CN108323019A - Pcb上背钻方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种PCB上背钻方法，包括以下步骤：一种PCB上背钻方法，其特征在于，包括以下步骤：1)提供若干芯板，芯板制作内层图形，选择与钻孔深度相对应的芯板上设置扭力波动感应区；2)将若干芯板压合制得压合板；3)提供一钻孔机，在钻孔机安装主轴扭力感应装置；4)利用钻孔机钻背钻，钻头钻至扭力波动感应区时，主轴扭力感应装置探测到对应的波动信号，停止钻孔或设定一定的延迟后停止钻孔。本发明通过采用主轴扭力探测装置感应扭力波动感应区，无需构建导电回路，可以实现背钻精准的留铜高度控制。

Description

PCB上背钻方法

技术领域

本发明涉及电路板(Printed Circuit Board，PCB)的背钻方法。

背景技术

目前行业内的背钻STUB精度控制仍是一个普遍性的技术难题，STUB即电路板的孔电镀后，再通过背钻钻电镀孔(钻孔孔径大于电镀孔孔径)，电镀孔钻设一定深度后，背钻孔壁底端到不钻穿层的留铜长度即为STUB，目前，STUB精度控制主要依赖于钻孔设备的精度提升及板厚均匀性控制，当前采用的背钻技术实际是控深钻孔技术，采用构建钻孔零位高度，然后设定一定的钻深值完成背钻，为接触式钻孔原理，当钻刀与PCB板或铝片(或其它导体)接触时，系统通过高频电子导通形成回路，并从此点开始计算下钻深度。此种方式在当板厚出现波动时，无法实现精准的背钻留铜控制。请参阅图1，图中，h为需要留铜长度；Ln为钻穿层；Lm为不钻穿层；H1为实际要求钻深。钻孔时，需要达到精切控制H1的深度，以保证h的值满足客户要求。

发明内容

鉴于以上所述，本发明有必要提供一种可以实现背钻精准的留铜高度控制的PCB上背钻方法。

一种PCB上背钻方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)提供若干芯板，芯板制作内层图形，选择与钻孔深度相对应的芯板上设置扭力波动感应区；2)将若干芯板压合制得压合板；3)提供一钻孔机，在钻孔机安装主轴扭力感应装置；4)利用钻孔机钻背钻，钻头钻至扭力波动感应区时，主轴扭力感应装置探测到对应的波动信号，停止钻孔或设定一定的延迟后停止钻孔。

进一步地，在步骤1)中，选定与钻孔深度目标对应的芯板为钻深目标芯板，钻深目标芯板相邻设置在设有扭力波动感应区的芯板的相对于背钻方向的一侧，在背钻时未钻至钻深目标芯板。

进一步地，设有所述扭力波动感应区的芯板为背钻中最后一个钻穿层，扭力波动感应区设置为焊盘或焊环。

进一步地，所述扭力波动感应区采用焊盘，焊盘的直径大于背钻孔直径。

进一步地，所述扭力波动感应区采用焊环，焊环的外径大于背钻孔直径，焊环的内径小于背钻孔直径。

进一步地，所述压合板的上表面开设有通孔或盲孔，背钻于所述压合板的下表面开钻，且与上表面通孔或盲孔的位置同轴心线，焊环的内径小于通孔或盲孔直径，即背钻时焊环外径＞背钻刀直径＞通孔/盲孔直径，背钻孔钻通后形成过孔焊环。

相较于现有技术，本发明通过采用主轴扭力探测装置感应背钻的起点及终点，通过在通孔内设置过孔焊环作为扭力波动感应层并且通过背钻钻掉，可以实现背钻精准的留铜高度控制。

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为现有一PCB背钻后的截面图；

图2为本发明PCB上钻孔的流程图；

图3为本发明PCB上钻孔的结构示意图；

图4为钻孔扭矩波动的振幅示意图；

图5为本发明待钻孔的电路板的截面示意图；

图6为本发明PCB上钻孔后的结构示意图。

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。

图2所示，本发明提供PCB上钻孔的方法，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，在芯板表面加工电路图形，选定与钻孔深度目标对应的芯板为钻深目标芯板，选择用于控制钻孔深度的芯板表面加工出扭力波动感应区，钻深目标芯板相邻设置在设有扭力波动感应区的芯板的相对于背钻方向的一侧，在背钻时未钻至钻深目标芯板。扭力波动感应区可为经过电镀加工至预设厚度的镀层。

2)将若干芯板依次压合获得压合板10，其中，钻深目标芯板与具有扭力波动感应区的芯板均位于压合板板厚上预设的位置，在压合板10上表面钻孔，钻孔可为通孔或盲孔，然后对钻孔电镀。

