CN115553076A - 对多层电路板进行背钻的方法及系统 - Google Patents
对多层电路板进行背钻的方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115553076A CN115553076A CN202180033786.5A CN202180033786A CN115553076A CN 115553076 A CN115553076 A CN 115553076A CN 202180033786 A CN202180033786 A CN 202180033786A CN 115553076 A CN115553076 A CN 115553076A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit board
- multilayer circuit
- cutting device
- contact layer
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 17
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0044—Mechanical working of the substrate, e.g. drilling or punching
- H05K3/0047—Drilling of holes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/02—Details related to mechanical or acoustic processing, e.g. drilling, punching, cutting, using ultrasound
- H05K2203/0207—Partly drilling through substrate until a controlled depth, e.g. with end-point detection
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/02—Details related to mechanical or acoustic processing, e.g. drilling, punching, cutting, using ultrasound
- H05K2203/0242—Cutting around hole, e.g. for disconnecting land or Plated Through-Hole [PTH] or for partly removing a PTH
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/16—Inspection; Monitoring; Aligning
- H05K2203/163—Monitoring a manufacturing process
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4611—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
- H05K3/4638—Aligning and fixing the circuit boards before lamination; Detecting or measuring the misalignment after lamination; Aligning external circuit patterns or via connections relative to internal circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
公开了用于制造多层电路板的方法和系统，包括：将钻孔装置与经镀覆的多层电路板电连接；穿过经镀覆的多层电路板的第一层切削出具有第一直径的第一钻孔；往复地使第二切削装置向经镀覆的多层电路板的筒形部中延伸第一预定距离以及使该切削装置回退小于第一预定距离的第二预定距离，以形成第二钻孔。在每次回退之后，感测表示切削装置与经镀覆的多层电路板之间的闭合电路的电接触；如果感测到闭合电路，则确定第二钻孔是否已经达到接触层的预期深度；如果没有达到接触层的预期深度，则确定在筒形部内已形成边条。
Description
通过引用并入
本申请要求于2020年4月7日提交的名称为“Method for Backdrilling andSliver Detection(用于背钻和边条检测的方法)”的第63/006,538号美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
多层电路板和/或布线板在本领域中是众所周知的。多层电路板被形成为具有多个信号层(导电层)，这些信号层以预定的模式布置。这些信号层通过介电层被彼此绝缘。因此，多层电路板由交错(例如，交替)的信号层和介电层形成。孔或“过孔(via)”被穿过多层电路板形成，并且可以被镀覆有导电材料以将一个信号层连接到另一个信号层。在被形成后，经镀覆的孔通常从多层电路板的一个主要侧面延伸到该多层电路板的相反侧面。
在某些情况下，经镀覆的孔或过孔包括“残段(stub)部分”，其远离信号层朝着多层电路板的其中一个侧面延伸。在高速数据传输中，孔上的残段会引起频散(dispersion)或其它影响信号完整性的效应，因而会降低所能够实现的带宽。因此，在利用高速信号的电子系统中，期望移除残段部分以提高信噪比。残段部分越小，信号质量越好。在过去，经镀覆的孔的残段部分被用被称为“背钻”的工艺移除。在背钻工艺中，经镀覆的孔的残段部分被通过对残段部分钻到预定的深度来移除。然而，在实践中，多层电路板中各层的厚度并不统一，并且多层电路板中信号层的深度也不同，这往往会改变需要移除的残段部分的量。钻得太深会使信号层与经镀覆的孔断开连接，或者留下不可靠的连接；而钻得不够深则会因残段长度增加而导致降低信噪比。
除了在上一段中描述的残段长度外，在钻出的铜筒形部中还可能留下铜碎片(chip)或铜边条(sliver)。当碎片连接到铜筒形部时，其将作为残段起作用，并导致与被错误钻处理的残段相同程度的问题。碎片可能是由背钻孔与第一(初始)钻(镀覆)孔未对准或由主钻孔或背钻孔的钻头晃动导致的。
