CN105430913A - 一种印刷电路板的钻孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种印刷电路板的钻孔方法，包括步骤：检测印刷电路板的厚度；根据印刷电路板的厚度控制钻针在印刷电路板上的钻孔深度。在钻孔之前检测印刷电路板的厚度，根据实际测得的印刷电路板的厚度来调整钻孔的深度，也即，进而对钻针实际的钻孔深度进行控制，避免了现有技术中在钻孔时完全以印刷电路板的标准厚度值对应的标准深度值进行钻孔而导致的误差，提高了钻孔的精度。
Description
技术领域
本发明涉及电路板领域，具体涉及一种印刷电路板的钻孔方法。
背景技术
随着电子信息技术的飞速发展，印刷电路板(简称PCB)正向着高密度、高集成化、高速率和高频化的方向发展。PCB层间互相导通可以通过背钻技术实现，背钻技术是指对PCB图形区域内先进行一级钻通孔，然后对一级钻通孔后的PCB进行电镀铜层，使每一层都导通起来，然后再去除不需要导通部分的多余的铜层，最后形成背钻孔。
现有技术中一般采用钻削的方式去除上述多余的铜层，在钻削过程中，为了避免钻削过多而影响信号层的导通性能，经常会预留一部分铜层，且由于钻头本身是斜的，所以背钻后的信号层上方会存在多余的孔铜残桩(简称stub)，易使信号产生串扰、反射、振铃等问题，进而导致传输信号的完整性变差，尤其对于高频信号的影响更为明显。残桩的Stub值是指背钻断裂层至目标层的金属孔壁长度，通常stub值控制在20mil内就能保证较好的信号完整性，但是对于信号频率在10G以上时就需要控制stub值在10mil内，因而stub值是影响信号完整性的主要因素。
如图1所示，现有技术中通常采用机械钻机来进行上述钻削处理，现有的机械钻机1′一般包括钻机机身、压力脚12′以及设置于机身1′上的钻针13′。采用此机械钻机1′进行背钻加工的流程一般为：将印刷电路板3′放置于机台4′上，在印刷电路板3′上覆盖导电盖板2′；将压力脚12′下压；使得钻针13′下钻，钻针13′接触导电盖板2′，控深起点归零；钻针13′下钻到程式设定深度，停止下钻；钻针13′复位；压力脚12′提起。采用此方法加工背钻孔时，机械钻机1′的钻针13′每次都下钻到同一设定深度(也即标准深度值)，但是，由于不同印刷电路板3′的实际厚度与预设厚度(也即标准厚度值)可能存在差异，这导致需要加工的被钻区域的实际厚度与理论厚度存在差异，如果钻针完全按照程式设定标准深度值进行钻削，就会造成最终形成的背钻孔的尺寸存在误差，背钻孔的stub值也存在误差。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的印刷电路板的钻孔方法误差大、精度低的技术缺陷。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种印刷电路板的钻孔方法，包括如下步骤：
检测印刷电路板的厚度；
根据印刷电路板的厚度控制钻针在印刷电路板上的钻孔深度。
优选地，所述根据印刷电路板的厚度控制钻针在印刷电路板上的钻孔深度的具体方法为：
根据实际检测出的印刷电路板的厚度值与印刷电路板的标准厚度值计算出两者之间的比值X；
利用该比值X与钻孔的标准深度值计算出钻针的钻孔深度值。
优选地，所述根据印刷电路板的厚度控制钻针在印刷电路板上的钻孔深度的具体方法为：
比较实际检测出的印刷电路板的厚度与印刷电路板的标准厚度值之间的关系；
根据实际检测出的印刷电路板的厚度与印刷电路板的标准厚度值之间的关系调整钻针的钻孔深度；
当实际检测出的印刷电路板的厚度大于印刷电路板的标准厚度值时，调整钻针的钻孔深度大于钻孔的标准深度值；
