CN107072050B - Pcb上插孔的制作方法及pcb - Google Patents

Abstract

本发明提供一种PCB上插孔的制作方法，包括以下步骤：1)提供若干芯板，在每一芯板的邻近板角处设X‑ray对位标靶；2)制取两子板，每一子板通过若干芯板进行压合制得；3)提供X‑ray钻靶机，通过X‑ray扫描并抓取每层芯板上对应角位置的X‑ray对位标靶，钻出子板对位孔；4)提供CCD钻机，CCD钻机抓取子板对位孔对位，钻设子板压接通孔，同时在子板板角处增加钻设母板对位孔以及销钉孔；5)采用PIN‑LAM结合销钉层压叠加方式将两子板进行压板形成母板；6)CCD钻机抓取母板对位孔对位，在母板上钻设母板压接通孔并且配合所在表面的子板压接通孔形成一压接器插孔。上述制取插孔的方式，可提高母板压接通孔与子板压接通孔对位精度，确保了压接器插孔的开孔质量。

Description

PCB上插孔的制作方法及PCB

技术领域

本发明涉及电路板(Printed Circuit Board，PCB)的制作方法，尤其涉及一种PCB上插孔的制作方法及PCB。

背景技术

随着集成电路高速数字化的发展，以及电子设备高速发展的升级与换代需求，背板的高速互连传输背板带宽从400G到500G-1T bps。目前需求从原来400GbpsN+N双面盲压背板升级，对布线空间利用越来越紧凑，空间利用要求越来越高，由于电路板在设备内的装配空间通常是固定，故现有电路板外形宽度等尺寸是无法更改，电路板内部线路的布线空间只能通过增加芯板层数、减小压接器插孔的孔径、甚至孔深、或者更改设计增加布线空间的方式，满足高速连接器要求，来达到提高传输速度的要求。压接器插孔通常为呈矩阵设置若干布线孔(细孔)组成，每一布线孔孔壁上设有导电层以导通至对应的芯板层电路。目前电路板上压接器插孔一般通过在母板上直接开设，然后经过在布线孔孔壁上制作电路。然贯通的布线孔会影响到芯板板面的布线空间，不利于芯板电路图形的加工；目前亦有通过先在上子板上开设一部分布线通孔(贯通上子板)，在上子板与下子板压合制作母板后，再在上子板上开设相配合的另一部分布线通孔(贯通上、下子板)，如此形成一压接器插孔(实现压接器插孔与整个母板上芯板的导通)，如此可避免下层子板上对应上子板上的布线通孔下方处开设布线通孔，可节省下层子板的布线空间的利用。然而，现有制作过程中，易出现上层子板的布线通孔与在制作母板后开设的布线通孔配合孔位精度问题，导致压接器插孔不良。

发明内容

鉴于以上所述，本发明有必要提供一种PCB上插孔的制作方法，并且确保子板通孔与母板通孔的孔位精度。

一种PCB上压接器插孔的制作方法，包括以下步骤：

1)提供若干芯板，芯板制作内层图形，在每一芯板的邻近板角处设X-ray对位标靶；

2)制取两子板，每一子板通过若干芯板进行压合制得；

3)提供X-ray钻靶机，通过X-ray扫描并抓取每层芯板上对应角位置的X-ray对位标靶，算取子板上该角处的X-ray对位标靶的中心点后钻出子板对位孔；

4)提供CCD钻机，CCD钻机抓取子板对位孔对位，按自动调节补偿方式确定子板板面钻孔位置，并且钻设子板压接通孔，同时在子板板角处增加钻设母板对位孔以及销钉孔；

5)采用PIN-LAM结合销钉层压叠加方式将两子板进行压板形成母板；

6)CCD钻机抓取母板对位孔对位，在母板上表面或下表面钻设母板压接通孔并且配合所在表面的子板压接通孔形成一压接器插孔，以供压接器插入时连接两子板内的电路。

进一步地，步骤1)中，芯板的上表面上可进一步设置有钻孔对位标靶，以供母板钻设孔时与钻孔对位标靶相对应。

进一步地，步骤2)中，子板上对应X-ray对位标靶上方的钻孔区域未设置金属层阻挡X-ray扫描。

进一步地，步骤2)中，CCD钻机根据偏移率算出对应的钻孔的位置，从而对应地在子板表面钻出压接器的部分孔与将用于母板定位的对位孔。

进一步地，步骤1)中，两子板之间设置光芯板。

进一步地，步骤6)中，光芯板将母板的子板分为上子板与下子板，对上子板上的压接通孔电镀，导通上子板的各芯板层电路，对母板压接通孔进行电镀，导通两个子板层各芯板层的电路。

