一種pcb板通孔加工方法及通孔結構的製作方法
2023-05-13 12:39:41 2
專利名稱：一種pcb板通孔加工方法及通孔結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種改善信號質量的PCB板通孔加工方法及通孔結構。
背景技術：
隨著單層PCB板信號速率的越來越高，信號在通過PCB板上形成的金屬通孔時會產生寄生電容。且金屬通孔的孔徑越大，產生的寄生電容越大。對於高速信號，寄生電容的存在將延緩信號的上升沿時間，如果情況比較惡劣，則會導致串擾嚴重，信號傳輸無法繼續。
通過壓接使電子元器件和PCB板進行電氣連接的技術應用越來越廣泛。其主要是在器件上設計可受力形變的壓接引腳，在將壓接引腳壓入PCB設計的金屬孔內時，壓接引腳因被孔壁擠壓，發生形變並貼靠在PCB板的金屬孔壁上，從而實現有效的電性連接。在實際應用過程中，可能要求壓接器件在PCB板上雙面對壓，實現各自信號與不同PCB板線路的直接互聯並節省壓接元器件的總體佔用面積。如圖I所示，連接器在PCB板上雙面對壓後，其壓接引腳間空置的金屬孔徑上下一致，相對較大，在實際應用過程中，會產生較大的寄生電容，進而影響高速信號質量。
發明內容
有鑑於此，本發明提供一種PCB板通孔加工方法及通孔結構。通過本發明，可以實現壓接器件在PCB板上對壓後的信號質量改善。為實現本發明目的，本發明實現方案具體如下一種PCB板通孔的加工方法，所述方法應用於加工改造所述PCB板通孔結構，以改善壓接器件分別從PCB板的Top面和Bottom面壓接後高速信號的質量，其中所述方法包括如下步驟步驟I、從PCB板的Top面進行背鑽一定深度的第一盲孔；步驟2、從PCB板的Bottom面進行背鑽另一深度的第二盲孔；步驟3、在PCB板上相對的第一盲孔和第二盲孔間鑽小孔徑通孔，其中所述小孔徑通孔與第一盲孔、第二盲孔一體連接貫通，且所述小孔徑通孔孔徑小於所述第一盲孔和第二盲孔的孔徑。其中，所述第一盲孔的深度大於等於PCB板Top面上壓接器件的引腳長度；所述第一盲孔的孔徑小於所述PCB板上的Top面的壓接器件的引腳寬度；所述第二盲孔的深度大於等於PCB板Bottom面上壓接器件的引腳長度；所述第二盲孔的孔徑小於所述PCB板上的Bottom面上壓接器件的引腳寬度。其中，所述第一盲孔和所述第二盲孔的位置相對、孔徑相同且中心軸重合，以與所述小孔徑通孔形成「啞鈴型」通孔結構。其中，在所述步驟3之後，進一步對PCB板上加工形成的「啞鈴型」通孔進行電鍍工藝處理，使得該「啞鈴型」通孔周圍形成金屬鍍層以與目標層PCB線路電氣連接。本發明同時提供一種PCB板通孔結構，所述通孔結構應用於以改善壓接器件分別從PCB板的Top面和Bottom面壓接後高速信號的質量，其中所述通孔結構包括第一通孔，與所述PCB板的Top面相連，且所述第一通孔的孔深大於等於所述PCB板Top面上的壓接器件引腳的長度，所述第一通孔的孔徑小於所述PCB板Top面上的壓接器件引腳的寬度。第二通孔，與所述PCB板的Bottom面相連，且所述第一通孔的孔深大於等於所述PCB板Bottom面上的壓接器件引腳的長度，所述第一通孔的孔徑小於所述PCB板Bottom面上的壓接器件引腳的寬度。第三通孔，與所述第一通孔和第二通孔一體連接貫通，且所述第三通孔孔徑比所述第一通孔和所述第二通孔孔徑要小。·
