CN104023486B - 软硬多层线路板及其电测定位孔的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可提高电测准确率、提升良率和降低测试成本的软硬多层线路板及其电测定位孔的制作方法。其是在bonding PAD分布密集的顶层或底层板板面的上下两侧待钻电测定位孔的位置，设置通过与本板相匹配的线路菲林成像并经DES工艺蚀刻出的靶环，在靶环的中心设供靶冲机识别并靶冲出电测定位孔的靶标，所述线路菲林为对该软硬复合板进行涨缩测算后制作的线路菲林。本发明根据对该板涨缩值进行测算，再制作修正菲林，再根据修正菲林制作靶环。该结构可使按照修正后制作出来的电测定位孔对该多层线路板进行电测时，电测准确率高、开路和短路误判率低，由此，既提高了生产效率，又可降低测试成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种软硬多层线路板，特别涉及一种电测误判率低的软硬多层线路板及其电测定位孔的制作方法。
背景技术
随着科技的不断发展进步，对电路板的性能要求也越来越高，尤其是数码产品，在功能、外观等方面更新换代的设计频率加快。
拥有可扰性、超薄性、质量轻的软硬复合电路板作为高科技产品在电子领域得到极大地发展和应用，同时，在自动化高速发展的今天，为满足数码产品的便捷性和轻量化，客户对软硬复合板的布线结构的要求越来越高，使得这类产品的线路设计更精密。例如，贴装芯片的外型越来越小，引脚越密集；使线路焊盘的线路设计宽度要控制在0.1±0.03mm，而且分布密集。
虽然如此，但精密的软硬复合电路板仍采用传统的工艺方法进行电测治具测试，其方法如下：
1)在内层芯板(通常为由PI类材质制作的软板)的上下两面，分别对位贴合有单面铜箔(通常为由FR4或No Flow PP所制的硬板)；
2)经高温高压工艺将所述硬板和软板压合成软硬复合铜板(又称Base贴合)；
3)将该软硬复合铜板置于钻孔机上，钻设电测定位孔(电测定位孔用来确定检测焊盘线路连接质量的定位孔)与线路导通孔；
4)再经过常规的其它工艺，如线路菲林对位、曝光、显影、蚀刻、防焊丝印和化学镍金等工序后进行电测测试。
具体流程为:…→Base贴合→……→钻孔→……→DES(线路菲林对位、曝光、显影、蚀刻)→……→防焊丝印→化学镍金→……→0/S测试→……。
5)电测测试时，线路菲林以对准导通孔为参照物进行手工对位，将对应该复合电路板的测试程序导入测试机中进行自检；再将该复合电路板固定在对应的治具面板的定位针上，该治具上、下模的电测探针在测试机下压时扎在该复合电路板的几何中心位置(又称焊盘中心)进行初始定位，之后，按照测试程序对该复合电路板上的焊盘线路进行测试，通过将供应商提供的测试治具设计布线的探针点数资料(同一导通网络焊盘的点数量及点数量相同的不同网络所制作出的资料)导入测试机测试程序中，将板子放在测试治具上进行下压测试，当单个pcs上线路出现开、短路或探针没接触焊盘时，测试结果与资料对不上，显示器上就会显示不良结果。
上述测试方法存在如下缺点：
1)由于软硬复合电路板压合后存在涨缩不一致现象，且电测定位孔是按照涨缩前预设的位置在压合后钻出的(简称二钻钻出)，因此，二钻钻出的电测定位孔与原设计的电测定位孔存在一定的偏差，会使所述电测探针在电测时不能准确扎在焊盘上设定的位置，由此，导致电测微针治具测试误判率高。
