CN106525114A - 一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电路板生产技术领域，具体为一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法。本发明通过在测试板上设置检测孔，使检测孔经过以正片工艺制作外层线路的工序并分别检测外层图形后检测孔孔口处干膜的破损情况及褪锡后检测孔的孔内是否有残铜，以此判断以与该检测孔相同的孔槽尺寸在PCB上制作金属化孔槽是否在该生产线的正片工艺制程能力范围内，从而可让工程人员明确了解生产线的制程能力及状态，为PCB的制作能力及规范设计提供有效数据支持，从而能为流程的选择提供最佳的方案，有效解决PCB生产过程中因封孔不良导致报废的问题，使生产过程顺畅运行，保障产品品质。
Description
技术领域
本发明涉及电路板生产技术领域，尤其涉及一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板。为了使PCB的层间线路导通及满足一定的电气性能要求，需在PCB上制作金属化孔槽，如金属化圆孔、金属化槽孔、金属化孖孔和/或其它金属化异形孔等。PCB的生产包括线路设计与制造两个环节，PCB的制造以前期的线路设计为依据，制造流程一般如下：依次通过开料、内层图形与内层蚀刻制得具有所需内层线路的内层芯板→将各内层芯板按一定排列顺序压合为一体形成多层板→在多层板上制作与内层导通的外层线路→制作阻焊层→表面处理→成型、检测等后工序。其中外层线路的制作可根据实际需要采用负片工艺或正片工艺进行，正片工艺依次包括钻孔、沉铜、全板电镀、外层图形、图形电镀、褪膜、蚀刻、褪锡；负片工艺则依次包括钻孔、沉铜、全板电镀、外层图形、蚀刻、褪膜。PCB的制造流程极为冗长，前期的线路设计及制作过程的每一步骤均影响生产效率及成品率，尤其是生产线的制孔能力直接影响前期的线路设计及决定生产板的报废情况，但是现有技术并没有测试生产线的制孔能力的方法，无法为前期的线路设计提供数据支持，只能在实际生产过程中出现封孔不良而导致生产板报废时，通过对报废板进行分析后再对线路设计及相关生产参数进行优化。这种无法提前获知生产线的制程能力，只能当问题出现时再进行分析调整的生产方式不利于提高生产效率及节约生产成本。
发明内容
本发明针对现有PCB生产技术中无法在线路设计前获知生产线的制孔能力的问题，提供一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法，所述测试方法在测试板上进行，所述测试板为通过半固化片将内层芯板与外层铜箔压合为一体的多层板；包括以下步骤：
S1钻孔：在测试板上钻检测孔。
优选的，所述测试板上的检测孔包括检测圆孔、检测孖孔和检测槽孔。更优选的，所述测试板上的检测孔包括孔径递增且依次排列的检测圆孔；所述测试板上的检测孔包括孔长递增且依次排列的检测孖孔；所述测试板上的检测孔包括槽长和槽宽递增且依次排列的检测槽孔。
可在测试板上设置多组检测孔，每组检测孔由检测圆孔、检测孖孔和检测槽孔构成。
可根据测试需要在测试板上钻不同类型及尺寸的检测孔，如除上述的检测圆孔、检测孖孔和检测槽孔外，还可以是沉头孔及一些特殊的异形孔。
S2孔金属化：通过沉铜和全板电镀工序使测试板上的检测孔金属化。
S3外层图形：根据现有技术依次在测试板上进行贴干膜、曝光和显影工序，在测试板上由干膜形成外层图形；所述检测孔的孔口被外层图形覆盖。
S4初次检测：检测测试板上检测孔孔口处的干膜是否有破损；若检测孔孔口处的干膜无破损，则该检测孔的初次检测合格；若检测孔孔口处的干膜有破损，则该检测孔的初次检测不合格。
S5电镀铜锡：根据现有技术依次在测试板上电镀铜层和电镀锡层。
S6褪膜：根据现有技术除去测试板上的干膜。
S7蚀刻：根据现有技术除去测试板上未被锡层覆盖的表层铜。
S8褪锡：根据现有技术除去测试板表面的锡层。
S9再次检测：检测测试板上检测孔的孔内是否有残铜；若检测孔的孔内无残铜，则该检测孔的再次检测合格；若检测孔的孔内有残铜，则该检测孔的再次检测不合格。
当检测孔的初次检测和再次检测均合格时，则判定以与该检测孔相同的孔槽尺寸制作的金属化孔槽在该生产线的正片工艺制程能力范围内；若金属化检测孔的初次检测和/或再次检测不合格时，则判定以与该检测孔相同的孔槽尺寸制作的金属化孔槽不在该生产线的正片工艺制程能力范围内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在测试板上设置检测孔，使检测孔经过以正片工艺制作外层线路的工序并分别检测外层图形后检测孔孔口处干膜的破损情况及褪锡后检测孔的孔内是否有残铜，以此判断以与该检测孔相同的孔槽尺寸在PCB上制作金属化孔槽是否在该生产线的正片工艺制程能力范围内，从而可让工程人员明确了解生产线的制程能力及状态，为PCB的制作能力及规范设计提供有效数据支持，从而能为流程的选择提供最佳的方案，有效解决PCB生产过程中因封孔不良导致报废的问题，使生产过程顺畅运行，保障产品品质。
附图说明
图1为测试板上检测孔的排列示意图。
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1
本实施例提供一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法，该测试方法所用的多层板称为测试板。测试板的板厚为1.2mm，完成铜厚为1.5OZ。
具体步骤如下：
(1)制作测试板
根据现有技术中的开料和压合工序，将内层芯板裁切成要求大小，然后通过半固化片及高温压合使内层芯板与外层铜箔压合为一体，形成多层板，该多层板用于测试生产线的制孔能力，称为测试板。
(2)钻孔
