CN104567611B - 一种背钻深度检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背钻深度检测的方法，解决了在背钻过程中即时的对背钻孔的背钻深度进行检测的问题，该方法为：确定待测背钻孔，在印制电路板PCB上钻取与待测背钻孔相同形状的测试背钻孔；在测试背钻孔旁钻取一个观察孔，其中，观察孔的孔边与测试背钻孔的孔边相交；通过观察孔读取测试背钻孔的铜层层数，获得读取结果；将读取结果作为待测背钻孔的背钻深度。使用该方法在浪费资源较少的情况下，可以对每一块PCB上每一种类型的背钻孔一一进行测试，提高了PCB上背钻孔的质量，进而提高整个PCB的质量，在背钻孔制作流程当时就能对整批产品进行检测，提高了背钻过程中对背钻深度检查的及时性和有效性。

Description

一种背钻深度检测的方法

技术领域

本发明涉及印制电路板制作技术领域，尤其涉及一种背钻深度检测的方法。

背景技术

目前，在印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）的制作过程中，镀铜通孔可以当做是线路来看，某些镀铜通孔端部无连接，这将导致信号的折回，共振也会减轻，这可能会造成信号传输的反射、散射或延迟等，最终带来信号“失真”的问题。背钻工艺（backdrill）是将没有起到任何连接或者传输作用的通孔段的孔铜去除，以避免该部分的孔铜残留造成上述信号“失真”的问题。在背钻工艺的品质控制中，背钻深度控制是影响信号完整性的关键因素，因此，在PCB实际生产中必须对背钻深度进行有效管控。使用背钻工艺钻取的孔称为背钻孔（Backdrill hole），制作背钻孔的步骤为：在PCB上钻取通孔，然后在通孔的内壁镀铜形成镀铜通孔，最后在PCB的焊锡面钻取一个下方为圆锥体上方为圆柱体的一个倒置谷仓形状的孔，该孔的直径大于镀铜通孔的直径，因此可以去除镀铜通孔内壁的孔铜。

参阅图1所示，元器件从元件面1插入第一镀铜通孔8和第二镀铜通孔9，其中铜层M层7有信号线3，该线路上信号的传输从插在第一镀铜通孔8的元器件通过铜层M层7的信号线3传递到插在第二镀铜通孔9的元器件。其中第一背钻孔4和第二背钻孔5分别为使用背钻工艺去除第一镀铜通孔8和第二镀铜通孔9的孔铜后形成的。若背钻深度要求控制在铜层M+1层6与铜层M层7之间，那么背钻孔的背钻深度过深，超过了铜层M层7时，就会破坏信号线的连通；在背钻孔的背钻深度过浅，不到铜层M+1层6时，该PCB板还可以使用，但会出现上述信号“失真”问题。

目前PCB的背钻深度检测一般以垂直切片和专门的电测试来实现。垂直切片的方法是在背钻孔的位置进行垂直刨面（刨面后的剖面图如图1所示），刨面后测量背钻孔的实际深度，通过背钻孔的实际深度确认该批量产品是否符合标准，这种方法只能采用抽样的方式确认，无法将所有产品进行测试和监控。

参阅图2所示，电测试检测的方法是在背钻孔的周围分布用来测试的镀铜通孔，通过检测镀铜通孔A、镀铜通孔B和镀铜通孔C之间的连通情况来判断背钻孔达到的铜层层数。当背钻深度要求达到铜层M层与铜层M+1层之间，若测量镀铜通孔A与镀铜通孔B和镀铜通孔C同时连通，则说明背钻孔的背钻深度过浅；若测量镀铜通孔A与镀铜通孔B和镀铜通孔C同时开路，则说明背钻孔的背钻深度过深；若测量镀铜通孔A与镀铜通孔C可以通过镀铜通孔A与镀铜通孔C之间的信号线连通同时镀铜通孔A与镀铜通孔B开路，则说明背钻孔的背钻深度刚好达到铜层M层与铜层M+1层之间，符合对背钻深度的控制要求，可以正常生产。其中，图中的虚线用于指示镀铜通孔之间的信号线。但该方法需要在完成外层图形转移后测试，外层图形转移是通过一系列工艺得到外层的电路图形，电测试时需要通过外层电路图形判断要测试的背钻孔，因此该方法在完成外层图形转移后才能测试背钻孔的背钻深度，无法在背钻过程中进行当场测试，有滞后性，会使得测试周期较长。

因此不论使用垂直切片的方法或使用专门的电测试的方法来检测背钻孔的背钻深度，均无法在背钻过程中立即对批量产品进行测量和监控。

发明内容

本发明实施例提供一种背钻深度检测的方法，用以解决现有技术中无法在背钻过程中立即对批量产品进行测量和监控的问题。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

