一種雷射鑽孔對位方法
2023-05-08 08:51:36
一種雷射鑽孔對位方法
【專利摘要】本發明公開一種雷射鑽孔對位方法，該方法包括：在內層板上設置對位點；在壓合外層板之後，將設置於內層板上的所述對位點露出；以所述對位點為基準，鑽雷射盲孔或埋孔。通過本發明的雷射鑽孔對位方法，能夠提高雷射鑽盲埋孔的精度，抑制由於雷射鑽孔定位孔精度的問題所導致的雷射鑽孔鑽偏、雷射鑽孔孔破、個短/斷路、以及生產線路板效率慢、良率低的問題。
【專利說明】一種雷射鑽孔對位方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及多層印製線路板【技術領域】，特別涉及一種雷射鑽孔對位方法。
【背景技術】
[0002]隨著PCB板件向小型化及高密度方向發展，越來越多的板件採用埋盲孔方式來實現高密度互連，雷射鑽孔是實現微小盲孔的方法之一。激烈的市場競爭對於板件的可靠性也提出越來越高的要求，對於盲孔來說，達到高的可靠性要求有大面積的良好連接，因此，製作盲孔的過程中，雷射鑽孔的良好的對位精度是一個關鍵。
[0003]目前雷射鑽孔的對位方式主要有兩種。一種方式為:首先，利用雷射鑽孔的方式鑽出雷射鑽孔定位孔，然後，雷射鑽孔機尋找雷射鑽孔定位孔，最後以該雷射鑽孔定位孔為基準，鑽雷射盲孔。另一種方式為:利用壓合後銑靶方式將雷射鑽孔定位孔銑出，然後雷射鑽孔機尋找雷射鑽孔定位孔，並以雷射鑽孔定位孔為基準，鑽雷射盲孔。通常，在上述兩種方式中，鑽出和銑出的雷射鑽孔定位孔的孔徑分別是2.5mm和3.175mm。這兩種方式中，雷射鑽孔定位孔通常設置在多層線路板的外層(表層)。
[0004]在上述雷射鑽孔對位方式中，一方面，在多層線路板加工過程中，由於內外層漲縮不一致所帶來的偏移，造成內層線路位置相對於外層線路的偏移，使得通過定位孔所鑽出的盲埋孔在連接內外層線路時出現位置的偏差，甚至不能正確地連接。另一方面，對於上述雷射鑽孔定位孔的孔徑大小，雷射鑽孔機可能由於定位孔的孔徑過小而無法準確地抓取定位孔的位置，如果提高定位孔的孔徑大小，則能夠使得雷射鑽孔機能夠更加準確地抓取定位孔的位置，然而定位孔的孔徑太大將導致雷射鑽孔機鑽盲埋孔的精度變差。因此，以上兩種雷射鑽孔的對位方式存在以下缺點:1、由於定位孔精度的問題所導致的雷射鑽孔鑽偏現象；2、經過圖形轉移工序後出現雷射鑽孔孔破、個短/斷路；3、生產的線路板效率慢、良率低。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種雷射鑽孔對位方法，以避免現有的雷射鑽孔的對位方式中由於雷射鑽孔定位孔精度的問題所導致的雷射鑽孔鑽偏、雷射鑽孔孔破、個短/斷路的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明提供了一種雷射鑽孔對位方法，用於多層線路板的製作過程中，所述方法包括:在內層板上設置對位點；在壓合外層板之後，將設置於內層板上的所述對位點露出；以所述對位點為基準，鑽雷射盲孔或埋孔。
[0007]優選地，所述對位點包括定位面和定位窗，定位面為內層板的介質層之上形成的、為雷射鑽孔機所能識別的圖形，所述定位窗是將所述定位面的中心的介質挖去而形成的孔。
[0008]優選地，所述以所述對位點為基準，鑽雷射盲孔或埋孔的步驟包括:
[0009]所述雷射鑽孔機確定所述定位面的位置，並根據所述定位面的位置確定所述定位窗的位置；
[0010]所述雷射鑽孔機對所述定位窗為基準，鑽雷射盲孔或埋孔。
[0011]優選地，所述在壓合外層板之後，將設置於內層板上的所述對位點露出的步驟具體包括:
[0012]在壓合外層板之後，在多層線路板上通過鑽孔的方式鑽靶孔；
[0013]根據記錄的靶孔的位置和內層板上的對位點的位置，以所述靶孔為基準，通過雷射鑽孔的方式將內層板的對位點露出。
[0014]優選地，所述定位面為正方形或圓形。
[0015]優選地,所述定位面為正方形，其邊長為3?5mm,所述定位窗的直徑為0.5?1.5mm。
[0016]優選地，所述對位點設置在當此壓合撈邊的外側，且與當此壓合撈邊之間的距離大於5mmο