当实际检测出的印刷电路板的厚度小于印刷电路板的标准厚度值时，调整钻针的钻孔深度小于钻孔的标准深度值；
当实际检测出的印刷电路板的厚度等于印刷电路板的标准厚度值时，不需要调整钻针的钻孔深度，钻针的钻孔深度等于钻孔的标准深度值。
优选地，所述根据印刷电路板的厚度控制钻针在印刷电路板上的钻孔深度的具体方法为：
计算实际检测出的印刷电路板的厚度与印刷电路板的标准厚度值之间的差值S；
根据实际检测出的印刷电路板的厚度与印刷电路板的标准厚度值之间的差值S调整钻针的钻孔深度；
当差值S值大于0时，调整钻针的钻孔深度为钻孔的标准深度值+S；
当差值S值小于0时，调整钻针的钻孔深度为钻孔的标准深度值-S；
当差值S值等于0时，钻针的钻孔深度为标准深度值。
优选地，所述检测印刷电路板厚度的具体方法为：
获取印刷电路板和导电盖板的厚度之和；
利用印刷电路板和导电盖板的厚度之和计算出印刷电路板的厚度；
其中，导电盖板贴合安装在印刷电路板靠近钻机的压力脚的一侧。
优选地，所述检测印刷电路板和导电盖板的厚度之和的具体方法为：
获取压力脚相对于印刷电路板底面的初始距离H；
获取压力脚的下降距离h；
利用压力脚的下降距离h和压力脚相对于印刷电路板底面的初始距离H计算出印刷电路板和导电盖板的厚度之和。
优选地，所述获取压力脚的下降距离h的具体方法为：
将钻机的压力脚从初始位置下降；
压力脚到达终点位置时停止继续下降；
其中，初始位置为O点位置；终点位置为压力脚与导电盖板的上表面接触的位置；
终点位置和初始位置之间的距离值即为压力脚的下降距离h。
本发明实施例提供的印刷电路板的钻孔方法具有如下优点：
1.本发明提供的印刷电路板的钻孔方法，在钻孔之前检测印刷电路板的厚度，根据实际测得的印刷电路板的厚度来调整钻孔的深度，也即，进而对钻针实际的钻孔深度进行控制，避免了现有技术中在钻孔时完全以印刷电路板的标准厚度值对应的标准深度值进行钻孔而导致的误差，提高了钻孔的精度。
2.本发明提供的印刷电路板的钻孔方法，通过计算实际检测出的印刷电路板的厚度值与印刷电路板的标准厚度值的比值X，再根据该比值X与钻孔的标准深度值计算出钻针的钻孔深度值，有效地根据不同印刷电路板的实际厚度与预设厚度(也即标准厚度值)的差异来调整钻孔的实际深度，进而大大减小了背钻孔的尺寸误差，提高了钻孔的精度。
3.本发明提供的印刷电路板的钻孔方法，通过比较实际检测出的印刷电路板的厚度与印刷电路板的标准厚度值之间的关系，以调整钻针的钻孔深度，进而减小了因印刷电路板厚度的差异性所带来的影响，从而减小了背钻孔的尺寸误差，提高了钻孔的精度。
4.本发明提供的印刷电路板的钻孔方法，通过计算实际检测出的印刷电路板的厚度与印刷电路板的标准厚度值之间的差值S，并根据该差值S调整钻针的钻孔深度，进而减小了因印刷电路板厚度的差异性所带来的影响，从而减小了背钻孔的尺寸误差，提高了钻孔的精度。
5.本发明提供的印刷电路板的钻孔方法，利用压力脚的下降距离h和压力脚相对于印刷电路板底面的初始距离H计算出印刷电路板和导电盖板的厚度之和，实时的对印刷电路板的厚度进行相关数据的收集处理，并且根据处理的数据计算得到优化后的下钻深度，进而使钻机在钻孔时，实时的对下钻深度进行优化处理，从而在提高了钻孔的精度的同时，优化了钻孔工艺，并大大缩短加工的时长，提高了钻孔的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对发明作进一步详细说明。
图1为现有技术的钻机对印刷电路板进行钻孔的示意图。
图2为本发明印刷电路板的钻孔方法的一种实施方式中钻机位于初始状态的示意图。
图3为图2所示印刷电路板的钻孔方法的钻机的压力脚下压至导电盖板的示意图。
图4为图2所示印刷电路板的钻孔方法的钻机的钻针下移至导电盖板的示意图。
