KR20070018800A

KR20070018800A - Closed Loop Backdrilling System

Info

Publication number: KR20070018800A
Application number: KR1020067007254A
Authority: KR
Inventors: 조셉 에이. 에이. 엠. 톤; 패트릭 피. 피. 레벤스
Original assignee: 비아시스템즈 그룹 아이엔씨
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2007-02-14

Abstract

다층 회로 기판(16)은 적어도 하나의 신호 층(20), 적어도 하나의 피드백 층 및 신호 층(20)과 피드백 층(22) 사이에 위치한 적어도 하나의 유전체 층(24)을 포함한다. 신호 층(20)은 적어도 하나의 도금 구멍(12)에 연결된다. 피드백 층(22)은 도금 구멍(12)에 인접하게 위치하지만 도금 구멍(12)과 전기적으로 절연된 접촉 패드(26)를 가진다. 접촉 패드(26)는 측정 유닛(48)에 연결된다. 유전체 층(24)은 신호 층(20)과 피드백 층(22)의 접촉 패드(26) 사이에 위치한다. 도금 구멍(12)의 부분은 스토브 부분(18)을 형성하고 이는 신호 층(20)에서 거리를 멀리 확장하고 일반적으로 피드백 층(22)의 접촉 패드(26)에서 거리를 멀리 확장한다. 스토브 부분을 제거하기 위해서, 특정 깊이에 도달할 때, 다층 회로판의 피드백 층으로부터 전기 피드백을 받을 때까지 다층 회로 기판 속에서 구멍을 뚫거나 그 경로를 만든다. 측정 유닛(48)에 의한 전기적 피드백을 받자마자, 보어링 장치(40)는 구멍에서 철회하고 보어링 장치에 의해 형성된 구멍은 에폭시 수지 또는 다른 충전 소재로 충전된다. The multilayer circuit board 16 includes at least one signal layer 20, at least one feedback layer and at least one dielectric layer 24 positioned between the signal layer 20 and the feedback layer 22. The signal layer 20 is connected to at least one plating hole 12. The feedback layer 22 has a contact pad 26 located adjacent to the plating hole 12 but electrically insulated from the plating hole 12. The contact pad 26 is connected to the measuring unit 48. The dielectric layer 24 is located between the contact layer 26 of the signal layer 20 and the feedback layer 22. The portion of the plating hole 12 forms the stove portion 18, which extends the distance away in the signal layer 20 and generally in the contact pad 26 of the feedback layer 22. To remove the stove portion, when a certain depth is reached, a hole or a path is made in the multilayer circuit board until it receives electrical feedback from the feedback layer of the multilayer circuit board. Upon receiving electrical feedback by the measuring unit 48, the boring device 40 is withdrawn from the hole and the hole formed by the boring device is filled with epoxy resin or other filling material.

Description

Closed Loop Backdrilling System

본 특허 출원은 2003년 9월 19일에 출원한 미국 시리얼 넘버 60/504,399호에 의해 증명되는 이전 특허 출원에 대해 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 여기에서 인용에 의해 통합된다.This patent application claims priority to a prior patent application, as evidenced by US Serial No. 60 / 504,399, filed September 19, 2003, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.

다층 회로 기판 및/또는 배선 기판은 본 기술분야에서 이미 공지되었다. 다층 회로 기판은 미리 정해진 패턴으로 배열된 많은 신호 층(도체 층)으로 형성된다. 신호 층은 유전체 층에 의해 서로 절연된다. 따라서 다층 회로 기판은 (번갈아 가면서) 삽입된 신호 층과 유전체 층으로 형성된다.Multilayer circuit boards and / or wiring boards are already known in the art. Multilayer circuit boards are formed of many signal layers (conductor layers) arranged in a predetermined pattern. The signal layers are isolated from each other by the dielectric layer. The multilayer circuit board is thus formed of alternating signal and dielectric layers.

한 신호 층을 또 다른 신호 층에 연결하기 위해서 도금 구멍(plated hole) 또는 "바이아스(vias)"는 다층 회로 기판을 통과하여 형성된다. 일반적으로 도금 구멍은 다층 회로 기판의 한 주요 면에서 다층 회로 기판의 반대 면까지 확장된다. 어떤 경우에, 도금 구멍 또는 바이아스는 다층 회로 기판의 한 면으로 신호 층에서 확장하는 "스토브 부분(stub portion)"을 포함한다. 또 어떤 경우에는, 고속 신호를 이용하는 전기 시스템에서 잡신호 비(noise ratio) 대 신호를 향상시키기 위해 스토브 부분을 제거하는 것이 바람직하다. 스토브 부분이 적을수록, 신호의 질은 더 양호하다.To connect one signal layer to another signal layer, plated holes or "vias" are formed through the multilayer circuit board. In general, the plating holes extend from one main side of the multilayer circuit board to the opposite side of the multilayer circuit board. In some cases, the plating holes or vias include "stub portions" that extend in the signal layer to one side of the multilayer circuit board. In other cases, it is desirable to remove the stove portion to improve the noise ratio versus signal in electrical systems using high speed signals. The fewer stove parts, the better the signal quality.

과거에는 도금 구멍의 스토브 부분은 "백드릴링(back drilling)"이라고 불리는 과정에서 제거된다. 백드릴링 과정에서, 도금 구멍의 스토브 부분은 미리 정해진 깊이로 스토브 부분을 드릴링함으로써 제거된다. 그러나 실제로 다층 회로 기판에서 다양한 층의 두께는 일정하지 않고, 또한 다층 회로 기판 안에서 신호 층의 깊이는 다양하므로 제거되어야 하는 스토브 부분의 양이 자주 변한다. 너무 깊이 드릴링하는 것은 도금 구멍에서 신호 층을 단절시키거나, 신뢰할 수 없는 연결을 남길 것이다.; 충분한 깊이로 드릴링하지 않으면 잡신호 비 대 신호가 감소한다.In the past, the stove part of the plated hole was removed in a process called "back drilling". In the backdrilling process, the stove portion of the plating hole is removed by drilling the stove portion to a predetermined depth. In practice, however, the thickness of the various layers in a multilayer circuit board is not constant, and the depth of the signal layer in the multilayer circuit board varies, so the amount of stove portion to be removed often changes. Drilling too deep will break the signal layer in the plating holes or leave unreliable connections; Failure to drill to a sufficient depth will reduce the excess signal signal.

여기에서 논의되는 발명은 다층 회로 기판에서 층의 두께가 다양한 경우와 연관된 문제를 극복하는 기술을 이용한다.The invention discussed herein utilizes techniques that overcome the problems associated with varying the thickness of layers in a multilayer circuit board.

일반적으로, 본 발명은 다층 회로 기판 및 다층 회로 기판을 백드릴링을 위한 폐 루프 백드릴링 시스템에 관한 것이다. 다층 회로 기판은 적어도 하나의 신호 층, 적어도 하나의 피드백(feedback) 층 및 신호 층과 피드백 층 사이에 위치한 적어도 하나의 유전체 층을 포함한다. 신호 층은 적어도 하나의 도금 구멍에 연결된다. 피드백 층은 접촉 패드를 가지며, 이는 도금 구멍에 인접하여 위치하고, 신호/전기 소스에 연결되지만 도금 구멍으로부터는 전기적으로 단절되어 있다. 유전체 층은 신호 층과 피드백 층의 접촉 패드 사이에 위치한다. 도금 구멍의 부분은 스토브 부분을 형성하며, 이는 신호 층으로부터 거리를 멀리 확장하고 일반적으로 피드백 층의 접촉 패드로부터 거리를 멀리 확장한다. 피드백 층은 다층 회로 기판 안에서, 도 2에서 도시된 바와 같이 개별 네트워크 층 또는 바닥층, 신호 층 또는 파워 층과 같은 어떤 층도 될 수 있다.In general, the present invention relates to a multilayer circuit board and a closed loop backdrilling system for backdrilling a multilayer circuit board. The multilayer circuit board includes at least one signal layer, at least one feedback layer and at least one dielectric layer located between the signal layer and the feedback layer. The signal layer is connected to at least one plating hole. The feedback layer has a contact pad, which is located adjacent to the plating hole and is connected to the signal / electric source but is electrically disconnected from the plating hole. The dielectric layer is located between the contact pads of the signal layer and the feedback layer. The portion of the plating hole forms the stove portion, which extends the distance away from the signal layer and generally extends away from the contact pad of the feedback layer. The feedback layer can be any layer, such as an individual network layer or a bottom layer, a signal layer or a power layer, as shown in FIG. 2, in a multilayer circuit board.

