PCB板制造方法、PCB板钻孔方法及PCB板制造系统

摘要

本发明涉及PCB板加工技术领域，实施例公开了一种PCB板制造方法、PCB板钻孔方法及PCB制造系统，制造方法包括以下步骤：获取多个芯板，按照预设分区方式将每个芯板分为多个预加工区；根据预设靶标参数在每个预加工区的边缘和/或内部设置多个靶标，预设靶标参数用于确定多个靶标的位置；将多个芯板叠合，且将相邻的两个芯板之间的部分区域进行预先熔合固定；压合多个芯板以形成PCB板。通过本发明实施例的PCB板制造方法加工PCB板时，能够增加加工PCB板时的对位精度，提升加工质量。

说明书

技术领域

本发明涉及PCB板加工技术领域，尤其涉及一种PCB板制造方法、PCB板钻孔方法及PCB板制造系统。

背景技术

在PCB板的制造过程中，压合工序是将芯板层和半固化片以及铜箔压合在一起形成多层板结构，随着叠加的芯板的层数的增加，因为芯板和半固化片的受力影响，芯板之间的均匀度变化误差大，对局部涨缩和整体涨缩管控愈发困难，很容易导致后续PCB板加工对位不准，影响PCB板的加工质量。为了增加PCB板加工的对位精度，现有的加工方式是利用X-RAY钻靶机在芯板的四角钻出四个靶孔，后续加工PCB板时，通过抓靶机抓取四个靶孔的压合后坐标，将该坐标与压合前的初始坐标对比，得出涨缩系数，根据得出的涨缩系数进行对位。

但是，PCB板的尺寸越大，随着靶孔之间的距离的增大，导致抓靶机对靶孔抓靶定位得出的涨缩值的误差也会增大，进而使得PCB板加工时的对位精度变低，从而影响PCB板的加工质量。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种增加加工PCB板对位精度的PCB板制造方法、PCB板钻孔方法及PCB制造系统。

一方面，本发明实施例提供一种PCB板制造方法，所述PCB板制造方法包括：

获取多个芯板，按照预设分区方式将每个所述芯板分为多个预加工区；

根据预设靶标参数在每个所述预加工区的边缘和/或内部设置多个靶标，所述预设靶标参数用于确定所述多个靶标的位置；

将所述多个芯板叠合，且将相邻的两个所述芯板之间的部分区域进行预先熔合固定；

压合所述多个芯板以形成PCB板。

在PCB板制造方法的一些实施例中，所述获取多个芯板，按照预设分区方式将每个所述芯板分为多个预加工区的步骤包括：

获取所述芯板的加工布局图，根据所述加工布局图，将所述芯板上划分成功能区以及所述多个预加工区。

在PCB板制造方法的一些实施例中，在所述按照预设分区方式将每个所述芯板分为多个预加工区的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述预加工区与所述芯板的边线之间的距离确定靶标的尺寸，其中所述靶标的边缘不超出所述芯板的边线。

