CN105376963A - 一种抓取内层补偿系数的方法 - Google Patents

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梁健志
刘建辉
戴勇
白会斌
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Abstract

本发明涉及电路板生产技术领域，具体为一种抓取内层补偿系数的方法。本发明通过在线路铜层的每一层偏检测区内设置板边PAD，并且相邻两层的板边PAD的水平距离相同，在终检时可使用压合x-ray检测仪测量压合后相邻两个板边PAD的水平距离，并与压合前的水平距离作比较，可更准确地分析哪个层别的内层补偿系数(菲林系数)需进行调整，为后续制定此类假层板的内层系数补偿规律提供数据支持，从而减少后续发生层偏的风险。此外，遇到因滑板、层间内层系数补偿不准等多种压合异常导致的层偏现象，可通过测量各层间的涨缩(即压合后板边PAD的水平距离)，快速判断层偏原因，从而提高生产效率。

Description

一种抓取内层补偿系数的方法
技术领域
本发明涉及电路板生产技术领域，尤其涉及一种抓取内层补偿系数的方法。
背景技术
印制线路板(PrintedCircuitBoard，PCB)是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。印刷线路板几乎均为多层电路板，多层电路板内层与层之间几乎全采用电镀贯穿孔的方式导通，若层与层之间的偏移量达到一定程度将会导致钻偏孔而出现短路，使电路板报废。因此，在PCB的生产过程中，实现各层间准确对位是关键的环节。现在的PCB生产中，在压合前后均采用以X-Ray机全检或抽检层偏对位环的方法监控层偏情况，具体是在生产板四角处的板边分别设计两组层偏对位环，其中一组是无补偿系数的层偏对位环，用于铆合后检测是否铆偏；另一组是具有补偿系数的层偏对位环，用于压合后检测各层补偿系数是否合适，是否出现层偏。然而，对于假层板(即由内芯板、半固化片和外芯板构成的压合结构，外芯板的两个表面分别构成压合结构的最外层和次外层)，其在压合过程中会因内芯板与外芯板的厚度及铜厚的差异，以及外芯板与高温钢板直接接触等因素的影响，导致内芯板与外芯板释放的应力不一致，从而引起内芯板与外芯板产生不同程度的涨缩变化，压合后的成品板极易出现层偏，严重困扰着假层板压合工序的正常生产和效率。因此，假层板压合后需进行层偏分析，并根据各层间的层偏状况判断是否需要调整内层补差系数，减少后续生产时发生层偏的风险。但是，现有方法仅用层偏对位环检测层偏，靠人为观察层间对位环的层偏情况，无法精确判断层间偏移量，因而无法为后续各层的内层补偿系数的调整提供数据支持，导致后续的生产仍可能存在层偏的风险。此外，对于压合结构中具有两种或两种以上补偿系数不同的芯板时，现有的层偏检测方法也无法抓取内层补偿系数，不能为后续各层的内层补偿系数的调整提供数据支持。
发明内容
本发明针对现有的层偏检测方法不能为后续各层的内层补偿系数的调整提供数据支持的问题，提供一种在检测层偏情况的过程中可准确抓取内层补偿系数为后续各层的内层补偿系数的调整提供数据支持的方法，该方法尤其适用于假层板或具有补偿系数不同的芯板的压合结构的层偏检测。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种抓取内层补偿系数的方法，包括以下步骤：
首先通过压合定位方法将内芯板和半固化片按设计顺序固定在一起，形成预叠结构；然后进行预检；接着依次按第一外芯板、半固化片、预叠结构、半固化片、第二外芯板的顺序叠板并压合为一体，形成多层板；最后进行终检。
所述多层板中，每块内芯板、第一外芯板和第二外芯板的上表面和下表面均为一层线路铜层，所述多层板中内芯板、第一外芯板和第二外芯板的总数为n/2，所述多层板共有n层线路铜层；第2层至第n-1层的线路铜层上均设有相同的层偏检测区，所述层偏检测区内均设有补偿铜环、铜环和板边PAD；相邻两线路铜层上的板边PAD的水平距离为d。
所述预检是通过x-ray检测仪查看预叠结构中各线路铜层上铜环的相对位置，若各铜环无相交表示压合结构没有偏位，若有铜环相交表示预叠结构已偏位。
所述终检是通过x-ray检测仪查看多层板中各线路铜层上补偿铜环的相对位置及板边PAD的相对位置；若各补偿铜环无相交表示多层板没有偏位，若有补偿铜环相交表示多层板已偏位；测量板边PAD间的水平距离及各板边PAD的直径。
优选的，所述相邻两线路铜层上的板边PAD的水平距离d为1.0mm。
更优选的，所述板边PAD的直径为3.175mm。
优选的，所述第2层至第n-1层的每一线路铜层上均设有四个层偏检测区。
