CN113518505A - 一种电路板钻孔加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电路板钻孔加工方法，涉及电路板加工技术领域。包括：在工件的需钻穿层和不可钻穿层之间设置等厚的导通层，并将导通层的厚度记为H1；第一钻针接触工件的表面铜层后，记录工件的表面在高度方向上的位置并标记为H2；当第二钻针与导通层顶面接触时，记录导通层的表面在高度方向上的位置并标记为H3；计算H2和H3之间的差值，并记为L1，L1＝H2‑H3；利用背钻钻针钻需钻穿层，背钻针的钻孔深度为Ha＝H0‑L1‑H1‑h，其中，H0为背钻加工时用背钻钻针探测到的工件的顶面在高度方向上的位置，h为加工余量。本发明能够克服电路板各层高低起伏引起的钻孔深度的误差，提升产品良率、背钻效率和背钻质量。

Description

一种电路板钻孔加工方法
技术领域
本发明涉及电路板加工技术领域，尤其涉及一种电路板钻孔加工方法。
背景技术
在多层印制电路板(Printed Circuit Board，PCB板)的设计中，通常采用导通孔来传递信号。而导通孔通常是一部分是用来传递信号，另一部分是没有任何连接和传输作用的，而该部分会导致高速信号传输的反射、散射、延迟等，造成信号失真。为了解决此问题，通常采用控制钻孔深度的方式将导通孔内多余的非导通部分钻除，来提高信号传输的完整性，该工艺因在控深钻孔的时候，多为从电路板的背面来进行加工，故称为背钻加工。
多层电路板通常是利用多层树脂和铜箔等压合而成。由于压合工艺过程中的误差，导致电路板的厚度不一，不同电路板的厚度不同，同一张电路板的厚度也不同，各层的高度也是高低起伏，变化较大。而在现有的电路板钻孔加工方法中，通常忽略了各层的高低起伏，统一按照固定的预设深度进行背钻，从而导致了需要钻穿的层未钻穿或者把不需要钻穿的层钻穿等现象的发生，大大降低了背钻效率和产品良率。
因此，亟需一种新型的电路板钻孔加工方法以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电路板钻孔加工方法，能够克服电路板各层高低起伏引起的钻孔深度的误差，实现对背钻时钻孔深度的精确调控，提升产品良率，减少报废，同时提高背钻效率和背钻质量。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种电路板钻孔加工方法，包括：
S10.在工件的需钻穿层和不可钻穿层之间设置等厚的导通层，并将所述导通层的厚度记为H1；
S20.将所述工件放置在垫板上，使用第一钻针在与待加工的背钻孔的对应位置下钻，所述第一钻针接触工件的表面铜层后，记录所述工件的表面在高度方向上的位置并标记为H2，所述第一钻针钻穿所述表面铜层后停止；
S30.使用第二钻针在与待加工的背钻孔对应的位置上下钻，所述第二钻针的直径小于所述第一钻针的直径，当所述第二钻针与所述导通层顶面接触时，记录所述导通层的表面在高度方向上的位置并标记为H3，所述第二钻针钻穿所述导通层后停止；
S40.计算H2和H3之间的差值，并记为L1，L1＝H2-H3；
S50.背钻加工时，将所述工件的所述需钻穿层朝上放置在所述垫板上，利用背钻钻针钻所述需钻穿层，以钻出所述背钻孔，所述背钻针的钻孔深度为Ha＝H0-L1-H1-h，其中，H0为背钻加工时用背钻钻针探测到的所述工件的顶面在高度方向上的位置，h为加工余量。
作为所述电路板钻孔加工方法的优选方案，在步骤S30和S40之间还包括：S31.使用第三钻针在与待加工的背钻孔对应的位置上下钻，所述第三钻针的直径小于第二钻针的直径，当所述第三钻针与所述工件的底面铜层接触时，记录该位置的在高度方向上的位置H4；
在所述步骤S40中，还包括计算H3和H4之间的差值，并记为L2，L2＝H3-H4；
在所述步骤S50中，当所述工件的所述不可钻穿层在所述需钻穿层的下方时，所述背钻针的钻孔深度为Ha＝H0-L2-H5-h，其中，H5为所述不可钻穿层的表面铜层的厚度。
作为所述电路板钻孔加工方法的优选方案，当对多个所述工件背钻时，在步骤S50之前还包括重复步骤S20、步骤S30、步骤S31和步骤S40，并对每个所述工件编码，将每个所述工件的L1和L2与所述编码对应储存，直至全部所述工件的L1和L2与所述编码对应储存完成后执行步骤S50。
作为所述电路板钻孔加工方法的优选方案，在步骤S50中还包括：调取与待背钻工件的编码相对应的L1或L2，以确定所述背钻钻针对所述待背钻工件的钻孔深度Ha。
作为所述电路板钻孔加工方法的优选方案，在步骤S31和步骤S40之间还包括：S32.在所述第三钻针所钻的通孔内镀铜。
作为所述电路板钻孔加工方法的优选方案，在步骤S30中，所述第二钻针的直径小于所述背钻孔的直径。