스토브 부분을 제거하기 위해서, 특정 깊이에 도달할 때, 다층 회로판의 피드백 층으로부터 전기 피드백을 받을 때까지 다층 회로 기판 속으로 구멍을 뚫거나 그 경로를 만든다. 일반적으로, 피드백 층에 보어링 장치의 부분이 접할 때 다층 회로 기판에서 전기 피드백을 받는다. 다층 회로 기판으로부터 전기 피드백을 받자마자, 보어링 장치는 구멍에서 철회하고, 보어링 장치에 의해 형성된 구멍은 에폭시 수지나 다른 충전 소재로 채워질 수 있다.To remove the stove portion, when a certain depth is reached, a hole or a path is made into the multilayer circuit board until it receives electrical feedback from the feedback layer of the multilayer circuit board. Generally, electrical feedback is received in a multilayer circuit board when a portion of the boring device is in contact with the feedback layer. Upon receiving electrical feedback from the multilayer circuit board, the boring device withdraws from the hole, and the hole formed by the boring device can be filled with epoxy resin or other filling material.

한 바람직한 실시예에서, 피드백 층은 다층 회로 기판의 제조 과정 동안에만 이용된다. 환언하면, 이 실시예에서, 일단 제조 과정이 끝나면, 피드백 층은 어떤 구성요소 또는 신호 층을 연결하는데 또는 어떤 다른 전기 용도 유형을 위해 이용되지 않는다. In one preferred embodiment, the feedback layer is used only during the manufacture of the multilayer circuit board. In other words, in this embodiment, once the manufacturing process is over, the feedback layer is not used to connect any component or signal layer or for any other type of electrical use.

도 1은 본 발명에 따라 건조된 폐 루프 백드릴링 시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a closed loop backdrilling system constructed in accordance with the present invention.

도 2는 피드백 층이 개별 네트워크를 형성한 다층 회로 기판에서 형성된 피드백 층의 한 실시예의 상부 평면도이다.2 is a top plan view of one embodiment of a feedback layer formed from a multilayer circuit board in which the feedback layer forms a separate network.

도 3은 본 발명에 따라 건조된 다층 회로 기판 부분의 횡단면도이다.3 is a cross sectional view of a portion of a multilayer circuit board dried according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따라 건조된 피드백 층의 접촉 패드의 상부 평면도이다.4 is a top plan view of a contact pad of a feedback layer dried according to the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 건조된 다층 회로 기판 부분의 횡단면도이다.5 is a cross sectional view of a portion of a multilayer circuit board dried in accordance with another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 건조된 다층 회로 기판 부분의 횡단면 도이다.6 is a cross sectional view of a portion of a multilayer circuit board dried in accordance with another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명에 따라 건조된 접촉 패드의 다른 실시례의 상부 평면도이다.7 is a top plan view of another embodiment of a contact pad dried in accordance with the present invention.

도 8은 본 발명에 따라 건조된 폐 루프 백드릴링 시스템의 다른 실시예의 개략도이다.8 is a schematic diagram of another embodiment of a closed loop backdrilling system constructed in accordance with the present invention.

도 9는 본 발명에 따라 건조된 폐 루프 백드릴링 시스템의 또 다른 실시예의 개략도이다.9 is a schematic diagram of another embodiment of a closed loop backdrilling system constructed in accordance with the present invention.

도면, 특히 도 1에서 참조 번호 10으로 지정된 것은 본 발명에 따라 건조된 폐 루프 백드릴링 시스템이다. 폐 루프 백드릴링 시스템(10)은 특정 또는 미리 정해진 깊이에 도달할 때 제조 중인 제품(14)으로부터 전기 피드백을 이용하면서 제조 중인 제품(14)에 이미 형성된 도금 구멍(12)을 깊이-드릴링하는데 이용된다. 드릴링 과정 동안의 피드백은 제조 중인 제품(14) 안에서 특정 층 깊이와 관계없이 매우 높은 정확도를 내는 것을 가능하게 한다. 바람직한 한 실시예에서, 제조 중인 제품(14)은 다층 인쇄 회로 기판(16)이다. 제조 중인 제품(14)이 여기에서 다층 회로 기판(16)으로 설명하고 있다 하더라도, 제조 중인 제품(14)은 기구나 장치 안에서 특정 또는 미리 정해진 깊이로 드릴링하는 것이 바람직한 어떠한 기구나 장치가 될 수 있다.Designated by reference numeral 10 in the drawings, in particular in FIG. 1, is a closed loop backdrilling system constructed in accordance with the invention. The closed loop backdrilling system 10 is used to depth-drill the plating holes 12 already formed in the product 14 under manufacture while using electrical feedback from the product 14 under manufacture when a specific or predetermined depth is reached. do. The feedback during the drilling process makes it possible to achieve very high accuracy regardless of the specific layer depth in the product 14 being manufactured. In one preferred embodiment, the product 14 being manufactured is a multilayer printed circuit board 16. Although the product under manufacture 14 is described herein as a multi-layer circuit board 16, the product under manufacture 14 can be any instrument or device that is desired to be drilled to a specific or predetermined depth within the instrument or device. .

다층 회로 기판(16)은 적어도 하나 또는 그 이상의 신호 층(20), 적어도 하나 또는 그 이상의 피드백 층(22) 및 적어도 하나 또는 그 이상의 유전체 층(24)을 포함한다. 신호 층(20)은 도금 구멍(12)에 연결된다. 피드백 층(22)은 접촉 패드 (26)를 가진다(도 4에 도시). 접촉 패드(26)는 신호 층(20)에서 멀리 떨어져 위치하며 도금 구멍(12)과 전기적으로 절연되어 있다. 신호 층(20)으로부터 접촉 패드(26)를 전기적으로 절연시키도록 유전체 층(24)은 신호 층(20)과 피드백 층(22)의 접촉 패드(26) 사이에 위치한다. 아래에서 더 자세히 논의될 바와 같이, 접촉 패드(26)는 전기적 피드백을 제공하기 위해 다층 회로 기판(16)의 제조 과정 동안 접촉한다.Multilayer circuit board 16 includes at least one or more signal layers 20, at least one or more feedback layers 22, and at least one or more dielectric layers 24. The signal layer 20 is connected to the plating hole 12. Feedback layer 22 has contact pads 26 (shown in FIG. 4). The contact pads 26 are located far from the signal layer 20 and are electrically insulated from the plating holes 12. The dielectric layer 24 is positioned between the signal layer 20 and the contact pads 26 of the feedback layer 22 to electrically insulate the contact pads 26 from the signal layer 20. As will be discussed in more detail below, the contact pads 26 contact during the fabrication of the multilayer circuit board 16 to provide electrical feedback.

다층 회로 기판(16)은 또한 엔트리 소재(28) 및 두 번째 도금 구멍(30)을 포함한다. 엔트리 소재(28)는 다층 회로 기판(16)의 첫 번째 표면(32)으로 확장된다. 엔트리 소재(28)와 같은 엔트리 소재들은 본 기술분야에서 이미 공지되었다. 따라서 본 발명을 어떻게 만드는지 또는 이용하는지 기술분야의 기술자에게 알리기 위해 엔트리 소재(28)에 대해서 더 이상 설명은 필요 없다고 생각된다. 두 번째 도금 구멍(30)은 피드백 층(22)의 접촉 패드(26)에 전기적으로 연결되어 있다.The multilayer circuit board 16 also includes an entry material 28 and a second plating hole 30. The entry material 28 extends to the first surface 32 of the multilayer circuit board 16. Entry materials, such as entry material 28, are already known in the art. Thus, it is believed that no further description of the entry material 28 is needed to inform those skilled in the art how to make or use the present invention. The second plating hole 30 is electrically connected to the contact pads 26 of the feedback layer 22.

