阅读说明：本技术 一种pin孔加工方法及hdi板的制作方法 (PIN hole machining method and HDI board manufacturing method ) 是由 宋清 唐海波 刘梦茹 纪成光 陈正清 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及PCB技术领域,公开了一种PIN孔加工方法及HDI板的制作方法。PIN孔加工方法包括：在指定设置区域的长度方向上的两端分别钻孔,形成直径小于预设PIN孔宽度的两个导向孔；对两个导向孔分别进行扩孔操作,形成直径等于预设PIN孔宽度的两个扩孔；在两个扩孔之间进行至少一次补钻操作,直至形成PIN孔。HDI板制作方法包括：分别制作第一子板和第二子板；根据两子板的实际涨缩系数,确定中间芯板的预给涨缩系数；对中间芯板按照预给涨缩系数进行曝光制作；将第一子板、中间芯板及第二子板压合形成母板。本发明实施例可有效提高HDI板的层间对准度,还能有效提高PIN孔加工精度,尤其适用于板厚较大的子板。(The invention relates to the technical field of PCBs, and discloses a PIN hole machining method and a HDI board manufacturing method. The PIN hole machining method comprises the following steps: drilling holes at two ends of the designated setting area in the length direction respectively to form two guide holes with the diameter smaller than the width of the preset PIN hole; respectively carrying out reaming operation on the two guide holes to form two reamed holes with the diameter equal to the width of the preset PIN hole; and performing at least one additional drilling operation between the two counterbores until the PIN hole is formed. The HDI board manufacturing method comprises the following steps: respectively manufacturing a first sub-board and a second sub-board; determining a pre-given expansion and contraction coefficient of the middle core plate according to the actual expansion and contraction coefficients of the two sub-plates; carrying out exposure manufacturing on the middle core plate according to a pre-given expansion and contraction coefficient; and pressing the first daughter board, the middle core board and the second daughter board to form a mother board. The embodiment of the invention can effectively improve the interlayer alignment degree of the HDI board and also can effectively improve the processing precision of the PIN hole, and is particularly suitable for daughter boards with larger board thickness.)

一种PIN孔加工方法及HDI板的制作方法

技术领域

本发明涉及PCB(Printed Circuit Board，印制线路板)技术领域，尤其涉及一种PIN孔加工方法及HDI板的制作方法。

背景技术

随着PCB向高多层板发展，对准度要求越来越来高，制作难度越来越大。这是由于影响对准度能力的因素非常多，涉及整个PCB制作流程中的多道工序。对准度不良，会导致PCB发生短路、信号不良、CAF等不良现象，因此提升对准度能力，对提高PCB制程能力以及增强企业的市场竞争力起着关键的作用。

针对N+2+…+2+N类型的机械HDI板(别称S板)，目前尚未有明确的对准度控制规范，通常会统一预给所有芯板涨缩系数，这样在子板制作过程中会存在不同子板涨缩极差大的问题，而后期母板配套又无法体现该涨缩偏差，导致压合之后层间对准度差，限制了产品良率的提升。

另外，目前无论是由多层芯板压合形成的子板还是单层芯板，板边的PIN孔都采用冲压方式形成。然而，在子板的板厚较大时，冲压方式形成的PIN孔往往不能达到制作要求，因而PIN孔的加工技术也有待提升，

发明内容

本发明的目的在于提供一种PIN孔加工方法及HDI板的制作方法，不仅能够有效提升层间对准度，还能够提高PIN孔加工精度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种PIN孔加工方法，包括：

