CN108304963A - 一种多层线路板的涨缩预测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层线路板的涨缩预测方法，包括以下步骤：涨缩信息预测步骤：将基板类型、相邻层类型、半固化片类型、完成内层后的线路板残铜率、压合配方和结构动态变量在涨缩信息数据库中进行对比，如每个因子在涨缩信息数据库中均能找到超过M个相同的数据量，则判定为高把握度；否则判定为低把握度；当判定为高把握度时，输出预测涨缩信息，并将信息反馈到内层制程，内层制程根据该信息进行初始参数调整；当判定为低把握度时，预测分析模块进行预测分析但不进行结果反馈，而是人工分析调整涨缩后再进行压合，压合后启动测量分析模块，并将测量后的涨缩信息存储到涨缩信息数据库。本发明提高了涨缩信息的预测准确率，保证产品的生产品质。

Description

一种多层线路板的涨缩预测方法
技术领域
本发明涉及线路板制造领域，尤其涉及一种多层线路板的涨缩预测方法。
背景技术
随着PCB技术的发展，HDI、高层背板对线路及孔径对位设计要求越来越精密，良好的对位涨缩控制有效地提升产品的一次合格率，而影响涨缩的主要因素有板料、叠构设计和压合配方。目前，针对对位涨缩控制基本是新进行多层板的内层和压合试样后，再采取手动软件对压合后的多层板进行测量，获得涨缩信息，再进行初始设计信息的调整。此方法的主要不足在于多因素共同影响下，涨缩无法进行准确的预测和测量，错位、偏位导致高报废率等品质缺陷，而且进行手动测量的效率低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多层线路板的涨缩预测方法，旨在提高涨缩信息的预测准确率，降低报废率，保证产品的生产品质。
为实现上述目的，本发明提供一种多层线路板的涨缩预测方法，包括以下步骤：涨缩信息预测步骤：将基板类型、相邻层类型、半固化片类型、完成内层后的线路板残铜率、压合配方和结构动态变量在涨缩信息数据库中进行对比，如每个因子在涨缩信息数据库中均能找到超过M个相同的数据量，则判定为高把握度；如每个因子在涨缩信息数据库中均能找到低于M个相同的数据量时，则判定为低把握度；当判定为高把握度时，预测分析模块输出预测涨缩信息，并将该信息反馈到内层制程，内层制程根据该预测涨缩信息进行线路板的初始参数调整；当判定为低把握度时，预测分析模块进行预测分析但不将该预测分析的结果反馈给内层制程，而是由人工分析出涨缩信息后并反馈至内层制程，内层制程根据该涨缩信息进行线路板的初始参数调整；判断完毕且调整参数后进行内层制程和压合制程，压合后启动测量分析模块，并将测量后的涨缩信息存储到涨缩信息数据库。
进一步地，所述的M的范围为5-12，用户可根据多层线路板的不同要求设定不同的阈值。
进一步地，所述基板类型包括基板的材料和基板的厚度。
进一步地，所述相邻层类型指的是叠构完成后的相邻各层的材料和厚度。
进一步地，所述半固化片类型包括半固化片的材料与含胶量。
进一步地，所述结构动态变量指的是多层板的整体的叠层结构。
进一步地，所述涨缩信息预测步骤之前还包括信息收集步骤：收集线路板的涨缩信息，建议涨缩信息数据库。
进一步地，所述涨缩信息预测步骤之前还包括条形码生成步骤：生产人员进行线路板叠构，采集完成叠构的线路板信息，将线路板信息进行存储形成初始信息数据库，并生成工单识别条形码。
进一步地，所述涨缩信息预测步骤之后还包括涨缩信息验证步骤：测量分析模块对压合后的线路板的图形系数进行测量，并将测量结果与压合前的图形系数进行对比，若两者形成1:1的比例，则表明该预测系数准确，钻孔制程无需进行钻带拉伸，测量分析模块直接输出钻带系数；若两者比例不是1:1，则表明该预测系数不准确，需拉伸钻带系数，测量分析模块输出修订后的钻带系数。
