CN105392286B - 一种芯板上线路偏移情况的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电路板生产技术领域，具体为一种芯板上线路偏移情况的检测方法。本发明通过在芯板上制作线路的同时制作至少一组特定尺寸的检测圆环和检测圆盘，然后通过查看检测圆环内是否透光来判断线路的偏移值是否在允许的最大偏移值的范围内，从而可准确检测判断线路的偏移情况。在芯板上制作多组检测图形，可先通过测量挑选出符合尺寸要求的检测图形，再查看挑选出的检测图形中的检测圆环内是否透光，从而避免了因蚀刻误差造成的判断错误。

Description

一种芯板上线路偏移情况的检测方法
技术领域
本发明涉及电路板生产技术领域，尤其涉及一种芯板上线路偏移情况的检测方法。
背景技术
PCB(PrintedCircuitBoard)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，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。PCB的生产流程如下：开料→内层线路→压合→钻孔→沉铜→全板电镀→外层线路→阻焊层→表面处理→锣外形→电测试→终检。在制作内层线路和外层线路时，均需通过曝光和显影将菲林上的线路图形转移到芯板或外层铜箔的铜面上。其中，曝光工序有传统的底片接触曝光法，还有LDI(laserdirect imaging，激光直接成像技术)方法。传统的底片接触曝光法通过汞灯照射底片将图像转移到感光膜上，进而通过显影蚀刻将图形最终转移到芯板或外层铜箔的铜面上；LDI则是用激光扫描的方法直接将图像在感光膜上成像，所得图像更精细。因此，LDI相比传统的底片接触曝光法，可省去曝光过程中的底片工序，节省装卸底片时间和成本，以及减少了因底片涨缩引发的偏差；可直接将CAM资料成像在芯板或外层铜箔的铜面上，省去了CAM制作工序；图像解析度高，LDI的误差范围为+/-25um，适合精细导线的制作；提升了PCB的生产良率。在生产中，为了更好的把控质量，通过曝光、显影、蚀刻等做好线路后需检测芯板两表面上的线路的对位精准度，判断偏移值是否在允许的最大偏移值范围内(线路的对位精准度主要由曝光工序中的对位精准度决定)，以排除偏移值大于允许的最大偏移值的芯板。对于芯板上线路的偏移情况的检测，现有的方法是在制作线路时，同时在芯板的两个表面上分别制作一个铜质的检测圆，在设计上，两个检测圆的圆心连成的直线垂直于芯板的上下表面即两圆心在垂直于芯板上下表面的方向重叠(但曝光对位时可能会出现误差，实际制作出的检测圆的圆心有可能不重叠)，且两个检测圆的直径相差100μm，当两个检测圆相切时即表示线路的偏移值达到50μm。由于LDI的对位误差要求是+/-25um，现有的芯板上线路的偏移情况的检测方法不能判断采用LDI曝光方式时所制作的线路的偏移值是否在允许的最大偏移值的范围内。此外，由于蚀刻会存在一定的误差，例如两个检测圆的半径差值设定为50μm时，蚀刻后实际制作出的两个检测圆的半径差一般会在20-80μm的范围内，因此以两个检测圆是否相切或相交来判断偏移值是否在要求的范围内，极易出现判断错误。
发明内容
本发明针对现有的芯板上线路偏移情况的检测方法容易出现判断错误且不能检测线路允许的最大偏移值小于+/-50um的芯板的问题，提供一种可检测线路允许的最大偏移值小于或等于+/-50um的芯板的线路偏移情况的检测方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种芯板上线路偏移情况的检测方法，检测芯板上线路的偏移值是否在允许的最大偏移值的范围内，所述芯板的两个外表面分别称为A表面和B表面；所述检测方法包括以下步骤：
S1检测圆环与检测圆盘：在芯板上制作线路的同时在芯板的A面制作铜质的检测圆环，在芯板的B面制作铜质的检测圆盘，且在设计上，所述检测圆环的圆心与检测圆盘的圆心连成的直线垂直于芯板，一个所述检测圆盘与一个所述检测圆环构成一组检测图形；所述检测圆盘的半径R3大于检测圆环的内环半径R1，R3-R1等于芯板上线路允许的最大偏移值。
S2检测：通过x-ray检测仪查看芯板上的检测圆环内是否有透光；若检测圆环内透光，即判断芯板上线路的偏移值大于允许的最大偏移值；若检测圆环内不透光，即判断芯板上线路的偏移值小于或等于允许的最大偏移值。