作为所述电路板钻孔加工方法的优选方案，在步骤S30中，当所述导通层、所述第二钻针和钻孔机之间形成电流回路、触发信号消失时，则判定所述第二钻针与所述导通层的顶面接触。
作为所述电路板钻孔加工方法的优选方案，在步骤S50中，所述背钻钻针的直径等于所述背钻孔的直径。
作为所述电路板钻孔加工方法的优选方案，在步骤S1中，所述需钻穿层和所述不可钻穿层相互背离的侧面、所述导通层均为铜层，所述铜层采用内层曝光工艺制成。
本发明的有益效果为：
本发明提供的电路板钻孔加工方法，通过在工件的需钻穿层和不可钻穿层之间设置等厚的导通层，并利用第一钻针接触工件的表面铜层，能够检测到工件的表面铜层在该位置处的实际高度H2，利用第二钻针与导通层的顶面接触，能够检测到导通层在该位置处的实际高度H3，然后根据H2和H3来控制背钻时的钻孔深度，即依据需要背钻位置处的实际高低起伏情况来控制背钻时的钻孔深度，而不是按照固定的预设深度或在某些相邻位置取参考点来控制背钻的钻孔深度，因此，本发明提供的电路板钻孔加工方法，能够克服电路板各层高低起伏引起的钻孔深度的误差，实现对背钻时钻孔深度的精确调控，从而有利于提升产品良率，减少报废，避免对工件进行二次背钻，提高背钻效率和背钻质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的电路板钻孔加工方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的电路板钻孔加工方法的原理图。
图中：
1-不可钻穿层；
2-导通层；
3-需钻穿层；
4-垫板；
5-背钻孔。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“高度”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，或者用于区分不同结构或部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和图2所示，本实施例提供一种电路板钻孔加工方法，包括：
S10.在工件的需钻穿层3和不可钻穿层1之间设置等厚的导通层2，并将导通层2的厚度记为H1；
S20.将工件放置在垫板4上，使用第一钻针在与待加工的背钻孔5的对应位置下钻，第一钻针接触工件的表面铜层后，记录工件的表面在高度方向上的位置并标记为H2，第一钻针钻穿表面铜层后停止；
S30.使用第二钻针在与待加工的背钻孔5对应的位置上下钻，第二钻针的直径小于第一钻针的直径，当第二钻针与导通层2顶面接触时，记录导通层2的表面在高度方向上的位置并标记为H3，第二钻针钻穿导通层2后停止；
S40.计算H2和H3之间的差值，并记为L1，L1＝H2-H3；
S50.工件的不可钻穿层1在需钻穿层3的上方，背钻加工时，将工件的需钻穿层3朝上放置在垫板4上，利用背钻钻针钻需钻穿层3，以钻出背钻孔5，背钻针的钻孔深度为Ha＝H0-L1-H1-h其中，H0为背钻加工时用背钻钻针探测到的工件的顶面在高度方向上的位置，h为加工余量，即导通层下需要下钻的距离。
本实施例中的电路板钻孔加工方法，可以依据需要背钻位置处的实际高低起伏情况来控制背钻时的钻孔深度，而不是按照固定的预设深度或在某些相邻位置取参考点来控制背钻的钻孔深度，因此，本发明提供的电路板钻孔加工方法，能够克服电路板各层高低起伏引起的钻孔深度的误差，实现对背钻时钻孔深度的精确调控，从而有利于提升产品良率，减少报废，避免对工件进行二次背钻，提高背钻效率和背钻质量。
进一步地，当工件的不可钻穿层1在需钻穿层3的下方时，为了便于对工件进行背钻加工，在步骤S30和S40之间还包括：S31.使用第三钻针在与待加工的背钻孔5对应的位置上下钻，第三钻针的直径小于第二钻针的直径，当第三钻针与工件的底面铜层接触时，记录该位置的在高度方向上的位置H4；在步骤S40中，还包括计算H3和H4之间的差值，并记为L2，L2＝H3-H4；在步骤S50中，当工件的不可钻穿层1在需钻穿层3的下方时，背钻针的钻孔深度为Ha＝H0-L2-H5-h，其中，H5为不可钻穿层1的表面铜层的厚度。
在本实施例中，需要指出的是，在本实施例中，采用物理接触的方式探测需钻穿层3表面在高度方向上的位置H2，但并不局限于此方式，其它可探测到H2的方式均可。另外，本实施例中，通过使用钻孔的方式来探测导通层2的顶面在高度方向上的位置H3，但并不局限于此方式，其它可探测到H2的方式均可。