폐 루프 백드릴링 시스템(10)은 보어링 장치(40)를 포함한다. 보어링 장치(40)는 절삭 장치(44)를 지지하는 축 유닛(42) 및 Z-축 모터 제어를 위한 서버servo) 제어 유닛(46)을 포함한다. 보어링 장치(40)는 드릴, 밀링 기계(milling machine) 또는 루터(router)일 수 있다.Closed loop backdrilling system 10 includes a boring device 40. The boring device 40 comprises an axis unit 42 supporting the cutting device 44 and a server servo control unit 46 for Z-axis motor control. The boring device 40 may be a drill, a milling machine or a router.

폐 루프 백드릴링 시스템(10)은 또한 측정 유닛(48)을 포함한다. 측정 유닛(48)은 1) 축 유닛(42) 및/또는 축 유닛(42)의 절삭 장치(44) 및 2) 절삭 장치(44)와 피드백 층(22)의 접촉 패드(26) 사이에 접촉 또는 근접을 판단하기 위한 두 번째 도금 구멍(30)에 연결된다.The closed loop backdrilling system 10 also includes a measuring unit 48. The measuring unit 48 contacts 1) the cutting unit 44 of the axis unit 42 and / or the shaft unit 42 and 2) the cutting unit 44 and the contact pad 26 of the feedback layer 22. Or a second plating hole 30 for determining proximity.

일반적으로, 측정 유닛(48)은 절삭 장치(44)와 접촉 패드(26) 사이의 접촉 또는 밀접 접근을 지시하는 물리적 특성의 변이를 감지한다. 한 바람직한 실시예에서, 측정 유닛(48)은 절삭 장치(44)와 접촉 패드(26) 사이의 정전용량을 감지하기 위해서 드릴 축에서 공기베어링의 건조에 기인한 정전용량 센서를 포함한다. 또 다른 바람직한 실시예에서, 측정 유닛(48)은 절삭 장치(44)와 피드백 층(22) 사이의 저항을 측정하기 위한 저항계(resistance meter)이다. 이 경우에, 절삭 장치(44)는 전도성 소재로 건조되거나, 전도성 소재로 도금된다. 절삭 장치(44)는 세라믹 소재나 철 같은 금속 재질 등의 절삭 유형 소재로 건조될 수 있다.In general, the measuring unit 48 detects a change in the physical property indicating direct or close proximity between the cutting device 44 and the contact pad 26. In one preferred embodiment, the measuring unit 48 comprises a capacitive sensor due to the drying of the air bearing in the drill axis in order to sense the capacitance between the cutting device 44 and the contact pad 26. In another preferred embodiment, the measuring unit 48 is a resistance meter for measuring the resistance between the cutting device 44 and the feedback layer 22. In this case, the cutting device 44 is dried with a conductive material or plated with a conductive material. The cutting device 44 may be dried with a cutting type material such as a ceramic material or a metal material such as iron.

절삭 장치(44)가 피드백 층(22)에 접촉하면, 저항은 급격히 감소한다. 이 급격한 변이를 지시하는 신호는 축 유닛(42)을 제어하기 위한 서버 제어 유닛(46)으로 전달된다. 절삭 장치(44)가 피드백 층(22)에 도달하면, 축 유닛(42)이 도금 구멍에서 절삭 장치(44)를 철회시키거나 서버 제어 유닛(46)이 피드백 층(22)을 넘어서 더 깊이 드릴링된 것을 측정하도록 신호를 서버 제어 유닛(46)으로 보낸다. 서버 제어 유닛(46)은 백드릴링 작업 동안 충분히 연속수단으로 절삭 장치(44)를 이동시키도록 프로그램될 수 있다. 서버 제어 유닛(46)은 또한 무브 인-스탑, 무브 인-스탑 등등의 펄스 드릴링 또는 사용자 정의 드릴링 작업 같은 다른 드릴링 작업으로 프로그램될 수 있다. 펄스 드릴링의 장점은 드릴링 동안 버(burr; 금속을 절삭 또는 세이핑할 때 만들어진 얇은 리지(ridge) 또는 거칠기 영역)를 깨뜨리거나 백드릴링의 효과가 향상된다는 것이다. 본 발명에서는 서버 제어 유닛(46)을 사용하고 있는 것으로 설명하고 있다고 하더라도, 본 발명은 축 유닛(42)의 이동을 제어하기 위한 다른 유형의 제어기도 사용할 수 있다. When the cutting device 44 is in contact with the feedback layer 22, the resistance decreases drastically. The signal indicative of this sudden shift is transmitted to the server control unit 46 for controlling the axis unit 42. When the cutting device 44 reaches the feedback layer 22, the shaft unit 42 withdraws the cutting device 44 from the plating hole or the server control unit 46 drills deeper beyond the feedback layer 22. A signal is sent to the server control unit 46 to measure what has been done. The server control unit 46 may be programmed to move the cutting device 44 in a sufficiently continuous means during the backdrilling operation. The server control unit 46 can also be programmed with other drilling operations, such as pulse drilling or user-defined drilling operations of move in-stop, move in-stop and the like. The advantage of pulse drilling is that the burr (thin ridge or roughness area created when cutting or shaping metal) during drilling is enhanced or the effect of backdrilling is improved. Although the present invention describes that the server control unit 46 is used, the present invention can also use other types of controllers for controlling the movement of the shaft unit 42.

도 3에서 도시된 바와 같이, 절삭 장치(44)는 백드릴링 작업 동안 백드릴 지름(50)과 같은 크기의 구멍(12)의 부분을 확대시킨다. 도금 구멍(12)의 스토브 부분(18)에서 도금을 제거하기 위해서 백드릴 지름(50)(또는 확대된 부분의 횡단면 영역)은 도금 구멍(12)의 첫 번째 드릴 지름(52)(또는 도금 구멍(12)의 횡단면 영역)보다 더 크다. 따라서, 절삭 장치(44)가 철회될 때까지 절삭 장치(44)는 백드릴링 작업 동안 도금 구멍(12)의 도금을 제거한다. 절삭 장치(44)의 지름은 도금 구멍(12)의 도금을 제거할 수 있는 한 어떤 사이즈도 가능하다. 한 바람직한 실시예에서, 절삭 장치(44)는 도금 구멍(12)의 첫 번째 드릴 지름(52)을 형성하는 데 사용되는 절삭 장치의 지름보다 더 큰 약 0.35㎜의 지름을 가진다. 바람직하게는 절삭 장치(44)는 동그란 구멍을 형성한다. 그러나 절삭 장치(44)는 실질적으로 네모난 구멍, 타원형의 구멍 등을 형성하도록 병진 운동하거나 또 다른 절삭 장치와 한 쌍이 될 수 있다.As shown in FIG. 3, the cutting device 44 enlarges the portion of the hole 12 that is the same size as the backdrill diameter 50 during the backdrilling operation. In order to remove the plating in the stove portion 18 of the plating hole 12, the backdrill diameter 50 (or the cross-sectional area of the enlarged portion) is the first drill diameter 52 (or plating hole) of the plating hole 12. (Cross section area of (12)). Thus, the cutting device 44 removes the plating of the plating holes 12 during the backdrilling operation until the cutting device 44 is withdrawn. The diameter of the cutting device 44 can be any size as long as the plating of the plating holes 12 can be removed. In one preferred embodiment, the cutting device 44 has a diameter of about 0.35 mm larger than the diameter of the cutting device used to form the first drill diameter 52 of the plating hole 12. Preferably, the cutting device 44 forms a round hole. However, the cutting device 44 can be translated or paired with another cutting device to form substantially square holes, elliptical holes, or the like.

