一种PCB板材钻孔方法及数控机床系统与流程

本发明涉及数控领域，特别涉及一种PCB板材钻孔方法及数控机床系统。

背景技术：

印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。高密度互联板(High Density Interconnector，HDI)是生产印制板的一种技术，使用微盲埋孔技术的一种线路分布密度比较高的电路板。HDI专为小容量用户设计的紧凑型产品。在电子产品趋于多功能复杂化的前提下，积体电路元件的接点距离随之缩小，信号传送的速度则相对提高，随之而来的是接线数量的提高、点间配线的长度局部性缩短，这些就需要应用高密度线路配置及微孔技术来达成目标。配线与跨接基本上对单双面板而言有其达成的困难，因而电路板会走向多层化，又由于讯号线不断的增加，更多的电源层与接地层就为设计的必须手段。

然而多层电路板的线路之间的导通必然会通过电镀孔来进行，此时，在每层电路板上面钻孔就显得尤为重要。

单面激光钻孔，要求板材厚度小于0.15毫米(millimeter，mm)。大于0.15mm板厚采用机械钻孔，再进行孔壁电镀实现上下层导通。针对终端设备HDI板，当PCB板材芯大于0.15mm以上，采用激光钻孔就很难实现，需采用机械钻孔进行处理。但是，机械钻孔位精度差、孔壁镀铜不均匀，效率低、成本高、噪音大、能耗高，制作周期长。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种PCB板材钻孔方法及数控机床系统，用于提高钻孔的精度和效率，降低成本、噪音以及能耗，缩短钻孔的周期。

本发明实施例第一方面提供了一种PCB板材钻孔方法，具体包括：

确定需要钻孔位置的第一坐标，所述第一坐标为在PCB板材第一面需要钻孔的位置的坐标，所述PCB板材的厚度大于0.15毫米；

根据第一坐标在所述PCB板材的第一面上通过激光钻孔得到第一凹槽，所述第一凹槽的深度为第一数值；

确定需要钻孔位置的第二坐标，所述第二坐标为在所述PCB板材第二面需要钻孔的位置的坐标，所述第二坐标与所述第一坐标相对应；

根据所述第二坐标在所述PCB板材的第二面上通过激光钻孔得到第二凹槽，所述第二凹槽的深度为第二数值，所述第一数值与所述第二数值之和为所述PCB板材的厚度；

所述第一凹槽与所述第二凹槽形成目标导通孔。

本发明实施例第二方面提供了一种数控机床系统，具体包括：

定位设备，用于确定需要钻孔位置的第一坐标，所述第一坐标为在PCB板材第一面需要钻孔的位置的坐标，所述PCB板材的厚度大于0.15毫米；

钻孔设备，用于根据第一坐标在所述PCB板材的第一面上通过激光钻孔得到第一凹槽，所述第一凹槽的深度为第一数值；

所述定位设备，还用于确定需要钻孔位置的第二坐标，所述第二坐标为在所述PCB板材第二面需要钻孔的位置的坐标，所述第二坐标与所述第一坐标相对应；

所述钻孔设备，还用于根据所述第二坐标在所述PCB板材的第二面上通过激光钻孔得到第二凹槽，所述第二凹槽的深度为第二数值，所述第一数值与所述第二数值之和为所述PCB板材的厚度；

所述第一凹槽与所述第二凹槽形成目标导通孔。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：当PCB板材的厚度大于0.15毫米时，确定需要钻孔的位置在PCB板材第一面的第一坐标，且根据第一坐标在PCB板材第一面通过激光进行钻孔得到深度为第一数字的第一凹槽，确定需要钻孔的位置在PCB板材第二面的第二坐标，根据第二坐标在PCB板材第二面通过激光进行钻孔得到深度为第二数字的第二凹槽，第一数值与第二数值之和为PCB板材的厚度，第一凹槽与第二凹槽形成目标导通孔。由此可以看出，是需要先确定需要钻孔的位置在PCB板材两面的坐标，并分别从PCB板材的两面进行钻孔，激光束照射被PCB板材，使PCB板材很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，根据激光的特性相对于超过0.15毫米的PCB板材采用机械钻孔，激光钻孔的精度高、效率高、成本低、噪音小、能耗小，制作周期短。

附图说明

图1为本发明实施例PCB板材钻孔方法提供的一个实施例；

图2为本发明实施例PCB板材钻孔方法提供的另一实施例；

图3为本发明实施例数控机床系统提供的一个实施例；

图4为本发明实施例数控机床系统提供的另一实施例。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种PCB板材钻孔方法及数控机床系统，用于提高PCB板材钻孔的精度和效率，降低成本、噪音以及能耗，改善机械打孔的周期长的问题。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参阅图1，本发明实施例中PCB板材钻孔方法一个实施例包括：