在PCB板制造方法的一些实施例中，将所述多个芯板叠合，且将相邻的两个所述芯板之间的部分区域进行预先熔合固定的步骤，包括：

根据预设图形参数在每个所述预加工区的外沿设置第一图形；

将所述多个芯板中的各相邻两芯板上的所述第一图形所在区域对齐后进行熔合固定。

在PCB板制造方法的一些实施例中，所述根据预设图形参数在每个所述预加工区的外沿设置第一图形的步骤包括：

在相邻的两个所述预加工区重合的边的延长线上蚀刻出所述第一图形，所述第一图形位于所述靶标和所述芯板的边线之间。

在PCB板制造方法的一些实施例中，在相邻的两个所述预加工区重合的边的延长线上蚀刻出所述第一图形的步骤之后，还包括：

在相邻两个所述第一图形之间蚀刻至少一个第二图形，其中各个所述芯板上的所述至少一个第二图形的位置均一一对应。

在PCB板制造方法的一些实施例中，将所述多个芯板中的各相邻两芯板上的所述第一图形所在区域对齐后进行熔合固定的步骤之后，还包括：

将相邻的两个所述芯板上对应的所述第二图形所在区域对齐后进行熔合固定。

另一方面，本发明实施例还提供一种PCB板钻孔方法，所述PCB板为前述所述的PCB板制造方法制造的PCB板，该PCB板钻孔方法包括：

基于压合后各个芯板上的多个靶标的位置信息，将压合后各个芯板上的多个靶标的位置信息与所述预设靶标参数进行对比，以确定涨缩值；

根据所述涨缩值确定钻通孔的位置，以对PCB板钻通孔。

在PCB板钻孔方法的一些实施例中，所述基于压合后各个芯板上的多个靶标的位置信息，将压合后各个芯板上的多个靶标的位置信息与所述预设靶标参数进行对比，以确定涨缩值的步骤包括：

通过X-RAY设备对各个芯板上的多个靶标进行识别，以获取阴影区域，所述阴影区域用于表示各个芯板对应位置的各个靶标叠合形成的区域；

确定所述阴影区域的重心，以所述重心为钻刀中心，在所述PCB板上钻靶孔，根据所述靶孔的位置信息与所述预设靶标参数进行对比，以确定涨缩值。

又一方面，本发明实施例还提供一种PCB板制造系统，包括：

获取模块，用于获取多个芯板，按照预设分区方式将每个所述芯板分为多个预加工区；根据预设靶标参数在每个所述预加工区的边缘和/或内部设置多个靶标，所述预设靶标参数用于确定所述多个靶标的位置；

熔合模块，用于将所述多个芯板叠合，且将相邻的两个所述芯板之间的部分区域进行预先熔合固定；

压合模块，用于压合所述多个芯板以形成PCB板。

采用本发明实施例，具有如下有益效果：

依据上述实施例的PCB板制造方法、PCB板钻孔方法及PCB板制造系统，第一方面，通过预先将相邻芯板上部分区域进行熔合固定，在后续对芯板整体进行压合时，芯板产生的涨缩在某一个或多个方向受到阻碍，从而减小了芯板在该一个或多个方向上的涨缩。第二方面，通过将芯板分为多个预加工区，且在每个预加工区的边缘和/或内部设置多个靶标，相比较于仅在芯板的四个角设置靶标来说，每个预加工区的相邻靶孔之间的距离缩小，进而得出的芯板局部涨缩值的精度更高。

通过本发明实施例的PCB板制造方法加工PCB板时，相比于现有的靶标设计方案，增加了PCB板的对位精度，提升了加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1示出了根据本发明实施例提供的一种PCB板制造方法的流程图；

图2示出了根据本发明实施例提供的一种PCB板钻孔方法的流程图；

图3示出了根据本发明实施例提供的一种PCB板制造方法的加工形成的芯板的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的一种PCB板制造方法的加工形成的PCB板的剖视图。

主要元件符号说明：

1、芯板；2、预加工区；3、靶标；4、第一图形；5、第二图形；6、靶孔；7、功能区。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一方面，本发明实施例提供一种PCB板制造方法，利用该PCB板制造方法制造PCB板时，能够在尽量限制PCB板涨缩程度的前提下，更加精确的得出PCB板上的涨缩系数。

在一种实施例中，请参照图1，该PCB板制造方法包括以下步骤：

S10、获取多个芯板，按照预设分区方式将每个所述芯板分为多个预加工区；

S20、根据预设靶标参数在每个所述预加工区的边缘和/或内部设置多个靶标，所述预设靶标参数用于确定所述多个靶标的位置；

S30、将所述多个芯板叠合，且将相邻的两个所述芯板之间的部分区域进行预先熔合固定；

S40、压合所述多个芯板以形成PCB板。

请结合图3，在制造PCB板时，需要根据客户的要求在每层芯板1的铜层表面上绘制对应的图形，在芯板1上绘制图形时，需要将靶标3绘制上去，方便后续在对芯板1表面的铜层进行蚀刻时，一并蚀刻出靶标3。需要说明的是，靶标3可以是对芯板1上蚀刻后留下的铜环，或者是蚀刻后留下的圆形铜片，由于在压合时存在涨缩，可以通过芯板1压合前后同一靶标3位置的变化反映出涨缩程度。

