CN104244584A - 一种激光钻孔对位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种激光钻孔对位方法，该方法包括：在内层板上设置对位点；在压合外层板之后，将设置于内层板上的所述对位点露出；以所述对位点为基准，钻激光盲孔或埋孔。通过本发明的激光钻孔对位方法，能够提高激光钻盲埋孔的精度，抑制由于激光钻孔定位孔精度的问题所导致的激光钻孔钻偏、激光钻孔孔破、个短/断路、以及生产线路板效率慢、良率低的问题。

Description

一种激光钻孔对位方法

技术领域

本发明涉及多层印制线路板技术领域，特别涉及一种激光钻孔对位方法。

背景技术

随着PCB板件向小型化及高密度方向发展，越来越多的板件采用埋盲孔方式来实现高密度互连，激光钻孔是实现微小盲孔的方法之一。激烈的市场竞争对于板件的可靠性也提出越来越高的要求，对于盲孔来说，达到高的可靠性要求有大面积的良好连接，因此，制作盲孔的过程中，激光钻孔的良好的对位精度是一个关键。

目前激光钻孔的对位方式主要有两种。一种方式为：首先，利用激光钻孔的方式钻出激光钻孔定位孔，然后，激光钻孔机寻找激光钻孔定位孔，最后以该激光钻孔定位孔为基准，钻激光盲孔。另一种方式为：利用压合后铣靶方式将激光钻孔定位孔铣出，然后激光钻孔机寻找激光钻孔定位孔，并以激光钻孔定位孔为基准，钻激光盲孔。通常，在上述两种方式中，钻出和铣出的激光钻孔定位孔的孔径分别是2.5mm和3.175mm。这两种方式中，激光钻孔定位孔通常设置在多层线路板的外层（表层）。

在上述激光钻孔对位方式中，一方面，在多层线路板加工过程中，由于内外层涨缩不一致所带来的偏移，造成内层线路位置相对于外层线路的偏移，使得通过定位孔所钻出的盲埋孔在连接内外层线路时出现位置的偏差，甚至不能正确地连接。另一方面，对于上述激光钻孔定位孔的孔径大小，激光钻孔机可能由于定位孔的孔径过小而无法准确地抓取定位孔的位置，如果提高定位孔的孔径大小，则能够使得激光钻孔机能够更加准确地抓取定位孔的位置，然而定位孔的孔径太大将导致激光钻孔机钻盲埋孔的精度变差。因此，以上两种激光钻孔的对位方式存在以下缺点：1、由于定位孔精度的问题所导致的激光钻孔钻偏现象；2、经过图形转移工序后出现激光钻孔孔破、个短/断路；3、生产的线路板效率慢、良率低。

发明内容

本发明提供一种激光钻孔对位方法，以避免现有的激光钻孔的对位方式中由于激光钻孔定位孔精度的问题所导致的激光钻孔钻偏、激光钻孔孔破、个短/断路的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种激光钻孔对位方法，用于多层线路板的制作过程中，所述方法包括：在内层板上设置对位点；在压合外层板之后，将设置于内层板上的所述对位点露出；以所述对位点为基准，钻激光盲孔或埋孔。