优选的，在所述芯板的A面制作了11个检测圆环，在所述芯板的B面制作了11个检测圆盘，构成11组检测图形。
更优选的，在步骤S2的检测中，先测量11组检测图形的尺寸，筛选出尺寸符合要求的检测图形；再通过x-ray检测仪查看筛选出的检测图形中的检测圆环内是否透光。
优选的，当芯板A面与B面的铜层厚度不同时，所述芯板的B面的铜层厚度大于A面的铜层厚度。
优选的，以上所述检测圆环的外环半径为R2，所述R2-R1≥0.2mm。
优选的，所述芯板上线路允许的最大偏移值为25μm，所述检测圆盘的半径R3为1.025mm，所述检测圆环的内环半径R1为1mm。
优选的，所述检测圆环的外环半径为R2为1.25mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在芯板上制作线路的同时制作至少一组特定尺寸的检测圆环和检测圆盘，然后通过查看检测圆环内是否透光来判断线路的偏移值是否在允许的最大偏移值的范围内，从而可准确检测判断线路的偏移情况。在芯板上制作多组检测图形，可先通过测量挑选出符合尺寸要求的检测图形，再查看挑选出的检测图形中的检测圆环内是否透光，从而避免了因蚀刻误差造成的判断错误。
附图说明
图1为芯板A面上制作的检测圆环的结构示意图；
图2为芯板B面上制作的检测圆盘的结构示意图；
图3为芯板上A面的线路与B面的线路对位完全准确(无偏移)时，一组检测图形中检测圆环与检测圆盘的相对位置示意图；
图4为芯板上A面的线路与B面的线路的偏移值在允许的最大偏移值的范围内时，一组检测图形中检测圆环与检测圆盘的相对位置示意图；
图5为芯板上A面的线路与B面的线路的偏移值大于允许的最大偏移值的范围时，一组检测图形中检测圆环与检测圆盘的相对位置示意图。
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
本实施例提供一种芯板上线路偏移情况的检测方法，检测芯板上线路的偏移值是否在允许的最大偏移值的范围内，允许的最大偏移值是+/-25μm。具体步骤如下：
(1)制作检测图形
根据现有技术，对基材开料得到芯板，芯板两个外表面上的铜层厚度均为0.5OZ，然后通过负片工艺(或正片工艺)在芯板的上下表面制作线路，使芯板的上下表面形成设计所需的线路。所述芯板的两个外表面分别称为A表面和B表面。并且，在芯板上制作线路的同时在芯板的A面制作11个铜质的检测圆环(如图1所示)，在芯板的B面也制作11个铜质的检测圆盘(如图2所示)，且在设计上，检测圆环的圆心与检测圆盘的圆心连成的直线垂直于芯板即两圆心在垂直于芯板上下表面的方向重叠(但曝光对位时可能会出现误差，使得实际制作出的检测圆的圆心有可能不重叠)，圆心相互重叠的一个检测圆盘与一个检测圆环构成一组检测图形。在制作时，尽量制作出半径R3为1.025mm的检测圆盘；尽量制作出内环半径R1为1mm，外环半径R2为1.25mm的检测圆环。
在芯板B面制作的11个检测圆盘，在通过曝光使检测圆盘的图形转移到芯板B面时，11个检测圆盘的图形的直径依次是：2.06mm、2.062mm、2.064mm、2.066mm、2.068mm、2.07mm、2.072mm、2.074mm、2.076mm、2.078mm、2.08mm。由于蚀刻时会存在蚀刻误差，通过在芯板B面制作一系列直径逐渐递增的检测圆盘图形，经蚀刻形成检测圆盘后，分别测量各检测圆盘的直径，从中挑选出半径与目标值(2.05mm)最接近的检测圆盘，以此克服蚀刻误差对检测判断造成的不良影响。
在芯板A面制作的11个检测圆环，在通过曝光使检测圆环的图形转移到芯板A面时，检测圆环的图形的内环直径为2.02mm，外环直径为2.42mm。由于蚀刻时会存在蚀刻误差，经蚀刻形成检测圆环后，检测圆环的内环直径将会小于2.02mm，检测圆环的内环直径将接近目标值(2mm)，以此克服蚀刻误差对检测判断造成的不良影响。。
(2)检测
首先测量11组检测图形的尺寸，筛选出尺寸符合要求的检测图形，即挑选出直径与目标值最接近的检测圆盘和检测圆环。然后再通过x-ray检测仪查看芯板上符合要求的检测图形中检测圆环内是否透光；若检测圆环内不透光(如图3和图4所示)，即判断芯板上线路的偏移值小于或等于允许的最大偏移值(25μm)；若检测圆环内透光(如图5所示)，即判断芯板上线路的偏移值大于允许的最大偏移值(25μm)。
