CN112153827B - 一种pcb多段导通孔及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PCB多段导通孔及制作方法，所述方法：获取目标多段导通孔在PCB表面的位置、目标多段导通孔的段数及目标多段导通孔每段网络连接的PCB层；根据目标多段导通孔在PCB表面的位置，为目标多段导通孔钻一个贯穿孔；S3.根据目标多段导通孔的段数及目标多段导通孔每段网络连接的PCB层，在贯穿孔基础上依次进行控深钻孔，各钻孔自PCB表面层至贯穿孔形成阶梯状；所述钻孔的数量为该多段导通孔段数减去一个贯穿孔的数量，所述钻孔的深度根据该多段导通孔对应网络段连接的PCB层确定；对目标多段导通孔进行孔电镀，在孔壁生成一体的铜镀层；通过钻刀将相邻钻孔及贯穿孔连接处的铜镀层钻除，生成互不相连的多段导通孔。
Description
技术领域
本发明属于PCB导通孔设计技术领域，具体涉及一种PCB多段导通孔及制作方法。
背景技术
PCB，Printed circuit board，印制电路板，也称印制线路板。
随着电子行业对精密度和信号的要求越来越高，作为最重要的部件载体的PCB，其层数随之增加，层与层之间信号互联通过各种复杂设计完成。在保证可靠性的前提下，如何提高层间信号互联密度成为严峻的课题。
在PCB生产流程中，层间信号互联需要通过钻孔流程实现。传统钻贯穿孔的方式由于同一位置只能形成一个孔，连接一个信号网络，设计密度已经无法满足要求。
此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种PCB多段导通孔及制作方法，是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术的上述传统钻贯穿孔的方式由于同一位置只能形成一个孔，连接一个信号网络，设计密度已经无法满足的缺陷，本发明提供一种PCB多段导通孔及制作方法，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种PCB多段导通孔制作方法，包括如下步骤：
S1.获取每个目标多段导通孔在PCB表面的位置、每个目标多段导通孔的段数及目标多段导通孔每段网络连接的PCB层；
S2.根据每个目标多段导通孔在PCB表面的位置，为每个目标多段导通孔钻一个贯穿孔；
S3.根据每个目标多段导通孔的段数及每个目标多段导通孔每段网络连接的PCB层，在贯穿孔基础上依次进行控深钻孔，各钻孔自PCB表面层至贯穿孔形成阶梯状；所述钻孔的数量为该多段导通孔段数减去一个贯穿孔的数量，所述钻孔的深度根据该多段导通孔对应网络段连接的PCB层确定；
S4.对目标多段导通孔进行孔电镀，在贯穿孔及各钻孔的孔壁生成一体的铜镀层；
S5.通过钻刀将相邻钻孔及贯穿孔连接处的铜镀层钻除，生成各网络段互不相连的多段导通孔。
进一步地，各钻孔在贯穿孔两端呈阶梯状分布。
进一步地，当所述步骤S1中，获取到的目标多段导通孔的段数为3，定义为目标三段导通孔，
则步骤S3具体步骤如下：
S31.计算目标三段导通孔的下钻深度；
S32.获取顶层网络所需的钻孔孔径，并根据目标三段导通孔的下钻深度在PCB顶层网络的贯穿孔处进行控深钻孔，所述顶层网络所需的钻孔孔径大于贯穿孔孔径；
S33.获取底层网络所需的钻孔孔径，并根据目标三段导通孔的下钻深度在PCB底层网络的贯穿孔处进行控深钻孔，所述底层网络所需的钻孔孔径大于贯穿孔孔径。
进一步地，步骤S31具体步骤如下：
S311.设置高度零点，在台面上设置垫板，在垫板上设置第一铝片，并计算垫板上部第一铝片相对于高度零点的高度H；
S312.获取目标三段导通孔的下钻理论深度Z、第二铝片厚度B、PCB理论板厚T以及钻机补偿值C；
S313.在第一铝片上设置PCB，在PCB上设置第二铝片，并计算第二铝片相对于高度零点的高度L；
S314.计算PCB实际板厚Ta，再根据PCB实际板厚Ta、下钻理论深度Z以及PCB理论板厚T计算目标三段导通孔的实际下钻深度Z1。
