印制线路板的背钻方法、钻孔设备、背钻系统和线路板与流程

本申请属于背钻，尤其涉及一种印制线路板的背钻方法、钻孔设备、背钻系统和线路板。

背景技术：

1、背钻技术是印制线路板高频高速信号传输领域的关键工艺。在背钻孔的制作过程中，从表层起钻至目标信号层后停止，但钻头停止位置与目标信号层之间的未钻除铜层段即形成残桩（stub）。残桩相当于传输线上的阻抗不连续点，会产生信号反射、谐振和插入损耗，严重劣化高速信号的传输质量。随着信号频率不断提升，即使是微米量级的残桩长度亦会对信号完整性造成不可忽视的影响，因此消除背钻残桩已成为本领域持续追求的目标。

2、现有背钻技术主要通过控深钻孔方式实现，然而，此类方案的实际执行效果受制于印制线路板层压工序的固有工艺偏差，表现为部分孔位过钻（钻穿目标信号层，造成报废）或欠钻（残桩过长，信号质量不合格）。即便采用高精度控深钻机并辅以板厚抽样补偿，仍难以消除板厚局部波动带来的残桩长度偏差。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种印制线路板的背钻方法、钻孔设备、背钻系统和线路板，能够提高背钻精度。

2、本申请实施例第一方面提供一种印制线路板的背钻方法，包括：在印制线路板上加工形成阶梯状通孔，阶梯状通孔具有宽孔段和窄孔段，宽孔段与窄孔段之间形成台阶，台阶位于目标信号层所在位置，宽孔段的孔径大于目标孔径，窄孔段的孔径小于目标孔径；在阶梯状通孔内填充塞孔材料后，将孔径扩孔至与目标孔径相等，使得窄孔段内的塞孔材料被完整去除，形成初始通孔；塞孔材料不溶于镀铜液且与铜不发生反应；初始通孔经沉铜电镀和残余塞孔材料去除后，形成背钻孔。

3、在第一方面的一些实施方式中，在印制线路板上加工形成阶梯状通孔，包括：在宽孔段所在侧进行第一加工，形成盲孔，第一加工的加工孔径大于目标孔径，盲孔的孔底位于目标信号层所在位置；沿盲孔加工进行第二加工，直至贯穿印制线路板，形成阶梯状通孔，第二加工的加工孔径小于目标孔径。

4、在第一方面的一些实施方式中，在进行第一加工之前，还包括：确定印制线路板每个背钻孔位处的实际板厚；计算实际板厚与理论板厚的差值；根据目标信号层到宽孔段所在侧表面的理论厚度和差值，确定第一加工的控深深度。

5、在第一方面的一些实施方式中，沿盲孔加工进行第二加工之前，还包括：对盲孔的孔底进行除胶处理。

6、在第一方面的一些实施方式中，第一加工和所述第二加工的加工位置相同，使得所述阶梯状通孔中所述窄孔段与所述宽孔段同轴。

7、在第一方面的一些实施方式中，残余塞孔材料采用蚀刻药水进行去除，蚀刻药水与塞孔材料反应且与铜不反应。

8、在第一方面的一些实施方式中，宽孔段的孔径比目标孔径大0.1mm，和/或，窄孔段的孔径比目标孔径小0.1mm。

9、在第一方面的一些实施方式中，塞孔材料为油墨。

10、本申请实施例第二方面提供一种控制器，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序；处理器执行计算机程序时实现上述印制线路板的背钻方法的步骤。

11、本申请实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述印制线路板的背钻方法的步骤。

12、本申请实施例第四方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序被运行时，使得上述印制线路板的背钻方法被执行。

13、本申请五方面提供一种钻孔设备，包括：钻孔装置；控制器，连接钻孔装置，用于控制钻孔装置执行如第一方面中形成阶梯状通孔至形成初始通孔的步骤；初始通孔经沉铜电镀和残余塞孔材料去除后，形成背钻孔。

14、在第五方面的一些实施方式中，钻孔装置包括主轴，主轴用于安装第一刀具、第二刀具和第三刀具，并驱动第一刀具、第二刀具或第三刀具旋转及进给；第一刀具的直径大于目标孔径，第二刀具的直径小于目标孔径，第三刀具的直径等于目标孔径。

15、本申请六方面提供一种背钻系统，包括：如第五方面的钻孔设备；沉铜电镀设备，用于对初始通孔进行沉铜电镀；蚀刻设备，用于在沉铜电镀后去除残余塞孔材料，形成背钻孔。

16、本申请实施例第七方面提供了一种印制线路板，具有背钻孔，背钻孔根据第一方面任意一项的印制线路板的背钻方法加工形成，或者，根据第五方面的背钻系统加工形成。

17、在本申请的实施方式中，通过预先形成台阶位于目标信号层的阶梯状通孔，阶梯状通孔的宽孔段的孔径大于目标孔径，而窄孔段的孔径小于目标孔径，使得塞孔材料在扩孔后保留于台阶处的宽孔段的孔壁，继而沉铜电镀过程中宽孔段的孔壁因塞孔材料的绝缘保护而不沉积铜层，最后通过去除塞孔材料在宽孔段形成未镀铜的物理空腔，从而从物理层面消除了残桩，提高了背钻精度。

1.一种印制线路板的背钻方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的印制线路板的背钻方法，其特征在于，所述在印制线路板上加工形成阶梯状通孔，包括：

3.根据权利要求2所述的印制线路板的背钻方法，其特征在于，在进行第一加工之前，还包括：

4.根据权利要求2所述的印制线路板的背钻方法，其特征在于，沿所述盲孔加工进行第二加工之前，还包括：

5.根据权利要求2所述的印制线路板的背钻方法，其特征在于，所述第一加工和所述第二加工的加工位置相同，使得所述阶梯状通孔中所述窄孔段与所述宽孔段同轴。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的印制线路板的背钻方法，其特征在于，残余塞孔材料采用蚀刻药水进行去除，所述蚀刻药水与所述塞孔材料反应且与铜不反应。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的印制线路板的背钻方法，其特征在于，所述宽孔段的孔径比所述目标孔径大0.1mm，和/或，所述窄孔段的孔径比所述目标孔径小0.1mm。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的印制线路板的背钻方法，其特征在于，所述塞孔材料为油墨。

9.一种钻孔设备，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的钻孔设备，其特征在于，所述钻孔装置包括主轴，所述主轴用于安装第一刀具、第二刀具和第三刀具，并驱动所述第一刀具、所述第二刀具或所述第三刀具旋转及进给；所述第一刀具的直径大于目标孔径，所述第二刀具的直径小于所述目标孔径，所述第三刀具的直径等于所述目标孔径。

11.一种背钻系统，其特征在于，包括：

12.一种印制线路板，其特征在于，具有背钻孔，所述背钻孔根据权利要求1-8任意一项所述的印制线路板的背钻方法加工形成，或者，根据权利要求11所述的背钻系统加工形成。