CN109526156A - 一种用于检测钻孔偏移程度的检测模块及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板制作技术领域，具体为一种用于检测钻孔偏移程度的检测模块以及检测方法。本发明通过设置的通孔检测单元，可仅用万用表检测第一金属化通孔与第二金属化通孔之间的导通情况即可判断通孔钻孔偏移程度是否在生产要求可接受的范围之内，若第一金属化通孔与第二金属化通孔之间出现导通，还可根据与该第二金属化通孔对应的圆形无铜区的直径计算钻孔偏移量；本发明通过设置的激光钻孔检测单元，可仅用万用表检测一对金属化盲孔的导通情况即可判断激光钻孔偏移程度是否在生产要求可接受的范围之内；通过本发明检测方法，多层板上的通孔和激光钻孔均可通过万用表检测钻孔偏移程度，无需使用X射线检测仪检测，简单、便捷、高效。

Description

一种用于检测钻孔偏移程度的检测模块及检测方法

技术领域

本发明涉及电路板制作技术领域，尤其涉及一种用于检测钻孔偏移程度的检测模块，以及检测钻孔偏移程度的方法。

背景技术

在PCB的生产制造中，对于多层板，钻孔是必不可以少的工序，通过钻孔和沉铜及全板电镀等工序在多层板上制作用于导通不同线路层的金属化孔。这些用于导通的金属化孔的类型有盲孔、埋孔、通孔，盲孔和埋孔一般采用激光钻孔方式制作，通孔一般直接使用机械钻孔方式制作。由于金属化孔用于导通线路层，钻孔精度对线路板的品质有决定性的影响，若钻孔偏移程度大，精度不在要求的范围内，则会导致成品PCB出现短路或开路问题，因此在生产过程中，需检测钻孔精度，并根据检测结果对钻带系数作相应调整，以避免钻孔偏移程度过大。现有检测钻孔偏移程度采用层间设置涨缩PAD(焊盘)，在X-RAY钻靶时通过X-RAY打靶机测量内层芯板的涨缩值，从而给出外层钻孔的钻带系数和反馈内层补偿系数的合理性，以确认钻带系数是否需要进行调整。现有方法仅是针对抽样测量，不一定准确反映整批生产板的情况。

发明内容

本发明针对现有钻孔偏移程度检测方法存在的上述问题，提供一种用于检测钻孔偏移程度的检测模块，以及检测钻孔偏移程度的方法，通过该检测模块仅用万用表即可检测钻孔的偏移情况，检测简单、便捷、高效。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种用于检测钻孔偏移程度的检测模块，包括至少一通孔检测单元，所述通孔检测单元包括设于各电路层的覆铜检测区及设于各覆铜检测区内的检测图形；所述检测图形为一排直径依次递增的圆形无铜区，所述圆形无铜区的标号依次为1、2…n；所述通孔检测单元还包括设于覆铜检测区内且垂直于各电路层的第一金属化通孔和一排孔径相同的第二金属化通孔，该排所述第二金属化通孔与圆形无铜区一一对应；所述第二金属化通孔的孔径小于圆形无铜区的直径，第n个所述圆形无铜区的直径为[d+0.15+(n-1)×0.05]mm，所述d为第二金属化通孔的孔径。

优选的，所述第一金属化通孔和第二金属化通孔的孔径均为1.15mm。

优选的，相邻两所述第二金属化通孔的孔心距为2mm。

优选的，所述覆铜检测区的外周设有用于使该覆铜检测区与其它区域绝缘的无铜区。

优选的，所述用于检测钻孔偏移程度的检测模块还包括至少一激光钻孔检测单元，所述激光钻孔检测单元包括靶孔、激光靶标、多对呈矩阵排列且孔径相同的金属化盲孔、以及设于金属化盲孔孔底所在线路层且与金属化盲孔一一对应的多对呈矩阵排列的底焊盘；每对所述底焊盘之间设有导通铜线，底焊盘的直径与金属化盲孔的孔径相等；各所述金属化盲孔的孔口之间无铜导通。