접촉 패드(26)의 한 바람직한 실시예는 도 4에서 도시된다. 접촉 패드(26)는 거기에 구멍(60)을 형성하는 일반적인 '도넛' 형태를 가질 수 있다. 접촉 패드(26)는 또한 접촉 패드(26)의 부분이 백드릴되도록 도금 구멍(12)에 인접하게 위치할 만큼 긴 다른 모양으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 다층 회로 기판(16) 안에서 바닥층의 부분으로 형성된 접촉 패드(26a)의 다른 실시예가 도 7에 도시된다. 도금 구멍(12)이 간극을 통해 구멍(60a)을 확장하면서, 접촉 패드(26a)는 하나 또는 그 이상의 구멍(60a), 즉 간극 구멍 또는 안티패드(antipad)를 형성한다. 접촉 패드(26, 26a)는 전기적인 전도성 소재로 바람직하게 건조된다. 구멍(60, 60a)의 사이즈는 매우 넓지만, 접촉 패드(26, 26a)는 도금 구멍(12)과 전기적으로 접촉하지 않도록 바람직하게 첫 번째 지름(52)보다 더 크나, 지름(50)보다는 더 작다. 이 점에 있어서는, 접촉 패드(26, 26a)는 도금 구멍(12)에 인접하게 연장되지만, 도금 구멍(12)에는 접촉하지 않는다.One preferred embodiment of the contact pad 26 is shown in FIG. 4. The contact pads 26 may have a general 'donut' shape that forms a hole 60 therein. The contact pads 26 may also be provided in other shapes long enough to be positioned adjacent to the plating holes 12 such that portions of the contact pads 26 are backdrilled. For example, another embodiment of a contact pad 26a formed as part of a bottom layer in a multilayer circuit board 16 is shown in FIG. As the plating holes 12 extend the holes 60a through the gaps, the contact pads 26a form one or more holes 60a, that is, gap holes or antipads. Contact pads 26 and 26a are preferably dried from an electrically conductive material. Although the sizes of the holes 60, 60a are very wide, the contact pads 26, 26a are preferably larger than the first diameter 52 but not larger than the diameter 50 so as not to be in electrical contact with the plating holes 12. small. In this regard, the contact pads 26 and 26a extend adjacent to the plating holes 12 but do not contact the plating holes 12.

접촉 패드(26, 26a)가 도 4와 도 7에서 도넛 모양 또는 직사각형 모양을 가지는 것처럼 도시되고 설명되었다고 하더라도, 접촉 패드(26, 26a)는 백드릴링 작업 동안 접촉 패드(26, 26a)가 전기적으로 도금 구멍(12)과 절연되고 절삭 장치(44)에 접촉할 수 있을 만큼 긴 기하학적인, 비기하학적 또는 비대칭의 모양을 가질 수 있다.Although the contact pads 26, 26a are shown and described as having a donut or rectangular shape in FIGS. 4 and 7, the contact pads 26, 26a are electrically connected to the contact pads 26, 26a during a backdrilling operation. It may have a geometric, non-geometric or asymmetrical shape that is insulated from the plating hole 12 and long enough to contact the cutting device 44.

도 2에서 도시된 바와 같이, 한 실시예에서, (특정한 층에서) 모든 백드릴링 깊이를 위한 패턴이 두 번째 도금 구멍(30)에 전기적으로 연결되는 데 사용된다. 두 번째 도금 구멍은 또한 여기서 "공통 패드"로 언급될 수도 있다. 각각의 접촉 패드(26)가 신호 층(20)과 도금 구멍(12)에 인접하게 제공되면서 공통 패드(30)는 복수의 접촉 패드(26)에 전기적으로 연결된다. 환언하면 바람직한 실시례에서 각각의 접촉 패드(26)가 전도체(72)의 패턴을 통해 공통 패드(30)에 전기적으로 연결되면서 피드백 층(22)은 복수(둘 또는 그 이상)의 접촉 패드(26)를 가지는 미리 정해진 패턴을 형성한다. 또 다른 바람직한 실시례에서 피드백 층(22)은 인쇄 회로 기판(16)에서 어떤 신호나 신호 층에 접촉 또는 연결되지 않는다. 피드백 층(22)이 도 2에서 도시된 것처럼 개별 네트워크로 실행되는 것으로 제한되지 않는다. 이 관점에서, 피드백 층(22)은 신호 층, 파워 층 또는 바닥 평판 층과 같이, 다층 인쇄 회로 기판(16) 안에서 접촉 패드(26, 26a)에 전기적 신호를 제공할 수 있는 어떠한 전도체 층에 의해 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2, in one embodiment, a pattern for all backdrilling depths (in a particular layer) is used to electrically connect to the second plating hole 30. The second plating hole may also be referred to herein as a "common pad." Each contact pad 26 is provided adjacent to the signal layer 20 and the plating hole 12 while the common pad 30 is electrically connected to the plurality of contact pads 26. In other words, in a preferred embodiment, each contact pad 26 is electrically connected to the common pad 30 via a pattern of conductors 72 while the feedback layer 22 is provided with a plurality of (two or more) contact pads 26. To form a predetermined pattern. In another preferred embodiment, the feedback layer 22 is not in contact with or connected to any signal or signal layer on the printed circuit board 16. The feedback layer 22 is not limited to running in a separate network as shown in FIG. In this regard, the feedback layer 22 is by any conductor layer capable of providing electrical signals to the contact pads 26, 26a in the multilayer printed circuit board 16, such as signal layers, power layers or bottom plate layers. Can be formed.

절삭 장치(44)가 접촉 패드(26, 26a) 중 어느 하나에 접촉할 때 측정 유닛(48)은 전기 피드백을 서버 제어 유닛(46)에 전달하기 위해서 공통 패드(30)에 전기적으로 연결된다. When the cutting device 44 contacts either of the contact pads 26, 26a, the measuring unit 48 is electrically connected to the common pad 30 to transmit electrical feedback to the server control unit 46.

폐 루프 백드릴링 시스템(10), 그리고 특히, 다층 회로 기판(16)이 단지 하나의 피드백 층(22)을 가지는 것처럼 여기에서 설명하고 있다 하더라도, 몇 개의 피드백 층이라도 다층 회로 기판(16) 안에서 이용될 수 있다. 예를 들면, 다층 회로 기판(16)은 둘 또는 그 이상의 피드백 층(22)을 포함할 수 있다.Although the closed loop backdrilling system 10, and in particular, is described herein as the multilayer circuit board 16 has only one feedback layer 22, any number of feedback layers may be used within the multilayer circuit board 16. Can be. For example, the multilayer circuit board 16 may include two or more feedback layers 22.

접촉 패드(26,26a)와 신호 층(20) 사이의 공간은 제거되어야 하는 스토브 부분(18)의 양뿐만 아니라 백드릴링 작업 동안 사용되는 절삭 장치(44)의 사이즈와 모양에 따라 다양할 수 있다. 공간은 신호 층(20)에 가능한 가까워야 하지만 보어링 장치(40)의 축 유닛(42)이 멈추어질 수 있을 만큼 충분히 멀어야 한다. 예를 들면, 접촉 패드(26, 26a)와 신호 층(20) 사이의 공간은 약 0.004인치와 0.001인치 사이가 적당한 것으로 알려졌다.The space between the contact pads 26 and 26a and the signal layer 20 may vary depending on the amount of stove portion 18 to be removed as well as the size and shape of the cutting device 44 used during the backdrilling operation. . The space should be as close as possible to the signal layer 20 but should be far enough to allow the axis unit 42 of the boring device 40 to stop. For example, the spacing between the contact pads 26, 26a and the signal layer 20 is known to be suitable between about 0.004 inches and 0.001 inches.

스토브 부분(18)을 제거하기 위해서, 측정 유닛(48)이 공통 패드나 두 번째 도금 구멍(30)에 연결되는 것처럼, 측정 유닛(48)은 피드백 층(22)에 연결된다. 그러고 나서 축 유닛(42)은 작동되고, 서버 제어 유닛(46)은 축 유닛(42)이 다층 회로 기판(16)을 향해 그리고 그 속으로 절삭 장치(44)를 이동시키게 한다. 특정 깊이에 도달했음을 지시하는 전기 피드백을 피드백 층(22)으로부터 받을 때까지 절삭 장치(44)는 다층 회로 기판(16)으로 이동된다. 폐 루프 백드릴링 시스템(10)의 응용에 따라서, 서부 제어 유닛(46)은 1) 축 유닛(42)이 절삭 장치(44)를 철회시키거나, 2) 축 유닛(42)이 절삭 장치(44)를 철회하기 전에 피드백 층(22)을 지나 미리 정해진 거리로 절삭 장치(44)를 이동하게 한다.In order to remove the stove portion 18, the measuring unit 48 is connected to the feedback layer 22 as the measuring unit 48 is connected to the common pad or the second plating hole 30. The axis unit 42 is then activated and the server control unit 46 causes the axis unit 42 to move the cutting device 44 towards and into the multilayer circuit board 16. The cutting device 44 is moved to the multilayer circuit board 16 until it receives electrical feedback from the feedback layer 22 indicating that a certain depth has been reached. Depending on the application of the closed loop backdrilling system 10, the western control unit 46 may be configured to either: 1) the shaft unit 42 withdraw the cutting device 44, or 2) the shaft unit 42 with the cutting device 44. ) Moves the cutting device 44 past the feedback layer 22 a predetermined distance before withdrawing.

