CN103134778A - 电路板沉铜质量的检测方法及电路板的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电路板沉铜质量的检测方法及电路板的制作工艺，所述检测方法包括步骤：S101：在电路板板材上的产品区域按照设计需要钻导通孔，在板材产品区域以外的板边区域钻测试孔；S102：在板材板面、导通孔孔壁及测试孔孔壁上形成覆铜层，并在覆铜后采用树脂填充导通孔及测试孔；S103：在板材一面的测试孔处贴上韧性保护膜，对板材沉铜处理；S104：撕去韧性保护膜；S105：检测测试孔处的透光度。本发明能够有效快速监测树脂面上沉铜效果，及时知晓沉铜质量，从而可采取相应的补救措施，避免不必要的报废产生。
Description
技术领域
本发明涉及电路板的制造领域，尤其涉及一种电路板沉铜质量的检测方法及电路板的制造工艺。
背景技术
随着电子设备的多功能化和小型化的飞速发展，电子设备的主要结构件印制电路板，其设计更趋向高密度、高精度、高可靠和窄间距、细线条方向发展。印制电路板为充分利用有限的板面空间，提高布线密度，诞生了POFV工艺和增铜工艺。
POFV(Plating On Filled Via)是指在印制电路板上已塞孔的通孔树脂面上沉铜电镀，POFV产品即指采用这种工艺形成的产品。
增铜工艺是指在印制电路板上已塞孔的通孔树脂基材中沉铜制作导电线路层。
印制电路板POFV工艺的关键控制点之一，即为在已塞孔的树脂面上进行沉铜电镀。沉铜质量的好坏，直接关系到POFV覆盖铜的可靠性。增铜工艺的关键控制点之一同样也是在树脂面上沉铜，沉铜质量的好坏关系到导电线路的质量。但目前业界对沉铜质量并无监控手段，只有在产品制作完成或者出货时切片分析方可知晓，而此时若发现不合格则为时已晚，产品只能报废。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种电路板沉铜质量的检测方法，能够有效快速监测树脂面上沉铜效果，及时知晓沉铜质量，避免不必要的报废产生。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电路板沉铜质量的检测方法，包括步骤：
S101：在电路板板材上的产品区域按照设计需要钻导通孔，在板材产品区域以外的板边区域钻测试孔；
S102：在板材板面、导通孔孔壁及测试孔孔壁上形成覆铜层，并在覆铜后采用树脂填充导通孔及测试孔；
S103：在板材一面的测试孔处贴上韧性保护膜，对板材沉铜处理；
S104：撕去韧性保护膜；
S105：检测测试孔处的透光度，如果透光度大于或等于设定的阈值，则判定沉铜质量不合格，如果透光度小于设定的阈值，则判定沉铜质量合格。
其中，步骤S103中所述韧性保护膜为高温胶带。
其中，步骤S105中检测测试孔出的透光度具体为：剪下测试孔所在的板边区域，从附有沉铜层的一面往未附上沉铜层的一面照射光线，观测测试孔处未贴韧性保护膜一面的沉铜层是否透光。
其中，步骤S105中，观测透光的具体方式为在测试孔处未附上沉铜层的一面设置亮度传感器，并将亮度传感器的感应信号输出。
其中，步骤S105中，观测透光的具体方式为在测试孔处未附上沉铜层的一面通过显微镜或照相机记录图像并将图像输出至显示器。
其中，步骤S101中测试孔孔径与产品区域内导通孔的最小孔径相同。
其中，步骤S101中测试孔位于排版设计以内产品区域以外，分3排分布，总数量5～30个。
其中，步骤S103中至少选择5个测试孔作为被测对象贴上韧性保护膜。
其中，步骤S102中在形成覆铜层之前还包括对板材进行去钻污处理的过程。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种电路板的制造工艺，包括根据上述的电路板沉铜质量的检测方法进行检测的步骤，当检测步骤中检测沉铜质量不合格时制造过程结束，当检测步骤中检测的沉铜质量合格时进行下一步骤：
S206：在板材沉铜层通过电镀或再次沉铜制作导电线路。
本发明的有益效果是：区别于现有技术中树脂面上的沉铜层质量只能在电镀后或者出货时切片分析方可知晓，若发现不合格则产品只能报废，本发明的检测方法通过在电路板板材的非产品区域设置测试孔，并在沉铜后立刻对测试孔处的沉铜质量进行检测，由于沉铜过程为纯化学反应，板面所有区域都能沉上一层厚度均匀的铜层，因此测试孔处的沉铜质量可代表全板沉铜质量，这样能够及早发现板材沉铜质量问题，方便采用补救措施，减少产品不必要的浪费。通过在已经树脂塞孔的测试孔一面贴上高温胶带来阻止此面沉铜而让另一面正常沉铜，实现选择性沉铜，从而方便利用背光方法进行沉铜质量检测，该检测方法简单易行，检测所需时间少，可有效快速地检测沉铜效果。