一种检测钻孔偏移程度的方法，包括以下步骤：

S1、在内层芯板上制作内层线路时制作以上所述通孔检测单元中的覆铜检测区和圆形无铜区；

S2、通过钻孔、沉铜和全板电镀工序在多层板上制作以上所述的第一金属化通孔和第二金属化通孔；所述多层板为各内层芯板通过半固化片与外层铜箔压合为一体形成的多层板材；

S3、在多层板的外层制作所述覆铜检测区和圆形无铜区；

S4、用万用表检测第一金属化通孔与第二金属化通孔之间的导通情况；若有第一金属化通孔与第二金属化通孔导通的情况，则判断通孔钻孔偏移程度大，不符合生产要求；若均无第一金属化通孔与第二金属化通孔导通的情况，则判断通孔钻孔偏移程度小，符合生产要求。

以上所述的检测钻孔偏移程度的方法，其中，

步骤S1中还包括：在内层芯板上制作内层线路时，在以上所述金属化盲孔孔底所在线路层制作以上所述的底焊盘，在各内层芯板上钻靶孔；以及在次外层线路层上制作激光靶标；

步骤S2中还包括：通过钻孔、沉铜和全板电镀工序在多层板上制作以上所述的金属化盲孔；

步骤S3中还包括：在多层板外层上将金属化盲孔所在区域的铜层蚀刻除去，使所述金属化盲孔的孔口之间无铜导通；

还包括步骤S5：用万用表检测每对金属化盲孔的导通情况；若至少一对金属化盲孔导通，则判断激光钻孔偏移程度大，不符合生产要求；若每对金属化盲孔均无导通情况，则判断激光钻孔偏移程度小，符合生产要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置具有第一金属化通孔、第二金属化通孔及圆形无铜区的通孔检测单元，可仅用万用表检测第一金属化通孔与第二金属化通孔之间的导通情况即可判断通孔钻孔偏移程度是否在生产要求可接受的范围之内，若第一金属化通孔与第二金属化通孔之间出现导通，还可根据与该第二金属化通孔对应的圆形无铜区的直径计算钻孔偏移量，该检测方法简单、便捷、高效。

本发明通过设置包括金属化盲孔和底焊盘的激光钻孔检测单元，可仅用万用表检测一对金属化盲孔的导通情况即可判断激光钻孔偏移程度是否在生产要求可接受的范围之内，该检测方法简单、便捷、高效。

通过设置包括通孔检测单元和激光钻孔检测单元的检测模块，多层板上的通孔和激光钻孔均可通过万用表检测钻孔偏移程度，无需使用X射线检测仪检测。

附图说明

图1为实施例中设于板边的检测模块所在位置的示意图；

图2为实施例中所述通孔检测单元的示意图；

图3为实施例中所述激光钻孔检测单元中呈矩阵排列的底焊盘的示意图；

图4为当通孔钻孔偏移程度大，有第一金属化通孔与第二金属化通孔导通的情况时，通孔检测单元的示意图。

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

本实施例提供一种线路板的制作方法，在制作过程中设置用于检测钻孔偏移程度的检测模块，以及利用设置的检测模块检测钻孔偏移程度的方法。

本实施例中在板上制作的检测模块如下：

如图1所示，检测模块包括分别设于四条板边10的共四个通孔检测单元20，以及设于板边10的四个激光钻孔检测单元。

通孔检测单元20，如图2所示，包括设于各电路层的覆铜检测区21、设于各覆铜检测区21内的检测图形、第一金属化通孔22(孔径1.15mm)和一排共六个(孔径1.15mm)的第二金属化通孔23；检测图形为一排直径依次递增的圆形无铜区24，共六个，圆形无铜区24的标号依次为1、2、3、4、5、6。第一金属化通孔22和第二金属化通孔23设于覆铜检测区21内且垂直于各电路层，六个一排的第二金属化通孔23与圆形无铜区24一一对应，且第二金属化通孔23的孔径小于圆形无铜区24的直径，第n个所述圆形无铜区24的直径为[1.15+0.15+(n-1)×0.05]mm。并且相邻两所述第二金属化通孔23的孔心距为2mm，覆铜检测区21的外周设有用于使该覆铜检测区与其它区域绝缘的无铜区。