因此，需要克服与多层电路板中各层厚度的差异有关的问题的系统及工艺，以形成减小的残段长度和检测边条。当前公开的发明构思正是针对这样改进的系统和方法。
附图说明
为了帮助相关技术领域的普通技术人员制造和使用本发明的主题，参考了所附的附图，这些附图并非旨在按比例绘制，在附图中类似的参考数字旨在指代类似的元素，以保持一致。为了清楚起见，没有在每幅视图中标出每个部件。
图1是根据本公开的一个实施例构造的用于对经镀覆的多层电路板进行背钻的系统的示意图。
图2是根据本公开的一个实施例的图1的多层电路板的横截面图，其中，第一钻孔延伸穿过经镀覆的多层电路板的信号层。
图3是根据本公开的一个实施例的图1的多层电路板的横截面图，其示出了切削装置钻出第二钻孔，该第二钻孔延伸穿过经镀覆的多层电路板的多个层。
图4是根据本公开的一个实施例的图3的多层电路板的横截面图，其示出了切削装置从第二钻孔中退回，使得切削装置不再与包括导电材料的筒形部接触。
图5是根据本公开的一个实施例的图4的多层电路板的横截面图，其示出了切削装置从第二钻孔中退回，使得切削装置不再与筒形部接触，但仍与接触层接触。
图6是根据本公开的一个实施例的图4的经镀覆的多层电路板的横截面图，其示出了切削装置处于最终深度。
图7是根据本公开的一个实施例的在筒形部中形成有边条的经镀覆的多层电路板的横截面图。
图8是根据本公开的一个实施例的图7的经镀覆的多层电路板的横截面图，其中，切削装置部分回退并与形成在筒形部中的边条接触。
图9A是根据本公开的一个实施例的多层电路板的横截面图，其中，切削装置部分回退，使得切削装置不与筒形部接触。
图9B是根据本公开的一个实施例的多层电路板的横截面图，其中，切削装置部分回退但与形成在筒形部中的边条接触。
图10A和图10B示出了具有根据本公开的实施例构造的一个或多个导电指状部的接触焊盘的俯视平面图。
具体实施方式
在详细解释本公开的至少一个实施例前，应理解到，本公开在其应用上不限于在下面的描述中所阐述或在附图中所示出的构造、实验、示例性数据和/或部件的布置的细节。
本公开中所描述的系统和方法能够具有其它实施例，或者能够以各种方式被实践或执行。而且，应理解到，本文所采用的措辞和术语是为了描述的目的，并且不应被视为限制性的。
下面的详细描述引用附图。在不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。
如本文所使用的，术语“包括”、“包括了”、“包含”、“包含了”、“具有”、“拥有”及它们的任何变型旨在涵盖非唯一的包含。例如，除非另有说明，否则包括一系列元素的工艺、方法、物品或装置不一定仅限于这些元素，而是可以包括未明确列出或固有地存在于其中的其它元素。
此外，除非明确地另行说明，否则“或”是指包容性的“或”而非唯一的“或”。例如，条件A或B满足以下任一条件：A为真(或存在)，并且B为假(或不存在)、A为假(或不存在)并且B为真(或存在)、以及A和B均为真(或存在)。
此外，使用“一”或“一个”来描述本文的实施例的元件和部件。这只是为了方便起见，并且是为了给出了本发明构思的一般意义。该描述应被理解为包括一个或多个，并且除非明显另有含义，单数也包括复数。此外，除非明确地另行说明，否则使用术语“多个”意味着传达“多于一个”。
如本文所使用的，对“一个实施例”、“实施例”、“一些实施例”、“一个示例”、“例如”的任何引用意味着结合实施例描述的特定元件、特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。位于说明书中各处的短语“在一些实施例中”或“在一个示例中”的出现不一定全部指代同一实施例。
当前公开的发明构思包括多层电路板设计与渐进式往复背钻(progressivereciprocating back drill)工艺的组合，其利用通过导电的切削装置的动态电感测，产生了一种控制残段长度和/或消除潜在边条的工艺。
现在参考附图，特别是图1至图6，这些视图中示出了背钻系统2，其具有钻孔装置4，该钻孔装置4用于对经镀覆的多层电路板10进行切削或深孔钻，以形成多层电路板10a(参见图6)。
经镀覆的多层电路板10设置有信号层12a-12h、接触层13、介电层14a-14h、孔口16以及具有外径19的由导电镀层或材料构成的筒形部18。
本文描述的方法可以在经镀覆的多层电路板10a的外层被蚀刻或移除之前执行。换言之，经镀覆的多层电路板10的所有电路都被短路。孔口16可以是开放的，并且内衬有筒形部18(如图1所示)。在其它实施例中，孔口16可以用导电材料填充，或者筒形部18用非导电材料填充。一旦已执行本文描述的(一个或多个)背钻工艺，可以使用诸如蚀刻、激光烧蚀、铣削等技术移除经镀覆的多层电路板10的表面上的多余铜。
本文所述的方法可以使用相对于目标信号层12f定位的一个或多个接触层13作为参考，以便确定钻入经镀覆的多层电路板10以移除筒形部18的多个部分的深度。接触层13被定位在经镀覆的多层电路板10的内部，并且与感兴趣(有利害关系)的信号层(在此以信号层12f作为示例)间隔已知的距离。接触层13和信号层12f由被定位在接触层13与信号层12f之间的一个或多个介电层14f电隔离。在一些实施例中，接触层13和信号层12f与筒形部18电连接。在这些实施例中，如本文所讨论的，一旦接触层13与筒形部13断开连接，接触层和信号层12f被电隔离。介电层14f的深度或厚度代表了信号层12f与接触层13之间的已知距离，并经历被称为介电层公差的变化。如本文将进一步描述的，必须在背钻工艺期间考虑到这些介电层公差。
在一些实施例中，接触层13可以是电源/地平面上的反焊盘(antipad)，该反焊盘在本文所述的背钻工艺期间被移除。在一些实施例中，接触层13可以是信号层，但是，信号层是经镀覆的多层电路板10中的昂贵的有效资源(real estate)，并且通常在一般会执行本文所述的背钻的密集区域中没有空间。正如本文将详细描述的，设置在信号层12f的背钻侧上的接触层13给钻孔装置4进行检测形成了参考。
钻孔装置4设置有支撑切削装置32的主轴单元30以及测量单元34。例如，钻孔装置4可以是钻机、数控铣床或布线(铣削)器(router)。切削装置32可以是钻头、立铣刀等，其由导电材料构造而成。切削装置32被设置成具有直径33。切削装置32的直径33大于筒形部18的外径19。这使得在对经镀覆的多层电路板10进行钻孔时能够移除筒形部18的所有导电材料。