在指定PIN孔设置区域的长度方向上的两端分别钻孔，形成第一导向孔和第二导向孔，且所述第一导向孔和第二导向孔的直径小于预设PIN孔宽度；

对所述第一导向孔和第二导向孔分别进行扩孔操作，形成第三扩孔和第四扩孔，且所述第三扩孔和第四扩孔的直径等于预设PIN孔宽度；

在所述第三扩孔和第四扩孔之间进行至少一次补钻操作，直至所述指定PIN孔设置区域上形成PIN孔。

可选的，所述第一导向孔与第二导向孔分别形成于所述两端的中间位置。

一种HDI板的制作方法，包括：

分别制作第一子板和第二子板，所述第一子板和第二子板上均形成有PIN孔，且所述PIN孔按照如上任一所述加工方法形成；

根据所述第一子板的第一实际涨缩系数和所述第二子板的第二实际涨缩系数，确定中间芯板的预给涨缩系数；

在所述中间芯板上进行图形转移制作，在图形转移制作过程中按照所述预给涨缩系数进行曝光制作；

将所述第一子板、中间芯板以及第二子板压合形成母板。

可选的，所述第一子板或第二子板的制作方法包括：

先在组成当前子板的各层芯板的板边对应位置分别设计靶标，再将所述各层芯板压合形成当前子板，然后根据所述靶标在所述当前子板上打靶，形成分布于板角的四个对位孔；

自动量测所述当前子板的涨缩系数，将涨缩系数量测值作为所述第一实际涨缩系数/第二实际涨缩系数，根据所述第一实际涨缩系数/第二实际涨缩系数进行钻带拉伸，在所述当前子板上按照所述对位孔对位钻孔，以形成用于传输信号的过孔；

在所述当前子板上进行图形转移制作，在图形转移制作的曝光工序中根据所述对位孔进行对位，同时制作第一图形光点；

根据所述第一图形光点对位，在所述当前子板上制作所述PIN孔。

可选的，还包括：

在所述中间芯板上进行图形转移制作的同时，在所述中间芯板上制作第二图形光点；所述第二图形光点与所述第一图形光点在叠板方向上的投影位置相重合；

根据所述第一图形光点对位，在所述中间芯板上制作PIN孔。

可选的，所述第一子板或第二子板的制作方法包括：

先在组成当前子板的各层芯板的板边对应位置分别设计靶标，再将所述各层芯板压合形成当前子板，量测所述当前子板的涨缩系数，根据涨缩系数量测值以及预设的多个涨缩系数区间对所述当前子板分堆，根据所述靶标在所述当前子板上打靶，形成分布于板边且呈L形的三个定位孔；

将所述当前子板所属的第一子板堆或第二子板堆内所有子板的涨缩系数量测值的均值，作为所述第一实际涨缩系数/第二实际涨缩系数，根据所述第一实际涨缩系数/第二实际涨缩系数进行钻带拉伸，在所述当前子板上钻孔以形成用于传输信号的过孔，以及钻出分布于板角的四个对位孔，同时在当前子板上按照1:1比例制作所述PIN孔；

在所述当前子板上进行图形转移制作，在图形转移制作的曝光工序中根据所述对位孔进行对位。

可选的，还包括：

在所述中间芯板上进行图形转移制作的同时，在所述中间芯板上制作图形光点；根据所述图形光点对位，在所述中间芯板上制作PIN孔。

可选的，还包括：

在将所述第一子板、中间芯板以及第二子板压合形成母板后，在所述母板上打靶形成多个定位孔，进行钻带拉伸后钻孔以形成用于传输信号的过孔。

可选的，所述制作方法中，所述对位孔采用见靶打靶方式或者分半补偿方式来制作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明实施例根据上下两张子板的实际涨缩系数来确定中间芯板的预给涨缩系数，可有效提高HDI板的层间对准度，从而提升了密集孔的设计能力，提升了产品良率；本发明实施例还提供了一种通过先钻导向孔、再扩孔、然后补钻的PIN孔加工方法，可有效提高PIN孔加工精度，尤其适用于板厚较大的子板。

附图说明

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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的HDI板的制作方法流程图。

图2为本发明实施例提供的当前子板的第一种制作方法流程图。

图3为本发明实施例提供的HDI板的第一种制作方法示意图。

图4为本发明实施例提供的当前子板的第二种制作方法流程图。

图5为本发明实施例提供的HDI板的第二种制作方法示意图。

图6为本发明实施例提供的PIN孔加工方法示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种HDI板的制作方法，该HDI板由第一子板、至少一张中间芯板以及第二子板压合制成，制作方法具体包括：

步骤101、分别制作第一子板和第二子板。

步骤102、根据一子板的第一实际涨缩系数和第二子板的第二实际涨缩系数，确定中间芯板的预给涨缩系数。

可选的，中间芯板的预给涨缩系数设定为第一实际涨缩系数和第二实际涨缩系数的均值的对应值，以减小中间芯板与两个子板的层间对准度极差。

步骤103、在中间芯板上进行图形转移制作，在图形转移制作过程中按照预给涨缩系数进行曝光制作。

步骤104、将第一子板、中间芯板以及第二子板压合形成母板。

由于两张子板在制作过程中会出现涨缩极差大的问题，因此在本实施例的制作方法中，采用根据第一子板和第二子板的实际涨缩系数来设定中间芯板的预给涨缩系数的方式，而非按照经验值来设定预给涨缩系数的方式，可有效减小层间极差，进一步提升对准度。