其中，所述第一通孔和所述第二通孔位置相對，孔徑大小相等且中心軸相重合，以與所述第三通孔形成「啞鈴型」通孔結構。其中，所述PCB板「啞鈴型」通孔上進一步電鍍有金屬鍍層，以實現與目標層PCB線路間的電氣連接。與現有的技術方案相比，本發明獨特的PCB板通孔加工工藝，加工成本低廉，且可以形成PCB板兩側焊盤的電氣連接，實現壓接器件的對壓應用。同時由於本發明「啞鈴型」通孔結構，可有效降低PCB板通孔本身產生的寄生電容，提升高速信號的傳輸質量。
圖I是現有方案中壓接器件在PCB板通孔內對壓後的結構示意圖。圖2是本發明PCB板通孔加工的方法流程示意圖。圖3a至3c是本發明PCB板通孔鑽孔加工過程中中間狀態結構示意圖。圖4是本發明PCB板通孔金屬化後結構示意圖。圖5是依本發明壓接器件在PCB板金屬孔內對接後的結構示意圖。
具體實施例方式為了實現本發明目的，本發明採用的核心思想為針對現有方案中壓接器件在PCB板金屬通孔內對壓後，其通孔內產生較大的寄生電容，進而影響PCB板內高速信號質量的情形。本發明通過對PCB板的通孔結構進行改造，將之加工成「啞鈴型」結構。使得壓接器件在PCB板上對壓後，由於壓接引腳間空置孔徑較現有方案中通孔孔徑要小很多，因而產生的寄生電容非常小，PCB信號質量得以改善。本發明同時提供了一種加工該「啞鈴型」通孔結構的加工方法。為使本發明技術方案更加清楚和明白，以下結合本發明具體實施例加以詳細說明。如圖2所示，為本發明PCB板通孔加工的方法流程圖。假設該PCB板用於壓接器件進行對壓的兩個面分別為Top面和Bottom面。所述方法應用於加工改造所述PCB板通孔結構，以改善壓接器件分別從PCB板的Top面和Bottom面壓接後高速信號的質量，所述方法包括如下步驟步驟I、從PCB板的Top面進行背鑽一定深度的第一盲孔。
具體地，在進行本步驟時，首先根據PCB板上各層PCB的布線，選擇合適的PCB板上的通孔加工位置。待PCB板上的通孔位置選擇好之後，先從PCB板的Top面進行第一次背鑽，形成該PCB板上的第一盲孔(如圖3a所示)，其中所述第一盲孔的孔徑及深度均通過控深背鑽工藝進行，所述第一盲孔的深度以略大於所述PCB板上的Top面上壓接器件的引腳長度為宜，但以不短於所述壓接器件的引腳長度為限，所述第一盲孔的孔徑以略小於所述PCB板上的Top面的壓接器件的引腳寬度為宜，但不能大於等於所述引腳的寬度。通過上述加工過程，可以保證PCB板的Top面上的壓接器件與依本發明方法加工形成的最終通孔結構間的可靠壓接。步驟2、從PCB板的Bottom面進行背鑽另一深度的第二盲孔。具體地，在依前述步驟I加工完成所述第一盲孔後，進一步從PCB板的Bottom面進行背鑽另一深度的第二盲孔(如圖3b所示)，以用於後續PCB板Bottom面壓接器件與依
本發明方法加工形成的最終通孔結構間的可靠壓接。其中所述第二盲孔的孔徑及深度加工方法與前述步驟I相同，也是通過控深背鑽工藝進行。且所述第二盲孔的深度以略大於所述PCB板上的Bottom面壓接器件的引腳長度為宜，但以不短於所述壓接器件的引腳長度為限，所述第二盲孔的孔徑以略小於所述PCB板上的Bottom面的壓接器件的引腳寬度為宜，但不能大於等於所述引腳寬度。優選地，所述第一盲孔和所述第二盲孔的位置相對、孔徑相同且中心軸重合。但依本發明方法，所述第一盲孔和所述第二盲孔的位置、孔徑或中心軸也可以不一致或不重合。譬如在某些特殊應用場景下，所述PCB板兩側的第一盲孔和第二盲孔間的位置有一定偏離，或者第一盲孔和第二盲孔的孔徑有一定差異，本領域所屬普通技術人員應理解，此種差異不應影響到本發明的精神實質。