测量单元34经由导线36等电连接到经镀覆的多层电路板10并且与主轴单元30和/或切削装置32电连接，以感测切削装置32与经镀覆的多层电路板10之间的接触或接近度。应注意到，在一些实施例中，经镀覆的多层电路板10是被完全镀覆的，并且可以在任何位置上由导线36接触。一旦切削装置32接触信号层12a的导电材料，经镀覆的多层电路板10就会被钻孔装置4检测到，并且可以执行预编程的动作。例如，预编程的动作可以是设置第一零点停止位置、停止并回退、继续钻孔设定的深度并随后回退、或者其组合。
在图2至图9中，没有完整地示出钻孔装置4。但是，本领域的技术人员将认识到，图示的切削装置32是上文所述的钻孔装置4的一部分并且被连接到钻孔装置4，以执行本文所述的方法和步骤。此外，下面描述的背钻工艺可以应用于经镀覆的多层电路板10内的每个具有期望被移除的残段部分的筒形部18。在这种情况下，当特定筒形部18的残段部分已经被移除时，主轴单元30和切削装置32可以回退并相对于经镀覆的多层电路板10侧向移动，以使切削装置32的纵向轴线与另一筒形部18对准。主轴单元30、切削装置32和/或经镀覆的多层电路板10可以被侧向移动，以使切削装置32的纵向轴线与筒形部18内的中心点对齐。一旦切削装置32的纵向轴线与筒形部18内的中心点对齐，就可以重复背钻工艺。
如图2所示，通过移除信号层12a的一部分，将筒形部18的一部分与信号层12a电隔离。这可以通过形成穿过信号层12a部分地延伸到介电层14a中的钻孔40来实现。钻孔40移除了信号层12a的导电材料和筒形部18的一部分。钻孔40的直径42大于切削装置32的直径33。在一些实施例中，直径42比切削装置32的直径33大0.05mm至0.2mm。但是，应注意到，这些测量值仅作为示例提供，并且钻孔40可以具有大于切削装置32的直径33的任何直径42，以便信号层12a的导电材料的被移除的直径确保切削装置32将不会接触信号层12a的导电材料。可以使用与切削装置32类似的切削装置(未示出)来对钻孔40进行切削，例如，该切削装置可以移除信号层12a的导电材料以及下面的介电层14a的一部分。在一些实施例中，信号层12a的导电材料可以用蚀刻、激光烧蚀、铣削等技术移除。
经镀覆的多层电路板10的背钻深度取决于接触层13在经镀覆的多层电路板10的横截面上相对于信号层12f定位的位置。目标是确保任何留下的残段部分尽可能短，并在制造多个经镀覆的多层电路板10时尽可能一致。换言之，在一个批次中生产的经镀覆的多层电路板10之间以及在不同批次中生产的经镀覆的多层电路板10之间的差异将最小。
为了确定经镀覆的多层电路板10中接触层13的深度，将渐进式往复钻孔技术与电感测一起使用。渐进式往复钻孔技术是通过使切削装置32降低或延伸到孔口16中并通过切削装置32感测筒形部18和/或接触层13上的电势来实现的。一旦钻孔系统4感测到切削装置32与筒形部18接触，钻孔系统4就使切削装置32降低或延伸预定距离。一旦切削装置32达到该预定距离，切削装置32就会回退预定距离，以断开切削装置32与筒形部18之间的接触(如图4所示)，这由钻孔装置4感测到。从前一个深度开始的这个周期被重复，并且筒形部18的另一个预定距离被移除。这个过程被重复，直到切削装置32回退时接触没有断开，表明切削装置32正在接触接触层13(图5所示)。一旦发现接触层13，预定的回退距离确定深度精度。
在切削装置32位于接触层13处的情况下，钻孔系统4参考深度并确定下一次切削的距离。钻孔系统4在考虑到介电层公差的情况下，以介电层14f的已知深度或厚度来确定下一次切削的距离。下一次切削确保接触层13与信号层12f电隔离。在下一次切削之后留在信号层12f上方的任何筒形部18被称为残段50(如图6所示)，其具有残段长度52。如上所述，残段长度52越大，干扰越大。因此，为了提高利用高速信号的电子系统中的信噪比，可能希望进行一次或多次其它切削以更接近信号层12f，这将减小残段长度52。
使用本文所述的方法，能够减小残段长度52，因为接触层13用作参考或第二零点。使用这种第二零点，在确定所要钻的最终深度时，仅必须考虑接触层13与信号层12f之间的层公差。例如，在图1至图6所示的示例中，接触层13与信号层12f之间仅有一个介电层14f。因此，在确定所要钻的最终深度时，仅必须考虑一组介电层公差，从而允许小的残段长度52。
相比之下，当使用现有技术方法执行时，必须考虑六个信号层(信号层12a-12e和接触层13，在这种情况下接触层13是信号层)的层公差和六个介电层(介电层14a-14f)的介电层公差，这更可能导致1)残段深度更长；或2)增加信号层12f在钻孔期间被损坏或切断的几率。
应注意到，在设计多层电路板时，设计者可以选择与目标信号层间隔得更远的接触层，只要能形成安全的隔离。在本文中，术语“安全的隔离”是指残段与接触层之间形成足够大而不会导致CAF/EM故障的屏障的最小距离。但是，在形成边条的情况下，接触层不应离目标信号层太远，以便使用下面将描述的方法来检测边条。
现在参考图7至图8，所示的是多层电路板80，其中如上所述形成钻孔82，以移除筒形部84的一部分到参照目标信号层86的最小距离。但是，在这种情况下，钻孔82的轴线90没有与筒形部84的轴线94对齐或共轴。这种错位导致在筒形部84的导电材料中形成边条96。由于边条96的一部分与信号层86接触，因此边条96导致了信号频散，这种信号频散必须被消除。
边条96也可以例如由于切削装置32的摆动、切削装置32的偏转或主轴单元30的摆动产生/形成。
使用本文公开的发明构思，具有三种方法来检测导电的边条96。第一，如图7所示，在钻孔82被钻到已知或预期已经经过接触层88的深度之后，边条96会将接触层88与信号层86短路。
第二，如图8所示，当切削装置32回退到接触层88上方并且电路仍然闭合时，这表明存在边条96。接触层88的深度可以被存储在钻孔系统4中以进行统计分析，以便确定例如接触层88应该达到的深度或应该不再有接触的回退深度。
图9A和图9B示出了多层电路板100a，其被与上文描述的多层电路板10a类似地构造，除了多层电路板100a并未构造有接触层。钻孔系统4可以如上所述使用。因此，为了简洁起见，将参照图9A和图9B来描述钻孔系统4。如上所述，钻孔系统4对经镀覆的多层电路板100进行往复式钻孔。每次切削装置32回退时，如图9A所示，在筒形部110与切削装置32之间应形成开路。在筒形部110中形成边条112的情况下，在切削装置32回退时测量到连续性，表明存在边条112。回退时的测量可以在背钻部分的全部长度上的多个位置执行。
