CN104284512A - 具背钻深度检测构造的多层电路板及其背钻深度监控方法 - Google Patents

具背钻深度检测构造的多层电路板及其背钻深度监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种具背钻深度检测构造的多层电路板及其背钻深度监控方法，主要是在一多层基板内的不同厚度处分别形成一线路层，该多层基板上并形成有一个以上在厚度方向上与各线路层直角相交的导通孔，该等线路层中包括一不可移除层和一检测层，该检测层并通过导通孔与不可移除层电连接；前述检测层位在一背钻行程以内，其与导通孔间的电连接部分将在多层基板完成背钻后被移除，因此可在背钻之后检测检测层和不可移除层间是否断路，以判断多层基板的背钻深度是否符合要求。

Description

具背钻深度检测构造的多层电路板及其背钻深度监控方法
技术领域
本发明是一种多层电路板，尤指一种具背钻深度检测构造的多层电路板及监控其背钻深度的相关技术。
背景技术
已知多层电路板的其中一种制程大致包括：一次铜、外层干膜、二次铜、去干膜、蚀铜、背钻（Back Drill）、去锡及自动光学检测（AOI）等步骤；其中
一次铜：用以对经过压合、钻孔等步骤并具有内层线路的基板进行导通孔电镀（PTH）；
外层干膜：利用干膜在前述基板进行外层线路的影像转移；
二次铜：在前述步骤的显影后加镀二次铜；在此步骤中将形成外层线路，外层线路并通过导通孔和内层线路电连接。
而一种通过前述步骤完成的多层基板是如图4所示，在该多层基板80中具有多数的内层线路811～816、外层线路821、822及导通孔83，在进行背钻步骤之前，导通孔83同时和外层线路821、822及部分内层线路816电连接。但根据电路设计，导通孔83只与部分的外层线路822及内层线路816电连接，除此以外，导通孔83与其他外层线路821间的电连接构造须通过背钻予以移除。经过背钻后的多层基板80是如图5所示，通过对导通孔83背钻一深度后，导通孔83与原来电连接的外层线路821随即呈断路状态。
根据业界的规格，前述背钻步骤有一定的深度要求，以前述多层基板80为例，导通孔83与最下层的内层线路816连接，该内层线路816为一不可移除层，其上一层的内层线路815则为一可能移除层，根据业界的规格要求，背钻深度应尽量接近不可移除层，以尽量缩短导通孔83经过背钻后所留下的通孔残段（Via Stub）830。
但在实际的制程中，经常发生背钻不全的状况，以致前述的电连接构造移除不完全，造成背钻不全的原因包括：
1.背钻深度不足。
2.钻针偏移。
3.因多层基板的尺寸胀缩及对位关系，造成钻针的实际位置变异。
4.因残铜率不同，造成多层基板区域性板厚变异。
请参阅图6A的影像，其揭示多层基板因背钻深度不足，造成应移除电连接构造的内层线路与导通孔间仍然电连接。又请参阅图6B的影像，则揭示因背钻与导通孔对位偏移，以致残留过长的通孔残段（影像B右上、右下所示影像为左侧影像的局部放大）。而过长的通孔残段将影响电路板的高速信号品质。
请参阅图7A-图7B的信号波形图所示，其中图7B的波形为导通孔不具有通孔残段的信号波形，图7A的波形为导通孔仍残留通孔残段的信号波形。由波形比较可以明显看出，具有通孔残段的信号出现变形，其高速信号品质明显变差。
由上述可知，背钻不全将影响电路板的信号品质及正常工作，为确保电路板的信号品质及正常工作，其背钻深度必须被有效的监控。
发明内容
因此本发明主要目的在提供一种具背钻深度与对位精确性检测构造的多层电路板，以便在背钻步骤中方便监控其背钻深度是否符合标准，以排除因背钻不全所衍生的信号品质不良或无法正常工作等问题。
为达成前述目的采取的主要技术手段是令前述多层电路板主要是在一多层基板内的不同厚度处分别形成一线路层，该多层基板上并形成有一个以上在厚度方向上与各线路层直角相交的导通孔，该等线路层中包括一不可移除层和一检测层，该检测层位在一背钻行程以内，并通过导通孔与不可移除层电连接。
当前述多层基板进行背钻时，由于多层基板的不可移除层位在钻针不会到达的背钻行程以外，检测层则位在背钻行程以内，在背钻完成后，导通孔与检测层的电连接部分应被移除，也即完成背钻后，检测层与不可移除层应为断路状态，若完成背钻后，检测层和不可移除层依然短路，则表示该多层基板存在背钻深度不足或对位偏移的状况，则须执行背钻重工，以确保背钻深度符合要求。
本发明又一目的在提供一种多层电路板的背钻深度监控方法。
为达成前述目的采取的主要技术手段是令前述方法包括：
对前述多层基板设定一背钻行程；
