CN103533761A

CN103533761A - 一种提升pcb板背钻孔精度的制作方法

Info

Publication number: CN103533761A
Application number: CN201310504176.6A
Authority: CN
Inventors: 莫介云
Original assignee: GUANG DONG ELLINGTON ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANG DONG ELLINGTON ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2033-10-23
Also published as: CN103533761B

Abstract

本发明公开了一种提升PCB板背钻孔精度的制作方法，包括步骤有A）对线路板基板进行前工序处理、钻通孔及沉铜、板面电镀、外层线路图形转移、图形电镀等；B）在PCB板4上进行背钻，检测背钻孔深度是否合格；C）将钻好的背钻孔进行碱性蚀刻段、感光阻焊，最后制得成品。其技术方案的要点是：在背钻时需根据PCB板4从钻通孔至钻背钻孔工序的流程中出现的涨缩数据，对应修改钻通孔工序中使用的钻带系数，保持钻带资料与实际涨缩保持一致；钻钻通孔工序中钻入面与背钻时的钻入面一致；在PCB板4的最上面加铺一层酚醛垫板6；本制作方法可以有效提升现有的PCB板4背钻孔的深度精度和位置精度，以保证PCB板4信号传输的完整性。

Description

一种提升PCB板背钻孔精度的制作方法

【技术领域】

本发明涉及PCB制作技术领域，尤其是一种PCB板上的背钻孔制作工艺流程及方法设计。

【背景技术】

PCB板背钻技术是指将导通用的沉铜孔上不需要的传输导电层用机械方式钻掉，让保留的部分能稳定信号，主要用于保证PCB串行数据传输稳定性，起到高速信号传输的作用。背钻技术在高频电路板上运用越来越广泛。但现有的背钻技术却存在如下几个问题：

1、现有的背钻深度精度控制方法是使用有控深功能的背钻钻机，将背钻的PCB板打销钉定位在钻机台面上，再在PCB板表面盖张薄铝片。背钻原理为钻咀尖接触铝片时电流感应到开始计算下钻设定的深度。该方法使用铝片钻孔时，钻咀尖部会有残留铜屑，直接影响背钻深度控制，背钻孔深度控制能力为±4mil。

2、若背钻板钻通孔时由CS面钻孔，而背钻则由其反面SS面钻孔，从背钻孔钻到通孔时两孔对准度偏差在1mil及以上。

3、PCB板从钻通孔后至背钻工序的流程中会出现板涨缩0-2mil，背钻板如直接对应使用原通孔钻带系数则易因涨缩导致背钻孔与通孔的底孔存在位置度偏差0-2mil。

上述误差在数据传输速度慢时对信号影响不大，但随社会的发展，产品的传输频率越来越高，传输速度也越来越快，特别是电信平台都以高速串行数据传输，现有的背钻孔深度控制能力已经暴露出了PCB板信号完整性问题。

【发明内容】

本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种能够提升PCB板背钻孔精度的制作方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

（A）对线路板基板进行前工序处理、钻通孔及沉铜、板面电镀、外层线路图形转移、图形电镀等工序；

（B）在机床上铺PCB板4，所述步骤（A）钻通孔工序中钻入面与所述PCB板4背钻孔面相同；

（C）在PCB板4上铺铝片5；

（D）用开料机开酚醛垫板6贴于所述铝片5上；

（E）根据PCB板4从钻通孔至钻背钻孔工序的流程中出现的涨缩数据，对应修改钻通孔工序中使用的钻带系数，保持钻带资料与实际涨缩保持一致；

（F）设置钻孔的数据，检查钻机进行背钻；

（G）检测背钻孔深度是否合格；

（H）将钻好的背钻孔进行碱性蚀刻段、感光阻焊，最后制得成品。

如上所述的提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在于：背钻之前对所述的酚醛垫板6、铝片5、PCB板4钻管位孔定位。

如上所述的提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在于：所述步骤（F）是将钻好背钻孔的PCB板4板四角的四个单元及板内一个单元进行切片，放在显微镜下测量单元内的背钻孔深度。

如上所述的提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在于：所述的骤（E）在进行背钻时，将板放在平台上，控制主轴的下钻速度0.5-1.0m/min，主轴钻速45krpm-120krpm，背钻孔直径比第一次钻孔的直径大0.2-0.3mm。

如上所述的提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在在于：所述步骤（C）中酚醛垫板6与所述PCB板4大小相同。

如上所述的提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在于：所述的酚醛垫板厚度为0.2-0.4mm。

