《一種印刷電路板的製作方法以及印刷電路板》是北大方正集團有限公司、珠海方正科技高密電子有限公司於2011年8月23日申請的發明專利，該專利申請號為2011102428246，公布號為CN102958291B，公布日為2015年7月8日，發明人是陳臣、蘇新虹。該發明屬於電路板製作技術領域。
《一種印刷電路板的製作方法以及印刷電路板》根據基板側面需設定的增層的數量，在基板上設定相應組數的靶標；以所述基板上設定的相應組數的靶標為基準，分別在所述基板側面的增層上形成通孔；以所述通孔為對位基準，在所述增層上進行圖形轉移。相應地，提供一種採用所述方法製成的印刷電路板。該發明所述印刷電路板的製作方法可避免截至2011年8月之前已有技術的印刷電路板在製作過程中經多次對位所產生的累積誤差，提升了產品的可靠性。
2017年12月，《一種印刷電路板的製作方法以及印刷電路板》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種印刷電路板的製作方法以及印刷電路板》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種印刷電路板的製作方法以及印刷電路板
- 地址：北京市海淀區成府路298號中關村方正大廈5層
- 申請號：2011102428246
- 申請日：2011年8月23日
- 申請人：北大方正集團有限公司、珠海方正科技高密電子有限公司
- 發明人：陳臣、蘇新虹
- 公布號：CN102958291B
- 公布日：2015年7月8日
- 代理人：羅建民、鄧伯英
- 代理機構：北京天昊聯合智慧財產權代理有限公司
- 類別：發明專利
- Int. Cl.：H05K3/46（2006.01）I、H05K1/00（2006.01）I
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
印刷電路板（PCB，Printed Circuit Board）是將電子元器件之間走線複雜的電路印刷在一塊板材上，並提供電子元器件的組裝與連通的主要載體，因此印刷電路板是電子元器件電氣連線的提供者，是重要的電子部件。
隨著印刷電路板行業的不斷發展，印刷電路板的電路越來越複雜，高密度互聯技術（HDI，High Density Interconnection）應運而生，該技術利用微盲孔搭配細線與密距以實現單位面積中能夠搭載更多的電子元器件或布設更多的線路，並可增強印刷電路板內部的信號傳導性能。HDI印刷電路板是在多層印刷電路板上外加增層，並以雷射鑽孔的方式製作出微盲孔，從而實現層間互連的一種線路分布密度比較高的印刷電路板。
HDI印刷電路板對其層與層之間的微盲孔的對準性要求比較高，為解決微盲孔對準性的問題，截至2011年8月之前已有技術在高階層HDI印刷電路板製作過程中，一般採用逐層對位的方式進行加工。
以六層印刷電路板為例，如圖1所示，在雙面基板（L3、L4）（L3和L4分別表示雙面基板的兩個面，為了清楚起見，圖1中將該雙面基板的兩個面分開來表示）的製作過程中將一組靶標，即第一組靶標刻蝕到雙面基板（L3、L4）上並將其作為基準。在雙面基板（L3、L4）的兩側壓合一對增層，即第一增層（L2、L5），使其成為四層印刷電路板，以雙面基板上刻蝕的第一組靶標為基準在所述四層印刷電路板上鑽出通孔（所述通孔也可稱之為靶孔），並使所述第一增層（L2、L5）的圖形轉移以雙面基板上的第一組靶標作為基準進行對位加工，在對第一增層（L2、L5）進行圖形轉移的同時也將另一組靶標，即第二組靶標刻蝕到第一增層（L2、L5）上，為避免所形成的第二組靶標因位置誤差而導致後續的工藝步驟中無法打靶，所述第二組靶標在雙面基板上的垂直投影與刻蝕在雙面基板上的第一組靶標的位置互不重合。然後在第一增層（L2、L5）的兩側壓合另一對增層，即第二增層（L1、L6），使其成為六層印刷電路板。以此類推，在製作更高階層的印刷電路板時，每一對增層的打孔對位和圖形轉移，均以該對增層的上一對增層上所形成的靶標作為基準進行對位加工，即採用逐層增加靶標的對位方式進行加工。