更优选的，每一线路铜层上的四个层偏检测区分布于线路铜层的四角。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在线路铜层的每一层偏检测区内设置板边PAD，并且相邻两层的板边PAD的水平距离相同，在终检时可使用压合x-ray检测仪测量压合后相邻两个板边PAD的水平距离以及各板边PAD的直径，并与压合前的水平距离及直径作比较，可更准确地分析哪个层别的内层补偿系数(菲林系数)需进行调整，为后续制定此类假层板的内层系数补偿规律提供数据支持，从而减少后续发生层偏的风险。此外，遇到因滑板、层间内层系数补偿不准等多种压合异常导致的层偏现象，可通过测量各层间的涨缩(即压合后板边PAD的水平距离)，快速判断层偏原因，从而提高生产效率。
附图说明
图1为实施例的预叠结构中，层偏检测区内两组环(补偿铜环与铜环)经x-ray照射所得的相对位置视图。
具体实施方式
为了更充分的理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
实施例
本实施例提供一种抓取内层补偿系数的方法，具体是在PCB的生产过程中，由多块芯板压合为一体形成多层板时，检测多层板的层偏情况的同时检查各层芯板的涨缩情况。
本实施例中检测的多层板具有六层线路铜层，包括第一外芯板、第二外芯板，以及内芯板。由上往下，层叠顺序是：第一外芯板、内芯板、第二外芯板。第一外芯板和第二外芯板的厚度均为0.15mm(不含铜)，拉伸系数相同，长边和短边的拉伸系数均为4/万；内芯板的厚度为1.19mm，长边的拉伸系数为5.5/万，短边的拉伸系数为5/万。第一外芯板下表面、内芯板的上下表面及第二外芯板的上表面依次构成多层板中的第2至第5层线路铜层。
具体的层偏检测方法如下：
(1)形成预叠结构
用负片线路菲林由负片工艺在内芯板的上下表面、第一外芯板的下表面和第二外芯板的上表面制作内层线路，所用的负片线路菲林在制作时，先在菲林上绘制内层线路图形、第一铜环图形、补偿标识和板边PAD，然后根据对应芯板的拉伸系数拉伸菲林上的内层线路图形、第一铜环图形、补偿标识和板边PAD，拉伸后第一铜环图形成为补偿铜环图形；接着在菲林上绘制铜环图形。在每张菲林的四角处均划分出四个层偏检测区，每个层偏检测区中均设有一个补偿铜环、一个补偿标识、一个铜环和板边PAD，以及拟定的第一环心位(预叠板无层偏的理想情况下，x-ray照射各铜环所得视图中各环的环心)和第二环心位(压合后，多层板无层偏的理想情况下，x-ray照射各补偿铜环所得视图中各环的环心)；补偿标识为三角形(在其它实施方案中也可将补偿标识设计成其它形状)，且补偿标识与补偿铜环的距离小于补偿标识与铜环的距离，补偿标识用于指示层偏检测区中哪个环为补偿铜环。
各线路铜层上的板边PAD的直径均为3.175mm，且相邻两线路铜层上的板边PAD的水平距离d为1.0mm。
第x层线路铜层上，铜环和补偿铜环的直径均为a+b(x-2)，所述铜环的环心为第一环心位，所述补偿铜环的环心与第二环心位的距离为βL；其中，b为最大偏移距离(0.075mm)，β为第[x/2]块芯板的拉伸系数(“[]”为取整符号)，L为芯板的长度，2≤x≤5，a为第2层线路铜层上铜环和补偿铜环的直径。
根据现有的压合定位方法(如熔合、铆合、熔铆合或销钉固定等)将第一外芯板、内芯板、第二外芯板和半固化片按设计顺序固定在一起，形成预叠结构。
(2)预检
通过x-ray检测仪查看预叠结构中各线路铜层上铜环的相对位置，若各铜环无相交表示压合结构没有偏位(如图1中右边的一组环，各环不相交)，若有铜环相交表示预叠结构已偏位。
(3)形成多层板
接着，根据现有的压合技术，将预叠结构压合为一体，形成多层板。
(4)终检
通过x-ray检测仪查看多层板中各线路铜层上补偿铜环的相对位置，若各补偿铜环无相交表示多层板没有偏位，且在完全无偏位的理想情况下，多层板中各补偿铜环的环心为第二环心位(压合过程，芯板在高温高压的作用下会出现一定程度的收缩，各层中的补偿铜环与第二环心位的距离由βL变为0)；若有补偿铜环相交表示多层板已偏位。同时，通过x-ray检测仪测量压合后相邻两个板边PAD的水平距离以及各板边PAD的直径，并与压合前的水平距离及直径作比较。
本实施例通过测量压合后板边PAD的参数并与压合前的设计参数作比较，可更准确地分析哪个层别的内层补偿系数(菲林系数)需进行调整，为后续制定此类假层板的内层系数补偿规律提供数据支持，从而减少后续发生层偏的风险。此外，遇到因滑板、层间内层系数补偿不准等多种压合异常导致的层偏现象，可通过测量各层间的涨缩(即压合后板边PAD的水平距离)，快速判断层偏原因，从而提高生产效率。
另外，本实施例通过在线路铜层的每一层偏检测区内设置两种环(补偿铜环与铜环)，使形成的预叠结构及多层板上形成两组不同的环，无拉伸系数补偿的铜环(图1中右边的环)用于熔/铆合后检测预叠结构中各板层是否偏位，有拉伸系数补偿的补偿铜环(图1中左边的环)用于压合后检测多层板中各板层是否偏位，从而可适用于检测具有不同拉伸系数芯板的预叠结构的层偏情况，为后续生产提供质量保证，为解决层偏异常提供依据，从而提高生产效率和品质。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (5)