进一步地，步骤S311中，通过钻机感应模组在第一铝片表面每间隔设定距离进行横向及纵向落点，通过钻机感应模组接触第一铝片形成电流回路，获取各第一铝片落点相对高度零点的高度，记为H11，H12，…Hnn，再根据各第一铝片落点相对于高度零点的高度计算出第一铝片相对于高度零点的高度H；
步骤S313中，通过钻机感应模组在第二铝片表面需要进行控深钻孔位置处落点，通过钻机感应模组接触第二铝片形成电流回路，获取第二铝片落点相对于高度零点的高度，记为L1，L2，…Ln，再根据各第二铝片落点相对于高度零点的高度计算出第二铝片相对于高度零点的高度L；
步骤S314中，PCB实际板厚Ta＝H-B-L；
目标三段导通孔的实际下钻深度Z1＝Ta/T*Z+C。
进一步地，步骤S33中，将PCB进行翻转放置，使得PCB的底层网络翻转至顶层网络处。
进一步地，步骤S4具体步骤如下：
S41.获取目标三段导通孔的铜镀层目标厚度；
S42.根据铜镀层目标厚度进行沉铜及加厚铜反应，生成贯穿孔、顶层网络钻孔以及底层网络钻孔一体的铜镀层。
进一步地，步骤S5具体步骤如下：
S51.选择小于顶层网络钻孔孔径的钻刀，将顶层网络的钻孔与贯穿孔连接处的铜镀层钻除；
S52.选择小于底层网络钻孔孔径的钻刀，将底层网络的钻孔与贯穿孔连接处的铜镀层钻除，生成顶层网络钻孔、贯穿孔以及底层网络钻孔三端不相连的三段导通孔。
第二方面，本发明提供一种PCB多段导通孔，包括贯穿孔部和至少一个钻孔部；
钻孔部和贯穿孔内侧设置有铜镀层；
钻孔部中心轴线和贯穿孔部的中心轴线呈一条直线，且贯穿PCB顶层网络至底层网络；
相邻钻孔部之间及钻孔部与贯穿孔部之间设置有绝缘隔离部。
进一步地，钻孔部数量为两个；
第一钻孔部设置在PCB顶层网络，第二钻孔部设置在PCB底层网络，贯穿孔部设置在第一钻孔部与第二钻孔部之间，且设置在PCB中心；
第一钻孔部与贯穿孔部之间通过第一绝缘隔离部连接，第二钻孔部与贯穿孔部之间通过第二绝缘隔离部连接。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的PCB多段导通孔及制作方法，通过贯穿孔和控深钻孔的组合方式，实现同一孔位连接多个互不相通的信号网络，相对比传统钻孔制作方法，单位面积上实现N倍布线密度，利于PCB缩小尺寸。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明的方法流程示意图一；
图2是本发明的方法流程示意图二；
图3是本发明的结构示意图；
图4是本发明的第一铝片表面落点示意图；
图5是本发明的第一铝片落点测量示意图；
图6是本发明的第二铝片落点测量示意图；
其中，1-PCB；2-第一钻孔部；3-第二钻孔部；4-贯穿孔部；5-第一绝缘隔离部；6-第二绝缘隔离部；7-PCB顶层网络；8-PCB底层网络；9-台面；10-垫板；11-第一铝片；12-第二铝片；13-高度零点。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明提供一种PCB多段导通孔制作方法，包括如下步骤：
S1.获取每个目标多段导通孔在PCB表面的位置、每个目标多段导通孔的段数及目标多段导通孔每段网络连接的PCB层；
S2.根据每个目标多段导通孔在PCB表面的位置，为每个目标多段导通孔钻一个贯穿孔；
S3.根据每个目标多段导通孔的段数及每个目标多段导通孔每段网络连接的PCB层，在贯穿孔基础上依次进行控深钻孔，各钻孔自PCB表面层至贯穿孔形成阶梯状；所述钻孔的数量为该多段导通孔段数减去一个贯穿孔的数量，所述钻孔的深度根据该多段导通孔对应网络段连接的PCB层确定；
S4.对目标多段导通孔进行孔电镀，在贯穿孔及各钻孔的孔壁生成一体的铜镀层；
S5.通过钻刀将相邻钻孔及贯穿孔连接处的铜镀层钻除，生成各网络段互不相连的多段导通孔。
实施例2：
当所述目标导通孔段数为三时，如图2所示，本发明所提供PCB多段导通孔制作方法，包括如下步骤：
S1.获取每个目标三段导通孔在PCB表面的位置、每个目标三段导通孔每段网络连接的PCB层；
S2.根据每个目标三段导通孔在PCB表面的位置，为每个目标三段导通孔钻一个贯穿孔；
