CN102869193A

CN102869193A - Pcb的加工方法及pcb

Info

Publication number: CN102869193A
Application number: CN2012103388236A
Authority: CN
Inventors: 朱海鸥
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2032-09-13
Also published as: CN102869193B

Abstract

本发明提供了一种PCB的加工方法以及PCB。本发明将用于实现双面错位对压且相互独立的通孔设置为阶梯状、并使每两个相邻阶梯状通孔的大径部和小径部的开口方向相反。因此，每个阶梯状通孔的小径部能够为相邻阶梯状通孔的大径部避让出一定的壁厚空间，从而使每个阶梯状通孔用于插入压接针的大径部的壁厚增大、以降低发生破孔的可能；每个阶梯状通孔的小径部在PCB表面的开口能够为相邻阶梯状通孔的大径部在该侧表面的开口避让出一定的电气隔离空间，从而使每两个相邻阶梯状通孔在PCB同一侧表面的焊盘之间的电气隔离得到有效的提高；以及，在PCB每一侧表面能够依据开口大小准确地分辨出用于插入压接针的大径部的开口、以避免插接错误。

Description

PCB的加工方法及PCB

技术领域

本发明涉及PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）及其组装技术，特别涉及一种PCB的加工方法以及PCB。

背景技术

在现有技术中，元器件与PCB之间常采用压接方式来实现电气连接。为了实现压接方式，通常需要借助于压接针、以及开设于PCB的插接孔来实现。

请参见图1a和图1b（图1a为压接针90和插接孔10配合的主视图、图1b为压接针90和插接孔10配合的侧视图、且图1a和图1b中省略了插接孔10的孔壁镀铜和焊盘），PCB 100的一面开设有插接孔10，压接针90包括头部90a、尾部90b、以及连接在头部90a与尾部90b之间的弹性挤压部90c。当对压接针90的尾部90b施加朝向PCB 100的推力F1时，即可使压接针90的头部90a和弹性挤压部90c插入至插接孔10内，此时，弹性挤压部90c受到插接孔10的内壁挤压、并在挤压产生的压力F2的驱使下发生弹性形变，从而使压接针90稳固地插接于插接孔10。

实际应用中，为了节省压接元器件的总体占用面积并实现信号直连，PCB通常采用双面对压方式。

请参见图2a和图2b（图2a为双面对压方式的主视图、图2b为双面对压方式的侧视图、且图2a和图2b中省略了通孔20的孔壁镀铜和焊盘），PCB 200开设有用作插接孔的通孔20，在每个通孔20的两端均按照如图1a和图1b所示的方式插入压接针90，以使压接元器件能够借助通孔20两端所插入的压接针90而分别压接在PCB的两面、并利用通孔20实现PCB两面的信号直连。

当采用如图2a和图2b所示的双面对压方式时，要求PCB 200的厚度足够大，否则就会出现对压干涉。

请参见图3a和图3b（图3a为双面对压方式的主视图、图3b为双面对压方式的侧视图、且图3a和图3b中省略了通孔30的孔壁镀铜和焊盘），PCB 300的厚度小于压接针90的插接长度（即头部90a和弹性挤压部90c的长度之和）的两倍，因此，导致插入在同一个通孔30内的两个压接针90的头部90a发生对压干涉。

为了避免在双面对压时出现对压干涉，现有技术提出了两种双面错位对压的方式。

其中一种双面错位对压方式请参见图4并结合图5（图4和图5中省略了通孔40a和40b的孔壁镀铜和焊盘），PCB 400形成有用作插接孔的若干对通孔40a和40b，其中，每一对中的通孔40a（在图5中以实线表示）用于在PCB 400的上表面插接压接针90、通孔40b（在图5中以虚线表示）用于在PCB 400的下表面插接压接针90，即，每个通孔40a和40b均只有一端插入有压接针90；并且，每对中的通孔40a与通孔40b之间的孔距大于二者的半径之和，即，每对通孔40a和40b相互独立。这样，由于分别插接在PCB 400两面的每对压接针90不会位于同一通孔内，因而能够避免发生对压干涉。

