CN111722087A - 一种背钻偏位测试板及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及PCB技术领域，公开了一种背钻偏位测试板及测试方法。背钻偏位测试板，包括至少一组测试单元，每组测试单元包括至少两个未金属化的背钻孔、一个金属化的第一测试孔、至少一个金属化的第二测试孔；各个背钻孔的背钻深度、背钻孔径以及背钻方向均相同；第二测试孔与待测试的背钻孔的背钻钻穿层的数量相同，且呈一一映射关系；每层背钻钻穿层上，形成有一测试线路，测试线路分别电连接第一测试孔和与当前背钻钻穿层相对应的第二测试孔；测试线路，包括串联的多条线段和至少两条具有不同开口方向的环形段，每条环形段环绕于一个所述背钻孔的外周。应用本发明不仅可以简单快速的识别出背钻是否偏位，而且实现了测试防呆功能。

Description

一种背钻偏位测试板及测试方法

技术领域

本发明涉及PCB(Printed Circuit Board，印制线路板)技术领域，尤其涉及一种背钻偏位测试板及测试方法。

背景技术

现有技术中的PCB板一般由多层板复合而成，为了实现多层板之间的电连通，人们一般是在PCB板上开设通孔，然后在通孔内壁上电镀一层镀铜，从而实现多层板之间的电气导通。

在多层板的制作中，往往需要将多层板沿层叠方向分为A段和B段，位于A段内的多层板之间电气导通，位于B段内的多层板之间无需电气导通。在制作PCB时，为了保证位于A段内多层板之间电气连通的均匀性，通常会在PCB板上开设同时贯通A段和B段的通孔，并在该通孔内壁上镀铜，然后采用背钻的方式来去除B段的无效孔铜。在背钻时，为了避免过深的背钻孔对A段内的镀铜造成破坏，通常会在B段的底部预留一段尽可能短的镀铜，即stub(残桩)。

随着布线密度的增加，背钻孔到内层图形线路的距离越来越近，背钻孔钻到内层图形线路但是又没有完全钻断，通过正常的电测试难以发现，这样对产品的长期可靠性存在严重隐患，故背钻孔到线的能力测试就显得尤为重要，而目前通常都是通过切片方式来对背钻孔到内层图形线路的距离进行检测，不仅磨切片耗时较长，而且因切片中孔数有限导致取样量不足，测试结果不能够全面反馈出背钻能力，可靠性低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背钻偏位测试板及测试方法，克服传统的切片测试方式存在的整个测试过程耗时长、测试结果可靠性低的缺陷。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种背钻偏位测试板，包括至少一组测试单元，每组测试单元包括至少两个未金属化的背钻孔、一个金属化的第一测试孔、至少一个金属化的第二测试孔；

各个所述背钻孔的背钻深度、背钻孔径以及背钻方向均相同；

所述第二测试孔与待测试的所述背钻孔的背钻钻穿层的数量相同，且呈一一映射关系；

每层所述背钻钻穿层上，形成有一测试线路，所述测试线路分别电连接所述第一测试孔和与当前背钻钻穿层相对应的第二测试孔；

所述测试线路，包括串联的多条线段和至少两条具有不同开口方向的环形段，每条所述环形段环绕于一个所述背钻孔的外周，且所述环形段的圆心位置与对应环绕的所述背钻孔的标准孔心位置相重合，所述环形段的外环边与对应的所述背钻孔的孔边的距离为预设距离能力值。

可选的，每组所述测试单元包括两个所述背钻孔，所述测试线路包括两条所述环形段，每条所述环形段环绕于一个所述背钻孔的外周。

可选的，两条所述环形段的开口方向相反。

可选的，所述环形段的内环边，与对应环绕的所述背钻孔的孔边之间，形成有预设间隙。

可选的，所述背钻偏位测试板包括外层；位于所述外层的所述背钻钻穿层上，除所述测试单元以外的区域全部为基材区域。

可选的，所述背钻偏位测试板包括内层；位于所述内层的所述背钻钻穿层上，除所述测试单元以外的区域全部为铜皮区域，且所述测试单元与除所述测试单元以外的区域之间形成有基材隔离区。