进一步地，所述涨缩信息验证步骤之后还包括钻孔步骤：钻靶机根据钻带系数进行钻孔。
本发明通过建立涨缩信息数据库，并将基板类型、相邻层类型、半固化片类型、完成内层后的线路板残铜率、压合配方和结构动态变量在涨缩信息数据库中进行对比，找到高把握度的数据样本，根据该数据样本进行涨缩信息预测，并在内层制作前将该参数计入线路板初始参数中，再利用该线路板进行内层制程和压合制程，直接在内层制程前入手，防止后续压合后的线路板因涨缩参数不合格而报废；当低把握度时直接进行试生产，并将涨缩信息补充到涨缩信息库，涨缩数据库的样本数据越来越多，预测准确率就越来越高，进一步提高了生产效率，保证了产品品质，降低了产品报废率。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明的扫码系统的工作流程图；
图3为本发明的预测分析模块的工作流程图；
图4为本发明的测量分析模块的工作流程图。
图5为本发明的实施例1的结构示意图；
图6为本发明的实施例2的结构示意图。
附图标记说明：
11为第一铜层、12为第二铜层、13为第三铜层、14为第四铜层、15为第五铜层、16为第六铜层、17为第七铜层、18为第八铜层、19为第九铜层、110为第十铜层、111为第十一铜层、112为第十二铜层、113为第十三铜层、114为第十四铜层、115为第十五铜层、116为第十六铜层、21为第一半固化片、22为第二半固化片、23为第三半固化片、24为第四半固化片、25为第五半固化片、26为第六半固化片、27为第七半固化片、28为第八半固化片、29为第九半固化片、210为第十半固化片、211为第十一半固化片、212为第十二半固化片、31为第一基板；32为第二基板、33为第三基板、34为第四基板、35为第六基板、36为第七基板。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供一种多层线路板涨缩测量方法，具体包括以下步骤：
S01 收集线路板的涨缩信息，建议涨缩信息数据库；
S02 生产人员进行线路板叠构，采集完成叠构的线路板信息，将线路板信息进行存储形成初始信息数据库，并生成工单识别条形码；
S03 扫描工单识别条形码，从初始信息数据库找到对应该工单识别条形码的线路板信息，并将线路板信息导入到预测分析模块，触发预测分析模块进行数据的预测分析；
S04 预测分析模块受触发启动，进行涨缩参数预测，具体的预测方法如下：预测分析的因子包括基板类型、相邻层类型、半固化片类型、完成内层后的线路板残铜率、压合配方和结构动态变量，将以上6个因子在涨缩信息数据库中进行对比，如每个因子在涨缩信息数据库中均能找到超过M个相同的数据量，则判定为高把握度；如每个因子在涨缩信息数据库中均能找到低于M个相同的数据量时，则判定为低把握度；
当判定为高把握度时，预测分析模块输出预测涨缩系数，并将该系数反馈到内层制程，内层制程根据该预测涨缩系数进行线路板的初始参数调整，进而在内层制程时提前将该系数计算在内，并将计入涨缩系数的线路板进行内层制作和压合后启动测量分析模块。本发明进行涨缩系数的预测，并在内层制作前将该参数计入线路板初始参数中，再利用该线路板进行内层制程和压合制程，直接在内层制程前入手，防止后续压合后的线路板因涨缩参数不合格而报废；当判定为低把握度时，预测分析模块进行预测分析但不将该预测分析的结果反馈给内层制程，而是由人工分析出涨缩信息后并反馈至内层制程，内层制程根据该涨缩信息进行线路板的初始参数调整；判断完毕且调整参数后进行内层制程和压合制程，压合后启动测量分析模块；
