CN110278660B - 一种pcb板背钻装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB板背钻装置及系统，该装置包括设有导电柱的金属模具板、电机、钻头和计算机终端；其中，金属模具板，用于固定于待加工PCB板的预设位置处，使导电柱的顶端位于待加工PCB板的背钻孔一端的预设深度处，且金属模具板与待加工PCB板之间绝缘、导电柱与背钻孔的内壁不接触；电机，用于在启动后带动钻头从背钻孔的另一端下钻，以进行材料去除；计算机终端，用于在通过金属模具板检测到钻头接触到导电柱后，控制电机停止转动。本发明所提供的装置及系统不仅结构简单，而且成本较低，还有利于提高生产效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及PCB板技术领域，特别是涉及一种PCB板背钻装置及系统。
背景技术
随着信号传输的高速化发展，印制板的高密度化，信号低损耗化逐渐成为印制电路板PCB的一个发展趋势。
图1为一个需要背钻的PCB板，信号从L1层走到L3层，其中，101是信号，102是STUB(短桩4)，在高速信号下STUB会造成信号失真，因此在 PCB行业内通常通过背钻的方式将多余的STUB钻掉，以尽量减少STUB长度，从而达到减少信号损耗的目的，在背钻完成后会形成如图2所示的PCB 板，其中，图2中201钻后的STUB长度示意图，较小的STUB可以有效提高高速信号质量。
传统的背钻技术如图3所示，301是光栅尺位移传感器、302是步进电机、 303是步进电机和光尺之间的接触部分、304是钻头、305是导电铝片，306 和307为连接线路；现有背钻是通过下钻时计算机感应到PCB并记录PCB位置信号。然后通过Z方向的光栅尺位移传感器和计算机控制步进电机带动钻头下钻。计算机中预先输出钻头需要下降深度，光栅尺位移传感器测量钻头实际钻头下降深度。但是，这种工艺需要高精度步进电机及高精度光栅尺位移传感器，设备成本较高，并且为了控制背钻深度的精度以保证STUB长度最小，需要很慢的下钻速度，影响生产效率。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种PCB板背钻装置及系统，不仅结构简单、成本较低，并且在使用过程还有利于提高生产效率。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种PCB板背钻装置，包括设有导电柱的金属模具板、电机、钻头和计算机终端；其中：
所述金属模具板，用于固定于待加工PCB板的预设位置处，使所述导电柱的顶端位于所述待加工PCB板的背钻孔一端的预设深度处，且所述金属模具板与所述待加工PCB板之间绝缘、所述导电柱与所述背钻孔的内壁不接触；
所述电机，用于在启动后带动所述钻头从所述背钻孔的另一端向下钻，以进行材料去除；
所述计算机终端，用于在通过所述金属模具板检测到所述钻头接触到所述导电柱后，控制所述电机停止转动。
可选的，所述金属模具板上设有定位稍，所述待加工PCB板上的预设位置处设有定位孔，所述定位孔与所述定位稍相匹配。
可选的，所述定位孔内设有绝缘层。
可选的，所述金属模具板上设有用于将所述金属模具板固定至所述待加工 PCB板声预设位置处的吸附构件。
可选的，所述吸附构件为真空吸盘。
可选的，所述电机为伺服电机。
可选的，所述导电柱的直径比所述背钻孔的直径小0.1～0.2mm。
本发明还提供了一种PCB板背钻系统，包括如上述所述的PCB板背钻装置。
本发明实施例提供了一种PCB板背钻装置及系统，在对待加工PCB板进行背钻时，可以将金属模具板固定在待加工PCB板上的预设位置处，从而使设置于金属模具板上的导电柱的顶端位于背钻孔一端的预设深度处，该预设深度可以根据待加工PCB板所要得到的STUB长度进行确定，导电柱在插入至背钻孔后导电柱与背钻孔不接触，并且金属模具板与待加工PCB板之间绝缘，在电机带动钻头从背钻孔的另一端向下钻时，随着下钻深度的增加，钻头距离导电柱越来越近，当钻头接触到导电柱后，说明此时已经下钻到相应的深度，STUB的剩余长度已达到预设标准，可以停止下钻，也即此时计算机终端能够通过金属模具板检测到钻头与导电柱接触，并控制电机停止转动。本发明中的 PCB板背钻装置不仅结构简单，而且成本较低，还有利于提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的一种需要背钻的PCB板的示意图；
图2为图1中PCB板背钻完成后的PCB板结构示意图；
图3为现有技术中提供的一种PCB板背钻装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种PCB板背钻装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种PCB板背钻装置及系统，不仅结构简单、成本较低，并且在使用过程还有利于提高生产效率。
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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种PCB板背钻装置的结构示意图。
该PCB板背钻装置，包括设有导电柱402的金属模具板401、电机403、钻头404和计算机终端405；其中：
金属模具板401，用于固定于待加工PCB板501的预设位置处，使导电柱401的顶端位于待加工PCB板501的背钻孔502一端的预设深度处，且金属模具板401与待加工PCB板501之间绝缘、导电柱402与背钻孔502的内壁不接触；
电机403，用于在启动后带动钻头404从背钻孔501的另一端下钻，以进行材料去除；
