CN117241480A - 一种pcb层间对位精度校验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB层间对位精度校验方法，取不透明的刚性薄片，在其内部开设有通过孔，在其边缘与台面上的mark组件对应位置上开设有定位孔，其双面分别称之为A面和B面，在B面覆上一层光致变色材料，制备成基板；从基板A面和B面分别向光致变色材料层上曝光图形P和曝光图形Q，图形P为规则的环形图形，内部中空，图形Q为实心图形，位于图形P内部且同中心点；利用视觉系统提取光致变色材料层上曝光图形P和曝光图形Q的位置偏差，若偏差超出精度要求，则调整曝光工艺参数，再次进行校验，直至偏差符合精度要求。本发明打破传统固有思维，采用不透明的刚性薄片作为基板，仅单侧覆膜就能够方便快速地实现PCB层间对位精度校验。
Description
技术领域
本发明属于PCB板光刻技术领域，具体涉及PCB层间对位精度校验方法。
背景技术
在印刷电路板，即PCB板的加工过程中，要求电路板两个印刷面的图形具有精准的匹配关系，这就要求电路板的层与层之间的图形具有极高的对位精度。
传统电路板加工过程中采用的基板为不透明材质，在完成电路板双面图形的制作后并不能立即、直观地获知电路板双面图形是否完全对应。与之对应的电路板层间对位精度检测只能采用破坏式检测方法，即在电路板双面图形制作完成后，首先将印制完成的电路板切割成小块，并将小块截面打磨光滑，然后使用显微镜观察、测量每个小块截面上靠近原来未切割时电路板两个印刷面的两条边附近的图形偏差情况，由此推测出整块电路板的两个印刷面上电路的对应精度，据此进行设备调整。由于每小块截面的打磨均匀性问题，导致实际检测过程耗时费力、精度差、可信度低，无法满足当前对电路板的层间对位精度要求。
为此，透明基板应运而生，例如，2014年12月10日授权公开的发明专利CN102880011B公开了一种层间图形对准精度的检测方法，其基板采用透明的塑料薄片，在其双面覆感光薄膜，用于曝光不同的检测图形单元，通过判断双面不同检测图形单元之间的距离偏差，判断当前光刻机工艺参数是否需要调整。但是塑料薄片此类柔性透明材料压膜后会存在变形问题，影响对位精度的检测。若采用玻璃此类刚性透明材料，存在以下问题：1、双面曝光过程中容易破裂，2、玻璃较厚，若光刻机台面的照明光源与玻璃的垂直度不够，则光线经玻璃折射，影响对位精度的检测，3、成本较高。
发明内容
本发明打破传统固有思维，提出一种PCB层间对位精度校验方法，采用不透明的刚性薄片作为基板，解决柔性透明基板和刚性透明基板存在的技术缺陷。
本发明保护一种PCB层间对位精度校验方法，包括以下操作：
制备基板：取不透明的刚性薄片，在其内部开设至少一个通过孔，在其边缘与台面上的mark组件对应位置上开设有定位孔，其双面分别称之为A面和B面，在B面覆上一层光致变色材料；
将基板A面朝上放置于光刻台面上，mark组件从基板B面将标记点打在光致变色材料层上，同时曝光组件从基板A面向光致变色材料层上曝光图形P，图形P为规则的环形图形，内部中空；
翻转基板使其B面朝上，曝光组件从基板B面向光致变色材料层上曝光图形Q，图形Q为实心图形，位于图形P内部且同中心点；
利用视觉系统提取光致变色材料层上曝光图形P和曝光图形Q的位置偏差，若偏差超出精度要求，则调整曝光工艺参数，再次进行校验，直至偏差符合精度要求。
进一步的，通过孔在基板内部开设有多个，优选在基板内部呈阵列式开设。
进一步的，图形P为圆环，图形Q为实心圆点，圆环的内环半径大于实心圆点的半径。
进一步的，刚性薄片为SUS304钢板，厚度为0.1-0.3mm，上下表面平行度不超过80um，上下表面平面度不超过40um。
本发明还保护一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述PCB层间对位精度校验方法，以及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现上述PCB层间对位精度校验方法的各个步骤。
本发明打破传统固有思维，采用不透明的刚性薄片作为基板，解决柔性透明基板和刚性透明基板存在的技术缺陷，配合提出的PCB层间对位精度校验方法，仅单侧覆膜就能够方便快速地实现PCB层间对位精度校验，且基板可重复使用，校验成本较低。
附图说明
图1为基板结构示意图；
图2为基板上的标记点、曝光图形P、曝光图形Q的分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
