CN103302329B - 一种pcb背钻方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PCB背钻方法，包括如下步骤：将PCB定置在机台上，将钻针安装在钻机上；选定目标层，确定目标层的实际控深深度h₁；钻机控制系统根据目标层的实际控深深度h₁以及预设的stub的安全长度M，确定PCB的背钻控深深度h并控制钻针进行钻孔。本发明所公开的PCB背钻方法，可以降低板厚均匀性、钻尖锥型高度和电镀铜或锡等工艺偏差对控深精度的影响，通过引入stub的安全长度M，可有效控制PCB的背钻控深深度h的精度，实现对stub的精度的控制，消除stub对信号的不良影响。

Description

一种PCB背钻方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种PCB背钻方法。

背景技术

随着电子信息技术的飞速发展，印制电路板（简称PCB）正向着高密度、高集成化、高速率和高频化方向发展，PCB制造，实现层间互连导通的方式通常有三种：1.盲孔技术，但由于电镀能力的限制，目前行业内盲孔深径比能力为1:1；2.多次压合技术，对于高厚径比实现高密度层间互连（例如HDI板）采用多次压合技术，但层间互连重叠时，存在无法满足层间对位要求的问题；3.背钻技术，对金属化孔进行部分去金属化，去除没有起到任何连接或者传输作用的通孔段，实现PCB部分层间互连，此法相对以上两种方法工艺简单、制作成本低，但是由于背钻会导致残桩(简称stub)的存在，易使信号产生串扰、反射、振铃等问题，进而导致传输信号的完整性变差，尤其是对于高频信号影响更为明显，stub是指背钻断裂层至目标层的金属孔壁长度。通常stub长度控制在20mil内就能保证较好的信号完整性，但是对于信号频率在10G以上时就需控制stub长度在10mil内。

因此，如何控制PCB背钻过程中stub的精度，消除stub对信号的不良影响是背钻技术急需解决的难题。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种PCB背钻方法，能实现对stub的精度的控制，消除stub对信号的不良影响。

一种PCB背钻方法，包括如下步骤：

将PCB定置在机台上，将钻针安装在钻机上；

选定目标层，确定目标层的实际控深深度h₁；

钻机控制系统根据目标层的实际控深深度h₁以及预设的stub的安全长度M，确定PCB的背钻控深深度h并控制钻针进行钻孔。

优选地，所述stub的安全长度M应不小于钻机深度精度与PCB的制造工艺偏差值之和M_min，并且应不大于S－M_min，所述S为客户对stub精度要求的上限值，且S≥2M_min。

优选地，所述目标层的实际控深深度h₁根据h₁＝K×〔Z₂－Z₁－Z₀〕÷H₀＋d₁＋Z₀得出，其中K为PCB背钻下钻面到目标层的理论深度，Z₀为固定在PCB背钻下钻面的导电盖板的厚度，Z₁为PCB下表面到机台的高度，Z₂为PCB背钻下钻面对应的导电盖板上表面到机台的高度，H₀为PCB的理论厚度，d₁为钻针钻尖锥形高度与PCB电镀工艺的偏差值之和。

优选地，所述背钻控深深度h根据公式h＝K×〔Z₂－Z₁－Z₀〕÷H₀＋d₁＋Z₀－M得出。

下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：

本发明所公开的PCB背钻方法，可以降低板厚均匀性、钻尖锥型高度和电镀铜或锡等工艺偏差对控深精度的影响，通过引入stub的安全长度M，可有效控制PCB的背钻控深深度h的精度，实现对stub的精度的控制，消除stub对信号的不良影响。

附图说明

图1为本发明实施例所述的PCB背钻方法的流程图；

图2为本发明实施例所述的PCB背钻方法的示意图；

附图标记说明：

1、导电盖板，2、PCB，3、电木板，4、机台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

如图1、图2所示，一种PCB背钻方法，包括如下步骤：

将PCB2定置在机台4上，将钻针安装在钻机上；确定机台4为基准平面，此平面法线朝上方向为Z轴正方向，机台Z轴坐标值为0，在PCB背钻下钻面固定一块导电盖板1，所述导电盖板1为铝片，所述导电盖板1通过美纹胶固定在PCB背钻下钻面，选用导电性良好的铝片作为导电盖板，并且通过美纹胶将导电盖板固定在PCB背钻下钻面，防止导电盖板移位，影响测量数据的准确性；