请参阅图3，钻深目标芯板表面设有目标图层101，下方相邻的芯板上设置有扭力波动感应区102，扭力波动感应区102与目标图层101具有预设的距离，钻孔103为通孔，穿过目标图层101与扭力波动感应区102，在压合板10的外表面及钻孔的孔壁上电镀形成镀层104。加工背钻孔时，背钻孔的直径较钻孔103的直径大，且加工时背钻孔与钻孔103同轴心线，并且要求背钻孔钻设预设的深度后，预留在通孔孔壁的背钻孔孔底至至目标图层101的距离为h，即h为留铜长度。

3)提供一钻孔机，在钻孔机安装主轴扭力感应装置。请参阅图4，钻孔机21上安装主轴扭力感应装置22。

4)利用钻孔机钻孔，钻孔机钻尖钻至扭力波动感应区时，根据主轴扭力感应装置探测到对应的扭力信号，停止钻孔或设定一定的延迟后停止钻孔。

请参阅图5及图6，钻孔机钻孔时，钻孔机钻尖每钻穿一层扭力波动感应区时，会有一次扭力的波动，主轴扭力感应装置相应地探测到不同于前面的扭力信号。在实际钻孔时，通常通过主轴扭力波动感应扭力信号停止背钻或设定一定的延迟后完成背钻，扭力波动感应区会在背钻过程中钻掉，获得如图6所示的背钻孔，可充分地获得所需孔深的背钻孔，可精确地确保h的长度。扭力波动感应区采用焊盘或焊环，通过在最后一个钻穿层上的通孔位置设置焊盘或焊环，焊盘的直径/焊环的外径大于背钻孔直径，焊环的内径小于通孔直径，钻通孔后形成过孔焊环。背钻时，焊环外径＞背钻刀直径＞通孔直径，扭力感应装置对垂直方向孔壁铜的感应较小，而对内层铜层(即扭力波动感应区)钻穿的感应较大，(通常，如果内层是基材区，钻刀切削一圈的话只会穿过一层厚度为孔壁铜厚的铜层，而如果内层是焊盘，钻刀切削一圈的话则始终在切削铜层，这两种扭力不同。)通过设置扭力感应阈值精确判断铜层钻穿状态。相较于传统的控深钻，实际钻深H1不再设定，通过主轴扭力波动感应信号(可设定一定的延迟)完成背钻的制作。

本实施例中，在背钻孔方向，各层待通过的背钻孔位置设置为树脂层，以便于背钻顺利钻通，设计要求其他层全部是基材区，只有最后一个钻穿层设置焊盘，这样的话，钻刀在切削树脂到切削铜层的过程中，会有扭力变化。

综上所述，本发明通过采用主轴扭力探测装置感应扭力波动感应区完成背钻孔的制作，可节省铝片辅助材料(传统在压合板的背钻表面设置铝片以导通计算起点位置)；不需要构建导电回路；可以忽略板厚波动，可以实现背钻精准的留铜高度控制。

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 (6)

1.一种PCB上背钻方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)提供若干芯板，芯板制作内层图形，选择与钻孔深度相对应的芯板上设置扭力波动感应区；

2)将若干芯板压合制得压合板；

3)提供一钻孔机，在钻孔机安装主轴扭力感应装置；

4)利用钻孔机钻背钻，钻头钻至扭力波动感应区时，主轴扭力感应装置探测到对应的波动信号，停止钻孔或设定一定的延迟后停止钻孔。

2.根据权利要求1所述的PCB上背钻方法，其特征在于：在步骤1)中，选定与钻孔深度目标对应的芯板为钻深目标芯板，钻深目标芯板相邻设置在设有扭力波动感应区的芯板的相对于背钻方向的一侧，在背钻时未钻至钻深目标芯板。

3.根据权利要求1所述的PCB上背钻方法，其特征在于：

设有所述扭力波动感应区的芯板为背钻中最后一个钻穿层，扭力波动感应区设置为焊盘或焊环。

4.根据权利要求3所述的PCB上背钻方法，其特征在于：所述扭力波动感应区采用焊盘，焊盘的直径大于背钻孔直径。

5.根据权利要求3所述的PCB上背钻方法，其特征在于：所述扭力波动感应区采用焊环，焊环的外径大于背钻孔直径，焊环的内径小于背钻孔直径。

6.根据权利要求5所述的PCB上背钻方法，其特征在于：所述压合板的上表面开设有通孔或盲孔，背钻于所述压合板的下表面开钻，且与上表面通孔或盲孔的位置同轴心线，焊环的内径小于通孔或盲孔直径，即背钻时焊环外径＞背钻刀直径＞通孔/盲孔直径，背钻孔钻通后形成过孔焊环。