根据上述背钻行程对多层基板进行背钻；
对多层基板内的检测层和不可移除层进行短断路测试；
根据检测结果判断前述背钻行程是否符合标准；
前述方法是在依设定的背钻行程对多层基板完成背钻后，进一步检测多层基板内原本通过导通孔电连接的检测层与不可移除层是否为断路状态；当检测层与不可移除层为断路，表示背钻行程达到设定深度，检测层与导通孔间的电连接部分被移除，故检测层与不可移除层由短路转变成断路；若经检测，检测层与不可移除层维持短路状态，表示检测层与导通孔间的电连接部分未被完全移除，也即存在背钻不足的情况；本发明的有益技术效果在于：可有效监控多层电路板的背钻深度，从而避免因背钻不全所衍生的信号品质与良率问题。
附图说明
图1是本发明多层基板一较佳实施例的剖视图。
图2是本发明多层基板又一较佳实施例的剖视图。
图3是本发明多层基板一较佳实施例背钻完成后的剖视图。
图4是已知多层基板的剖视图。
图5是已知多层基板背钻完成后的剖视图。
图6A-图6B是已知多层基板背钻不全的影像图。
图7A-图7B是已知多层基板背钻后有无通孔残段的信号波形比较图。
图8A-图8C是本发明多层基板背钻完成后的影像图。
附图标记
10多层基板                   11导通孔
12不可移除层                 13检测层
14，15外层线路
GND1～GND3接地层             S1～S3信号层
80多层基板                   811～816内层线路
821、822外层线路             83导通孔
830通孔残段
具体实施方式
关于本发明多层电路板的一较佳实施例，请参阅图1所示，主要是在一多层基板10的不同厚度处分别形成一线路层，并在多层基板10的表面及／或底面形成一外层线路，该多层基板10上并形成有一个以上的导通孔11；在本实施例中，该多层基板10的表面和底面分别形成一外层线路14，15，且分别与导通孔11构成电连接；该等线路层包括多个接地层GND1～GND3和多个信号层S1～S3，各接地层GND1～GND3和各信号层S1～S3是相间排列；前述信号层S1～S3中的至少一个为一不可移除层12，该不可移除层12与导通孔11电连接；前述接地层GND1～GND3中的至少一个则作为一检测层13，该检测层13通过导通孔11和不可移除层12构成电连接；又检测层13位在一背钻行程内，且其位置与背钻深度及背钻完成后的通孔残段（Via Stub）长度有关，其可选择任一接地层GND1～GND3作为检测层13（如图2所示，以接地层GND1作为检测层13），本实施例中，由接地层GND2作为检测层13。
前述多层基板10是经过一次铜、外层干膜、二次铜等步骤后构成，接着即进行背钻。背钻的目的在于去除导通孔和部分线路层、外层线路的电连接部分，因此会依设定的背钻行程以钻针钻至预定的深度，当背钻完成后，位在背钻行程以内的检测层13与导通孔11的电连接部分将被移除。
请参阅图3所示，依背钻行程钻至设定深度后的状态示意，当钻孔至设定深度时，由于检测层13位在背钻行程内，因此检测层13与导通孔11的电连接部分也因此被移除，也就是原来检测层13通过导通孔11与不可移除层12所建立的电连接关系应不复存在。反之，若背钻完成后，检测层13与不可移除层12之间的电连接关系依然存在，则表示背钻行程未达预定深度，而有背钻不全的情况发生。
因此在背钻完成后，通过检测对多层基板10上检测层13与不可移除层12进行短断路测试，根据测试结果为短路或断路，即可判断多层基板10是否存在背钻不全的现象。
请参阅图8A-图8C所示，是前述多层基板10经过背钻后的剖面影像，其揭示多层基板10分别在不同厚度处设以检测层13，以配合不同的背钻行程，在以不同的背钻行程进行钻孔后，若达到设定深度即可移除检测层13与不可移除层12间的电连接关系，从而达到良好的背钻深度监控效果。
前述多层基板10在背钻后，将接续进行去干膜、蚀铜、去锡及自动光学检测（AOI）等步骤，前述的短断路测试步骤可在蚀铜之后、去锡之前进行；也可在去锡之后、自动光学检测之前进行。其中一种制程则为在一次铜、外层干膜、二次铜、去干膜、蚀铜、背钻（Back Drill）、去锡及自动光学检测（AOI）等步骤。
多层基板10在完成短断路测试之后，若发现背钻不全时，则执行背钻重工，以符合设定的背钻深度要求，若进一步检测为背钻钻断不可移除层12，则将多层基板10报废。
由上述可知，利用前述上述具有背钻深度检测构造的多层电路板及其背钻深度监控方法，可有效监控多层电路板的背钻深度，从而避免因背钻不全所衍生的信号品质与良率问题。

