專利名稱：制造方法如何構(gòu)造抑制芯材料于印刷線路板中的制作方法
制造方法如何構(gòu)造抑制芯材料于印刷線路板中技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及印刷線路板的制造，更具體地，涉及包括導(dǎo)電抑制芯的印刷線路板的生產(chǎn)。
技術(shù)背景
各種形式中任一種導(dǎo)電抑制芯可用作印刷線路板內(nèi)的層。導(dǎo)電 抑制芯可用作完全的構(gòu)造層(即，不形成印刷線路板電路的一部分的 層)或用作功能層(即，形成電路一部分的層)。Vasoya等人的美國專 利第6,869,664號說明了導(dǎo)電抑制芯作為印刷線路板的電源層、接地層 和/或分割電源/接地層的用途。Vasoya等人的美國專利第6,869,664號 全文結(jié)合于此以供參考。
用于構(gòu)造導(dǎo)線抑制芯的普通材料是浸漬樹脂且一側(cè)或多側(cè)鍍 覆有金屬的編織碳纖維(通常利用平衡編織)。但是，多種其它材料也 可用于導(dǎo)電抑制芯的構(gòu)造。許多導(dǎo)電抑制芯包括可以被鍍覆或未鍍覆 的導(dǎo)電層壓板。層壓板也可以為浸漬樹脂的基底?；淄ǔ槔w維材 料如碳纖維、石墨纖維，如日本的日本石墨纖維公司(Nippon Graphite Fiber)制造的CN-80-3k、 CN-60、 CN-50、 YS-90;日本三菱化學(xué)公司 (Mitsubishi Chemical Inc.)制造的K13B12、 K13C1U和K63D2U以及 美國南卡羅來納州格林維爾市的Cytec碳纖維公司(Cytec Carbon Fibers LLC)制造的T300-3k和T300-lk。纖維的導(dǎo)電性通常通過浸漬樹脂前用 金屬鍍覆纖維材料得以增加。金屬鍍覆纖維的示例包括碳纖維、石墨 纖維、E玻璃纖維、S玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維、凱夫拉纖維、石 英纖維及這些纖維的任何組合。通常，纖維材料可以是連續(xù)的碳纖維。 可選地，纖維材料可以是不連續(xù)的碳纖維。不連續(xù)的纖維例如由美國 Rockwood, Toho Carbon Fibers Inc制造的紡絲斷纖維(X0219)。纖維材料可為織布或非織造布。非織布材料可為萬能魔術(shù)膠帶(Uni-tape)或 氈的形式。碳氈如由馬薩諸塞州東沃波爾的Advanced Fiber Nonwovens 制造的等級號8000040和8000047，分別為2盎司和3盎司的碳氈。已 知的導(dǎo)電抑制芯由聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青(Pitch)基碳纖 維或其組合構(gòu)造而成。
導(dǎo)電抑制芯也可使用非纖維材料構(gòu)造。例如，導(dǎo)電抑制芯可由 實心碳板構(gòu)造。用作導(dǎo)電抑制芯的實心碳板可使用壓縮的碳粉或石墨 粉制成。另一方法是使用碳片或短碳纖維，利用熱塑性或熱固性粘合 劑制造實心碳板。
另一用于構(gòu)造導(dǎo)電抑制芯的有用材料是位于紐約州Malta的Starfire Systems公司制造的C-SiC (碳一碳化硅)。
各種樹脂可用于導(dǎo)電抑制芯的構(gòu)造，如環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺三嗪環(huán)氧樹脂(BT)、雙馬來酰亞胺(BMI)、氰酸酯、聚酰亞胺、酚醛樹脂或上述中一些的組合。在許多情況下，樹脂可具有如熱解碳粉、碳粉、碳粒、金剛砂、氮化硼、氧化鋁、陶瓷粒以及酚醛樹脂顆粒的填料以提高性能。
導(dǎo)電抑制芯的導(dǎo)電性隨其構(gòu)造而不同。在許多示例中，基底驅(qū) 動導(dǎo)電抑制芯的電性能。例如，具有增韌環(huán)氧樹脂的石墨纖維。在其 它示例中，樹脂可驅(qū)動導(dǎo)電層的導(dǎo)電性。例如，以熱解碳粉作為填充 劑材料的增韌環(huán)氧樹脂浸漬的玻璃纖維。
抑制芯材料的選擇一般根據(jù)成品水平如傳熱速率、熱膨脹系 數(shù)、剛度及其組合所要求的益處。廣義來說，任何組合的材料和樹脂 可用于構(gòu)造形成1 MHz時介電常數(shù)大于6.0的層壓層的導(dǎo)電抑制芯。
鍍通孔(plated vias)，也稱為通孔(through holes)，通常用于 在印刷線路板的功能層之間產(chǎn)生電連接。結(jié)合導(dǎo)電抑制芯于印刷線路 板的設(shè)計中時，必須小心確保鍍通孔與導(dǎo)電抑制芯不產(chǎn)生不需要的電 連接。在許多印刷線路板設(shè)計中，使用樹脂填充排屑孔(clearance hole) 以避免不需要的電連接。樹脂填充排屑孔是鉆通導(dǎo)電抑制芯之后填充 絕緣樹脂的孔。穿過樹脂填充排屑孔的中心鉆直徑小于樹脂填充排屑 孔的鍍通孔時，包圍鍍通孔的樹脂使通孔的襯里與導(dǎo)電抑制芯電絕緣。 在制造中，樹脂填充排屑孔和鍍通孔的中心之間容許的偏差范圍主要由樹脂填充排屑孔和鍍通孔之間的直徑差值確定。偏差導(dǎo)致鍍通孔部 分接觸導(dǎo)電抑制芯時，將導(dǎo)致通孔襯里與導(dǎo)電抑制芯間產(chǎn)生不需要的 電連接。發(fā)明內(nèi)容
