110方向逐渐减小，也就是说，固定部111为中空的圆台形状，其截面为梯形。所述主体部110和固定部111可为一体成型。当然，所述筒体11的主体部110的形状并不限于为圆筒形，还可以为中空的三棱柱、四棱柱或其它便于握持的形状。

所述盖体12连接于所述主体部110远离固定部111的一端，且与所述筒体11共同构成一个收容腔120。优选地，所述盖体12与所述主体部110之间连接紧密，收容腔120内的蚀刻液13不会自所述盖体12漏出。

所述蚀刻液13收容于所述收容腔120，用于与电路板的导电层发生化学反应以使导电层变色。所述蚀刻液13的成分由导电层的材质而决定，例如，导电层为铜层时，所述蚀刻液13可为包含氯化铜或铜胺等可以与铜发生化学反应的溶液。

所述导液芯14包括相连接的导引芯部140和检测芯部141。所述检测芯部141固定于固定部111远离主体部110的一端。本实施例中，所述检测芯部141与固定部111之间通过点胶方式固定于一起。当然，所述检测芯部141与固定部111之间还可通过卡合或螺纹连接等方式固定。本实施例中，与所述筒体11的固定部111形状相对应的，所述检测芯部141也为圆台形。所述检测芯部141靠近固定部111处的直径大小与所述固定部111远离主体部110的一端的直径大小相等，从而所述检测芯部141与固定部111共同构成一个大的圆台形。所述导引芯部140自所述检测芯部141向所述收容腔120内延伸，用于将收容腔120内的蚀刻液13导引至检测芯部141，以使得检测芯部141在与电路板接触时根据导电层是否变色检测出电路板的导电层表面是否残留光致抗蚀剂。

所述导引芯部140和检测芯部141均由多孔性材料制成。本实施例中，所述导引芯部140和检测芯部141均采用发泡的聚氨基甲酸酯(Polyurethane，PU)制成。由于所述导液芯14为多孔性材质，少量的蚀刻液13会因为毛细作用被所述导液芯14吸收，若蚀刻液13的量超出导液芯14的吸收能力，多余的蚀刻液13会存积于所述收容腔120内，透过透明的筒体11即可方便地观察到所述收容腔120内的蚀刻液13的多少。

本技术方案提供的电路板检测装置10具有导液芯14，其可将收容腔120内的蚀刻液13导引至电路板表面，一方面，便于安全操作，另一方面，便于控制蚀刻液13的用量及其与电路板的接触面积。

本技术方案实施例还提供一种使用如上所述的电路板检测装置10的电路板检测方法，可包括以下步骤：

首先，请一并参阅图1及图2，提供电路板基板20和如上所述的电路板检测装置10。所述电路板基板20包括依次堆叠的第一导电层21、绝缘层22和第二导电层23。所述第一导电层21和第二导电层23的材质均为铜，所述绝缘层22的材质可为玻纤布。

其次，请参阅图3，在所述第一导电层21上形成第一光致抗蚀剂层24，在第二导电层23上形成第二光致抗蚀剂层25。具体地，可通过涂布的方式分别在第一导电层21和第二导电层23上涂敷液态光致抗蚀剂，再通过烘烤使该光致抗蚀剂固化，从而得到所述第一光致抗蚀剂层24和第二光致抗蚀剂层25。当然，所述第一光致抗蚀剂层24和第二光致抗蚀剂层25也可以通过直接在第一导电层21和第二导电层23上施加干膜光致抗蚀剂的方式形成。本实施例中，所述第一光致抗蚀剂层24和第二光致抗蚀剂层25均采用正型光致抗蚀剂。

当然，在实际电路板生产过程中，在电路板基板20上形成第一光致抗蚀剂层24和第二光致抗蚀剂层25之前，还可以包括在电路板基板20上形成多个通孔，并在每个通孔的孔壁形成导电层等步骤。

