一种任意层互连高阶HDI线路板的制作方法及线路板与流程

一种任意层互连高阶hdi线路板的制作方法及线路板
技术领域
1.本发明涉及线路板技术领域，尤其涉及一种任意层互连高阶hdi线路板的制作方法及线路板。


背景技术：

2.随着目前电子产品持续而迅速小型化、轻便化、多功能化的趋势，高密度互连(hdi)被广泛应用于各种电子产品，hdi线路板技术的应用范围越来越广。任意层hdi线路板设计一般采用的是：2/2mil线路、孔距线6mil、bga夹线3mil等超制程能力的设计方案。
3.由于任意层hdi线路板一般需经过多次热压合达到所需的层数，同时并通过制作多次的盲孔、通孔及内外层线路等元素，达到所需的选择性或任意层间的电气性能互联，该类产品采用的大多数是特殊超薄芯板，尺寸涨缩变异大，常规的打靶、钻孔对位方式无法满足生产需求。
4.行业虽已通过控制材料涨缩稳定性、制程规律控制、提升设备能力等手段在一定程度提升了层间对位精度，但最佳层间对位精度仍滞于
±
50μm。在任意层互连高阶hdi线路板制造过程中，如果因各层别及各组成元素间的对位基准及对位精度的不同，势必造成诸如偏孔、图形移位、盲孔叠孔错位、盲/通孔与线路图形间的涨缩不一致等缺陷，严重影响到产品的品质及性能可靠性。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种任意层互连高阶hdi线路板的制作方法及线路板，以解决超薄任意层互连高阶hdi线路板产品的内层线路、次外层线路、外层线路、机械通孔、任意层盲孔以及阻焊等系列对准度问题，提高盲孔的叠孔精度以及盲孔、通孔与线路图形的对位精度，提升产品品质和生产效率。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种任意层互连高阶hdi线路板的制作方法，包括：
8.在指定内层芯板的工艺边制作至少一个圆环状靶标图形；
9.应用所述指定内层芯板进行多次压合操作制得线路板，且在每完成当次的压合操作后执行以下操作：通过激光钻机抓取所述圆环状靶标图形，按照所述圆环状靶标图形加工沿圆环周向及径向依次排布且经沉铜电镀的若干个激光盲孔以组成盲孔定位标靶图形，通过所述盲孔定位标靶图形进行定位，完成当前板面单元内的线路图形制作以及激光盲孔制作。
10.可选的，所述制作方法还包括：
11.在指定内层芯板上，于所述圆环状靶标图形的中心区域制作实心的圆形靶标图形，且所述圆形靶标图形与所述圆环状靶标图形之间具有预设间隙；
12.在完成最后一次压合操作后，通过x-ray机抓取所述圆形靶标图形，并在所述圆形靶标图形的对应位置钻出靶标孔以作为x-ray靶标图形，通过由所述x-ray靶标图形和所述
盲孔定位标靶图形组合形成的复合定位靶标进行定位，完成外层板面单元内的线路图形制作、激光盲孔制作及机械通孔制作。
13.可选的，所述若干个激光盲孔中，任意相邻的两个激光盲孔之间相切或者相交。
14.可选的，所述盲孔定位标靶图形的外环直径为5
±
0.1mm，内环直径为4
±
0.1mm，所述激光盲孔的直径为0.1mm。
15.可选的，所述制作方法中，所述当前板面划分为多个线路制作区域；所述盲孔定位标靶图形的数量为多个且按照线路制作区域的划分方式划分为多组；
16.在进行当前板面的线路图形制作的步骤中，进行分区域线路曝光；且针对每个线路制作区域，抓取与当前线路制作区域相对应的一组盲孔定位标靶图形进行组合定位，完成当前线路制作区域内的线路图形制作。
17.可选的，在进行分区域线路曝光的同时，曝光出用于阻焊分区域对位的光学点。
18.可选的，在所述加工沿圆环周向及径向依次排布且经沉铜电镀的若干个激光盲孔的步骤中，激光盲孔的加工深度为：当前板面至所述圆环状靶标图形的垂直距离。
19.可选的，所述圆环状靶标图形的厚度超过预设厚度阈值，所述预设厚度阈值大于线路图形的厚度。
20.一种线路板，所述线路板采用以上任一项所述的任意层互连高阶hdi线路板的制作方法制成。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
