CN109874229B - Pcb板阶梯孔的制造方法及pcb板 - Google Patents

Abstract

本发明提供的PCB板阶梯孔的制造方法及PCB板，通过采用在PCB的基板的内铜层的预设层处预留一空白区；沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔；其中，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，且所述阶梯孔的轴心与所述空白区的轴心重合，从而获得具有阶梯孔的PCB板。且采用上述制造方法获得的PCB板，由于存在空白区结构，其在形成PCB板的阶梯孔的过程中不易出现铜瘤，进而提高了PCB板的良品率。

Description

PCB板阶梯孔的制造方法及PCB板

技术领域

本发明涉及微电子技术，尤其涉及一种PCB板阶梯孔的制造方法及PCB板。

背景技术

随着印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)技术的发展，其中，PCB板更是运用在各行各业。为了提高PCB板的布线及器件密度的要求，阶梯孔结构也在PCB板的设计上得到了使用。

现有的阶梯孔的设计制作是在PCB的基板上利用小口径钻钻出通孔，随后利用控深钻在通孔的基础上钻出符合需求的阶梯孔，之后进行常规的沉铜和电镀以形成具有阶梯孔的PCB板。

但是，由于PCB的基板为多层板结构，其每层之间均设置有内层铜层。在上述钻阶梯孔的过程中，控深钻的底部在作业时会接触到通孔侧壁的内层铜层，高速旋转的控深钻的钻头会拉动内层铜产生铜丝毛刺，在执行沉铜电镀的工艺时，该铜丝毛刺则会形成铜瘤，使得零件管脚在安装至阶梯孔时出现接触不良等问题，进而导致PCB板容易出现无法使用以及良品率低的问题。

发明内容

针对于现有在对PCB的阶梯孔的制作过程中，由于在阶梯孔空底出现毛刺而造成的PCB板良品率低的问题，本申请提供了一种PCB板阶梯孔的制造方法及PCB板。

一方面，本发明提供了一种PCB板阶梯孔的制造方法，包括：

在PCB的基板的内铜层的预设层处预留一空白区；

沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔；其中，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，且所述阶梯孔的轴心与所述空白区的轴心重合。

在其中一种可选的实施方式中，所述空白区的直径大于所述阶梯孔的直径。

在其中一种可选的实施方式中，所述沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔，包括：

沿所述空白区的轴心钻孔，形成贯穿所述基板的第一孔，其中，所述第一孔的轴心与所述空白区的轴心重合；

沿所述第一孔的钻入面背钻，形成所述第二孔；其中所述第二孔的直径大于所述第一孔的直径。

在其中一种可选的实施方式中，所述预设层的数量为多层。

在其中一种可选的实施方式中，所述沿所述空白区的轴心钻孔，形成贯穿所述基板的第一孔之后，还包括：

在所述第一孔的内壁涂覆第一保护层；

其中，所述第一保护层可采用如下材料中的至少一种：感光油墨、曝光油墨、蓝胶。

在其中一种可选的实施方式中，所述沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔之后，还包括：

对所述PCB的基板依次进行沉铜和电镀处理，获得PCB板。

在其中一种可选的实施方式中，所述沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔之前，还包括：

在基板的外表面涂覆第二保护层；其中，所述第二保护层可采用如下材料中的至少一种：感光油墨、曝光油墨、蓝胶。

另一方面，本发明提供了一种PCB板，包括：

基板和设置在所述基板上的阶梯孔；

其中，所述基板的内铜层的预设层处预留一空白区，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，所述阶梯孔与所述空白区共轴设置。

在其中一种可选的实施方式中，所述空白区的直径大于所述阶梯孔的直径。

在其中一种可选的实施方式中，所述阶梯孔包括同轴设置的第一孔和第二孔；

其中，所述第一孔为贯穿所述基板的通孔；

所述第二孔的直径大于所述第一孔的直径；

所述阶梯孔的阶梯部位于所述第一孔与所述第二孔的交接处。

本发明提供的PCB板阶梯孔的制造方法及PCB板，通过采用在PCB的基板的内铜层的预设层处预留一空白区；沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔；其中，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，且所述阶梯孔的轴心与所述空白区的轴心重合，从而获得具有阶梯孔的PCB板。且采用上述制造方法获得的PCB板，由于存在空白区结构，其在形成PCB板的阶梯孔的过程中不易出现铜瘤，进而提高了PCB板的良品率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种PCB板阶梯孔的制造方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种PCB板阶梯孔的制造方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种PCB板的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。