S05 测量分析模块对压合后的线路板的图形系数进行测量，并将测量结果与压合前的图形系数进行对比，若两者形成1:1的比例，则表明该预测系数准确，钻孔制程无需进行钻带拉伸，测量分析模块直接输出钻带系数；若两者比例不是1:1，则表明该预测系数不准确，需拉伸钻带系数，测量分析模块输出修订后的钻带系数；
S05 测量分析模块将测量后的涨缩信息存储到涨缩信息数据库中；
S06 钻靶机根据钻带系数进行钻孔。
上述的基板类型包括基板的材料和基板的厚度；相邻层类型指的是叠构完成后的各层的相邻层是否相同，例如铜层的上层为两层半固化片，下层为基板，且需对比相邻层的材料和厚度，当结构、材料与厚度相同时才可判定其相邻层类型为相同；半固化片类型包括半固化片的材料与含胶量；结构动态变量指的是多层板的整体的叠层结构，如四层板的叠层结构为铜箔-两层半固化片-铜箔-基板-铜箔-半固化片-铜箔，结构动态变量指的是其整体的叠层顺序与结构。
上述M的范围为5-12，用户可根据多层线路板的不同要求设定不同的阈值。
根据上述的技术方案，发明人将其具体细化为三个部分，具体为内部工单管理系统Inplan、扫码系统Barcode和数据分析系统X-act，内部工单管理系统Inplan提供主要料号信息，如叠构、残铜率、板料信息以及工作流程；扫码系统Barcode旨在扫描工单识别条形码，进行涨缩系统触发的前端，通过对工作单的料号、内层料号以及工作批号进行识别后发出触发信号，并将完整的数据进行复制后跟踪等待匹配信号；数据分析系统X-act主要针对系统数据进行分析，包括预测分析模块和测量分析模块，其中预测分析影响压合涨缩能力；测量分析时针对压合后进行钻带修正以及批量板的完善。
扫码系统Barcode主要功能为匹配内层并触发，实现内层工具与后续的量测数据相匹配。如图2所示，扫码系统Barcode的工作过程为：先判断是否生成工具，防止扫码错误并反馈内部工单管理系统Inplan的有效性；再判断工作号是否生成，识别工作单，相同的工作号则保存记录；最后进行内层匹配判断，当工作号记录与内层工具匹配完成后系统自动复制工具记录，保留原记录，在从记录基础上做修改。判断内层涨缩匹配度，系统自动判断涨缩并匹配涨缩系数，当出现不存在涨缩系数或者不匹配时，系统会通知管理员处理。
内部工单管理系统Inplan作为前端触发由数据分析系统X-act导入并复制文件作为从记录，主要目的为防止主记录文件丢失或叠加修改。如图3所示，预测分析模块的工作过程为：进行叠构完整性判断，当涨缩信息数据库已经存在叠构并且记录相同时会进行抛弃处理，即使用原记录；若两者记录不同时，预测分析模块会根据现有的记录定义工具和压合配方，并通知至管理员处理；若涨缩信息数据库没有与其完整匹配的叠构，预测分析模块会进行叠构文件的导入并配置工具和压合配方，同时，预测分析模块会根据涨缩信息数据库内容进行涨缩判断，有涨缩系数生成的即自动导入系数并创建完成子记录；若不存在涨缩系数则系统会根据涨缩信息数据库预测，高把握度即输出创建完成子记录，低把握度则通知管理员处理。
测量分析模块由Pluritec设备作为触发输入端，内层数据修订及钻带系数作为输出端。如图4所示，测量分析模块的工作过程为：先判断是否为子结构记录完整性，作为子结构记录须进行从记录覆盖；再进行量测完整性判断，子结构匹配完成后导入量测数据并输出钻带系数；非子结构类型进行修订判断后输出内层涨缩系数。
实施例1
如图5所示， 该线路板为十二层板，由第一铜层11、第一半固化片21、第二半固化片22、第二铜层12、第一基板31、第三铜层13、第三半固化片23、第四半固化片24、第四铜层14、第二基板32、第五铜层、第五半固化片25、第六半固化片26、第六铜层16、第三基板33、第七铜层、第七半固化片27、第八半固化片28、第八铜层18、第四基板34、第九铜层19、第九半固化片29、第十半固化片210、第十铜层110、第五基板35、第十一铜层111、第十一半固化片211、第十二铜层112依次叠构形成。
