CN103458626A - 一种制作盲孔的方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种制作盲孔的方法以及装置，所述方法应用于一印刷电路板，所述印刷电路板至少包括三层金属层，所述三层金属层中的第一金属层与第二金属层间设置有绝缘材料层，所述盲孔为钻穿所述第一金属层、且露出所述第二金属层的盲孔，所述方法包括：控制一钻头钻穿所述第一金属层，并钻至距所述第二金属层第一距离的第一位置；去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料，露出所述第二金属层，从而制作完成所述盲孔。

Description

一种制作盲孔的方法以及装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种制作盲孔的方法以及装置。

背景技术

目前，电子产品已经成为人们生活中不可缺少的主要角色。随着人们对电子产品需求的日益提高，对电子产品中的重要组成部分之一的印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）也提出了更高的要求，例如，为了提高印刷电路板的密度以及减小电路板的表面积，以及满足对无线电通信的要求，通常使用盲孔或者埋孔等设计。

请参考图1，图1是现有技术中带有盲孔设计的印刷电路板的示意图，如图1所示，该印刷电路板包括3层金属层，分别是第一金属层、第二金属层与第三金属层，该印刷电路板上的盲孔需要从第一金属层钻到第二金属层，同时需要露出第二金属层，并且不能损伤第二金属层，也即该盲孔为零公差盲孔，在制作该盲孔时，需要控制该盲孔的公差为±0。

但在现有技术中，由于钻孔机械的传动方式以及实际条件的变化，使用机械控深钻方式的公差一般为±76.2微米（也即±3mil），在这个公差范围内，甚至可能会超过第二金属层的厚度，也就是说，使用机械控深钻方式制作该盲孔时，有可能已经将第二金属层钻穿，但其仍然在机械控深钻方式的公差范围内，这显然不能满足要求。

因此，现有技术中存在使用机械控深钻方式制作零公差盲孔时误差过大，无法满足要求的技术问题。

发明内容

本发明实施例通过提供一种制作盲孔的方法以及装置，解决了现有技术中存在的使用机械控深钻方式制作零公差盲孔时误差过大，无法满足要求的技术问题。

本发明实施例提供了一种制作盲孔的方法，应用于一印刷电路板，所述印刷电路板至少包括三层金属层，所述三层金属层中的第一金属层与第二金属层间设置有绝缘材料层，所述盲孔为钻穿所述第一金属层、且露出所述第二金属层的盲孔，所述方法包括：控制一钻头钻穿所述第一金属层，并钻至距所述第二金属层第一距离的第一位置；去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料，露出所述第二金属层，从而制作完成所述盲孔。

可选地，所述控制一钻头钻穿所述第一金属层，并钻至距所述第二金属层第一距离的第一位置，具体为：通过机械控深钻方式，控制所述钻头钻穿所述第一金属层，并钻至距所述第二金属层第一距离的第一位置，其中，所述第一距离的数值具体为所述机械控深钻方式的公差大小。

可选地，所述去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料，具体为：通过激光钻孔方式，使用激光去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料。

可选地，在所述使用激光去除所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料时，所述方法还包括：控制所述激光的能量小于一预设阈值，以减小对所述第二金属层的损耗。

可选地，在所述使用激光去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料之后，所述方法还包括：在所述盲孔内电镀上导通金属，使得所述第一金属层与所述第二金属层相连。

本发明实施例另一方面提供一种制作盲孔的装置，应用于一印刷电路板，所述印刷电路板至少包括三层金属层，所述三层金属层中的第一金属层与第二金属层间设置有绝缘材料层，所述盲孔为钻穿所述第一金属层、且露出所述第二金属层的盲孔，所述装置包括：钻头控制单元，用于控制一钻头钻穿所述第一金属层，并钻至距所述第二金属层第一距离的第一位置；去除单元，用于去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料，露出所述第二金属层，从而制作完成所述盲孔。

可选地，所述钻头控制单元具体用于通过机械控深钻方式，控制所述钻头钻穿所述第一金属层，并钻至距所述第二金属层第一距离的第一位置，其中，所述第一距离的数值具体为所述机械控深钻方式的公差大小。

可选地，所述去除单元具体用于通过激光钻孔方式，使用激光去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料。

可选地，所述去除单元还用于在所述使用激光去除所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料时，控制所述激光的能量小于一预设阈值，以减小对所述第二金属层的损耗。