进一步地，母板压接通孔配合所在表面的子板压接通孔的孔位精度在±2.5mil。

本发明提供一种电路板，其上开设有压接器插孔，所述压接器插孔通过所述的制作方法制成。

相较于现有技术，本发明采用上述制取压接器插孔的方式，可提高母板压接通孔与子板压接通孔对位精度，确保了压接器插孔的开孔质量。

附图说明

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，描述中的附图仅仅是对应于本发明的具体实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，在需要的时候还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明PCB上压接器插孔的制作方法的流程示意图；

图2为本发明中设有标靶的芯板的截面示意图；

图3为图2所示的芯板的表面示意图；

图4为实施例一若干芯板层压后形成的子板的截面示意图；

图5为实施例一中X-ray钻靶机在子板面抓取标靶孔钻孔点位的示意图；

图6为实施例一中子板钻出标靶孔后的结构示意图；

图7为本发明实施例二中待压合的分别设有标靶的两个子板的截面示意图；

图8为本发明实施例二中两子板钻出标靶孔后的结构示意图；

图9为本发明实施例二中子板表面钻出子板压接通孔、母板对位孔以及销钉孔后的表面示意图；

图10为本发明实施例二中两子板结合光纤板压合后形成母板的截面示意图；

图11为本发明实施例二中母板表面钻设母板压接通孔与子板压接通孔后形成压接器插孔的表面示意图；

图12为本发明实施例二中母板两表面形成有压接器插孔的截面示意图。

具体实施方式

为了详细阐述本发明为达成预定技术目的而所采取的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参阅图1，一种PCB压接器插孔的制作方法，采用全新的工艺路线实现，具体制作步骤如下：

1)提供若干芯板，对若干芯板加工，在芯板上下表面加工电路图形，并在芯板板边增加X-ray对位标靶，X-ray对位标靶用于供X-ray钻靶机扫描并抓取X-ray对位标靶，以便开设X-ray标靶孔。

请参阅图2、图3，在芯板10板边对应四角处设置X-ray对位标靶11，芯板10上下表面均加工有电路图形12(即电路)。此外，芯板10的上表面上可进一步设置有钻孔对位标靶13，电路图形12与钻孔对位标靶13有电性导通，与X-ray对位标靶11未导通，以供子板加工出通孔后，通孔电镀后可导通各芯板间的线路，X-ray对位标靶11作用为加工定位的坐标孔用，无需导接电路图形12。芯板10制作电路图形时需注意避开对应钻设其它通孔或标靶孔处时的穿孔处，以免电路图形被开孔损坏。

2)制取两子板，每一子板通过若干芯板进行压合制得。芯板与芯板之间设置有半固化片，一次性将若干芯板层叠后一起压合，各层的受力比较均匀，芯板间的形变率较接近、以及半固化片之间的胀缩率比较接近一致，有利于后续钻孔时各层通孔的位置对位相符。

3)提供X-ray钻靶机，通过X-ray扫描抓取子板四角处的X-ray对位标靶，根据每个角处设有的若干X-ray对位标靶位置，算取中心点后钻出标靶孔。本发明第一实施例中，设有X-ray对位标靶11的芯板为两层，因此，子板每个角处对应有两个X-ray对位标靶11位置，通过X-ray扫描抓取每一角处的两个X-ray对位标靶11，然后根据两个X-ray对位标靶11的位置，算取钻靶机钻孔的位置，本第一实施例为两个X-ray对位标靶11，则中心点位两个X-ray对位标靶11连线的中点。标靶孔的位置确定过程可结合参阅图5、6，本第一实施例中设有X-ray对位标靶11的芯板为两层分别为第3层与第8层，通过从子板上表面扫描抓取第3层的对位标靶O1，通过从子板下表面扫描抓取第8层的对位标靶O2，然后将对位标靶O1与对位标靶O2的轴心线在子板的上表面或下表面垂直连接，连接线的中点为钻孔位置，中心钻点定在子板的上表面时，则钻靶机可从子板的上表面往下一次性钻通即可，获得标靶孔20，中心钻点定在子板的下表面时，则钻靶机可从子板的下表面往上一次性钻通即可，钻得标靶孔20。如果两个X-ray对位标靶11重合，则钻孔位置为X-ray对位标靶11位置，可以理解，若设有X-ray对位标靶11的芯板为三层或三层以上，亦是X-ray扫描各对位标靶后算取中心钻点。此种通过X-ray扫描多个对位标靶后确定中心点来钻取标靶孔的方式可以平衡由于芯板层压后各芯板层对位偏差后钻取的标靶孔的准确度。X-ray钻靶机扫描中，虽然设有X-ray对位标靶11的芯板表面上方压合有若干层芯板，由于X-ray钻靶机的X-ray可以穿透芯板(只能穿透芯板未设有金属的区域)以及半固化片，从而可以直接抓取到设置在子板内层的X-ray对位标靶11，因此，不管设有X-ray对位标靶11的芯板位于子板内的第几层，只要X-ray不为金属层阻挡，X-ray可穿过若干芯板层抓取到X-ray对位标靶11，即X-ray扫描到金属材质的X-ray对位标靶11时，将为X-ray对位标靶11阻挡，从而抓取到对应的X-ray对位标靶11。