优选地，所述对位点包括定位面和定位窗，定位面为内层板的介质层之上形成的、为激光钻孔机所能识别的图形，所述定位窗是将所述定位面的中心的介质挖去而形成的孔。

优选地，所述以所述对位点为基准，钻激光盲孔或埋孔的步骤包括：

所述激光钻孔机确定所述定位面的位置，并根据所述定位面的位置确定所述定位窗的位置；

所述激光钻孔机对所述定位窗为基准，钻激光盲孔或埋孔。

优选地，所述在压合外层板之后，将设置于内层板上的所述对位点露出的步骤具体包括：

在压合外层板之后，在多层线路板上通过钻孔的方式钻靶孔；

根据记录的靶孔的位置和内层板上的对位点的位置，以所述靶孔为基准，通过激光钻孔的方式将内层板的对位点露出。

优选地，所述定位面为正方形或圆形。

优选地，所述定位面为正方形，其边长为3～5mm，所述定位窗的直径为0.5～1.5mm。

优选地，所述对位点设置在当此压合捞边的外侧，且与当此压合捞边之间的距离大于5mm。

优选地，所述对位点与周围的内容物之间的距离大于0.25mm。

优选地，所述内层板上设置的对位点的数目为3个或以上。

优选地，在内层板上，与设置有对位点的介质层相对的另一面的介质层上，设置有底面介质，所述底面介质的形状与所述对位点的形状相同。

本发明具有以下有益效果：

在本发明提供的激光钻孔对位方法中，在内层板上设置对位点，在压合外层板之后，将设置于内层板上的所述对位点露出，从而以上述对位点为基准，钻激光盲孔或埋孔。通过在内层板设置对位点，能够克服在多层线路板加工过程中，由于内外层涨缩不一致所带来的偏移，通过露出的内层板上的对位点，能够较为准确的定位内层板上的线路位置，克服由于涨缩不一致所造成的内外层线路位置的偏移，因此能够提高激光钻盲埋孔的精度。通过提高激光钻盲埋孔的精度，能够抑制由于激光钻孔定位孔精度的问题所导致的激光钻孔钻偏、激光钻孔孔破、个短/断路、以及生产线路板效率慢、良率低的问题。

另外，在现有技术中，定位孔的孔径通常在2.5mm以上，因为如果定位孔的孔径太小，将会不利于激光钻孔机确定定位孔的位置，但是同时，如果定位孔的孔径太大将降低激光钻孔的精度和质量，因此，提高激光钻孔的精度和质量受到了定位孔孔径大小的限制。本发明中，对位点设置为包括定位面和定位窗两部分，其中定位面相对于现有技术中的定位孔而言可以设置为具有较大的尺寸，从而可以被激光钻孔机准确地定位其位置，进一步地，激光钻孔机在找到定位面的基础上，轻易就能找到定位窗的位置（定位窗设置在定位面的中心），因此即使定位窗的孔径很小，也能轻易找到。而通过将定位窗的孔径设置得较小，可以提供激光钻孔的精度和质量。因此定位面可以帮助激光钻孔机确定定位窗的位置，在确定定位窗的位置之后，激光钻孔机能够以定位窗为基准，在线路板上钻激光盲孔，因此，通过定位面和定位窗的设置，既可以保证激光钻孔机能够确定对位点的位置，又通过以孔径较小的定位窗作为定位孔，提高了激光钻孔的精度和质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的激光钻孔对位方法的流程图；

图2为多层线路板的内层板的结构示意图；

图3为形成对位点13之后的内层板的结构示意图；

图4A为对位点13的俯视示意图；

图4B为在内层板上所设置的对位点13的位置示意图；

图5为在内层板的两侧压合外层板之后的结构示意图；

图6为在多层线路板上钻出靶孔24的剖面示意图；

图7为在多层线路板上钻出激光盲孔40的剖面示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例提供的激光钻孔对位方法进行说明。

本发明实施例提供的激光钻孔对位方法可以用于多层线路板中盲孔或埋孔的制作。在本发明实施例中，以盲孔或埋孔用于连接两层线路层之间的连接为例进行了说明。其中，内层板和外层板是相对于当前加工的盲孔或埋孔来说的内层板和外层板，即当前加工的盲孔或埋孔的外侧（即远离中心基板的一侧）一端所在的线路板为外层板、该盲孔或埋孔内侧（即靠近中心基板的一侧）一端所在的线路板为内层板，也就是说，盲孔或埋孔用于该内层板和外层板之间的电路连接。另外，当盲孔或埋孔用于连接两层以上的线路层的连接时，或用于并非相邻的两个线路层之间的连接时，外层板为当前加工的盲孔或埋孔的外侧一端所在的线路板；内层板为当前加工的盲孔或埋孔的内侧一端所在的线路板、或者也可以是当前加工的盲孔或埋孔中间经过的线路层所在的线路板。

本发明实施例中，以多层线路板中介质层为铜层为例进行了说明，介质层也可以采用其它的导电材料。

请参考图1，其为本发明实施例提供的一种激光钻孔对位方法的流程图，该激光钻孔对位方法包括：

步骤S101、在内层板上设置对位点；

请参考图2和图3。图2为多层线路板的内层板的结构示意图，其包括树脂层10及其两侧的两个铜层11，所述两个铜层11为介质层，图3为形成对位点13之后的内层板的结构示意图，对位点13可以在形成内层板上的线路图形的时候一并形成。本发明实施例中，以内层板是中心基板为例进行了说明，另外内层板也可以是非中心基板。