现在参考图10A和图10B，示出了接触焊盘120和130。例如，接触焊盘120和130可以与孔口对准地形成在上述的接触层13和88中。当接触层13和88由诸如铜之类的实心导电材料形成时，信号层12f和86的电容增加。增加接触层13和88与信号层12f和86之间的距离会降低电容，但也会降低如上文所述地确定残段长度的准确性。为了降低电容，在接触层13和88中可以形成具有一个或多个导电指状部122和132(在图10A和图10B的每幅中只有一个被标出)的接触焊盘120和130。接触焊盘120和/或130的减小的表面积降低了接触层13和88与信号层12f和86之间的电容，从而允许信号层12f或86与接触层13或88之间的间隔更小。
以下是本文公开的发明构思的非限制性说明性实施例的编号列表。
1.一种对经镀覆的多层电路板进行背钻的方法，包括：
将钻孔装置与所述经镀覆的多层电路板电连接；
使所述钻孔装置的具有第一直径的第一切削装置延伸，直到感测到所述经镀覆的多层电路板的第一层；
使所述第一切削装置穿过所述经镀覆的多层电路板的所述第一层延伸预定距离，以形成第一钻孔；
使具有比所述第一直径小的第二直径的第二切削装置延伸到所述第一钻孔中，直到感测到与所述经镀覆的多层电路板的筒形部相接触；
往复地使所述第二切削装置向所述筒形部中延伸第一预定距离和使所述切削装置回退小于所述第一预定距离的第二预定距离，以形成第二钻孔；
在每次回退之后，对表示所述切削装置与所述经镀覆的多层电路板之间的闭合电路的电接触进行感测；
如果感测到闭合电路，则确定所述第二钻孔是否已经达到接触层的预期深度；以及
如果没有达到所述接触层的所述预期深度，则确定在所述筒形部中已经形成边条。
2.根据说明性实施例1的对经镀覆的多层电路板进行背钻的方法，其中，所述接触层的所述预期深度等于所述经镀覆的多层电路板中在所述接触层之前的信号层数量加上介电层数量。
3.根据说明性实施例1或2的对经镀覆的多层电路板进行背钻的方法，其中，所述接触层还包括接触焊盘，所述接触焊盘包括与所述第二钻孔对准的一个或多个导电指状部。
4.根据说明性实施例1至3中任一项的对经镀覆的多层电路板进行背钻的方法，其中，所述方法还包括响应于确定所述第二钻孔已达到所述接触层的所述预期深度，使所述第二切削装置向所述筒形部中延伸第三预定距离。
5.一种制造电路板的方法，包括：
利用切削装置使用渐进式往复钻孔从经镀覆的电路板的第一侧对所述经镀覆的电路板的筒形部进行背钻以形成钻孔，并且沿着朝向所述经镀覆的电路板的第二侧的方向对所述筒形部进行移除；
在所述渐进式往复钻孔期间，通过监测所述切削装置与所述接触层之间的导电率来对位于所述经镀覆的电路板内的接触层进行定位，所述接触层与所述信号层相距预定距离定位，所述接触层比所述信号层更靠近电路板坯件(blank)的所述第一侧；以及
使所述切削装置延伸超出所述接触层预定距离。
6.根据说明性实施例5的方法，其中，所述方法还包括在使所述切削装置延伸超出所述接触层预定距离之后，使所述切削装置从所述钻孔回退。
7.根据说明性实施例5或6的方法，其中，所述切削装置是第一切削装置，并且所述方法还包括以下步骤：在对所述经镀覆的多层电路板的所述筒形部进行背钻之前，使第二切削装置从电路板的第一侧延伸到所述筒形部中。
8.根据说明性实施例5至7中任一项的方法，其中，对所述经镀覆的多层电路板的筒形部进行背钻包括形成具有第一部分和第二部分的钻孔，所述第一部分具有第一直径，并且所述第二部分具有第二直径，所述第一直径大于所述第二直径。
9.根据说明性实施例8的方法，其中，所述第一部分与所述经镀覆的多层电路板的所述第一侧相交。
10.根据说明性实施例8的方法，其中，所述切削装置是第一切削装置，并且所述方法还包括利用第二切削装置形成所述钻孔的所述第一部分。
11.根据说明性实施例5至10中任一项的方法，其中，所述筒形部的残段部分从所述信号层朝着所述接触层延伸，并且使所述切削装置延伸超出所述接触层所述预定距离的步骤使所述残段部分的长度减小。
12.根据说明性实施例11的方法，其中，使所述切削装置延伸超出所述接触层所述预定距离对所述残段部分进行了移除。
13.根据说明性实施例5至12中任一项的方法，其中，所述预定距离是第一预定距离，并且所述渐进式往复钻孔包括往复地使所述切削装置向所述筒形部中延伸第二预定距离和使所述切削装置回退小于所述第二预定距离的第三预定距离。
14.根据说明性实施例5至13中任一项的方法，其中，通过监测所述切削装置与所述接触层之间的导电率来对所述接触层进行定位被进一步限定为通过在所述切削装置回退时检测闭合电路来对所述接触层进行定位。
15.根据说明性实施例5至14中任一项的方法，其中，通过监测所述切削装置与所述接触层之间的导电率来对所述接触层进行定位被进一步限定为通过在使所述切削装置延伸的同时检测闭合电路来对所述接触层进行定位。
16.一种制造多层电路板的方法，包括：
将钻孔装置与经镀覆的多层电路板电连接；
对于所述经镀覆的多层电路板内的要被背钻的一个或多个筒形部中的每个，通过以下方式进行背钻：
移除所述经镀覆的多层电路板的外表面上的导电层的第一部分，以便将所述经镀覆的多层电路板的要被背钻的筒形部与所述导电层隔离开；
往复地使切削装置向所述筒形部中延伸第一预定距离和使所述切削装置回退小于所述第一预定距离的第二预定距离，以形成钻孔；
在每次回退之后，对表示所述切削装置与所述经镀覆的多层电路板之间的闭合电路的电接触进行感测；以及
响应于在所述第二切削装置回退之后感测到所述闭合电路，使所述切削装置向所述筒形部中延伸第二预定距离，所述第二预定距离等于位于所述接触层与目标信号层之间的至少一个介电层的厚度减去介电层公差。
17.根据说明性实施例16的制造多层电路板的方法，其中，所述接触层的预期深度等于所述经镀覆的多层电路板中在所述接触层之前的信号层数量加上介电层数量。
18.根据说明性实施例16或17的制造多层电路板的方法，其中，所述接触层还包括接触焊盘，所述接触焊盘包括与所述第二钻孔对准的一个或多个导电指状部。
19.根据说明性实施例16至18中任一项的制造多层电路板的方法，其中，所述方法还包括在已经对所述经镀覆的多层电路板内的所述一个或多个筒形部进行背钻之后，移除所述经镀覆的多层电路板的所述导电层的第二部分。