可选的，所述背钻偏位测试板至少包括两组所述测试单元；

针对位于同一层的所述背钻钻穿层，各组所述测试单元的预设距离能力值不相同，且按照预设步长增加或者减小。

一种背钻偏位测试方法，包括步骤：

对每组所述测试单元的所述第一测试孔和所述第二测试孔进行开路测试；若所述第一测试孔和所述第二测试孔的测试结果为开路，则判定：于形成开路的第二测试孔对应的背钻钻穿层，所述背钻孔已偏位达到或者超过所述预设距离能力值。

一种背钻偏位测试方法，包括步骤：

对每组所述测试单元的所述第一测试孔和所述第二测试孔分别进行开路测试；若所述第一测试孔和所述第二测试孔的测试结果为开路，则判定：于形成开路的第二测试孔对应的背钻钻穿层，所述背钻孔已偏位达到或者超过所述预设距离能力值；

结合各组所述测试单元的开路测试结果，确定背钻孔的偏位区间。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

应用本发明实施例，对于待测试的背钻钻穿层，不仅可以通过对第一测试孔、测试线路以及对应的第二测试孔三者组成的链路进行开短路测试，来简单快速的识别出背钻是否偏位，而且由于测试线路包括串联的具有不同开口方向的至少两组环形段，可以杜绝因背钻偏位方向与开口方向一致导致无法识别出背钻偏位的情况发生，实现了测试防呆功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的背钻偏位测试板的第22内层结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的背钻偏位测试板的第24内层结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的测试线路的环形段与背钻孔的环绕设计示意图；

图4为本发明实施例一提供的位于外层的背钻钻穿层的结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的非背钻钻穿层的结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的背钻偏位测试板的第22内层结构示意图。

图示说明：测试单元10、背钻孔11、第一测试孔12、第二测试孔13、测试线路14、线段141、环形段142、开口143。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种背钻偏位测试板，不仅用于对背钻孔到内层图形线路的距离能力进行测试，而且还具有针对测试的防呆作用，提升测试准确性。

实施例一

请结合图1和图2所示，本发明实施例的背钻偏位测试板，包括一组测试单元10，该测试单元10包括至少两个未金属化的背钻孔11、一个金属化的第一测试孔12、至少一个金属化的第二测试孔13。

各个背钻孔11采用相同的制作工艺制成，其背钻深度、背钻孔径以及背钻方向均相同，仅开设位置有所区别；在后续的测试过程中，这些背钻孔11可配合测试线路14实现测试防呆功能，解决基于单个背钻孔11进行背钻偏位测试存在的漏检问题。

第二测试孔13与待测试的背钻孔11的背钻钻穿层的数量相同，且呈一一映射关系。按照在背钻工序中是否被钻穿的情形，本实施例将背钻所钻穿的芯板层称为背钻钻穿层，反之未被背钻钻穿的芯板层称为非背钻钻穿层。背钻钻穿层的数量为多层时，可选择对其中的一层、两层或部分多层进行测试，只要制作相应数量的第二测试孔13，使得第二测试孔13与待测试的背钻钻穿层形成一一映射关系即可。

待测试的每层背钻钻穿层上，形成有一测试线路14，该测试线路14分别电连接第一测试孔12和与当前背钻钻穿层相对应的第二测试孔13。这样，在正常情况下金属化的第一测试孔12、测试线路14与对应的金属化的第二测试孔13三者形成一导通状态的链路；若测试线路14断开，则三者形成的链路形成开路状态。

测试线路14，包括串联的多条线段141和至少两条具有不同开口方向的环形段142，环绕段与背钻孔11一一对应，如图3所示，每条环形段142环绕于一个背钻孔11的外周，且每条环形段142的圆心位置与对应环绕的背钻孔11的标准孔心位置相重合，环形段142的外环边与对应的背钻孔11的孔边的距离为预设距离能力值。环形段142的内环边与对应环绕的背钻孔11的孔边之间可以形成有间隙，此时可通过调整该间隙和/或环形段142的线宽来实现预设距离能力值；环形段142的内环边与对应环绕的背钻孔11的孔边之间也可以不留间隙，此时通过调整环形段142的线宽来实现预设距离能力值。