另一种双面错位对压方式请参见图6并结合图7（图6和图7中省略了通孔50a和50b的孔壁镀铜和焊盘），PCB 500形成有用作插接孔的若干对通孔50a和50b，其中，每一对中的通孔50a（在图7中以实线表示）用于在PCB 500的上表面插接压接针90、通孔50b（在图7中以虚线表示）用于在PCB 500的下表面插接压接针90，即，每个通孔50a和50b均只有一端插入有压接针90；并且，每对中的通孔50a与通孔50b之间的孔距小于二者的半径之和，即，每对通孔40a和40b相互连通。这样，由于分别插接在PCB 500两面的每对压接针90不会位于同一通孔内，因而能够避免发生对压干涉。

然而，上述两种双面错位对压方式虽然能够避免发生对压干涉，但是却存在如下缺陷：

1、容易出现破孔：为了节省PCB的布局空间，PCB的通孔间孔距通常会尽可能的小，相应地，孔壁厚度（请参见图4中的t10、以及图6中的t20）也会尽可能地小，由此，就容易出现厚度较小的孔壁被压接针弹性形变产生的反作用力撕裂、并导致破孔，甚至有可能由于布局不当而使PCB在成型通孔时直接出现破孔；

2、电气隔离不足：通孔在PCB上表面和下表面的开口之间的距离等于孔壁厚度（请参见图5中的t10、以及图7中的t20），因此，当孔壁厚度较小时，通孔的开口之间的距离也会随之减小，那么，对于在通孔的开口处镀铜形成的焊盘来说，通孔的开口之间的距离较小就容易导致焊盘之间的电气隔离不足；而且，对于图6和图7中所示的每对通孔40a和40b相互连通的情况，还会造成其中的每个通孔40a或40b均不具有电气独立性；

3、容易出现压接针的插接错误：由于通孔在PCB的上表面和下表面都存在开口，因此，在PCB上表面和下表面所看到的通孔布局相同（请参见图5中的通孔40a和通孔40b、以及图7中的通孔50a和通孔50b），并导致专用于在不同表面插接压接针的通孔不易分辨；相应地，当在PCB的其中一个表面插接压接针时，就难以分别出专用于在该表面插接压接针的通孔、并有可能将压接针插入在专用于在另一表面插接压接针的通孔内，从而由于插接错误而导致返工，或者导致在另一表面插接压接针时出现压接针干涉、并损伤压接针。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种PCB的加工方法以及PCB。

本发明提供的一种PCB的加工方法，所述加工方法在所述PCB钻孔形成相互独立的若干阶梯状通孔，其中：

每个阶梯状通孔具有可与压接针的弹性挤压部过盈配合的大径部、以及内径小于大径部的小径部；

以及，每个阶梯状通孔的大径部和小径部的开口方向与相邻的阶梯状通孔相反。

每两个相邻的阶梯状通孔的大径部的有效深度之和小于所述PCB的厚度、每两个相邻的阶梯状通孔的中心距大于大径部与小径部的半径之和，以使各阶梯状通孔相互独立。

每个阶梯状通孔的大径部的有效深度小于所述PCB的厚度的一半、每个阶梯状通孔与相邻的阶梯状通孔的中心距大于大径部的直径。

在所述PCB钻孔形成若干阶梯状通孔包括：

利用加工直径匹配小径部内径的小直径钻头在PCB的任一侧表面进行钻孔，以在PCB形成贯穿PCB、且内径等于小径部的若干预加工通孔；

利用加工直径匹配大径部内径的大直径钻头分别在PCB的每一侧表面对预加工通孔进行控深扩孔、且每个预加工通孔与相邻预加工通孔在不同侧的表面被扩孔，以使每个预加工通孔被扩孔形成阶梯状通孔。