图5为图2所示印刷电路板的钻孔方法的钻机的钻针下钻至设定深度的示意图。
图6为图2所示印刷电路板的钻孔方法的钻机回复到初始位置的示意图。
图中各附图标记说明如下：
1′-机械钻机；12′-压力脚；13′-钻针；2′-导电盖板；
3′-印刷电路板；4′-机台；1-钻机；11-控制器；
12-压力脚；13-钻针；2-导电盖板；3-印刷电路板；31-背钻孔；
4-机台。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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“上”、“下”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，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种印刷电路板的钻孔方法，包括如下步骤：
检测印刷电路板3的厚度；
根据印刷电路板3的厚度控制钻针13在印刷电路板3上的钻孔深度。
上述印刷电路板3的钻孔方法，在钻孔之前检测印刷电路板3的厚度，根据实际测得的印刷电路板3的厚度来调整钻孔的深度，也即，进而对钻针实际的钻孔深度进行控制，避免了现有技术中在钻孔时完全以印刷电路板3的标准厚度值对应的标准深度值进行钻孔而导致的误差，提高了钻孔的精度。
作为优选的实施方式，根据印刷电路板3的厚度控制钻针13在印刷电路板3上的钻孔深度的具体方法为：
根据实际检测出的印刷电路板3的厚度值与印刷电路板3的标准厚度值计算出两者之间的比值X；
利用该比值X与钻孔的标准深度值计算出钻针13的钻孔深度值。
通过计算实际检测出的印刷电路板3的厚度值与印刷电路板3的标准厚度值的比值X，再根据该比值X与钻孔的标准深度值计算出钻针13的钻孔深度值，也即，以该比值X作为定值，印刷电路板的厚度值/印刷电路板的标准厚度值＝钻孔的深度值/钻孔的标准深度值＝X，利用比值来调整钻孔深度值，有效地根据不同印刷电路板的实际厚度与预设厚度(也即标准厚度值)的差异来调整钻孔的实际深度，进而大大减小了背钻孔的尺寸误差，提高了钻孔的精度。
作为变形的实施方式，所述根据印刷电路板3的厚度控制钻针13在印刷电路板3上的钻孔深度的具体方法为：
比较实际检测出的印刷电路板3的厚度与印刷电路板3的标准厚度值之间的关系；
根据实际检测出的印刷电路板3的厚度与印刷电路板3的标准厚度值之间的关系调整钻针13的钻孔深度；
当实际检测出的印刷电路板3的厚度大于印刷电路板3的标准厚度值时，调整钻针13的钻孔深度大于钻孔的标准深度值；
当实际检测出的印刷电路板3的厚度小于印刷电路板3的标准厚度值时，调整钻针13的钻孔深度小于钻孔的标准深度值；
当实际检测出的印刷电路板3的厚度等于印刷电路板3的标准厚度值时，不需要调整钻针13的钻孔深度，钻针13的钻孔深度等于钻孔的标准深度值。
通过比较实际检测出的印刷电路板3的厚度与印刷电路板3的标准厚度值之间的关系，以调整钻针13的钻孔深度，进而减小了因印刷电路板3厚度的差异性所带来的影响，从而减小了背钻孔31的尺寸误差，提高了钻孔的精度。
作为变形的实施方式，所述根据印刷电路板3的厚度控制钻针13在印刷电路板3上的钻孔深度的具体方法为：
计算实际检测出的印刷电路板3的厚度与印刷电路板3的标准厚度值之间的差值S；
根据实际检测出的印刷电路板3的厚度与印刷电路板3的标准厚度值之间的差值S调整钻针13的钻孔深度；
当差值S值大于0时，调整钻针13的钻孔深度为钻孔的标准深度值+S；
当差值S值小于0时，调整钻针13的钻孔深度为钻孔的标准深度值-S；