附图说明
图1是本发明的电路板沉铜质量的检测方法的流程图；
图2是本发明的电路板板材的板面示意图；
图3是按本发明检测方法流程下的板材测试孔处的状态示意图；
图4是本发明检测方法中步骤S102的具体工艺流程图；
图5是图4所对应的板材状态示意图；
图6是本发明电路板制作工艺的流程图。
图中：10、板材；101、产品区域；102、板边区域；11、测试孔；12、导通孔；20、覆铜层；30、树脂；40、高温胶带；50、沉铜层。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1至图3，本发明提供一种电路板沉铜质量的检测方法，该检测方法的核心思想在于通过电路板上非产品区域位置的质量检验来反映整板沉铜质量，以确定产品区域的铜层能否满足要求。
所述检测方法包括步骤：
S101：在电路板板材10上的产品区域101按照设计需要钻导通孔12，在板材产品区域101以外的板边区域102钻测试孔11；
S102：在板材板面、导通孔12孔壁及测试孔11孔壁上形成覆铜层20，并在覆铜后采用树脂30填充导通孔12及测试孔11，优选地，在形成覆铜层之前对板材10进行去钻污处理，除去钻孔时产生的钻污；
S103：在板材10其中一面的测试孔11处贴上韧性保护膜，对板材10沉铜处理；沉铜过程为纯化学反应，板面所有区域都能沉上一层厚度均匀的铜层，测试孔11处的沉铜质量可代表全板沉铜质量；而在本发明的检测方法中，为了方便检测测试孔处的沉铜质量，使测试孔11处一面不沉上铜，为了达到这一目的，就需要让该区域与沉铜药水隔绝接触，同时，隔绝接触的媒介还必须与指定区域接触紧密，自身还不对沉铜药水造成污染，在沉铜后能轻易除去且在板面无残留，高温胶带为最理想选择，在本实施例中，韧性保护膜优选采用高温胶带40。板材10沉铜处理后，贴上高温胶带40的位置不会沉上铜，除该区域外其他位置都能沉上厚度均匀的沉铜层50。
S104：撕去韧性保护膜；在本实施例中，即撕去高温胶带40。
S105：检测测试孔处的透光度，如果透光度大于或等于设定的阈值，则判定沉铜质量不合格，如果透光度小于设定的阈值，则判定沉铜质量合格。本实施例中采用以下方式具体检测测试孔的透光孔：剪下步骤S103中所述测试孔所在的板边区域，从附有沉铜层的一面往未附上沉铜层的一面照射光线，观测未贴韧性保护膜一面的沉铜层50是否透光。因为树脂为透光或部分透光材料，而铜层透光性很差，因此如果树脂表面铜层达到一定厚度的情况下，从测试孔处观察透光度应该是很低的，如果铜层厚度不足或铜层有裂缝/孔洞，那透光度相对而言就较高，光线从测试孔11有沉铜层50的一面入射，若沉铜质量良好，光线不会穿过测试孔；若沉铜质量不好，则在测试孔另一侧可以观测到透光现象。
该透光情况可以通过肉眼观察或通过仪器设备辅助观察，例如可以采用在测试孔11未附上沉铜层的树脂面上设置亮度传感器，当沉铜质量不好透光时，亮度传感器可以产生感应信号，若亮度传感器的输出信号为测试孔处的光场图像，可以将亮度传感器连接至显示屏，在显示屏上显示出成像图像，观察是否有透光；或者直接在亮度传感器上设置阈值，当亮度传感器感应到的亮度超过阈值时产生报警的感应信号，可将该感应信号作用于一蜂鸣器以声音报警的形式提示沉铜质量不佳；当然还可以使感应信号作用于指示灯，以指示灯的不同状态指示沉铜质量。除了亮度传感器外，还可以采用例如照相机等成像装置记录影像，观察图像而判断沉铜质量。
除此之外，也可以采用背光显微镜来观察，光线从测试孔11有沉铜层50的一面照射，在未覆盖有沉铜层50的一面进行观察，背光显微镜参数可以选择为暗场模式，放大倍数200X，光线强度8级。如观察不透光则说明树脂面上沉铜层覆盖完好，反之，则说明树脂面上沉铜层有空洞，沉铜质量不佳。为了方便查看沉铜图像以更好地分析沉铜结果，还可以将背光显微镜的图像输出至显示器，通过背光显微镜转换成视频图像到显示器，直接从显示器观测沉铜层是否透光。