步驟3、在PCB板上相對的第一盲孔和第二盲孔間鑽小孔徑通孔，其中所述小孔徑通孔與第一盲孔、第二盲孔一體連接貫通，且所述小孔徑通孔孔徑小於所述第一盲孔和第二盲孔的孔徑。具體地，依前述步驟1、2分別從PCB板的Top面和Bottom面加工完成該PCB板上的第一盲孔和第二盲孔後，進一步在PCB板相對的第一盲孔和第二盲孔間進行第三次鑽小孔徑通孔，以便所述通孔與所述第一盲孔和第二盲孔一體連接貫通形成「啞鈴型」通孔結構(如圖3c所示)。進一步地，所述中間小孔徑通孔孔徑應比前述第一盲孔和第二盲孔孔徑要小，優選地，以越小越好，但其大小應以不影響各PCB板廠家後續的電鍍工藝實現為限。步驟4、對PCB板上加工形成的「啞鈴型」通孔進行電鍍工藝處理，使得該「啞鈴型」通孔周圍形成金屬鍍層。如圖4所示，依上述步驟1-3加工形成PCB板上的「啞鈴型」通孔結構後，對該「啞鈴型」通孔進行電鍍工藝處理，使得該「啞鈴型」通孔周圍形成金屬鍍層。優選地，對所述PCB板的「啞鈴型」通孔進行化學沉銅或電鍍銅操作，以實現PCB板的Top面和Bottom面兩個孔與目標層PCB線路間的電氣連接。在依上述本發明關於PCB板通孔的加工方法完成PCB板上的「啞鈴型」通孔結構的加工處理後，在實際應用過程中，如果需要從PCB板的Top面和Bottom面上進行壓接器件的雙面對壓，以實現壓接器件各自信號與不同PCB線路的直接互聯時，就可以直接將PCB板的Top面和Bottom面的壓接器件的壓接引腳直接壓入該「啞鈴型」通孔內即可。由於本發明改造後的PCB板上的「啞鈴型」通孔在壓接器件弓I腳分別從PCB板的Top面和Bottom面壓入後，相較於現有技術方案，兩壓接引腳間空置孔徑較現有方案中通孔孔徑小很多，因而產生的寄生電容非常小，PCB信號質量得以改善。本發明同時提供一種PCB板通孔結構，所述通孔結構應用於以改善壓接器件分別從PCB板的Top面和Bottom面壓接後高速信號的質量，所述通孔結構包括第一通孔，與所述PCB板的Top面相連，且所述第一通孔的孔深大於等於所述PCB板Top面上的壓接器件引腳的長度，所述第一通孔的孔徑小於所述PCB板Top面上的壓接器件引腳的寬度。第二通孔，與所述PCB板的Bottom面相連，且所述第一通孔的孔深大於等於所述PCB板Bottom面上的壓接器件引腳的長度，所述第一通孔的孔徑小於所述PCB板Bottom面上的壓接器件引腳的寬度。 第三通孔，與所述第一通孔和第二通孔一體連接貫通，且所述第三通孔孔徑小於所述第一通孔和所述第二通孔孔徑。優選地，所述第一通孔和所述第二通孔位置相對，孔徑大小相等且中心軸相重合，以與所述第三通孔形成「啞鈴型」通孔結構。然而，在某些特殊應用場景下，所述第一通孔和所述第二通孔的位置、孔徑或中心軸也可以不一致或不重合。譬如所述PCB板兩側的第一盲孔和第二盲孔間的位置有一定偏離，或者第一盲孔和第二盲孔的孔徑有一定差異，本領域所屬普通技術人員應理解，此種差異不應影響到本發明的精神實質。優先地，所述PCB板「啞鈴型」通孔上進一步電鍍有金屬鍍層，以實現PCB板的Top面和Bottom面兩個孔與目標層PCB線路間的電氣連接。具體地，所述金屬鍍層為金屬銅。由於本發明改造後的PCB板上的「啞鈴型」通孔在壓接器件弓I腳分別從PCB板的Top面和Bottom面壓入後，相較於現有技術方案，兩壓接引腳間空置孔徑較現有方案中通孔孔徑要小很多，因而產生的寄生電容非常小，PCB信號質量得以改善。另外，上述PCB板「啞鈴型」通孔加工過程簡單，僅鑽孔工段進行多次加工，加工難度低，無加工風險。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的範圍之內。