针对第一子板和第二子板，制作方法可以相同，本实施例中可采用两种制作方法制成。为便于描述，下面将待制作的第一子板和第二子板统称为当前子板。

结合图2和图3所示，当前子板的第一种制作方法包括：

步骤201、在组成当前子板的各层芯板的板边对应位置分别设计靶标；每层芯板上靶标的数量为四个，分设于芯板的四角位置。

步骤202、将各层芯板按照预设顺序压合形成当前子板。

步骤203、利用X-RAY机，根据靶标在当前子板上打靶，形成分布于板角的四个对位孔31。

本步骤中，四个对位孔31分别采用见靶打靶的方式来制作，具体为：在每个打靶位置，以当前子板的全部芯板的靶标于外层板面的投影图形的重心位置，作为孔的中心点进行打靶，形成对位孔31。

步骤204、自动量测当前子板的涨缩系数，将涨缩系数量测值作为第一实际涨缩系数/第二实际涨缩系数，先根据第一实际涨缩系数/第二实际涨缩系数进行钻带拉伸后，再对当前子板按照对位孔31对位后钻孔，以形成用于传输信号的过孔32。

实际应用中，可以应用任意一种具有自动量测功能的PCB加工设备来实现涨缩系数的自动量测，比如CCD钻机、DI曝光机、激光钻机等，这些设备虽然不是专用量测设备，但是都具有自动量测功能。

步骤205、在当前子板上进行图形转移制作，在图形转移制作的曝光工序中根据对位孔31进行对位，同时制作第一图形光点33。

在曝光工序中，对于每张第一子板/第二子板，可利用DI机根据当前第一子板/第二子板的实际涨缩系数进行曝光。

在实际批量生产过程中，制成的第一子板/第二子板的数量较多，而每张第一子板/第二子板的实际涨缩系数不同，因此可根据对准度要求来设定多个涨缩系数区间，据此对曝光后的所有子板(包括第一子板和第二子板)进行分堆，获得多个第一子板堆和多个第二子板堆，每个第一子板堆/第二子板堆内的所有子板同属一个涨缩系数区间。这样可根据对准度的设计要求建立不同的控制范围，更加利于生产。

在后续确定中间芯板的预给涨缩系数时，对于相匹配的第一子板堆和第二子板堆，根据第一子板堆内所有第一子板的第一实际涨缩系数的均值，以及第二子板堆内所有第二子板的第二实际涨缩系数的均值，来确定对应的中间芯板的预给涨缩系数。这样，可将层间对准度控制在预设范围内。

步骤206、根据第一图形光点33对位，在当前子板上制作PIN孔34。

综上，上述当前子板的制作方法，采用先在子板上打靶形成对位孔31，再按照对位孔31进行对位以实现过孔32、曝光和第一图形光点33制作，然后根据第一图形光点33对位制作PIN孔34，使得过孔32、曝光及第一图形光点33制作工序中统一采用四个对位孔31进行对位，提高了对位精度，最大程度的减小过孔、曝光图形以及PIN孔34的偏位，从而降低偏位带来的各种风险，有效提高产品良率。该子板制作方法中在曝光工序后还采用了分堆设计，可根据对准度的设计要求建立不同的控制范围，更加利于生产，可将子板和芯板的配套偏差控制在更小的范围内，能够有效提高对准度。

在采用第一种制作方法制作第一子板和第二子板时，如图3所示，在中间芯板上进行图形转移制作的同时，还可在中间芯板上制作第二图形光点35，该第二图形光点35与第一图形光点33在叠板方向上的投影位置相重合；在完成图形转移制作后，根据第二图形光点35对位，在中间芯板上制作PIN孔36。这样，使得两张子板和中间芯板上的PIN孔制作分别采用位置一致的第一图形光点33或第二图形光点35来进行对位，确保了子板与中间芯板的PIN孔的对位精度，从而进一步提升子板与中间芯板的压合对准度。

另外，在步骤104所述的将第一子板、中间芯板以及第二子板压合形成母板之后，还包括步骤：在母板上制作靶孔37，进行钻带拉伸，根据靶孔对位在母板上钻孔，以形成用于传输信号的过孔38。

结合图4和图5所示，当前子板的第二种制作方法包括：

步骤301、在组成当前子板的各层芯板的板边对应位置分别设计靶标；每层芯板上靶标的数量为三个，分设于相对两侧板边且组成L形。

步骤302、将各层芯板压合形成当前子板。

步骤303、利用X-RAY机，根据靶标在当前子板上打靶，形成分布于板边且呈L形的三个定位孔51。

本步骤中，具体可以采用分半补偿方式或者前述的见靶打靶方式来完成定位孔51的制作。其中，分半补偿方式为：量取靶标之间的实际距离，再根据中心点进行分半补偿后打靶孔。

步骤304、根据第一实际涨缩系数/第二实际涨缩系数进行钻带拉伸后，在当前子板上进行钻孔以形成用于传输信号的过孔52，以及钻出分布于板角的四个对位孔53，同时按照1:1的比例在当前子板上制作PIN孔54。