上述對位方法具有如下缺點：印刷電路板上各增層均以該增層的上一增層或基板上形成的靶標作為基準進行對位加工，這種靶標逐層增加的工藝使得印刷電路板加工過程中容易造成誤差累計，特別是高階層HDI印刷電路板加工時更容易產生層間對位的偏移誤差，從而影響了產品的可靠性。
發明內容
專利目的
《一種印刷電路板的製作方法以及印刷電路板》針對2011年8月之前已有技術中存在的不足，提供一種印刷電路板的製作方法以及採用該方法製作的印刷電路板，可降低截至2011年8月之前已有技術的印刷電路板在製作過程中經多次對位所產生的累積誤差，提升了產品的可靠性。
技術方案
《一種印刷電路板的製作方法以及印刷電路板》提供一種印刷電路板的製作方法，包括：根據基板側面需設定的增層的數量，在基板上設定相應組數的靶標；以所述基板上設定的相應組數的靶標為基準，分別在所述基板側面的增層上形成通孔；以所述通孔為對位基準，在所述通孔所在的增層上進行圖形轉移。
進一步的，所述需設定的增層為偶數層，並且數量對稱地分布於所述基板的兩側時，所述方法具體包括如下步驟：
A1.根據所述基板兩側需設定的增層的對數在基板上設定相應組數的靶標；
B1.在所述基板的兩側每壓合一對增層後，以所述基板上的一組未被使用過的靶標作為基準，在所述壓合的一對增層上形成一組通孔；
C1.以所述一組通孔作為對位基準，在所述壓合的一對增層上進行圖形轉移。或者，進一步的，所述需設定的增層數量非對稱地分布於所述基板的兩側時，所述對位方法具體包括如下步驟：
A2.根據所述基板兩側需設定的增層中數量較多一側的增層的層數在基板上設定相應組數的靶標；
B2.在所述基板的兩側每壓合一對增層後，以所述基板上的一組未被使用過的靶標作為基準，在所述壓合的一對增層上形成一組通孔；
C2.以所述一組通孔作為對位基準，在所述壓合的一對增層上進行圖形轉移；
D2.當在所述基板兩側需設定的增層中數量較多的一側，壓合與另一側數量非對稱的增層時，以所述基板上的一組未被使用過的靶標作為基準，在所述數量非對稱的增層上形成一組通孔；
E2.以所述在數量非對稱的增層上形成的一組通孔作為對位基準，在所述數量非對稱的增層上進行圖形轉移。
較優的，所述每組靶標包括在基板上呈對稱分布的偶數個標記。
更優的，所述每組靶標中，每個標記的形狀和尺寸均一致，所述每個標記的形狀為直徑為1～4毫米的圓形；所述每個標記與以其為基準形成的通孔為直徑相等的同心圓。
較優的，所述方法還包括：在所述每組靶標中的每個標記的外側設定有一個外框；在每個所述外框的內部，及外框內標記的外側，標註相應的字元，以區分不同組別的靶標。
較優的，將所述靶標與基板上的圖案同時刻蝕形成在所述基板上。
較優的，所述增層包括絕緣層和導電層，所述絕緣層和導電層壓合後形成所述增層。
優選的是，每個所述增層包括絕緣層和導電層，所述絕緣層和導電層壓合後形成所述增層。
進一步優選，所述絕緣層採用環氧樹脂與玻璃布製成，所述導電層採用金屬銅箔製成。
改善效果
《一種印刷電路板的製作方法以及印刷電路板》提供的印刷電路板的製作方法中，所述基板側面需設定的各增層在逐層壓合過程中，各增層的打孔對位和圖形轉移始終以基板上的一組未被使用過的靶標為基準，從而降低了2011年8月之前已有技術中因多次對位所產生的累積誤差，解決並完善了多層印刷電路板製作過程中容易產生層間對位偏移的問題，從而提高了印刷電路板層間的對位精確度，也提升了層與層之間的微盲孔的對準性。