其中，对位点包括定位面和定位窗，由于本发明实施例中介质层以铜层为例进行说明，因此，以定位面具体为铜面、定位窗具体为铜窗为例进行说明。具体地，对位点13包括铜面15和铜窗16。请参阅图4A，其为对位点13的俯视示意图。铜面15为铜层11之上形成的具有正方形的轮廓的图形，在铜面15的中心将铜挖去形成圆形的铜窗16。请参阅图4B，为内层板上设置的对位点13的示意图。4个对位点13对称地设置在内层板的板边。一般来说，需要在内层板上设置多个对位点，通常对位点的数目需要在3个以上。优选的，可以在内层板的板边上对称地设置4个对位点。

需要说明的是，铜面15除了是方形，也可以是其他形状，例如圆形，铜面15的形状是激光钻孔机所能识别的图形就可以了，当铜面15的尺寸大于0.5mm时，能够被激光钻孔机所能识别。另外，铜面15优选地是规则对称的图形。当铜面15为正方形时，铜面15的边长为3～5mm，优选地，铜面15的边长为3.5mm，铜窗16的直径为0.5～1.5mm，优选地，铜窗16的直径为0.5mm。

在现有技术中，定位孔的孔径通常在2.5mm以上，如果定位孔的孔径太小，将会不利于激光钻孔机确定定位孔的位置，但是同时，定位孔的孔径太大将降低激光钻孔的精度和质量，因此，提高激光钻孔的精度和质量受到了孔径大小的限制。本发明实施例中，将铜面设置为具有较大的尺寸，从而可以被激光钻孔机准确地定位其位置，进一步地，由于铜窗设置在铜面的中心，因此铜面可以帮助激光钻孔机确定铜窗的位置，在确定铜窗的位置之后，激光钻孔机能够以铜窗为基准，在线路板上钻激光盲孔，因此，通过铜面和铜窗的设置，既可以保证激光钻孔机能够准确确定对位点的位置，又以孔径较小的铜窗为基准钻激光盲孔或埋孔，从而提高了激光钻孔的精度和质量。

优选地，对位点设置在当此压合捞边的外侧，并且与当此压合捞边之间的距离大于5mm，另外，对位点距离周围的内容物（内层板上的图形）之间的距离大于0.25mm，并且对位点在线路板的边缘是独立的，与其他内容物没有重叠。优选地，与设置有对位点的介质层相对的另一面的介质层上，设置有底面介质，所述底面介质的形状与所述对位点的形状相同。本实施例中，具体是在设置有对位点的铜层相对的另一面的铜层上，设置底铜17以保持底色（即激光钻孔机扫描时铜窗和铜面颜色不会太大，另外用底铜配合对位点能使得图形显得更加清晰）一致，以利于激光钻孔机寻找对位点的位置，例如，如图2所示，在内层板上，与设置有对位点的铜层11相对的另一面的铜层11上，设置有底铜17，底铜17的形状与对位点的形状相同。

步骤S102、压合内层板和外层板。

如图5所示，为在内层板的两侧压合外层板之后的结构示意图，其中，需要设置盲孔一侧的外层板包括树脂层20和铜层21，在另一侧压合的线路板包括树脂层30和铜层31。本发明实施例中，以内层板是中心基板为例进行了说明，如果内层板不是中心基板，则在当前多层线路板的两侧分别压合外层板。另外，本发明实施例中以盲孔或埋孔用于连接两层线路层之间为例进行说明，如果盲孔或埋孔用于连接两层以上的线路层的连接时，或用于并非相邻的两个线路层之间的连接时，可以按照现有技术进行盲孔或埋孔所经过的线路层的压合，直至完成外层板的压合。

步骤S103、在外层板上通过机械钻孔的方式钻靶孔。

可以用常规的靶孔制作方法来钻靶孔，如图6所示，为多层线路板的外层板钻出的靶孔24的剖面示意图，靶孔24为通孔。在钻靶孔之前，需要在内层板上设置靶标，如图3所示，在形成内层板上线路图形的时候一并刻出靶标23。靶孔24所在的位置与靶标23的位置一致。

