CN113840479A - 背钻深度确定方法、背钻方法及钻孔*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及印刷线路板制造技术领域，公开一种背钻深度确定方法、背钻方法及钻孔***，该背钻深度确定方法包括：确定第一中间层和第二中间层，背钻目标层为PCB板的待背钻层；获取背钻起始层与第一中间层之间的实际厚度、第一中间层和第二中间层之间的实际厚度；根据第一中间层与第二中间层之间的理论厚度、背钻目标层与第一中间层之间的理论厚度以及第一中间层与第二中间层之间的实际厚度，计算得出背钻目标层相对于第一中间层的相对深度；将背钻起始层与第一中间层之间的实际厚度、背钻目标层与第一中间层之间的相对深度进行求和。通过上述方法，首先确定一部分实际背钻深度，然后再配合相对厚度得出整个背钻深度，使得背钻深度更加精确。

Description

背钻深度确定方法、背钻方法及钻孔***

技术领域

本发明涉及印制线路板制造技术领域，尤其涉及一种背钻深度确定方法、背钻方法及钻孔***。

背景技术

随着全球通讯业的发展，在印制线路板（Printed Circuit Board，PCB）行业中，高频数字信号传输对高频电路板制造提出了更高要求。普通多层线路板在过孔处有不连续信号通路，在信号经过时容易引起阻抗不连续，带来诸多信号完整性问题。为了解决此问题，需要采用背钻工艺将多余的过孔沉铜钻除。背钻后信号层上方多余的过孔沉铜越短越好，以减轻多余过孔沉铜对PCB板的信号传输影响。

相关技术中通常根据不同的PCB板按照预设背钻深度，从背钻面作为预设深度起点对电镀孔（Plate Through Hole，PTH）进行背钻加工。但是实际工作中，由于PCB板材压合后的精度不同，即使同一个PCB料号同一批次的PCB板在同一个位置的厚度都不相同，存在厚度公差。因此对同一种PCB板的同一个位置采用同一个预设深度进行背钻，因为PCB板的厚度公差问题，会引起背钻精度不良。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种提高背钻深度精度的背钻深度确定方法、背钻方法及钻孔***。

第一方面，本发明实施例提供一种背钻深度确定方法，该背钻深度确定方法包括：

根据背钻目标层，确定第一中间层和第二中间层，所述背钻目标层为PCB板的待背钻层；

获取对PCB板钻孔的钻孔参数，所述钻孔参数包括在各钻孔位置处的背钻起始层与所述第一中间层之间的实际厚度、所述第一中间层和所述第二中间层之间的实际厚度；

根据所述第一中间层与所述第二中间层之间的理论厚度、所述背钻目标层与所述第一中间层之间的理论厚度以及所述第一中间层与所述第二中间层之间的实际厚度，计算得出所述背钻目标层相对于所述第一中间层的相对深度；

将所述背钻起始层与所述第一中间层之间的实际厚度、所述背钻目标层与所述第一中间层之间的相对深度进行求和，以确定所述背钻深度。

在背钻深度确定方法的一些实施例中，所述根据背钻目标层，确定第一中间层和第二中间层，所述背钻目标层为待背钻层，具体包括：

选取位于所述背钻起始层与所述背钻目标层之间的地层，或者与所述背钻目标层之间的电源层作为第一中间层；

选取位于背钻路径延长线上的地层，或者位于背钻路径延长线上的电源层作为第二中间层；

所述第一中间层和所述第二中间层之间的距离大于等于0.5mm。

在背钻深度确定方法的一些实施例中，所述获取对PCB板钻孔的钻孔参数包括：

获取PCB板，将所述PCB板放置于钻孔平台上以待钻孔，所述PCB板的所述第一中间层和所述第二中间层上需要钻孔的位置处具有铜皮覆盖，且其它地层或者电源层在钻孔的位置处不覆盖铜皮；

预先在刀具上施加具有预定频率的信号，并在钻孔起始层需要钻孔的位置钻孔；

获取所述刀具分别接触所述钻孔起始层、所述第一中间层、所述第二中间层以及底层时对应于所述钻孔平台的位置信息，以作为所述钻孔参数，其中所述底层为PCB板上背向所述钻孔起始层的一层。

在背钻深度确定方法的一些实施例中，所述获取所述刀具分别接触所述钻孔起始层、所述第一中间层、所述第二中间层以及底层时对应于所述钻孔平台的位置信息，以作为所述钻孔参数包括：