그리고 나서 상기에 개시된 과정은 각각 그리고 모든 도금 구멍(12)이 백드릴링되도록 반복될 수 있다. 그 후 절삭 장치(44)에 의해 형성된 구멍은 에폭시 수지 또는 다른 충전재 소재로 채워진다. The process disclosed above can then be repeated so that each and all plating holes 12 are backdrilled. The hole formed by the cutting device 44 is then filled with epoxy resin or other filler material.

폐 루프 백드릴링 시스템(10)은 또한 폐 루프 백드릴링 시스템(10)의 사용을 감시하는 것을 가능하게 하기 위한 보고 시스템(80; reporting system)을 제공받을 수 있다. 보고 시스템(80)은 서버 제어 유닛(46) 또는 측정 유닛(48)이 실시간으로 백드릴되는 구멍의 수를 세고 허가료가 만기 되는 백드릴된 구멍의 수를 보여주면서, 정기적으로(매일, 매달, 매 분기 등등) 보고서나 인보이스를 제공하는 것처럼 보어링 장치(40)의 부분으로부터 입력을 받는다. 보고서나 인보이스는 폐 루프 백드릴링 시스템(10)의 사용자 또는 지정된 수집 기관에 전기적으로 전달될 수 있다.The closed loop backdrilling system 10 may also be provided with a reporting system 80 to enable monitoring the use of the closed loop backdrilling system 10. The reporting system 80 periodically (daily, monthly) while the server control unit 46 or the measurement unit 48 counts the number of backdrilled holes that are backdrilled in real time and shows the number of backdrilled holes whose permit fees expire. , Quarterly, etc.) and receives input from the portion of the boring device 40 as if providing a report or invoice. The report or invoice may be delivered electrically to the user of the closed loop backdrilling system 10 or to a designated collection agency.

다층 회로 기판의 제조 및 사용은 본 기술분야에서 공지되었다. 따라서, 다층 회로 기판을 만드는 데 있어서 이용되는 특정 소재, 접착제 및 다른 요소들의 설명은 여기에서 자세히 논의하지 않는다. 그러나 다층 회로 기판의 각 층을 부착하고 형성하기 위한 다양한 건조 및 가공 방법의 예들은 미국 특허 제5,677,515호 의 단 1의 8줄에서 55줄, 단 2의 32줄에서 단 3의 7줄의 기재에서 공개되었고, 거기서 참조한 도면들은 본 출원에서 참조에 의해 통합되었다.The manufacture and use of multilayer circuit boards are known in the art. Thus, the description of the specific materials, adhesives and other elements used in making multilayer circuit boards is not discussed in detail herein. However, examples of the various drying and processing methods for attaching and forming each layer of a multilayer circuit board are described in US Pat. No. 5,677,515 in column 1 of 8, 55 lines, column 2 of 32, line 3 of 7 The drawings referred to therein are hereby incorporated by reference in this application.

본 발명에 따라 건조된 다른 실시예의 다층 회로 기판(100)은 도 5 및 도 6에서 도시된다. 다층 회로 기판(100)은 다층 회로 기판(100)이 계단형의 구조를 가진 도금 구멍(102)을 가진다는 것을 제외하고는, 상기에서 설명한 다층 회로 기판(16)과 유사하게 건조된다. 밑에서 더 자세히 논의할 것처럼, 도금 구멍(102)의 계단형 구조는 직변의 도금 구멍(12)보다 더 조밀하게 연결된다.Another embodiment of a multilayer circuit board 100 constructed in accordance with the present invention is shown in FIGS. 5 and 6. The multilayer circuit board 100 is dried similarly to the multilayer circuit board 16 described above, except that the multilayer circuit board 100 has plating holes 102 having a stepped structure. As will be discussed in more detail below, the stepped structure of the plating holes 102 is more tightly connected than the plating holes 12 on the side.

도금 구멍(102)은 첫 번째 부분(104)과 두 번째 부분(106)을 가진다. 첫 번째 부분(104)과 두 번째 부분(106)은 측면 돌출부(108)에 의해 분리된다. 두 번째 부분(106)은 첫 번째 부분(104)의 횡단면 영역보다 더 작은 횡단면 영역을 가진다.The plating hole 102 has a first portion 104 and a second portion 106. The first portion 104 and the second portion 106 are separated by the side protrusion 108. The second portion 106 has a smaller cross sectional area than the cross sectional area of the first portion 104.

도금 구멍(102)은 어떠한 적당한 수단으로도 만들어질 수 있다. 예를 들면, 도금 구멍(102)은 계단형 드릴 비트를 사용하는 드릴링 작업에서 형성되고 이어서 도금될 수 있다. 그러나 도금 구멍(102)은 두 개의 절삭 장치 또는 지름이 다른 드릴 비트를 이용해서 다중 드릴링 작업에서 형성되고 이어서 도금될 수 있다.The plating holes 102 can be made by any suitable means. For example, plating holes 102 may be formed and subsequently plated in drilling operations using stepped drill bits. However, plating holes 102 may be formed in a multiple drilling operation using two cutting devices or drill bits of different diameters and subsequently plated.

다층 회로 기판(100)은 하나 또는 그 이상의 신호 층(120), 하나 또는 그 이상의 피드백 층(122) 및 하나 또는 그 이상의 유전체 층(124)을 포함한다. 피드백 층(122)은 접촉 패드(126)를 가진다. 유전체 층(124)은 신호 층(120)과 피드백 층(122) 사이에 위치한다. 도금 구멍(102)은 신호 층(120)에 연결되고, 접촉 패드(126)에 인접하여 위치한다. 접촉 패드(126)는 유전체 층(124)에 의해 도금 구멍(102)으로부터 전기적으로 절연된다. 일반적으로 도금 구멍(102)의 두 번째 부분 (106)은 스토브 부분을 형성하며, 이는 신호 층(120)에서 거리를 멀리 확장하고 피드백 층(122)의 접촉 패드(126)에서 또한 거리를 멀리 확장한다. Multilayer circuit board 100 includes one or more signal layers 120, one or more feedback layers 122, and one or more dielectric layers 124. Feedback layer 122 has contact pads 126. Dielectric layer 124 is located between signal layer 120 and feedback layer 122. The plating holes 102 are connected to the signal layer 120 and are located adjacent to the contact pads 126. Contact pad 126 is electrically insulated from plating hole 102 by dielectric layer 124. In general, the second portion 106 of the plating hole 102 forms a stove portion, which extends the distance away in the signal layer 120 and also in the contact pad 126 of the feedback layer 122. do.

백드릴링 작업에서 사용되는 절삭 장치의 지름이 도금 구멍(102)의 첫 번째 부분(104)의 지름과 동일하거나 지름이 더 작을 수 있다는 점을 제외하고는, 다층 회로 기판(100)의 도금 구멍(102)은 상기에서 설명한 것과 유사한 방법으로 스토브 부분을 제거하기 위해 백드릴링된다. 도금 구멍(102)의 지름이 백드릴링 작업 동안 증가하지 않기 때문에 이것은 구멍의 집단을 더 조밀하게 한다.The plating holes of the multilayer circuit board 100 (except that the diameter of the cutting device used in the backdrilling operation may be the same as or smaller than the diameter of the first portion 104 of the plating holes 102). 102 is backdrilled to remove the stove portion in a manner similar to that described above. This makes the population of holes more compact because the diameter of the plated holes 102 does not increase during the backdrilling operation.

적어도 두 개의 다른 목적 즉, 깊이 라우팅 및 가이드 라우팅을 위해 다층 회로 기판 안에서 접촉 패드를 파묻는 개념은 본 발명에서 이용될 수 있다.The concept of embedding contact pads in a multilayer circuit board for at least two other purposes, namely depth routing and guide routing, may be used in the present invention.