需要说明的是，每个芯板1上的分区方式相同的意思是，每个芯板1上的分区个数相同，且按照后续将芯板1压合成PCB整板的方式将每个芯板1叠合时，每个芯板1上的预加工区2一一对应重合。值得一提的是，不同的芯板1上对应的预加工区2域内用以形成靶标3的预设靶标参数一致，也即不同芯板1上对应的预加工区2内部的靶标3按照同一套预设靶标参数蚀刻出，也即按照后续将芯板1压合成PCB整板的方式将每个芯板1叠合时，不同芯板1上对应的预加工区2内部的靶标3一一对应重合。

需要注意的是，通过上述方式得出涨缩系数后，还需要通过系统计算得出芯板1压合后的涨缩值，通过涨缩值能够计算得出实际的需要钻通孔的位置。在计算涨缩值以及钻通孔的位置时，均利用现有的预先设计好的软件进行计算，在此不做赘述。

一方面，通过将相邻芯板1上的部分区域预先固定，使得相邻的两个芯板1之间预先固定，后续再进行芯板1的压合时，芯板1之间的涨缩受到预先固定位置的阻碍，进而能够减小芯板1的涨缩程度。另一方面，通过将芯板1分为多个预加工区2，每个预加工区2的边缘和/或内部设置多个靶标3，多个靶标3能够反映所在预加工区2内的芯板1压合过程中产生涨缩的程度，当压合完成后，只需要将每个预加工区2内的靶标3的位置信息与预设靶标参数进行对比，能够得出该预加工区2的涨缩系数。相比较于直接在整个芯板1的四角设置靶标3确定整个芯板1的涨缩系数来说，将芯板1分为多个预加工区2，用于确定每个预加工区2涨缩系数的多个靶标3之间的距离明显小于在芯板1四角设置的多个靶标3之间的距离，进而得出的每个预加工区2的涨缩系数精度比在整个芯板1的四角设置靶标3确定的涨缩系数精度更高，更加有利于后续对PCB板的钻孔精度。因此，通过上述设置，不仅能够尽可能减小芯板1压合时的涨缩程度，还能够在芯板1压合后得出更加精确的涨缩系数，使得PCB板后续加工时的对位精度更加准确。

在一种具体的实施例中，步骤S10包括：S11、获取所述芯板的加工布局图，根据所述加工布局图，将所述芯板上划分成功能区以及所述多个预加工区。

请参照图3，PCB板加工过程中，需要根据客户要求通过预先设计好的图形在芯板1上蚀刻出相应的加工布局图，加工布局图的边缘与芯板1的边缘之间具有功能区7，在设计预加工区2时，将预加工区2的边缘与加工布局图的边缘重合，功能区7则沿预加工区2的边线围设在预加工区2外。需要说明的是，为了能够均匀得出芯板1上的涨缩系数，在芯板1上设置的多个预加工区2的形状大小相等，预加工区2的个数根据芯板1的大小可以设置为四个、六个或者八个，尺寸较大的芯板1需要分区数量多一点。在本发明实施例中，以分四个预加工区2的芯板1为例进行说明。

需要说明的是，请参照图3，在对芯板1划分多个区域时，优选将每个预加工区2设置为矩形，每个预加工区2的尺寸一致，这样可以将芯板1均匀分为四个预加工区2，且相邻的两个预加工区2的边重合。需要说明的是，对芯板1进行分区的具体方案的一种可以是，通过在芯板1上设置多个相互平行的横线以及多个相互平行的竖线，竖线和横线垂直相交，从而将预加工区2划分成多个。具体以设置四个预加工区2为例，设置三条平行且等间距的横线和三条平行且等间距的竖线，最外围的横线和竖线首尾连接将芯板1围设成一个大的加工区域，其他横线和竖线位于这个大的加工区域内，以将加工区域分隔为多个相等的预加工区2，比如说将芯板1分为四个矩形区域时，通过上述分区方法，使得四个预加工区2组合呈“田”字型。

值得一提的是，请参照图3，前述说到将预加工区2设置为矩形，在设置靶标3时，可以将靶标3设置在预加工区2内部，也可以设置在预加工区2的边缘，设置在预加工区2的边缘即是靶标3的部分区域与预加工区2重合，本发明实施例优选将靶标3设置在每个预加工区2的四个角。设置时需要确定每个预加工区2的矩形区域四个边角的位置参数，根据位置参数在预加工区2的四个边角设置靶标3，而每两个相邻的预加工区2之间都有重合边，也有两个共用的角，因此相邻的两个预加工区2的共用的角共用一个靶标3。

