CN103363885B - 测量pcb层间偏移量的方法和pcb在制板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种测量PCB层间偏移量的方法和PCB在制板，该方法包括：在PCB在制板的底层的金属层上形成孔径成等差递增的基准窗口，在金属层上交替压合介质层和金属层；在压合的金属层上形成量测图形和基准窗口，量测图形数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；在各个介质层上形成贯穿的金属量测孔，量测孔位于介质层两侧的金属层上对齐的量测图形之间以及对齐的述量测图形与基准窗口之间，量测孔电导通其两侧的量测图形；电导通孔径最小的基准窗口的金属与其对齐的量测图形。通过检测各个量测图形之间的电导通情况以及基准窗口的等差值，确定层间偏移量。

Description

测量PCB层间偏移量的方法和PCB在制板

技术领域

本发明涉及电路板PCB的检测领域，具体而言，涉及一种测量PCB层间偏移量的方法和PCB在制板。

背景技术

多层的PCB在生产制造过程中，将多张覆盖有铜箔的绝缘板压合在一起，构成PCB的多层结构。各层之间通过绝缘板的金属孔壁实现电连通。

多层PCB在压合过程中，在压力作用下，各层之间会出现位置偏移。这些位置偏移如果较大，会降低PCB各层之间的电连通性，甚至出现各层之间断路或短路，产生PCB次品。因此，需要经常检测压合后的PCB的层间偏移量，将偏移量控制在阈值范围内。

相关的技术检测层间偏移量的方式采用纵向切片的方式，将多层的PCB上钻孔，以探针测量分析其对准度，并需要检验人员制作切片及肉眼判断，由于存在检验人员的主观判断性，会存在误判的情况。

在调整PCB压合的精度时，需要参考PCB相邻两层之间的偏移量进行调整。上述的检测方式存在无法检测出相邻两层之间的偏移量的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种测量PCB层间偏移量的方法和PCB在制板，以解决上述技术无法检测出相邻两层之间的偏移量的问题。

本发明的实施例提供一种测量PCB层间偏移量的方法，包括：在PCB在制板的底层的金属层上形成基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；在所述金属层上交替压合介质层和金属层；

在压合的当前金属层上形成量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径等于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

在各个介质层上形成贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径等于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通孔径最小的基准窗口的外围金属与其对齐的所述量测图形。

本发明的实施例提供一种PCB在制板，包括：PCB在制板的底层的金属层上开设有基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；在所述底层的金属层上具有交替压合介质层和金属层；

在每个压合的金属层上形成有量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径等于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

在各个介质层上形成有贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径等于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通孔径最小的基准窗口的外围金属与其对齐的所述量测图形。

本发明的实施例还提供一种测量PCB层间偏移量的方法，在PCB在制板的底层的金属层上形成基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；在所述金属层上交替压合介质层和金属层；

在压合的当前金属层上形成量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径小于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

在各个介质层上形成贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径小于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通一侧其对齐的所述量测图形、与另一侧对齐的所述基准窗口断路；

在所述PCB的最外层的金属层，形成对应每个内层的检测图形，每个所述检测图形与对应的内层电导通、且形状为环形。

本发明的实施例还提供一种PCB在制板，包括：PCB在制板的底层的金属层上开设有基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；在所述底层的金属层上具有交替压合介质层和金属层；

在压合的每个金属层上形成有量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径小于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

在各个介质层上形成贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径小于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通一侧其对齐的所述量测图形、与另一侧对齐的所述基准窗口断路；

在所述PCB的最外层的金属层，形成有对应每个内层的检测图形，每个所述检测图形与对应的内层电导通、且形状为环形。

通过上述步骤，在每层形成有基准窗口和量测图形，量测图形之间通过量测孔实现导通，相邻层的量测孔与孔径最小的基准窗口导通，与其它的基准窗口位置对应。由于压合过程中，会出现层偏移，形成的量测孔可能会与除孔径最小的基准窗口之外的其它基准窗口导通，通过导通的基准窗口的孔径的等差数值，判断出层间的偏移量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了一个实施例的流程图；