在其它实施方案中，对于铜层厚度不同的芯板，在B面制作的检测圆盘的图形的直径及在A面制作的检测圆环的图形的直径可以如下：
A面和B面的铜层厚度为1OZ时，11个检测圆盘的图形的直径依次是：2.07mm、2.072mm、2.074mm、2.076mm、2.078mm、2.08mm、2.082mm、2.084mm、2.086mm、2.088mm、2.09mm。检测圆环的图形的内环直径为2.03mm，外环直径为2.43mm。
A面和B面的铜层厚度为2OZ时，11个检测圆盘的图形的直径依次是：2.095mm、2.098mm、2.101mm、2.104mm、2.107mm、2.11mm、2.113mm、2.116mm、2.119mm、2.122mm、2.125mm。检测圆环的图形的内环直径为2.06mm，外环直径为2.46mm。
A面和B面的铜层厚度为3OZ时，11个检测圆盘的图形的直径依次是：2.135mm、2.138mm、2.141mm、2.144mm、2.147mm、2.15mm、2.153mm、2.156mm、2.159mm、2.162mm、2.165mm。检测圆环的图形的内环直径为2.1mm，外环直径为2.5mm。
A面和B面的铜层厚度为4OZ时，11个检测圆盘的图形的直径依次是：2.18mm、2.184mm、2.188mm、2.192mm、2.196mm、2.2mm、2.204mm、2.208mm、2.212mm、2.216mm、2.22mm。检测圆环的图形的内环直径为2.15mm，外环直径为2.55mm。
当芯板A面与B面的铜层厚度不同时，芯板的B面为铜层厚度较大的一面，检测圆盘的图形及检测圆环的图形尺寸参考B面的铜层厚度来设计。如A面的铜层厚度是0.5OZ，B面的铜层厚度是1OZ时，检测圆盘的图形及检测圆环的图形尺寸与A面和B是铜层厚度均为1OZ时设计的尺寸相同。
在其它实施方案中，检测圆环的外环半径与内环半径的差值还可以是其它值，一般差值≥0.2mm即可。
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 (7)

1.一种芯板上线路偏移情况的检测方法，检测芯板上线路的偏移值是否在允许的最大偏移值的范围内，所述芯板的两个外表面分别称为A表面和B表面，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
S1检测圆环与检测圆盘：在芯板上制作线路的同时在芯板的A面制作铜质的检测圆环，在芯板的B面制作铜质的检测圆盘，且在设计上，所述检测圆环的圆心与检测圆盘的圆心连成的直线垂直于芯板，一个所述检测圆盘与一个所述检测圆环构成一组检测图形；所述检测圆盘的半径R3大于检测圆环的内环半径R1，R3-R1等于芯板上线路允许的最大偏移值；
S2检测：通过x-ray检测仪查看芯板上的检测圆环内是否有透光；若检测圆环内透光，即判断芯板上线路的偏移值大于允许的最大偏移值；若检测圆环内不透光，即判断芯板上线路的偏移值小于或等于允许的最大偏移值。
2.根据权利要求1所述一种芯板上线路偏移情况的检测方法，其特征在于，所述芯板的A面制作了11个检测圆环，所述芯板的B面制作了11个检测圆盘，构成11组检测图形。
3.根据权利要求2所述一种芯板上线路偏移情况的检测方法，其特征在于，步骤S2中，先测量11组检测图形的尺寸，筛选出尺寸符合要求的检测图形；再通过x-ray检测仪查看筛选出的检测图形中的检测圆环内是否有透光。
4.根据权利要求1-3任一项所述一种芯板上线路偏移情况的检测方法，其特征在于，所述芯板的B面的铜层厚度大于A面的铜层厚度。
5.根据权利要求1-3任一项所述一种芯板上线路偏移情况的检测方法，其特征在于，所述检测圆环的外环半径为R2，所述R2-R1≥0.2mm。
6.根据权利要求5所述一种芯板上线路偏移情况的检测方法，其特征在于，所述芯板上线路允许的最大偏移值为25μm，所述检测圆盘的半径R3为1.025mm，所述检测圆环的内环半径R1为1mm。
7.根据权利要求6所述一种芯板上线路偏移情况的检测方法，其特征在于，所述检测圆环的外环半径为R2为1.25mm。
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