本实施例的M值为5个数据量，当M≥5时，判定为高把握度，否则为低把握度；其具体的测量方法如下：
1、内层制程的人员将该板进行叠构后，进行各层数据信息的采集，将信息输入到初始信息数据库，并生成工单识别条形码Y10966NA1；
2、扫码系统扫描工单识别条形码，并在初始信息数据量中找到工单条形码为Y10966NA1的线路板信息，并将该信息导入到预测分析模块，预测分析模块接收该信息，受触发进行信息预测；
3、预测分析模块在涨缩信息数据库中进行每一层的基板类型、相邻层类型、半固化片类型、完成内层后的残铜率、压合配方和结构动态变量等6个数据对比，在涨缩信息数据库中找到了与该四层板的基板类型数据的数据量有12个，与相邻层类型数据相同的数据量有14个，与半固化片类型数据相同的数据量有9个，与残铜率数据相同的数据量有13个，与该四层板的压合配方相同的数据量有17个，与结构动态变量相同的有15个，即每一个因子的数据量都超过了原先设定的阈值M=5，为高把握度，预测分析模块根据所获得的有效数据进行分析，得出预测的涨缩系数，并计算出需要补入的长边数据，将该数据反馈到内层制程的生产人员；
4、内层制程的生产人员得到该数据后，对各层的尺寸数据进行调整，如第三铜层在压合后预测的涨缩系数短边为6.68mil，长边为11.16mil，内层制程的生产人员就在制作工具前，将第三铜层13的短边尺寸扩大6.68mil,长边尺寸扩大11.16mil；将每一层的尺寸根据预测的参数进行调整后再进入内层曝光制程和压合制程；
5、将调整后尺寸的十二层板进行压合，压合后启动测量分析模块，测量分析模块对压合后的线路板的图形系数进行测量，并将测量结构与压合前的图形系数进行对比，两者形成1:1的比例，则表明该预测系数准确，钻孔制程无需进行钻带拉伸，测量分析模块直接输出钻带系数；如果对比后的结果两者不是形成1:1的比例时，表明该预测系数不准确，压合后的线路板的涨缩不合格需要在钻孔制程进行补救，需拉伸钻带系数，测量分析模块输出修订后的钻带系数；
6、测量分析模块将该十二层板测量得到涨缩信息存储到涨缩信息数据库中，下次遇到同样类型的十二层板时，即可找到对应的涨缩系数，提高了涨缩信息数据库的样本数量，同时提高了预测分析模块的预测准确度；
7、钻靶机根据钻带系数进行钻孔。
实施例2
如图6所示， 该线路板为六层板，由第一铜层11、第一半固化片21、第二铜层12、第一基板31、第三铜层13、第二半固化片22、第四铜层14、第二基板32、第五铜层15、第三半固化片23、第六铜层16、第三基板33、第七铜层17、第四半固化片24、第八铜层18、第四基板34、第九铜层19、第五半固化片25、第十铜层110、第五基板35、第十一铜层111、第六半固化片26、第十二铜层112、第六基板36、第十三铜层113、第七半固化片27、第十四铜层114、第七基板37、第十五铜层115、第八半固化片28、第十六铜层116依次叠构形成。
本实施例的M值为12个数据量，当M≥12时，判定为高把握度，否则为低把握度；其具体的测量方法如下：
1、内层制程的人员将该板进行叠构后，进行各层数据信息的采集，将信息输入到初始信息数据库，并生成工单识别条形码Y10910NA1；
2、扫码系统扫描工单识别条形码，并在初始信息数据量中找到工单条形码为Y10910NA1的线路板信息，并将该信息导入到预测分析模块，预测分析模块接收该信息，受触发进行信息预测；