[0017]優選地，所述對位點與周圍的內容物之間的距離大於0.25mm。
[0018]優選地，所述內層板上設置的對位點的數目為3個或以上。
[0019]優選地，在內層板上，與設置有對位點的介質層相對的另一面的介質層上，設置有底面介質，所述底面介質的形狀與所述對位點的形狀相同。
[0020]本發明具有以下有益效果:
[0021]在本發明提供的雷射鑽孔對位方法中，在內層板上設置對位點，在壓合外層板之後，將設置於內層板上的所述對位點露出，從而以上述對位點為基準，鑽雷射盲孔或埋孔。通過在內層板設置對位點，能夠克服在多層線路板加工過程中，由於內外層漲縮不一致所帶來的偏移，通過露出的內層板上的對位點，能夠較為準確的定位內層板上的線路位置，克服由於漲縮不一致所造成的內外層線路位置的偏移，因此能夠提高雷射鑽盲埋孔的精度。通過提高雷射鑽盲埋孔的精度，能夠抑制由於雷射鑽孔定位孔精度的問題所導致的雷射鑽孔鑽偏、雷射鑽孔孔破、個短/斷路、以及生產線路板效率慢、良率低的問題。
[0022]另外，在現有技術中，定位孔的孔徑通常在2.5mm以上，因為如果定位孔的孔徑太小，將會不利於雷射鑽孔機確定定位孔的位置，但是同時，如果定位孔的孔徑太大將降低雷射鑽孔的精度和質量，因此，提高雷射鑽孔的精度和質量受到了定位孔孔徑大小的限制。本發明中，對位點設置為包括定位面和定位窗兩部分，其中定位面相對於現有技術中的定位孔而言可以設置為具有較大的尺寸，從而可以被雷射鑽孔機準確地定位其位置，進一步地，雷射鑽孔機在找到定位面的基礎上，輕易就能找到定位窗的位置(定位窗設置在定位面的中心)，因此即使定位窗的孔徑很小，也能輕易找到。而通過將定位窗的孔徑設置得較小，可以提供雷射鑽孔的精度和質量。因此定位面可以幫助雷射鑽孔機確定定位窗的位置，在確定定位窗的位置之後，雷射鑽孔機能夠以定位窗為基準，在線路板上鑽雷射盲孔，因此，通過定位面和定位窗的設置，既可以保證雷射鑽孔機能夠確定對位點的位置，又通過以孔徑較小的定位窗作為定位孔，提高了雷射鑽孔的精度和質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明實施例提供的雷射鑽孔對位方法的流程圖；
[0024]圖2為多層線路板的內層板的結構示意圖；
[0025]圖3為形成對位點13之後的內層板的結構示意圖；
[0026]圖4A為對位點13的俯視示意圖；
[0027]圖4B為在內層板上所設置的對位點13的位置示意圖；
[0028]圖5為在內層板的兩側壓合外層板之後的結構示意圖；
[0029]圖6為在多層線路板上鑽出靶孔24的剖面示意圖；
[0030]圖7為在多層線路板上鑽出雷射盲孔40的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明實施例提供的雷射鑽孔對位方法進行說明。
[0032]本發明實施例提供的雷射鑽孔對位方法可以用於多層線路板中盲孔或埋孔的製作。在本發明實施例中，以盲孔或埋孔用於連接兩層線路層之間的連接為例進行了說明。其中，內層板和外層板是相對於當前加工的盲孔或埋孔來說的內層板和外層板，即當前加工的盲孔或埋孔的外側(即遠離中心基板的一側)一端所在的線路板為外層板、該盲孔或埋孔內側(即靠近中心基板的一側)一端所在的線路板為內層板，也就是說，盲孔或埋孔用於該內層板和外層板之間的電路連接。另外，當盲孔或埋孔用於連接兩層以上的線路層的連接時，或用於並非相鄰的兩個線路層之間的連接時，外層板為當前加工的盲孔或埋孔的外側一端所在的線路板；內層板為當前加工的盲孔或埋孔的內側一端所在的線路板、或者也可以是當前加工的盲孔或埋孔中間經過的線路層所在的線路板。
[0033]本發明實施例中，以多層線路板中介質層為銅層為例進行了說明，介質層也可以採用其它的導電材料。
[0034]請參考圖1，其為本發明實施例提供的一種雷射鑽孔對位方法的流程圖，該雷射鑽孔對位方法包括:
[0035]步驟S101、在內層板上設置對位點；
