CN112188737A - 一种高速pcb改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电路板加工技术领域，提供一种高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，包括以下步骤：开料；内层图形制作；压合；钻孔；电镀；外层线路；背钻：使用前面打出的定位孔进行背钻定位，通过参数及工艺控制对需要背钻的孔进行加工，背钻后进行水洗并进入后制程。本发明通过优化背钻小孔的工艺方法，采用减少芯厚的改良性UC钻头加大排屑性，改善小孔背钻排屑困难导致堵孔的问题；同时采用钻尖与基板铜箔接触的电流感应确定板面高度位置来控制下钻深度，从而控制STUB值的大小，减少对信号传输的损耗。

Description

一种高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺
技术领域
本发明属于电路板加工技术领域，具体涉及一种高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺。
背景技术
线路板现有的布线方式、产品图形设计、阻抗匹配及PCB相关的各种加工精度，如线宽、介厚、层偏等，部分是客户设计相关的，部分是PCB的加工及流程管控相关。对于密度较高的高速PCB 板，可以考虑使用微型背钻孔来减小过孔的寄生效应带来的不利影响。不同的背钻深度即STUB长度，会产生不同频率的谐振点，谐振频率越高，代表此系统可传输的信号速率越高。而背钻的设计由原来的通孔孔径0．5 mm以上逐步缩小到0．2 mm，随之背钻难度也大幅度提升，主要体现在孔径变小、背钻时排屑困难导致堵孔，随着高速高频材料的越来越广泛化使用，需对小孔背进行改进。
现有技术中存在的问题有：1、小型背钻孔排屑困难导致堵孔的问题；2、精确控制STUB值的大小，减少对信号传输的损耗。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺。
本发明的技术方案为：
一种高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
开料：按所需尺寸裁切基板并倒角；
内层图形制作：前处理-压干膜-曝光-显影-蚀刻-去膜获得内层图形及定位所需靶点；
压合：将线路板压合成多层板（可重复以上流程），压合后通过X-ray打靶机抓取内层线路靶点打出定位孔给一次钻孔及后面的背钻作为定位使用；
钻孔：使用前面打出的定位孔进行一钻钻孔；
电镀：将一钻钻出孔及线路板的表面均镀上铜，通过电镀使其达到层间导通，一钻定位孔使用干膜做封孔处理；
外层线路：采用前处理-压干膜-曝光-显影-蚀刻-去膜获得外层图形，注意需采用干膜做封孔处理对已电镀的一钻孔进行保护；
背钻：使用前面打出的定位孔进行背钻定位，参考具体参数及工艺对需要背钻的孔进行加工，背钻后进行水洗并进入后制程。
进一步的，所述背钻工艺中，钻嘴选择：采用ST型短刃长，增强刚性，避免孔偏；小螺旋角： 缠丝性能好，保证钻体刚性防止断刀现象；薄芯厚：横刃长度短，避免横刃对金属化孔的挤压改善堵孔。
进一步的，在背钻形状无特殊要求时，钻嘴采用常规顶角，可在一定程度上减短横刃长度。
进一步的，叠板方式：采用1片一叠。
进一步的，钻头孔径选择：板边设计背钻测试孔（锣空位），背钻孔径设计=一钻孔径+0.2mm，深度公差要求背钻层次对应的介质层＞0.15mm，深度公差按+/-0.1mm下限管控。
进一步的，加工参数为：进刀速:1.5-2.0m/min，退刀速：20m/min，转速：95-98转/min，钻孔使用寿命：全新钻嘴500孔。
进一步的，背钻深度控制：使用钻头下钻时，钻针尖接触基板板面铜箔时产生的微电流来感应板面高度位置，再依据设定的下钻深度进行下钻，在达到下钻深度时停止下钻可精确控制STUB值。
本发明的有益效果在于：
1、通过优化背钻小孔的工艺方法，采用减少芯厚的改良性UC钻头加大排屑性，改善小孔背钻排屑困难导致堵孔的问题；