2)另外，在制作该软硬复合板面板上的线路时，该线路菲林是以对准一钻时钻出的线路导通孔为基准位进行手工对位。手工对位时，线路导通孔与PAD(指软硬结合板上的焊接位)存在0.1mm以内的对位公差；使板上的电测定位孔与线路焊盘的距离(是指电测定位孔与所有焊盘的中心位置距离与对应设计 上的理论值存在偏差)与标准值存在偏差，因此，二钻钻出的电测定位孔与原设计的电测定位孔存在一定的偏差，同样会使所述电测探针在电测时不能准确扎在焊盘上设定的位置，由此，导致电测微针治具测试误判率高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可提高电测准确率、提升良率和降低测试成本的软硬多层线路板及在该板上制作电测定位孔的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明的软硬多层线路板，包括由硬板制成的顶层板和底层板以及介于该顶层板与底层板之间其上布有线路的软板构成的软硬复合板，在bonding PAD分布密集的顶层板或底层板的板面上下两侧的待钻电测定位孔的位置，设置通过与本板相匹配的线路菲林成像并经DES工艺蚀刻出的靶环，在该靶环的中心设有供靶冲机识别并靶冲出电测定位孔的靶标，在该软硬复合板的另一面与该靶环相对应的位置设有通过与另一面匹配的线路菲林制作的蚀刻环，所述线路菲林为对该软硬复合板进行涨缩测算后制作的线路菲林。
所述靶环的直径在1.5mm－2.0mm。
在本发明的软硬多层线路板上制作电测定位孔的方法，在该软硬多层线路板Base贴合、钻设线路导通孔和DES工艺后，采用在顶层板或底层板上设定靶环(2)的方式钻设电测定位孔，其步骤如下：
1)对该多层线路板经Base贴合后的涨缩值进行测算；
2)根据该涨缩值制作与该多层线路板的顶层板和底层板相匹配的线路修正菲林；
3)在bonding PAD分布密集的顶层板或底层板的面板上与匹配的修正菲林 上设定电测定位孔对应的位置，设置电测定位孔的靶环，靶环中心为靶标；
4)在该多层线路板与所述靶环所在层板相对的另一层板上与该靶环相对应的位置，设置根据与该层板的面板匹配的修正菲林制作的蚀刻环，该蚀刻环的大小与所述靶环相同；
5)将该多层线路放置在靶冲机上，以其上的CCD摄像头捕捉所述的靶标；
6)靶冲电测定位孔。
所述电测定位孔为二排，分别位于该多层线路板的上下两侧，每排电测定位孔至少二个。
每排首尾处的电测定位孔的孔径为2.0mm，首尾之间的电测定位孔的孔径为1.5mm。
与现有技术相比，本发明在该软硬多层线路板Base压合后，并不立即按照压合前与设置在该板的顶层板或底层板上的bonding PAD相匹配的原始菲林，钻设与其对应的电测定位孔，而是根据对该板涨缩值进行测算，再制作对所述原始菲林修正后的修正菲林，之后，再根据该修正菲林在bonding PAD所在的顶层板或底层板上制作经DES工艺蚀刻出的靶环，在该靶环的中心还设有供靶冲机识别并靶冲出修正后的电测定位孔的靶标。该结构可使按照修正后制作出来的电测定位孔对该多层线路板进行电测时，电测准确率高、开路和短路误判率低，由此，既提高了生产效率，又可降低测试成本。
附图说明
图1为本发明的软硬多层线路板上的靶环、靶标示意图。
图2为对图1靶环处钻孔后形成的电测定位孔示意图。
附图标记如下：
多层线路板1、靶环2、靶标3、电测定位孔4、bonding PAD5。
具体实施方式
本发明的软硬多层线路板1主要是指软硬多层复合线路板，其包括由硬板制成的顶层板和底层板以及介于该顶层板与底层板之间其上布有线路的软板，所述硬板由FR-4环氧玻璃纤维板或者No－Flow PP板制作，所述软板由PI材质的制作，硬板和软板可以是一层或多层。