激光钻孔检测单元包括靶孔40、激光靶标30、多对呈矩阵排列且孔径相同的金属化盲孔、以及设于金属化盲孔孔底所在线路层(第4层)且与金属化盲孔一一对应的多对呈矩阵排列的底焊盘50；如图3所示，每对所述底焊盘50之间设有导通铜线51，底焊盘50的直径与金属化盲孔的孔径相等；各所述金属化盲孔的孔口之间无铜导通。

将其中一对激光靶标和靶孔制作在离板边沿更近的位置(相比其它三对激光靶标和靶孔)，可以起到防呆作用，如图1中右下角的一对激光靶标和靶孔相比其它三对激光靶标和靶孔，其与右边的板边沿的距离较短。

具体步骤如下：

(1)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出埋容内层芯板，内层芯板厚度0.8mm，外层铜箔厚度为0.5OZ。

(2)、制作内层线路：采用负片工艺在内层芯板上制作内层线路，得到内层线路板。

在内层芯板上制作内层线路时，在内层线板的板边制作以上所述通孔检测单元中的覆铜检测区和圆形无铜区；以及在以上所述金属化盲孔孔底所在线路层(第4层)制作以上所述的底焊盘，在各内层芯板上钻靶孔；并在次外层线路层(第2层)上制作激光靶标。

(3)、压合：将内层线路板、半固化片和外层铜箔预叠合在一起，然后根据板料Tg选用压合条件，将各板层压合为一体，形成多层板。

(4)、外层钻孔：根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在多层板上钻孔；同时在板边钻出用于制作以上所述的第一金属化通孔和第二金属化通孔的非金属化前通孔，以及在板边钻出用于制作以上所述的金属化盲孔的非金属化前盲孔。

(5)、沉铜：在多层板的所有孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，为后面的全板电镀提供基础，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(6)、全板电镀：根据电化学反应的机理，在沉铜的基础上电镀上一层铜，保证孔铜厚度达到产品要求，根据完成孔铜厚度设定电镀参数，至此由非金属化前通孔形成第一金属化通孔和第二金属化通孔，由非金属化前盲孔形成金属化盲孔。

(7)蚀刻：通过蚀刻工艺，在多层板外层上将金属化盲孔所在区域的铜层蚀刻除去，使所述金属化盲孔的孔口之间无铜导通；并且在多层板外层上通孔检测单元所在区域由蚀刻形成以上所述的覆铜检测区和圆形无铜区。

(8)检测钻孔偏移程度：

用万用表检测第一金属化通孔与第二金属化通孔之间的导通情况；若有第一金属化通孔与第二金属化通孔导通的情况，则判断通孔钻孔偏移程度大，不符合生产要求，如图4所示；若均无第一金属化通孔与第二金属化通孔导通的情况，则判断通孔钻孔偏移程度小，符合生产要求。

当通孔钻孔偏移程度大，例如图4所示，第一金属化通孔与第1-3个第二金属化通孔均出现导通时，可根据第3和第4个第二金属化通孔对应的圆形无铜区的半径计算钻孔偏移量，图4所示的通孔钻孔偏移量x：第三个第二金属化通孔与对应的第三个圆形无铜区的半径之差值为0.15mm；第四个第二金属化通孔与对应的第四个圆形无铜区的半径之差值为0.175mm；因此通孔钻孔偏移量x为0.15mm＜x＜0.175mm。

用万用表检测每对金属化盲孔的导通情况；若至少一对金属化盲孔导通，则判断激光钻孔偏移程度大，不符合生产要求；若每对金属化盲孔均无导通情况，则判断激光钻孔偏移程度小，符合生产要求。