需要注意的是，根据预加工区2与芯板1的边缘之间的距离设定靶标3的尺寸，使得所述靶标3的范围不超出芯板的边线，也即是说靶标3的边线需要在功能区7之内。需要注意的是，因为在对相邻的两个芯板1进行预先熔合固定时，是将各自的功能区7内对应的区域进行熔合，因此在考虑靶标3的尺寸时还需要考虑在靶标3和芯板1的边线之间预留用于预先熔合的空间。根据实际加工情况，靶标3的形状不定，可以为圆形、方形或者椭圆形等形状，本发明实施例以靶标3为圆形为例进行说明。为了后续能够快速捕捉到靶标3，且避免靶标3的尺寸超过整个芯板1的范围，根据生产的实际情况，将靶标3的直径设置为0.25-0.5mm，预加工区2的边缘与芯板1的边缘之间的距离较大，靶标3的直径也可以相应设置大一点，预加工区2的边缘与芯板1的边缘之间的距离较小，靶标3的直径相应设置小一点。

在一种具体的实施例中，步骤S30包括：S31、根据预设图形参数在每个所述预加工区的外沿设置第一图形；

S32、将所述多个芯板中的各相邻两芯板上的所述第一图形所在区域对齐后进行熔合固定。

请参照图3，第一图形4设置在功能区7内，具体为，需要根据客户要求通过预先设计好的图形在芯板1上蚀刻出相应的加工布局图，在蚀刻加工布局图之前即需要将第一图形4的位置绘制在加工布局图对应的位置，以便在芯板1上蚀刻出加工布局图时能够同时蚀刻出第一图形4。第一图形4的位置设置在相邻的两个预加工区2重合的边的延长线上，位于位于靶标3和芯板1的边线之间。值得一提的是，不同的芯板1上用以形成的第一图形4的预设图形参数一致，也即将多个芯板1重合时，多个芯板1上的第一图形4能够一一对应重合。

需要说明的是，第一图形4指的是将芯板1上的铜箔层蚀刻后留下的具有一定形状的铜箔区域，为了避免第一图形4对芯板1上的布局有影响，将第一图形4蚀刻在芯板1的功能区7，也即位于预加工区2的边缘和芯板1的边缘之间的区域，因此，在设置第一图形4的尺寸时，也需要考虑到预加工区2的边缘和芯板1的边缘之间的距离。需要注意的是，优选将第一图形4的位置设置在相邻的两个预加工区2之间重合的边的延长线上，能够减小芯板1内部的偏移。

在一种更加具体的实施例中，步骤S31还包括：在相邻两个所述第一图形之间蚀刻至少一个第二图形，其中各个所述芯板上的所述至少一个第二图形的位置均一一对应。

请参照图3，在设计芯板1的加工布局图时，除了设置第一图形4外，还可以在相邻的两个第一图形4之间设置至少一个第二图形5。因为第一图形4设置在相邻的两个预加工区2重合的边的延长线上，那么相邻的两个第一图形4之间具有一个预加工区2的两条边，在每条边的延伸路径上均至少设置一个第二图形5。需要注意的是，第二图形5也是位于预加工区2的边缘和芯板1的边缘之间，且每个芯板1上的第二图形5能够一一对应设置，也即将芯板1叠合后，对应位置的第二图形5对应重合。

需要说明的是，步骤S32之后还包括：将相邻的两个所述芯板上对应的所述第二图形所在区域对齐后进行熔合固定。

利用电磁熔合先将第一图形所在区域进行熔合固定，等于是将多个芯板先沿边缘进行一次预固定，此次预固定能够将芯板压合时沿其长度方向和宽度方向上的涨缩量趋于一致，且通过将第一图形区域进行固定后，还能够防止芯板压合时相邻的两个芯板之间发生偏转。