S3.根据每个目标三段导通孔的段数及每个目标三段导通孔每段网络连接的PCB层，在贯穿孔基础上依次在顶层网络及底层网络进行控深钻孔，各钻孔自PCB表面层至贯穿孔形成阶梯状；所述钻孔的数量为二，所述钻孔的深度根据该三段导通孔对应网络段连接的PCB层确定；具体步骤如下：
S31.计算目标三段导通孔的下钻深度；
S32.获取顶层网络所需的钻孔孔径，并根据目标三段导通孔的下钻深度在PCB顶层网络的贯穿孔处进行控深钻孔，所述顶层网络所需的钻孔孔径大于贯穿孔孔径；
S33.将PCB进行翻转放置，使得PCB的底层网络翻转至顶层网络处；获取底层网络所需的钻孔孔径，并根据目标三段导通孔的下钻深度在PCB底层网络的贯穿孔处进行控深钻孔，所述底层网络所需的钻孔孔径大于贯穿孔孔径；
具体实施中，当完成目标三段导通孔顶层网络钻孔后，先进行深度和对准度检验，检验无误后，再利用镜像后的控深钻孔程序根据底层网络所需的孔径在PCB顶层网络相同位置处的背面钻出另一控深钻孔；
S4.对目标三段导通孔进行孔电镀，在贯穿孔及各钻孔的孔壁生成一体的铜镀层；具体步骤如下：
S41.获取目标三段导通孔的铜镀层目标厚度；
S42.根据铜镀层目标厚度进行沉铜及加厚铜反应，生成贯穿孔、顶层网络钻孔以及底层网络钻孔一体的铜镀层；
S5.通过钻刀将相邻钻孔及贯穿孔连接处的铜镀层钻除，生成各网络段互不相连的三段导通孔；具体步骤如下：
S51.选择小于顶层网络钻孔孔径的钻刀，将顶层网络的钻孔与贯穿孔连接处的铜镀层钻除；
S52.选择小于底层网络钻孔孔径的钻刀，将底层网络的钻孔与贯穿孔连接处的铜镀层钻除，生成顶层网络钻孔、贯穿孔以及底层网络钻孔三端不相连的三段导通孔。
在某些实施例中，步骤S31具体步骤如下：
S311.如图5所示，设置高度零点13，在台面上设置垫板10，在垫板上设置第一铝片11，并计算垫板10上部第一铝片11相对于高度零点13的高度H；通过钻机感应模组在第一铝片11表面每间隔设定距离进行横向及纵向落点，通过钻机感应模组接触第一铝片11形成电流回路，获取各第一铝片11落点相对高度零点13的高度，记为H11，H12，…Hnn，再根据各第一铝片11落点相对于高度零点13的高度计算出第一铝片11相对于高度零点13的高度H；
S312.获取目标三段导通孔的下钻理论深度Z、第二铝片厚度B、PCB理论板厚T以及钻机补偿值C；
S313.如图6所示，在第一铝片11上设置PCB 1，在PCB 1上设置第二铝片12，并计算第二铝片12相对于高度零点13的高度L；通过钻机感应模组在第二铝片12表面需要进行控深钻孔位置处落点，通过钻机感应模组接触第二铝片12形成电流回路，获取第二铝片12落点相对于高度零点13的高度，记为L1，L2，…Ln，再根据各第二铝片12落点相对于高度零点13的高度计算出第二铝片12相对于高度零点13的高度L；
S314.计算PCB实际板厚Ta，再根据PCB实际板厚Ta、下钻理论深度Z以及PCB理论板厚T计算目标三段导通孔的实际下钻深度Z1；PCB实际板厚Ta＝H-B-L；目标三段导通孔的实际下钻深度Z1＝Ta/T*Z+C。
在某些实施例中，如图4所示，步骤S111中，通过钻机感应模组在第一铝片表面每间隔设定距离10mm进行横向及纵向落点。
在某些实施例中，步骤S42中，通过如下化学式进行沉铜反应：CuSO4+2HCHO+4NaOH→Cu+NaSO4+2HCOONa+2H2O+H2↑；
通过如下化学式进行加厚铜反应：Cu2++2e→Cu。
实施例3：
本发明提供一种PCB多段导通孔，包括贯穿孔部和至少一个钻孔部；
钻孔部和贯穿孔内侧设置有铜镀层；
钻孔部中心轴线和贯穿孔部的中心轴线呈一条直线，且贯穿PCB顶层网络至底层网络；
相邻钻孔部之间及钻孔部与贯穿孔部之间设置有绝缘隔离部。
如图3所示，在某些实施例中，钻孔部数量为两个；
第一钻孔部2设置在PCB顶层网络7，第二钻孔部3设置在PCB底层网络8，贯穿孔部4设置在第一钻孔部2与第二钻孔部3之间，且设置在PCB 1中心；
第一钻孔部2与贯穿孔部4之间通过第一绝缘隔离部5连接，第二钻孔部3与贯穿孔部4之间通过第二绝缘隔离部6连接。