与现有技术相比，本发明有如下优点：

1、本发明采用0.2mm-0.4mm的酚醛垫板盖在铝片上，当正在使用中的钻咀接触到酚醛垫板时，酚醛垫板能将钻咀尖部残留的铜屑及时清理掉，使钻咀尖部接触到铝片时没有铜屑等可导电的材质，杜绝因钻咀尖部的残留屑而影响背钻孔深度的精度。

2、本发明PCB板从钻通孔至背钻工序的流程会出现板涨缩0-2mil，背钻板如直接使用原通孔钻带系数则易因涨缩导致背钻孔与通孔的底孔存在0-2mil的位置度偏差，故需根据PCB板从钻孔至钻背钻孔工序的流程出现的涨缩数据，对应修改钻孔工序中使用的钻带系数，保持背钻钻带与实际涨缩保持一致，提升背钻孔的深度和位置度的精度。

3、本发明制作背钻板时，保持背钻孔钻入面次与钻通孔面次一致。即如果背钻孔需从SS面钻入，则钻通孔时也由SS面钻入。可降低背钻板钻通孔时PCB上下面孔位置0-1mil的偏差。从而达到背钻孔与背钻底孔的通孔同心偏移度<35μm，提升背钻孔位置的精度。

4、本发明背钻孔前，对上好了的的酚醛垫板和铝片钻出管位孔，管位孔装入管位钉，保证了酚醛垫板和铝片的平整性，可提升背钻孔的深度和位置度的精度。

5、本发明背钻孔钻好之后，对PCB板角的四个单元及板内的一个单元进行切片测量，可更准确地判断背钻孔深度是否合格。

【附图说明】

图1是本发明示意图；

【具体实施方式】

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步详细说明。

一种提升PCB板背钻孔精度的制作方法，包括以下工序：

1）开料――对一整张覆铜板进行切割，表面清洗和全板烘烤除湿；

2）内层线路图形转移及线路检查――在上述线路板面铜箔上贴上一层感光材料，然后通过黑菲林进行对位曝光，显影后形成线路图形，在板边钻管位孔，并采用自动光学检测仪器检测线路板面是否出现线路开、短路不良；

3）压板――将上述线路基板与树脂半固化片按设计进行排叠、压合，得到层压线路板；

4）钻通孔及沉铜――上述层压线路板采用高硬度钻咀在制定区域钻贯通孔，并对孔金属化处理，在已钻孔层压线路板的孔内沉积出一层导通层与层之间的铜层，使所述的通孔成为导通孔；

5）板面电镀――采用全板电镀的方法对上述层压线路板进行电镀，使层压线路板上的导通孔和板面均得到一定厚度的导电铜；

6）外层线路图形转移――在上述线路板的板面上覆上一层感光材料，然后通过黄菲林进行对位曝光，显影后形成线路图形；

7）图形电镀――在完成干菲林工序后呈现出线路的铜面上用电镀方法加厚铜层,再镀上锡作为该线路的保护层。镀铜为了加厚孔内及线路铜层，提高镀层质量，以达客户的要求；镀锡为了保护线路在蚀刻起到阻蚀作用，只起中间保护作用；

8）钻背钻孔――钻掉没有起到任何的连接或者传输作用的通孔段，避免造成信号传输的反射、散射、延迟、信号“失真”等；

9）碱性蚀刻段――前工序所做出有图形的线路板通过退膜、蚀刻、褪锡，将未受保护的铜层蚀刻去，形成线路；

10）感光阻焊――在线路板上印上一层均匀的感光绿油膜，以达到防焊、绝缘的目的；

11）后工序处理――按客户要求锣出成品单元后，测试检查成品板的电气性能、检查成品板的外观性不良及包装等；

工序8）钻背钻孔步骤与工序4）中的钻孔步骤类似，在机台面1上设有电木板2，电木板2的作用是保护钻机机床，同时固定管位钉。具体步骤包括：

A)上底板3——底板3品种包括木质底板和复合白底板，作用是保护电木板2台面、防止刀口披锋、降低钻咀温等；

B)上PCB板4——上板时保证工序4）钻通孔钻入面次与背钻孔钻入板面次一致，即工序4）中钻孔面朝上，如背钻孔需从SS面钻入，则钻通孔时也由SS面钻入。这样可降低背钻板钻通孔时PCB上下面孔位置0-1mil的偏差，从而达到背钻孔与背钻底孔的通孔同心偏移度<35um，提升背钻孔位置精度。