图2示出了在PCB的底层的金属层表面上形成的基准窗口示意图；

图3示出了在PCB的一个压合后的金属层表面上形成的基准窗口和量测窗口的示意图；

图4示出了在PCB的另一个压合后的金属层表面上形成的基准窗口和量测窗口的示意图；

图5示出了压合多层后的PCB的一个侧面的剖视图；

图6示出了压合多层后的PCB的另一个侧面的剖视图；

图7示出了通过蜂鸣器测量两个导通的量测图形的示意图；

图8示出了PCB最后压合的外层表面上具有与最小孔径的基准窗口导通的量测图形的示意图；

图9示出了压合后的PCB的剖视图；

图10示出了另一个实施例的流程图；

图11示出了在PCB的压合后的金属层表面上形成的基准窗口、检测窗口和量测窗口的示意图；

图12示出了PCB的侧面剖视图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参见图1，本发明的实施例包括以下步骤：

S11：在PCB在制板的底层的金属层上形成基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；

参见图2所示出的电路板底层的俯视图，在底层的金属层上形成孔径成等差递增的圆孔。

该底层可以是多层电路板中的任一起始层，例如：可以是基层，也可以是多层电路板结构中最外的一层。

S12：在所述金属层上交替压合介质层和金属层；

S13：在压合的当前金属层上形成量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径等于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

参见图3所示出从底层上压合的第二层电路板的示意图，该图中，具有形状为圆环的量测图形，在该层上也形成有基准窗口。

不断地在压合后的金属层上形成基准窗口和量测图形，例如，如图4所示，压合到第三层的PCB的金属表面，形成有基准窗口21和多组量测图形22。

S14：在各个介质层上形成贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径等于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通孔径最小的基准窗口的外围金属与其对齐的所述量测图形。

参见图5所示出的电路板的剖视图，各层的量测图形22通过量测孔23实现电导通，在电路板的底层，位于图纸中左侧的孔径最小的基准窗口21与量测孔孔径相同，相互电导通，而其余的基准窗口，参见图6所示出的电路板的另一侧的剖视图，由于孔径等差递增，量测孔又孔径相同，则量测孔23可能在基准窗口中21中形成内含、内切或相交的关系，如果形成内切或相交的关系，则会出现电导通。

通过上述实施例的步骤，在每层形成有基准窗口和量测图形，量测图形之间通过量测孔实现导通，相邻层的量测孔与孔径最小的基准窗口导通，与其它的基准窗口位置对应。由于压合过程中，会出现层偏移，形成的量测孔可能会与除孔径最小的基准窗口之外的其它基准窗口导通，通过导通的基准窗口的孔径的等差数值，判断出层间的偏移量。

优选地，检测每个金属层上与所述孔径最小的基准窗口和所述量测图形导通、且孔径最大的基准窗口，将所述确定的基准窗口的孔径与所述量测孔的内径的差值作为该内层的层间偏移量。

优选地，参见图7，各个基准窗口的孔径是等差递增排列，可采用蜂鸣器测量金属层L4对应金属层L3上的量测图形与金属层L4上最小基准窗口之间的电导通情况，从而确定出孔径最大、且导通的基准窗口，通过最大的基准窗口的孔径与最小基准窗口孔径之间的差值，确定出该层的偏移量。

例如：最小的基准窗口的孔径为12mil，等差递增的基准窗口的孔径依次为12mil+1Pmil，12mil+2Pmil，12mil+3Pmil，12mil+4Pmil，12mil+5Pmil等。

将测量的电路一端的触点接触金属层L3上与金属层L4上孔径最小的基准窗口连通的量测图形，将另一端触点依次接触金属层L3上的各个量测图形，这些量测图形可能会与金属层L4上其它基准窗口导通。

通过蜂鸣器的测量发现，第二、第三个基准窗口对应的量测图形均与孔径最小的基准窗口电导通，可以确定出由于压合导致金属层L3出现了偏移，与金属层L3上的两个量测图形导通的两个量测孔分别与第二基准窗口、第三基准窗口相切或相交，两个量测孔的孔壁与基准窗口外的金属层出现了电连通。

这两个导通的基准窗口，第三个基准窗口的孔径最大，为12mil+2Pmil，而孔径最小的基准窗口的孔径与量测孔的孔径均相同，都是12mil，可确定出金属层L3与金属层L4之间出现了2Pmil的偏移。

优选地，可在同一直线上形成等差递增的各个基准窗口，在最后压合的金属层上，可顺序确定出与该金属层的基准窗口相互导通的量测图形的数量N，确定出层间偏移量为(N-1)A，A为基准窗口之间孔径等差的差值，优选为5μm～20μm或1Pmil。