当差值S值等于0时，钻针13的钻孔深度为标准深度值。
通过计算实际检测出的印刷电路板3的厚度与印刷电路板3的标准厚度值之间的差值S，并根据该差值S调整钻针13的钻孔深度，进而减小了因印刷电路板3厚度的差异性所带来的影响，从而减小了背钻孔31的尺寸误差，提高了钻孔的精度。
作为优选的实施方式，所述检测印刷电路板3厚度的具体方法为：
获取印刷电路板3和导电盖板2的厚度之和；
利用印刷电路板3和导电盖板2的厚度之和计算出印刷电路板3的厚度；也即，利用印刷电路板3和导电盖板2的厚度之和与导电盖板2的厚度的差值计算印刷电路板3的厚度；
其中，导电盖板2贴合安装在印刷电路板3靠近钻机的压力脚12的一侧；导电盖板2的厚度可以为初始设定的厚度值，也可以为实际检测的厚度值。
具体地，所述检测印刷电路板3和导电盖板2的厚度之和的具体方法为：
获取压力脚12相对于印刷电路板3底面的初始距离H；
获取压力脚12的下降距离h；
利用压力脚12相对于印刷电路板3底面的初始距离H与压力脚12的下降距离h的差值计算出印刷电路板3和导电盖板2的厚度之和。
作为变形的实施方式，初始距离H在实际检测中也可以不实际获取，而是预先设定在程序中的一个定值，该初始距离为钻针未下降之前相对于印刷电路板底面的距离。
作为优选的实施方式，所述获取压力脚12的下降距离h的具体方法为：
将钻机的压力脚12从初始位置下降；
压力脚12到达终点位置时停止继续下降；
其中，初始位置为O点位置(钻针未下降之前的位置)；终点位置为压力脚12与导电盖板2的上表面接触的位置。
终点位置和初始位置之间的距离值即为压力脚12的下降距离h。
作为优选的实施方式，所述压力脚12到达终点位置时，回传一个信号给钻机，钻机一方面停止继续下降，另一方面钻针13根据调整后的钻孔深度开始下钻，从而形成钻孔。
也即，上述钻孔方法，压力脚12在从初始位置下降到终点位置的过程中即可计算出压力脚12的下降距离h，根据压力脚的初始距离H和下降距离h的差值可以计算出印刷电路板和导电盖板的厚度之和，根据两者的厚度之和可以计算出印刷电路板的实际厚度，然后根据公式印刷电路板的厚度值/印刷电路板的标准厚度值＝钻孔的深度值/钻孔的标准深度值＝X，计算出钻孔深度值，这一过程在压力脚12的下压过程中即可完成，在计算出钻孔深度值之后，钻针13根据钻孔深度值开始钻孔，从而大大缩短了工艺流程，提高了工作效率。
作为优选的实施方式，上述实施方式的钻机具有控制器11，所述压力脚12到达终点位置时，回传一个信号给钻机1的控制器11，控制器11控制钻机一方面停止继续下降，另一方面给钻针13一个具体下钻深度值的信号，钻针13根据该下钻深度信号开始下钻，从而形成钻孔。
作为优选的实施方式，该控制器11中集成有上述钻孔深度的运算以及调整程序，以根据上述H、h、导电盖板的厚度、印刷电路板的标准厚度、钻孔的标准深度值以及比值X计算出钻孔深度，并根据计算出的钻孔深度值控制钻针13的下钻深度。
综上所述，本实施例的印刷电路板的钻孔方法，利用压力脚12的下降距离h和压力脚12相对于印刷电路板3底面的初始距离H计算出印刷电路板3和导电盖板2的厚度之和，实时的对印刷电路板3的厚度进行相关数据的收集处理，并且根据处理的数据计算得到优化后的下钻深度，进而使钻机1在钻孔时，实时的对下钻深度进行优化处理，从而在提高了钻孔的精度的同时，优化了钻孔工艺，并大大缩短加工的时长，提高了钻孔的效率。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所述技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或者替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种印刷电路板的钻孔方法，其特征在于，包括如下步骤：