步骤S104、以靶孔为基准，通过激光钻孔的方式将内层板上的对位点12露出。

具体地，以靶孔为基准，通过激光钻孔机将对位点12对应位置外侧的铜和树脂（即外层板上与对位点所对应位置处的铜和树脂）烧掉，如图7所示，烧掉的部分18位于对位点12上方的位置，即将对位点12上的所有覆盖物全部移除。将烧掉的部分18去除后，即可以露出内层板上设置的对位点12。在激光钻孔机以靶孔为基准露出对位点12的过程中，激光钻孔机需要获取靶孔的位置（坐标位置）和对位点12的位置（坐标位置），可以在设置对位点时，由激光钻孔机记录对位点的位置（坐标位置），并且将靶孔的位置（坐标位置）输出给激光钻孔机。

步骤S105、激光钻孔机以对位点12中的铜窗16为基准，钻激光盲孔。

如图7所示，以铜窗16为基准，钻出的激光盲孔40连接在铜层11和铜层21之间。

需要说明的是，本发明实施例中以盲孔制作为例进行了说明，另外，当该激光钻孔对位方法用作埋孔的制作时，按照上述步骤完成连通孔（埋孔）的制作后，在线路板的外侧按现有技术继续压合外层线路板即可。另外，多层线路板中，可能在不同的层间各自设置有盲孔或埋孔，对于每一个盲孔或埋孔，在该盲孔或埋孔对应的内层板上通过本发明实施例提供的方法来设置对位点，以完成该盲孔或埋孔的加工。

当盲孔或埋孔用于连接两层以上的线路层的连接时，设置对位点的内层板优选地为当前加工的盲孔或埋孔的内侧一端所在的线路板、因为该内侧一端所在的线路的板面在加工过程中涨缩最严重，通过在加工前的盲孔或埋孔的内侧一端所在的线路板上设置对位点，能够较好的克服涨缩所带来的偏移。

另外，本发明实施例中以盲孔或埋孔所在的内层板是中心基板为例进行了说明，另外，当盲孔或埋孔所在的内层板并非中心基板时，内层板只包括一面的介质层。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光钻孔对位方法，用于多层线路板的制作过程中，其特征在于，所述方法包括：

在内层板上设置对位点；

在压合外层板之后，将设置于内层板上的所述对位点露出；

以所述对位点为基准，钻激光盲孔或埋孔。

2.根据权利要求1所述的激光钻孔对位方法，其特征在于，所述对位点包括定位面和定位窗，定位面为内层板的介质层之上形成的、为激光钻孔机所能识别的图形，所述定位窗是将所述定位面的中心的介质挖去而形成的孔。

3.根据权利要求2所述的激光钻孔对位方法，其特征在于，所述以所述对位点为基准，钻激光盲孔或埋孔的步骤包括：

所述激光钻孔机确定所述定位面的位置，并根据所述定位面的位置确定所述定位窗的位置；

所述激光钻孔机对所述定位窗为基准，钻激光盲孔或埋孔。

4.根据权利要求2所述的激光钻孔对位方法，其特征在于，所述在压合外层板之后，将设置于内层板上的所述对位点露出的步骤具体包括：

在压合外层板之后，在多层线路板上通过钻孔的方式钻靶孔；

根据记录的靶孔的位置和内层板上的对位点的位置，以所述靶孔为基准，通过激光钻孔的方式将内层板的对位点露出。

5.根据权利要求2所述的激光钻孔对位方法，其特征在于，所述定位面为正方形或圆形。

6.根据权利要求5所述的激光钻孔对位方法，其特征在于，所述定位面为正方形，其边长为3～5mm，所述定位窗的直径为0.5～1.5mm。

7.根据权利要求1～6之一所述的激光钻孔对位方法，其特征在于，所述对位点设置在当此压合捞边的外侧，且与当此压合捞边之间的距离大于5mm。

8.根据权利要求1～6之一所述的激光钻孔对位方法，其特征在于，所述对位点与周围的内容物之间的距离大于0.25mm。

9.根据权利要求1～6之一所述的激光钻孔对位方法，其特征在于，所述内层板上设置的对位点的数目为3个或以上。

10.根据权利要求1～6之一所述的激光钻孔对位方法，其特征在于，在内层板上，与设置有对位点的介质层相对的另一面的介质层上，设置有底面介质，所述底面介质的形状与所述对位点的形状相同。