101、确定需要钻孔位置的第一坐标。

本实施例中，当需要厚度大于0.15mm的PCB板材需要布线制作线路板是，可以确定钻孔位置的第一坐标，该第一坐标为在PCB板材第一面需要钻孔的位置的坐标。

102、根据第一坐标在PCB板材的第一面上通过激光钻孔得到第一凹槽。

本实施例中，当确定需要钻孔位置的第一坐标之后，可以根据第一坐标在PCB板材上进行激光钻孔得到深度为第一数值的第一凹槽。

需要说明的是，第一凹槽的形状可以为圆形，也可以为方形，或者梯形，具体此处不限定第一凹槽的形状。

103、确定需要钻孔位置的第二坐标。

本实施例中，可以获取厚度大于0.15mm的PCB板材的第二面需要钻孔的位置的第二坐标，该第二坐标与第一坐标相对应，即第一坐标在第一面上所显示的点与第二坐标在第二面上所显示的点相对应。

104、根据第二坐标在PCB板材的第二面上通过激光钻孔得到第二凹槽

本实施例中，当确定需要钻孔位置的第二坐标之后，可以根据第二坐标在PCB板材上进行激光钻孔得到深度为第二数值的第二凹槽。

需要说明的是，第一数值与第二数值之和为该厚度大于0.15mm的PCB板材的厚度，此处不限定第一数值与第二数值分别所占该厚度大于0.15的PCB板材的厚度的比例，例如可以是第一数值为PCB板材厚度的1/3，第二数值为PCB板材厚度的2/3，也可以第一数值以及第二数值均为PCB板材厚度的1/2，也可以是其他比例，具体此处不做限定。

需要说明的是，通过步骤101至步骤102可以在该厚度大于0.15mm的PCB板材的第一面上通过激光钻孔得到深度为第一数值第一凹槽，通过步骤103至步骤104可以在该厚度大于0.15mm的PCB板材的第二面上通过激光钻孔得到深度为第二数值第二凹槽，然而步骤101至步骤102与步骤103至步骤104之间并没有先后执行顺序的限制，可以先执行步骤101至步骤102，也可以先执行步骤103至步骤104，或者同时执行，具体此处不作限定。

105、第一凹槽与第二凹槽形成目标导通孔。

本实施例中，当通过激光钻孔在该厚度大于0.15mm的PCB板材的两面上分别得到第一凹槽以及第二凹槽之后，由于第一凹槽的深度第一数值与第二凹槽的深度第二数值之和为该厚度大于0.15mm的PCB板材的厚度的数值，所以在通过激光钻孔得到第一凹槽以及第二凹槽时，即形成目标导通孔。

综上所述，当PCB板材的厚度大于0.15毫米时，确定需要钻孔的位置在PCB板材第一面的第一坐标，且根据第一坐标在PCB板材第一面通过激光进行钻孔得到深度为第一数值的第一凹槽，确定需要钻孔的位置在PCB板材第二面的第二坐标，根据第二坐标在PCB板材第二面通过激光进行钻孔得到深度为第二数值的第二凹槽，第一数值与第二数值之和为PCB板材的厚度的数值，第一凹槽与第二凹槽形成目标导通孔。由此可以看出，是需要先确定需要钻孔的位置在PCB板材两面的坐标，并分别从PCB板材的两面进行钻孔，激光束照射被PCB板材，使PCB板材很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，根据激光的特性相对于超过0.15mm的PCB采用机械钻孔，激光钻孔的精度高、效率高、成本低、噪音小、能耗小，制作周期短。

需要说明的是，第一凹槽以及第二凹槽的形状可以为圆形，也可以为方形，或者梯形等多种形状，为了描述简便，下面均以圆孔来进行说明。

需要说明的是，由于第一数值以及第二数值所占该厚度大于0.15mm的PCB板材的厚度的比例可以有很多种，为了描述简便，下面均以第一数值以及第二数值分别为该PCB板材后的1/2来进行说明。