优选地，在同一直线形成的各个基准窗口平行电路板的一边，从而可确定出相邻层偏移的方向。

优选地，为快速确定出最后压合的金属层上，与每个金属层上的孔径最小的基准窗口导通的量测图形，可在最后压合的金属层上，以多边形形成与每个金属层上的孔径最小的基准窗口导通的量测图形的外缘。例如图8，以四方形的形状形成与每个金属层上的孔径最小的基准窗口导通的量测图形的外缘。

优选地，实施例中，PCB电路板的底层的金属层，可以是如图9所示的L1～L10的多层PCB的基层表面的金属层，如图9中的基层的两个表面的金属层L5、金属层L6，也可以是已经在基层上压合了若干层、且最后压合的金属层的表面。如金属层L3、金属层L8。

本发明的实施例还提供一种PCB在制板，包括：

PCB在制板的底层的金属层上开设有基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；

在所述底层的金属层上具有交替压合介质层和金属层；

在每个压合的金属层上形成有量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径等于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

在各个介质层上形成有贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径等于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通孔径最小的基准窗口的外围金属与其对齐的所述量测图形。

通过该实施例中的PCB在制板上的量测图形之间的导通关系，可检测出电路板之间各层的层间偏移。

优选地，上述作为底层的金属层可以是PCB的基层或在基层上压合的一个金属层。

优选地，上述每个金属层上的基准窗口在同一直线上，且平行电路板的一边；基准窗口之间孔径的等差值为5μm～20μm或1Pmil。

优选地，所述PCB在制板最后压合的金属层上，与所述孔径最小的基准窗口电导通的量测图形的外缘为多边形。

本发明的另一个实施例还提供一种测量PCB层间偏移量的方法。

参见图10，本发明的实施例包括以下步骤：

S41：在PCB在制板的底层的金属层上形成基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；

该底层可以是多层电路板中的任一起始层，例如：可以是基层，也可以是多层电路板结构中最外的一层。

S42：在所述金属层上交替压合介质层和金属层；

S43：在压合的当前金属层上形成量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径小于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

S44：在各个介质层上形成贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径小于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通一侧其对齐的所述量测图形、与另一侧对齐的所述基准窗口断路；

S45：在所述PCB的最外层的金属层，形成对应每个内层的检测图形，每个所述检测图形与对应的内层电导通、且形状为环形。

通过上述实施例的步骤，在每层形成有基准窗口和量测图形，量测图形之间通过量测孔实现导通，相邻层的量测孔的孔径小于最小的基准窗口的孔径，与其它的基准窗口位置对应。在最后压合的最外层的金属层上，形成有多个检测图形，每个检测图形与一个内层导通。由于压合过程中，会出现层偏移，可能会出现量测孔与基准窗口电导通的情况，而基准窗口所在的金属层又与检测图形电导通，通过导通的基准窗口的孔径的等差数值，判断出层间的偏移量。

参见图11所示出的实施例中一个压合后的金属层，形成有等差递增的基准窗口31，为环形的量测图形32、检测图形34。两个检测图形34分别与两个金属层电导通。

优选地，为区别检测图形、量测图形，检测图形34外缘的形状为多边形，例如，采用图11中所示出的四边形，量测图形32外缘为圆环形。

参见图12所示出的一个压合后的PCB的侧面剖视图，在金属层L5上，形成多个基准窗口31，位于图中的最左侧的检测图形34，通过金属孔与金属层L5导通，其它的量测图形32通过各个量测孔33相互电导通，与量测图形32导通的量测孔33与金属层L5上的基准窗口31之间的位置关系可能是内含、内切或相交。如果是内切或相交，则会出现电导通。

优选地，检测每个金属层上与所述检测图形和所述量测图形导通、且孔径最大的基准窗口，将所述确定的基准窗口的孔径与所述量测孔的内径的差值作为该内层的层间偏移量。

将测量的电路一端的触点接触在图12的检测图形34上，将另一端触点依次接触在各个量测图形32上，如果金属层L4与金属层L5之间出现层间偏移，则金属层L4与金属层L5之间的量测孔可能会与金属层L5上的基准窗口电导通。

通过蜂鸣器的测量发现，第二个基准窗口、第三个基准窗口对应的量测图形均与检测图形电导通，可以确定出由于压合导致金属层L4出现了偏移。由于基准窗口等差递增，第三个基准窗口最大，将第三个基准窗口的孔径与量测孔的内径的差值作为金属层L4的层间偏移量。

优选地，可在同一直线上形成等差递增的各个基准窗口，在最后压合的金属层上，可顺序确定出与该金属层的基准窗口相互导通的量测图形的数量N，确定出层间偏移量为NA，A为基准窗口之间孔径等差的差值，优选为5μm～20μm或1Pmil。

