一種制作盲孔的方法以及裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開一種制作盲孔的方法以及裝置，所述方法應用于一印刷電路板，所述印刷電路板至少包括三層金屬層，所述三層金屬層中的第一金屬層與第二金屬層間設置有絕緣材料層，所述盲孔為鉆穿所述第一金屬層、且露出所述第二金屬層的盲孔，所述方法包括：控制一鉆頭鉆穿所述第一金屬層，并鉆至距所述第二金屬層第一距離的第一位置；去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料，露出所述第二金屬層，從而制作完成所述盲孔。
【專利說明】一種制作盲孔的方法以及裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電子【技術領域】，尤其涉及一種制作盲孔的方法以及裝置。
【背景技術】
[0002]目前，電子產品已經成為人們生活中不可缺少的主要角色。隨著人們對電子產品需求的日益提高，對電子產品中的重要組成部分之一的印刷電路板(Printed CircuitBoard, PCB)也提出了更高的要求，例如，為了提高印刷電路板的密度以及減小電路板的表面積，以及滿足對無線電通信的要求，通常使用盲孔或者埋孔等設計。
[0003]請參考圖1，圖1是現有技術中帶有盲孔設計的印刷電路板的示意圖，如圖1所示，該印刷電路板包括3層金屬層，分別是第一金屬層、第二金屬層與第三金屬層，該印刷電路板上的盲孔需要從第一金屬層鉆到第二金屬層，同時需要露出第二金屬層，并且不能損傷第二金屬層，也即該盲孔為零公差盲孔，在制作該盲孔時，需要控制該盲孔的公差為±0。
[0004]但在現有技術中，由于鉆孔機械的傳動方式以及實際條件的變化，使用機械控深鉆方式的公差一般為±76.2微米(也即±3mil)，在這個公差范圍內，甚至可能會超過第二金屬層的厚度，也就是說，使用機械控深鉆方式制作該盲孔時，有可能已經將第二金屬層鉆穿，但其仍然在機械控深鉆方式的公差范圍內，這顯然不能滿足要求。
[0005]因此，現有技術中存在使用機械控深鉆方式制作零公差盲孔時誤差過大，無法滿足要求的技術問題。
【發明內容】
[0006]本發明實施例通過提供一種制作盲孔的方法以及裝置，解決了現有技術中存在的使用機械控深鉆方式制作零公差盲孔時誤差過大，無法滿足要求的技術問題。
[0007]本發明實施例提供了一種制作盲孔的方法，應用于一印刷電路板，所述印刷電路板至少包括三層金屬層，所述三層金屬層中的第一金屬層與第二金屬層間設置有絕緣材料層，所述盲孔為鉆穿所述第一金屬層、且露出所述第二金屬層的盲孔，所述方法包括:控制一鉆頭鉆穿所述第一金屬層，并鉆至距所述第二金屬層第一距離的第一位置；去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料，露出所述第二金屬層，從而制作完成所述盲孔。
[0008]可選地，所述控制一鉆頭鉆穿所述第一金屬層，并鉆至距所述第二金屬層第一距離的第一位置，具體為:通過機械控深鉆方式，控制所述鉆頭鉆穿所述第一金屬層，并鉆至距所述第二金屬層第一距離的第一位置，其中，所述第一距離的數值具體為所述機械控深鉆方式的公差大小。
[0009]可選地，所述去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料，具體為:通過激光鉆孔方式，使用激光去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料。
[0010]可選地，在所述使用激光去除所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料時，所述方法還包括:控制所述激光的能量小于一預設閾值，以減小對所述第二金屬層的損耗。
[0011]可選地，在所述使用激光去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料之后，所述方法還包括:在所述盲孔內電鍍上導通金屬，使得所述第一金屬層與所述第二金屬層相連。
[0012]本發明實施例另一方面提供一種制作盲孔的裝置，應用于一印刷電路板，所述印刷電路板至少包括三層金屬層，所述三層金屬層中的第一金屬層與第二金屬層間設置有絕緣材料層，所述盲孔為鉆穿所述第一金屬層、且露出所述第二金屬層的盲孔，所述裝置包括:鉆頭控制單元，用于控制一鉆頭鉆穿所述第一金屬層，并鉆至距所述第二金屬層第一距離的第一位置；去除單元，用于去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料，露出所述第二金屬層，從而制作完成所述盲孔。