本发明通过贯穿孔部和作为控深钻孔的钻孔部的组合，实现同一孔位连接多个互不相通的信号网络，相对比传统钻孔制作方法，单位面积上实现N倍布线密度，利于PCB缩小尺寸。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种PCB多段导通孔制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.获取每个目标多段导通孔在PCB表面的位置、每个目标多段导通孔的段数及目标多段导通孔每段网络连接的PCB层；
S2.根据每个目标多段导通孔在PCB表面的位置，为每个目标多段导通孔钻一个贯穿孔；
S3.根据每个目标多段导通孔的段数及每个目标多段导通孔每段网络连接的PCB层，在贯穿孔基础上依次进行控深钻孔，各钻孔自PCB表面层至贯穿孔形成阶梯状；所述钻孔的数量为该多段导通孔段数减去一个贯穿孔的数量，所述钻孔的深度根据该多段导通孔对应网络段连接的PCB层确定；
S4.对目标多段导通孔进行孔电镀，在贯穿孔及各钻孔的孔壁生成一体的铜镀层；
S5.通过钻刀将相邻钻孔及贯穿孔连接处的铜镀层钻除，生成各网络段互不相连的多段导通孔；
所述步骤S1中，获取到的目标多段导通孔的段数为3，定义为目标三段导通孔，步骤S3具体还包括：
S31.计算目标三段导通孔的下钻深度；具体步骤如下：
S311.设置高度零点，在台面上设置垫板，在垫板上设置第一铝片，并计算垫板上部第一铝片相对于高度零点的高度H；步骤S311中，通过钻机感应模组在第一铝片表面每间隔设定距离进行横向及纵向落点，通过钻机感应模组接触第一铝片形成电流回路，获取各第一铝片落点相对高度零点的高度，记为H11，H12，…Hnn，再根据各第一铝片落点相对于高度零点的高度计算出第一铝片相对于高度零点的高度H；
S312.获取目标三段导通孔的下钻理论深度Z、第二铝片厚度B、PCB理论板厚T以及钻机补偿值C；
S313.在第一铝片上设置PCB，在PCB上设置第二铝片，并计算第二铝片相对于高度零点的高度L；步骤S313中，通过钻机感应模组在第二铝片表面需要进行控深钻孔位置处落点，通过钻机感应模组接触第二铝片形成电流回路，获取第二铝片落点相对于高度零点的高度，记为L1，L2，…Ln，再根据各第二铝片落点相对于高度零点的高度计算出第二铝片相对于高度零点的高度L；
S314.计算PCB实际板厚Ta，再根据PCB实际板厚Ta、下钻理论深度Z以及PCB理论板厚T计算目标三段导通孔的实际下钻深度Z1；PCB实际板厚Ta=H-B-L；目标三段导通孔的实际下钻深度Z1=Ta/T*Z+C；
S32.获取顶层网络所需的钻孔孔径，并根据目标三段导通孔的下钻深度在PCB顶层网络的贯穿孔处进行控深钻孔，所述顶层网络所需的钻孔孔径大于贯穿孔孔径；
S33.获取底层网络所需的钻孔孔径，并根据目标三段导通孔的下钻深度在PCB底层网络的贯穿孔处进行控深钻孔，所述底层网络所需的钻孔孔径大于贯穿孔孔径。
2.如权利要求1所述的PCB多段导通孔制作方法，其特征在于，各钻孔在贯穿孔两端呈阶梯状分布。
3.如权利要求1所述的PCB多段导通孔制作方法，其特征在于，步骤S33中，将PCB进行翻转放置，使得PCB的底层网络翻转至顶层网络处。
4.如权利要求1所述的PCB多段导通孔制作方法，其特征在于，步骤S4具体步骤如下：
S41.获取目标三段导通孔的铜镀层目标厚度；
S42.根据铜镀层目标厚度进行沉铜及加厚铜反应，生成贯穿孔、顶层网络钻孔以及底层网络钻孔一体的铜镀层。
5.如权利要求1所述的PCB多段导通孔制作方法，其特征在于，步骤S5具体步骤如下：
S51.选择小于顶层网络钻孔孔径的钻刀，将顶层网络的钻孔与贯穿孔连接处的铜镀层钻除；
S52.选择小于底层网络钻孔孔径的钻刀，将底层网络的钻孔与贯穿孔连接处的铜镀层钻除，生成顶层网络钻孔、贯穿孔以及底层网络钻孔三端不相连的三段导通孔。
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- 2020-09-04 CN CN202010922075.0A patent/CN112153827B/zh active Active
Patent Citations (3)
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