区别于现有技术中树脂面上的沉铜层质量只能在电镀后或者出货时切片分析方可知晓，若发现不合格则产品只能报废，本发明的检测方法通过在电路板板材的非产品区域设置测试孔，并在沉铜后立刻对测试孔处的沉铜质量进行检测，由于沉铜过程为纯化学反应，板面所有区域都能沉上一层厚度均匀的铜层，因此测试孔处的沉铜质量可代表全板沉铜质量，这样能够及早发现板材沉铜质量问题，方便采用补救措施，减少产品不必要的浪费。通过在已经树脂塞孔的测试孔一面贴上高温胶带来阻止此面沉铜而让另一面正常沉铜，实现选择性沉铜，从而方便利用背光方法进行沉铜质量检测，该检测方法简单易行，检测所需时间少，可有效快速地检测沉铜效果。
参阅图2，在一实施例中，测试孔11位于排版设计以内产品区域以外，分3排分布，总数量5～30个，测试孔除了可以用于按本发明的检测方法检测沉铜质量外，还可以用于检测例如沉铜厚度、树脂塞孔的质量等等，因此在排版设计以内产品区域以外可以根据需要设计多个测试孔，并且可以根据需要分别对不同要求的测试孔进行相应的处理。测试孔的排列顺序、孔径也均可以单独设计。由于在产品制作完成后，只需要保留产品区域的结构，板边区域为需舍弃的部分，因此测试孔并不会影响到产品区域的正常线路。
在本实施例中，将用于测试沉铜质量的测试孔11孔径设计为与产品区域101内导通孔12的最小孔径相同，一般电路板上最小孔径为0.15～0.20mm，孔与孔之间的中心距太大占据的空间较大，而太小的话则增加钻孔难度，因此本例中孔与孔的中心距设计为5mm。这样可以完全模拟产品区域101处的工艺处理情况，确保检测结果符合实际情况。
在一实施例中，为了保证检测结果的准确性，在步骤S103中至少选择5个测试孔11作为被测对象贴上高温胶带。通过检测多个测试孔11处的沉铜质量出了保证检测结果准确性外，还可反映出沉铜的均匀性。
在上述实施例中，步骤S102是电路板制作领域中常用的一个工艺过程，本发明也给出其一个具体的实现方法，参阅图4和图5，具体步骤为：
S1021：对电路板板材10进行第一次去钻污处理，除去钻孔时产生的钻污；在板材10上进行沉铜，并在沉铜后进行电镀，在板材板面上形成覆铜层20，该覆铜层20还覆盖了导通孔12和测试孔11的孔壁，使得板材的上下板面可通过导通孔和测试孔孔壁上的覆铜层连通；
S1022：用树脂30塞住导通孔12和测试孔11，使树脂30完全填充孔；
S1023：第一次陶瓷刷板，将露出板面的树脂30去除；
S1024：基材减铜，即将板材上的覆铜层20按预定的厚度去除一部分；
S1025：第二次陶瓷刷板，将树脂30磨削为与覆铜层20平齐；
S1026：对板材10进行第二次去钻污处理。
参阅图6，本发明还给出一种电路板的制造工艺，包括步骤：
S201：在电路板板材上产品区域按照设计需要钻导通孔，在板材产品区域以外的板边区域钻测试孔；
S202：在板材板面、导通孔孔壁及测试孔孔壁上形成覆铜层，并在覆铜后采用树脂填充导通孔及测试孔，优选地，在形成覆铜层之前对板材进行去钻污处理；
S203：在板材一面的测试孔处贴上韧性保护膜，对电路板沉铜处理；
S204：撕去韧性保护膜；优选地，该韧性保护膜为高温胶带；
S205：检测测试孔处的透光度，具体地：剪下步骤S203中所述测试孔所在的板边区域，在背光显微镜下观察测试孔处未贴韧性保护膜一面的沉铜层是否透光，如透光则将该板边区域所对应的板材列为次品，制造工艺结束；如不透光，则进行下一步骤；
S206：在板材沉铜层通过电镀或再次沉铜制作导电线路。
在电路板的制作过程中，在按步骤S206在板材上形成导电线路之前先采用本发明的检测方法对沉铜质量进行检测，若检测结果表明沉铜效果符合要求才进行步骤S206，否则将板材列为次品丢弃或者进行相应的补救措施，例如将沉铜层蚀刻掉之后再重新对板材进行清洁处理再进行沉铜，再次检测沉铜层是否满足要求，重复该过程直至沉铜效果满足要求才进行下一步工艺步骤。通过这样的制造工艺可以及早发现缺陷进行补救，能保证成品的质量达到要求。
在一实施例中，步骤S201中测试孔孔径与产品区域内导通孔的最小孔径相同，测试孔位于排版设计以内产品区域以外，分3排分布，总数量5～30个。
优选地，步骤S203中至少选择5个测试孔作为被测对象贴上韧性保护膜。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电路板沉铜质量的检测方法，其特征在于，包括步骤：
S101：在电路板板材上的产品区域按照设计需要钻导通孔，在板材产品区域以外的板边区域钻测试孔；
S102：在板材板面、导通孔孔壁及测试孔孔壁上形成覆铜层，并在覆铜后采用树脂填充导通孔及测试孔；
S103：在板材一面的测试孔处贴上韧性保护膜，对板材沉铜处理；
S104：撕去韧性保护膜；