權利要求
1.一種PCB板通孔的加工方法，所述方法應用於加工改造所述PCB板通孔結構，以改善壓接器件分別從PCB板的Top面和Bottom面壓接後高速信號的質量，其特徵在於，所述方法包括如下步驟 步驟I、從PCB板的Top面進行背鑽一定深度的第一盲孔； 步驟2、從PCB板的Bottom面進行背鑽另一深度的第二盲孔； 步驟3、在PCB板彼此相對的第一盲孔和第二盲孔間鑽小孔徑通孔，其中所述小孔徑通孔與第一盲孔、第二盲孔一體連接貫通，且小孔徑通孔孔徑小於所述第一盲孔和第二盲孔的孔徑。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於， 所述第一盲孔的深度大於等於PCB板Top面上壓接器件的引腳長度；所述第一盲孔的孔徑小於所述PCB板上的Top面的壓接器件的引腳寬度； 所述第二盲孔的深度大於等於PCB板Bottom面上壓接器件的引腳長度；所述第二盲孔的孔徑小於所述PCB板上的Bottom面上壓接器件的引腳寬度。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述第一盲孔和所述第二盲孔的位置相對、孔徑相同且中心軸重合，以與所述小孔徑通孔形成「啞鈴型」通孔結構。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，在所述步驟3之後，進一步對PCB板上加工形成的「啞鈴型」通孔進行電鍍工藝處理，使得該「啞鈴型」通孔周圍形成金屬鍍層以與目標層PCB線路電性連接。
5.一種PCB板通孔結構，所述通孔結構用於以改善壓接器件分別從PCB板的Top面和Bottom面壓接後高速信號的質量，其特徵在於，所述通孔結構包括 第一通孔，與所述PCB板的Top面相連，且所述第一通孔的孔深大於等於所述PCB板Top面上的壓接器件引腳的長度，所述第一通孔的孔徑小於所述PCB板Top面上的壓接器件引腳的寬度； 第二通孔，與所述PCB板的Bottom面相連，且所述第一通孔的孔深大於等於所述PCB板Bottom面上的壓接器件引腳的長度，所述第一通孔的孔徑小於所述PCB板Bottom面上的壓接器件引腳的寬度； 第三通孔，與所述第一通孔和第二通孔一體連接貫通，且所述第三通孔孔徑小於所述第一通孔和所述第二通孔的孔徑。
6.如權利要求5所述的PCB通孔結構，其特徵在於，所述第一通孔和所述第二通孔位置相對，孔徑大小相等且中心軸相重合，以與所述第三通孔形成「啞鈴型」通孔結構。
7.如權利要求5所述的PCB通孔結構，其特徵在於，所述PCB板「啞鈴型」通孔上進一步電鍍有金屬鍍層，以實現與目標層PCB線路間的電性連接。
全文摘要
本發明公開了一種PCB板通孔加工方法及通孔結構。針對現有方案中壓接器件在PCB板通孔內對壓後，其通孔內產生較大的寄生電容，進而影響PCB板內高速信號質量的情形。本發明通過對PCB板的通孔結構進行改造，將之加工成「啞鈴型」結構。使得壓接器件在PCB板上對壓後，由於壓接引腳間空置孔徑較現有方案中通孔孔徑要小很多，因而產生的寄生電容非常小，PCB信號質量得以改善。本發明同時提供了一種加工該「啞鈴型」通孔結構的加工方法。
文檔編號H05K3/42GK102883536SQ20121037943
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者李義, 朱興旺, 談州明 申請人:杭州華三通信技術有限公司