进一步参阅图7、图8，本发明实施例二中，子板30为两个。每一子板30为五层芯板压合形成，且其中四层芯板上设有X-ray对位标靶11，如此，在抓取子板每一角处的标靶孔20时，同样采用上述抓取标靶孔的原理，先通过X-ray钻靶机扫描四层X-ray对位标靶11的位置，然后得出四层X-ray对位标靶11所对应的中心点或近似中心点，则为标靶孔钻孔位置，然后钻孔以获得子板四角处的标靶孔20，具体过程不再详述。

4)采用CCD钻机抓取子板四角处的标靶孔，以标靶孔为坐标孔，并且通过抓取的标靶孔实际位置相较于子板设定对位标靶理论位置的偏移率，按自动拉伸补偿方式确定压合板板面钻设子板压接通孔，同时在子板板角处增加钻设母板对位孔以及销钉孔。

请参阅图9，通过抓取的标靶孔实际位置相对理论上子板所在的X-ray对位标靶11所在的位置比较后获得偏移率，CCD钻机按照自动拉伸补偿方式，确定并在压合板板面钻设子板压接通孔21。子板压接通孔21为若干个，呈矩阵布置。进一步地，在子板板角处增加钻设母板对位孔22以及若干销钉孔23。

此外，子板需要钻其它孔时，通过标靶孔与压合前第3层X-ray对位标靶11的比较，得出第3层芯板的偏移率，根据偏移率CCD钻机可算出对应的钻盲孔的位置，从而对应地钻出压合板上表面的通孔。同理，根据标靶孔与压合前第8层X-ray对位标靶11的比较，得出第8层芯板的偏移率，根据偏移率CCD钻机可算出对应的钻盲孔的位置，从而对应地钻出压合板下表面的通孔。同理，当设有钻孔对位标靶13与X-ray对位标靶11不止两层时，同样以上述方式推算偏移率获得对应层的在压合板表面钻盲孔的位置。如此，可以极大地提高钻盲孔位置的精准度，不至于钻出的孔与孔对应的对位标靶的位置不对应。通过获取偏移率并对需钻孔的位置进行自动调节补偿后，钻出孔。

5)采用PIN-LAM结合销钉层压叠加方式将两子板压合形成母板。请参阅图10(图上未示出标靶孔20与销钉孔23)，将两子板30层叠，PIN钉(横截端面为椭圆形，PIN钉在板上的安装位置固定)定位只是将X、Y轴的中心进行了定位，但在板的四角任然存在偏移的可能，PIN-LAM结合销钉层压叠加方式在两个子板的四角增加销钉(横截端面为圆形，销钉在板上可根据固定位置的需要选择对应位置)进行固定，其中“销钉长度＝母板压后厚度-L”，四舍五入取整至0.1mm，L值设置如下：压后厚度为(2.5mm，3.0mm)，L＝0.3mm；压后厚度为(3.0mm，4.0mm)，L＝0.4mm。然后通过销钉穿套两子板的销钉孔23，将两子板压合形成母板40。进一步地，在两子板之间可设置光芯板24，有利于两子板的结合可靠性提升，两个子板间如果直接采用P片压合连接时，P片压合时易变形产生应力较大可靠性差，为消除此应力在两个子板中间增加光芯板24来较少P片变形，从而提升两个子板间的结合力。