C)上铝片5——厚度0.15mm左右，作用是定位、散热、清洁钻头9、防止压力脚直接压伤铜面等。

D)贴美纹胶纸7——作用是固定铝片在板面，防止铝片摆动。

E)开酚醛垫板6——用开料机开出与PCB板4尺寸一致的酚醛垫板6。该酚醛垫板6采用纸与酚醛树脂压合而成，酚醛垫板6厚0.2-0.4mm，优选0.3mm，该酚醛垫板6具有良好的机械性能和尺寸稳定性，特别适用于多层板精细线路板钻孔,高精度背钻工艺，符合欧盟ROHS规定要求。具有良好的绝缘性及脆性，钻咀8钻在该板上会产生粉屑，能及时被吸尘吸走，不残留在钻咀上，能对钻咀8上其他残留物起到清洁作用。

F)上酚醛垫板6——将所述酚醛垫板6用美纹胶纸7贴于所述铝片5板边。

G)钻管位孔和上管位钉——从酚醛垫板6上钻入管位孔，然后用胶锤垂直打入管位钉，以便将酚醛垫板6和铝片5更好地固定在板上，保证其平整性，在背钻时提升背钻孔的深度和位置度的精度。

H)排放钻咀8——将检查好的钻咀8依次排放在在钻咀座里。

I)检查确认PCB板4的涨缩数据——PCB板4从钻通孔至背钻工序尤其是压板工序中会导致板涨缩0-2mil，背钻板若直接使用原通孔钻带系数则易因涨缩导致背钻孔与通孔的底孔存在0-2mil的位置偏差，同时还会对背钻孔的深度精度产生影响，故需用X-Ray标靶机测量后根据实际涨缩数据修改背钻钻带资料，保持背钻钻带与实际涨缩保持一致，可降低背钻孔的位置和深度偏差。

J)设置背钻孔的数据，检查钻机进行背钻——控制主轴的下钻速度0.5-1.0m/min，主轴钻速45krpm-120krpm，背钻孔直径比第一次钻孔的直径每一边大0.2-0.3mm。当正在使用中的钻咀8接触到酚醛垫板6时，酚醛垫板6能将钻咀8尖部残留的铜屑及时清理掉，杜绝因钻咀8尖部的残留铜屑等可导电的材质而影响背钻孔深度的精度。

K)检测背钻孔深度。

L)下PCB板4——包括取出管位钉，撕开酚醛垫板6及美纹胶纸7，拿开铝片5，下PCB板4。

在步骤K)中，因为机床是对一块PCB板4同时背钻，钻出多个背钻孔，所有背钻孔的深度公差均在合理的范围内，故只需对板四角的单元与板内的一个单元作切片，放在显微镜下检测，5个切片共25个背钻孔。若切片内背钻孔的深度均合格，则该PCB板4背钻孔合格，其中一组检测数据如下。

从上表可以看出，任一背钻孔深度均在78.8+/-3mil之内。而在未加酚醛垫板6之前，背钻孔的精度控制能在为+/-4mil。

综上所述，采用在铝片5上加酚醛垫板6的方法可提升背钻孔的深度精度，采用在第一次钻通孔相同的面背钻、背钻前确认并修改钻带资料可提升背钻空的位置度精度，在背钻前对酚醛垫板6至底板3上钻出管位孔，打入管位钉，可提高酚醛垫板6和铝片5的平整性，进而提高背钻的深度和位置度精度，通过对PCB板4四角及板内一个单元背钻孔进行切片，可更准确地检测整块板的所有背钻孔的深度是否合格。

Claims

1.一种提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

（B）在机床上铺PCB板（4），所述步骤（A）钻通孔工序中钻入面与所述PCB板（4）背钻孔面相同；

（C）在PCB板（4）上铺铝片（5）；

（D）用开料机开酚醛垫板（6）贴于所述铝片（5）上；

（E）根据PCB板（4）从钻通孔至钻背钻孔工序的流程中出现的涨缩数据，对应修改钻通孔工序中使用的钻带系数，保持钻带资料与实际涨缩保持一致；

（F）设置背钻孔的数据，检查钻机进行背钻；

（G）检测背钻孔深度是否合格；

2.根据权利要求1所述的提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在于：背钻之前对所述的酚醛垫板（6）、铝片（5）、PCB板（4）钻管位孔定位。

3.根据权利要求1所述的提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在于：所述步骤F）是将钻好背钻孔的PCB板（4）板四角的四个单元及板内一个单元进行切片，放在显微镜下测量单元内的背钻孔深度。

4.根据权利要求1所述的提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在于：所述的骤E）在进行背钻时，将板放在平台上，控制主轴的下钻速度0.5-1.0m/min，主轴钻速45krpm-120krpm，背钻孔直径比第一次钻孔的直径大0.2-0.3mm。

5.根据权利要求1所述的提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在在于：所述步骤C）中酚醛垫板（6）与所述PCB板（4）大小相同。

6.根据权利要求1所述的提升PCB板背钻孔精度的制作方法，其特征在于：所述的酚醛垫板厚度为0.2-0.4mm。