本实施例的背钻孔11的标准孔心位置，指的是符合制作要求的背钻孔11的孔心的理论位置，即背钻未偏位时的孔心位置。

预设距离能力值，也可以称为预先设定的允许偏位距离值，可以根据实际制作精度等级来进行设定。在背钻偏位小于此预设距离能力值时，测试线路14不会被钻断，第一测试孔、测试线路14与对应的第二测试孔13三者形成的链路保持导通状态；在背钻偏位达到或者超过此预设距离能力值时，测试线路14会被钻断，第一测试孔12、测试线路14与对应的第二测试孔13三者形成的链路切换为开路状态。

相应的，应用本实施例的背钻偏位测试板，进行背钻偏位的测试方法为：

对测试单元10的第一测试孔12和各个第二测试孔13进行开路测试；

若第一测试孔12和至少一个第二测试孔13的测试结果为开路，则判定：于形成开路的第二测试孔13对应的背钻钻穿层，背钻孔11已偏位达到预设距离能力值。

可以理解的，对于不同待测试的背钻钻穿层，可以设计具有不同预设距离能力值的测试线路14，以便于对不同背钻钻穿层进行不同精度的背钻偏位测试。

需要说明的是，本实施例中背钻孔11与环形段142必须采用匹配设置的至少两对，且各环形段142的开口143必须设定为不同方向，优选为互补的相反方向，以保证这些环形段重合起来能够成完整的无开口的圆形。

这是由于：在仅采用一套匹配设置的背钻孔11和环形段142时，环形段142形成有开口143，而背钻的偏位方向不可预估，因此在背钻的偏位方向与环形段142的开口方向一致时，背钻时不会将测试线路14的环形段142给钻断，进而无法通过检测第一测试孔12、测试线路14与对应的第二测试孔13三者形成的链路的导通状态，来识别背钻是否偏位。

然而，在设置至少两套匹配设置的背钻孔11和环形段142时，由于各环形段142串联形成一条测试线路14且各环形段142的开口方向不同，各背钻孔11因采用相同的背钻工艺在预设的不同位置制成而具有完全一致的偏位方向，因此，即便其中一个位置上背钻的偏位方向与相应环形段142的开口方向相同从而导致相应环形段142无法被钻断，其他位置上的背钻的偏位方向势必会与相应环形段142的开口方向不同从而导致相应环形段142被钻断，最终使得整个测试线路14断开，确保能够有效识别出背钻是否偏位。

示例性的，如图1和图2所示，测试单元10包括两个背钻孔11，测试线路14包括两条所述环形段142，每条环形段142环绕于一个背钻孔11的外周，两条环形段142的开口方向相反。

从另一角度，本实施例的背钻偏位测试板可划分为内层和外层。如图1和图2所示，位于内层的背钻钻穿层上，除测试单元10以外的区域全部为铜皮区域，且测试单元10与除测试单元10以外的区域之间形成有基材隔离区。如图4所示，位于外层的背钻钻穿层上，除测试单元10以外的区域全部为基材区域；如图5所示，位于其他层次的非背钻钻穿层，不设计测试单元10，通过该层的测试孔或者背钻孔11周围设置基材圈与该层其他图形隔离开来。

在实际应用时，通常情况下，可以将本实施例的背钻偏位测试板设计在生产板的板边来使用，即与生产板呈一体设计及生产，并非单独做一个板去测试用；当然，也可以单独做一个这样的测试板，本发明不作限制。另外，对于有多种钻深的背钻孔，可分别对应设置具有不同钻深的背钻偏位测试板，也可以以钻深最深的那套测试板作为整板的背钻偏位测试板使用。

实施例二

在实施例一中，仅采用了一组测试单元10，以检测背钻孔11是否已偏位达到所述预设距离能力值。

为进一步提升检测精准度，本实施例二提供另一种背钻偏位测试板，包括至少两组测试单元10，每组测试单元10的组成与实施例一中相同，此处不再赘述。

针对同一层待测试的背钻钻穿层，各组测试单元10的测试线路14的预设距离能力值不同，且按照预设步长增加或者减小。

相应的，具体的背钻偏位测试方法为：

对每组测试单元10的第一测试孔12和第二测试孔13分别进行开路测试；若第一测试孔12和第二测试孔13的测试结果为开路，则判定：于形成开路的第二测试孔13对应的背钻钻穿层，背钻孔11已偏位达到预设距离能力值；