选定目标层，确定目标层的实际控深深度h₁；选定目标层L_n，根据PCB背钻下钻面到目标层的理论深度K，固定在PCB背钻下钻面的导电盖板1的厚度Z₀，PCB下表面L_b到基准平面的高度Z₁，钻针刚接触导电盖板1时，钻机控制系统获得导电盖板上表面的Z轴坐标值Z₂，即PCB背钻下钻面L_a对应的导电盖板上表面到机台4的高度，PCB的理论厚度H₀，钻针钻尖锥形高度与PCB电镀工艺的偏差值之和d₁，根据公式h₁＝K×〔Z₂－Z₁－Z₀〕÷H₀＋d₁＋Z₀得出目标层的实际控深深度h₁；当PCB直接固定在机台4上时，Z₁为0，当PCB下表面L_b与机台4之间设有垫板时，Z₁为垫板的总厚度；

钻机控制系统根据目标层的实际控深深度h₁以及预设的stub的安全长度M，根据公式h＝K×〔Z₂－Z₁－Z₀〕÷H₀＋d₁＋Z₀－M确定PCB的背钻控深深度h并控制钻针进行钻孔。

其中所述stub的安全长度M应不小于钻机深度精度与PCB的制造工艺偏差值之和M_min，并且应不大于S－M_min，所述S为客户对stub精度要求的上限值，且S≥2M_min，所述钻机深度精度一般在±0.015mm范围内，所述PCB的制造工艺偏差值在±0.05mm范围内，其PCB的制造工艺偏差值是PCB背钻下钻面到目标层L_n的调整深度K₁与实际深度K₂的偏差值，所述K₁＝K×〔Z₂－Z₁－Z₀〕÷H₀，所述K₂为实际测量到的PCB背钻下钻面L_a到目标层L_n的实际深度，PCB的制造工艺偏差值与PCB的叠层结构、层间厚度涨缩均匀性及各生产厂家的工艺控制能力等因素有关；

本实施例中，所述PCB下表面L_b与机台4之间的垫板为电木板3，所述电木板通过螺栓或螺钉固定在机台上，所述PCB通过销钉固定在电木板上表面，方便对PCB进行固定，防止PCB移动，导致孔位出现偏差，另外选用电木板作为垫板，为了使导电盖板与机台之间导通，使钻机控制系统准确获得导电盖板上表面的Z轴坐标值Z₂。

PCB上其他的孔可重复上述步骤进行背钻处理，完成整个PCB的背钻任务。

如图2所示，本实施例中stub的实际长度为背钻断裂层L_m到目标层L_n的长度m，由于PCB板各层、各区域厚度不均，导致PCB背钻下钻面到目标层L_n的调整深度K₁与实际深度K₂存在偏差，另外由于钻机深度精度偏差，使stub精度变差，从而易出现目标层被钻断或传输信号完整性差的问题，本实施例中引入stub的安全长度M对目标层的实际控深深度h₁进行调整，通过有效控制PCB的背钻控深深度h的精度，实现对stub的精度的控制，避免目标层被钻断，并且可有效控制PCB的stub的长度在合适的范围内，消除stub对信号的不良影响。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。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。

Claims (2)

1.一种PCB背钻方法，其特征在于，包括如下步骤：

将PCB定置在机台上，将钻针安装在钻机上；

选定目标层，确定目标层的实际控深深度h₁；

钻机控制系统根据目标层的实际控深深度h₁以及预设的stub的安全长度M，确定PCB的背钻控深深度h并控制钻针进行钻孔；

所述目标层的实际控深深度h₁根据公式h₁＝K×〔Z₂－Z₁－Z₀〕÷H₀+d₁+Z₀得出，其中K为PCB背钻下钻面到目标层的理论深度，Z₀为固定在PCB背钻下钻面的导电盖板的厚度，Z₁为PCB下表面到机台的高度，Z₂为PCB背钻下钻面对应的导电盖板上表面到机台的高度，H₀为PCB的理论厚度，d₁为钻针钻尖锥形高度与PCB电镀工艺的偏差值之和；所述背钻控深深度h根据公式h＝K×〔Z₂－Z₁－Z₀〕÷H₀+d₁+Z₀－M得出。

2.根据权利要求1所述的PCB背钻方法，其特征在于，所述stub的安全长度M应不小于钻机深度精度与PCB的制造工艺偏差值之和M_min，并且应不大于S－M_min，所述S为客户对stub精度要求的上限值，且S≥2M_min。