[0036]請參考圖2和圖3。圖2為多層線路板的內層板的結構示意圖，其包括樹脂層10及其兩側的兩個銅層11，所述兩個銅層11為介質層，圖3為形成對位點13之後的內層板的結構示意圖，對位點13可以在形成內層板上的線路圖形的時候一併形成。本發明實施例中，以內層板是中心基板為例進行了說明，另外內層板也可以是非中心基板。
[0037]其中，對位點包括定位面和定位窗，由於本發明實施例中介質層以銅層為例進行說明，因此，以定位面具體為銅面、定位窗具體為銅窗為例進行說明。具體地，對位點13包括銅面15和銅窗16。請參閱圖4A,其為對位點13的俯視示意圖。銅面15為銅層11之上形成的具有正方形的輪廓的圖形，在銅面15的中心將銅挖去形成圓形的銅窗16。請參閱圖4B，為內層板上設置的對位點13的示意圖。4個對位點13對稱地設置在內層板的板邊。一般來說，需要在內層板上設置多個對位點，通常對位點的數目需要在3個以上。優選的，可以在內層板的板邊上對稱地設置4個對位點。
[0038]需要說明的是，銅面15除了是方形，也可以是其他形狀，例如圓形，銅面15的形狀是雷射鑽孔機所能識別的圖形就可以了，當銅面15的尺寸大於0.5mm時，能夠被雷射鑽孔機所能識別。另外，銅面15優選地是規則對稱的圖形。當銅面15為正方形時，銅面15的邊長為3?5mm,優選地,銅面15的邊長為3.5mm,銅窗16的直徑為0.5?1.5mm,優選地，銅窗16的直徑為0.5mm。
[0039]在現有技術中，定位孔的孔徑通常在2.5mm以上，如果定位孔的孔徑太小，將會不利於雷射鑽孔機確定定位孔的位置，但是同時，定位孔的孔徑太大將降低雷射鑽孔的精度和質量，因此，提高雷射鑽孔的精度和質量受到了孔徑大小的限制。本發明實施例中，將銅面設置為具有較大的尺寸，從而可以被雷射鑽孔機準確地定位其位置，進一步地，由於銅窗設置在銅面的中心，因此銅面可以幫助雷射鑽孔機確定銅窗的位置，在確定銅窗的位置之後，雷射鑽孔機能夠以銅窗為基準，在線路板上鑽雷射盲孔，因此，通過銅面和銅窗的設置，既可以保證雷射鑽孔機能夠準確確定對位點的位置，又以孔徑較小的銅窗為基準鑽雷射盲孔或埋孔，從而提高了雷射鑽孔的精度和質量。
[0040]優選地，對位點設置在當此壓合撈邊的外側，並且與當此壓合撈邊之間的距離大於5mm，另外，對位點距離周圍的內容物(內層板上的圖形)之間的距離大於0.25mm，並且對位點在線路板的邊緣是獨立的，與其他內容物沒有重疊。優選地，與設置有對位點的介質層相對的另一面的介質層上，設置有底面介質，所述底面介質的形狀與所述對位點的形狀相同。本實施例中，具體是在設置有對位點的銅層相對的另一面的銅層上，設置底銅17以保持底色(即雷射鑽孔機掃描時銅窗和銅面顏色不會太大，另外用底銅配合對位點能使得圖形顯得更加清晰)一致，以利於雷射鑽孔機尋找對位點的位置，例如，如圖2所示，在內層板上，與設置有對位點的銅層11相對的另一面的銅層11上，設置有底銅17，底銅17的形狀與對位點的形狀相同。
[0041]步驟S102、壓合內層板和外層板。
[0042]如圖5所示，為在內層板的兩側壓合外層板之後的結構示意圖，其中，需要設置盲孔一側的外層板包括樹脂層20和銅層21，在另一側壓合的線路板包括樹脂層30和銅層31。本發明實施例中，以內層板是中心基板為例進行了說明，如果內層板不是中心基板，則在當前多層線路板的兩側分別壓合外層板。另外，本發明實施例中以盲孔或埋孔用於連接兩層線路層之間為例進行說明，如果盲孔或埋孔用於連接兩層以上的線路層的連接時，或用於並非相鄰的兩個線路層之間的連接時，可以按照現有技術進行盲孔或埋孔所經過的線路層的壓合，直至完成外層板的壓合。
[0043]步驟S103、在外層板上通過機械鑽孔的方式鑽靶孔。
[0044]可以用常規的靶孔製作方法來鑽靶孔，如圖6所示，為多層線路板的外層板鑽出的靶孔24的剖面示意圖，靶孔24為通孔。在鑽靶孔之前，需要在內層板上設置靶標，如圖3所示，在形成內層板上線路圖形的時候一併刻出靶標23。靶孔24所在的位置與靶標23的位置一致。
[0045]步驟S104、以靶孔為基準，通過雷射鑽孔的方式將內層板上的對位點12露出。