20.一种经镀覆的多层电路板，包括：
多层电路板，所述多层电路板具有第一侧和第二侧、以及从所述第一侧朝着所述第二侧延伸的筒形部，所述筒形部由导电材料构造而成，所述多层电路板还包括在所述第一侧与所述第二侧之间的接触层、以及在所述第一侧与所述第二侧之间的信号层、以及位于所述信号层与所述接触层之间的介电层，所述接触层和所述信号层由至少一种导电材料构造而成，所述接触层和所述信号层间隔开已知的距离，并且
被电连接到所述筒形部。
从上面的描述中可以清楚地得出，本文所公开的(一个或多个)发明构思很好地适用于实现本文所提及目的并获得本文所提及和在本文所公开的(一个或多个)发明构思中固有的优点。虽然已经为了本公开的目的而描述了本文所公开的(一个或多个)发明构思的示例性实施例，但是应理解到，在本文所公开的(一个或多个)发明构思的精神内，可以进行本领域技术人员容易想到的许多改变。
Claims (20)
1.一种对经镀覆的多层电路板进行背钻的方法，包括：
将钻孔装置与所述经镀覆的多层电路板电连接；
使所述钻孔装置的具有第一直径的第一切削装置延伸，直到感测到所述经镀覆的多层电路板的第一层；
使所述第一切削装置穿过所述经镀覆的多层电路板的所述第一层延伸预定距离，以形成第一钻孔；
使具有比所述第一直径小的第二直径的第二切削装置延伸到所述第一钻孔中，直到感测到与所述经镀覆的多层电路板的筒形部相接触；
往复地使所述第二切削装置向所述筒形部中延伸第一预定距离和使所述切削装置回退小于所述第一预定距离的第二预定距离，以形成第二钻孔；
在每次回退之后，对表示所述切削装置与所述经镀覆的多层电路板之间的闭合电路的电接触进行感测；
如果感测到闭合电路，则确定所述第二钻孔是否已经达到接触层的预期深度；以及
如果没有达到所述接触层的所述预期深度，则确定在所述筒形部中已经形成边条。
2.根据权利要求1所述的对经镀覆的多层电路板进行背钻的方法，其特征在于，所述接触层的所述预期深度等于所述经镀覆的多层电路板中在所述接触层之前的信号层数量加上介电层数量。
3.根据权利要求1或2所述的对经镀覆的多层电路板进行背钻的方法，其特征在于，所述接触层还包括接触焊盘，所述接触焊盘包括与所述第二钻孔对准的一个或多个导电指状部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的对经镀覆的多层电路板进行背钻的方法，其特征在于，所述方法还包括响应于确定所述第二钻孔已达到所述接触层的所述预期深度，使所述第二切削装置向所述筒形部中延伸第三预定距离。
5.一种制造电路板的方法，包括：
利用切削装置使用渐进式往复钻孔从经镀覆的电路板的第一侧对所述经镀覆的电路板的筒形部进行背钻以形成钻孔，并且沿着朝向所述经镀覆的电路板的第二侧的方向对所述筒形部进行移除；
在所述渐进式往复钻孔期间，通过监测所述切削装置与所述接触层之间的导电率来对位于所述经镀覆的电路板内的接触层进行定位，所述接触层与所述信号层相距预定距离定位，所述接触层比所述信号层更靠近电路板坯件的所述第一侧；以及
使所述切削装置延伸超出所述接触层预定距离。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在使所述切削装置延伸超出所述接触层预定距离之后，使所述切削装置从所述钻孔回退。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述切削装置是第一切削装置，并且所述方法还包括以下步骤：在对所述经镀覆的多层电路板的所述筒形部进行背钻之前，使第二切削装置从电路板的所述第一侧延伸到所述筒形部中。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，对所述经镀覆的多层电路板的筒形部进行背钻包括形成具有第一部分和第二部分的钻孔，所述第一部分具有第一直径，并且所述第二部分具有第二直径，所述第一直径大于所述第二直径。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一部分与所述经镀覆的多层电路板的所述第一侧相交。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述切削装置是第一切削装置，并且所述方法还包括利用第二切削装置形成所述钻孔的所述第一部分。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述筒形部的残段部分从所述信号层朝着所述接触层延伸，并且使所述切削装置延伸超出所述接触层所述预定距离的步骤使所述残段部分的长度减小。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，使所述切削装置延伸超出所述接触层所述预定距离对所述残段部分进行了移除。
13.根据权利要求5至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述预定距离是第一预定距离，并且所述渐进式往复钻孔包括往复地使所述切削装置向所述筒形部中延伸第二预定距离和使所述切削装置回退小于所述第二预定距离的第三预定距离。
14.根据权利要求5至13中任一项所述的方法，其特征在于，通过监测所述切削装置与所述接触层之间的导电率来对所述接触层进行定位被进一步限定为通过在所述切削装置回退时检测闭合电路来对所述接触层进行定位。
15.根据权利要求5至14中任一项所述的方法，其特征在于，通过监测所述切削装置与所述接触层之间的导电率来对所述接触层进行定位被进一步限定为通过在使所述切削装置延伸的同时检测闭合电路来对所述接触层进行定位。
16.一种制造多层电路板的方法，包括：
将钻孔装置与经镀覆的多层电路板电连接；
对于所述经镀覆的多层电路板内的待被背钻的一个或多个筒形部中的每个，通过以下方式进行背钻：
移除所述经镀覆的多层电路板的外表面上的导电层的第一部分，以便将所述经镀覆的多层电路板的待被背钻的筒形部与所述导电层隔离开；
往复地使切削装置向所述筒形部中延伸第一预定距离和使所述切削装置回退小于所述第一预定距离的第二预定距离，以形成钻孔；
在每次回退之后，对表示所述切削装置与所述经镀覆的多层电路板之间的闭合电路的电接触进行感测；以及
响应于在所述第二切削装置回退之后感测到所述闭合电路，使所述切削装置向所述筒形部中延伸第二预定距离，所述第二预定距离等于位于所述接触层与目标信号层之间的至少一个介电层的厚度减去介电层公差。