如图1所示，本发明是在具有bonding PAD5(是指焊盘连接位，bonding中文可以翻译为绑定，意思是将两种以上的东西绑在一块。bonding封装方式的好处是制成品稳定性相对于传统SMT贴片方式要高很多，因为2013年在大量应用的SMT贴片技术是将芯片的管脚焊接在电路板上，一颗芯片一般会有48个管脚甚至更多)分布密集的顶层板或底层板的板面上下两侧的待钻电测定位孔4的位置设置靶环2(将靶冲机识别的靶环设计在焊盘密集面上是为了减小手工对位时产生的误差)，靶环2中心还设有供靶冲机识别并靶冲出电测定位孔4的靶标3，该靶环2是经DES工艺蚀刻出来的，在该软硬复合板的另一面与该靶环2相对应的位置设有通过与另一面匹配的线路菲林制作的蚀刻环(该蚀刻环为将铜箔蚀刻掉的透光区，其主要用来供靶冲机根据透光度自动识别靶环中间的靶标进行作业)。设置所述的靶环2和蚀刻环所用的线路菲林是对该软硬多层复合线路板进行涨缩测算后制作的线路修正菲林。
上述结构是采用如下方法制作的，其具体步骤如下：
1)按照现有技术对该软硬多层线路板1进行Base贴合、钻设线路导通孔和进行DES工艺。
2)对该多层线路板1经Base贴合后的涨缩值进行测算。
3)根据该涨缩值制作与该多层线路板1的顶层板和底层板相匹配的线路修正菲林；
4)在bonding PAD5分布密集的顶层板或底层板的面板上与匹配的修正菲林上设定电测定位孔4对应的位置，设置电测定位孔4的靶环2，靶环2中心为靶标3。
靶环2可设为二排，分别位于该多层线路板1的板面上的相对两侧，每排电测定位孔4至少二个，具体数量根据该板电测点的数量多少及分布范围大小而定。
每排首尾处的电测定位孔4的孔径为2.0mm，首尾之间的电测定位孔4的孔径为1.5mm。(一般，电测定位孔的孔径大小依工程设计而定；该孔的数量增加，电测测试定位越精准)。
5)在该多层线路板1与所述靶环2所在层板相对的另一层板上与该靶环2相对应的位置，设置根据与该层板的面板匹配的修正线路菲林制作的蚀刻环，该蚀刻环的大小与所述靶环2相同。
6)将菲林上的线路图形通过在板上过塑干膜、采用菲林手工对位、曝光转移到板上，再通过显影、蚀刻、退膜将板上的线路图形蚀刻板出来(蚀刻后邦定面线路焊盘设计宽度控制在0.1±0.03mm)。
7)将该多层软硬复合板1放置在靶冲机上，根据pnls板(是指该多层软硬复合板)的厚度，将多层软硬复合板1分成2张一叠，在该叠板上下分别垫上一张防止钻孔时产生拉铜现象的铝基板和酚醛板，再在酚醛板下垫一张防止钻刀钻到机器台面上的纸板。
再选择适当型号的钻头以靶冲机上的CCD摄像头捕捉所述靶标3对叠置在 一起的至少二块该软硬多层线路板1靶冲电测定位孔4(如图2所示)。常用钻头的直径为0.15mm、0.3mm、1.0mm、2.0mm和3.0mm。
8)电测微针治具测试
将与该软硬多层线路板1对应的微针测试治具(探针直径为0.1mm)装机固定在电测测试机上，接好排线后，导入测试程序进行调机自检；自检确认后，对安装在电测测试机的定位针上的软硬多层线路板1进行开、短路测试。
电测效果对比：
1)对现有技术的电测定位孔4的软硬多层线路板1电测：(针对我司某型号的软硬多层线路板进行测试对比，每PNL有2SET，每SET测7次)
一次测试数量：40pnls；治具测试14次/pnls，电测结果如表1：
表1
将4pnls无法测试板进行飞针测试，根据1pcs有127个测试点，1pnls有140*127＝17780个测试点；根据采购部提供的外发飞针(供应商：惠州协力)价格为0.005元/测试点；故4pnls外发飞针费用为：
4*17780(个)*0.005元/(个)＝355.6元
专业术语注释：
pnls或p，pnls或p指的是将多个完整小块线路板(FPC行业统称以pcs做数量单位，软硬复合板中的一小pcs线路板中包含硬板区、软板区)通过阵 列或排版设计变成一大块板，即指软硬复合板；在成品时可在分割成单独的小块线路板。pcs指的是组成pnls板里面的一小块线路板。
2)对采用本发明的电测定位孔4的软硬多层线路板1电测：