然后再将第二图形所在的区域进行熔合固定。在对第一图形进行熔合固定后，相邻的两个第一图形之间的芯板产生一定的涨缩，通过对第二图形进行熔合固定，能够释放相邻的两个第一图形之间的涨缩，同时，第二图形的固定能够进一步的减少芯板压合时相邻的两个芯板之间的偏转。值得一提的是，第一图形所在区域以及第二图形所在区域能够同时进行熔合也能按照顺序分别熔合，因为如果将第一图形所在区域和第二图形所在区域同时熔合的话，一次熔合的面积增大，这样可能会导致熔合时相邻的两个芯板之间发生偏转，因此一般需要首先将第一图形所在区域的熔合，然后再将第二图形所在区域的熔合。

另一方面，请参照图2，本发明实施例还提供一种PCB板钻孔方法，该PCB板钻孔方法包括：

S100、基于压合后各个芯板上的多个靶标的位置信息，将压合后各个芯板上的多个靶标的位置信息与所述预设靶标参数进行对比，以确定涨缩值；

S200、根据所述涨缩值确定钻通孔的位置，以对PCB板钻通孔。

压合前将用于确定各靶标的位置的预设靶标参数保存，在将多个芯板压合后，再确定各靶标的位置，由于芯板压合后会发生涨缩，芯板压合后同一个靶标在芯板上的位置可能会发生改变。获取到各靶标的实际位置后，将各靶标在芯板上的初始位置和实际位置输入至系统预设的软件中，进而可以计算得出涨缩值，通过涨缩值对用于钻通孔的初始位置数据进行补偿，进而得出在PCB板上钻通孔的精确位置。

在一种具体的实施例中，步骤S100包括：

S101、通过X-RAY设备对各个芯板上的多个靶标进行识别，以获取阴影区域，所述阴影区域用于表示各个芯板对应位置的各个靶标叠合形成的区域；

S102、确定所述阴影区域的重心，以所述重心为钻刀中心，在所述PCB板上钻靶孔，根据所述靶孔的位置信息与所述预设靶标参数进行对比，以确定涨缩值。

请参照图4，压合后的多个芯板1的涨缩程度各有不同，也即压合后由同一预设靶标参数在同一位置确定的多个靶标3位置的偏移也不同，本发明实施例利用X-RAY设备垂直PCB板的板面照射靶标3的位置，能够得出位于同一位置处的偏移后的多个叠合的靶标3所形成的阴影区域，找出阴影区域的重心，即为靶心，通过将靶心的坐标与设置对应的靶标3时的预设靶标参数进行对比，计算得出涨缩系数。将阴影区域的重心确定为靶心，得出的是多个芯板1在该靶心位置处的平均涨缩程度。

需要说明的是，找到靶心且确定靶心的位置后，还需要通过钻孔机以靶心为圆心进行钻靶，以钻出靶孔6。因为在后续对PCB板加工的过程中，芯板1内部还会发生涨缩现象，每当对PCB板进行需要确定对位精度的工艺时，均可利用CCD抓靶的方式对靶孔6进行抓靶，通过设置靶孔6，能够实时得出芯板1的涨缩系数，进而增加后续PCB板加工时的对位精度。比如说对PCB板钻孔后还对PCB板进行外层图形的转移，此时需要将PCB板先贴覆抗蚀干膜，再进行曝光，需要说明的是，此处的曝光主要是根据现有技术中的曝光步骤进行，在此不做赘述，不同的是，本发明实施例中通过前述方法得出涨缩系数对PCB板上的每个所述预加工区逐一进行曝光，进而能够增加曝光时的对位精度。

值得一提的是，抓靶方式主要是利用如红光或者蓝光等可见光照射靶孔6，光线穿过靶孔6形成光斑，此时利用CCD相机拍照，利用视觉识别软件计算光斑的重心坐标，与预设靶标参数进行对比即可得出此时的涨缩系数。

又一方面，本发明实施例还提供一种PCB制造系统，包括获取模块、熔合模块以及压合模块。获取模块用于获取多个芯板，按照预设分区方式将每个芯板分为多个预加工区；根据预设靶标参数在每个预加工区的边缘和/或内部设置多个靶标，预设靶标参数用于确定多个靶标的位置。熔合模块用于将多个芯板叠合，且将相邻的两个芯板之间的部分区域进行预先熔合固定。压合模块用于压合多个芯板以形成PCB板。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。