可选地，所述装置还包括一电镀单元，用于在所述使用激光去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料之后，在所述盲孔内电镀上导通金属，使得所述第一金属层与所述第二金属层相连。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了先用钻头钻穿第一金属层，并钻至距第二金属层第一距离的第一位置，然后再去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料，露出第二金属层的技术方案，避免了使用钻头直接钻出盲孔的方式可能会造成所制作出的盲孔误差过大的缺陷，而是使用先用钻头钻出该盲孔，也即零公差盲孔的一部分，再去除该盲孔剩余部分的绝缘材料，从而制作完成该盲孔，所以解决了现有技术中存在的使用机械控深钻方式制作零公差盲孔时误差过大，无法满足要求的技术问题，实现了准确制作零公差盲孔的技术效果，从而满足了实际情况的要求。

附图说明

图1为现有技术中带有零公差盲孔设计的印刷电路板的示意图；

图2为本发明实施例提供的制作盲孔的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的制作零公差盲孔的第一部分的示意图；

图4为本发明实施例提供的去除绝缘材料的示意图；

图5为本发明实施例提供的制作盲孔的装置的功能模块图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种制作盲孔的方法以及装置，解决了现有技术中存在的使用机械控深钻方式制作零公差盲孔时误差过大，无法满足要求的技术问题。

本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明实施例提供一种制作盲孔的方法，应用于一印刷电路板，印刷电路板至少包括三层金属层，三层金属中的第一金属层与第二金属层间设置有绝缘材料层，盲孔为钻穿第一金属层、且露出第二金属层的盲孔，该方法包括：

首先，控制一钻头钻穿第一金属层，并钻至距第二金属层第一距离的第一位置；

然后，去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料，露出第二金属层，从而制作完成盲孔。

通过上述部分可以看出，由于采用了先用钻头钻穿第一金属层，并钻至距第二金属层第一距离的第一位置，然后再去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料，露出第二金属层的技术方案，避免了使用钻头直接钻出盲孔的方式可能会造成所制作出的盲孔误差过大的缺陷，而是使用先用钻头钻出该盲孔，也即零公差盲孔的一部分，再去除该盲孔剩余部分的绝缘材料，从而制作完成该盲孔，所以解决了现有技术中存在的使用机械控深钻方式制作零公差盲孔时误差过大，无法满足要求的技术问题，实现了准确制作零公差盲孔的技术效果，从而满足了实际情况的要求。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明实施例提供一种制作盲孔的方法，该方法应用于一印刷电路板，该印刷电路板至少包括三层金属层，例如可以是三层、四层、六层、八层等等，在此不做限制，该三层金属层中的第一金属层与第二金属层间设置有绝缘材料层，例如可以是环氧树脂等等，该印刷电路板上的盲孔为钻穿第一金属层、且露出第二金属层的盲孔，在本实施例中，将以印刷电路板的金属层的层数为3层为例，来进行详细地举例描述。

请参考图2，图2是本发明实施例提供的制作盲孔的方法流程图，如图2所示，该方法包括：

S1：控制一钻头钻穿第一金属层，并钻至距第二金属层第一距离的第一位置；

S2：去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料，露出第二金属层，从而制作完成盲孔。

在步骤S1中，也即制作零公差盲孔的第一部分，具体可以是通过机械控深钻方式，控制钻头钻穿第一金属层，并钻至距第二金属层第一距离的第一位置，其中，第一距离的数值具体为机械控深钻方式的公差大小。

在具体实施过中，可以先通过切片测量或者预估算的方式，确定图3所示的印刷电路板的表面，也即第一金属层表面到第二金属层之间的厚度，当然了，切片测量的方式更加准确一些，在接下来的部分中，以该厚度为508微米来进行详细的举例描述。

请参考图3，图3是本发明实施例提供的制作零公差盲孔的第一部分的示意图，如图3所示，钻头设置在钻孔机械的主轴上，该主轴上包括一光栅尺，通过该光栅尺记录主轴下降的距离，从而控制钻头下降的距离，以实现机械控深钻，当然，还可以是通过其他方式来实现机械控深钻，在此就不再赘述了。

假定机械控深钻方式的公差为±76.2微米（不同的钻咀、钻机，其控深精度皆有不同，此处以目前一般的机械控深钻公差±3mil，也即±76.2微米为例），则可以以第一金属层表面为基准，从第一金属层表面钻下431.8微米的距离，也即控制该钻头钻至距离第二金属层76.2微米的第一位置。

由于机械控深钻的公差为±76.2微米，所以在步骤S1中控制该钻头钻至第一位置时，即使该钻头钻出的盲孔是最大正公差，即该钻头总共钻下了508微米（431.8微米+76.2微米）的距离，也不会对第二金属层造成损耗，从而不会因为第二金属层的损耗而导致印刷电路板不能使用。