根据现有的钻孔工艺，在测试板上钻检测孔，所述检测孔包括直径依次递增且依次排列的检测圆孔、孔长依次递增且依次排列的检测孖孔以及槽长和槽宽依次递增且依次排列的检测槽孔。测试板上所钻的各检测孔的尺寸如下表1和表2所示(表中“排列顺序”指一组检测孔中由上而下各检测孔的排列顺序)，各检测孔在测试板上的排列方式如图1所示。测试板上由上往下每一列检测孔包括检测圆孔、检测孖孔和检测槽孔，每一列检测孔为一组检测孔，每一测试板上设有18组检测孔，每一组检测孔的排列方式为：直径依次递增的检测圆孔→孔长依次递增的检测孖孔→槽长依次递增的检测槽孔。(在其它实施方案中，测试板上设置的检测孔的类型、尺寸及排列方式还可根据测试板的尺寸和测试需要而定，如还可以设置沉头孔及一些特殊的异形孔等。)
表1 测试板上一组检测孔中检测圆孔的孔径和检测孖孔的孔长
| 排列顺序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 孔型 | 圆孔 | 圆孔 | 圆孔 | 圆孔 | 圆孔 | 圆孔 |
| 直径/孔长(mm) | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 | 5.5 |
| 排列顺序 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 孔型 | 圆孔 | 孖孔 | 孖孔 | 孖孔 | 孖孔 | 孖孔 |
| 直径/孔长(mm) | 6 | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 |
表2 测试板上一组检测孔中检测槽孔的槽宽和槽长
| 排列顺序 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| 槽宽(mm) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 槽长(mm) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 排列顺序 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| 槽宽(mm) | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| 槽长(mm) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 排列顺序 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |
| 槽宽(mm) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 槽长(mm) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 排列顺序 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |
| 槽宽(mm) | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 槽长(mm) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 排列顺序 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 |
| 槽宽(mm) | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 槽长(mm) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 排列顺序 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 |
| 槽宽(mm) | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
| 槽长(mm) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 排列顺序 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 |
| 槽宽(mm) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 槽长(mm) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
(3)孔金属化：根据现有技术，通过沉铜和全板电镀工序使测试板上的检测孔金属化。孔金属化后，测试板的表铜铜厚为1.5OZ。
(4)外层图形
根据现有技术，采用正片工艺在测试板上制作外层图形。即依次在测试板上进行贴干膜、曝光和显影工序，在测试板上由干膜形成外层图形，使形成的外层图形覆盖检测孔的孔口，干膜单边比检测孔的孔口大0.125mm。
(5)初次检测
检测测试板上各检测孔孔口处的干膜是否有破损；若测试板上某一规格的所有检测孔孔口处的干膜均无破损，则该规格的检测孔的初次检测合格；若测试板上某一规格的检测孔孔口处的干膜有破损，则该规格的检测孔的初次检测不合格(只要有一个该规格的检测孔孔口处的干膜有破损即认为初次检测不合格)。
(6)电镀铜锡
根据现有技术依次在测试板上电镀铜层和电镀锡层。
(7)褪膜
根据现有技术，通过褪膜工序除去测试板上的干膜。
(8)蚀刻
根据现有技术除去测试板上未被锡层覆盖的表层铜。
(9)褪锡
根据现有技术除去测试板表面的锡层。
(10)再次检测
检测测试板上的检测孔的孔内是否有残铜(孔内是否残留有铜)；若某一规格的所有检测孔的孔内无残铜，则该检测孔的再次检测合格；若某一规格的检测孔的孔内有残铜，则该规格的检测孔的再次检测不合格(只要有一个该规格的检测孔的孔内有残铜即认为再次检测不合格)。
当检测孔的初次检测和再次检测均合格时，则判定以与该检测孔相同的孔槽尺寸制作的金属化孔槽在该生产线的正片工艺制程能力范围内；若金属化检测孔的初次检测和/或再次检测不合格时，则判定以与该检测孔相同的孔槽尺寸制作的金属化孔槽不在该生产线的正片工艺制程能力范围内。