第一方面，一种背钻深度的检测方法，包括：

确定待测背钻孔，在印制电路板PCB上钻取与待测背钻孔相同形状的测试背钻孔；

在测试背钻孔旁钻取一个观察孔，其中，观察孔的孔边与测试背钻孔的孔边相交；

通过观察孔读取测试背钻孔的铜层层数，获得读取结果；

将读取结果作为待测背钻孔的背钻深度。

通过这种可能的实现方式，可以在背钻孔制作流程当时就能快速对背钻孔的背钻深度进行检测，提高了背钻过程中对背钻深度检查的及时性和有效性。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，在PCB上钻取与待测背钻孔相同形状的测试背钻孔，包括：

在PCB的板边钻取与待测背钻孔相同深度和相同直径的测试背钻孔。

结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，在测试背钻孔旁钻取的一个观察孔的直径大于或等于3mm。

结合第一方面，在第三种可能的实现方式中，观察孔的孔边与测试背钻孔的孔边相交，包括：

观察孔的孔边穿过测试背钻孔的圆心。

结合第一方面的上述任意一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，进一步包括：

确定待测背钻孔的形状时，若在PCB上已钻取与待测背钻孔相同形状的测试背钻孔，则不再钻取与待测背钻孔相同形状的测试背钻孔。

通过这种可能的实现方式，可以节省PCB的板边的资源，同一类型的待测背钻孔只在PCB的板边钻取一个相同形状的测试背钻孔。

结合第一方面的第一种至第三种任意一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，进一步包括：

在读取待测背钻孔的背钻深度之后，确定PCB的铜层层数以及工艺要求待测背钻孔的背钻深度达到PCB的目标铜层，根据计算得出待测背钻孔的目标铜层层数；

根据待测背钻孔的背钻深度判断待测背钻孔的背钻深度是否达到工艺要求。

通过这种可能的实现方式，在计算出待测背钻孔的目标铜层层数后与读取的待测背钻孔的背钻深度进行比较，直接得出该待测背钻孔是否达到工艺要求，可以快速检测待测背钻孔的背钻深度。

本发明实施例提供的方法在每一块PCB上设置背钻测试条或利用PCB的其他一些空闲区域来检测背钻孔的背钻深度，浪费资源较少的情况下，可以对每一块PCB上每一种类型的背钻孔一一进行测试，提高了PCB上背钻孔的质量，进而提高整个PCB的质量，在背钻孔制作流程当时就能对整批产品进行检测，提高了背钻过程中对背钻深度检查的及时性和有效性。

附图说明

图1为现有技术中背钻孔处的垂直剖面示意图；

图2为现有技术中电测试检测方法的示意图；

图3为本发明实施例中背钻深度检测的流程图；

图4为本发明实施例中背钻深度检测功能的PCB板的示意图；

图5为本发明实施例中测试背钻孔与观察孔的立体结构示意图；

图6为本发明实施例中背钻测试条的结构示意图。

附图标记说明：

图1中：1-元件面、2-焊锡面、3-信号线、4-背钻孔、5-背钻孔、6-铜层M+1层、7-铜层M层、8-镀铜通孔、9-镀铜通孔9。

具体实施方式

为了提高背钻过程中对背钻深度检查的及时性和有效性，解决在背钻过程中即时对背钻孔的背钻深度进行检测的问题，本发明实施例提供了一种背钻深度检测的方法。

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明。

参阅图3所示，本发明实施例中，对背钻孔背钻深度的检测具体流程如下：

步骤300：确定待测背钻孔，在PCB上钻取与待测背钻孔相同形状的测试背钻孔；

具体的，确定PCB上的待测背钻孔的形状，将相同深度、相同直径的待测背钻孔作为同一种类型的待测背钻孔，更优的，使用的钻刀的刀尖角度也是相同的，钻刀的刀尖角度使得背钻孔呈现下面为圆锥体、上面为圆柱体的形状，该钻刀的刀尖角度也会影响背钻深度。每一种类型的待测背钻孔在PCB上只对应的钻取一个测试背钻孔，较佳的，参阅图4所示，钻取测试背钻孔的位置为PCB的板边区域，该区域形成作业嵌板结构（Working panelframe），设计该结构用来检测背钻孔的背钻深度。因为PCB板内有多种不同类型的背钻孔，进一步地，将每一种类型的背钻孔分别钻取在PCB的板边，在PCB的板边形成背钻测试条，通常钻取的测试背钻孔的数量小于或等于20个。背钻测试条的结构参阅图5所示，其中每个测试背钻孔的直径与深度都不相同。

步骤310：在测试背钻孔旁钻取一个观察孔，其中，观察孔的孔边与测试背钻孔的孔边相交；

具体的，参阅图4所示，在钻取好的每一个测试背钻孔旁对应的钻取一个观察孔，其中，该观察孔的孔边与上述测试背钻孔的孔边相交，较佳的，观察孔的孔边穿过测试背钻孔的圆心，该观察孔的直径大于或等于3mm，较佳的，该观察孔的直径大于或等于3mm且小于或等于6mm。

步骤320：通过观察孔读取测试背钻孔的铜层层数，获得读取结果；

步骤330：将读取结果作为待测背钻孔的背钻深度。

具体的，参阅图2所示，在读取待测背钻孔的背钻深度之后，确定PCB的铜层层数以及工艺要求达到的PCB的目标铜层，根据计算得出待测背钻孔的目标铜层层数，其中待测背钻孔的目标铜层层数=PCB的铜层层数-工艺要求达到的PCB的目标铜层+1。