6)母板钻孔时CCD钻机抓取对位孔对位22，在母板上表面或下表面钻设母板压接通孔并且配合所在表面的子板压接通孔形成一压接器插孔，以供压接器插入时连接两子板内的电路。请参阅图11与图12，以光芯板24为中间板，将母板40的子板分为上子板层与下子板层，母板40钻孔以压接器面向为准，CCD钻机以四个定位孔22进行扫描定位，以定位孔22为坐标孔，在母板上表面(对应上子板层)或下表面(对应下子板层)钻设母板压接通孔31并且配合所在表面的子板压接通孔21形成一压接器插孔41。对母板上表面的压接器插孔41，对上子板的子板压接通孔21电镀，则可导通上子板的各芯板层电路，对母板压接通孔31进行电镀，则可导通下子板各芯板层的电路，母板上表面的压接器插孔41插置压接器后，压接器可导通母板上下子板的芯板层的电路。对母板下表面的压接器插孔41，对下子板的子板压接通孔21电镀，则可导通下子板的各芯板层电路，对母板压接通孔31进行电镀，则可导通上子板各芯板层的电路。

本发明实施例二中，电路板是双面压接背板，是由两个子板压合而成，首先两个子板均采用PIN-LAM的压板方式压板后采用X-ray根据内层标靶以MARK中心钻出四角的对位标靶孔，在钻孔时采用CCD自动拉伸对位四角的标靶孔进行钻孔，子板钻孔时将在子板四角各增加一个孔径3.15mm的母板定位孔(此四个孔用于母板钻孔对位)，钻孔后正常电镀和图形转移后进入母板压合，母板压合采用PIN-LAM+销钉对位方式进行压合，提升两子板的对准度。母板压合进行钻孔，钻孔采用CCD钻机自动拉伸，以压接器面向为准，分别以两个子板四个孔进行对位自动拉伸进行钻孔，以保证两面压接通盲孔孔位精度±2.5mil(1mil＝0.0254mm)。

综上，采用本发明压接器插孔制作方法制作的压接器插孔，可实现压接器插孔与整个母板上芯板的导通，可避免下层子板上对应上子板上的布线通孔下方处开设布线通孔，以及上层子板上对应下子板上的布线通孔上方处开设布线通孔，可充分节省子板的布线空间的利用。并且采用上述制取压接器插孔的方式，可提高母板压接通孔与子板压接通孔对位精度，确保了压接器插孔的开孔质量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种PCB上插孔的制作方法，包括以下步骤：

1)提供若干芯板，芯板制作内层图形，在每一芯板的邻近板角处设X-ray对位标靶；芯板的上表面上进一步设置钻孔对位标靶，以供母板钻设孔时与钻孔对位标靶相对应；

2)制取两子板，每一子板通过若干芯板进行压合制得；

3)提供X-ray钻靶机，通过X-ray扫描并抓取每层芯板上对应角位置的X-ray对位标靶，算取子板上该角处的X-ray对位标靶的中心点后钻出子板对位孔；

4)提供CCD钻机，CCD钻机抓取子板对位孔对位，按自动调节补偿方式确定子板板面钻孔位置，并且钻设子板压接通孔，同时在子板板角处增加钻设母板对位孔以及销钉孔；CCD钻机根据偏移率算出对应的钻孔的位置，通过抓取的标靶孔实际位置相对理论上子板所在的X-ray对位标靶所在的位置比较后获得偏移率，CCD钻机按照自动拉伸补偿方式，确定并在压合板板面钻设子板压接通孔，子板压接通孔为若干个，呈矩阵布置；在子板板角处增加钻设母板对位孔以及若干销钉孔；

5)采用PIN-LAM结合销钉层压叠加方式将两子板进行压板形成母板；

6)CCD钻机抓取母板对位孔对位，在母板上表面或下表面钻设母板压接通孔并且配合所在表面的子板压接通孔形成一压接器插孔，以供压接器插入时连接两子板内的电路。

2.根据权利要求1所述的PCB上插孔的制作方法，其特征在于：步骤3)中，子板上对应X-ray对位标靶上方的钻孔区域未设置金属层阻挡X-ray扫描。

3.根据权利要求1所述的PCB上插孔的制作方法，其特征在于：步骤4)中，CCD钻机根据偏移率算出对应的钻孔的位置，从而对应地在子板表面钻出压接器的部分孔与将用于母板定位的对位孔。

4.根据权利要求1所述的PCB上插孔的制作方法，其特征在于：步骤5)中，两子板之间设置光芯板。

5.根据权利要求4所述的PCB上插孔的制作方法，其特征在于：步骤6)中，光芯板将母板的子板分为上子板与下子板，对上子板上的压接通孔电镀，导通上子板的各芯板层电路，对母板压接通孔进行电镀，导通两个子板层各芯板层的电路。

6.根据权利要求1所述的PCB上插孔的制作方法，其特征在于：母板压接通孔配合所在表面的子板压接通孔的孔位精度在±2.5mil。

7.一种电路板，其上开设有插孔，其特征在于：所述插孔通过权利要求1至5任一项所述的制作方法制成。