一次测试数量：40pnls；治具测试点14次/pnls，电测结果如表2：
表2
成本考量：
根据现软硬复合多层线路板1市场竞争走向，层数越多、越精密的软硬复合板必然会成为市场主流；从公司目前软硬复合板订单料号越来越多及此效率对比，采用铣靶工艺再进行软硬复合板电测测试可为公司节省生产成本,提高良率。
采用本发明的制作电测定位孔4的方法：在Base贴合及压合后外层钻孔时，取消电测测试定位孔钻孔；将电测测试定位孔改为在焊盘密集的线路菲林面按照微针治具定位针对应位置设计定位孔靶环2；在软硬复合板上通过线路菲林对位、曝光、显影、蚀刻出定位孔靶环2；通过导入工程设计冲孔的DRL格式的文件资料，用铣靶机实现将电测定位孔4快速精确定位、识别、冲孔的方法。具体流程为:…→Base贴合→……→钻孔→……→DES(线路菲林对位、曝光、显影、蚀刻。)→靶冲(铣靶2.0mm的电测测试定为孔；铣靶孔偏位量小于0.03mm。)→……→防焊丝印→化学镍金→……→0/S测试(电测微针治具测试、测试无盲区，0.1mm探针测试精确度高。)→……。虽增加了靶冲流程，但因电测测试定位孔是根据线路菲林在板上对位蚀刻出来的靶环2再铣靶成2.0mm；故减少了由板子涨缩及线路对位时的对位公差造成的电测定位孔4偏位；板套在治具上使线路焊盘与治具探针错位小于0.03mm。(目前钻靶机的精度为小于0.02mm,SET板涨缩小于万分之五) 。
Claims (5)
1.一种软硬多层线路板，包括由硬板制成的顶层板和底层板以及介于该顶层板与底层板之间其上布有线路的软板构成的软硬复合板，其特征在于：在bonding PAD(5)分布密集的顶层板或底层板的板面上下两侧的待钻电测定位孔(4)的位置，设置通过与本板相匹配的线路菲林成像并经DES工艺蚀刻出的靶环(2)，在该靶环(2)的中心设有供靶冲机识别并靶冲出电测定位孔(4)的靶标(3)，在该软硬复合板的另一面与该靶环(2)相对应的位置设有通过与另一面匹配的线路菲林制作的蚀刻环，所述线路菲林为对该软硬复合板进行涨缩测算后制作的线路菲林。
2.根据权利要求1所述的软硬多层线路板，其特征在于：所述靶环(2)的直径在1.5mm－2.0mm。
3.一种在权利要求1或2中所述的软硬多层线路板上制作电测定位孔的方法，其特征在于：在该软硬多层线路板(1)Base贴合、钻设线路导通孔和DES工艺后，采用在顶层板或底层板上设定靶环(2)的方式钻设电测定位孔(4)，其步骤如下：
1)对该多层线路板(1)经Base贴合后的涨缩值进行测算；
2)根据该涨缩值制作与该多层线路板(1)的顶层板和底层板相匹配的线路修正菲林；
3)在bonding PAD(5)分布密集的顶层板或底层板的面板上与匹配的修正菲林上设定电测定位孔(4)对应的位置，设置电测定位孔(4)的靶环(2)，靶环(2)中心为靶标(3)；
4)在该多层线路板(1)与所述靶环(2)所在层板相对的另一层板上与该靶环(2)相对应的位置，设置根据与该层板的面板匹配的修正菲林制作的蚀刻环，该蚀刻环的大小与所述靶环(2)相同；
5)将该多层线路放置在靶冲机上，以其上的CCD摄像头捕捉所述的靶标(3)；
6)靶冲电测定位孔(4)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述电测定位孔(4)为二排，分别位于该多层线路板(1)的上下两侧，每排电测定位孔(4)至少二个。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：每排首尾处的电测定位孔(4)的孔径为2.0mm，首尾之间的电测定位孔(4)的孔径为1.5mm。
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