2、同时采用钻尖与基板铜箔接触的电流感应确定板面高度位置来控制下钻深度，从而控制STUB值的大小，减少对信号传输的损耗。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
开料：按所需尺寸裁切基板并倒角；
内层图形制作：前处理-压干膜-曝光-显影-蚀刻-去膜获得内层图形及定位所需靶点；
压合：将线路板压合成多层板（可重复以上流程），压合后通过X-ray打靶机抓取内层线路靶点打出定位孔给一次钻孔及后面的背钻作为定位使用；
钻孔：使用前面打出的定位孔进行一钻钻孔；
电镀：将一钻钻出孔及线路板的表面均镀上铜，通过电镀使其达到层间导通，一钻定位孔使用干膜做封孔处理；
外层线路：采用前处理-压干膜-曝光-显影-蚀刻-去膜获得外层图形，注意需采用干膜做封孔处理对已电镀的一钻孔进行保护；
背钻：使用前面打出的定位孔进行背钻定位，参考具体参数及工艺对需要背钻的孔进行加工，背钻后进行水洗并进入后制程。
进一步的，所述背钻工艺中，钻嘴选择：采用ST型短刃长，增强刚性，避免孔偏；小螺旋角： 缠丝性能好，保证钻体刚性防止断刀现象；薄芯厚：横刃长度短，避免横刃对金属化孔的挤压改善堵孔。
进一步的，在背钻形状无特殊要求时，钻嘴采用常规顶角，可在一定程度上减短横刃长度。
进一步的，叠板方式：采用1片一叠。
进一步的，钻头孔径选择：板边设计背钻测试孔（锣空位），背钻孔径设计=一钻孔径+0.2mm，深度公差要求背钻层次对应的介质层＞0.15mm，深度公差按+/-0.1mm下限管控。
进一步的，加工参数为：进刀速:1.8m/min，退刀速：20m/min，转速：96转/min，钻孔使用寿命：全新钻嘴500孔。
进一步的，背钻深度控制：使用钻头下钻时，钻针尖接触基板板面铜箔时产生的微电流来感应板面高度位置，再依据设定的下钻深度进行下钻，在达到下钻深度时停止下钻可精确控制STUB值。
实施例2
一种高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
开料：按所需尺寸裁切基板并倒角；
内层图形制作：前处理-压干膜-曝光-显影-蚀刻-去膜获得内层图形及定位所需靶点；
压合：将线路板压合成多层板（可重复以上流程），压合后通过X-ray打靶机抓取内层线路靶点打出定位孔给一次钻孔及后面的背钻作为定位使用；
钻孔：使用前面打出的定位孔进行一钻钻孔；
电镀：将一钻钻出孔及线路板的表面均镀上铜，通过电镀使其达到层间导通，一钻定位孔使用干膜做封孔处理；
外层线路：采用前处理-压干膜-曝光-显影-蚀刻-去膜获得外层图形，注意需采用干膜做封孔处理对已电镀的一钻孔进行保护；
背钻：使用前面打出的定位孔进行背钻定位，参考具体参数及工艺对需要背钻的孔进行加工，背钻后进行水洗并进入后制程。
进一步的，所述背钻工艺中，钻嘴选择：采用ST型短刃长，增强刚性，避免孔偏；小螺旋角： 缠丝性能好，保证钻体刚性防止断刀现象；薄芯厚：横刃长度短，避免横刃对金属化孔的挤压改善堵孔。
进一步的，在背钻形状无特殊要求时，钻嘴采用常规顶角，可在一定程度上减短横刃长度。
进一步的，叠板方式：采用1片一叠。
进一步的，钻头孔径选择：板边设计背钻测试孔（锣空位），背钻孔径设计=一钻孔径+0.2mm，深度公差要求背钻层次对应的介质层＞0.15mm，深度公差按+/-0.1mm下限管控。
进一步的，加工参数为：进刀速:1.6m/min，退刀速：20m/min，转速：95转/min，钻孔使用寿命：全新钻嘴500孔。
进一步的，背钻深度控制：使用钻头下钻时，钻针尖接触基板板面铜箔时产生的微电流来感应板面高度位置，再依据设定的下钻深度进行下钻，在达到下钻深度时停止下钻可精确控制STUB值。
实施例3
一种高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
开料：按所需尺寸裁切基板并倒角；
内层图形制作：前处理-压干膜-曝光-显影-蚀刻-去膜获得内层图形及定位所需靶点；
压合：将线路板压合成多层板（可重复以上流程），压合后通过X-ray打靶机抓取内层线路靶点打出定位孔给一次钻孔及后面的背钻作为定位使用；