公幵了包括導(dǎo)電抑制芯的印刷線路板的制造方法。根據(jù)本發(fā)明的方法可使執(zhí)行方法的工具使用的加工孔相對用于形成成品印刷線路 板的各種面板和分組件精確對準。也公開了根據(jù)本發(fā)明的實施例對Gerber文件的修改，可增加制造量并能夠在一批面板化印刷線路板中 探測有缺陷的印刷線路板。
本發(fā)明的一實施例包括使用至少一對參照物，相對于工具表面 校準導(dǎo)電材料織布面板的織物組織并在導(dǎo)電材料面板上形成加工孔。
在另一實施例中， 一對參照物包括沿第一線定位的至少兩個安 裝銷釘、沿第二線定位的至少兩個安裝銷釘，并且第一和第二線直角 相交。
在另一實施例中， 一對參照物包括第一參照邊、第二參照邊，第一和第二參照邊直角相交。
在又一實施例中，使用鉆頭形成加工孔。
在又一實施例中，使用沖頭形成加工孔。
本發(fā)明的另一實施例包括在導(dǎo)電材料面板中形成第一組加工孔、在導(dǎo)電面板中鉆具有第一直徑的排屑孔、通過使用第一組加工孔校準導(dǎo)電材料面板和其它材料層形成堆疊面板，并層壓堆疊面板。
又一實施例也包括穿過層壓堆疊面板鉆具有小于第一直徑的第二直徑的通孔。
另一實施例也包括將第一組加工孔用作確定鉆通孔位置的參 照物。
另一實施例也包括鉆至少一個參照？L，使用光學(xué)視覺系統(tǒng)定位 該至少一個參照孔，并在相對該至少一參照孔的預(yù)定位置鉆第二組加 工孔。
另一附加實施例也包括鉆至少一參照孔，使用光學(xué)視覺系統(tǒng)定 位該至少一參照孔，并在相對該至少一參照孔的預(yù)定位置沖第二組加工孔。
另一附加實施例也包括校準布線圖(artwork)與導(dǎo)電面板、網(wǎng) 版印刷光致抗蝕劑于布線圖上并蝕刻導(dǎo)電面板。
在又一實施例中，校準布線圖包括相應(yīng)于布線圖的第一組加工孔進行沖孔并使用第一組加工孔校準布線圖和導(dǎo)電面板。
另一實施例包括在導(dǎo)電材料面板上形成第一組加工孔、在導(dǎo)電面板中鉆具有第一直徑的排屑孔、穿過導(dǎo)電材料面板形成第二組加工孔、通過使用第二組加工孔校準導(dǎo)電材料面板和其它材料層形成堆疊面板并層壓堆疊面板。
又在另一實施例中，第二組加工孔的形成還包括使用第一組加 工孔作為參照物，以定位預(yù)定位置并在預(yù)定位置鉆第二組加工孔。
在又一實施例中，第二組加工孔的形成還包括使用第一組孔作 為參照物，以定位至少一預(yù)定位置、在該至少一預(yù)定位置鉆參照孔， 使用光學(xué)視覺系統(tǒng)定位參照孔，并使用光學(xué)視覺系統(tǒng)在相對參照孔的 預(yù)定位置沖第二組加工孔。
另一附加實施例也包括穿過層壓堆疊面板，鉆具有小于第一直 徑的第二直徑的通孔。
又一附加實施例也包括使用第一或第二組加工孔作為參照物 以確定鉆通孔的位置。
另一實施例也包括鉆至少一參照 L，使用光學(xué)視覺系統(tǒng)定位該 至少一參照孔，并在相對該至少一參照孔的預(yù)定位置鉆第二組加工孔。
又一實施例也包括鉆至少一參照孔，使用光學(xué)視覺系統(tǒng)定位該 至少一參照孔，并在相對該至少一參照孔的預(yù)定位置沖第二組加工孔。
另一附加實施例也包括校準布線圖和導(dǎo)電面板、網(wǎng)版印刷光致 抗蝕劑于布線圖上并蝕刻導(dǎo)電面板。
在另一實施例中，校準布線圖包括相應(yīng)于布線圖的第一組加工孔進行沖孔，并使用第一組加工孔校準布線圖和導(dǎo)電面板。
又一附加實施例包括X射線光源、用于產(chǎn)生指示光入射處檢測器區(qū)域的輸出的X射線檢測器以及連結(jié)于X射線檢測器并使用X射線檢測器的輸出識別圓形圖形的處理器。
另一附加實施例包括在導(dǎo)電材料面板中鉆排屑孔、在導(dǎo)電材料面板中布置通道、層壓導(dǎo)電面板和其它材料面板而形成一批印刷線路 板分組件、穿過該一批印刷線路板分組件中的各印刷線路板鉆通孔、 電鍍通孔的襯里和檢測該一批印刷線路板內(nèi)的各印刷線路板。
在另一實施例中，通道布置于各印刷線路板與該一批印刷線路 板中其他印刷線路板電絕緣的位置。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例，生產(chǎn)包括導(dǎo)電抑制芯的印刷線 路板的方法的流程圖