在对所述PCB钻孔形成若干阶梯状通孔之后，所述加工方法进一步对所有阶梯状通孔进行表面镀铜和线路蚀刻处理，以在所有阶梯状通孔的内壁形成孔壁镀铜、在所有阶梯状通孔的大径部和小径部的开口边缘形成焊盘。

在对所有阶梯状通孔进行表面镀铜和线路蚀刻处理之后，所述加工方法进一步从每个阶梯状通孔的大径部的开口向该阶梯状通孔内插入具有压接针的器件。

本发明提供的一种PCB，所述PCB形成有相互独立的若干阶梯状通孔，其中：

每个阶梯状通孔的大径部的有效深度小于等于所述PCB的厚度的一半、每个阶梯状通孔与相邻的阶梯状通孔的中心距大于大径部的直径。

所有阶梯状通孔的内壁进一步形成有孔壁镀铜、所有阶梯状通孔的大径部和小径部的开口边缘进一步形成有焊盘。

所述PCB进一步包括具有压接针的器件，所述器件的压接针从每个阶梯状通孔的大径部的开口插接在该阶梯状通孔内。

由此可见，本发明将用于实现双面错位对压且相互独立的通孔设置为阶梯状、并使每两个相邻的阶梯状通孔的大径部和小径部的开口方向相反，由此，就能够产生如下的有益效果：

1、有效防止破孔：由于每两个相邻的阶梯状通孔的大径部和小径部的开口方向相反，因而使得每个阶梯状通孔的小径部能够为相邻阶梯状通孔的大径部避让出一定的壁厚空间，从而在不增大阶梯状通孔的中心矩的情况下，就能够使每个阶梯状通孔用于插入压接针的大径部的壁厚增大、以降低发生破孔的可能；

2、提高电气隔离：由于每两个相邻的阶梯状通孔的大径部和小径部的开口方向相反，因而使得每个阶梯状通孔的小径部在PCB对应侧表面的开口能够为相邻阶梯状通孔的大径部在PCB该侧表面的开口避让出一定的电气隔离空间，从而在不增大阶梯状通孔的中心矩的情况下，就能够使得每两个相邻的阶梯状通孔在PCB同一侧表面形成的焊盘之间的电气隔离得到有效的提高；而且，由于各阶梯状通孔相互独立，因而每个阶梯状通孔的电气独立性都能够得到保证；

3、避免压接针的插接错误：由于每两个相邻的阶梯状通孔的大径部和小径部的开口方向相反，因而使得在PCB的每一侧表面都会交错地形成有一部分阶梯状通孔的大径部的开口、以及另一部分阶梯状通孔的小径部的开口，从而，通过在PCB的每一侧表面区分开口的大小，即可在PCB的每一侧表面准确地分辨出用于插入压接针的大径部的开口、以避免在插入压接针时出现插接错误。

附图说明

图1a和图1b为用于实现压接的压接针和插接孔的配合示意图；

图2a和图2b为双面对压方式的示意图；

图3a和图3b为双面对压方式出现的对压干涉的示意图；

图4为一种双面错位对压方式的示意图；

图5为如图4所示双面错位对压方式采用的通孔的分布示意图；

图6为另一种双面错位对压方式的示意图；

图7为如图6所示双面错位对压方式采用的通孔的分布示意图；

图8为本发明实施例中PCB的加工方法所形成的用于实现双面错位对压的阶梯状通孔的结构示意图；

图9为如图8所示阶梯状通孔在PCB每一侧表面的分布示意图；

图10a至图10c为用于形成如图8所示阶梯状通孔的钻孔过程示意图；

图11为本发明实施例中PCB的加工方法对如图8所示阶梯状通孔进行表面镀铜和线路蚀刻处理后的结构示意图；

图12为本发明实施例中PCB的加工方法在如图8所示阶梯状通孔内插入压接针后形成的双面错位对压方式的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