再次，请一并参阅图4至图6，图案化所述第一光致抗蚀剂层24，以在所述第一光致抗蚀剂层24中形成多个第一开口240，每一第一开口240均具有靠近所述第一导电层21的第一底壁241。图案化所述第二光致抗蚀剂层25，以在所述第二光致抗蚀剂层25中形成多个第二开口250，每一第二开口250均具有靠近所述第二导电层23的第二底壁251。

具体的，可采取以下步骤：

第一步，如图4所示，分别通过第一光掩模100和第二光掩模200对所述第一光致抗蚀剂层24和第二光致抗蚀剂层25进行曝光。第一光掩模100开设有形状和位置均与待在第一光致抗蚀剂层24上形成的开口的形状和位置相对应的通光孔。第二光掩模200也开设有形状和位置均与待在第二光致抗蚀剂层25上形成的开口的形状和位置相对应的通光孔。曝光时，第一光致抗蚀剂层24与第一光掩模100的通光孔对应的部分受到光线照射，发生分解反应，其它部分不发生反应。第二光致抗蚀剂层25与第二光掩模200的通光孔对应的部分受到光线照射，发生分解反应，其它部分不发生反应。本实施例中，对所述第一光致抗蚀剂层24和第二光致抗蚀剂层25的曝光是同时进行的。当然，也可以先完成其中一个光致抗蚀剂层的曝光，再对另一光致抗蚀剂层进行曝光。

第二步，对所述第一光致抗蚀剂层24和第二光致抗蚀剂层25进行显影。具体地，以显影液喷淋所述第一光致抗蚀剂层24和第二光致抗蚀剂层25，第一光致抗蚀剂层24和第二光致抗蚀剂层25发生分解反应的部分在显影液中具有高溶解度，可被显影液溶解，而未发生分解反应的光刻胶则在显影液中具有低溶解度，不可被显影液溶解。从而在显影后，第一光致抗蚀剂层24上形成了多个第一开口240。每一第一开口240均具有靠近所述第一导电层21的第一底壁241。第二光致抗蚀剂层25上也形成了多个第二开口250。每一第二开口250均具有靠近所述第二导电层23的第二底壁251。若显影完全，第一开口240对应处的光致抗蚀剂被全部除去，露出第一导电层21，从而第一底壁241材质为铜，如图5所示。若显影不完全，第一开口240对应处的光致抗蚀剂还有部分残留，第一导电层21被残留的光致抗蚀剂遮挡，从而第一底壁241材质为光致抗蚀剂，如图6所示。

最后，请一并参阅图1和图7，提供如图1所示的电路板检测装置10，使所述电路板检测装置10的检测芯部141与一个第一开口240的第一底壁241接触，从而使得蚀刻液13在所述导液芯部140的引导下通过检测芯部141与第一底壁241接触。当第一导电层21变色时，所述第一导电层21表面未残留第一光致抗蚀剂。当所述蚀刻液13与所述第一底壁241发生化学反应，即，所述第一导电层21部分被所述蚀刻液13蚀刻，可观察到第一底壁241由亮黄色变为暗红色，则代表所述第一导电层21上没有残留光致抗蚀剂，显影完全，如此，该第一导电层21可进入蚀刻流程以将其制成第一导电线路层。当第一导电层21不变色时，所述第一导电层21表面残留有第一光致抗蚀剂，显影不完全。若使该第一导电层21直接进入蚀刻流程，残留的光致抗蚀剂的存在会使得第一导电层21中待蚀刻处无法接触蚀刻液，从而无法形成导电线路层。此时，可通过再次对第一导电层21喷淋显影液的方式或者手工剥膜的方式去除第一导电层21上残留的光致抗蚀剂，再进入蚀刻流程即可得到第一导电线路层。当然，对于多个第二开口250的第二底壁251也可以采取相同的方法进行测试。