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施例，制造包括導(dǎo)電抑制芯的印刷線 路板的方法的流程圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例，校準材料面板并在面板中鉆或沖加 工孔的方法。
圖4A是根據(jù)本發(fā)明實施例，已沖出軟加工孔的校準材料面板 的各向同性視圖。
圖4B是根據(jù)本發(fā)明實施例，使用安裝銷釘釘于工作臺的已鉆 孔堆疊面板的各向同性視圖。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明實施例，已鉆出硬加工孔的校準堆疊面板 的各向同性視圖。
圖5B是根據(jù)本發(fā)明實施例，使用安裝銷釘固定于工作臺的已 鉆孔堆疊面板的各向同性視圖。
圖6A是根據(jù)本發(fā)明實施例的材料面板的各向同性視圖。
圖6B是根據(jù)本發(fā)明實施例，鉆有加工孔的已校準堆疊材料面 板的各向同性視圖。
圖6C是根據(jù)本發(fā)明實施例，使用銷釘固定于工作臺的堆疊材 料面板的各向同性視圖。
圖6D是根據(jù)本發(fā)明實施例，使用銷釘固定于工作臺且其中已鉆有排屑孔和加工孔的堆疊材料面板的各向同性視圖。
圖7A是根據(jù)本發(fā)明實施例，使用銷釘固定于工作臺且其中已鉆有對位目標(registration target)的已鉆孔堆疊材料面板的各向同性視圖。10
圖7B是根據(jù)本發(fā)明實施例，鉆孔材料面板中定位參照孔的光 學(xué)視覺系統(tǒng)的各向同性視圖。
圖7C是根據(jù)本發(fā)明實施例，定位參照孔的光學(xué)視覺系統(tǒng)的示 意性剖視圖。
圖7D是根據(jù)本發(fā)明實施例，使用包括光學(xué)視覺系統(tǒng)的工具已 沖出軟加工孔的鉆孔材料面板的各向同性視圖。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實施例產(chǎn)生并校準布線圖和材料面板 的方法的流程圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括硬加工孔、參照孔和參照目標 的面板的俯視圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括軟加工孔、參照孔和參照目 標的面板的俯視圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的構(gòu)造印刷線路板分組件準備鉆通 孔的方法的流程圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的構(gòu)造印刷線路板分組件準備 鉆通孔的方法的流程圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的構(gòu)造印刷線路板分組件準備 鉆通孔的方法的流程圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的構(gòu)造印刷線路板分組件準備 鉆通孔的方法的流程圖。
圖15是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括經(jīng)連接件(連接端，tab)連 接的一批印刷線路板的面板的俯視圖。
圖16是根據(jù)本發(fā)明實施例，包括由樹脂填充通道分隔的一批 印刷線路板的面板的俯視圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明實施例，用于修改面板化的印刷線路板設(shè) 計，以包括樹脂填充通道，使在根據(jù)本發(fā)明實施例的檢測期間印刷線 路板電絕緣的方法。
具體實施方式
現(xiàn)轉(zhuǎn)向附圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的包括至少一導(dǎo)電抑制芯的印 刷線路板的制造方法的實施例。方法包括相對加工材料層校準工具的各種技術(shù)。增加校準精確度可減少鍍通孔和導(dǎo)電抑制芯之間產(chǎn)生不需
要的電連接的可能性。在許多實施例中，通過使用對位目標(registration target)達到校準。在許多實施例中，使用面板化增加生產(chǎn)量。在使用 面板化的實施例中，可在制造期間進行檢測以探測有缺陷的線路板。 在許多實施例中，面板中包括樹脂填充通道以在檢測期間電絕緣各印 刷線路板。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的印刷線路板的制造方法的實 施例。方法IO包括制定(12)初始印刷線路板的設(shè)計。之后修改(14) 線路板設(shè)計以考慮印刷線路板包括至少一導(dǎo)電抑制芯。之后面板化 (16)修改的印刷線路板，準備制造。然后使用面板化的設(shè)計，產(chǎn)生 布線圖并輸出信息至制造設(shè)備，使能制造(18)至少一印刷線路板。