获取所述刀具钻孔时产生的信号，利用光栅尺获取产生对应信号时所述刀具的位置信息；

将所述信号进行整理以方形波的形式输出至钻孔机的控制板，所述控制板读取到所述方形波的上升沿时，获取所述光栅尺此刻对应的所述刀具的位置信息，以分别得出所述钻孔起始层、所述第一中间层、所述第二中间层以及所述底层的位置信息。

在背钻深度确定方法的一些实施例中，所述获取背钻起始层与所述第一中间层之间的实际厚度、所述第一中间层和所述第二中间层之间的实际厚度，具体包括以下步骤：

将所述背钻起始层、所述第一中间层以及所述第二中间层相对于所述钻孔平台的位置均设定为纵坐标，所述纵坐标分别记为a0，a1，a2；

计算出所述背钻起始层与所述第一中间层的实际厚度D1=（a1-a0）、所述第一中间层与所述第二中间层之间的实际厚度D2=（a2-a1）。

在背钻深度确定方法的一些实施例中，所述计算得出所述背钻目标层相对于所述第一中间层的相对深度包括：

将所述第一中间层与所述第二中间层之间的理论厚度记为H、所述背钻目标层与所述第一中间层之间的理论厚度记为H1；

通过比例法计算所述背钻目标层相对于所述第一中间层的相对深度d1=D2*（H1/H）。

第二方面，本发明实施例还提供一种背钻方法，该背钻方法包括：

利用上述的背钻深度确定方法确定背钻深度；

根据所述背钻深度对PCB板进行背钻。

在背钻方法的一些实施例中，所述背钻方法还包括：

将PCB板各钻孔处的所述背钻起始层与所述背钻目标层之间的背钻深度上传至主***中，形成背钻数据；

在PCB板上设置与所述背钻数据绑定的信息标记；

通过扫描PCB板上的信息标记，从所述主***中获取对应的背钻数据，以对PCB板进行背钻。

第三方面，本发明实施例还提供一种钻孔***，该钻孔***包括：

至少一台钻孔机，所述钻孔机被配置于执行上述的背钻方法，以对PCB板进行背钻。

在钻孔***的一些实施例中，所述钻孔***包括多台钻孔机，且PCB板在不同的所述钻孔机上进行钻孔和背钻，所述钻孔***还包括主***，所述主***与多台所述钻孔机均信号连接，以便所述钻孔机向所述主***发送背钻数据，或者从所述主***内获取背钻数据。

采用本发明实施例，具有如下有益效果：

依据上述实施例的背钻深度确定方法、背钻方法及钻孔***，通过计算位于背钻路径上的一段实际厚度，也即背钻起始层到第一中间层的厚度，然后根据获取到的第一中间层和第二中间层的纵坐标能够计算得出背钻目标层相对于第一中间层的相对厚度，进而通过将背钻起始层与第一中间层之间的实际厚度、背钻目标层相对于第一中间层的相对厚度求和，能够得出整个背钻深度。通过这种方法，增加检测中间内层位置的操作，具体首先确定该内层到背钻起始层之间的实际背钻深度，然后再配合相对厚度，用以动态判定板厚不均匀时候的背钻终钻位的位置，进而确定整个背钻深度，相较于现有相关技术中直接利用记录一次钻时PCB板厚度和理论厚度的比值修正背钻深度的方案而言，通过本发明实施例的背钻深度确定方法确定到的背钻深度更加精确，进而提高对线路板进行背钻的加工精度，提高线路板的生产质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1示出了根据本发明实施例提供的一种背钻深度确定方法的流程图；

图2示出了根据本发明实施例提供的一种背钻方法给PCB板背钻时的示意图。

主要元件符号说明：

100、PCB板；10、钻孔起始层；20、背钻目标层；30、第一中间层；40、第二中间层；50、背钻起始层。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实际应用场景中，发明人发现，由于PCB板材压合后的精度不同，即使同一个PCB料号同一批次的PCB板在同一个位置的厚度都不相同，存在厚度公差。现有技术有通过对同一种PCB板的同一个位置采用同一个预设深度进行背钻，但往往因为实际不同批次PCB板的厚度公差问题，会引起背钻精度参差不齐，如此导致背钻钻孔精度不良，从而影响PCB使用的性能，为了解决上述技术问题，于是有了本申请的发明构思，具体将通过下面的实施例进行描述。

第一方面，本发明提供一种背钻深度确定方法，通过该背钻深度确定方法得出的背钻深度更加精确，使得钻孔机利用该方法得到的背钻深度进行背钻时背钻精度更加理想，保证PCB板的背钻质量。