該發明印刷電路板的製作方法適用於普通多層印刷電路板的製作，特別適用於高階層HDI印刷電路板的製作。
附圖說明
圖1為2011年8月已有技術中印刷電路板的製作方法的工藝流程示意圖；
其中：圖1（a）為設計有第一組靶標的基板的結構示意圖；
圖1（b）為在雙面基板的兩側分別壓合了第一增層的結構示意圖；
圖1（c）為將圖1（b）按圖1（a）的靶標為基準鑽出通孔後的結構示意圖；
圖1（d）為設計有第二組靶標的第一增層的結構示意圖；
圖1（e）為在第一增層的兩側分別壓合了第二增層的結構示意圖；
圖1（f）為將圖1（e）按圖1（d）的靶標為基準鑽出通孔後的結構示意圖；
圖2為《一種印刷電路板的製作方法以及印刷電路板》實施例1中印刷電路板的製作方法的工藝流程示意圖；
其中：圖2（a）為設計有兩組靶標的基板的結構示意圖；
圖2（b）為在雙面基板兩側分別壓合了第一增層的結構示意圖；
圖2（c）為將圖2（b）按圖2（a）中的第一組靶標為基準鑽出通孔後的結構示意圖；圖2（d）為在第一增層兩側分別壓合了第二增層的結構示意圖；
圖2（e）為將圖2（d）按圖2（a）中的第二組靶標為基準鑽出通孔後的結構示意圖；圖3為該發明實施例1中印刷電路板的製作方法的流程圖；
圖4為該發明實施例1中靶標的結構示意圖；
圖5為該發明實施例2中印刷電路板的製作方法的流程圖；
圖中：L3、L4-基板；L2、L5-第一增層；L1、L6-第二增層。
權利要求
1.一種印刷電路板的製作方法所述方法包括：根據基板側面需設定的增層的數量，在基板上設定相應組數的靶標；以所述基板上設定的相應組數的靶標為基準，分別在所述基板側面的增層上形成通孔；以所述通孔為對位基準，在所述通孔所在的增層上進行圖形轉移；所述需設定的增層為偶數層，並且數量對稱地分布於所述基板的兩側時，所述方法具體包括如下步驟：
A1、根據所述基板兩側需設定的增層的對數在基板上設定相應組數的靶標；
B1、在所述基板的兩側每壓合一對增層後，以所述基板上的一組未被使用過的靶標作為基準，在所述壓合的一對增層上形成一組通孔；
C1、以所述一組通孔作為對位基準，在所述壓合的一對增層上進行圖形轉移。
所述需設定的增層數量非對稱地分布於所述基板的兩側時，所述方法具體包括如下步驟：
A2、根據所述基板兩側需設定的增層中數量較多一側的增層的層數在基板上設定相應組數的靶標；
B2、在所述基板的兩側每壓合一對增層後，以所述基板上的一組未被使用過的靶標作為基準，在所述壓合的一對增層上形成一組通孔；
C2、以所述一組通孔作為對位基準，在所述壓合的一對增層上進行圖形轉移；
D2、當在所述基板兩側需設定的增層中數量較多的一側，壓合與另一側數量非對稱的增層時，以所述基板上的一組未被使用過的靶標作為基準，在所述數量非對稱的增層上形成一組通孔；
E2、以在所述數量非對稱的增層上形成的一組通孔作為對位基準，在所述數量非對稱的增層上進行圖形轉移。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，每組所述靶標包括在基板上呈對稱分布的偶數個標記。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，每組所述靶標中，每個標記的形狀和尺寸均一致，所述每個標記的形狀為直徑為1～4毫米的圓形；所述每個標記與以其為基準形成的通孔為直徑相等的同心圓。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括：在每組所述靶標中的每個標記的外側設定有一個外框；在每個所述外框的內部，及外框內標記的外側，標註相應的字元，以區分不同組別的靶標。
5.根據權利要求1—4之一所述的方法，其特徵在於，將所述靶標與基板上的圖案同時刻蝕形成在所述基板上。