为了实现双面错位对压，本发明实施例中提供的PCB的加工方法首先需要在PCB钻孔形成相互独立的若干通孔，并且，相互独立的若干通孔并不是内壁呈柱面状的常规通孔，而是阶梯状的通孔。

请参见图8和图9，本发明实施例中PCB的加工方法在PCB 600加工形成的每个阶梯状通孔60具有可与压接针的弹性挤压部过盈配合的大径部60a、以及内径小于大径部60a的小径部60b。

需要说明的是，为了实现各阶梯状通孔60相互独立，在图8中是以每个阶梯状通孔60的大径部60a的有效深度D小于PCB 600的厚度的一半、每个阶梯状通孔60与相邻的阶梯状通孔60的中心距L大于大径部60a的直径为例。其中，本文所述的有效深度D是指大径部60a除钻孔形成的锥状底部之外的其余部分的深度，并且，图8中是以在PCB600不同表面开口的大径部60a的锥状底部平齐为例。

当然，在实际应用中，只要每两个相邻的阶梯状通孔60的大径部60a的有效深度D之和小于PCB 600的厚度、每两个相邻的阶梯状通孔60的中心距L大于大径部60a与小径部60b的半径之和，即可避免各阶梯状通孔60相互连通、以确保各阶梯状通孔60的相互独立。

仍参见图8和图9，每个阶梯状通孔60的大径部60a和小径部60b的开口方向与相邻的阶梯状通孔60相反，即，若某个阶梯状通孔60的大径部60a在PCB 600的上表面开口、小径部60b在PCB 600的下表面开口，则与该阶梯状通孔60相邻的其他阶梯状通孔60的大径部60a就在PCB 600的下表面开口、小径部60b就在PCB 600的上表面开口，反之同理。

实际应用中，为了在PCB 600形成如图8所示的阶梯状通孔60，可以采用如下的加工过程：

参见图10a，先利用加工直径匹配小径部60b内径的小直径钻头在PCB 600的任一侧表面进行钻孔，以在PCB 600形成贯穿PCB 600、且内径等于小径部60b的若干预加工通孔60’；

参见图10b和10c，再利用加工直径匹配大径部60a内径的大直径钻头依次在PCB600的每一侧表面对预加工通孔60’进行控深扩孔、且每个预加工通孔60’与相邻预加工通孔60’在PCB 600的不同侧的表面被扩孔，以使每个预加工通孔60’被扩孔形成包含有大径部60a（被扩孔的部分）和小径部60b（未被扩孔的部分）的阶梯状通孔60。

当然，在实际应用中，也可以无需先钻孔形成预加工通孔60’，而是分别在PCB 600的两个表面直接进行控深钻孔、以形成大径部60a和小径部60b开口方向交替相反的若干阶梯状通孔60。

请参见图11，在对PCB 600钻孔形成若干阶梯状通孔60之后，本发明实施例中提供的PCB的加工方法还可以对所有阶梯状通孔60进行表面镀铜和线路蚀刻处理，以在所有阶梯状通孔60的内壁形成孔壁镀铜70、在所有阶梯状通孔60的大径部60a和小径部60b的开口边缘形成焊盘80。

请参见图12，在对所有阶梯状通孔60进行表面镀铜和线路蚀刻处理之后，本发明实施例中提供的PCB的加工方法就可以从每个阶梯状通孔60的大径部60a的开口向该阶梯状通孔60内插入具有压接针90的器件（图12中仅示出了压接针90），并利用压接针90的弹性挤压部90c与该阶梯状通孔60的大孔部60a的过盈配合而使压接针90稳固地插接在该阶梯状通孔60内。

如上可见，基于本发明实施例中提供的PCB的加工方法：

由于每两个相邻的阶梯状通孔60的大径部60a和小径部60b的开口方向相反，因而使得每个阶梯状通孔60的小径部60b能够为相邻阶梯状通孔60的大径部60a避让出一定的壁厚空间，从而，在不增大阶梯状通孔60的中心矩L的情况下，就能够使每个阶梯状通孔60用于插入压接针的大径部60a的壁厚t30增大（图8中以虚线标示出了图4所示的t10用以比对），进而能够有效降低发生破孔的可能；