在本发明实施例中，背钻深度确定方法可以包括以下几个步骤：

S10、根据背钻目标层，确定第一中间层和第二中间层，背钻目标层为PCB板的待背钻层；

S20、获取对PCB板钻孔的钻孔参数，钻孔参数包括在各钻孔位置处的背钻起始层与第一中间层之间的实际厚度、第一中间层和第二中间层之间的实际厚度；

S30、根据第一中间层与第二中间层之间的理论厚度、背钻目标层与第一中间层之间的理论厚度以及第一中间层与第二中间层之间的实际厚度，计算得出背钻目标层相对于第一中间层的相对深度；

S40、将背钻起始层与第一中间层之间的实际厚度、背钻目标层与第一中间层之间的相对深度进行求和，以确定背钻深度。

请结合图2，本发明实施例通过选定第一中间层30和第二中间层40，然后分别测出第一中间层30、第二中间层40相对于钻孔平台的纵坐标，进而能够计算出PCB板100的背钻起始层50与第一中间层30之间的实际厚度、第一中间层30与第二中间层40之间的实际厚度，然后再通过计算得出背钻目标层20相对于第一中间层30的相对厚度，最后通过将两者求和的方式得出背钻起始层50与背钻目标层20之间的厚度，即背钻深度。

需要说明的是，PCB板100在生产制造时，其总层数、每层的理论厚度以及各层的位置均有记录。因此，利用对应层的理论厚度求和的方式很容易得出第一中间层30与第二中间层40之间的理论厚度、背钻目标层20与第一中间层30之间的理论厚度。

通过先将PCB板100在背钻路径上的一段背钻深度进行精确确认，再根据一系列参数得出背钻剩余的深度，然后将两者进行求和即可得出整个背钻的深度。也可以说是，首先确定位于背钻路径上的一个中间内层的位置，然后动态判定板厚不均匀时候背钻终钻位的位置，进而使得确定的背钻深度更加精确。相比较于现有技术中根据钻孔时记录的PCB板的板厚同PCB板的理论板厚的比值进行修正背钻深度来说，本发明实施例中的方法确定的背钻深度更加精确，更能够降低背钻深度的误差。

在一种实施例中，步骤S10，也即根据背钻目标层，确定第一中间层和第二中间层，具体可以包括：

S11、选取位于背钻起始层与背钻目标层之间的地层，或者与背钻目标层之间的电源层作为第一中间层；

S12、选取位于背钻路径延长线上的地层，或者位于背钻路径延长线上的电源层作为第二中间层；

S13、第一中间层和第二中间层之间的距离大于等于0.5mm。

PCB板100的地层和电源层覆铜面积非常大，甚至有的几乎全部覆铜，在刀具钻孔时，有利于生成所需要的参数，因此，通常选取地层或者电源层作为第一中间层30和第二中间层40。在选取地层和电源层时需要注意的是，为了使得后续得出的背钻深度更精确，需要选择距离背钻目标层20较近的且分别位于背钻目标层20两侧的地层或者电源层。此处需要注意的是，选择两层之间距离较近的地层或者电源层分别作为第一中间层30和第二中间层40且第一中间层30和第二中间层40之间的距离优选为大于等于0.5mm。如果选定的第一中间层30和第二中间层40之间的距离小于0.5mm，那么有可能会出现刀具同时钻第二中间层40和第一中间层30的情况，这样会影响后续测量第一中间层30和第二中间层40的位置。

在一种具体的实施例中，步骤S20中，也即获取对PCB板钻孔的钻孔参数，具体可以包括以下步骤：

S21、获取PCB板，将PCB板放置于钻孔平台上以待钻孔，PCB板的第一中间层和第二中间层上需要钻孔的位置处具有铜皮覆盖，且其它地层或者电源层在钻孔的位置处不覆盖铜皮；

S22、预先在刀具上施加具有预定频率的信号，并在钻孔起始层需要钻孔的位置钻孔；

S23、获取刀具分别接触钻孔起始层、第一中间层、第二中间层以及底层时对应于钻孔平台的位置信息，以作为钻孔参数，其中底层为PCB板上背向钻孔起始层的一层。

在制作生产PCB板时，需要利用电脑或者其它智能终端绘制出PCB板各层的图形，或者可以理解成PCB板各层的分布情况。比如说，本发明实施例中，需要选取位于背钻目标层的上下两侧且较为接近背钻目标层的地层，或者较为接近背钻目标层的电源层作为第一中间层、第二中间层，其中，第一中间层和第二中间层之间的距离不小于0.5mm。在生产PCB板时，需要在第一中间层和第二中间层的位于钻通孔的位置分布大铜皮层，而其它的地层和电源层在该钻孔的位置不需要分布大铜皮层，这样就使得在该钻孔位置钻孔时，只有刀具接触钻孔起始层、第一中间层、第二中间层以及底层时才会接触到铜皮，进而方便记录位置。具体的如何绘制PCB板的各层分布图为现有技术的范畴，为避免累赘，在此不做过多的阐述。