(9)、制作外层线路：采用正片工艺在多层板的外层上制作外层线路。

(10)外层AOI：使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。

(11)、阻焊、丝印字符：通过在多层板外层制作绿油层并丝印字符，绿油厚度为：10-50μm，从而可以使多层板在后续的使用过程中可以减少环境变化对其的影响。

(12)、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(13)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制成多层内埋电感PCB印制板。

(14)、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。

(15)、FQC：检查成品板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(16)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对成品板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

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)

1.一种用于检测钻孔偏移程度的检测模块，其特征在于，包括至少一通孔检测单元，所述通孔检测单元包括设于各电路层的覆铜检测区及设于各覆铜检测区内的检测图形；所述检测图形为一排直径依次递增的圆形无铜区，所述圆形无铜区的标号依次为1、2…n；所述通孔检测单元还包括设于覆铜检测区内且垂直于各电路层的第一金属化通孔和一排孔径相同的第二金属化通孔，该排所述第二金属化通孔与圆形无铜区一一对应；所述第二金属化通孔的孔径小于圆形无铜区的直径，第n个所述圆形无铜区的直径为[d+0.15+(n-1)×0.05]mm，所述d为第二金属化通孔的孔径。

2.根据权利要求1所述的用于检测钻孔偏移程度的检测模块，其特征在于，所述第一金属化通孔和第二金属化通孔的孔径均为1.15mm。

3.根据权利要求2所述的用于检测钻孔偏移程度的检测模块，其特征在于，相邻两所述第二金属化通孔的孔心距为2mm。

4.根据权利要求1所述的用于检测钻孔偏移程度的检测模块，其特征在于，所述覆铜检测区的外周设有用于使该覆铜检测区与其它区域绝缘的无铜区。

5.根据权利要求1所述的用于检测钻孔偏移程度的检测模块，其特征在于，还包括至少一激光钻孔检测单元，所述激光钻孔检测单元包括靶孔、激光靶标、多对呈矩阵排列且孔径相同的金属化盲孔、以及设于金属化盲孔孔底所在线路层且与金属化盲孔一一对应的多对呈矩阵排列的底焊盘；每对所述底焊盘之间设有导通铜线，底焊盘的直径与金属化盲孔的孔径相等；各所述金属化盲孔的孔口之间无铜导通。

6.一种检测钻孔偏移程度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在内层芯板上制作内层线路时制作如权利要求1-4任一项所述通孔检测单元中的覆铜检测区和圆形无铜区；

S2、通过钻孔、沉铜和全板电镀工序在多层板上制作如权利要求1-4任一项所述的第一金属化通孔和第二金属化通孔；所述多层板为各内层芯板通过半固化片与外层铜箔压合为一体形成的多层板材；

S3、在多层板的外层制作所述覆铜检测区和圆形无铜区；

S4、用万用表检测第一金属化通孔与第二金属化通孔之间的导通情况；若有第一金属化通孔与第二金属化通孔导通的情况，则判断通孔钻孔偏移程度大，不符合生产要求；若均无第一金属化通孔与第二金属化通孔导通的情况，则判断通孔钻孔偏移程度小，符合生产要求。

7.根据权利要求6所述的检测钻孔偏移程度的方法，其特征在于，

步骤S1中还包括：在内层芯板上制作内层线路时，在如权利要求5所述金属化盲孔孔底所在线路层制作如权利要求5所述的底焊盘，在各内层芯板上钻靶孔；以及在次外层线路层上制作激光靶标；

步骤S2中还包括：通过钻孔、沉铜和全板电镀工序在多层板上制作如权利要求5所述的金属化盲孔；

步骤S3中还包括：在多层板外层上将金属化盲孔所在区域的铜层蚀刻除去，使所述金属化盲孔的孔口之间无铜导通；

还包括步骤S5：用万用表检测每对金属化盲孔的导通情况；若至少一对金属化盲孔导通，则判断激光钻孔偏移程度大，不符合生产要求；若每对金属化盲孔均无导通情况，则判断激光钻孔偏移程度小，符合生产要求。