印刷線路板設(shè)計一般指定印刷線路板各層上的電路、確定電源 層、接地層和/或分割層并指示連接印刷線路板各層的鍍通孔的位置。 印刷線路板設(shè)計可以任何方式產(chǎn)生。在圖1所示方法的許多實施例中， 產(chǎn)生(12)不考慮印刷線路板內(nèi)導(dǎo)電抑制芯存在的初始印刷線路板設(shè) 計。初始印刷線路板設(shè)計可以Gerber文件表示。之后可修改(14)Gerber 文件以考慮印刷線路板內(nèi)導(dǎo)電抑制芯的使用。如上所述，鍍通孔將與 導(dǎo)電抑制芯形成電連接，除非采取措施阻止這樣的連接。2005年5月 16日提交的Vasoya的美國專利申請第11/131,130號公開了修改Gerber 數(shù)據(jù)以減少鍍通孔和導(dǎo)電抑制芯之間不需要電連接的可能性的技術(shù)。 美國專利申請第11/131,130號的公開全文結(jié)合于此以供參考。
之后可面板化(16)修改的Gerber數(shù)據(jù)。美國專利申請第 11/131,130號也說明了面板化。面板化是同時制造多個印刷線路板時可 使用的方法， 一般包括復(fù)制印刷線路板設(shè)計的鉆孔數(shù)據(jù)、預(yù)制數(shù)據(jù)和 布線圖幾次，以產(chǎn)生可構(gòu)造一批印刷線路板的面板。如美國專利申請 第11/131,130號所述，定標因子(比例因子,scaling factor)通常應(yīng)用 于與印刷線路板設(shè)計的各面板化層有關(guān)的布線圖、鉆孔數(shù)據(jù)和預(yù)制數(shù) 據(jù)，以允許在制造印刷線路板期間擴大或縮小各層。如以下將進一步 詳述，根據(jù)本發(fā)明實施例，通過包括用于面板化確定了對位目標的印 刷線路板的Gerber文件中的信息，可增加制造量。
—旦完成面板化，包括對位目標的定標的Gerber文件可用于輸出布線圖至圖形層，并配置可用于執(zhí)行拉絲、鉆孔、打磨、銑削面 板等工作的計算機控制機器。之后使用布線圖和配置的制造機器制造
(18)印刷線路板。
如下文進一步說明，根據(jù)本發(fā)明實施例，增加至面板化設(shè)計的 對位目標以及用于制造印刷線路板的制造方法一般取決于制造期間將 使用的工具和這些工具所用的校準技術(shù)。不同的工具可使用不同的安 裝銷釘結(jié)構(gòu)。 一些工具使用軟加工。軟加工是提供可使材料的有限移 動自由沿面板主軸擴大和縮小的槽。其他工具使用硬加工，包括提供 不允許材料自由移動的加工孔。不考慮加工的類型，加工孔的精確定位是制造方法的重要部 分。加工孔定位決定工具執(zhí)行的工件是否與之前工具執(zhí)行的工件校準。 隨面板的加工，面板可擴大和縮小。因此，加工孔在面板上的定位應(yīng) 考慮任何擴大或縮小。在制造工藝期間使用的所有加工孔并非由同一 工具產(chǎn)生的實施例中，可產(chǎn)生對位目標以使其他工具與面板校準。一 旦校準，可按要求產(chǎn)生其他加工孔。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的制造印刷線路板的一般化方 法。方法20包括穿過導(dǎo)電抑制芯鉆或沖(22)加工孔。之后穿過導(dǎo)電 抑制芯鉆(24)排屑孔。在導(dǎo)電抑制芯一側(cè)或兩側(cè)鍍覆有金屬如銅的 實施例中，相對導(dǎo)電抑制芯校準(26)布線圖，并蝕刻(28)除去碎 屑。在導(dǎo)電抑制芯不包括鍍覆層的實施例中，可使用高壓液體或空氣 清除加工碎屑。蝕刻后，導(dǎo)電抑制芯可與其它材料層組合以形成印刷線路板。 形成(64)包括形成印刷線路板的各材料層的堆疊面板。層壓(66) 堆疊面板。層壓完成時，鉆并電鍍通孔，完成(68)并檢測印刷線路 板。如上所述，可使用任何工具執(zhí)行圖2所示操作，以根據(jù)本發(fā)明 的實施例制造印刷線路板。 一般，需要加工孔以鉆排屑孔、層壓以及 層壓后鉆通孔。以下說明了各制造步驟期間形成所需加工孔的技術(shù)。
圖3示出了產(chǎn)生鉆排屑孔期間使用的初始組加工孔的方法。方 法30包括校準(32)產(chǎn)生導(dǎo)電抑制芯的面板，之后沖或鉆(34)加工 孔。
13