随着PCB技术的发展，PCB板更是运用在各行各业。为了提高PCB板的布线及器件密度的要求，阶梯孔结构也在PCB板的设计上得到了广泛使用。

目前，在PCB板在制造阶梯孔的方法主要采用背钻法。具体来说，首先利用上利用控深机床先成型出一通孔，随后在通孔的基础上钻出符合需求的具有一定深度的孔，以形成阶梯孔。

但是，由于PCB的基板为多层板结构，其每层之间均设置有内层铜层。在上述钻阶梯孔的过程中，控深钻的底部在作业时会接触到通孔侧壁的内层铜层，高速旋转的控深钻的钻头会拉动内层铜产生铜丝毛刺，在执行沉铜电镀的工艺时，该铜丝毛刺则会形成铜瘤，使得零件管脚在安装至阶梯孔时出现接触不良等问题，进而导致PCB板容易出现无法使用以及良品率低的问题。针对该技术问题，本发明提供了一种PCB板阶梯孔的制造方法及PCB板。

图1为本发明实施例一提供的一种PCB板阶梯孔的制造方法，如图1所示，该制造方法包括如下步骤：

步骤101、在PCB的基板的内铜层的预设层处预留一空白区。

步骤102、沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔；其中，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，且所述阶梯孔的轴心与所述空白区的轴心重合。

具体来说，在步骤101中，PCB的基板为多层板结构，其每层板之间均设置有内铜层。在PCB板的设计阶段，其所需要钻开阶梯孔的位置都是确定的，且阶梯孔所需要的阶梯部的深度也是确定的。因此，可利用确定的阶梯孔的位置和阶梯部的孔深确定空白区的位置以及空白区所在的预设层。

举例来说，在阶梯孔设计时，若阶梯孔的阶梯部位于第5层和第6层的内铜层之间，此时，可将该第5层和第6层作为预设层，随后可根据阶梯孔的位置确定空白区在该预设层的位置，掏空该预设层该位置处的内铜层，以形成空白区。

在其中一种可选的实施方式中，空白区的截面形状可为圆形，也可为方形，其截面形状需与阶梯孔的阶梯部的截面形状匹配。此外，该空白区的直径大于阶梯孔的直径。

进一步来说，空白区的直径与阶梯孔的直径的差值可为6毫英寸，当然，本领域技术人员可根据实际情况自行设置相应的直径，本发明对此不进行限制。

随后，在步骤102中，可沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔；其中，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，且所述阶梯孔的轴心与所述空白区的轴心重合。

可知的是，在步骤102中，首先，可沿所述空白区的轴心钻孔，形成贯穿所述基板的第一孔，其中，所述第一孔的轴心与所述空白区的轴心重合。其中，可利用钻机钻出该贯穿PCB基板的第一孔。

例如，采用转速200KRPM的钻机生产，钻孔在负压≥50英寸水柱、动态≤13um条件下进行。

在其中一种可选的实施方式中，所述沿所述空白区的轴心钻孔，形成贯穿所述基板的第一孔之后，还包括：

在所述第一孔的内壁涂覆第一保护层；其中，所述第一保护层可采用如下材料中的至少一种：感光油墨、曝光油墨、蓝胶。

随后，沿所述第一孔的钻入面背钻，形成所述第二孔；其中所述第二孔的直径大于所述第一孔的直径。

具体来说，可换钻机钻咀及钻带资料，选择具备深度控制功能的钻机进行背钻：沿步骤102中的第一孔的钻入面进行背钻并钻出一共轴的第二孔以构成阶梯孔。其中，该第二孔与上述的第一孔共轴心，而由于第二孔的直径大于第一孔的直径，因此，在第二孔与第一孔的交接处形成阶梯孔的阶梯部。其中的背钻在负压≥30英寸水柱、动态≤20um条件下进行。

此外，在钻孔完成后还可使用气枪吹阶梯孔以清除钻孔所产生的残留屑，防止残留屑堵塞阶梯孔。

通过采用这样的方式，能够使得阶梯孔的阶梯部位于空白区内，因此，当制造阶梯孔的阶梯部时，控深钻的钻头在工作时不会接触到内层铜，更不会出现其拉动内层铜产生铜丝毛刺的情况，从而避免在执行沉铜电镀的工艺时，该铜丝毛刺则会形成铜瘤，使得零件管脚在安装至阶梯孔时出现接触不良等问题，进而有效提高了PCB板的良品率。