可以理解，在实际生产过程中，若显影过程中，电路板表面各处被显影的程度均等，仅需检测多个第一开口240(或第二开口250)中的一个即可获得整个电路板的显影情况。若想获得更精确的检测结果，还可以选取多个分布于电路板表面各个不同区域的第一开口240(或第二开口250)进行检测。

采用本技术方案提供的电路板检测方法可在不影响电路板整体导电层的厚度的前提下通过检测电路板表面是否残留光致抗蚀剂而获知整个电路板的显影情况，有利于提高生产效率和产品良率。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电路板检测装置，用于检测电路板的导电层表面是否残留光致抗蚀剂，所述电路板检测装置包括筒体、盖体、导液芯和蚀刻液，所述筒体具有相连通的主体部和固定部，所述盖体连接于所述主体部远离固定部的一端，且与所述筒体共同构成一个收容腔，所述蚀刻液收容于所述收容腔，用于与导电层发生化学反应以使导电层变色，所述导液芯包括相连接的导引芯部和检测芯部，所述检测芯部固定于固定部远离主体部的一端，所述导引芯部自所述检测芯部向所述收容腔内延伸，用于将收容腔内的蚀刻液导引至检测芯部，以使得检测芯部在与电路板接触时根据导电层是否变色检测出电路板的导电层表面是否残留光致抗蚀剂。

2.如权利要求1所述的电路板检测装置，其特征在于，所述导液芯为多孔性材料。

3.如权利要求1所述的电路板检测装置，其特征在于，所述导液芯的材料为发泡聚氨基甲酸酯。

4.如权利要求1所述的电路板检测装置，其特征在于，所述筒体为透明材质。

5.如权利要求1所述的电路板检测装置，其特征在于，所述导电层的材质为铜，所述蚀刻液为氯化铜溶液或铜胺溶液。

6.一种电路板检测方法，包括步骤：

提供包括第一导电层的电路板基板；

在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层；

图案化所述第一光致抗蚀剂层，以在所述第一光致抗蚀剂层中形成多个第一开口，每一第一开口均具有靠近所述第一导电层的第一底壁；

提供如权利要求1所述的电路板检测装置，使所述电路板检测装置的检测芯部与一个第一开口的第一底壁接触，从而使得蚀刻液在所述导液芯部的引导下通过检测芯部与第一底壁接触，当第一导电层变色时，所述第一导电层表面未残留光致抗蚀剂，当第一导电层不变色时，所述第一导电层表面残留有光致抗蚀剂。

7.如权利要求6所述的电路板检测方法，其特征在于，所述电路板基板还包括绝缘层和第二导电层，所述第一导电层和第二导电层相对设置于所述绝缘层的两侧，所述电路板检测方法还包括步骤：

在第二导电层上形成第二光致抗蚀剂层；

图案化所述第二光致抗蚀剂层，以在所述第二光致抗蚀剂层中形成多个第二开口，每一第二开口均具有靠近所述第二导电层的第二底壁；

使所述电路板检测装置的检测芯部与所述第二底壁接触，从而使得蚀刻液在所述导液芯部的引导下通过检测芯部与第二底壁接触，当第二导电层变色时，所述第二导电层表面未残留光致抗蚀剂，当第二导电层不变色时，所述第二导电层表面残留有光致抗蚀剂。

8.如权利要求6所述的电路板检测方法，其特征在于，当所述第二导电层表面残留有光致抗蚀剂时，所述电路板检测方法还包括去除残留的第一光致抗蚀剂层的步骤，当所述第二导电层表面未残留光致抗蚀剂时，所述电路板检测方法还包括使所述第一导电层进入蚀刻流程以将所述第一导电层制成第一导电线路层的步骤。

9.如权利要求6所述的电路板检测方法，其特征在于，所述第一导电层的材质为铜，所述蚀刻液为氯化铜溶液或铜胺溶液。

10.如权利要求6所述的电路板检测方法，其特征在于，在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层之前，在所述电路板基板上形成多个通孔，并在每个通孔的孔壁形成导电层。

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