使用織布纖維材料面板構(gòu)造印刷線路板內(nèi)的導(dǎo)電抑制芯時，層 壓期間材料的性能可受材料織物組織的影響。層壓加工孔相對碳纖維 織物組織的定位可影響材料面板在層壓期間是否翹曲(即，變?yōu)榉瞧?面)。適合用作導(dǎo)電抑制芯的織布材料面板一般以矩形布片形式購進， 材料的織物組織對準面板的邊。在使用這樣的面板構(gòu)造導(dǎo)電抑制芯的 實施例中，安裝孔相對織物組織的位置可通過相對于布片邊校準安裝 孔來確定。在制造期間，可通過直角定向的兩參照邊確立工作空間，簡單 地實現(xiàn)校準。將織布纖維面板壓在參照邊上，使用膠帶固定面板，可 校準纖維與鉆孔或沖孔工具。圖4A和4B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例構(gòu) 造導(dǎo)電抑制芯期間材料層的校準、沖孔和鉆孔。在圖4A所示實施例中， 面板40包括為相對面板的織物組織實現(xiàn)校準而在沿各邊中點位置沖出 的軟加工孔42。生產(chǎn)量可通過同時校準、沖和鉆多個導(dǎo)電抑制芯而增加。圖 4B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例，為鉆排屑孔而釘于工作臺的堆疊面板。 堆疊面板45通過穿過安裝孔44的安裝銷釘46固定。穿過堆疊面板中 各面板鉆許多排屑孔48。在所示實施例中，每個面板制造單個導(dǎo)電抑 制芯。如上所述，其它實施例面板化導(dǎo)電抑制芯設(shè)計，使得可使用單 個材料面板構(gòu)造一批導(dǎo)電抑制芯。圖4A和4B所示實施例在鉆排屑孔和層壓期間使用相同的軟 加工孔。根據(jù)本發(fā)明的實施例可在鉆排屑孔和層壓期間使用硬加工孔。 圖5A和5B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例在材料面板中校準并鉆加工孔和 排屑孔。圖5A示出了堆疊面板在校準銷釘上校準。材料面板40'形成 堆疊面板45'，面板的邊抵住校準銷釘50，以進行校準。 一旦校準完成， 穿過面板40'的堆疊45'鉆層壓加工孔44'。圖5B示出了為鉆排屑孔而使用銷釘固定于工作臺的堆疊面 板。使用穿過幾個層壓加工孔44'的銷釘46'固定材料面板40'的堆疊45' 于工作臺。固定后可鉆排屑孔。在所示實施例中，穿過堆疊面板45'中 的各面板40'鉆出排屑孔48'。圖4A、 4B、 5A和5C所示實施例中在鉆排屑孔期間使用了層 壓加工孔。在許多實施例中，鉆排屑孔和層壓使用不同組的加工孔。使用不同組加工孔時，必須小心確保加工孔的位置保證各工具執(zhí)行的 工藝間的校準。圖6A—6D示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的材料面板，其中為鉆排 屑孔使用的加工孔用作鉆層壓加工孔的參照物。圖6A示出了材料面 板。所示面板40〃的堆疊45〃抵住校準銷釘50〃。面板抵住銷釘為鉆用 于鉆排屑孔期間的第一組加工孔60提供了校準。圖6C示出了根據(jù)本 發(fā)明實施例使用銷釘62固定于工作臺的面板40〃的堆疊45"。 一旦堆 疊面板45"固定，銷釘62形成可用于鉆排屑孔和層壓加工孔的參照物。 圖6D示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的固定于工作臺的已鉆孔的堆疊面板。 已穿過堆疊45〃的各面板40〃鉆出排屑孔48"。另外，已穿過面板40〃 鉆出層壓加工孔64。所示實施例中的層壓加工孔為硬加工孔。
圖7A—7D示出了已鉆出排屑孔并使用參照孔校準沖軟層壓加 工孔工具的材料面板。圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的經(jīng)銷釘62'〃 固定于工作臺的面板40'的堆疊45'〃，且其中排屑孔48'〃和參照孔70 已鉆出。圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例定位參照孔的光學(xué)視覺系統(tǒng)。 面板40'"中使用了兩個光學(xué)視覺系統(tǒng)以定位參照孔72。各光學(xué)視覺系 統(tǒng)包括發(fā)光(或電磁輻射的其它形式)的光源72。光檢測器76位于面 板下方。光學(xué)參照系統(tǒng)在預(yù)定范圍內(nèi)搜尋參照孔。確定范圍的方法可 包括相對于排屑孔加工孔確定或相對于面板的邊確定。參照孔在光檢 測器探測到完整光圈時被視為已定位。圖7C示出了沿圖7B的虛線79所截剖面，其示出了根據(jù)本發(fā) 明實施例的定位參照孔的光學(xué)視覺系統(tǒng)。參照孔70位于光源72完全 照射參照孔的點處。完全照射參照孔70時光檢測器76探測到完整的 光圈。圖7B所示光學(xué)視覺系統(tǒng)與構(gòu)造印刷線路板中一般使用的光學(xué)視 覺系統(tǒng)不同，因為該光學(xué)視覺系統(tǒng)要定位的參照物為光圈?？蓮募~約 州法明代爾的Multiline Technology公司獲得包括光學(xué)視覺的加工系 統(tǒng)。用于構(gòu)造不包括導(dǎo)電抑制芯的印刷線路板的絕緣材料一般為透明 的。因此，對位目標一般為銅圓形區(qū)域圖形。銅圓形區(qū)域表現(xiàn)為黑色 圓圈，因此，光學(xué)視覺系統(tǒng)搜尋黑色圓圈(而不是如本發(fā)明所示搜尋 光圈)。
—旦己定位參照孔，可使用參照孔沖層壓加工孔。圖7D示出