17.根据权利要求16所述的制造多层电路板的方法，其特征在于，所述接触层的预期深度等于所述经镀覆的多层电路板中在所述接触层之前的信号层数量加上介电层数量。
18.根据权利要求16或17所述的制造多层电路板的方法，其特征在于，所述接触层还包括接触焊盘，所述接触焊盘包括与所述第二钻孔对准的一个或多个导电指状部。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的制造多层电路板的方法，其特征在于，所述方法还包括在已经对所述经镀覆的多层电路板内的所述一个或多个筒形部进行背钻之后，移除所述经镀覆的多层电路板的所述导电层的第二部分。
20.一种经镀覆的多层电路板，包括：
多层电路板，所述多层电路板具有第一侧和第二侧、以及从所述第一侧朝着所述第二侧延伸的筒形部，所述筒形部由导电材料构造而成，所述多层电路板还包括在所述第一侧与所述第二侧之间的接触层、以及在所述第一侧与所述第二侧之间的信号层、以及位于所述信号层与所述接触层之间的介电层，所述接触层和所述信号层由至少一种导电材料构造而成，所述接触层和所述信号层间隔开已知的距离，并且被电连接到所述筒形部。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202063006538P | 2020-04-07 | 2020-04-07 | |
| US63/006,538 | 2020-04-07 | ||
| PCT/US2021/026163 WO2021207351A1 (en) | 2020-04-07 | 2021-04-07 | Methods and systems for back-drilling a multi-layer circuit board |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115553076A true CN115553076A (zh) | 2022-12-30 |
Family
ID=77922414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202180033786.5A Pending CN115553076A (zh) | 2020-04-07 | 2021-04-07 | 对多层电路板进行背钻的方法及系统 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11690177B2 (zh) |
| EP (1) | EP4133912A4 (zh) |
| CN (1) | CN115553076A (zh) |
| WO (1) | WO2021207351A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113993283A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-28 | 广州广合科技股份有限公司 | 一种应用于pcb板的背钻方法 |
| TWI843250B (zh) * | 2022-10-25 | 2024-05-21 | 健鼎科技股份有限公司 | 多層電路板的背鑽孔方法及電路板製造系統 |
Family Cites Families (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3120136A (en) | 1960-05-18 | 1964-02-04 | Harry G Bieker | Semi-automatic drill press assembly and method of drilling stacked sheets |
| US3739461A (en) | 1971-08-03 | 1973-06-19 | J Cupler | Method of producing clean walled bores in laminates workpieces |
| DE3206354A1 (de) * | 1982-02-22 | 1983-09-01 | Telefonbau Und Normalzeit Gmbh, 6000 Frankfurt | Vorrichtung zum aendern oder reparieren von nicht sichtbaren leiterbahnmustern von mehrlagigen leiterplatten |
| US4543715A (en) | 1983-02-28 | 1985-10-01 | Allied Corporation | Method of forming vertical traces on printed circuit board |
| GB8415614D0 (en) | 1984-06-19 | 1984-07-25 | Shell Int Research | Azetidine derivatives |
| US4765784A (en) | 1984-12-06 | 1988-08-23 | Advanced Controls, Inc. | Electronic depth control for drill |
| SE463857B (sv) | 1985-04-01 | 1991-02-04 | Industriverktyg Ab | Indikeringsanordning |
| US4644335A (en) | 1985-04-05 | 1987-02-17 | International Business Machines Corp. | Apparatus and method for monitoring drill bit condition and depth of drilling |
| JPS62264812A (ja) | 1986-05-14 | 1987-11-17 | Hitachi Seiko Ltd | プリント基板の穴明け方法 |
| JPS63156603A (ja) | 1986-12-19 | 1988-06-29 | Hitachi Seiko Ltd | プリント基板の穴明け方法 |