[0013]可選地，所述鉆頭控制單元具體用于通過機械控深鉆方式，控制所述鉆頭鉆穿所述第一金屬層，并鉆至距所述第二金屬層第一距離的第一位置，其中，所述第一距離的數值具體為所述機械控深鉆方式的公差大小。
[0014]可選地，所述去除單元具體用于通過激光鉆孔方式，使用激光去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料。
[0015]可選地，所述去除單元還用于在所述使用激光去除所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料時，控制所述激光的能量小于一預設閾值，以減小對所述第二金屬層的損耗。
[0016]可選地，所述裝置還包括一電鍍單元，用于在所述使用激光去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料之后，在所述盲孔內電鍍上導通金屬，使得所述第一金屬層與所述第二金屬層相連。
[0017]本發明實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點:
[0018]由于采用了先用鉆頭鉆穿第一金屬層，并鉆至距第二金屬層第一距離的第一位置，然后再去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料，露出第二金屬層的技術方案，避免了使用鉆頭直接鉆出盲孔的方式可能會造成所制作出的盲孔誤差過大的缺陷，而是使用先用鉆頭鉆出該盲孔，也即零公差盲孔的一部分，再去除該盲孔剩余部分的絕緣材料，從而制作完成該盲孔，所以解決了現有技術中存在的使用機械控深鉆方式制作零公差盲孔時誤差過大，無法滿足要求的技術問題，實現了準確制作零公差盲孔的技術效果，從而滿足了實際情況的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為現有技術中帶有零公差盲孔設計的印刷電路板的示意圖；
[0020]圖2為本發明實施例提供的制作盲孔的方法流程圖；
[0021]圖3為本發明實施例提供的制作零公差盲孔的第一部分的示意圖；
[0022]圖4為本發明實施例提供的去除絕緣材料的示意圖；
[0023]圖5為本發明實施例提供的制作盲孔的裝置的功能模塊圖。
【具體實施方式】[0024]本發明實施例通過提供一種制作盲孔的方法以及裝置，解決了現有技術中存在的使用機械控深鉆方式制作零公差盲孔時誤差過大，無法滿足要求的技術問題。
[0025]本發明實施例中的技術方案為解決上述技術問題，總體思路如下:
[0026]本發明實施例提供一種制作盲孔的方法，應用于一印刷電路板，印刷電路板至少包括三層金屬層，三層金屬中的第一金屬層與第二金屬層間設置有絕緣材料層，盲孔為鉆穿第一金屬層、且露出第二金屬層的盲孔，該方法包括:
[0027]首先，控制一鉆頭鉆穿第一金屬層，并鉆至距第二金屬層第一距離的第一位置；
[0028]然后，去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料，露出第二金屬層，從而制作完成盲孔。
[0029]通過上述部分可以看出，由于采用了先用鉆頭鉆穿第一金屬層，并鉆至距第二金屬層第一距離的第一位置，然后再去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料，露出第二金屬層的技術方案，避免了使用鉆頭直接鉆出盲孔的方式可能會造成所制作出的盲孔誤差過大的缺陷，而是使用先用鉆頭鉆出該盲孔，也即零公差盲孔的一部分，再去除該盲孔剩余部分的絕緣材料，從而制作完成該盲孔，所以解決了現有技術中存在的使用機械控深鉆方式制作零公差盲孔時誤差過大，無法滿足要求的技術問題，實現了準確制作零公差盲孔的技術效果，從而滿足了實際情況的要求。
[0030]為了更好的理解上述技術方案，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術方案進行詳細的說明。
[0031]本發明實施例提供一種制作盲孔的方法，該方法應用于一印刷電路板，該印刷電路板至少包括三層金屬層，例如可以是三層、四層、六層、八層等等，在此不做限制，該三層金屬層中的第一金屬層與第二金屬層間設置有絕緣材料層，例如可以是環氧樹脂等等，該印刷電路板上的盲孔為鉆穿第一金屬層、且露出第二金屬層的盲孔，在本實施例中，將以印刷電路板的金屬層的層數為3層為例，來進行詳細地舉例描述。