在上述实施方式的基础上，在其中一种可选的实施方式中，所述预设层的数量为多层。由于阶梯孔的阶梯部可能位于两个内铜层之间，也可能跨过两个内铜层，因此，为了提高良品率，避免形成铜丝毛刺，该预设层的数量可为多层。

在上述实施方式的基础上，在其中一种可选的实施方式中，所述沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔之前，还包括：

在基板的外表面涂覆第二保护层；其中，所述第二保护层可采用如下材料中的至少一种：感光油墨、曝光油墨、蓝胶。

本发明实施例一提供的一种PCB板阶梯孔的制造方法通过采用在PCB的基板的内铜层的预设层处预留一空白区；沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔；其中，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，且所述阶梯孔的轴心与所述空白区的轴心重合，从而获得具有阶梯孔的PCB板。且采用上述制造方法获得的PCB板，由于存在空白区结构，其在形成PCB板的阶梯孔的过程中不易出现铜瘤，进而提高了PCB板的良品率。

在实施例一的基础上，图2为本发明实施例二提供的一种PCB板阶梯孔的制造方法，如图2所示，该制造方法包括：

步骤201、在PCB的基板的内铜层的预设层处预留一空白区。

步骤202、沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔；其中，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，且所述阶梯孔的轴心与所述空白区的轴心重合。

步骤203、对所述PCB的基板依次进行沉铜和电镀处理，获得PCB板。

与实施例一类似的是，本实施例二中的步骤201至步骤202具体可为：

在步骤201中，PCB的基板为多层板结构，其每层板之间均设置有内铜层。在PCB板的设计阶段，其所需要钻开阶梯孔的位置都是确定的，且阶梯孔所需要的阶梯部的深度也是确定的。因此，可利用确定的阶梯孔的位置和阶梯部的孔深确定空白区的位置以及空白区所在的预设层。

举例来说，在阶梯孔设计时，若阶梯孔的阶梯部位于第5层和第6层的内铜层之间，此时，可将该第5层和第6层作为预设层，随后可根据阶梯孔的位置确定空白区在该预设层的位置，掏空该预设层该位置处的内铜层，以形成空白区。

在其中一种可选的实施方式中，空白区的截面形状可为圆形，也可为方形，其截面形状需与阶梯孔的阶梯部的截面形状匹配。此外，该空白区的直径大于阶梯孔的直径。

进一步来说，空白区的直径与阶梯孔的直径的差值可为6毫英寸，当然，本领域技术人员可根据实际情况自行设置相应的直径，本发明对此不进行限制。

随后，在步骤202中，可沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔；其中，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，且所述阶梯孔的轴心与所述空白区的轴心重合。

可知的是，在步骤202中，首先，可沿所述空白区的轴心钻孔，形成贯穿所述基板的第一孔，其中，所述第一孔的轴心与所述空白区的轴心重合。其中，可利用钻机钻出该贯穿PCB基板的第一孔。

例如，采用转速200KRPM的钻机生产，钻孔在负压≥50英寸水柱、动态≤13um条件下进行。

在其中一种可选的实施方式中，所述沿所述空白区的轴心钻孔，形成贯穿所述基板的第一孔之后，还包括：

在所述第一孔的内壁涂覆第一保护层；其中，所述第一保护层可采用如下材料中的至少一种：感光油墨、曝光油墨、蓝胶。

随后，沿所述第一孔的钻入面背钻，形成所述第二孔；其中所述第二孔的直径大于所述第一孔的直径。

具体来说，可换钻机钻咀及钻带资料，选择具备深度控制功能的钻机进行背钻：沿步骤202中的第一孔的钻入面进行背钻并钻出一共轴的第二孔以构成阶梯孔。其中，该第二孔与上述的第一孔共轴心，而由于第二孔的直径大于第一孔的直径，因此，在第二孔与第一孔的交接处形成阶梯孔的阶梯部。其中的背钻在负压≥30英寸水柱、动态≤20um条件下进行。