| US4789770A (en) | 1987-07-15 | 1988-12-06 | Westinghouse Electric Corp. | Controlled depth laser drilling system |
| US5191174A (en) | 1990-08-01 | 1993-03-02 | International Business Machines Corporation | High density circuit board and method of making same |
| SE9003587A0 (sv) | 1990-11-09 | 1992-05-10 | Schmitz Micael | Sätt att vid borrning/fräsning av hål i ett arbetsstycke kalibrera borr/fräsmaskinen för avsett matningsdjup |
| US5337002A (en) | 1991-03-01 | 1994-08-09 | Mercer John E | Locator device for continuously locating a dipole magnetic field transmitter and its method of operation |
| US5105175A (en) | 1991-03-12 | 1992-04-14 | Motorola, Inc. | Resonant circuit element having insignificant microphonic effects |
| EP0532776B1 (de) | 1991-09-17 | 1994-11-23 | Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft | Verfahren zum Bohren von Mehrlagenleiterplatten |
| US5139376A (en) | 1991-10-23 | 1992-08-18 | Excellon Automation | Method and apparatus for controlled penetration drilling |
| US5257531A (en) | 1992-08-17 | 1993-11-02 | Masashi Motosugi | Apparatus for monitoring machining state of drill |
| JP3404771B2 (ja) | 1992-09-24 | 2003-05-12 | 株式会社デンソー | 多層配線基板加工装置及び加工方法 |
| US5301420A (en) | 1993-07-06 | 1994-04-12 | Motorola, Inc. | Method for manufacturing a light weight circuit module |
| DE4340249A1 (de) | 1993-11-26 | 1995-06-01 | Schmoll Gmbh Maschinen | Vorrichtung zum Tiefenbohren von Leiterplatten o. dgl. |
| DE69514016T2 (de) | 1994-02-28 | 2000-10-19 | Dynamotion/Abi Corp., Santa Ana | Bohrkoordinaten-Optimierung für mehrschichtige Leiterplatten |
| DE4439108C1 (de) | 1994-11-02 | 1996-04-11 | Lpkf Cad Cam Systeme Gmbh | Verfahren zum Durchkontaktieren von Bohrungen in mehrlagigen Leiterplatten |
| IT1285334B1 (it) | 1996-05-17 | 1998-06-03 | Pluritec Italia | Apparecchiatura e relativo metodo di controllo della profondita' di lavorazione per una macchina operatrice per piastre di circuiti |
| JP3934237B2 (ja) | 1998-02-02 | 2007-06-20 | 東芝機械株式会社 | ドリルによる穴あけ加工機の制御装置および穴あけ加工方法 |
| US6720501B1 (en) | 1998-04-14 | 2004-04-13 | Formfactor, Inc. | PC board having clustered blind vias |
| JP3987895B2 (ja) | 1999-03-29 | 2007-10-10 | 日立ビアメカニクス株式会社 | プリント基板の穴明け方法 |
| US6372999B1 (en) | 1999-04-20 | 2002-04-16 | Trw Inc. | Multilayer wiring board and multilayer wiring package |
| EP1407331A2 (en) | 2001-01-09 | 2004-04-14 | Excellon Automation Co. | Incremental step drilling system and method |
| US6750403B2 (en) | 2002-04-18 | 2004-06-15 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Reconfigurable multilayer printed circuit board |
| EP1663569A4 (en) | 2003-09-19 | 2009-04-15 | Viasystems Group Inc | BORE HOUSING SYSTEM WITH CLOSED LOOP |