检测印刷电路板(3)的厚度；
根据印刷电路板(3)的厚度控制钻针(13)在印刷电路板(3)上的钻孔深度。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板的钻孔方法，其特征在于：所述根据印刷电路板(3)的厚度控制钻针(13)在印刷电路板(3)上的钻孔深度的具体方法为：
根据实际检测出的印刷电路板(3)的厚度值与印刷电路板(3)的标准厚度值计算出两者之间的比值X；
利用该比值X与钻孔的标准深度值计算出钻针(13)的钻孔深度值。
3.根据权利要求1所述的印刷电路板的钻孔方法，其特征在于，所述根据印刷电路板(3)的厚度控制钻针(13)在印刷电路板(3)上的钻孔深度的具体方法为：
比较实际检测出的印刷电路板(3)的厚度与印刷电路板(3)的标准厚度值之间的关系；
根据实际检测出的印刷电路板(3)的厚度与印刷电路板(3)的标准厚度值之间的关系调整钻针(13)的钻孔深度；
当实际检测出的印刷电路板(3)的厚度大于印刷电路板(3)的标准厚度值时，调整钻针(13)的钻孔深度大于钻孔的标准深度值；
当实际检测出的印刷电路板(3)的厚度小于印刷电路板(3)的标准厚度值时，调整钻针(13)的钻孔深度小于钻孔的标准深度值；
当实际检测出的印刷电路板(3)的厚度等于印刷电路板(3)的标准厚度值时，不需要调整钻针(13)的钻孔深度，钻针(13)的钻孔深度等于钻孔的标准深度值。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板的钻孔方法，其特征在于，所述根据印刷电路板(3)的厚度控制钻针(13)在印刷电路板(3)上的钻孔深度的具体方法为：
计算实际检测出的印刷电路板(3)的厚度与印刷电路板(3)的标准厚度值之间的差值S；
根据实际检测出的印刷电路板(3)的厚度与印刷电路板(3)的标准厚度值之间的差值S调整钻针(13)的钻孔深度；
当差值S值大于0时，调整钻针(13)的钻孔深度为钻孔的标准深度值+S；
当差值S值小于0时，调整钻针(13)的钻孔深度为钻孔的标准深度值-S；
当差值S值等于0时，钻针(13)的钻孔深度为标准深度值。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的印刷电路板的钻孔方法，其特征在于，所述检测印刷电路板(3)厚度的具体方法为：
获取印刷电路板(3)和导电盖板(2)的厚度之和；
利用印刷电路板(3)和导电盖板(2)的厚度之和计算出印刷电路板(3)的厚度；
其中，导电盖板(2)贴合安装在印刷电路板(3)靠近钻机的压力脚(12)的一侧。
6.根据权利要求5所述的印刷电路板的钻孔方法，其特征在于，所述检测印刷电路板(3)和导电盖板(2)的厚度之和的具体方法为：
获取压力脚(12)相对于印刷电路板(3)底面的初始距离H；
获取压力脚(12)的下降距离h；
利用压力脚(12)的下降距离h和压力脚(12)相对于印刷电路板(3)底面的初始距离H计算出印刷电路板(3)和导电盖板(2)的厚度之和。
7.根据权利要求6所述的印刷电路板的钻孔方法，其特征在于，所述获取压力脚(12)的下降距离h的具体方法为：
将钻机的压力脚(12)从初始位置下降；
压力脚(12)到达终点位置时停止继续下降；
其中，初始位置为0点位置；终点位置为压力脚(12)与导电盖板(2)的上表面接触的位置；
终点位置和初始位置之间的距离值即为压力脚(12)的下降距离h。
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