[发明专利]通孔的背钻方法、电路板及电路板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路板制造技术，尤其涉及用以除掉所选部分的通孔背钻方法，电路板和电路板的制造方法。

背景技术

几十年来，电路板特别是印刷电路板(PCB)被广泛用于支撑和电连接所选电子元件。印刷电路板一般包括被电绝缘介质材料分离的用于电连接的铜。层与层之间的连接往往是通过通孔或电镀通孔(PTHs)实现的。一般地，若要实现层与层之间的电连接，需要在垂直方向从所选层的顶部到底部钻出通孔，例如电镀通孔。

随着无线数字通信技术，如无线网络，移动电话，GPS(全球定位系统)等的到来，在电子行业，能在千兆赫范围内处理数字信号的高速数字电路板的设计和制造要求很高。在电路布局设计，高速数字电路板通常使用微条，或带状线在1千兆赫至10千兆赫(GHz)的高频率范围内来传输数字信号。应当注意的是，在整个专利的说明书中，“高速数字信号”是指超过1千兆赫频率的数字信号。

通常地，由多个电路层组成的多层电路板构造成高速数字电路。在多层结构中，不同的电路层之间的信号传输线是由通孔相互连接的。每个通孔镀有导体(如铜)，焊垫(pad)用于连接通孔与导电层中的一个具体层。图1显示了一个传统的高速数字信号传输结构。如图1所示，多层电路板10至少包含一个上层11，至少一个下层12和形成在上层11和下层12之间的中间层13。通过使用钻孔的方法，多层电路板钻出的通孔15用以连接具体的导电层。连接端16形成于上层11的上表面，并通过通孔15连接到一个内部导电层，例如内层13a。因此，通孔15可能被用来进行从连接端16(通常连接到电子元件)到内部导电层13a的信号传输。

在这种情况下，有一个缺点是需要钻出上述通孔15，然而，实际上，该通孔15只有一小部分15a(例如，上层传输部分)用于传输信号。因此，该通孔15在底部具有一个较长部15b，该较长部15b充当一个开路支线(open stub)，也就是说，一个未使用部。该开路支线的存在会导致在传输高速数字信号时受到不想要的共振，从而降低信号的完整性。

解决上述问题的方法是利用背钻方法，采用传统的钻孔设备来除掉通孔15的开路支线15b。背钻该通孔的优点包括：由于改善了阻抗匹配从而减少信号衰减，增加信道带宽，从支线减少了EMI/EMC辐射，共振模式的激发及孔对孔串扰。

由于钻孔深度的准确性和多次钻孔的费用增加，背钻的效力是有限的，所以是否使用背钻方式必然要在生产成本和电气性能之间权衡。如图2所示，传统的背钻机配备有的触摸传感系统17。在该触摸传感系统17的一端设有钻头18用以从电路板10的上表面钻到目标层13a(见图1)。该电路板10的上表面设有一个铝质平面。在操作中，当钻头触及铝质平面入口，该触摸传感系统17侦测当前的变化，并将信号传递给数控机床。这一位置成为钻孔深度的零基准。然后该背钻机向下钻孔并钻入到相当于目标层深度的预定深度。

图3A和3B显示两个孔结构的眼状图，其中，图3A具有完整的支线(stub)，图3B无支线。比较这两个图，可以表明通过支线引入逻辑0到1和逻辑1到0的水平消隐脉冲(pedestals)。这些消隐脉冲关闭眼状物，使数字接收器更加难以确定是否接收到是一个逻辑1或逻辑0的信号。如图3B所示，无支线的通孔具有不附带任何条件的逻辑转换和具有相对更大的开启的眼状物。

当电路板是非常平整的时候，传统的机器可以工作很好，通过设置一个准确的深度可以将目标层准确地钻通，例如，如图4A所示的电路板30。该钻头18可以准确钻透目标层13a。然而，实际上，该电路板的表面10总是不平坦的，例如，该电路板40具有凹凸不平的表面42，如图4B所示。因此，这种表面42的不平坦轮廓产生了在不同位置具有不均匀的或不一样的深度。由于电路板40厚度的变化，在一些区域该钻头18在钻孔的时候未达到或钻过了目标层13a。

因此，有必要提供一种有效且准确的钻孔方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供了一种电路板上的通孔的背钻方法，在背钻期间，该背钻方法减少了未钻到或钻过了目标层这两种情况的发生，可以准确地钻出背钻孔。

本发明要解决的另一技术问题在于提供了一种电路板的制造方法，在背钻期间，该背钻方法减少了未钻到或钻过了目标层这两种情况的发生。

本发明要解决的又一技术问题在于提供了一种电路板，该电路板具有能够准确地被钻出来的背钻孔。

解决本发明的技术问题所提供的技术方案是提供一种电路板上通孔的背钻方法，包括如下步骤：

使用钻孔机测量具有目标通孔的电路板在目标通孔处的局部厚度；