1了根據(jù)本發(fā)明實施例的使用光學(xué)視覺系統(tǒng)定位的參照孔在面板上沖出
的軟加工孔。面板40'〃包括已沿面板各邊中點處沖出的軟加工孔78。
再次參照圖2所示方法，蝕刻方法一般在鍍覆有金屬層的面板 上鉆排屑孔之后進行。蝕刻的區(qū)域可通過網(wǎng)版印刷光致抗蝕劑于鍍覆 材料之上并使用布線圖選擇曝光光致抗蝕劑而控制。在蝕刻期間，化 學(xué)品蝕刻已通過布線圖選擇曝光的鍍覆材料。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明 生產(chǎn)布線圖以及相對于已鉆孔的導(dǎo)電抑制芯校準布線圖的方法。方法 80包括繪制(82)抑制芯的布線圖。布線圖可以兩種方法之一校準。 在許多實施例中，通過相應(yīng)于導(dǎo)電抑制芯中的加工孔在布線圖中沖或 鉆(84)加工孔而校準布線圖。之后可通過將銷釘穿過(86)加工孔， 校準底部布線圖、鉆孔的導(dǎo)電抑制芯和頂部布線圖。在其它實施例中， 可使用光學(xué)目標校準(88)頂部和底部布線圖與鉆孔的導(dǎo)電抑制芯。 光學(xué)目標方法一般包括使用頂部和底部相機，以使布線圖上的目標與 導(dǎo)電抑制芯上的預(yù)鉆加工孔校準。校準布線圖的光學(xué)目標方法不如使用加工孔精確。因此，在使 用參照孔和目標執(zhí)行鉆或沖層壓后加工孔的實施例中，優(yōu)選使用加工 孔校準布線圖。再次參照圖2所示方法，鉆通孔一般在層壓后進行。在幾個實 施例中，使用層壓加工孔作為鉆通孔的加工孔。在其它實施例中，使 用參照目標作為鉆或沖鉆通孔所用的層壓后加工孔。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的面板的實施例，包括根據(jù)本發(fā)明實施 例的一批印刷線路板分組件、許多加工孔、許多參照孔和對位確認目 標。面板90包括一批印刷線路板分組件92。各分組件由包括至少--導(dǎo) 電抑制芯的許多材料層制成。面板也包括多個層壓加工孔94。除層壓 加工孔外，面板還包括許多參照孔96和對位確認目標98，可用作參照 物，以定位鉆或沖層壓后加工孔的適當位置(即，層壓后加工孔確定 于相對參照物的預(yù)定位置)。然后，層壓后加工孔可用于鉆通孔。在圖 9所示實施例中，層壓加工孔為硬加工孔。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的包括一批印刷線路板分組件、許多 加工孔、許多對位孔、許多對位確認目標和許多對位目標孔的面板。 圖10所示面板90'與圖9所示面板90相似，除了圖10所示加工孔94'為軟加工孔，圖10所示面板90'也包括對位目標孔100。對位目標孔 100用作沖加工孔94'的參照物。上述說明概述了根據(jù)本發(fā)明實施例制造印刷線路板中不同階 段產(chǎn)生加丁孔的各種不同技術(shù)。這些技術(shù)可以各種方法組合，以提供 鉆排屑孔、校準布線圖、層壓和鉆通孔必要的加工孔。下文說明了幾 種組合。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的形成加工孔的方法，其中層 壓加工孔用于鉆排屑孔和層壓，使用層壓后對位目標沖或鉆層壓后加 工孔。方法110包括在面板中沖或鉆(112)層壓加工孔，之后在面板 中鉆(114)排屑孔。假定面板有金屬包層，使用布線圖印刷(116) 面板，之后蝕刻(118)面板以去除碎屑。執(zhí)行(120)預(yù)制工藝，之 后氧化(122)材料面板。加工(124)構(gòu)造印刷線路板使用的其它材 料層(即不形成導(dǎo)電抑制芯的層)，準備層壓。之后堆疊并層壓(126) 用于構(gòu)造導(dǎo)電抑制芯的材料面板和其它材料層。層壓后，在層壓形成 的一批印刷線路板分組件中沖或鉆(128)層壓后加工孔。形成層壓后 加工孔，以準備鉆通孔以及完成印刷線路板。在許多實施例中，使用 探測作為參照物的內(nèi)部層壓后對位目標的X射線系統(tǒng)，定位層壓后加 工孔。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的使用層壓孔鉆排屑孔、層壓 以及鉆層壓后通孔的形成加工孔的方法。該方法與圖11所示方法相似， 除了光學(xué)對位116'可用于校準布線圖，層壓加工孔用于鉆層壓后通孔。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明實施例，使用第一組加工孔鉆排屑孔、 層壓期間使用獨立的層壓加工孔且使用層壓加工孔鉆層壓后通孔的形 成加工孔的方法。方法130包括校準(132)材料面板并穿過面板鉆(134) 面板安裝孔。使用銷釘固定(136)面板于工作臺以允許鉆(138)排 屑孔和層壓加工孔。鉆孔后，印刷并蝕刻面板以去除碎屑，并在各面 板上執(zhí)行(142)預(yù)制工藝。如果面板有包層，則也氧化(144)面板。 層壓(148)之前，材料面板與為包括于堆疊中已加工(146)的其它 材料層組合。層壓后，可使用層壓加工孔作為參照物，執(zhí)行(150)層 壓后鉆孔操作。圖14示出了根據(jù)本發(fā)明實施例，使用第一組加工孔鉆排屑孔、沖獨立的層壓加工孔用于層壓并使用層壓加工孔鉆層壓后通孔的形成