[0032]請參考圖2，圖2是本發明實施例提供的制作盲孔的方法流程圖，如圖2所示，該方法包括:
[0033]S1:控制一鉆頭鉆穿第一金屬層，并鉆至距第二金屬層第一距離的第一位置；
[0034]S2:去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料，露出第二金屬層，從而制作完成盲孔。
[0035]在步驟SI中，也即制作零公差盲孔的第一部分，具體可以是通過機械控深鉆方式，控制鉆頭鉆穿第一金屬層，并鉆至距第二金屬層第一距離的第一位置，其中，第一距離的數值具體為機械控深鉆方式的公差大小。
[0036]在具體實施過中，可以先通過切片測量或者預估算的方式，確定圖3所示的印刷電路板的表面，也即第一金屬層表面到第二金屬層之間的厚度，當然了，切片測量的方式更加準確一些，在接下來的部分中，以該厚度為508微米來進行詳細的舉例描述。
[0037]請參考圖3，圖3是本發明實施例提供的制作零公差盲孔的第一部分的示意圖，如圖3所示，鉆頭設置在鉆孔機械的主軸上，該主軸上包括一光柵尺，通過該光柵尺記錄主軸下降的距離，從而控制鉆頭下降的距離，以實現機械控深鉆，當然，還可以是通過其他方式來實現機械控深鉆，在此就不再贅述了。
[0038]假定機械控深鉆方式的公差為±76.2微米(不同的鉆咀、鉆機，其控深精度皆有不同，此處以目前一般的機械控深鉆公差±3mil，也即±76.2微米為例)，則可以以第一金屬層表面為基準，從第一金屬層表面鉆下431.8微米的距離，也即控制該鉆頭鉆至距離第二金屬層76.2微米的第一位置。
[0039]由于機械控深鉆的公差為±76.2微米，所以在步驟SI中控制該鉆頭鉆至第一位置時，即使該鉆頭鉆出的盲孔是最大正公差，即該鉆頭總共鉆下了 508微米(431.8微米+76.2微米)的距離，也不會對第二金屬層造成損耗，從而不會因為第二金屬層的損耗而導致印刷電路板不能使用。
[0040]當然了，將第一距離的數值設為機械控深鉆方式的公差大小是為了在保證鉆機的鉆頭不對第二金屬層造成損耗的前提下，盡量減少需要去除的絕緣材料的高度，通過本實施例的介紹，本領域所屬的技術人員能夠根據實際情況，將第一距離的數值進行調整，例如調整等更大一些，以完全保證鉆頭不會損耗到第二金屬層，在此就不再贅述了。
[0041]需要注意的是，由于第二金屬層是需要露出且不能被損耗的金屬層，同時本實施例中的印刷電路板只包括有三層金屬層，所以第一金屬層與第二金屬層之間沒有其他金屬層，在其他實施例中，例如在印刷電路板包括四層金屬層或者更多數量的金屬層時，會控制鉆機的鉆頭鉆穿第一金屬層與第二金屬層之間的金屬層，從而通過盲孔使得第一金屬層、第二金屬層、以及第一金屬層與第二金屬層之間的其他金屬層相連或者不相連，在此就不再贅述了。
[0042]在通過步驟SI控制鉆頭鉆穿第一金屬層，并鉆至距第二金屬層第一距離的第一位置后，本發明實施例提供的制作盲孔的方法進入步驟S2，S卩:去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料，露出第二金屬層，從而制作完成盲孔。
[0043]具體來講，請參考圖4，圖4是本發明實施例提供的去除第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料的示意圖，可以是通過激光鉆孔發送，使用激光去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料，例如，可以是通過C02激光機(二氧化碳激光機)或者UV激光機(紫外線激光機)，發出激光能量，從而去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料。
[0044]當然，如果是通過C02激光機來去除絕緣材料層中的絕緣材料，由于在盲孔的孔壁上會形成被燒黑的炭化殘渣，需要通過PLASMA等離子清洗(又稱電漿)方式去除該炭化殘渣，從而保證后續盲孔電鍍等工序的穩定性。
[0045]在具體實施過程中，在使用激光去除第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料時，本發明實施例提供的制作盲孔的方法還包括:控制激光的能量小于一預設閾值，從而減小對第二金屬層的損耗。