在本实施例中，当对多个工件背钻时，在步骤S5之前还包括重复步骤S20、步骤S30、步骤S31和步骤S40，并对每个工件编码，将每个工件的L1和L2与编码对应储存，直至全部工件的L1和L2与编码对应储存完成后执行步骤S50。当需要对多个工件进行背钻时，为了避免多个工件之间的检测的数据混淆，在本实施例中，对每个工件进行编码，并将每个工件的L1和L2与编码一一对应地储存。
当对多个工件背钻时，在步骤S50中还包括：调取与待背钻工件的编码相对应的L1或L2，以确定背钻钻针对待背钻工件的钻孔深度Ha。当对某一个工件进行背钻时，需要先调取先前储存的该工件的L1或L2，然后根据L1或L2确定出该工件的钻孔深度Ha，然后在该工件上钻背钻孔5。
在步骤S31和步骤S40之间还包括：S32.在第三钻针所钻的通孔内镀铜。第三钻针钻穿需钻穿层3、不可钻穿层1和导通层2，镀铜之后需钻穿层3、导通层2和不可钻穿层1的通孔中均有铜，然后在步骤S50中除去在需钻穿层3的通孔中的铜，以防止信号失真。
具体地，在步骤S30中，第二钻针的直径小于背钻孔5的直径，以通过背钻孔55将通孔内的镀铜去除。
具体地，在步骤S30中，当导通层2、第二钻针和钻孔机之间形成电流回路、触发信号消失时，则判定第二钻针与导通层2的顶面接触。
详细地，在步骤S50中，背钻钻针的直径等于背钻孔5的直径。
详细地，在步骤S1中，需钻穿层3和不可钻穿层1相互背离的侧面、导通层2为铜层，铜层采用内层曝光工艺制成。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电路板钻孔加工方法，其特征在于，包括：
S10.在工件的需钻穿层(3)和不可钻穿层(1)之间设置等厚的导通层(2)，并将所述导通层(2)的厚度记为H1；
S20.将所述工件放置在垫板(4)上，使用第一钻针在与待加工的背钻孔(5)的对应位置下钻，所述第一钻针接触工件的表面铜层后，记录所述工件的表面在高度方向上的位置并标记为H2，所述第一钻针钻穿所述表面铜层后停止；
S30.使用第二钻针在与待加工的背钻孔(5)对应的位置上下钻，所述第二钻针的直径小于所述第一钻针的直径，当所述第二钻针与所述导通层(2)顶面接触时，记录所述导通层(2)的表面在高度方向上的位置并标记为H3，所述第二钻针钻穿所述导通层(2)后停止；
S40.计算H2和H3之间的差值，并记为L1，L1＝H2-H3；
S50.背钻加工时，将所述工件的所述需钻穿层(3)朝上放置在所述垫板(4)上，利用背钻钻针钻所述需钻穿层(3)，以钻出所述背钻孔(5)，所述背钻针的钻孔深度为Ha＝H0-L1-H1-h，其中，H0为背钻加工时用背钻钻针探测到的所述工件的顶面在高度方向上的位置，h为加工余量。
2.根据权利要求1所述的电路板钻孔加工方法，其特征在于，在步骤S30和S40之间还包括：S31.使用第三钻针在与待加工的背钻孔(5)对应的位置上下钻，所述第三钻针的直径小于第二钻针的直径，当所述第三钻针与所述工件的底面铜层接触时，记录该位置的在高度方向上的位置H4；
在所述步骤S40中，还包括计算H3和H4之间的差值，并记为L2，L2＝H3-H4；
在所述步骤S50中，当所述工件的所述不可钻穿层(1)在所述需钻穿层(3)的下方时，所述背钻针的钻孔深度为Ha＝H0-L2-H5-h，其中，H5为所述不可钻穿层(1)的表面铜层的厚度。
3.根据权利要求2所述的电路板钻孔加工方法，其特征在于，当对多个所述工件背钻时，在步骤S50之前还包括重复步骤S20、步骤S30、步骤S31和步骤S40，并对每个所述工件编码，将每个所述工件的L1和L2与所述编码对应储存，直至全部所述工件的L1和L2与所述编码对应储存完成后执行步骤S50。
4.根据权利要求3所述的电路板钻孔加工方法，其特征在于，在步骤S50中还包括：调取与待背钻工件的编码相对应的L1或L2，以确定所述背钻钻针对所述待背钻工件的钻孔深度Ha。
5.根据权利要求2所述的电路板钻孔加工方法，其特征在于，在步骤S31和步骤S40之间还包括：S32.在所述第三钻针所钻的通孔内镀铜。
6.根据权利要求1所述的电路板钻孔加工方法，其特征在于，在步骤S30中，所述第二钻针的直径小于所述背钻孔(5)的直径。
7.根据权利要求1所述的电路板钻孔加工方法，其特征在于，在步骤S30中，当所述导通层(2)、所述第二钻针和钻孔机之间形成电流回路、触发信号消失时，则判定所述第二钻针与所述导通层(2)的顶面接触。
8.根据权利要求1所述的电路板钻孔加工方法，其特征在于，在步骤S50中，所述背钻钻针的直径等于所述背钻孔(5)的直径。
9.根据权利要求1所述的电路板钻孔加工方法，其特征在于，在步骤S1中，所述需钻穿层(3)和所述不可钻穿层(1)相互背离的侧面、所述导通层(2)均为铜层，所述铜层采用内层曝光工艺制成。
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