请参阅图2，本发明实施例中PCB板材钻孔方法的另一实施例包括：

201、将PCB板材的铜箔黑化处理。

本实施例中，当确定有厚度大于0.15mm的PCB板材需要进行钻孔布线时，可以先准备合适的PCB板材，并对PCB板材的铜箔黑化处理，增加PCB对激光的吸收能量。

202、确定需要钻孔位置的第一坐标。

本实施例中，当厚度大于0.15mm的PCB板材黑化处理完毕后，可以确定该厚度大于0.15mm的PCB板材的第一面需要钻孔位置的第一坐标。

203、根据第一坐标在PCB板材的第一面上通过激光钻孔得到第一圆孔。

本实施例中，当确定需要钻孔位置的第一坐标之后，可以根据第一坐标在PCB板材上进行激光钻孔得到深度为该PCB板材厚度1/2的第一圆孔。

204、确定需要钻孔位置的第二坐标。

本实施例中，可以确定厚度大于0.15mm的PCB板材的第二面需要钻孔的位置的第二坐标，该第二坐标与第一坐标相对应，即第一坐标在第一面上所显示的点与第二坐标在第二面上所显示的点相对应。

205、根据第二坐标在PCB板材的第二面上通过激光钻孔得到第二圆孔。

本实施例中，当确定需要钻孔位置的第二坐标之后，可以根据第二坐标在PCB板材上进行激光钻孔得到深度为该PCB板材的厚度1/2的第二圆孔。

需要说明的是，通过步骤202至步骤203可以在该厚度大于0.15mm的PCB板材的第一面上通过激光钻孔得到第一圆孔，通过步骤204至步骤205可以在该厚度大于0.15mm的PCB板材的第二面上通过激光钻孔得到第二圆孔，然而步骤202至步骤203与步骤204至步骤205之间并没有先后执行顺序的限制，可以先执行步骤202至步骤203，也可以先执行步骤204至步骤205，或者同时执行，具体此处不作限定。

206、第一凹槽与第二凹槽形成目标导通孔。

本实施例中，当通过激光钻孔在该厚度大于0.15mm的PCB板材的两面上分别得到第一圆孔以及第二圆孔之后，由于第一圆孔的深度与第二凹槽的深度之和为该厚度大于0.15mm的PCB板材的厚度，所以在通过激光钻孔得到第一圆孔以及第二圆孔时，即形成目标导通孔。

207、通过等离子目标导通孔内的残杂。

本实施例中，当对该厚度大于0.15mm的PCB板材进行激光钻孔得到目标导通孔之后，由于在进行钻孔时，会有披锋、毛刺等残杂留在目标导通孔内，可以通过等离子清洗目标导通孔内的残杂。

需要说明的是，可以通过等离子清洗目标导通孔内的残杂，也可以通过超声波清洗目标导通孔内的残杂，也可以通过其他方式来清理目标导通孔内的残杂，只需要将目标导通孔内的残杂清除即可，具体此处不作限定。

208、对目标导通孔的内壁作金属处理。

需要说明的是，为了布线时线路的导通，需要对目标导通孔的内壁作金属处理。

需要说明的是，可以对目标导通孔的内壁进行镀铜，也可以是对目标导通孔的内壁进行镀镍，也可以根据不同的需求对目标导通孔作不同金属的处理，具体此处不做限定。

综上所述，当有厚度大于0.15mm的PCB板材需要打孔时，可以先对该PCB板材的铜箔进行黑化处理，确定该PCB板材的第一面需要钻孔的位置的第一坐标，并根据该第一坐标通过激光进行钻孔，得到深度为该PCB板材厚度1/2的第一圆孔，确定该PCB板材的第二面需要钻孔的位置的第二坐标，并根据该第二坐标通过激光进行钻孔，得到深度为该PCB板材厚度的1/2的第二圆孔，第一坐标与第二坐标相对应，即得到贯穿该PCB板材的目标导通孔，并对目标导通孔进行清洗以及对目标导通孔的内壁作金属处理。由此可以看出，是需要先确定需要钻孔的位置在PCB板材两面的坐标，并分别从PCB板材的两面进行钻孔，激光束照射被PCB板材，使PCB板材很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，根据激光的特性相对于超过0.15mm的PCB采用机械钻孔，激光钻孔的精度高、目标导通孔孔壁镀铜均匀，且效率高、成本低、噪音小、能耗小，制作周期短。