[0046]具體來講，在去除第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料時，在完全去除絕緣材料、露出第二金屬層的時候，激光能量不可避免地會對第二金屬層造成一定的損耗，損耗的程度和激光的能量正相關，所以可以控制激光的能量值小于一個預設閾值，使其能夠達到去除絕緣材料層中絕緣材料的目的，同時又能夠將對第二金屬層的損耗降低到合適的程度。
[0047]在實際應用中，由于激光機的出產公司、型號、轉換效率以及工作狀態的不同，對各類激光機所提供的能量值做出一個準確的界定，使得其滿足上述所說的“能夠達到去除絕緣材料層中絕緣材料的目的，同時又能夠將對第二金屬層的損耗降低到合適的程度”不太現實，但通過本實施例的介紹，本領域所屬的技術人員能夠根據實際情況，調整激光機的工作電流、脈沖頻率等工作參數，以滿足實際情況的需要，在此就不再贅述了。
[0048]在具體實施過程中，在使用激光去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料之后，本發明實施例提供的方法還包括:在盲孔內電鍍上導通金屬，使得第一金屬層與第二金屬層相連。
[0049]具體來講，在該印刷電路板上制作完成盲孔后，即可以將該印刷電路板進行電鍍等工序，當然了，如果需要去除膠渣則需要先去除膠渣，從而在該盲孔內電鍍上導通金屬，例如銅等等，從而使得第一金屬層與第二金屬層能夠連接，以構成一個的回路，實現對應的電氣功能，在此就不再贅述了。
[0050]在將該印刷電路板進行電鍍，即可以進行外層圖像轉移、涂覆阻焊材料、表面處理等等工序，在此就不再贅述了
[0051]通過上述部分可以看出，由于采用了先用鉆頭鉆穿第一金屬層，并鉆至距第二金屬層第一距離的第一位置，然后再去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料，露出第二金屬層的技術方案，避免了使用鉆頭直接鉆出盲孔的方式可能會造成所制作出的盲孔誤差過大的缺陷，而是使用先用鉆頭鉆出該盲孔，也即零公差盲孔的一部分，再去除該盲孔剩余部分的絕緣材料，從而制作完成該盲孔，所以解決了現有技術中存在的使用機械控深鉆方式制作零公差盲孔時誤差過大，無法滿足要求的技術問題，實現了準確制作零公差盲孔的技術效果，從而滿足了實際情況的要求。
[0052]基于同一發明構思，本發明實施例還提供一種制作盲孔的裝置，應用于一印刷電路板，印刷電路板至少包括三層金屬層，三層金屬層中的第一金屬層與第二金屬層間設置有絕緣材料層，盲孔為鉆穿第一金屬層、且露出第二金屬層的盲孔。
[0053]請參考圖5，圖5是本發明實施例提供的制作盲孔的裝置的功能模塊圖，如圖5所示，該裝置包括:鉆頭控制單元501，用于控制一鉆頭鉆穿第一金屬層，并鉆至距第二金屬層第一距離的第一位置；去除單元502，用于去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料，露出第二金屬層，從而制作完成盲孔。
[0054]在具體實施過程中，鉆頭控制單元501例如是帶有機械控深鉆功能的鉆機，具體用于通過機械控深鉆方式，控制鉆頭鉆穿第一金屬層，并鉆至距第二金屬層第一距離的第一位置，其中，第一距離的數值具體為機械控深鉆方式的公差大小。
[0055]在具體實施過程中，去除單元502例如是激光鉆孔機，具體用于通過激光鉆孔方式，使用激光去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料。
[0056]在具體實施過程中，去除單元502還用于在使用激光去除第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料時，控制激光的能量小于一預設閾值，以減小對第二金屬層的損耗。
[0057]在具體實施過程中，裝置還包括一電鍍單元503，電鍍單元503例如是電鍍生產線，用于在使用激光去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料之后，在盲孔內電鍍上導通金屬，使得第一金屬層與第二金屬層相連。
[0058]本實施例中的制作盲孔的裝置與前述實施例中的制作盲孔的方法是基于同一發明構思下的兩個方面，在前面已經對方法的實施過程作了詳細的描述，所以本領域技術人員可根據前述描述清楚的了解本實施例中的電子設備的結構及實施過程，為了說明書的簡潔，在此就不再贅述了。[0059]上述本發明實施例中的技術方案，至少具有如下的技術效果或優點:
