[发明专利]一种PCB板背钻孔对准度检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种PCB板背钻孔对准度检测装置及方法，所述检测装置包括测试支架和刻度尺，所述测试支架包括底座和位于底座之上的支撑杆，所述刻度尺的中心位置开口，在检测状态下，所述底座卡在PCB板的首钻孔外侧，所述支撑杆插入PCB板的首钻孔，其上端部从PCB板的背钻孔伸出，所述刻度尺的开口套入所述支撑杆的上端部，并与所述支撑杆的上端部贴合。本发明能够快速高效地检测背钻孔对准度，提高检测效率。

技术领域

本发明属于PCB板质量检测技术领域，尤其涉及一种PCB板背钻孔对准度检测装置及方法。

背景技术

伴随着5G技术的商用化进程，作为电子产品的核心部件的PCB产品向高频高速、多功能、小型化的方向发展。此举意味着PCB必须在更小、更薄的空间内承载更多的电子线路及器件，同时对高频和高速信号的完整性也提出了新的要求。尤其是在高速PCB板领域，采用背钻工艺可以实现钻掉没有起到任何连接或者传输作用的通孔段，避免造成高速信号传输的反射、散射、延迟等“失真”现象。与传统的镀通孔工艺相比，背钻工艺在减小高速信号杂讯干扰，提高信号完整性的同时，还能减少埋盲孔的使用，降低PCB制作难度。由于背钻工艺的这些典型优势，在5G高频高速印制板领域将会得到广泛的应用。

在PCB板的实际生产制程中，由于背钻工艺需要在印制板的同一位置进行一次钻孔和二次钻孔，甚至部分复杂的背钻工艺涉及到在同一位置实现三次以上的多次钻孔过程。因此，背钻孔的对准度将直接决定产品的品质、良率和可靠性。如果背钻孔存在对位精度不足的缺陷，就容易导致PCB板在后续应用的过程中出现短路失效、烧板起火等风险，造成可靠性失效，给PCB生产厂家带来经济损失和造成不良的品质口碑。因此，需要对PCB背钻孔对准度等品质指标进行检测和评价，从而对产品进行品质监控，并筛选出不合格品，确保产品的品质。

目前业内测试背钻孔对准度的方法为金相切片研磨至背钻孔中心，再使用显微镜测量首钻孔与背钻孔中垂线之间水平距离的方法。这种“金相切片+显微镜观察测量”的方法，是在PCB产品制作完成后在实验室进行。该方法虽然能够直观地测得PCB板背钻孔的中垂线偏差值，但存在如下缺陷：

1)会对PCB产品造成不可恢复性破坏：现有方法需制作金相切片，而切片的制作流程是“PCB板→切割取样→灌胶镶嵌→研磨→抛光→显微镜观察”，在这个过程中，第一步是从PCB板上将待测背钻孔进行机械切割取下，再研磨至背钻孔的截面中心位置，切割和研磨这两个过程会造成PCB板不可恢复性的破坏，一般被测完的PCB板因受切割损伤只能报废处理，不能给到下游客户继续装配使用，因此，会造成不必要的浪费。

2)不能及时发现对准度偏差超标的情况：PCB板的背钻生产流程是“背钻→去毛刺→褪锡→AOI→塞孔→电镀→干膜→蚀刻线路→阻焊→表面处理→电测试→外形→终检→实验室切片观察并检测对准度”。在PCB生产过程中，产品经背钻后还会经历很长的生产流程，一般从背钻到终检后切片观察需要3-10天，甚至更久。然而，对于背钻孔对准度不合格的产品不会被客户接收，只能整批次报废处理，PCB生产厂家只能重新下料制作出合格的PCB板再给客户，以进行补救。

3)检测的孔数较少：切片法检测对准度，每个切片截面只能检测一排孔的对准度，同时，受切片取样数的限制，每次检测的孔数较少，由于不能整批次进行切片破坏，只能抽样切片后检测少量的PCB板，检测的孔数少，不能覆盖所有的产品。

4)检测效率不高：传统检测方法流程为“切割取样→灌胶镶嵌→研磨→抛光→显微镜观察”，从切片切割取样到研磨抛光和观察，每个样品需要耗时2-4小时，测试耗时久，效率不高。

5)对设备和场地要求较高：由于对准度一般是微米级的偏差，切片观察的方法需要放大100倍以上，因此切片过程和测试过程需在实验室场地中进行，需要配备精密度和分辨率较高的光学显微镜来进行观察样品和测量对准度，对实验室场地和设备要求较高。一般好一点的显微镜成本达到20万左右，给PCB厂家带来很大的成本压力。

发明内容