S105：检测测试孔处的透光度，如果透光度大于或等于设定的阈值，则判定沉铜质量不合格，如果透光度小于设定的阈值，则判定沉铜质量合格。
2.根据权利要求1所述的电路板沉铜质量的检测方法，其特征在于：
步骤S103中所述韧性保护膜为高温胶带。
3.根据权利要求1所述的电路板沉铜质量的检测方法，其特征在于：
步骤S105中检测测试孔出的透光度具体为：剪下测试孔所在的板边区域，从附有沉铜层的一面往未附上沉铜层的一面照射光线，观测测试孔处未贴韧性保护膜一面的沉铜层是否透光。
4.根据权利要求3所述的电路板沉铜质量的检测方法，其特征在于：
步骤S105中，观测透光的具体方式为在测试孔处未附上沉铜层的一面设置亮度传感器，并将亮度传感器的感应信号输出。
5.根据权利要求3所述的电路板沉铜质量的检测方法，其特征在于：步骤S105中，观测透光的具体方式为在测试孔处未附上沉铜层的一面通过显微镜或照相机记录图像并将图像输出至显示器。
6.根据权利要求1所述的电路板沉铜质量的检测方法，其特征在于：
步骤S101中测试孔孔径与产品区域内导通孔的最小孔径相同。
7.根据权利要求1所述的电路板沉铜质量的检测方法，其特征在于：
步骤S101中测试孔位于排版设计以内产品区域以外，分3排分布，总数量5～30个。
8.根据权利要求1所述的电路板沉铜质量的检测方法，其特征在于：
步骤S103中至少选择5个测试孔作为被测对象贴上韧性保护膜。
9.根据权利要求1-8任一项所述的电路板沉铜质量的检测方法，其特征在于：
步骤S102中在形成覆铜层之前还包括对板材进行去钻污处理的过程。
10.一种电路板的制造工艺，其特征在于，包括根据权利要求1-8任一项所述的电路板沉铜质量的检测方法进行检测的步骤，当检测步骤中检测沉铜质量不合格时制造过程结束，当检测步骤中检测的沉铜质量合格时进行以下步骤：
S206：在板材沉铜层通过电镀或再次沉铜制作导电线路。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: WUXI SHENNAN CIRCUIT COMPANY LIMITED Free format text: FORMER OWNER: SHENNAN CIRCUIT CO., LTD. Effective date: 20150602 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: SHENNAN CIRCUIT CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: SHENZHEN SHENNAN CIRCUITS CO., LTD. |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518053 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE TO: 214000 WUXI, JIANGSU PROVINCE |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518053 Nanshan District, Guangdong, overseas Chinese town, No. East Road, No. 99 Patentee after: SHENNAN CIRCUITS Co.,Ltd. Address before: 518053 Nanshan District, Guangdong, overseas Chinese town, No. East Road, No. 99 Patentee before: SHENNAN CIRCUITS Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150602 Address after: 214000 Changjiang Road, New District, Jiangsu, Wuxi, No. 18 Patentee after: WUXI SHENNAN CIRCUITS Co.,Ltd. Address before: 518053 Nanshan District, Guangdong, overseas Chinese town, No. East Road, No. 99 Patentee before: SHENNAN CIRCUITS Co.,Ltd. |