加工孔的方法。方法130'與圖13所示方法130相似，除了根據(jù)本發(fā)明實施例，在面板中鉆(1380對位目標孔，對位目標孔用于使用配有能夠定位對位目標孔的光學(xué)視覺系統(tǒng)的工具在面板中沖(1400層壓加工孔。上述方法可用于增加生產(chǎn)印刷線路板的產(chǎn)量。在本發(fā)明的許多實施例中，使用檢測以核實印刷線路板已正確制造或識別有缺陷的印刷線路板。在許多實施例中，執(zhí)行印刷線路板的電檢測，以識別包括缺陷如導(dǎo)電抑制芯和鍍通孔間短路的印刷線路板。使用面板化從面板材料制造成批印刷線路板時，能同時檢查該批中各印刷線路板可增加檢測效率。面板化設(shè)計中各印刷線路板中的導(dǎo)電抑制芯之間的電連接可造成一塊印刷線路板中的缺陷，導(dǎo)致探測到所有印刷線路板有缺陷。根據(jù)本發(fā)明許多實施例，可通過電絕緣該批中的各印刷線路板，使能識別一批印刷線路板中有缺陷的印刷線路板。在許多實施例中，通過在導(dǎo)電抑制芯設(shè)計中包括布置的通道，并遠離該批中相鄰印刷線路板接觸的點而蝕刻印刷線路板設(shè)計中的材料層，實現(xiàn)電絕緣。在層壓期間，用樹脂充填樹脂填充通道。樹脂填充通道和蝕刻的金屬層的作用是在該批中印刷線路板相互物理接觸的點處產(chǎn)生電絕緣。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的包括相互電絕緣的一批印刷線路板的面板。面板152包括經(jīng)連接件154連接的該批中的許多印刷線路板153。連接件154不形成該批中印刷線路板153之間的電連接，因為連接件中的導(dǎo)電層和相鄰印刷線路板內(nèi)的導(dǎo)電層通過樹脂填充通道156絕緣。圖16示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的包括相互電絕緣的一批印刷線路板的面板的另一實施例。面板152'包括該批中的經(jīng)沿印刷線路板邊緣整個長度延伸的樹脂填充通道160相互電絕緣的許多印刷線路板153'。樹脂填充通道的產(chǎn)生和蝕刻金屬層以實現(xiàn)電絕緣，要求面板化期間對Gerber數(shù)據(jù)的修改。圖17示出了根據(jù)本發(fā)明實施例，用于修改Gerber文件的方法的實施例，以按根據(jù)本發(fā)明實施例的構(gòu)造一批相互電絕緣的印刷線路板的方法，面板化印刷線路板設(shè)計。方法170包括
18面板化(172)與印刷線路板設(shè)計有關(guān)的Gerber數(shù)據(jù)。然后，可增加(174)附加布置通道至Gerber文件中確定的由碳構(gòu)造的層中。布置的通道確定于可構(gòu)造一批印刷線路板的位置，其中該批中各印刷線路板電絕緣。布置的通道的性質(zhì)可取決于面板化設(shè)計中印刷線路板是否由連接件分隔。增加布置的通道至Gerber文件后，可定標(176) Gerber文件的相關(guān)部分并可增加(178)確定對位目標的信息至Gerber文件。
盡管上述說明包括本發(fā)明的許多具體實施例，但不應(yīng)認為這是對本發(fā)明范圍的限制，而是本發(fā)明一實施例的示例。例如，盡管上述說明多數(shù)假定印刷線路板設(shè)計面板化以增加產(chǎn)量，但可根據(jù)本發(fā)明實施例使用單個面板制造單個印刷線路板。每個面板制造一個印刷線路板時，可通過定標印刷線路板設(shè)計修改Gerber文件，以考慮制造期間
的擴大和縮小并包括面板上的對位目標以增加產(chǎn)量。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)由所述實施例確定，而應(yīng)由所附權(quán)利要求及其等效物確定。
權(quán)利要求
1. 制造印刷線路板的方法，包括使用至少一對參照物，相對于工具表面，校準導(dǎo)電材料織布面板的織物組織；以及在所述導(dǎo)電材料面板上形成加工孔。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述一對參照物包括沿第一線定位的至少兩個安裝銷釘； 沿第二線定位的至少兩個安裝銷釘；且 其中所述第一和第二線直角相交。
3. 權(quán)利要求l的方法，其中所述一對參照物包括第一參照邊；以及第二參照邊；其中所述第一和第二參照邊直角相交。
4. 權(quán)利要求1的方法，其中使用鉆頭形成所述加工孔。
5. 權(quán)利要求1的方法，其中使用沖頭形成所述加工孔。