6.根據權利要求1—4之一所述的方法，其特徵在於，所述增層包括絕緣層和導電層，所述絕緣層和導電層壓合後形成所述增層。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述絕緣層採用環氧樹脂與玻璃布製成，所述導電層採用金屬銅箔製成。
8.一種印刷電路板，其特徵在於，所述印刷電路板採用權利要求1—7之一所述的方法製作。
實施方式
該發明印刷電路板的製作方法步驟如下：
1、根據基板側面需設定的增層的數量，在基板上設定相應組數的靶標；
2、以所述基板上設定的相應組數的靶標為基準，分別在所述基板側面的增層上形成通孔；
3、以所述通孔為對位基準，在通孔所在增層上進行圖形轉移。
實施例1
如圖2、3所示，該實施例中，基板採用雙面基板，所製作的印刷電路板為六層HDI印刷電路板，分別在雙面基板的兩側各設兩層增層。該六層HDI印刷電路板的製作方法包括如下步驟：
S301.在雙面基板L3、L4上設計兩組靶標；
S302.在雙面基板L3、L4的兩側分別壓合第一增層L2、L5，即通過層壓增層使所述雙面基板L3、L4成為四層印刷電路板；
S303.以雙面基板L3、L4上第一組靶標為基準，在所述四層印刷電路板上形成一組通孔；
S304.以在步驟S303中在第一增層L2、L5上形成的一組通孔為對位基準，採用透光的對位原理，完成第一增層L2、L5的圖形轉移；
S305.在第一增層L2、L5的兩側分別壓合第二增層L1、L6，即通過層壓增層使所述四層印刷電路板成為六層印刷電路板；
S306.以雙面基板L3、L4上第二組靶標為基準，在所述六層印刷電路板上形成一組通孔；
S307.以第二組靶標為基準，在第二增層L1、L6上形成的一組通孔為對位基準，完成第二增層L1、L6的圖形轉移。
上述製作方法中，雙面基板上的每一組靶標對應六層HDI印刷電路板的一對增層，雙面基板或各對增層在經過層壓增層後，靶標被埋在內層，可通過X射線（X-RAY）鑽靶機以雙面基板上相應組別的靶標為基準，在該組靶標所對應的增層上鑽出一組通孔，同時將雙面基板上該組標靶的位置也鑽出通孔，即每一組靶標對應形成一組通孔，且每一組通孔均能將其對應組別的靶標顯露出來，使得每對增層可按其上的通孔所對應組別的靶標為對位基準進行圖形轉移。
上述步驟S301中，兩組靶標可僅設定在雙面基板的L3側上，或者僅設定在L4側上，或兩側同時設定，取決於X-RAY鑽靶機的對位裝置，比如，若從L3側對位即在L3側設計靶標即可。
因此，各組靶標的作用是為所述印刷電路板的不同增層在圖形轉移時提供一個基準。各組靶標均設計在雙面基板上，各增層皆以基板上的靶標為基準來形成通孔，並以該通孔作為對位基準來進行圖形轉移，相當於各增層均以雙面基板為基準進行圖形轉移，降低了截至2011年8月之前已有技術中經多次對位所產生的累積誤差，使得印刷電路板層與層之間的對準性良好。並且，形成通孔的好處在於，通孔不但可用於雷射鑽孔機對位，還能用於曝光機對位，當然，也可在雙面基板上設計與增層層數相當組數的靶標，比如上述實施例中有四層增層，則在雙面基板上一共設計四組靶標，無論第一增層L2、L5是否同時壓合在雙面基板上，只要分別以兩組靶標為基準，在L2和L5上形成兩組通孔，再以每組通孔為對位基準，進行圖形轉移即可。因為無論形成多少層增層，均以基板為基準，所以不會存在增層和增層之間的累積誤差。而上述實施例中因需設定的增層為偶數層，並且數量對稱地分布於雙面基板的兩側，只需按增層對數在基板上設定靶標的組數，能節省靶標的數量，使基板具有更多的有效面積。
上述步驟S301中，所述各組靶標與雙面基板上的圖案可同時刻蝕形成在所述雙面基板上。在圖2、3所示的實施例中，每組靶標均包括四個標記，所述四個標記對稱地分布在雙面基板上的成品區域之外，所述各組靶標之中的各個標記之間互不重合，且每個標記的形狀和尺寸均一致，每個標記為直徑為1～4毫米的圓形標記；由於每組靶標對應形成一組通孔，每組通孔均包括四個通孔，即每個標記對應形成一個通孔，且每個標記與其對應的通孔為直徑相等的同心圓。