此外，在钻孔完成后还可使用气枪吹阶梯孔以清除钻孔所产生的残留屑，防止残留屑堵塞阶梯孔。

与实施例一不同的是，本实施例二在沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔之后，还包括：

对所述PCB的基板依次进行沉铜和电镀处理，获得PCB板。

其中，沉铜和电镀具体可采用在现有技术实现，例如可在PCB的基板的阶梯孔内沉积出一层导通层与层之间的铜层：依次对步骤202中的PCB板基板进行沉铜一次或多次，板面电镀铜使得阶梯孔和基板均得到一定厚度的导电铜。

本发明实施例二提供的一种PCB板阶梯孔的制造方法通过采用在PCB的基板的内铜层的预设层处预留一空白区；沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔；其中，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，且所述阶梯孔的轴心与所述空白区的轴心重合，从而获得具有阶梯孔的PCB板。且采用上述制造方法获得的PCB板，由于存在空白区结构，其在形成PCB板的阶梯孔的过程中不易出现铜瘤，进而提高了PCB板的良品率。

图3为本发明实施例三提供的一种PCB板的结构示意图，如图3所示，该PCB板，包括：

基板1和设置在所述基板上的阶梯孔2；

其中，所述基板1的内铜层的预设层处预留一空白区11，所述阶梯孔2的阶梯部21位于所述空白区，所述阶梯孔2与所述空白区1共轴设置。

具体来说，PCB的基板1为多层板结构，其每层板之间均设置有内铜层。在PCB板的设计阶段，其所需要钻开阶梯孔2的位置都是确定的，且阶梯孔2所需要的阶梯部21的深度也是确定的。因此，可利用确定的阶梯孔2的位置和阶梯部21的孔深确定空白区11的位置以及空白区11所在的预设层。

举例来说，在阶梯孔2的设计阶段，若阶梯孔2的阶梯部21位于第5层和第6层的内铜层之间，则可将该第5层和第6层作为预设层，随后可根据阶梯孔2的位置确定空白区11在该预设层的位置，掏空该预设层该位置处的内铜层，以形成空白区11。

在其中一种可选的实施方式中，空白区11的截面形状可为圆形，也可为方形，其截面形状需与阶梯孔2的阶梯部21的截面形状匹配。此外，该空白区11的直径大于阶梯孔2的直径。

在其中一种可选的实施方式中，所述空白区11的直径大于所述阶梯孔2的直径。

在其中一种可选的实施方式中，所述阶梯孔2包括同轴设置的第一孔和第二孔；

其中，所述第一孔为贯穿所述基板的通孔；

所述第二孔的直径大于所述第一孔的直径；

所述阶梯孔的阶梯部位于所述第一孔与所述第二孔的交接处。

该第一孔和该第二孔可采用如下方式获得：

可沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔；其中，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，且所述阶梯孔的轴心与所述空白区的轴心重合。

首先，可沿所述空白区的轴心钻孔，形成贯穿所述基板的第一孔，其中，所述第一孔的轴心与所述空白区的轴心重合。其中，可利用钻机钻出该贯穿PCB基板的第一孔。例如，采用转速200KRPM的钻机生产，钻孔在负压≥50英寸水柱、动态≤13um条件下进行。

随后，沿所述第一孔的钻入面背钻，形成所述第二孔；其中所述第二孔的直径大于所述第一孔的直径。具体来说，可换钻机钻咀及钻带资料，选择具备深度控制功能的钻机进行背钻：沿步骤102中的第一孔的钻入面进行背钻并钻出一共轴的第二孔以构成阶梯孔。其中，该第二孔与上述的第一孔共轴心，而由于第二孔的直径大于第一孔的直径，因此，在第二孔与第一孔的交接处形成阶梯孔的阶梯部。其中的背钻在负压≥30英寸水柱、动态≤20um条件下进行。此外，在钻孔完成后还可使用气枪吹阶梯孔以清除钻孔所产生的残留屑，防止残留屑堵塞阶梯孔。

通过采用这样的方式，能够使得阶梯孔的阶梯部位于空白区内，因此，当制造阶梯孔的阶梯部时，控深钻的钻头在工作时不会接触到内层铜，更不会出现其拉动内层铜产生铜丝毛刺的情况，从而避免在执行沉铜电镀的工艺时，该铜丝毛刺则会形成铜瘤，使得零件管脚在安装至阶梯孔时出现接触不良等问题，进而有效提高了PCB板的良品率。