计算机终端405，用于在通过金属模具板401检测到钻头404接触到导电柱402后，控制电机403停止转动。
具体的，本实施例中的设有导电柱402的金属模具板401可以按照不同待加工PCB板的型号进行预先制作，导电柱402的长度可以根据待加工PCB板所需要保留的STUB长度进行设置，对于各个待加工PCB板501预先确定出用于固定金属模具板401的预设位置，该预设位置具体设置于待加工PCB板 501的哪个侧面上可以根据导电柱402所插入的方向进行确定，如图1所示，当信号从L1层走到L3层时，则，导电柱402应从L6层的一侧插入至背钻孔502中，具体如图4所示，则可以预先在待加工PCB板的L6层的表面处表面固定金属模具板401的位置，当然，还可以标出导电柱402的插入方向，从而在对待加工PCB板进行背钻加工时，可以根据与待加工PCB板501对应的 STUB剩余长度、预设位置和/或插入方向选择相应的金属模具板401，并将该金属模具板401固定至待加工PCB板501的预设位置处，从而使相应的导电柱402按照预设的插入方向插入至背钻孔502中的预设深度处，也即导电柱 402的顶端在背钻孔502中对应的位置即为钻头404需要到达的目标位置，也即在钻头404达到该位置后，STUB剩余长度即为满足要求的长度。具体的，当导电柱402插入至背钻孔502中后，此时，可以控制电机403带动钻头404 从背钻孔502的另一端下钻，在下钻的过程中钻头404离导电柱的顶端越来越近，当钻头404接触到导电柱402的顶端后，计算机终端405会检测到相应的感应信号(具体为电压信号)，并控制电机403停止转动，也即控制钻头404 停止下钻。
本申请在对待加工PCB板501背钻过程中，不需要时刻计算钻头的下钻深度，因此不需要采用高精度的光栅尺位移传感器，并且不需要减少下钻速度，从而可以降低装置成本，提高生产效率。
需要说明的是，本实施例中的电机403具体可以为伺服电机，也即相比于现有技术中的步进电机成本较低，并且可以采用普通机床即可实现背钻工艺，进一步降低成本。
具体的，为了确保将导电柱402插入至背钻孔502中后，导电柱402与背钻孔502不接触，本实施例中导电柱402的直径可以比背钻孔502的直径小 0.1～0.2mm，具体数值可以根据实际情况进行设定，本申请不做具体限定。
进一步的，本实施例中的金属模具板401上具体可以设有定位稍，待加工 PCB板501上的预设位置处可以预设定位孔，并且使定位孔与定位稍的位置和大小均相匹配，从而使金属模具板401通过定位稍与待加工PCB板501 上的定位孔固定至待加工PCB板501上。
具体的，本实施例中具体可以在待加工PCB板501上的定位孔内设置绝缘层，以确保待加工PCB板501与金属模具板401之间绝缘。当然，还可以在定位稍上设置绝缘层，并且还可以在金属模具板401上设有导电柱402的侧面上设置绝缘层，具体本申请不做特殊限定。
另外，本实施例中的金属模具板401上还可以设有用于将金属模具板401 固定至待加工PCB板501预设位置处的吸附构件，具体可以为真空吸盘。
可见，本发明在对待加工PCB板进行背钻时，可以将金属模具板固定在待加工PCB板上的预设位置处，从而使设置于金属模具板上的导电柱插入至背钻孔中预设深度，该预设深度可以根据待加工PCB板所要得到的STUB长度进行确定，导电柱在插入至背钻孔后导电柱与背钻孔不接触，并且金属模具板与待加工PCB板之间绝缘，在电机带动钻头从背钻孔的另一端向下钻时，随着下钻深度的增加，钻头距离导电柱越来越近，当钻头接触到导电柱后，说明此时已经下钻到相应的深度，STUB的剩余长度已达到预设标准，可以停止下钻，也即此时计算机终端能够通过金属模具板检测到钻头与导电柱接触，并控制电机停止转动。本发明中的PCB板背钻装置不仅结构简单，而且成本较低，还有利于提高生产效率。
在上述实施例的基础上，本发明还提供了一种PCB板背钻系统，包括如上述的PCB板背钻装置。
需要说明的是，本实施例中所提供的PCB板背钻系统具有与上述实施例中的PCB板背钻装置相同的有益效果，并且对于本实施例中所涉及到的PCB 板背钻装置的具体介绍请参照上述实施例，本申请在此不做特殊限定。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种PCB板背钻装置，其特征在于，包括设有导电柱的金属模具板、电机、钻头和计算机终端；其中：
所述金属模具板，用于固定于待加工PCB板的预设位置处，使所述导电柱的顶端位于所述待加工PCB板的背钻孔一端的预设深度处，且所述金属模具板与所述待加工PCB板之间绝缘、所述导电柱与所述背钻孔的内壁不接触；
所述电机，用于在启动后带动所述钻头从所述背钻孔的另一端下钻，以进行材料去除；
所述计算机终端，用于在通过所述金属模具板检测到所述钻头接触到所述导电柱后，控制所述电机停止转动；
所述金属模具板上设有定位稍，所述待加工PCB板上的预设位置处设有定位孔，所述定位孔与所述定位稍相匹配。
2.根据权利要求1所述的PCB板背钻装置，其特征在于，所述定位孔内设有绝缘层。
3.根据权利要求1所述的PCB板背钻装置，其特征在于，所述金属模具板上设有用于将所述金属模具板固定至所述待加工PCB板声预设位置处的吸附构件。
4.根据权利要求3所述的PCB板背钻装置，其特征在于，所述吸附构件为真空吸盘。
5.根据权利要求1所述的PCB板背钻装置，其特征在于，所述电机为伺服电机。
6.根据权利要求1所述的PCB板背钻装置，其特征在于，所述导电柱的直径比所述背钻孔的直径小0.1～0.2mm。
7.一种PCB板背钻系统，其特征在于，包括如权利要求1至6任意一项所述的PCB板背钻装置。
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