需要注意的是，如果选定的第一中间层和第二中间层的覆铜面积不足时（也可以说，第一种中间层和第二中间层上的覆铜面积不足以为后续测量位置时产生足够大的信号时），此时还需要在第一中间层、第二中间层相邻的大面积覆铜层中选定一层或者多层，使得这些大面积覆铜层与第一中间层、第二中间层连接，这样可以使得刀具在接触第一中间层和第二中间层时，所采集的信号值较为明显。

一般利用钻孔机对PCB板钻孔，钻孔机包括至少一个钻孔平台和至少一个刀具，钻孔时将PCB板的底端固定在钻孔平台上，钻孔机控制刀具在PCB板上对应的位置进行钻孔。需要说明的是，多层PCB板一般是金属层和绝缘层交替叠加形成，因此在钻孔完成后需要对孔的内壁进行镀铜层，以使得各个金属层之间电连接，给孔内壁镀铜是现有技术，在此不做过多阐述。

请结合图2，钻孔时，从PCB板100远离钻孔平台的一端（即钻孔起始层10）开始朝向钻孔平台钻孔，钻孔时需要获取到的参数包括PCB板100的钻孔起始层10、第一中间层30、第二中间40以及底层（图中未示出）相对于钻孔平台的纵向位置，也即纵坐标，以作为钻孔参数。可以设定钻孔平台为纵向上的基准面，也即纵坐标的原点。需要说明的是，实际应用场景中，具体可以利用电容式或者电流式获得所需要的纵坐标。

具体地，在电容式中，由于PCB板100的钻孔起始层10一般为全覆铜层，而第一中间层30和第二中间层的表面也几乎全部覆铜。钻孔起始层10、第二中间层40以及位于钻孔起始层10和第二中间层40之间的各层之间能够组成类似于电容的结构，同理，第一中间层30、第二中间层40以及两层之间的各层组成电容结构，第一中间层30、底层以及两层之间的各层也组成电容结构。需要注意的是，一般情况下PCB板100的底层和钻孔起始层10相似，也是大面积覆铜，而钻孔时需要在PCB板100与钻孔平台之间放置纸板，或者是除了放置纸板外，还有的客户会要求在纸板和钻孔平台之间放置电木板，因此PCB板的底层也能够和钻孔平台之间组成电容结构。因此，可以将整个PCB板100看做是多个电容结构串联而成。

钻孔前首先需要在刀具上施加一个具有预定频率的交流信号，该信号形成回路时产生电流信号。由于钻孔平台接地，因此当刀具开始接触钻孔起始层10时，预先施加在刀具上的交流信号能够通过PCB板100与钻孔平台形成回路，等于是交流信号施加在具有几个电容的回路中给电容充电。实际钻孔时，钻孔机上的接收电路会通过回路中电容充电电压的幅值判定回路是否形成。然后根据回路信号获取钻孔起始层10、第一中间层30、第二中间层40以及PCB板的底层的位置信息。

在电流式测量位置的方式中，和电容式不同的是，需要将钻孔机的控制板的地端分别与钻孔起始层10、第二中间层40、第一中间层30以及PCB板的底层连接，当刀具接触其中任何一层时，都会形成一个回路，也会有电流信号产生，当刀具钻透钻孔起始层10、第二中间层40、第一中间层30或者PCB板的底层中的一层时，形成断路，电流信号消失。钻孔机上的接收电路会通过回路中电流信号的幅值判定回路是否形成。然后根据回路信号获取钻孔起始层10、第一中间层30、第二中间层40以及PCB板的底层的位置信息。具体选用哪一种方法测量位置可以根据实际情况确定，在此不做限定。本发明实施例以电容式为例进行说明。

需要说明的是，对PCB板100背钻时，一种方式是将PCB板的底层与钻孔起始层10进行翻转，使得钻孔起始层10在PCB板的底层的下方，此时以PCB板的底层作为背钻起始层50进行背钻，另一方式是直接从钻孔起始层10开始进行背钻，此时的钻孔起始层10可以视为为背钻起始层50。本发明实施例中，以PCB板的底层作为背钻起始层50为例进行说明。

在一种具体的实施例中，步骤S23，也即获取刀具分别接触钻孔起始层、第一中间层、第二中间层以及底层时对应于钻孔平台的位置信息，以作为钻孔参数，具体包括：

S231、获取刀具钻孔时产生的信号，利用光栅尺获取产生对应信号时刀具的位置信息；

S232、将信号进行整理以方形波的形式输出至钻孔机的控制板，控制板读取到方形波的上升沿时，获取光栅尺此刻对应的刀具的位置信息，以分别得出钻孔起始层、第一中间层、第二中间层以及底层的位置信息。

上述实施例中，在钻孔装置上还设置光栅尺，该光栅尺的作用相当于一个传感器，当采集到上述回路中的信号时，光栅尺能够给出在某一信号处刀具对应的位置，然后将该位置的信息储存起来。只要确定刀具在分别接触钻孔起始层10、第一中间层30、第二中间层40和底层时对应的信号，以及光栅尺采集该信号时所记录的位置，就能够得出钻孔起始层10、第一中间层30、第二中间层40和PCB板的底层相对于钻孔平台的位置。需要说明的是，从刀具接触钻孔起始层10开始到刚好穿过钻孔起始层10，或者说从刀具接触钻孔起始层10开始到在钻孔起始层10上刚好钻孔完毕，这个过程中，一直有一个信号区间。由于设计PCB板时位于钻孔起始层10和第一中间层30之间的各层在钻孔位置没有覆铜，因此，刀具在钻孔起始层10和第二中间层40之间钻孔时，虽然也会产生信号，但是信号较小，只有当刀具接触第二中间层40时，这个信号又会突然变大，后续的钻孔也是这样。因此，很容易获取钻孔时的信号呈忽高忽低的走势，也很容易分辨当信号上升时是刀具分别接触钻孔起始层10、第二中间层40、第一中间层30以及PCB板的底层时发出的信号，进而也较容易通过光栅尺确定这些信号对应的刀具的位置信息。

具体地，由于刀具在接触钻孔起始层10、第一中间层30、第二中间层40以及PCB板的底层时，以及在这些层钻孔时，与钻孔平台形成回路，电容充电电压较大，而刀具在这些层之间的各层进行钻孔时，与接地平台形成断路，电容充电电压较小，因此，比较容易获取到刀具钻孔时信号的走势信息，即信号周期性的升高和降低。可以根据较高电压的信号和较低电压的信号的值，设定一个阈值，该阈值位于高信号和低信号之间。通过比对获取到的电压信号与阈值的关系，可以将电压信号以方形波的形式输出，波峰代表的是高于阈值时的电压信号，波谷代表的是低于阈值的电压信号。方形波能够被传输至控制板（控制板为钻孔装置现有的结构，在此不做过多描述）上，控制板接收到方形波且当控制板读取到方形波的上升沿时，说明刀具刚好接触到了钻孔起始层10、第一中间层30、第二中间层40以及PCB板的底层中的一层，至于是哪一层，后续可以根据数据的顺序进行确定。控制板读取到方形波的上升沿的同时，读取此时光栅尺中记录的位置信息，即可得出钻孔起始层10、第一中间层30、第二中间层40以及PCB板的底层的位置，进而计算出各层的纵坐标。

在一种具体的实施例中，步骤S20，具体可以包括：

S24、将背钻起始层、第一中间层以及第二中间层相对于钻孔平台的位置均设定为纵坐标，纵坐标分别记为a0，a1，a2；

S25、计算出背钻起始层与第一中间层的实际厚度D1=（a1-a0）、第一中间层与第二中间层之间的实际厚度D2=（a2-a1）。

通过刀具钻孔时测得的第一中间层以及第二中间层的坐标均为相对于钻孔平台的实际纵坐标。通过计算这些纵坐标之间的数量关系，能够得出第一中间层与第二中间层之间的实际厚度。

需要注意的是，请结合图2，一般情况下，因为加工PCB板100时，给PCB板100钻孔时的钻孔起始层10往往是背钻起始层50的相反面，也即PCB板的底层为背钻起始层50，因此第一中间层30的纵坐标与底层的纵坐标的差值即为背钻起始层50与第一中间层的实际厚度。因为背钻目标层20位于第一中间层30与第二中间层40之间，因此背钻起始层50与第一中间层30的实际厚度为从背钻起始层50开始背钻时的一部分实际背钻深度。

需要说明的是，上述有提到，有时候背钻还可以直接在PCB板100的钻孔起始层10开始，当在钻孔起始层10背钻时，需要计算的厚度是钻孔起始层10与第二中间层40之间的厚度，只需要利用钻孔起始层10的纵坐标减去第二中间层40的纵坐标即可。无论是从PCB板的底层开始背钻还是从钻孔起始层10开始背钻，都需要铺设一层铝片，此时在计算背钻深度时，需要加上铝片的厚度。

另外，在钻孔起始层10背钻时还需要注意一点，就是需要判断背钻的位置是否发生了形变，以及发生形变的类型。具体地，钻孔起始层10的各个位置的纵坐标能够被测出，测出的纵坐标即为钻孔起始层10各个位置处的实际厚度，这个时候将需要背钻的位置的实际厚度与理论厚度进行对比，比较两者是否一样。如果不一样且背钻位置的实际厚度小于理论厚度的情况下，可以判断钻孔起始层10此处位置呈凹陷结构，这个情况下，从铝板到第二中间层40之间的实际厚度不能是单纯的钻孔起始层10与第二中间层40之间的厚度加上铝板的厚度，此时的铝板到第二中间层40之间的实际厚度等于钻孔起始层10与第二中间层40之间的厚度加上铝板的厚度，然后还需要加上此处的PCB板100理论厚度与实际厚度之间的相差量。另一种情况是，背钻位置的PCB板100的实际厚度大于理论厚度，这个时候背钻刀具钻到第二中间层40的深度就直接用钻孔起始层10与第二中间层40之间的厚度加上铝板的厚度即可。

在一种实施例中，步骤S30，具体可以包括：

S31、将第一中间层与第二中间层之间的理论厚度记为H、背钻目标层与第一中间层之间的理论厚度记为H1；

S32、通过比例法计算背钻目标层相对于第一中间层的相对厚度d1=D2*（H1/H）。

请结合图2，PCB板100加工时，理想状态是将各层叠合后表面不变形，因此，可以根据每一层PCB板100的理论厚度进行求和得出第一中间层30与第二中间层40之间的理论厚度、背钻目标层20与第一中间层30之间的理论厚度。上面已经知道了第一中间层30与第二中间层40之间的实际厚度，这时可以利用比例法计算公式d1=D2*（H1/H）得出背钻目标层20的相对第一中间层30的位置。此时，得出的背钻目标层20与第一中间层30之间的厚度为背钻剩余的深度。只需要将上述的背钻起始层50与第一中间层30之间的实际厚度D1、背钻目标层20和第一中间层30之间的相对厚度d1求和，即可得出整个背钻的深度。

为了方便更加清楚的理解本发明实施例的背钻深度确定方法，在此举出一种具体的实施例进行进一步说明。

请参照图1，该背钻深度确定方法包括：

S100、根据背钻目标层选定第一中间层和第二中间层：根据需要背钻目标层的位置，在背钻目标层的两侧选定第一中间层和第二中间层，此处选定的第一中间层和第二中间层的表面需要覆盖足够大面积的铜皮。一般来说PCB板上的地层和电源层覆盖有较大面积的铜皮。因此，选定位于背钻起始层和背钻目标层之间的地层或者电源层作为第一中间层，再选定位于背钻路径的延长线上的地层或者电源层作为第二中间层。需要说明的是，为了后续获取到的背钻深度更加精确，此处的第一中间层和第二中间层均需要尽可能的靠近背钻目标层，但是第一中间层和第二中间层之间的距离需要不小于0.5mm；

S200、形成电容式测量回路：将钻孔平台接地，在钻孔的刀具上施加交流信号，钻孔起始层与第二中间层之间、第二中间层与第一中间层之间、第一中间层与PCB板的底层之间均能够形成一个电容结构，也即整个PCB板相当于结构电容串联结构。当具有交流信号的刀具接触钻孔起始层时，即可形成回路，产生为电容充电的电压信号。

S300、获取钻孔起始层、第一中间层、第二中间层以及PCB板的底层的位置信息：在刀具钻孔时，可以通过光栅尺记录刀具相对于钻孔平台的位置，具体地，光栅尺相当于一个传感器，只要有信号传递至光栅尺，光栅尺捕捉信号后能够记录刀具此时的相对与钻孔平台的位置，并且储存位置信息。当刀具钻孔时，只有在接触钻孔起始层、第一中间层、第二中间层以及PCB板的底层时，才会产生有较高信号值，接触其他层则产生较低信号值，甚至没有信号产生，因此，根据高信号和低信号的值，在两者之间设定一个阈值，超过阈值的信号形成波峰，低于阈值的信号形成波谷，以此将信号以方形波的形式输出。方形波信号的上升沿对应刀具刚好接触钻孔起始层、第一中间层、第二中间层以及PCB板的底层中的其中一层。方形波信号通过接收回路接收传递至控制板，当控制板捕捉到上升沿时，立即采集此时光栅尺记录的位置信息，以依次采集到钻孔起始层、第二中间层以及第一中间层以及PCB板的底层的相对位置信息。

S400、确定背钻深度：将钻孔平台的位置设为起点，根据钻孔起始层、第二中间层、第一中间层以及PCB板的底层相对钻孔平台的位置信息，可以分别得出钻孔起始层、第二中间层第一中间层以及PCB板的底层的纵坐标。当从PCB板的底层开始背钻是，可以得出背钻起始层到第一中间层的厚度为第一中间层的纵坐标与PCB板的底层纵坐标的差值。

将第二中间层的纵坐标减去第一中间层的纵坐标，即可得出第一中间层与第二中间层之间的实际厚度D2，通过加工PCB板时的加工数据得到第一中间层和第二中间层之间的理论厚度H、第一中间层与背钻目标层之间的理论厚度H1，利用比例法计算公式d1=D2*（H1/H）计算得出背钻目标层距离第一中间层的相对厚度。最后将这个厚度与背钻起始层到第一中间层的厚度相加即为背钻深度。

简单来说就是将背钻深度分为了两部分，一部分是能够得出的实际的背钻深度，剩下一部分是得出的背钻目标层的相对深度，这两部分之和就是背钻深度。相比较于直接通过钻孔时得出的PCB板的厚度同PCB板的理论厚度的比值修正背钻深度来说，本实施例中的方法得出的背钻深度更加精确。

第二方面，本发明实施例还提供一种背钻方法，该背钻方法包括：利用上述第一方面任一实施例的背钻深度确定方法确定背钻深度，并根据背钻深度对PCB板进行背钻。

需要说明的是，上述实施例中所述的背钻，具体可以包括但不限于例如涉及到深度控制的铣、切或者钻等加工工艺，具体不作限定，可以根据实际场景进行选择。

基于第一方面实施例中，通过增加检测中间内层位置的操作可以更加准确确定的背钻深度，上述实施例中根据该背钻深度进行加工的背钻方法，可以使得更加精准地控制对线路板的加工深度，如此提高线路板的背钻质量。

在一种实施例中，背钻方法还可以包括：

S511、将PCB板各钻孔处的背钻起始层与背钻目标层之间的背钻深度上传至主***中，形成背钻数据；

S512、在PCB板上设置与背钻数据绑定的信息标记；

S513、通过扫描PCB板上的信息标记，从主***中获取对应的背钻数据，以对PCB板进行背钻。

一般情况下，在一台机器上对PCB板进行钻孔和背钻，但是有些时候PCB板钻孔和背钻在不同机器上进行，此时就需要在不同机器之间建立一个主***，这个主***连接每个钻孔机器。当PCB板钻通孔后，将PCB板钻通孔时录入钻孔机的背钻数据打包发送至主***中储存，此处需要说明的是，背钻数据不仅仅可以是背钻起始层与背钻目标层之间的背钻深度，还可以是背钻起始层、第一中间层以及第二中间层的纵坐标值等。将背钻数据发送至主***后还可以在PCB板上设置一个与背钻数据绑定的信息标记，例如可以是一个独有的条形码或者二维码等。当将钻过孔的PCB板拿至另外一台机器上背钻时，背钻的机器能够通过扫描信息标记，进而在主***中获取到对应的背钻数据，以便快捷方便且准确的对PCB板进行背钻。

第三方面，本发明实施例还提供一种钻孔***，该钻孔***主要包括至少一台钻孔机，钻孔机被配置于执行上述的背钻方法，以对PCB板进行背钻。

在一种具体的实施例中，钻孔***包括多台钻孔机，且PCB板在不同的钻孔机上进行钻通孔和背钻。钻孔***还包括主***，钻孔机内部具有控制模块，控制模块为钻孔机的核心，钻孔机的运行依靠控制模块的控制，控制模块为现有的技术，在此不做过多描述。主***能够通过无线网络与多台钻孔机内部的控制模块进行信号连接，以便钻孔机内部的控制模块向主***发送背钻数据，或者控制模块从主***内获取背钻数据。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种背钻深度确定方法，其特征在于，包括：