6. 制造印刷線路板的方法，包括在導(dǎo)電材料面板中形成第一組加工孔； 在所述導(dǎo)電材料面板中鉆具有第一直徑的排屑孔； 通過使用所述第一組加工孔，校準所述導(dǎo)電材料面板和其它材 料層，形成堆疊面板；以及 層壓所述堆疊面板。
7. 權(quán)利要求7的方法，還包括穿過所述層壓的堆疊面板，鉆具有 小于所述第一直徑的第二直徑的通孔。
8. 權(quán)利要求8的方法，還包括使用所述第一組加工孔作為確定鉆所述通孔位置的參照物。
9. 權(quán)利要求8的方法，還包括鉆至少一參照孔；使用光學(xué)視覺系統(tǒng)定位所述至少一參照孔；以及 在相對于所述至少一參照孔的預(yù)定位置鉆第二組加工孔。
10. 權(quán)利要求8的方法，還包括 鉆至少一參照孔；使用光學(xué)視覺系統(tǒng)定位所述至少一參照孔；以及 在相對于所述至少一參照孔的預(yù)定位置沖第二組加工孔。
11. 權(quán)利要求8的方法，還包括 校準布線圖與所述導(dǎo)電面板； 網(wǎng)版印刷光致抗蝕劑于所述布線圖上；以及 蝕刻所述導(dǎo)電面板。
12. 權(quán)利要求8的方法，其中所述校準布線圖包括 相應(yīng)于布線圖的所述第一組加工孔沖孔；以及 使用所述第一組加工孔校準布線圖和導(dǎo)電面板。
13. 制造印刷線路板的方法，包括在導(dǎo)電材料面板中形成第一組加工孔； 在所述導(dǎo)電面板中鉆具有第一直徑的排屑孔； 穿過所述導(dǎo)電材料面板形成第二組加工孔； 通過使用所述第二組加工孔，校準所述導(dǎo)電材料面板和其它材 料層，形成堆疊面板；以及 層壓所述堆疊面板。
14. 權(quán)利要求13的方法，其中所述形成第二組加工孔還包括 使用所述第一組加工孔作為參照物以定位預(yù)定位置；以及 在所述預(yù)定位置鉆所述第二組加工孔。
15. 權(quán)利要求13的方法，其中所述形成第二組加工孔還包括 使用所述第一組孔作為參照物以定位至少一預(yù)定位置； 在所述至少一預(yù)定位置鉆參照孔； 使用光學(xué)視覺系統(tǒng)定位所述參照孔；以及使用所述光學(xué)視覺系統(tǒng)在相對于所述參照孔的預(yù)定位置沖所 述第二組加工孔。
16. 權(quán)利要求13的方法，還包括穿過所述層壓的堆疊面板鉆具有 小于所述第一直徑的第二直徑的通孔。
17. 權(quán)利要求13的方法，還包括使用所述第一或第二組加工孔作 為參照物以確定鉆所述通孔的位置。
18. 權(quán)利要求13的方法，還包括 鉆至少一參照孔；使用光學(xué)視覺系統(tǒng)定位所述至少一參照孔；以及 在相對于所述至少一參照孔的預(yù)定位置鉆第二組加工孔。
19. 權(quán)利要求13的方法，還包括 鉆至少一參照孔；使用光學(xué)視覺系統(tǒng)定位所述至少一參照孔；以及 在相對于所述至少一參照孔的預(yù)定位置沖第二組加工孔。
20. 權(quán)利要求13的方法，還包括 校準布線圖和所述導(dǎo)電面板； 網(wǎng)版印刷光致抗蝕劑于所述布線圖上；以及 蝕刻所述導(dǎo)電面板。
21. 權(quán)利要求20的方法，其中所述校準布線圖包括 相應(yīng)于布線圖中所述第一組加工孔沖孔；以及 使用所述第一組加工孔校準所述布線圖和導(dǎo)電面板。
22. 光學(xué)視覺系統(tǒng)，包括 X射線光源；X射線檢測器，用于產(chǎn)生指示光入射處檢測器區(qū)域的輸出；以及處理器，其連結(jié)于所述X射線檢測器，并可使用所述X射線 檢測器的輸出識別圓形圖形。
23. 制造印刷線路板的方法，包括 在導(dǎo)電材料面板中鉆排屑孔； 在所述導(dǎo)電材料面板中布置通道；層壓所述導(dǎo)電面板和其它材料面板，形成一批印刷線路板分組件；穿過所述批印刷線路板分組件中的各印刷線路板，鉆通孔； 電鍍所述通孔的襯里；以及 檢測所述批印刷線路板內(nèi)的各印刷線路板。
24. 權(quán)利要求23的方法，其中所述通道布置于各印刷線路板與該 批印刷線路板中其他印刷線路板電絕緣的位置。
全文摘要
公開了制造包括導(dǎo)電抑制芯的印刷線路板的方法。幾種方法可使執(zhí)行方法的工具所使用的加工孔相對于用于形成成品印刷線路板的各種面板和分組件精確校準。也公開了對Gerber文件的修改，可增加制造量并能夠在一批面板化印刷線路板中探測有缺陷的印刷線路板。本發(fā)明的一實施例包括使用至少一對參照物，相對于工具表面校準導(dǎo)電材料織布面板的織物組織，并在導(dǎo)電材料面板上形成加工孔。
文檔編號H05K3/30GK101536619SQ200680015678
公開日2009年9月16日 申請日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月15日
發(fā)明者K·K·瓦索亞 申請人:C-芯技術(shù)有限公司