깊이 라우팅은 다층 회로 기판에서 영역을 제거하기 위해 보어링 장치(40)의 관통 깊이의 마지막 레벨이 구성요소나 연결기를 받는 것을 결정하는데 이용될 수 있다. 이런 응용에서, 절삭 장치(44)의 팁이 접촉 패드에 접촉할 때까지 보어링 장치(40)의 절삭 장치(44)는 다층 회로 기판 방향으로 이동한다. 그러고 나서 절삭 장치(44)의 관통은 멈추거나 다층 회로 기판 속으로 미리 정해진 거리로 더 이동된다. 그러면 절삭 장치(44)는 구성요소나 연결기를 위한 영역을 제거하기 위해 미리 정해진 양만큼 측면(x 및/또는 y축)으로 병진 운동한다.Depth routing can be used to determine the last level of penetration depth of the boring device 40 to receive components or connectors to remove areas in the multilayer circuit board. In this application, the cutting device 44 of the boring device 40 moves in the direction of the multilayer circuit board until the tip of the cutting device 44 contacts the contact pad. The penetration of cutting device 44 then stops or is further moved a predetermined distance into the multilayer circuit board. The cutting device 44 then translates laterally (x and / or y axis) by a predetermined amount to remove the area for the component or connector.

가이드 라우팅은 보어링 장치의 측면 병진 운동(x 및/또는 y축)을 가이드 하는데 이용될 수 있다. 일단 절삭 장치(44)가 접촉 패드에 도달하면, 절삭 장치(44)의 관통 레벨이 멈추거나 다층 회로 기판 속으로 더 미리 정해진 거리로 이동된다. 절삭 장치(44)가 접촉 패드에 접촉할 때 보어링 장치(40)가 다층 회로 기판 또는 절삭 장치(44)를 측면으로 이동시키기 시작하거나 측면 이동을 계속한다. 절삭 장치(44)가 접촉 패드와 떨어지면, 보어링 장치(40)는 철회하거나 멈춘다.Guide routing can be used to guide the lateral translational motion (x and / or y axis) of the boring device. Once the cutting device 44 reaches the contact pad, the through level of the cutting device 44 is stopped or moved a more predetermined distance into the multilayer circuit board. When the cutting device 44 contacts the contact pad, the boring device 40 starts moving the multilayer circuit board or cutting device 44 laterally or continues to move sideways. When the cutting device 44 is away from the contact pad, the boring device 40 retracts or stops.

본 발명에 따라 건조된 폐 루프 백드릴링 시스템의 다른 실시예는 도 8에서 도시된다. 특정 또는 미리 정해진 깊이에 도달할 때 제조 중인 제품(14)으로부터 전기 피드백을 이용하면서 폐 루프 백드릴링 시스템(200)은 제조 중인 제품(14)에서 이미 형성된 도금 구멍(12)을 깊이-드릴링하는데 이용된다. 드릴링 과정 동안의 피드백은 제조 중인 제품(14) 안에서 특정 층 깊이와 관계없이 매우 높은 정확도를 내는 것을 가능하게 한다. 상기에서 설명한 바와 같이, 한 실시예에서 제조 중인 제품(14)은 다층 인쇄 회로 기판(16)이다. 제조 중인 제품(14)이 여기에서 다층 회로 기판(16)으로 설명하고 있다 하더라도, 제조 중인 제품(14)은 기구 또는 장치 안에서 특정 또는 미리 정해진 깊이로 드릴링하는 것이 바람직한 어떠한 기구 또는 장치일 수 있다. Another embodiment of a closed loop backdrilling system constructed in accordance with the present invention is shown in FIG. 8. The closed loop backdrilling system 200 is used to depth-drill the plating holes 12 already formed in the product 14 under manufacture while using electrical feedback from the product 14 under manufacture when a certain or predetermined depth is reached. do. The feedback during the drilling process makes it possible to achieve very high accuracy regardless of the specific layer depth in the product 14 being manufactured. As described above, in one embodiment the product 14 being manufactured is a multilayer printed circuit board 16. Although the product 14 under manufacture is described herein as a multilayer circuit board 16, the product 14 under manufacture can be any instrument or device that is desired to be drilled to a specific or predetermined depth within the instrument or device.

다층 회로 기판(16)은 적어도 하나 또는 그 이상의 신호 층(20), 적어도 하나 또는 그 이상의 피드백 층(22) 및 적어도 하나 또는 그 이상의 유전체 층(24)을 포함한다. 신호 층(20)은 도금 구멍(12)에 연결된다. 피드백 층(22)은 접촉 패드를 가지며, 이는 접촉 패드(202)가 거기 사이에서 전기적 연결을 허용하기 위해 도금 구멍(12)에 연결되는 것을 제외하고는 상기에서 설명한 접촉 패드(26 또는 26a)와 구조 및 기능면에서 유사하다. 신호 층(20)으로부터 접촉 패드(202)를 전기적으로 절연시키도록 유전체 층(24)은 신호 층(20)과 피드백 층(22)의 접촉 패드(202) 사이에 위치한다. 밑에서 더 상세히 논의할 것처럼, 접촉 패드(202)는 다층 회로 기판(16)의 제조 과정 동안 도금 구멍(12)과 접촉 패드(202) 사이의 전기 연결을 단절시키기 위해 접촉된다. Multilayer circuit board 16 includes at least one or more signal layers 20, at least one or more feedback layers 22, and at least one or more dielectric layers 24. The signal layer 20 is connected to the plating hole 12. The feedback layer 22 has contact pads, which are in contact with the contact pads 26 or 26a described above except that the contact pads 202 are connected to the plating holes 12 to allow electrical connection therebetween. Similar in structure and function. Dielectric layer 24 is positioned between signal layer 20 and contact pad 202 of feedback layer 22 to electrically isolate contact pad 202 from signal layer 20. As will be discussed in more detail below, the contact pads 202 are contacted to break the electrical connection between the plating holes 12 and the contact pads 202 during the fabrication of the multilayer circuit board 16.

폐 루프 백드릴링 시스템(200)은 보어링 장치(40)를 포함한다. 보어링 장치(40)는 절삭 장치(44) 및 Z-축 모터 제어를 위한 서버 제어 유닛(46)을 지지하는 축 유닛(42)을 포함한다.Closed loop backdrilling system 200 includes a boring device 40. The boring device 40 comprises a shaft unit 42 supporting the cutting device 44 and a server control unit 46 for Z-axis motor control.

폐 루프 백드릴링 시스템(200)은 또한 측정 유닛(204)을 포함한다. 측정 유닛(204)은 a) 도금 구멍(12) 및 b) 도금 구멍(12)과 피드백 층(22) 사이의 전기 연결의 단절을 판단하기 위한 피드백 층(22)에 연결된다. 도 8에서 도시된 바와 같이, 측정 유닛(204)은 레지스터(R; resistor)와 전력 공급기(P; power supply)를 포함한다. 예를 들면, 측정 유닛(204)은 AC 또는 DC 전류를 측정하기 위한 전류계(ammeter)일 수 있다.Closed loop backdrilling system 200 also includes a measurement unit 204. The measuring unit 204 is connected to a) plating hole 12 and b) feedback layer 22 for determining the disconnection of the electrical connection between the plating hole 12 and the feedback layer 22. As shown in FIG. 8, the measuring unit 204 includes a resistor (R) and a power supply (P). For example, the measuring unit 204 can be an ammeter for measuring AC or DC current.