虽然在此说明了本发明的示例性实施例，本发明并不限于在此所述的各种优选实施例，而是包括根据本公开将被本领域的人员理解的具有等同要素的任何和所有的实施例、修改、省略、结合(例如，所有各种实施例的方面)、改变和/或替换。权利要求中的限制将根据权利要求中所采用的术语进行广泛的解释，且并不局限于在本说明书中或在本申请的过程期间说明的实例，所述实例解释为非排它性的。例如，在本公开中，术语“优选地”是非排它性的，其表示“优选地，但并不限于”。

在本公开中并且在本申请的过程期间，装置加功能或步骤加功能的限制将仅仅用于以下情况，对于特定的权利要求限制，在该限制中所有以下条件存在：a)清楚地陈述了“用于...的装置”或“用于...的步骤”；b)清楚地陈述了相应的功能；以及c)没有陈述结构、支持该结构的材料或行为。

在本公开中并且在本申请的过程期间，术语“本发明”或“发明”可用作表示本公开中的一个方面或多个方面。术语本发明或发明不应被不正确地解释为限制，不应被不正确地解释为应用所有方面或实施例(也就是，应理解，本发明具有多个方面和实施例)，且不应被不正确地解释为限制申请或权利要求的范围。在本公开中并且在本申请的过程期间，术语“实施例”可用于说明任何方面、特征、过程或步骤、它们的任何组合和/或它们的任何部分等。在一些实例中，各种实施例可包括重叠的特征。在本公开中并且在本申请的过程期间，可利用以下简写术语：表示“例如”的“e.g.”和表示“注意”的“NB”。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种PCB板阶梯孔的制造方法，其特征在于，包括：

在PCB的基板的内铜层的预设层处预留一空白区；

沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔；其中，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，且所述阶梯孔的轴心与所述空白区的轴心重合；

其中，所述空白区的截面形状与阶梯孔的阶梯部的截面形状匹配，且所述空白区的直径大于所述阶梯孔的直径；

其中，所述预设层为确定的阶梯孔的阶梯部位所处的内铜层；

所述沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔之后，还包括：

对所述PCB的基板依次进行沉铜和电镀处理，获得PCB板。

2.根据权利要求1所述的PCB板阶梯孔的制造方法，其特征在于，所述沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔，包括：

沿所述空白区的轴心钻孔，形成贯穿所述基板的第一孔，其中，所述第一孔的轴心与所述空白区的轴心重合；

沿所述第一孔的钻入面背钻，形成所述基板的第二孔；其中所述第二孔的直径大于所述第一孔的直径。

3.根据权利要求2所述的PCB板阶梯孔的制造方法，其特征在于，所述预设层的数量为多层。

4.根据权利要求2所述的PCB板阶梯孔的制造方法，其特征在于，所述沿所述空白区的轴心钻孔，形成贯穿所述基板的第一孔之后，还包括：

在所述第一孔的内壁涂覆第一保护层；

其中，所述第一保护层采用如下材料中的至少一种：感光油墨、曝光油墨、蓝胶。

5.根据权利要求1-4任一项所述的PCB板阶梯孔的制造方法，其特征在于，所述沿所述空白区的轴心钻孔，形成具有阶梯型孔结构的阶梯孔之前，还包括：

在基板的外表面涂覆第二保护层；其中，所述第二保护层采用如下材料中的至少一种：感光油墨、曝光油墨、蓝胶。

6.一种PCB板，其特征在于，所述PCB板根据权利要求1-5任一项所述的方法制造，包括：

基板和设置在所述基板上的阶梯孔；

其中，所述基板的内铜层的预设层处预留一空白区，所述阶梯孔的阶梯部位于所述空白区，所述阶梯孔与所述空白区共轴设置；

其中，所述空白区的截面形状与阶梯孔的阶梯部的截面形状匹配，且所述空白区的直径大于所述阶梯孔的直径；

其中，所述预设层为确定的阶梯孔的阶梯部位所处的内铜层；

所述基板上设置有导电铜。

7.根据权利要求6所述的PCB板，其特征在于，所述阶梯孔包括同轴设置的第一孔和第二孔；

其中，所述第一孔为贯穿所述基板的通孔；

所述第二孔的直径大于所述第一孔的直径；

所述阶梯孔的阶梯部位于所述第一孔与所述第二孔的交接处。

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