当然了，将第一距离的数值设为机械控深钻方式的公差大小是为了在保证钻机的钻头不对第二金属层造成损耗的前提下，尽量减少需要去除的绝缘材料的高度，通过本实施例的介绍，本领域所属的技术人员能够根据实际情况，将第一距离的数值进行调整，例如调整等更大一些，以完全保证钻头不会损耗到第二金属层，在此就不再赘述了。

需要注意的是，由于第二金属层是需要露出且不能被损耗的金属层，同时本实施例中的印刷电路板只包括有三层金属层，所以第一金属层与第二金属层之间没有其他金属层，在其他实施例中，例如在印刷电路板包括四层金属层或者更多数量的金属层时，会控制钻机的钻头钻穿第一金属层与第二金属层之间的金属层，从而通过盲孔使得第一金属层、第二金属层、以及第一金属层与第二金属层之间的其他金属层相连或者不相连，在此就不再赘述了。

在通过步骤S1控制钻头钻穿第一金属层，并钻至距第二金属层第一距离的第一位置后，本发明实施例提供的制作盲孔的方法进入步骤S2，即：去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料，露出第二金属层，从而制作完成盲孔。

具体来讲，请参考图4，图4是本发明实施例提供的去除第一位置与第二金属层之间的绝缘材料的示意图，可以是通过激光钻孔发送，使用激光去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料，例如，可以是通过CO2激光机（二氧化碳激光机）或者UV激光机（紫外线激光机），发出激光能量，从而去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料。

当然，如果是通过CO2激光机来去除绝缘材料层中的绝缘材料，由于在盲孔的孔壁上会形成被烧黑的炭化残渣，需要通过PLASMA等离子清洗（又称电浆）方式去除该炭化残渣，从而保证后续盲孔电镀等工序的稳定性。

在具体实施过程中，在使用激光去除第一位置与第二金属层之间的绝缘材料时，本发明实施例提供的制作盲孔的方法还包括：控制激光的能量小于一预设阈值，从而减小对第二金属层的损耗。

具体来讲，在去除第一位置与第二金属层之间的绝缘材料时，在完全去除绝缘材料、露出第二金属层的时候，激光能量不可避免地会对第二金属层造成一定的损耗，损耗的程度和激光的能量正相关，所以可以控制激光的能量值小于一个预设阈值，使其能够达到去除绝缘材料层中绝缘材料的目的，同时又能够将对第二金属层的损耗降低到合适的程度。

在实际应用中，由于激光机的出产公司、型号、转换效率以及工作状态的不同，对各类激光机所提供的能量值做出一个准确的界定，使得其满足上述所说的“能够达到去除绝缘材料层中绝缘材料的目的，同时又能够将对第二金属层的损耗降低到合适的程度”不太现实，但通过本实施例的介绍，本领域所属的技术人员能够根据实际情况，调整激光机的工作电流、脉冲频率等工作参数，以满足实际情况的需要，在此就不再赘述了。

在具体实施过程中，在使用激光去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料之后，本发明实施例提供的方法还包括：在盲孔内电镀上导通金属，使得第一金属层与第二金属层相连。

具体来讲，在该印刷电路板上制作完成盲孔后，即可以将该印刷电路板进行电镀等工序，当然了，如果需要去除胶渣则需要先去除胶渣，从而在该盲孔内电镀上导通金属，例如铜等等，从而使得第一金属层与第二金属层能够连接，以构成一个的回路，实现对应的电气功能，在此就不再赘述了。

在将该印刷电路板进行电镀，即可以进行外层图像转移、涂覆阻焊材料、表面处理等等工序，在此就不再赘述了

通过上述部分可以看出，由于采用了先用钻头钻穿第一金属层，并钻至距第二金属层第一距离的第一位置，然后再去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料，露出第二金属层的技术方案，避免了使用钻头直接钻出盲孔的方式可能会造成所制作出的盲孔误差过大的缺陷，而是使用先用钻头钻出该盲孔，也即零公差盲孔的一部分，再去除该盲孔剩余部分的绝缘材料，从而制作完成该盲孔，所以解决了现有技术中存在的使用机械控深钻方式制作零公差盲孔时误差过大，无法满足要求的技术问题，实现了准确制作零公差盲孔的技术效果，从而满足了实际情况的要求。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种制作盲孔的装置，应用于一印刷电路板，印刷电路板至少包括三层金属层，三层金属层中的第一金属层与第二金属层间设置有绝缘材料层，盲孔为钻穿第一金属层、且露出第二金属层的盲孔。