[0046]具體地，以靶孔為基準，通過雷射鑽孔機將對位點12對應位置外側的銅和樹脂(即外層板上與對位點所對應位置處的銅和樹脂)燒掉，如圖7所示，燒掉的部分18位於對位點12上方的位置，即將對位點12上的所有覆蓋物全部移除。將燒掉的部分18去除後，即可以露出內層板上設置的對位點12。在雷射鑽孔機以靶孔為基準露出對位點12的過程中，雷射鑽孔機需要獲取靶孔的位置(坐標位置)和對位點12的位置(坐標位置)，可以在設置對位點時，由雷射鑽孔機記錄對位點的位置(坐標位置)，並且將靶孔的位置(坐標位置)輸出給雷射鑽孔機。
[0047]步驟S105、雷射鑽孔機以對位點12中的銅窗16為基準，鑽雷射盲孔。
[0048]如圖7所示，以銅窗16為基準，鑽出的雷射盲孔40連接在銅層11和銅層21之間。
[0049]需要說明的是，本發明實施例中以盲孔製作為例進行了說明，另外，當該雷射鑽孔對位方法用作埋孔的製作時，按照上述步驟完成連通孔(埋孔)的製作後，在線路板的外側按現有技術繼續壓合外層線路板即可。另外，多層線路板中，可能在不同的層間各自設置有盲孔或埋孔，對於每一個盲孔或埋孔，在該盲孔或埋孔對應的內層板上通過本發明實施例提供的方法來設置對位點，以完成該盲孔或埋孔的加工。
[0050]當盲孔或埋孔用於連接兩層以上的線路層的連接時，設置對位點的內層板優選地為當前加工的盲孔或埋孔的內側一端所在的線路板、因為該內側一端所在的線路的板面在加工過程中漲縮最嚴重，通過在加工前的盲孔或埋孔的內側一端所在的線路板上設置對位點，能夠較好的克服漲縮所帶來的偏移。
[0051]另外，本發明實施例中以盲孔或埋孔所在的內層板是中心基板為例進行了說明，另外，當盲孔或埋孔所在的內層板並非中心基板時，內層板只包括一面的介質層。
[0052]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種雷射鑽孔對位方法，用於多層線路板的製作過程中，其特徵在於，所述方法包括: 在內層板上設置對位點； 在壓合外層板之後，將設置於內層板上的所述對位點露出； 以所述對位點為基準，鑽雷射盲孔或埋孔。
2.根據權利要求1所述的雷射鑽孔對位方法，其特徵在於，所述對位點包括定位面和定位窗，定位面為內層板的介質層之上形成的、為雷射鑽孔機所能識別的圖形，所述定位窗是將所述定位面的中心的介質挖去而形成的孔。
3.根據權利要求2所述的雷射鑽孔對位方法，其特徵在於，所述以所述對位點為基準，鑽雷射盲孔或埋孔的步驟包括: 所述雷射鑽孔機確定所述定位面的位置，並根據所述定位面的位置確定所述定位窗的位置； 所述雷射鑽孔機對所述定位窗為基準，鑽雷射盲孔或埋孔。
4.根據權利要求2所述的雷射鑽孔對位方法，其特徵在於，所述在壓合外層板之後，將設置於內層板上的所述對位點露出的步驟具體包括: 在壓合外層板之後，在多層線路板上通過鑽孔的方式鑽靶孔； 根據記錄的靶孔的位置和內層板上的對位點的位置，以所述靶孔為基準，通過雷射鑽孔的方式將內層板的對位點露出。
5.根據權利要求2所述的雷射鑽孔對位方法，其特徵在於，所述定位面為正方形或圓形。
6.根據權利要求5所述的雷射鑽孔對位方法，其特徵在於，所述定位面為正方形，其邊長為3?5mm,所述定位窗的直徑為0.5?1.5mm。
7.根據權利要求1?6之一所述的雷射鑽孔對位方法，其特徵在於，所述對位點設置在當此壓合撈邊的外側，且與當此壓合撈邊之間的距離大於5mm。
8.根據權利要求1?6之一所述的雷射鑽孔對位方法，其特徵在於，所述對位點與周圍的內容物之間的距離大於0.25mm。
9.根據權利要求1?6之一所述的雷射鑽孔對位方法，其特徵在於，所述內層板上設置的對位點的數目為3個或以上。
10.根據權利要求1?6之一所述的雷射鑽孔對位方法,其特徵在於，在內層板上，與設置有對位點的介質層相對的另一面的介質層上，設置有底面介質，所述底面介質的形狀與所述對位點的形狀相同。
【文檔編號】H05K3/00GK104244584SQ201310253542
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月24日 優先權日:2013年6月24日
【發明者】葉萬全, 何永清 申請人:北大方正集團有限公司, 方正信息產業控股有限公司, 珠海方正科技高密電子有限公司