一种PCB层间对位精度校验方法，包括以下操作：
1、制备基板：取不透明的刚性薄片1，在其内部开设至少一个通过孔101，在其边缘与台面上的mark组件对应位置上开设有定位孔102，如图1所示，其双面分别称之为A面和B面，在A面覆上一层光致变色材料。
通过孔设置一个能够得到层间对位精度的偏差，但由于基板不同位置上的对位精度偏差可能不同，因此在基板内部开设多个通过孔，能够获取基板多个位置的对位精度偏差。因此，在基板内部呈阵列式开设为通过孔较优的排列方式，参照图1。
2、将基板A面朝上放置于光刻台面上，由于定位孔对应mark组件，因此mark组件从基板B面穿过定位孔102将标记点103打在光致变色材料层上，如图2所示；同时曝光组件从基板A面向光致变色材料层上曝光图形P，图形P为规则的环形图形，内部中空，本实施例中，图形P为圆环104，参照图2所示。由于光致变色材料为半透明，打在其上的图形两面都能显现。
3、翻转基板使其B面朝上，曝光组件从基板B面穿过通过孔101向光致变色材料层上曝光图形Q，图形Q为实心图形，位于图形P内部且同中心点，本实施例中，图形Q为实心圆点105，与图形P同圆心，参照图2所示。
4、曝光图形P和曝光图形Q都是根据基板上的通过孔设计的，其相对于标记点的坐标也是已知的，因此可以利用视觉系统提取光致变色材料层上曝光图形P和曝光图形Q的圆心坐标位置偏差。若偏差超出精度要求，则调整曝光工艺参数，再次进行校验，直至偏差符合精度要求。此时，通过孔阵列式开设的优势也得以体现，位于不同通过孔光致变色材料层上的图形P和图形Q，可能存在不同程度的位置偏差，可以通过调整曝光工艺参数，使得每一处的偏差均符合精度要求。
刚性薄片为SUS304钢板，优选厚度为0.1-0.3mm，钢板越薄越好；上下表面平行度不超过80um，上下表面平面度不超过40um的钢板。此处的基板选材要求是涨缩系数小，即温度变化的时候，尺寸变化非常小。校验完毕后，可以将覆在基板A面的光致变色材料洗去，以便重复实用。
实施例2
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现实施例1所述的PCB层间对位精度校验方法。
实施例3
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现实施例1所述的PCB层间对位精度校验方法的各个步骤。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
Claims (7)
1.一种PCB层间对位精度校验方法，其特征在于，包括以下操作：
制备基板：取不透明的刚性薄片，在其内部开设至少一个通过孔，在其边缘与台面上的mark组件对应位置上开设有定位孔，其双面分别称之为A面和B面，在B面覆上一层光致变色材料；
将基板A面朝上放置于光刻台面上，mark组件从基板B面将标记点打在光致变色材料层上，同时曝光组件从基板A面向光致变色材料层上曝光图形P，图形P为规则的环形图形，内部中空；
翻转基板使其B面朝上，曝光组件从基板B面向光致变色材料层上曝光图形Q，图形Q为实心图形，位于图形P内部且同中心点；
利用视觉系统提取光致变色材料层上曝光图形P和曝光图形Q的位置偏差，若偏差超出精度要求，则调整曝光工艺参数，再次进行校验，直至偏差符合精度要求。
2.根据权利要求1所述的PCB层间对位精度校验方法，其特征在于，通过孔在基板内部开设有多个。
3.根据权利要求2所述的PCB层间对位精度校验方法，其特征在于，通过孔在基板内部呈阵列式开设。
4.根据权利要求1所述的PCB层间对位精度校验方法，其特征在于，图形P为圆环，图形Q为实心圆点，圆环的内环半径大于实心圆点的半径。
5.根据权利要求1所述的PCB层间对位精度校验方法，其特征在于，刚性薄片为SUS304钢板，厚度为0.1-0.3mm，上下表面平行度不超过80um，上下表面平面度不超过40um。
6.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1-5任意一项所述的PCB层间对位精度校验方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1-5任意一项所述的PCB层间对位精度校验方法的各个步骤。
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