结合各组测试单元10的开路测试结果，确定背钻孔11的偏位区间。

示例性的，参阅图5所示，背钻偏位测试板包括四组测试单元10，各组测试单元10在待测试的背钻钻穿层(如第22层)的预设距离能力值分别为：4mil、4.5mil、5mil、5.5mil。

假如，这四组测试单元10中，预设距离能力值为5mil的一组的测试结果为开路，说明背钻偏位达到了或超过5mil以上；同时，预设距离能力值为5.5mil的一组的测试结果为短路；结合这两项测试结果可得到：背钻偏位在5mil和5.5mil之间，由此可知背钻对准度能力≥5.5mil。

以上所述，以上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精神和范围。

Claims (9)

1.一种背钻偏位测试板，其特征在于，包括至少一组测试单元，每组测试单元包括至少两个未金属化的背钻孔、一个金属化的第一测试孔、至少一个金属化的第二测试孔；

各个所述背钻孔的背钻深度、背钻孔径以及背钻方向均相同；

所述第二测试孔与待测试的所述背钻孔的背钻钻穿层的数量相同，且呈一一映射关系；

每层所述背钻钻穿层上，形成有一测试线路，所述测试线路分别电连接所述第一测试孔和与当前背钻钻穿层相对应的第二测试孔；

所述测试线路，包括串联的多条线段和至少两条具有不同开口方向的环形段，每条所述环形段环绕于一个所述背钻孔的外周，且所述环形段的圆心位置与对应环绕的所述背钻孔的标准孔心位置相重合，所述环形段的外环边与对应的所述背钻孔的孔边的距离为预设距离能力值。

2.根据权利要求1所述的背钻偏位测试板，其特征在于，每组所述测试单元包括两个所述背钻孔，所述测试线路包括两条所述环形段，每条所述环形段环绕于一个所述背钻孔的外周。

3.根据权利要求2所述的背钻偏位测试板，其特征在于，两条所述环形段的开口方向相反。

4.根据权利要求1所述的背钻偏位测试板，其特征在于，所述环形段的内环边，与对应环绕的所述背钻孔的孔边之间，形成有预设间隙。

5.根据权利要求1所述的背钻偏位测试板，其特征在于，所述背钻偏位测试板包括外层；位于所述外层的所述背钻钻穿层上，除所述测试单元以外的区域全部为基材区域。

6.根据权利要求1所述的背钻偏位测试板，其特征在于，所述背钻偏位测试板包括内层；位于所述内层的所述背钻钻穿层上，除所述测试单元以外的区域全部为铜皮区域，且所述测试单元与除所述测试单元以外的区域之间形成有基材隔离区。

7.根据权利要求1所述的背钻偏位测试板，其特征在于，所述背钻偏位测试板至少包括两组所述测试单元；

针对位于同一层的所述背钻钻穿层，各组所述测试单元的预设距离能力值不相同，且按照预设步长增加或者减小。

8.一种背钻偏位测试方法，其特征在于，应用于权利要求1至6任一所述的背钻偏位测试板，包括步骤：

对每组所述测试单元的所述第一测试孔和所述第二测试孔进行开路测试；若所述第一测试孔和所述第二测试孔的测试结果为开路，则判定：于形成开路的第二测试孔对应的背钻钻穿层，所述背钻孔已偏位达到或者超过所述预设距离能力值。

9.一种背钻偏位测试方法，其特征在于，应用于权利要求7所述的背钻偏位测试板，包括步骤：

对每组所述测试单元的所述第一测试孔和所述第二测试孔分别进行开路测试；若所述第一测试孔和所述第二测试孔的测试结果为开路，则判定：于形成开路的第二测试孔对应的背钻钻穿层，所述背钻孔已偏位达到或者超过所述预设距离能力值；

结合各组所述测试单元的开路测试结果，确定背钻孔的偏位区间。

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