22.本发明实施例采用了独特的圆环状靶标图形，并按此圆环状靶标图形加工沿圆环周向及径向依次排布且经沉铜电镀的若干个激光盲孔以组成盲孔定位标靶图形，通过该盲孔定位标靶图形进行定位，完成单元内的线路图形制作以及激光盲孔制作；与传统的由单个盲孔组成的定位靶标图形相比，可以大幅度增大图形的可抓取面积，降低盲孔定位标靶图形的抓取难度，提高盲孔定位标靶图形的抓取精度，最终提高对准精度。
附图说明
23.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它的附图。
24.图1为本发明实施例提供的圆环状靶标图形的结构示意图；
25.图2为本发明实施例提供的沿圆环径向排布的多个激光盲孔的俯视图；
26.图3为本发明实施例提供的盲孔定位标靶图形的剖视图；
27.图4为本发明实施例提供的复合定位靶标的结构示意图；
28.图5为本发明实施例提供的线路分区域曝光示意图。
具体实施方式
29.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域
普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.实施例一
31.请参阅图1-5，以8层任意层互连高阶hdi线路板产品举例说明本发明的制作方法，包括步骤：
32.s1、对位靶标设计，在超薄任意层hdi线路板的线路曝光制作时，均选取指定内层芯板上的圆环状靶标图形为对位基准进行对位，通过激光在圆环状靶标图形的对应位置打靶，打出由沿圆环周向及径向依次排布的若干个激光盲孔组成的盲孔定位靶标图形，从而把内层芯板线路的对位基准通过孔引导到次外层、外层；且需要进行机械钻孔制作时，在所述圆环状靶标图形中心处的圆形靶标图形对应位置钻出x-ray靶标图形，即圆环状靶标图形和圆形靶标图形在指定内层芯板的内层线路制作时进行叠靶设计。
33.以l4/l5层芯板为指定内层芯板为例，在指定内层芯板制作内层线路前，对l4/l5层芯板的机械埋孔进行钻带预补偿，根据叠层结构、芯板材料特性以及制程中的涨缩变化率等，对l4/l5层芯板的机械埋孔进行涨缩系数动态预补偿，使芯板加工机械埋孔时，达到所需的钻带涨缩系数的拉伸，以期能在后续的多次压合及制程过程中，成品达到客户终端所需的1：1图形对位精度比例。由于机械埋孔加工前芯板无专用定位基准，因此在钻孔前按芯板定位系统设计，在两个短边分别打一个销钉定位孔做定位，如果l4/l5不做埋孔则直接按激光钻孔制作盲孔，完整流程为：机械钻孔-棕化减铜-激光钻孔-沉铜-填孔电镀-内层线路-内层aoi，转入后续棕化压合工序。
34.l4/l5层线路以l4/l5层芯板上的标准定位靶孔为基准，l4/l5层芯板上的标准定位靶孔对应￠3.2mm机械孔，通过全自动曝光机对准，制作线路图形层，从而满足l4/l5层图形线路与l4/l5层机械埋孔的所需对位精度匹配性。
35.需要说明的是，在内层芯板制作内层线路时，圆环状靶标图形设计有挡铜层，所述挡铜层采用选镀流程在对应的靶标图形区域进行加镀铜实现，使得圆环状靶标图形的厚度超过预设厚度阈值，预设厚度阈值大于线路图形的厚度。这样，在后续的盲孔定位标靶图形制作工序中可有效避免打穿。
36.s2、靶标图形制作，在指定内层芯板制作内层线路时，同步在指定内层芯板的工艺边制作圆环状靶标图形以及实心的圆形靶标图形。本实施例中，指定内层芯板的整个单元区域划分为上区域、中区域以及下区域，圆环状靶标图形的数量为8个，分布于指定内层芯板的各个线路制作区域外周的工艺边；
37.本实施例中，x-ray靶标图形和/或盲孔定位靶标图形组成的靶标图形有(n-2)/2套，其中n为线路板的线路层数。所述靶标图形呈3*2点分布，并均位于所述工艺区的工艺长边上，且位于中工艺区的4个靶标图形与所在的工艺长边的中点的间距相等，且间距可根据拼版设计灵活调整；另外4个靶标图形位于所述上、下工艺区的拐角处。
38.套靶标图形用于后续的l3/l6、l2/l7、l1/l8层x-ray孔的定位及镭射定位制作，进而用作钻孔层、线路图形层及盲孔定位基准，确保各加工元素的对位精度及一致性。
39.s3、定位靶标制作，通过激光钻机抓取圆环状靶标图形，激光烧蚀出板面上、中、下各区域的共8个盲孔定位靶标图形，再通过抓取盲孔定位靶标图形进行组合定位，完成单元内激光盲孔制作；后依次经沉铜、填孔电镀，完成盲孔定位靶标图形的制作，如图1至图3所