[0060]由于采用了先用鉆頭鉆穿第一金屬層，并鉆至距第二金屬層第一距離的第一位置，然后再去除絕緣材料層中第一位置與第二金屬層之間的絕緣材料，露出第二金屬層的技術方案，避免了使用鉆頭直接鉆出盲孔的方式可能會造成所制作出的盲孔誤差過大的缺陷，而是使用先用鉆頭鉆出該盲孔，也即零公差盲孔的一部分，再去除該盲孔剩余部分的絕緣材料，從而制作完成該盲孔，所以解決了現有技術中存在的使用機械控深鉆方式制作零公差盲孔時誤差過大，無法滿足要求的技術問題，實現了準確制作零公差盲孔的技術效果，從而滿足了實際情況的要求。
[0061]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種制作盲孔的方法，應用于一印刷電路板，所述印刷電路板至少包括三層金屬層，其特征在于，所述三層金屬層中的第一金屬層與第二金屬層間設置有絕緣材料層，所述盲孔為鉆穿所述第一金屬層、且露出所述第二金屬層的盲孔，所述方法包括: 控制一鉆頭鉆穿所述第一金屬層，并鉆至距所述第二金屬層第一距離的第一位置； 去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料，露出所述第二金屬層，從而制作完成所述盲孔。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制一鉆頭鉆穿所述第一金屬層，并鉆至距所述第二金屬層第一距離的第一位置，具體為: 通過機械控深鉆方式，控制所述鉆頭鉆穿所述第一金屬層，并鉆至距所述第二金屬層第一距離的第一位置，其中，所述第一距離的數值具體為所述機械控深鉆方式的公差大小。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料，具體為: 通過激光鉆孔方式，使用激光去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述使用激光去除所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料時，所述方法還包括: 控制所述激光的能量小于一預設閾值，以減小對所述第二金屬層的損耗。
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述使用激光去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料之后，所述方法還包括: 在所述盲孔內電鍍上導通金屬，使得所述第一金屬層與所述第二金屬層相連。
6.一種制作盲孔的裝置，應用于一印刷電路板，所述印刷電路板至少包括三層金屬層，所述三層金屬層中的第一金屬層與第二金屬層間設置有絕緣材料層，其特征在于，所述盲孔為鉆穿所述第一金屬層、且露出所述第二金屬層的盲孔，所述裝置包括: 鉆頭控制單元，用于控制一鉆頭鉆穿所述第一金屬層，并鉆至距所述第二金屬層第一距離的第一位置； 去除單元，用于去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料，露出所述第二金屬層，從而制作完成所述盲孔。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述鉆頭控制單元具體用于通過機械控深鉆方式，控制所述鉆頭鉆穿所述第一金屬層，并鉆至距所述第二金屬層第一距離的第一位置，其中，所述第一距離的數值具體為所述機械控深鉆方式的公差大小。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述去除單元具體用于通過激光鉆孔方式，使用激光去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述去除單元還用于在所述使用激光去除所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料時，控制所述激光的能量小于一預設閾值，以減小對所述第二金屬層的損耗。
10.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括一電鍍單元，用于在所述使用激光去除所述絕緣材料層中所述第一位置與所述第二金屬層之間的絕緣材料之后，在所述盲孔內電鍍上導通金屬，使得所述第一金屬層與所述第二金屬層相連。
【文檔編號】H05K3/40GK103458626SQ201310347337
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月9日 優先權日:2013年8月9日
【發明者】華炎生 申請人:北大方正集團有限公司, 珠海方正科技高密電子有限公司, 珠海方正印刷電路板發展有限公司, 方正信息產業控股有限公司