사용중에, 보어링 장치(40)의 축 유닛(42)은 도금 구멍(12)을 향해 또는 그 속으로 절삭 장치(44)를 미리 정해진 양만큼 이동시키도록 작동한다. 그러고 나서 절삭 장치(44)의 전도성이 측정 유닛(204)의 기록을 방해하지 않기 위해서 축 유닛(42)은 도금 구멍(12)으로부터 멀리 떨어진 방향으로 절삭 장치(44)를 미리 정해진 양만큼 철회하도록 작동된다. 그러고 나서 서버 제어 유닛(46)은 피드백 층(22)이 여전히 도금 구멍(12)에 연결되어 있는지 여부를 판단하기 위해 측정 유닛(204)을 감시한다. 만약 그렇다면, 축 유닛(42)은 도금 구멍(12)의 더 많은 스토브 부분(18)을 제거하기 위해 도금 구멍(12)을 향해 절삭 장치(44)를 이동하도록 작동한다. 그러고 나서 축 유닛(42)은 도금 구멍(12)으로부터 절삭 장치(44)를 철회하도 록 작동하며 서버 제어 유닛(46)은 다시 피드백 층(22)이 도금 구멍(12)에 연결되어 있는지 여부를 판단하기 위해 측정 유닛(204)을 감시한다. 도금 구멍(12)이 피드백 층(22)에서 떨어졌고 측정 유닛(204)이 판단할 때까지 이 과정은 반복된다.In use, the shaft unit 42 of the boring device 40 operates to move the cutting device 44 by a predetermined amount towards or into the plating hole 12. The axis unit 42 then retracts the cutting device 44 by a predetermined amount in a direction away from the plating hole 12 so that the conductivity of the cutting device 44 does not interfere with the recording of the measuring unit 204. It works. The server control unit 46 then monitors the measurement unit 204 to determine whether the feedback layer 22 is still connected to the plating hole 12. If so, the axle unit 42 operates to move the cutting device 44 towards the plating holes 12 to remove more stove portions 18 of the plating holes 12. The shaft unit 42 then operates to withdraw the cutting device 44 from the plating hole 12 and the server control unit 46 again determines whether the feedback layer 22 is connected to the plating hole 12. The measurement unit 204 is monitored to determine. This process is repeated until the plating hole 12 has fallen from the feedback layer 22 and the measurement unit 204 determines.

본 발명에 따라 건조된 폐 루프 백드릴링 시스템의 또 다른 실시예는 도 9에서 도시된다. 특정 또는 미리 정해진 깊이에 도달하면 제조 중인 제품(14)으로부터 전기 피드백을 이용하면서 폐 루프 백드릴링 시스템(300)은 제조 중인 제품(14)에서 이미 형성된 도금 구멍(12)을 깊이-드릴링하는데 이용된다. 드릴링 과정 동안의 피드백은 제조 중인 제품(14) 안에서 특정 층 깊이와 관계없이 매우 높은 정확도를 내는 것을 가능하게 한다. 상기에서 설명한 대로, 한 실시예에서 제조 중인 제품(14)은 다층 인쇄 회로 기판(16)이다. 제조 중인 제품(14)이 여기에서 다층 회로 기판(16)으로 설명된다 하더라도, 제조 중인 제품(14)은 기구 또는 장치 안에서 특정 또는 미리 정해진 깊이로 드릴링하는 것이 바람직한 어떠한 기구 또는 장치일 수 있다. Another embodiment of a closed loop backdrilling system constructed in accordance with the present invention is shown in FIG. 9. When a certain or predetermined depth is reached, the closed loop backdrilling system 300 is used to depth-drill the plating holes 12 already formed in the product 14 under manufacture while using electrical feedback from the product 14 under manufacture. . The feedback during the drilling process makes it possible to achieve very high accuracy regardless of the specific layer depth in the product 14 being manufactured. As described above, in one embodiment the product 14 being manufactured is a multilayer printed circuit board 16. Although the product 14 under manufacture is described herein as a multilayer circuit board 16, the product 14 under manufacture can be any instrument or device that is desired to be drilled to a specific or predetermined depth within the instrument or device.

다층 회로 기판(16)은 적어도 하나 또는 그 이상의 신호 층(20) 및 적어도 하나 또는 그 이상의 유전체 층(24)을 가진다. 신호 층(20)은 도금 구멍(12)에 연결되어 있다.Multilayer circuit board 16 has at least one or more signal layers 20 and at least one or more dielectric layers 24. The signal layer 20 is connected to the plating hole 12.

폐 루프 백드릴링 시스템(300)은 보어링 장치(40)를 포함한다. 보어링 장치(40)는 절삭 장치(44) 및 Z-축 모터 제어를 위한 서버 제어 유닛(46)을 지지하는 축 유닛(42)을 가진다.Closed loop backdrilling system 300 includes a boring device 40. The boring device 40 has a shaft unit 42 which supports the cutting device 44 and the server control unit 46 for Z-axis motor control.

폐 루프 백드릴링 시스템(300)은 또한 신호 발생기(signal generator) 및 측 정 유닛(304)을 가진다. 신호 발생기와 측정 유닛(304)은 a) 도금 구멍(12) 및 b) 도금 구멍(12)에 신호를 제공하고 나서 스토브 부분(18)에 의해 발생한 신호의 반사 또는 방해를 판단하기 위한 신호 층(20)에 연결되어 있다. 신호 발생기 및 측정 유닛(304)은 잡신호 비 대 신호와 같은 스토브 부분(18)의 존재 또는 양을 지시하는 어떤 적당한 물리적 특성도 판단할 수 있다.Closed loop backdrilling system 300 also has a signal generator and measurement unit 304. The signal generator and measurement unit 304 provides a) a signal layer for determining the reflection or disturbance of the signal generated by the stover portion 18 after providing a signal to the plating holes 12 and b) the plating holes 12. 20). The signal generator and measurement unit 304 may determine any suitable physical characteristic that indicates the presence or amount of the stover portion 18, such as a signal excess signal.

사용중에, 보어링 장치(40)의 축 유닛(42)은 도금 구멍(12)을 향해 또는 그 속으로 미리 정해진 양만큼 절삭 장치(44)를 이동하도록 작동된다. 그러고 나서 절삭 장치(44)의 전도성이 신호 발생기와 측정 유닛(304)의 기록을 방해하지 않기 위해서 축 유닛(42)은 도금 구멍(12)으로부터 미리 정해진 양만큼 떨어지게 절삭 장치(44)를 철회하도록 작동된다. 그 후 서버 제어 유닛(46)은 측정된 물리적 특성과 미리 정해진 양 사이의 관련성을 판단하기 위해 신호 발생기와 측정 유닛(304)을 감시한다. 예를 들면 잡신호 비 대 신호를 감시할 때, 잡신호 비 대 신호가 스토브 부분(18)의 충분한 양의 제거를 지시하는 상기의 미리 정해진 양인지 여부를 (서버 제어 유닛(42) 또는 신호 발생기 및 측정 유닛(304)에 의해) 판단하게 된다. 만약 그렇지 않다면, 그 후 축 유닛(42)은 도금 구멍(12)의 스토브 부분(18)을 더 많이 제거하기 위해서 도금 구멍(12) 방향으로 미리 정해진 양만큼 절삭 장치(44)를 이동하도록 작동된다. 그 후 축 유닛(42)은 도금 구멍(12)으로부터 멀리 절삭 장치(44)를 철회시키도록 작동하고 난 후 서버 제어 유닛(46)은 다시 충분한 스토브 부분(18)이 제거되었는지 여부를 판단하기 위해 신호 발생기와 측정 유닛(304)을 감시한다. 충분한 양의 스토브 부분(18)이 제거되었음을 지시하는 신호 발생기 및 측정 유닛(304)에 의한 신호가 나올 때까지 이 과정은 반복된다.In use, the shaft unit 42 of the boring device 40 is operated to move the cutting device 44 by a predetermined amount towards or into the plating hole 12. Then, in order that the conductivity of the cutting device 44 does not interfere with the recording of the signal generator and the measuring unit 304, the axle unit 42 is arranged to withdraw the cutting device 44 away from the plating hole 12 by a predetermined amount. It works. The server control unit 46 then monitors the signal generator and the measurement unit 304 to determine the association between the measured physical properties and the predetermined amount. For example, when monitoring a signal jam signal, whether the signal jam signal is a predetermined amount instructing the removal of a sufficient amount of the stove portion 18 (server control unit 42 or signal generator and measurement By the unit 304). If not, then the shaft unit 42 is operated to move the cutting device 44 by a predetermined amount in the direction of the plating hole 12 to remove more of the stove portion 18 of the plating hole 12. . The shaft unit 42 then operates to withdraw the cutting device 44 away from the plating hole 12 and then the server control unit 46 again determines whether enough stove portions 18 have been removed. Monitor the signal generator and measurement unit 304. This process is repeated until a signal is generated by the signal generator and measurement unit 304 indicating that a sufficient amount of stove portion 18 has been removed.