示。
40.所述盲孔定位靶标图形由多个激光盲孔组成，激光盲孔的直径d一般为0.075mm～0.15mm，这些激光盲孔沿圆环状靶标图形的圆环周向及径向依次排布，示例性的，盲孔定位靶标图形的外环直径d2为5mm，内环直径d1为4mm；为此，在所述激光盲孔的直径d为0.1mm时，沿圆环径向需要布置10个相切的激光盲孔，以满足外环直径d2与内环直径d1的差值为1mm的设计需求。
41.所述若干个激光盲孔中，任意相邻的两个激光盲孔之间相切或者相交。
42.通过该特殊制作工艺制成的盲孔定位靶标图形，可以采用较大的制作面积，以有效降低盲孔定位标靶图形的抓取难度，提高盲孔定位标靶图形抓取精度，从而提高对准精度。
43.对l4/l5层芯板制作线路图形后，经第一次压合形成l3/l6层，l3、l6层镭射盲孔定位时采用l4/l5层中的镭射对位靶标进行定位，以使l3、l6层镭射盲孔同l4/l5层线路涨缩对位精度及一致性完全匹配；l3/l6层如有机械埋孔设计，则采用如图2所示复合定位靶标，通过x-ray精密抓取l4/l5层中标准定位靶标，钻出多个x-ray通孔，x-ray靶标孔，为机械埋孔定位pin孔，组成复合定位靶标为后线路曝光对位靶标，并设计防呆孔。
44.s4、线路分区域曝光制作，分区域采用激光直接成像曝光机台进行曝光，机台先抓取上区域四周的4个盲孔定位标靶图形进行上区域的线路曝光，再抓取中区域四周的4个盲孔定位标靶图形进行上中区域的线路曝光，最后再抓取下区域的4个盲孔定位标靶图形进行下区域的线路曝光，使激光钻层、线路图形层二者均采用同一定位系统，确保了二者涨缩对位的精度及匹配性，完成线路分区域曝光制作。
45.l3/l6层线路图形制作时，依据激光钻孔加工后的涨缩数据，标准对位靶标孔进行l3/l6层线路定位曝光，使激光盲孔层、线路图形层二者均采用同一系统定位坐标，确保了二者涨缩对位的精度及匹配性。
46.s5、重复s3、s4步骤，直至完成次外层线路曝光制作。
47.对l3/l6层制作线路图形后，经第二次热压合形成l2/l7层，采用内层芯板为对位基准的l2/l7专用对位系统，进而用作l2/l7层盲孔定位、线路图形定位基准，确保各加工元素的对位精度及一致性。
48.s6、复合定位靶标制作，先通过x-ray机抓取芯板层中圆形靶标图形，并在所述圆形靶标图形的对应位置钻出靶标孔以作为x-ray靶标图形，作为外层线路定位孔和外层机械钻通孔定位的pin孔；再通过激光钻机抓取指定内层芯板上的圆环状靶标图形，激光烧蚀出外层板面上、中、下各区域的盲孔定位靶标图形，再通过抓取盲孔定位靶标图形进行组合定位，完成单元内激光盲孔制作；后依次经机械钻孔、沉铜、填孔电镀、整板电镀，完成复合定位靶标制作，如图4所示。
49.s7、外层线路曝光制作，分区域采用激光直接成像曝光机台进行曝光，识别并抓取所述复合定位标靶以获取激光钻孔的涨缩系数和机械钻通孔的涨缩系数，并计算曝光的涨缩系数进行曝光作业，即机台先抓取上区域的4个复合定位靶标进行上区域的线路曝光，再抓取中区域的4个复合定位靶位进行中区域的线路曝光，最后再抓取下区域的4个复合定位靶标进行下区域的线路曝光，使激光钻层、机械钻孔、线路图形层三者均采用同一定位系统，确保了三者涨缩对位的精度及匹配性，完成外层线路分区域曝光制作，如图5所示。所述
进行分区域线路曝光，同时曝光出用于阻焊分区域对位光学点。
50.本实施例中，均选取指定内层芯板为对位基准进行对位，设计对位靶标，兼顾了任意层互连高阶hdi线路板的制作过程中出现的各种因素的对位问题，解决超薄线路板产品的内层线路、次外层线路、外层线路、机械通孔、任意层盲孔以及阻焊等系列对准度问题，其独特的靶标对位方式，提高了盲孔的叠孔精度，协同线路灵活分区域曝光方法提升了盲孔、通孔与线路图形的对位精度，提升产品品质和生产效率。
51.实施例二
52.本发明实施例还提供了一种线路板，该线路板采用以上任一项所述的任意层互连高阶hdi线路板的制作方法制成。
53.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。