| US7669321B1 (en) * | 2005-07-13 | 2010-03-02 | Cisco Technology, Inc. | Methods for verifying correct counter-bore depth and precision on printed circuit boards |
| US8102184B2 (en) | 2006-01-17 | 2012-01-24 | Johnstech International | Test contact system for testing integrated circuits with packages having an array of signal and power contacts |
| US8508248B1 (en) * | 2011-02-10 | 2013-08-13 | Juniper Networks, Inc. | Testing vias formed in printed circuit boards |
| US9426902B2 (en) | 2012-09-28 | 2016-08-23 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Printed circuit board, and method and apparatus for drilling printed circuit board |
| US9526178B2 (en) * | 2013-08-15 | 2016-12-20 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Printed circuit board method |
| US9341670B2 (en) | 2014-05-20 | 2016-05-17 | International Business Machines Corporation | Residual material detection in backdrilled stubs |
-
2021
- 2021-04-07 EP EP21784904.1A patent/EP4133912A4/en active Pending
- 2021-04-07 US US17/224,501 patent/US11690177B2/en active Active
- 2021-04-07 CN CN202180033786.5A patent/CN115553076A/zh active Pending
- 2021-04-07 WO PCT/US2021/026163 patent/WO2021207351A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20210315103A1 (en) | 2021-10-07 |
| WO2021207351A1 (en) | 2021-10-14 |
| EP4133912A4 (en) | 2024-04-10 |
| US11690177B2 (en) | 2023-06-27 |
| EP4133912A1 (en) | 2023-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7096555B2 (en) | Closed loop backdrilling system | |
| CN1791300B (zh) | 多层电路板及其制造方法 | |
| CN115553076A (zh) | 对多层电路板进行背钻的方法及系统 | |
| TWI412307B (zh) | Production method of printed circuit board and printing substrate | |
| CN105307380B (zh) | 关于印刷电路板的层深度感测的步进钻孔测试结构 | |
| JP2007201112A (ja) | 掘削深さ検出構造を備えた回路基板及びこれが搭載された伝送装置 | |
| JP6654523B2 (ja) | バックドリル加工の深さ測定方法及び測定装置 | |
| CN104284512A (zh) | 具背钻深度检测构造的多层电路板及其背钻深度监控方法 | |
| JP4046058B2 (ja) | 多層プリント配線板、そのスタブ座ぐり装置、方法 | |
| CN110893629B (zh) | 电路板的制造方法及钻孔机 | |
| US20150359110A1 (en) | Inner layer depth detection during controlled-depth drilling using continuity test coupon | |
| KR100962311B1 (ko) | 프린트 기판에서의 백드릴 가공방법 및 이에 적용되는 스핀들 하우징 구조 | |
| CN113079638B (zh) | Pcb的背钻方法及设备 | |
| CN114630498A (zh) | 背钻加工方法及刀具 | |
| TWI680704B (zh) | 電路板的背鑽孔方法 | |
| US20240114625A1 (en) | Circuit board and back drilling processing method | |
| CN113556873B (zh) | 一种线路板的背钻加工方法及背钻装置 | |
| CN112797887B (zh) | 一种高多层板背钻孔层间深度测试结构及方法 | |
| CN115884516A (zh) | 去除孔壁局部金属之方法及钻针 | |
| KR20100050858A (ko) | 더미보드의 층간거리 측정용 드릴장치 및 이를 이용하여 층간거리를 측정하는 방법 | |
| CN115243465A (zh) | 钻孔方法及电路板 | |
| KR20070018800A (ko) | 폐 루프 백드릴링 시스템 | |
| CN114828449A (zh) | 一种电路板及其背钻加工方法、背钻系统 | |
| CN115164712A (zh) | 一种背钻对准度检测板及其检测方法 | |
| CN115209624A (zh) | Pcb背钻方法及pcb |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |