一种pcb板背钻方法和系统的利记博彩app
【专利摘要】本发明实施例公开了一种PCB板背钻方法和系统，在PTH用于背钻一侧的PCB板表面与所述PCB板的目标信号层之间设置一层导电层，包括：以第一预设深度从所述PCB板表面开始对所述PTH进行所述第一次背钻；控制所述背钻钻针从第一次背钻形成的钻孔向所述目标信号层移动；当所述背钻钻针接触到所述导电层时，以第二预设深度从所述导电层开始完成第二次背钻，可见对PTH进行背钻操作分为两次操作，第二次背钻从比PCB板表面距离目标信号层更近的导电层开始向目标信号层进行背钻，可以使得第二次背钻的背钻深度小于原本一次背钻所需要进行的背钻深度，以此减少了PCB板厚度公差对背钻操作的影响，提高了背钻操作的背钻精度。
【专利说明】 一种PCB板背钻方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路板领域，特别是涉及一种PCB板背钻方法和系统。
【背景技术】
[0002]印制电路板(Printed Circuit Board, PCB板)又称印刷电路板、印刷线路板,是电子产品的物理支撑以及信号传输的重要组成部分，PCB板中的金属化孔(Plated throughhole，PTH)中一段不用于信号传输的、无用的孔铜部分会增加PCB板中信号传输的损耗，甚至破坏信号传输的完整性，故业内常使用背钻的方式尽可能的减少PTH中这一段孔铜部分的长度，以此减轻其对PCB板信号传输的影响。使得无用孔铜的长度或者说无用孔铜的最外端到信号层的距离尽可能的短，而且不能钻穿信号层是衡量背钻性能的关键指标。
[0003]现有技术中进行背钻一般是根据不同的PCB板以及不同的工作种类预先设置好背钻的深度，然后根据这个预设深度进行背钻操作，控制背钻深度已经比较成熟，主要有两种方式，一种是通过压力感应控深，另一种是通过电流感应控深，不论哪一种方式都能达到误差在2mil (密尔，千分之一英寸)以内的精度。但是，在实际的工作中，由于PCB板材加工精度不同，对于同一个PCB板加工料号，同一批次的同一种PCB板的同一位置的厚度都不尽相同，也就是说具有一定的厚度公差，这个厚度公差是和PCB板的总厚度呈比例关系的，PCB板越厚，其对应的厚度公差就越大。如果对同一种PCB板的同一位置均使用相同的预设深度进行背钻的话，肯定会因为PCB板的不同厚度得到不同的结果，对于厚度比标准厚度小的PCB板，可能会被钻穿信号层，成为坏板，对于厚度比标准厚度大的PCB板，背钻后剩余的无用孔铜远大于目标长度，这样的PCB板在工作中信号传输损耗大，甚至会破坏传输的完整性。由此可见，现在影响背钻精度的首要问题就是PCB板厚度误差，如何有效消除PCB板厚度误差对背钻精度的影响是目前的一大难题。
【发明内容】
[0004]为了解决上述PCB板厚度误差对背钻精度的影响的技术问题，本发明提供了一种PCB板背钻方法和系统。
[0005]本发明实施例公开了如下技术方案:
[0006]第一方面，本发明提供一种PCB板背钻方法，在金属化孔PTH用于背钻一侧的印制电路板PCB板表面与所述PCB板的目标信号层之间设置一层导电层，所述导电层与所述PTH相连，所述目标信号层为对应当前背钻任务的信号层，所述方法包括:
[0007]以第一预设深度从所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面开始对所述PTH进行所述第一次背钻，使得第一次背钻的钻孔钻穿导电层且不钻穿目标信号层；
[0008]完成所述第一次背钻后回退背钻钻针，直到背钻钻针与所述导电层脱离电连接；
[0009]控制所述背钻钻针从第一次背钻形成的钻孔向所述目标信号层移动，并检测背钻钻针是否接触到所述导电层；
[0010]当所述背钻钻针接触到所述导电层时，以第二预设深度从所述导电层开始完成第二次背钻，使得第二次背钻不钻穿目标信号层。
[0011]在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一预设深度具体为大于所述导电层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的第一距离、所述第一距离厚度公差和所述背钻设备公差之和，小于所述目标信号层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的总距离减去所述总距离厚度公差和所述背钻设备公差之和的差值中的任意值。
[0012]在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第二预设深度具体为所述导电层和所述PTH的相连位置与目标信号层和所述PTH的相连位置之间的第二距离减去所述第二距离厚度公差和所述背钻设备公差，所述第二距离至少为所述导电层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的第一距离厚度公差以及所述背钻设备公差之和。
[0013]在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述导电层具体为所述PCB板的地层或电源层或其他信号层。
[0014]在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述检测背钻钻针是否接触到所述导电层具体为:
[0015]当检测到所述导电层、背钻设备和背钻钻针形成导电回路时，则判定所述背钻钻针接触到所述导电层。
[0016]在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述以第一预设深度从所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面开始对所述PTH进行所述第一次背钻，具体包括:
[0017]当背钻钻针接触到所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面时，所述PTH用于背钻的一侧的PCB板表面、背钻设备和背钻钻针形成导电回路；
[0018]当检测到所述PTH用于背钻的一侧的PCB板表面、背钻设备和背钻钻针形成导电回路时，以第一预设深度从所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面开始对所述PTH开始完成所述第一次背钻。
[0019]第二方面，本发明提供一种PCB板背钻系统,在PTH用于背钻一侧的PCB板表面与所述PCB板目标信号层之间设置一层导电层，所述导电层与所述PTH相连，所述目标信号层为对应当前背钻任务的信号层，包括PCB板和背钻设备:
[0020]所述PCB板包括PTH、PTH用于背钻一侧的PCB板表面、目标信号层和导电层；
[0021]所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面、目标信号层和导电层均和所述PTH相连；
[0022]所述背钻设备，用于以第一预设深度，从所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面开始对所述PTH进行第一次背钻，使得第一次背钻的钻孔钻穿导电层且不钻穿目标信号层；完成所述第一次背钻后回退背钻钻针，直到背钻钻针与所述导电层脱离电连接；控制所述背钻钻针从所述钻孔向所述目标信号层移动，检测背钻钻针是否接触到所述导电层；当所述背钻钻针接触到所述导电层时，以第二预设深度，从所述导电层开始完成第二次背钻，使得第二次背钻不钻穿目标信号层。
[0023]在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述第一预设深度具体为大于所述导电层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的第一距离、所述第一距离厚度公差和所述背钻设备公差之和，小于所述目标信号层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的总距离减去所述总距离厚度公差和所述背钻设备公差之和的差值中的任意值。
[0024]在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述第二预设深度具体为所述导电层和所述PTH的相连位置与目标信号层和所述PTH的相连位置之间的第二距离减去所述第二距离厚度公差和所述背钻设备公差，所述第二距离至少为所述导电层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的第一距离厚度公差以及所述背钻设备公差之和。
[0025]在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述导电层具体为所述PCB板中的地层或电源层或其他信号层。
[0026]由上述技术方案可以看出，在PCB板中设置一层与PTH相连的导电层，当对PTH进行背钻操作时，将背钻分为两次操作，第一次背钻钻穿导电层但不钻穿目标信号层即可，第二次背钻从比PCB板表面距离目标信号层更近的导电层开始向目标信号层进行背钻，直到完成整个背钻操作，这种两次背钻的背钻方式，可以使得第二次背钻的背钻深度小于原本一次背钻所需要进行的背钻深度，以此减少了 PCB板厚度公差对背钻操作的影响，提高了背钻操作的背钻精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本发明一种PCB板背钻方法的方法流程示意图；
[0029]图2为本发明第一次背钻的控深系统的系统结构示意图；
[0030]图3为本发明第二次背钻的控深系统的系统结构示意图；
[0031]图4为本发明一种PCB板背钻系统的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]本发明实施例提供了一种PCB板背钻方法和系统。
[0033]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0034]实施例一
[0035]请参阅图1，其为本发明一种PCB板背钻方法的方法流程示意图，在金属化孔PTH用于背钻一侧的印制电路板PCB板表面与所述PCB板目标信号层之间设置一层导电层,所述导电层与所述PTH相连，所述目标信号层为对应当前背钻任务的信号层，该方法包括以下步骤:
[0036]这里需要说明的是，PCB板的PTH是一个在PCB板上的金属化孔，一般情况下，至少与PCB板的上下表层铜箔以及PCB板中目标信号层相连，进行背钻时，从PTH位于PCB板的一侧开始，即从那一侧的铜箔开始向目标信号层进行钻孔，这里强调目标信号层主要是因为在PCB板中包含多个信号层，对于一个PTH，可能会有不止一个信号层与其相连，然而根据PCB板的工作设计要求不同，并不是每一个信号层都会用到，也许针对一个PTH会用到信号层a，而针对另一个PTH则会用到信号层b，也就是说，针对不同的PTH会有不同的背钻任务，比如说对一PTH执行背钻任务a时，需要尽可能的接近且不钻穿信号层a，也就是说本次背钻任务的目标信号层为信号层a，但是在背钻的过程中可能会钻穿与该PTH相连的信号层b、c、d等，但这并不会影响PCB板的设计功能，只有目标信号层即信号层a被钻穿才能判定本次背钻任务失败。
[0037]本发明的技术方案中，在加工PCB板时在用于背钻的一侧和目标信号层之间设置一层可以导电的金属层用于对第二次背钻进行标定，这一导电层可以是额外设置的，也可以使用PCB板中现有的金属导电层，比如说，优选的可以是PCB板中的地层或者电源层(Grund/Power layer)或者其他信号层，也就是即可以将原先与PTH没有连接的地层或者电源层或者其他信号层在加工PCB板时设置与PTH有物理连接，也可以直接使用已经和PTH有物理连接的信号层等作为导电层。
[0038]SlOl:以第一预设深度从所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面开始进行所述第一次背钻，使得第一次背钻的钻孔钻穿导电层且不钻穿目标信号层；
[0039]这里对第一预设深度并不进行具体限制，但是为了能够钻穿所述导电层，且离目标信号层还有一段距离，对所述第一预设深度的具体数值的设置上需要遵循一定的规则或在一定的范围内浮动，而且同时还要考虑到其他因素的影响，比如说PCB板厚度公差、用于背钻的背钻设备本身的工作公差等。故对于第一预设深度的一种优选的设置方式是:
[0040]优选的，所述第一预设深度具体为大于所述导电层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的第一距离、所述第一距离厚度公差和所述背钻设备公差之和，小于所述目标信号层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的总距离减去所述总距离厚度公差和所述背钻设备公差之和的差值中的任意值。
[0041]厚度公差与厚度之间是呈现比例关系的，在PCB板的加工过程中，其厚度公差一般为厚度的+/-10%之间，也就是说，如果PCB板的标准厚度为100单位时，加工出的PCB板实际厚度在90到110单位之间浮动。
[0042]从上述对于第一预设深度的范围设置可以看出，由于第一次背钻的目标是至少要钻穿导电层以及不能钻穿目标信号层，所以第一预设深度可以设置的最小深度是能够刚好钻穿导电层，故这里需要考虑的厚度公差是导电层与PCB板背钻一侧表面的之间厚度的厚度公差，最大深度是不仅钻穿导电层而且已经距离目标信号层非常的近了，故这里需要考虑的厚度公差是目标信号层与PCB板背钻一侧表面的之间厚度的厚度公差，具体如何设置第一预设深度视背钻任务或者工作情况来定。
[0043]需要注意的是，虽然可以在合理的范围内设定第一预设深度，同时还需要准确的判定出第一次背钻开始的时间，即开始计算第一预设深度的时刻。
[0044]本实施例的一个优选的实施例方案是，所述以第一预设深度从所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面开始对所述PTH进行所述第一次背钻，具体包括:
[0045]当背钻钻针接触到所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面时，所述PTH用于背钻的一侧的PCB板表面、背钻设备和背钻钻针形成导电回路；
[0046]当检测到所述PTH用于背钻的一侧的PCB板表面、背钻设备和背钻钻针形成导电回路时，以第一预设深度从所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面开始对所述PTH开始完成所述第一次背钻。
[0047]首先需要介绍一下背钻钻针的结构构造，这里所述的背钻钻针主要是指包括用于钻孔的圆柱形或其他柱形的钻柱部分以及钻柱前端圆锥形的钻尖或其他具有尖端形状的钻尖的总称。由于背钻钻针的钻柱直径比PTH的直径要更大一些,故在第一次背钻的时候，先是背钻钻针的钻尖部分接触到与PTH连接的PCB板表面，当刚一接触到时，PCB板表面、背钻设备和背钻钻针就形成了导电回路，这就是开始计算第一预设深度的时刻。
[0048]S102:完成所述第一次背钻后回退背钻钻针，直到背钻钻针与所述导电层脱离电连接；
[0049]这里需要说明的是，由于在结束第一次背钻时，导电层已经被钻穿了，即背钻钻针已经穿过了导电层，但是由于第二次背钻是从导电层开始计算深度的，而判断背钻钻针到达导电层的判断依据是背钻钻针、背钻设备与导电层形成的导电回路的时机，故在完成第一次背钻后需要将钻针回退，至于回退多少距离可以有多种不同的选择，比如说直接将钻针退出PCB板上的钻孔，或者只回退一段距离，但是不管如何回退，前提条件是必须至少将背钻钻针退出导电层与目标信号层之间的空间，让背钻钻针与导电层不再有任何的物理接触，或者说无法进行电连接的程度。
[0050]S103:控制所述背钻钻针从第一次背钻形成的钻孔向所述目标信号层移动，并检测背钻钻针是否接触到所述导电层；
[0051]也就是说，当背钻钻针与导电层分离后，重新将背钻钻针从钻孔中向目标信号层推进，并检测背钻钻针是否在向目标信号层推进的过程中与导电层有接触，具体的检测背钻钻针是否接触到所述导电层的方式可以为:
[0052]当检测到所述导电层、背钻设备和背钻钻针形成导电回路时，则判定所述背钻钻针接触到所述导电层。
[0053]在准备进行第二次背钻也就是在退回背钻钻针后重新向目标信号层推进时，导电层与背钻设备本身是通过连接线电性相连的，同时需要说明的是，与第一次背钻不同的是，这里所指的背钻钻针接触到导电层，主要是指背钻钻针的钻柱部分而不是钻尖部分接触到导电层，是因为当第一次背钻后，背钻钻孔已经通过了导电层，而背钻钻孔的直径是与背钻钻针的钻柱部分直径相同的，故当第二次背钻时，背钻钻针的钻尖部分理论上是接触不道导电层的。背钻钻针的钻柱接触到导电层的一瞬间，导电层、背钻设备和背钻钻针就形成了一个导电回路，这个导电回路的形成的时机即代表此时背钻钻针正好碰到了导电层，也就是开始计算第二预设深度的时刻。
[0054]S104:当所述背钻钻针接触到所述导电层时，以第二预设深度完成第二次背钻，使得第二次背钻不钻穿目标信号层。
[0055]优选的，所述第二预设深度具体为所述导电层和所述PTH的相连位置与目标信号层和所述PTH的相连位置之间的第二距离减去所述第二距离厚度公差和所述背钻设备公差，所述第二距离至少为所述导电层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的第一距离厚度公差以及所述背钻设备公差之和。
[0056]也就是说，第二次背钻的标定起始位置在导电层，当背钻钻针接触到导电层后，即标志着可以依照设定的第二预设深度开始第二次背钻了，由于第二次背钻的目标是完成本次背钻任务的背钻精度，即将PTH剩余在目标信号层以外的长度通过背钻达到最多为多少mil的程度，故第二次背钻的第二预设深度的设定是需要既能达到本次背钻任务的背钻精度，又不能钻穿目标信号层。请参阅下表，表中列出了不同信号速率的PCB板对无用孔铜长度的允许最长长度以及建议最长长度。
[0057]
【权利要求】
1.一种PCB板背钻方法，其特征在于，在金属化孔PTH用于背钻一侧的印制电路板PCB板表面与所述PCB板的目标信号层之间设置一层导电层，所述导电层与所述PTH相连，所述目标信号层为对应当前背钻任务的信号层，所述方法包括: 以第一预设深度从所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面开始对所述PTH进行所述第一次背钻，使得第一次背钻的钻孔钻穿导电层且不钻穿目标信号层； 完成所述第一次背钻后回退背钻钻针，直到背钻钻针与所述导电层脱离电连接； 控制所述背钻钻针从第一次背钻形成的钻孔向所述目标信号层移动，并检测背钻钻针是否接触到所述导电层； 当所述背钻钻针接触到所述导电层时，以第二预设深度从所述导电层开始完成第二次背钻，使得第二次背钻不钻穿目标信号层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设深度具体为大于所述导电层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的第一距离、所述第一距离厚度公差和所述背钻设备公差之和，小于所述目标信号层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的总距离减去所述总距离厚度公差和所述背钻设备公差之和的差值中的任意值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二预设深度具体为所述导电层和所述PTH的相连位置与目标信号层和所述PTH的相连位置之间的第二距离减去所述第二距离厚度公差和所述背钻设备公差，所述第二距离至少为所述导电层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的第一距离厚度公差以及所述背钻设备公差之和。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导电层具体为所述PCB板的地层或电源层或其他信号层。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测背钻钻针是否接触到所述导电层具体为: 当检测到所述导电层、背钻设备和背钻钻针形成导电回路时，则判定所述背钻钻针接触到所述导电层。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以第一预设深度从所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面开始对所述PTH进行所述第一次背钻，具体包括: 当背钻钻针接触到所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面时，所述PTH用于背钻的一侧的PCB板表面、背钻设备和背钻钻针形成导电回路； 当检测到所述PTH用于背钻的一侧的PCB板表面、背钻设备和背钻钻针形成导电回路时，以第一预设深度从所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面开始对所述PTH开始完成所述第一次背钻。
7.—种PCB板背钻系统，其特征在于，在PTH用于背钻一侧的PCB板表面与所述PCB板目标信号层之间设置一层导电层，所述导电层与所述PTH相连，所述目标信号层为对应当前背钻任务的信号层，包括PCB板和背钻设备: 所述PCB板包括PTH、PTH用于背钻一侧的PCB板表面、目标信号层和导电层； 所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面、目标信号层和导电层均和所述PTH相连； 所述背钻设备，用于以第一预设深度，从所述PTH用于背钻一侧的PCB板表面开始对所述PTH进行第一次背钻，使得第一次背钻的钻孔钻穿导电层且不钻穿目标信号层；完成所述第一次背钻后回退背钻钻针，直到背钻钻针与所述导电层脱离电连接；控制所述背钻钻针从所述钻孔向所述目标信号层移动，检测背钻钻针是否接触到所述导电层；当所述背钻钻针接触到所述导电层时，以第二预设深度，从所述导电层开始完成第二次背钻，使得第二次背钻不钻穿目标信号层。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一预设深度具体为大于所述导电层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的第一距离、所述第一距离厚度公差和所述背钻设备公差之和，小于所述目标信号层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的总距离减去所述总距离厚度公差和所述背钻设备公差之和的差值中的任意值。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二预设深度具体为所述导电层和所述PTH的相连位置与目标信号层和所述PTH的相连位置之间的第二距离减去所述第二距离厚度公差和所述背钻设备公差，所述第二距离至少为所述导电层和所述PTH的相连位置与所述PCB板表面和所述PTH的相连位置之间的第一距离厚度公差以及所述背钻设备公差之和。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述导电层具体为所述PCB板中的地层或电源层或其他信 号层。
【文档编号】H05K3/42GK103442528SQ201310356786
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】杨永星, 高峰, 黄明利 申请人:华为技术有限公司