由于每两个相邻的阶梯状通孔60的大径部60a和小径部60b的开口方向相反，因而使得每个阶梯状通孔60的小径部60b在PCB 600对应侧表面的开口能够为相邻阶梯状通孔60的大径部60a在PCB 600该侧表面的开口避让出一定的电气隔离空间，从而在不增大阶梯状通孔60的中心矩L的情况下，就能够使得每两个相邻的阶梯状通孔60在PCB600同一侧表面的开口之间的间隔t30增大（图9中以虚线标示出了图5所示的t10用以比对），相应地，镀铜形成的焊盘70之间的电气隔离得到有效的提高；而且，由于各阶梯状通孔相互独立，因而每个阶梯状通孔的电气独立性都能够得到保证；

由于每两个相邻的阶梯状通孔60的大径部60a和小径部60b的开口方向相反，因而使得在PCB 600的每一侧表面都会交错地形成有一部分阶梯状通孔60的大径部60a的开口、以及另一部分阶梯状通孔60的小径部60b的开口（从图9中可以明显看出），从而，通过在PCB 600的每一侧表面区分开口的大小，即可在PCB 600的每一侧表面准确地分辨出用于插入压接针90的大径部60a的开口、以避免在插入压接针90时出现插接错误。

与本发明实施例中的PCB的加工方法同理，本发明实施例提供的PCB 600能够产生同样的有益效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种PCB的加工方法，其特征在于，所述加工方法在所述PCB钻孔形成相互独立的若干阶梯状通孔，其中：

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，每两个相邻的阶梯状通孔的大径部的有效深度之和小于所述PCB的厚度、每两个相邻的阶梯状通孔的中心距大于大径部与小径部的半径之和，以使各阶梯状通孔相互独立。

3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，每个阶梯状通孔的大径部的有效深度小于所述PCB的厚度的一半、每个阶梯状通孔与相邻的阶梯状通孔的中心距大于大径部的直径。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的加工方法，其特征在于，在所述PCB钻孔形成若干阶梯状通孔包括：

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的加工方法，其特征在于，在对所述PCB钻孔形成若干阶梯状通孔之后，所述加工方法进一步对所有阶梯状通孔进行表面镀铜和线路蚀刻处理，以在所有阶梯状通孔的内壁形成孔壁镀铜、在所有阶梯状通孔的大径部和小径部的开口边缘形成焊盘。

6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，在对所有阶梯状通孔进行表面镀铜和线路蚀刻处理之后，所述加工方法进一步从每个阶梯状通孔的大径部的开口向该阶梯状通孔内插入具有压接针的器件。

7.一种PCB，其特征在于，所述PCB形成有相互独立的若干阶梯状通孔，其中：

8.根据权利要求7所述的PCB，其特征在于，每两个相邻的阶梯状通孔的大径部的有效深度之和小于所述PCB的厚度、每两个相邻的阶梯状通孔的中心距大于大径部与小径部的半径之和，以使各阶梯状通孔相互独立。

9.根据权利要求8所述的PCB，其特征在于，每个阶梯状通孔的大径部的有效深度小于等于所述PCB的厚度的一半、每个阶梯状通孔与相邻的阶梯状通孔的中心距大于大径部的直径。

10.根据权利要求7至9中任意一项所述的PCB，其特征在于，所有阶梯状通孔的内壁进一步形成有孔壁镀铜、所有阶梯状通孔的大径部和小径部的开口边缘进一步形成有焊盘。

11.根据权利要求10所述的PCB，其特征在于，所述PCB进一步包括具有压接针的器件，所述器件的压接针从每个阶梯状通孔的大径部的开口插接在该阶梯状通孔内。