需要指出的是，在圖2（d）中，L2和L5上在圖2（c）的步驟中形成的通孔已經看不見了，原因是增層中皆含有溶膠，因此在第一增層（L2、L5）的兩側壓合第二增層（L1、L6）後，雙面基板（L3、L4）以及第一增層（L2、L5）上形成的通孔被所述溶膠填滿，此時以第一增層（L2、L5）上刻蝕的第二組靶標為基準在所述六層印刷電路板上鑽出通孔，並使第二增層（L1、L6）的圖形轉移以第一增層（L2、L5）上的第二組靶標作為基準進行對位加工。
如圖4所示，為便於區分不同的增層所對應的靶標的組別，所述印刷電路板的製作方法還包括在每組靶標中的每個標記的外側均設定有一個外框（圖4示為矩形框，下面以矩形框為例），矩形框的邊長為4～6毫米，在所述每個矩形框的內部、所述每個標記的外側標註有相應的字元，以區分不同組別的靶標，所述字元可採用數字、字母或其他表示方法。每個增層包括絕緣層和導電層，所述絕緣層和導電層壓合後形成所述增層，所述絕緣層採用環氧樹脂與玻璃布製成，所述導電層採用金屬銅箔製成。
該發明所述印刷電路板的製作方法不限套用於該實施例中的六層HDI印刷電路板的製作，還可套用於更高階層的HDI印刷電路板的製作，在雙面基板上刻蝕高階層的HDI印刷電路板所需組數的靶標，組成高階層的HDI印刷電路板的每個增層的打孔對位和圖形轉移，均以雙面基板上對應組別的靶標作為基準進行對位加工。
該實施例中，每組靶標中的每個標記的形狀為圓形，這裡應當理解，該發明不限於採用圓形的標記，還可採用方形、多邊形或任意形狀的標記，因此所述通孔的形狀也不限於與其對應的標記的形狀與尺寸相同；該發明不限套用於製作高階層的HDI印刷電路板，還可用於製作普通多層印刷電路板。
實施例2
如圖5所示，該實施例中，製作的電路板為七層HDI印刷電路板，需設定的增層數量為五層，非對稱地分布於基板的兩側。該七層HDI印刷電路板的製作方法包括如下步驟：
S501.在雙面基板上設計三組靶標；
S502.在雙面基板的兩側分別壓合第一增層，即通過層壓增層使所述雙面基板成為四層印刷電路板；
S503.以雙面基板上第一組靶標為基準，在所述四層印刷電路板上形成一組通孔（即採用X-ray鑽靶機在垂直方向上使得雙面基板和兩側的第一增層上均形成了通孔）；S504.以在步驟S503中形成的在第一增層上形成的一組通孔為對位基準，完成第一增層的圖形轉移；
S505.在第一增層的兩側分別壓合第二增層，即通過層壓增層使所述四層印刷電路板成為六層印刷電路板；
S506.以雙面基板上第二組靶標為基準在所述六層印刷電路板上形成一組通孔；
S507.以所述第二組靶標為基準，在第二增層上形成的所述一組通孔成為對位基準，實現第二增層的圖形轉移；
S508.此時，在在第二增層的一側還需壓合與另一側數量非對稱的第三增層，即通過層壓增層使所述六層印刷電路板成為七層電路板；
S509.以雙面基板上第三組靶標為基準在所述七層電路板上形成一組通孔；S510.以所述第三組靶標為基準，在第三增長上形成的所述一組通孔成為對位基準，實現第三增層的圖形轉移。
實施例3
該實施例與上述實施例的區別在於：只在雙面基板的一側壓合增層，或者基板本身為單面基板，只在其一側壓合增層。在基板的該側每壓合一個增層後，以基板上的一組未被使用過的靶標作為基準，在所述壓合的一個增層上形成一組通孔；以所述一組通孔作為對位基準，在所述一個增層上進行圖形轉移，直至完成基板的一側的所有增層的圖形轉移。
榮譽表彰
2017年12月，《一種印刷電路板的製作方法以及印刷電路板》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