为了便于理解，下面结合应用场景进行说明：

用户A需要用厚度为0.2mm的PCB板材进行布线制作PCB线路板，此时，用户A需要先挑选合适的PCB板材，当挑选完成后，可以先对该厚度为0.2mm的PCB板材进行黑化处理，确定该PCB板材布线时需要在该PCB板材的正反两面进行钻孔的位置的坐标，并分别根据正反两面需要钻孔的位置的坐标进行激光钻孔，正面钻孔以及反面钻孔的深度各为0.1mm，当两面钻孔完毕之后，可以得到需要的导通孔，并对导通孔进行等离子或者超声波清洗，清理导通孔内的残杂，然后对导通孔进行镀铜或者根据需要镀不同的金属。综上可以看出，需要先确定需要钻孔位置在PCB板材两面的坐标，并分别根据坐标进行激光钻孔，PCB板材正反两面钻孔的深度为PCB板材厚度的1/2，相对于超过0.15mm就需要用机械钻孔来说，激光束照射该PCB板材，使PCB板材很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，根据激光的特性可以看出通过激光进行两面钻孔的精度高、目标导通孔孔壁镀铜均匀，且效率高、成本低、噪音小、能耗小，制作周期短。

请参阅图3，本发明实施例中数控机床系统的一个实施例包括：

定位设备301，用于确定需要钻孔位置的第一坐标，第一坐标为在PCB板材第一面需要钻孔的位置的坐标，PCB板材的厚度大于0.15毫米；

钻孔设备302，用于根据第一坐标在PCB板材的第一面上通过激光钻孔得到第一凹槽，所述第一凹槽的深度为第一数值；

定位设备301，还用于确定需要钻孔位置的第二坐标，第二坐标为在PCB板材第二面需要钻孔的位置的坐标，第二坐标与第一坐标相对应；

钻孔设备302，还用于根据第二坐标在所述PCB板材的第二面上通过激光钻孔得到第二凹槽，第二凹槽的深度为第二数值，第一数值与第二数值之和为PCB板材的厚度；

第一凹槽与第二凹槽形成目标导通孔。

综上所述，可以看出，定位设备301可以确定需要做空位置在PCB的两个面需要钻孔位置的坐标，钻孔设备302可以根据定位设备301确定的需要钻孔位置的坐标进行激光钻孔，得到目标导通孔。由此可以看出，是需要先确定需要钻孔的位置在PCB板材两面的坐标，并分别从PCB板材的两面进行钻孔，激光束照射被PCB板材，使PCB板材很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，根据激光的特性相对于超过0.15mm的PCB板材采用机械钻孔，激光钻孔的精度高、目标导通孔孔壁镀铜均匀，且效率高、成本低、噪音小、能耗小，制作周期短。

为了便于理解，下面结合图4进行详细说明，本发明实施例中数控机床系统的另一实施例包括：

黑化处理设备401，用于将所述PCB板材的铜箔黑化处理。

定位设备402，用于确定需要钻孔位置的第一坐标，第一坐标为在PCB板材第一面需要钻孔的位置的坐标，PCB板材的厚度大于0.15毫米；

钻孔设备403，用于根据第一坐标在PCB板材的第一面上通过激光钻孔得到第一凹槽，所述第一凹槽的深度为第一数值；

定位设备402，还用于确定需要钻孔位置的第二坐标，第二坐标为在PCB板材第二面需要钻孔的位置的坐标，第二坐标与第一坐标相对应；

钻孔设备403，还用于根据第二坐标在所述PCB板材的第二面上通过激光钻孔得到第二凹槽，第二凹槽的深度为第二数值，第一数值与第二数值之和为PCB板材的厚度；

清洗设备404，用于清洗所述目标导通孔内的残杂；

金属处理设备405，用于对所述目标导通孔的内壁作金属处理。

其中，清洗设备404具体用于：

通过等离子清洗所述目标导通孔内的残杂；

或，

通过超声波清洗所述目标导通孔内的残杂。

金属处理设备具体用于：

对所述目标导通孔的内壁进行表面镀铜；

或，

对所述目标导通孔的内壁进行表面镀镍。

综上所述，可以看出，黑化处理设备401将需要钻孔的厚度超过0.15mm的PCB板材进行黑化处理，增加激光的吸收量，定位设备402可以确定需要做空位置在PCB的两个面需要钻孔位置的坐标，钻孔设备403可以根据定位设备402确定的需要钻孔位置的坐标进行激光钻孔，得到目标导通孔，清洗设备403可以对目标导通孔的残杂进行清洗，金属处理设备可以对目标导通孔的内壁进行金属处理。由此可以看出，是需要先确定需要钻孔的位置在PCB板材两面的坐标，并分别从PCB板材的两面进行钻孔，激光束照射被PCB板材，使PCB板材很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，且对目标导通孔进行清洗以及金属处理。根据激光的特性相对于超过0.15mm的PCB采用机械钻孔，激光钻孔的精度高、目标导通孔孔壁镀铜均匀，且效率高、成本低、噪音小、能耗小，制作周期短。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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。