Claims (8)

1.一种具背钻深度检测构造的多层电路板，其特征在于，所述多层电路板包括：在一多层基板内的不同厚度处分别形成一线路层，所述多层基板上并形成有一个以上在厚度方向上与各线路层直角相交的导通孔，所述等线路层中包括一不可移除层和一检测层，所述检测层位在一背钻行程以内，并通过导通孔与不可移除层电连接。
2.根据权利要求1所述具背钻深度检测构造的多层电路板，其特征在于，所述这些线路层包括多个接地层和多个信号层；前述信号层中的至少一个作为不可移除层，所述不可移除层与导通孔电连接；前述接地层中的至少一个作为一检测层，所述检测层通过导通孔和不可移除层构成电连接。
3.根据权利要求2所述具背钻深度检测构造的多层电路板，其特征在于，所述多层基板的表面及／或底面形成一外层线路，所述外层线路是与导通孔构成电连接。
4.一种多层电路板的背钻深度监控方法，其特征在于，所述监控方法包括：
对权利要求1至3中任一项所述的多层基板设定一背钻行程；
根据所述背钻行程对所述多层基板进行背钻；
对多层基板内的检测层和不可移除层进行短断路测试；
根据检测结果判断前述背钻行程是否符合标准。
5.根据权利要求4所述多层电路板的背钻深度监控方法，其特征在于，所述多层基板是经一次铜、外层干膜、二次铜后所构成，并进一步进行背钻、去干膜、蚀铜、去锡及自动光学检测。
6.根据权利要求4所述多层电路板的背钻深度监控方法，其特征在于，所述多层基板是经一次铜、外层干膜、二次铜、去干膜、蚀铜后所构成，并进一步进行背钻、去锡及自动光学检测步骤。
7.根据权利要求5所述多层电路板的背钻深度监控方法，其特征在于，所述短断路测试是在蚀铜之后、去锡之前进行。
8.根据权利要求5所述多层电路板的背钻深度监控方法，其特征在于，所述短断路测试是在去锡之后、自动光学检测之前进行。
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