1.一种抓取内层补偿系数的方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先通过压合定位方法将内芯板和半固化片按设计顺序固定在一起，形成预叠结构；然后进行预检；接着依次按第一外芯板、半固化片、预叠结构、半固化片、第二外芯板的顺序叠板并压合为一体，形成多层板；最后进行终检；
所述多层板中，每块内芯板、第一外芯板和第二外芯板的上表面和下表面均为一层线路铜层，所述多层板中内芯板、第一外芯板和第二外芯板的总数为n/2，所述多层板共有n层线路铜层；第2层至第n-1层的线路铜层上均设有相同的层偏检测区，所述层偏检测区内均设有补偿铜环、铜环和板边PAD；相邻两线路铜层上的板边PAD的水平距离为d；
所述预检是通过x-ray检测仪查看预叠结构中各线路铜层上铜环的相对位置，若各铜环无相交表示压合结构没有偏位，若有铜环相交表示预叠结构已偏位；
所述终检是通过x-ray检测仪查看多层板中各线路铜层上补偿铜环的相对位置及板边PAD的相对位置；若各补偿铜环无相交表示多层板没有偏位，若有补偿铜环相交表示多层板已偏位；测量板边PAD间的水平距离及各板边PAD的直径。
2.根据权利要求1所述一种抓取内层补偿系数的方法，其特征在于，所述相邻两线路铜层上的板边PAD的水平距离d为1.0mm。
3.根据权利要求2所述一种抓取内层补偿系数的方法，其特征在于，所述板边PAD的直径为3.175mm。
4.根据权利要求1所述一种抓取内层补偿系数的方法，其特征在于，所述第2层至第n-1层的每一线路铜层上均设有四个层偏检测区。
5.根据权利要求4所述一种抓取内层补偿系数的方法，其特征在于，每一线路铜层上的四个层偏检测区分布于线路铜层的四角。
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