폐 루프 백드릴링 시스템(200, 300)은 수동 또는 자동으로 작동될 수 있다. 환언하면 측정 유닛(204) 또는 신호 발생기 및 측정 유닛(304)에 의한 측정은 개인에 의해 수동으로 작동될 수 있으며, 그는 또한 서버 제어 유닛(204)을 제어하고 있다. 그러나 축 유닛(42)의 철회와 전진은 일반적으로 서버 제어 유닛(46)을 작동하거나 제어하는 소프트웨어 프로그램에 의해 제어될 수 있도록 측정 유닛(204) 또는 신호 발생기 및 측정 유닛(304)에 의한 측정을 자동화할 수 있다.Closed loop backdrilling systems 200 and 300 may be operated manually or automatically. In other words, the measurement by the measuring unit 204 or the signal generator and the measuring unit 304 can be operated manually by an individual, who is also controlling the server control unit 204. However, the withdrawal and advancement of the axis unit 42 generally takes measurements by the measuring unit 204 or the signal generator and the measuring unit 304 so that they can be controlled by a software program that operates or controls the server control unit 46. Can be automated

여기에서 설명된 다양한 구성요소, 요소 및 조립들의 건조 및 작동 또는 다음의 청구항에서 정의된 바에 따라 본 발명의 의도 및 범위에서 벗어나지 않고 여기에서 설명한 단계 또는 방법의 일련의 단계들은 변화될 수도 있다.The construction and operation of the various components, elements and assemblies described herein or a series of steps in the steps or methods described herein may be varied without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims.

Claims

A method for backdrilling at least one of the plating holes formed in the circuit board while connecting the plating holes with the signal traces embedded in the circuit board such that at least one portion of the plating holes extends beyond the signal traces to form a stove portion. To

Applying a feedback signal to the contact pad embedded in the circuit board, with the contact pad positioned adjacent the stove portion of the plating hole, while electrically contacting the contact pad from the stove portion;

Boring into the plating hole of the circuit board to remove plating from the stove portion of the plating hole and to remove an insulating material adjacent to the plating hole; And

Receiving feedback from a feedback signal when the bored hole into the product under manufacture reaches the contact pad.

The method of claim 1,

The boring step includes moving the cutting device to the plating hole to remove a portion of the plating hole, stopping the movement of the cutting device, and moving the cutting device to the plating hole to remove more plating holes. Is further defined as a resumption phase,

Receiving the feedback is further defined as receiving feedback in response to the cutting device reaching the contact pad.

The method of claim 1,

And said contact pad is part of a bottom layer.

The method of claim 1,

And the contact pad is part of a power layer.

The method of claim 1,

Wherein said contact pad is part of a feedback layer formed of a separate network.

The method of claim 1,

And said contact pad is part of a signal layer.

The method of claim 1,

And the circuit board has a second plating hole electrically connected to the contact pad.

The method of claim 1,

And filling at least one portion of said aperture with a non-conductive filling material.

The method of claim 1,

And the contact pad substantially surrounds the plating hole.

The method of claim 1,

The plating hole has at least one first part and a second part,

And wherein said second portion has a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of said first part.

In a product under manufacture having the stove portion removed from the plating hole, the amount of stove portion removed being determined by electrical feedback from the product being manufactured,

Providing a feedback layer to the article under manufacture;

Boring the hole into the product under manufacture with the boring device to remove at least a portion of the plating hole until a boring device contacts the feedback layer; And

And a part of the stove removed from the plating holes, characterized in that it is made by a method comprising receiving from said boring device an electrical feedback signal indicative of contact with said feedback layer.

The method of claim 11,

The boring step includes moving the cutting device of the boring device to the plating hole to remove a portion of the plating hole, stopping the movement of the cutting device and into the plating hole to remove more plating holes. Is further defined as resuming the movement of the cutting device,

Receiving the feedback is further defined as receiving feedback in response to the cutting device in contact with the feedback layer.

The method of claim 11,

And a part of the stove being removed from the plating holes, wherein the feedback layer is a bottom layer.

The method of claim 11,

And a part of the stove being removed from the plating aperture, wherein the feedback layer is a power layer.

The method of claim 11,

And a part of the stove being removed from the plating hole, wherein the feedback layer is a signal layer.

The method of claim 11,

And a part of the stove being removed from the plating holes, characterized in that the feedback layer is a separate network.

The plating hole connected to the buried signal layer so that the stove portion of the plating hole extends from the buried signal layer toward the outside of the multilayer printed circuit board, a contact pad located adjacent to the stove portion of the plating hole, and electrically contacting the contact pad. Providing a multilayer printed circuit board comprising at least one dielectric material to insulate the signal layer and the stove portion of the plating hole;

Removing the plated portion from the stove portion of the plated hole by boring the portion of the plated hole with the cutting device until a variation in physical property indicating contact between the cutting device and the contact pad is detected; And

Filling at least the stove portion of the plating hole with a non-dielectric filler material.

The method of claim 17,

The boring step includes moving the cutting device to the plating hole to remove a portion of the plating hole, stopping the movement of the cutting device, and cutting the cutting device to the plating hole to remove more plating holes. Is further defined as resuming the movement of,

Receiving feedback is further defined as receiving feedback in response to the cutting device reaching the contact pad.

The method of claim 17,

Wherein said contact pad is a bottom layer portion.

The method of claim 17,

Wherein said contact pad is a power layer portion.

The method of claim 17,

Wherein said contact pad is a feedback portion formed of a separate network.

The method of claim 17,

Wherein said contact pad is part of a power layer.

The method of claim 17,

Wherein the circuit board has a second plating hole electrically connected to the contact pad.

The method of claim 17,

And filling at least a portion of the at least one aperture with a non-dielectric filler material.

The method of claim 17,

And wherein said contact pad substantially surrounds said plating hole.

The method of claim 17,

The plating hole has at least one first part and a second part,

And said second portion has a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of said first portion.

Signal layer;

A feedback layer having a contact pad;

A dielectric layer located between the signal layer and the feedback layer; And

The contact pads are electrically insulated from the plating holes, and portions of the plating holes are formed in the signal layer, forming a portion of the stove extending a distance away from the signal layer and extending a distance away from the contact pad of the feedback layer. And a plating hole connected to and positioned adjacent to the contact pad.

The method of claim 27,

And the feedback layer is a bottom layer.

The method of claim 27,

And the feedback layer is a power layer.

The method of claim 27,

And the feedback layer is a power layer.

The method of claim 27,

And the feedback layer is a separate network.

The method of claim 27,

Wherein said multilayer circuit board further comprises a second plating hole electrically connected with said contact pad.

The method of claim 27,

Wherein said multilayer circuit board further comprises filling a portion of at least one backdrilled hole with a non-dielectric filler material.

The method of claim 27,

And the contact pad substantially surrounds the plating hole.

The method of claim 27,

The plating hole has a first part and a second part,

Applying the feedback signal to a contact pad embedded in a circuit board;

Boring a circuit board with the cutting device adjacent the contact pad until a cutting device contacts the contact pad; And

Translating the cutting device to remove the area of the circuit board.

Applying the feedback signal to a contact pad embedded in a circuit board;

Translating the cutting device to remove the area of the circuit board until the cutting device is away from the contact pad.

The cutting device moving the cutting device in the plating hole direction to remove the plating portion adjacent the stove portion and disconnect the feedback layer from the plating hole; And

Determining whether the feedback layer has been disconnected from the plating hole; and backdrilling the stove portion of the plating hole in the multilayer circuit board.

The method of claim 38,

Withdrawing the cutting device away from the plating hole so that the conductivity of the cutting device does not interfere with determining whether the feedback layer is disconnected from the plating hole. To backdrill the stove portion of the oven.

The cutting device moving the cutting device in the plating hole direction to remove the plating portion adjacent the stove portion; And

Transmitting a signal to the plating hole, and measuring a physical characteristic of the signal to determine the remaining amount of the stove portion of the plating hole. How to backdrill.

A circuit board having a signal layer and a feedback layer connected to the plating holes;

A measuring unit connected to the plating hole and the feedback layer to output a signal indicating an electrical disconnect between the plating hole and the feedback layer; An axis unit supporting the cutting device; And a server control unit for controlling the axis unit based on the signal emitted by the measuring unit; Closed loop backdrilling system comprising a.

A circuit board having a signal layer connected to the plating hole; And

A signal generator and measurement unit connected to the plating hole and the signal layer to provide a signal to the plating hole and the signal layer and to measure physical properties of the signal for determining a remaining amount of the stove portion of the plating hole; An axis unit supporting the cutting device; And a boring device comprising a server control unit for controlling the axis unit based on the measurements made by the signal generator and the measurement unit.