本实施例的测试情况如下：测试板上所有的检测圆孔和所有的检测孖孔的初次检测和再次检测均合格，则判定以与这些检测圆孔和检测孖孔相同的孔槽尺寸制作的金属化孔槽均在该生产线的正片工艺制程能力范围内；部分检测槽孔的检测不合格(如下表3所示)，则判定以与这些检测槽孔相同的槽孔尺寸制作的金属化槽孔不在该生产线的正片工艺制程能力范围内。
表3 不在该生产线的正片工艺制程能力范围内的金属化槽孔对应的检测槽孔及孔数
| 槽宽 | 2.5 | 3 | 3 | 3 | 3.5 | 4 | 4 | 4 | 4.5 | 4.5 |
| 槽长 | 7 | 8 | 10 | 12 | 11 | 7 | 11 | 12 | 10 | 12 |
| 破孔数 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 |
实施例2
本实施例提供一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法，该测试方法所用的多层板称为测试板。测试板的板厚为1.2mm，完成铜厚为2OZ。测试板上检测孔的设置方式及数量与实施例1中的测试板的一致，具体步骤与实施例1相同。
本实施例的测试情况如下：测试板上所有的检测圆孔和所有的检测孖孔的初次检测和再次检测均合格，则判定以与这些检测圆孔和检测孖孔相同的孔槽尺寸制作的金属化孔槽均在该生产线的正片工艺制程能力范围内；部分检测槽孔的检测不合格(如下表4所示)，则判定以与这些检测槽孔相同的槽孔尺寸制作的金属化槽孔不在该生产线的正片工艺制程能力范围内。
表4 不在该生产线的正片工艺制程能力范围内的金属化槽孔对应的检测槽孔及孔数
| 槽宽 | 3 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 4 | 4 | 4 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 5 |
| 槽长 | 9 | 8 | 9 | 10 | 11 | 7 | 8 | 12 | 10 | 11 | 12 | 8 |
| 破孔数 | 1 | 1 | 5 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3 | 1 |
实施例3
本实施例提供一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法，该测试方法所用的多层板称为测试板。测试板的板厚为1.6mm，完成铜厚为1.5OZ。测试板上检测孔的设置方式及数量与实施例1中的测试板的一致，具体步骤与实施例1相同。
本实施例的测试情况如下：测试板上所有的检测圆孔和所有的检测孖孔的初次检测和再次检测均合格，则判定以与这些检测圆孔和检测孖孔相同的孔槽尺寸制作的金属化孔槽均在该生产线的正片工艺制程能力范围内；部分检测槽孔的检测不合格(如下表5所示)，则判定以与这些检测槽孔相同的槽孔尺寸制作的金属化槽孔不在该生产线的正片工艺制程能力范围内。
表5 不在该生产线的正片工艺制程能力范围内的金属化槽孔对应的检测槽孔及孔数
| 槽宽 | 2.5 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4.5 | 4.5 |
| 槽长 | 11 | 9 | 10 | 11 | 12 | 11 | 10 | 12 |
| 破孔数 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | 2 | 1 |
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 (5)
1.一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法，所述测试方法在测试板上进行，所述测试板为通过半固化片将内层芯板与外层铜箔压合为一体的多层板；其特征在于，包括以下步骤：
S1钻孔：在测试板上钻检测孔；
S2孔金属化：通过沉铜和全板电镀工序使测试板上的检测孔金属化；
S3外层图形：根据现有技术依次在测试板上进行贴干膜、曝光和显影工序，在测试板上由干膜形成外层图形；所述检测孔的孔口被外层图形覆盖；
S4初次检测：检测测试板上检测孔孔口处的干膜是否有破损；若检测孔孔口处的干膜无破损，则该检测孔的初次检测合格；若检测孔孔口处的干膜有破损，则该检测孔的初次检测不合格；
S5电镀铜锡：根据现有技术依次在测试板上电镀铜层和电镀锡层；
S6褪膜：根据现有技术除去测试板上的干膜；
S7蚀刻：根据现有技术除去测试板上未被锡层覆盖的表层铜；
S8褪锡：根据现有技术除去测试板表面的锡层；
S9再次检测：检测测试板上检测孔的孔内是否有残铜；若检测孔的孔内无残铜，则该检测孔的再次检测合格；若检测孔的孔内有残铜，则该检测孔的再次检测不合格；
当检测孔的初次检测和再次检测均合格时，则判定以与该检测孔相同的孔槽尺寸制作的金属化孔槽在该生产线的正片工艺制程能力范围内；若金属化检测孔的初次检测和/或再次检测不合格时，则判定以与该检测孔相同的孔槽尺寸制作的金属化孔槽不在该生产线的正片工艺制程能力范围内。
2.根据权利要求1所述一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法，其特征在于，所述测试板上的检测孔包括检测圆孔、检测槽孔和检测孖孔。
3.根据权利要求2所述一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法，其特征在于，所述测试板上的检测孔包括孔径递增且依次排列的检测圆孔。
4.根据权利要求2所述一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法，其特征在于，所述测试板上的检测孔包括孔长递增且依次排列的检测孖孔。
5.根据权利要求2所述一种正片工艺中生产线制孔能力的测试方法，其特征在于，所述测试板上的检测孔包括槽长和槽宽递增且依次排列的检测槽孔。
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