下面举例说明，当背钻孔的要求背钻深度在铜层M+1层与铜层M层之间，则工艺要求达到的PCB的目标铜层为M+1层，从焊锡面（即为铜层最后一层）向元件面的方向读取，假设焊锡面为铜层N层，那么读取到铜层的层数为N-（M+1）+1层，即读取到的铜层的层数为N-M层。

参阅图6所示，最底层为元件面，该层为铜层1层，最顶层为焊锡面，该层为铜层8层，可以看出，第一测试背钻孔的要求背钻深度为铜层2层与铜层3层之间，则工艺要求待测背钻孔的背钻深度达到PCB的目标铜层为第3层，在读取铜层层数时，从焊锡面（顶层）到元件面（底层）开始读取，共有6层，则读取出的铜层层数6层为测试背钻孔的层数，对应的待测背钻孔的铜层层数为6层，即该背钻孔的背钻深度为6层铜层，根据上述公式计算待测背钻孔的目标铜层层数=PCB的铜层层数-工艺要求待测背钻孔的背钻深度达到PCB的目标铜层+1，同样待测背钻孔的目标铜层层数为6，因此判断待测背钻孔的背钻深度满足工艺要求的背钻深度。同样的，第二测试背钻孔的要求背钻深度为铜层4层与铜层5层之间，则工艺要求待测背钻孔的背钻深度达到PCB的目标铜层为第5层，在读取铜层层数时，从焊锡面（顶层）到元件面（底层）开始读取，共有6层，则读取出的铜层层数4层为测试背钻孔的层数，对应的待测背钻孔的铜层层数为4层，即该背钻孔的背钻深度为4层铜层，根据上述公式计算待测背钻孔的目标铜层层数=PCB的铜层层数-工艺要求待测背钻孔的背钻深度达到PCB的目标铜层+1，同样待测背钻孔的目标铜层层数为4，因此判断待测背钻孔的背钻深度满足工艺要求的背钻深度。第三测试背钻孔的要求背钻深度为铜层6层与铜层7层之间，则工艺要求待测背钻孔的背钻深度达到PCB的目标铜层为第7层，在读取铜层层数时，从焊锡面（顶层）到元件面（底层）开始读取，共有2层，则读取出的铜层层数2层为测试背钻孔的层数，对应的待测背钻孔的铜层层数为2层，即该背钻孔的背钻深度为2层铜层，根据上述公式计算待测背钻孔的目标铜层层数=PCB的铜层层数-工艺要求待测背钻孔的背钻深度达到PCB的目标铜层+1，同样待测背钻孔的目标铜层层数为2，因此判断待测背钻孔的背钻深度满足要求的背钻深度。

综上所述，本发明实施例提供的方案，在每一块PCB上设置背钻测试条或利用PCB的其他一些空闲区域来检测背钻孔的背钻深度，浪费资源较少的情况下，可以对每一块PCB上每一种类型的背钻孔一一进行测试，提高了PCB上背钻孔的质量，进而提高整个PCB的质量，在背钻孔制作流程当时就能对整批产品进行检测，提高了背钻过程中对背钻深度检查的及时性和有效性。

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 (8)

1.一种背钻深度的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

确定待测背钻孔，在印制电路板PCB上的测试区域钻取与所述待测背钻孔相同类型的测试背钻孔；

在所述测试背钻孔旁钻取一个观察孔，其中，所述观察孔与所述测试背钻孔相交；

通过所述观察孔读取所述测试背钻孔的铜层层数，获得读取结果；

将所述读取结果作为所述待测背钻孔的背钻深度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在PCB上的测试区域钻取与所述待测背钻孔相同形状的测试背钻孔，包括：

在PCB的板边钻取与所述待测背钻孔相同深度和相同直径的测试背钻孔。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在PCB的板边钻取的测试背钻孔与所述待测背钻孔的钻刀的刀尖角度相同。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述测试背钻孔旁钻取的所述一个观察孔的直径大于或等于3mm。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述观察孔与所述测试背钻孔相交，具体为：

所述观察孔的孔边穿过所述测试背钻孔的圆心。

6.如权利要求1－5任一项所述的方法，其特征在于，所述在PCB上的测试区域钻取与所述待测背钻孔相同类型的测试背钻孔，具体为：若在PCB上已钻取与所述待测背钻孔相同形状的测试背钻孔，则不再钻取与所述待测背钻孔相同类型的测试背钻孔。

7.如权利要求1－5任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：

确定PCB的铜层层数以及工艺要求所述待测背钻孔工艺要求的背钻深度达到PCB的目标铜层，得出待测背钻孔的目标铜层层数；

在读取待测背钻孔的背钻深度之后，根据所述待测背钻孔的背钻深度判断所述待测背钻孔的背钻深度是否达到工艺要求。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，采用以下公式得出待测背钻孔的目标铜层层数：

待测背钻孔的目标铜层层数=PCB的铜层层数-工艺要求达到的PCB的目标铜层+1。