3、预测分析模块在涨缩信息数据库中进行每一层的基板类型、相邻层类型、半固化片类型、完成内层后的残铜率、压合配方和结构动态变量等6个数据对比，在涨缩信息数据库中找到了与该六层板的基板类型数据的数据量有8个，与相邻层类型数据相同的数据量有14个，与半固化片类型数据相同的数据量有9个，与残铜率数据相同的数据量有10个，与该四层板的压合配方相同的数据量有11个，与结构动态变量相同的有12个，即每一个因子的数据量不满足原先设定的阈值M=12，为低把握度，预测分析模块进行预测分析但不将该预测分析的结果反馈给内层制程，而是由人工分析出涨缩信息后并反馈至内层制程，内层制程根据该涨缩信息进行线路板的初始参数调整；判断完毕且调整参数后进行内层制程和压合制程，压合后启动测量分析模块；
4、启动测量分析模块进行压合后的十六层板的数据测量，并将其各层的涨缩数据和涨缩系数存错到涨缩信息数据库中，下次遇到同样类型的十六层板时，即可找到对应的涨缩系数，增加了涨缩信息数据库的样本数量；
5、由于该十六层板在压合的涨缩不合格，在钻孔制程需进行钻带拉伸，测量分析模块根据该十六层板的涨缩情况，输出需要修订后的钻带系数；
6、钻靶机根据该修订后的钻带系数进行钻孔。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多层线路板的涨缩预测方法，包括以下步骤：
涨缩信息预测：将基板类型、相邻层类型、半固化片类型、完成内层后的线路板残铜率、压合配方和结构动态变量在涨缩信息数据库中进行对比，如每个因子在涨缩信息数据库中均能找到超过M个相同的数据量，则判定为高把握度；否则判定为低把握度；当判定为高把握度时，预测分析模块输出预测涨缩信息，并将该信息反馈到内层制程，内层制程根据该预测涨缩信息进行线路板的初始参数调整；当判定为低把握度时，预测分析模块进行预测分析但不将该预测分析的结果反馈给内层制程，而是由人工分析出涨缩信息后并反馈至内层制程，内层制程根据该涨缩信息进行线路板的初始参数调整；判断完毕且调整参数后进行内层制程和压合制程，压合后启动测量分析模块，并将测量后的涨缩信息存储到涨缩信息数据库。
2.如权利要求1所述的多层线路板的涨缩预测方法，其特征在于：所述的M的范围为5-12。
3.如权利要求1所述的多层线路板的涨缩预测方法，其特征在于：所述基板类型包括基板的材料和基板的厚度。
4.如权利要求1所述的多层线路板的涨缩预测方法，其特征在于：所述相邻层类型指的是叠构完成后的相邻各层的材料和厚度。
5.如权利要求1所述的多层线路板的涨缩预测方法，其特征在于：所述半固化片类型包括半固化片的材料与含胶量。
6.如权利要求1所述的多层线路板的涨缩预测方法，其特征在于：所述结构动态变量指的是多层板的整体的叠层结构。
7.如权利要求1所述的多层线路板的涨缩预测方法，其特征在于：所述涨缩信息预测步骤之前还包括信息收集步骤：收集线路板的涨缩信息，建议涨缩信息数据库。
8.如权利要求1所述的多层线路板的涨缩预测方法，其特征在于：所述涨缩信息预测步骤之前还包括条形码生成步骤：生产人员进行线路板叠构，采集完成叠构的线路板信息，将线路板信息进行存储形成初始信息数据库，并生成工单识别条形码。
9.如权利要求1所述的多层线路板的涨缩预测方法，其特征在于：所述涨缩信息预测步骤之后还包括涨缩信息验证步骤：测量分析模块对压合后的线路板的图形系数进行测量，并将测量结果与压合前的图形系数进行对比，若两者形成1:1的比例，则表明该预测系数准确，钻孔制程无需进行钻带拉伸，测量分析模块直接输出钻带系数；若两者比例不是1:1，则表明该预测系数不准确，需拉伸钻带系数，测量分析模块输出修订后的钻带系数。
10.如权利要求9所述的多层线路板的涨缩预测方法，其特征在于：所述涨缩信息验证步骤之后还包括钻孔步骤：钻靶机根据钻带系数进行钻孔。
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