请参考图5，图5是本发明实施例提供的制作盲孔的装置的功能模块图，如图5所示，该装置包括：钻头控制单元501，用于控制一钻头钻穿第一金属层，并钻至距第二金属层第一距离的第一位置；去除单元502，用于去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料，露出第二金属层，从而制作完成盲孔。

在具体实施过程中，钻头控制单元501例如是带有机械控深钻功能的钻机，具体用于通过机械控深钻方式，控制钻头钻穿第一金属层，并钻至距第二金属层第一距离的第一位置，其中，第一距离的数值具体为机械控深钻方式的公差大小。

在具体实施过程中，去除单元502例如是激光钻孔机，具体用于通过激光钻孔方式，使用激光去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料。

在具体实施过程中，去除单元502还用于在使用激光去除第一位置与第二金属层之间的绝缘材料时，控制激光的能量小于一预设阈值，以减小对第二金属层的损耗。

在具体实施过程中，装置还包括一电镀单元503，电镀单元503例如是电镀生产线，用于在使用激光去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料之后，在盲孔内电镀上导通金属，使得第一金属层与第二金属层相连。

本实施例中的制作盲孔的装置与前述实施例中的制作盲孔的方法是基于同一发明构思下的两个方面，在前面已经对方法的实施过程作了详细的描述，所以本领域技术人员可根据前述描述清楚的了解本实施例中的电子设备的结构及实施过程，为了说明书的简洁，在此就不再赘述了。

上述本发明实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

由于采用了先用钻头钻穿第一金属层，并钻至距第二金属层第一距离的第一位置，然后再去除绝缘材料层中第一位置与第二金属层之间的绝缘材料，露出第二金属层的技术方案，避免了使用钻头直接钻出盲孔的方式可能会造成所制作出的盲孔误差过大的缺陷，而是使用先用钻头钻出该盲孔，也即零公差盲孔的一部分，再去除该盲孔剩余部分的绝缘材料，从而制作完成该盲孔，所以解决了现有技术中存在的使用机械控深钻方式制作零公差盲孔时误差过大，无法满足要求的技术问题，实现了准确制作零公差盲孔的技术效果，从而满足了实际情况的要求。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种制作盲孔的方法，应用于一印刷电路板，所述印刷电路板至少包括三层金属层，其特征在于，所述三层金属层中的第一金属层与第二金属层间设置有绝缘材料层，所述盲孔为钻穿所述第一金属层、且露出所述第二金属层的盲孔，所述方法包括：

控制一钻头钻穿所述第一金属层，并钻至距所述第二金属层第一距离的第一位置；

去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料，露出所述第二金属层，从而制作完成所述盲孔。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制一钻头钻穿所述第一金属层，并钻至距所述第二金属层第一距离的第一位置，具体为：

通过机械控深钻方式，控制所述钻头钻穿所述第一金属层，并钻至距所述第二金属层第一距离的第一位置，其中，所述第一距离的数值具体为所述机械控深钻方式的公差大小。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料，具体为：

通过激光钻孔方式，使用激光去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述使用激光去除所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料时，所述方法还包括：

控制所述激光的能量小于一预设阈值，以减小对所述第二金属层的损耗。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述使用激光去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料之后，所述方法还包括：

在所述盲孔内电镀上导通金属，使得所述第一金属层与所述第二金属层相连。

6.一种制作盲孔的装置，应用于一印刷电路板，所述印刷电路板至少包括三层金属层，所述三层金属层中的第一金属层与第二金属层间设置有绝缘材料层，其特征在于，所述盲孔为钻穿所述第一金属层、且露出所述第二金属层的盲孔，所述装置包括：

钻头控制单元，用于控制一钻头钻穿所述第一金属层，并钻至距所述第二金属层第一距离的第一位置；

去除单元，用于去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料，露出所述第二金属层，从而制作完成所述盲孔。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述钻头控制单元具体用于通过机械控深钻方式，控制所述钻头钻穿所述第一金属层，并钻至距所述第二金属层第一距离的第一位置，其中，所述第一距离的数值具体为所述机械控深钻方式的公差大小。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述去除单元具体用于通过激光钻孔方式，使用激光去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述去除单元还用于在所述使用激光去除所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料时，控制所述激光的能量小于一预设阈值，以减小对所述第二金属层的损耗。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一电镀单元，用于在所述使用激光去除所述绝缘材料层中所述第一位置与所述第二金属层之间的绝缘材料之后，在所述盲孔内电镀上导通金属，使得所述第一金属层与所述第二金属层相连。

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