钻孔：使用前面打出的定位孔进行一钻钻孔；
电镀：将一钻钻出孔及线路板的表面均镀上铜，通过电镀使其达到层间导通，一钻定位孔使用干膜做封孔处理；
外层线路：采用前处理-压干膜-曝光-显影-蚀刻-去膜获得外层图形，注意需采用干膜做封孔处理对已电镀的一钻孔进行保护；
背钻：使用前面打出的定位孔进行背钻定位，参考具体参数及工艺对需要背钻的孔进行加工，背钻后进行水洗并进入后制程。
进一步的，所述背钻工艺中，钻嘴选择：采用ST型短刃长，增强刚性，避免孔偏；小螺旋角： 缠丝性能好，保证钻体刚性防止断刀现象；薄芯厚：横刃长度短，避免横刃对金属化孔的挤压改善堵孔。
进一步的，在背钻形状无特殊要求时，钻嘴采用常规顶角，可在一定程度上减短横刃长度。
进一步的，叠板方式：采用1片一叠。
进一步的，钻头孔径选择：板边设计背钻测试孔（锣空位），背钻孔径设计=一钻孔径+0.2mm，深度公差要求背钻层次对应的介质层＞0.15mm，深度公差按+/-0.1mm下限管控。
进一步的，加工参数为：进刀速: 2.0m/min，退刀速：20m/min，转速：98转/min，钻孔使用寿命：全新钻嘴500孔。
进一步的，背钻深度控制：使用钻头下钻时，钻针尖接触基板板面铜箔时产生的微电流来感应板面高度位置，再依据设定的下钻深度进行下钻，在达到下钻深度时停止下钻可精确控制STUB值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过本领域任一现有技术实现。

Claims (7)

1.一种高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
开料：按所需尺寸裁切基板并倒角；
内层图形制作：前处理-压干膜-曝光-显影-蚀刻-去膜获得内层图形及定位所需靶点；
压合：将线路板压合成多层板，压合后通过X-ray打靶机抓取内层线路靶点打出定位孔给一次钻孔及后面的背钻作为定位使用；
钻孔：使用前面打出的定位孔进行一钻钻孔；
电镀：将一钻钻出孔及线路板的表面均镀上铜，通过电镀使其达到层间导通，一钻定位孔使用干膜做封孔处理；
外层线路：采用前处理-压干膜-曝光-显影-蚀刻-去膜获得外层图形；
背钻：使用前面打出的定位孔进行背钻定位，通过参数及工艺控制对需要背钻的孔进行加工，背钻后进行水洗并进入后制程。
2.根据权利要求1所述的高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，其特征在于，所述背钻工艺中，钻嘴选择：采用ST型短刃长，小螺旋角，薄芯厚。
3.根据权利要求2所述的高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，其特征在于，在背钻形状无特殊要求时，钻嘴采用常规顶角。
4.根据权利要求2所述的高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，其特征在于，叠板方式：采用1片一叠。
5.根据权利要求2所述的高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，其特征在于，钻头孔径选择：板边设计背钻测试孔，背钻孔径设计=一钻孔径+0.2mm，深度公差要求背钻层次对应的介质层＞0.15mm，深度公差按+/-0.1mm下限管控。
6.根据权利要求2所述的高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，其特征在于，加工参数为：进刀速:1.5-2.0m/min，退刀速：20m/min，转速：95-98转/min，钻孔使用寿命：全新钻嘴500孔。
7.根据权利要求2所述的高速PCB改善背钻孔对信号传输影响的加工工艺，其特征在于，背钻深度控制：使用钻头下钻时，钻针尖接触基板板面铜箔时产生的微电流来感应板面高度位置，再依据设定的下钻深度进行下钻，在达到下钻深度时停止下钻可精确控制STUB值。
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