需要说明的是，在进行钻带拉伸前，可根据对准度要求来设定多个涨缩系数区间，据此对所有子板(包括第一子板和第二子板)进行分堆，获得多个第一子板堆和多个第二子板堆，每个第一子板堆/第二子板堆内的所有子板同属一个涨缩系数区间。

对于每个第一子板堆，将当前第一子板堆内所有第一子板的涨缩系数量测值的均值作为对应的第一实际涨缩系数，按照该第一实际涨缩系数进行钻带拉伸后，对当前第一子板堆内所有第一子板统一按照拉伸后的钻带进行钻孔以形成过孔52。

同样的，对于每个第二子板堆，将当前第二子板堆内所有第二子板的涨缩系数量测值的均值作为对应的第二实际涨缩系数，按照第二实际涨缩系数进行钻带拉伸后，对当前第二子板堆内所有第二子板统一按照拉伸后的钻带进行钻孔以形成过孔52。

在后续确定中间芯板的预给涨缩系数时，对于相匹配的第一子板堆和第二子板堆，按照第一子板堆对应的第一实际涨缩系数和第二子板堆对应的第二实际涨缩系数的均值，来确定匹配的中间芯板的预给涨缩系数。这样，可将层间对准度控制在预设范围内。

由于PIN孔54仅用于实现与当前子板与其他子板及中间芯板的叠板固定，只要保持在叠板方向上的投影位置相重合即可，因此无需进行拉伸制作。

步骤305、在当前子板上进行图形转移制作，在图形转移制作的曝光工序中根据四个对位孔53进行对位。

在本步骤的曝光工序中，对于同属一个分堆的所有第一子板或第二子板，采用曝光系数与当前分堆的涨缩区间相匹配的菲林工具制作。

与第一种制作方法不同，该第二种制作方法中采用先在子板上打靶形成L形定位孔51，再进行钻带拉伸后实现过孔52及对位孔53的制作，并1:1制作PIN孔54，然后按照对位孔53进行对位以实现曝光。

与现有技术相比较，当前子板的第二种制作方法通过先进行分堆、再按堆对子板进行钻带拉伸后钻孔及图形制作的方法(每堆的钻带拉伸系数和曝光系数为固定值)，实现了根据对准度的设计要求建立不同的控制范围。

在采用第二种制作方法制作第一子板和第二子板时，如图5所示，在中间芯板上进行图形转移制作的同时，还可在中间芯板上制作图形光点54，该图形光点54与第一子板/第二子板上靶孔51的位置一致；在完成图形转移制作后，根据图形光点54对位，在中间芯板上制作PIN孔55。

另外，在将第一子板、中间芯板以及第二子板压合形成母板之后，还包括步骤：在母板上制作L形定位孔56，进行钻带拉伸后钻孔以形成用于传输信号的过孔57。

此外，请参阅图6所示，本实施例还提供了一种PIN孔加工方法，包括：

在指定PIN孔设置区域的长度方向上的两端分别钻孔，形成第一导向孔61和第二导向孔62，且第一导向孔61和第二导向孔62的直径小于预设PIN孔宽度；

对第一导向孔61和第二导向孔62分别进行扩孔操作，形成第三扩孔63和第四扩孔64，且第三扩孔63和第四扩孔64的直径等于预设PIN孔宽度；

根据指定PIN孔设置区域的长度，在第三扩孔63和第四扩孔64之间进行至少一次补钻操作，直至指定PIN孔设置区域上形成所需PIN孔。

具体的，第一导向孔61和第二导向孔62用于导向，以保证位于两端位置的第三扩孔63和第四扩孔64的位置精确度，从而提高整个PIN孔的位置精度。实际生产过程中，第一导向孔61和第二导向孔62可采用尺寸小于预设PIN孔宽度的同一钻咀在两端的中间位置钻出，其他孔可采用尺寸与预设PIN孔宽度一致的同一钻咀钻出。

与传统的冲压方法相比，本实施例采用钻的方式形成PIN孔，可有效降低板厚因素对PIN孔制作精度的影响，尤其适用于上述HDI板中的子板。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。