优选地，在同一直线形成的各个基准窗口平行电路板的一边，从而可确定出相邻层偏移的方向。

本发明的实施例还提供一种PCB在制板，包括：

PCB在制板的底层的金属层上开设有基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；

在所述底层的金属层上具有交替压合介质层和金属层；

在压合的每个金属层上形成有量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径小于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

在各个介质层上形成贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径小于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通一侧其对齐的所述量测图形、与另一侧对齐的所述基准窗口断路；

在所述PCB的最外层的金属层，形成有对应每个内层的检测图形，每个所述检测图形与对应的内层电导通、且形状为环形。

通过该实施例中的PCB在制板上的量测图形与检测图形之间的导通关系，可检测出电路板之间各层的层间偏移。

优选地，上述作为底层的金属层可以是PCB的基层或在基层上压合的一个金属层。

优选地，上述每个金属层上的基准窗口在同一直线上，且平行电路板的一边，这样设置可确定出层间偏移的方向；基准窗口之间孔径的等差值为5μm～20μm或1Pmil。

优选地，所述PCB在制板最后压合的金属层上，与所述孔径最小的基准窗口电导通的量测图形的外缘为多边形，优选四边形。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测量PCB层间偏移量的方法，其特征在于，包括：

在PCB在制板的底层的金属层上形成基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；

在所述金属层上交替压合介质层和金属层；

在压合的当前金属层上形成量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径等于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

在各个介质层上形成贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径等于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通孔径最小的基准窗口的外围金属与其对齐的所述量测图形。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

检测每个金属层上与所述孔径最小的基准窗口和所述量测图形导通、且孔径最大的基准窗口，将经检测后确定的基准窗口的孔径与所述量测孔的内径的差值作为所述PCB的内层的层间偏移量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在每个金属层的平行所述PCB在制板的一边的同一直线上形成所述基准窗口；

所述等差的差值在5μm～20μm之间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述PCB在制板最后压合的金属层上，与所述孔径最小的基准窗口电导通的量测图形的外缘为多边形。

5.一种PCB在制板，其特征在于，包括：

PCB在制板的底层的金属层上开设有基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；

在所述底层的金属层上具有交替压合介质层和金属层；

在每个压合的金属层上形成有量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径等于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

在各个介质层上形成有贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径等于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通孔径最小的基准窗口的外围金属与其对齐的所述量测图形。

6.一种测量PCB层间偏移量的方法，其特征在于，包括：

在PCB在制板的底层的金属层上形成基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；

在所述金属层上交替压合介质层和金属层；

在压合的当前金属层上形成量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径小于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

在各个介质层上形成贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径小于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通一侧其对齐的所述量测图形、与另一侧对齐的所述基准窗口断路；

在所述PCB的最外层的金属层，形成对应每个内层的检测图形，每个所述检测图形与对应的内层电导通、且形状为环形。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

检测每个金属层上与所述检测图形和所述量测图形导通、且孔径最大的基准窗口，将经检测后确定的基准窗口的孔径与所述量测孔的内径的差值作为所述PCB的内层的层间偏移量。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在每个金属层的平行所述PCB在制板的一边的同一直线上形成所述基准窗口；

所述等差的差值在5μm～20μm之间。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述检测图形的外缘为多边形。

10.一种PCB在制板，其特征在于，包括：

PCB在制板的底层的金属层上开设有基准窗口，所述基准窗口为一组孔径成等差递增的圆孔；

在所述底层的金属层上具有交替压合介质层和金属层；

在压合的每个金属层上形成有量测图形和所述基准窗口，所述量测图形为一组圆环，其内径小于所述底层的金属层的基准窗口的最小孔径、数量等于相邻金属层的基准窗口的数量与量测图形的数量之和、且中心与相邻金属层的基准窗口的中心及量测图形的中心对齐；

在各个介质层上形成贯穿的金属量测孔，所述量测孔的内径小于所述最小孔径，所述量测孔位于所述介质层两侧的金属层上中心对齐的所述量测图形之间以及中心对齐的所述量测图形与所述基准窗口之间，所述量测孔电导通其两侧的所述量测图形；电导通一侧其对齐的所述量测图形、与另一侧对齐的所述基准窗口断路；

在所述PCB的最外层的金属层，形成有对应每个内层的检测图形，每个所述检测图形与对应的内层电导通、且形状为环形。