根据背钻目标层，确定第一中间层和第二中间层，所述背钻目标层为PCB板的待背钻层；

获取对PCB板钻孔的钻孔参数，所述钻孔参数包括在各钻孔位置处的背钻起始层与所述第一中间层之间的实际厚度、所述第一中间层和所述第二中间层之间的实际厚度；

根据所述第一中间层与所述第二中间层之间的理论厚度、所述背钻目标层与所述第一中间层之间的理论厚度以及所述第一中间层与所述第二中间层之间的实际厚度，计算得出所述背钻目标层相对于所述第一中间层的相对深度；

将所述背钻起始层与所述第一中间层之间的实际厚度、所述背钻目标层与所述第一中间层之间的相对深度进行求和，以确定所述背钻深度。

2.根据权利要求1所述的背钻深度确定方法，其特征在于，所述根据背钻目标层，确定第一中间层和第二中间层，所述背钻目标层为待背钻层，具体包括：

选取位于所述背钻起始层与所述背钻目标层之间的地层，或者与所述背钻目标层之间的电源层作为第一中间层；

选取位于背钻路径延长线上的地层，或者位于背钻路径延长线上的电源层作为第二中间层；

所述第一中间层和所述第二中间层之间的距离大于等于0.5mm。

3.根据权利要求2所述的背钻深度确定方法，其特征在于，所述获取对PCB板钻孔的钻孔参数包括：

获取PCB板，将所述PCB板放置于钻孔平台上以待钻孔，所述PCB板的所述第一中间层和所述第二中间层上需要钻孔的位置处具有铜皮覆盖，且其它地层或者电源层在钻孔的位置处不覆盖铜皮；

预先在刀具上施加具有预定频率的信号，并在钻孔起始层需要钻孔的位置钻孔；

获取所述刀具分别接触所述钻孔起始层、所述第一中间层、所述第二中间层以及底层时对应于所述钻孔平台的位置信息，以作为所述钻孔参数，其中所述底层为PCB板上背向所述钻孔起始层的一层。

4.根据权利要求3所述的背钻深度确定方法，其特征在于，所述获取所述刀具分别接触所述钻孔起始层、所述第一中间层、所述第二中间层以及底层时对应于所述钻孔平台的位置信息，以作为所述钻孔参数包括：

获取所述刀具钻孔时产生的信号，利用光栅尺获取产生对应信号时所述刀具的位置信息；

将所述信号进行整理以方形波的形式输出至钻孔机的控制板，所述控制板读取到所述方形波的上升沿时，获取所述光栅尺此刻对应的所述刀具的位置信息，以分别得出所述钻孔起始层、所述第一中间层、所述第二中间层以及所述底层的位置信息。

5.根据权利要求1所述的背钻深度确定方法，其特征在于，所述获取背钻起始层与所述第一中间层之间的实际厚度、所述第一中间层和所述第二中间层之间的实际厚度，具体包括以下步骤：

将所述背钻起始层、所述第一中间层以及所述第二中间层相对于所述钻孔平台的位置均设定为纵坐标，所述纵坐标分别记为a0，a1，a2；

计算出所述背钻起始层与所述第一中间层的实际厚度D1=（a1-a0）、所述第一中间层与所述第二中间层之间的实际厚度D2=（a2-a1）。

6.根据权利要求1所述的背钻深度确定方法，其特征在于，所述计算得出所述背钻目标层相对于所述第一中间层的相对深度包括：

将所述第一中间层与所述第二中间层之间的理论厚度记为H、所述背钻目标层与所述第一中间层之间的理论厚度记为H1；

通过比例法计算所述背钻目标层相对于所述第一中间层的相对深度d1=D2*（H1/H）。

7.一种背钻方法，其特征在于，包括：

利用如权利要求1-6任一项所述的背钻深度确定方法确定背钻深度；

根据所述背钻深度对PCB板进行背钻。

8.根据权利要求7所述的背钻方法，其特征在于，所述背钻方法还包括：

将PCB板各钻孔处的所述背钻起始层与所述背钻目标层之间的背钻深度上传至主***中，形成背钻数据；

在PCB板上设置与所述背钻数据绑定的信息标记；

通过扫描PCB板上的信息标记，从所述主***中获取对应的背钻数据，以对PCB板进行背钻。

9.一种钻孔***，其特征在于，包括：

至少一台钻孔机，所述钻孔机被配置于执行权利要求7或权利要求8所述的背钻方法，以对PCB板进行背钻。

10.根据权利要求9所述的钻孔***，其特征在于，所述钻孔***包括多台钻孔机，且PCB板在不同的所述钻孔机上进行钻孔和背钻，所述钻孔***还包括主***，所述主***与多台所述钻孔机均信号连接，以便所述钻孔机向所述主***发送背钻数据，或者从所述主***内获取背钻数据。

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