本发明涉及pcb板制造技术领域，尤其涉及一种印刷电路板的钻孔方法。
背景技术：
pcb板又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者，它的主要优点是大大减少布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率，在电气领域有着无可替代的地位。
随着高性能化、高密度化的需求，印刷电路板逐渐朝多层化发展，而为使各层之间能形成电性连接，于印刷电路板上形成有通孔等，并于孔内形成有导电材质，以达成连接各层印刷电路板的线路的目的。
现有的多层印刷电路板的层叠结构中金属层之间是通过过孔来连接的，然而这些过孔中一段不用于信号传输的、无用的孔壁铜部分会增加印刷电路板中信号传输的损耗，甚至破坏信号的完整性，因此业内常用盲孔或埋孔来替代这些过孔，但盲孔或埋孔的工艺价格高且效率低。
因此，有必要提供一种新的印刷电路板的钻孔方法来解决上述技术问题。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是提供一种低价格且高效率的印刷电路板的钻孔方法，旨在减少无用孔铜的长度，保证信号传输的完整性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种印刷电路板的钻孔方法，包括如下步骤：
提供一板面上覆盖有铜箔的基板，该铜箔的厚度为12至18μm；
铜箔表面先通过清洗液进行清洗后，以蚀刻液对铜箔进行化学蚀刻，使铜箔表面形成有许多微孔；
将激光照射于该铜箔表面上欲进行钻孔的部位，将铜箔及基板击穿形成贯穿所述多层印刷电路板的第一通孔；
对所述第一通孔进行黑孔工艺处理；
在经过黑孔工艺处理的所述第一通孔内镀铜，且所述第一通孔内镀铜的厚度大于所述第一通孔内镀铜的实际需求厚度，以形成过孔；
在所述多层印刷电路板上从需要保留的一段过孔相反的方向钻孔，以形成深度至所述需要保留的一段过孔连接的金属层为止的第二孔；
将整孔剂填充进所述需要保留的一段过孔及所述第二孔内；
清洗掉所述整孔剂。
可选的，所述铜箔表面先通过清洗液进行清洗的步骤包括：
通过酸/碱性溶液去除铜箔表面的氧化物和油脂；
通过清洗液对铜箔表面进行中和反应；
清洗掉所述铜箔表面的杂质。
可选的，所述蚀刻液包括有机物、硫酸、双氧水以及铜离子，其中所述有机物可均匀分散并吸附于铜箔表面，而硫酸以及双氧水是蚀刻铜箔表面未被有机物吸附的位置。
可选的，所述蚀刻液中所述铜离子的浓度是介于1.5至25g/l之间。
可选的，所述激光为二氧化碳激光。
可选的，所述第二孔的直径大于或等于所述第一通孔的直径。
可选的，所述整孔剂为油墨与酸性或碱性物质的混合物。
可选的，所述多层印刷电路板为柔性印刷电路板。
可选的，清洗掉所述整孔剂后需要保留的一段过孔的直径为0.1毫米。
本发明提供一种印刷电路板钻孔方法通过钻孔以形成所述第二孔来减少无用孔铜的长度，保证信号传输的完整性，避免了在多层印刷电路板上设置盲孔及埋孔造成的工艺价格高且效率低的问题。同时，在印刷电路板较厚时，由于照射于铜箔表面的激光束中部分光束可进入于微孔内，并于微孔内反射、折射，使激光的能量可由铜箔所吸收，因此即使使用能量较弱的激光也能达到钻较佳的钻孔目的，
附图说明
图1为本发明提供的印刷电路板的钻孔方法一实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种印刷电路板的钻孔方法，包括如下步骤：
步骤s10，提供一板面上覆盖有铜箔的基板，该铜箔的厚度为12至18μm；
一般印刷电路板用基板材料可分为两大类：刚性基板材料和柔性基板材料。一般刚性基板材料的重要品种是覆铜板。它是用增强材料，浸以树脂胶黏剂，通过烘干、裁剪、叠合成坯料，然后覆上铜箔，用钢板作为模具，在热压机中经高温高压成形加工而制成的。一般的多层板用的半固化片，则是覆铜板在制作过程中的半成品（多为玻璃布浸以树脂，经干燥加工而成）。
本实施例中的基板由绝缘材质所制成，该绝缘材质可为树脂，基板的至少一侧板面上覆盖有铜箔，该铜箔的厚度可介于12至18μm之间。
步骤s20，铜箔表面先通过清洗液进行清洗后，以蚀刻液对铜箔进行化学蚀刻，使铜箔表面形成有许多微孔；
对铜箔表面进行清洗的步骤具体包括：通过酸/碱性溶液去除铜箔表面的氧化物和油脂；通过清洗液对铜箔表面进行中和反应；清洗掉所述铜箔表面的杂质。
该蚀刻液为含有机物、硫酸(h2so4)、双氧水(h2o2)以及铜离子的水溶液，其中硫酸与双氧水可与铜箔产生腐蚀反应，其重量百分比可分别为7%以及1.2%，而该有机物可均匀分散并吸附于铜箔表面，使铜箔表面一部分为其所覆盖，并阻挡硫酸以及双氧水对其所覆盖的铜箔表面进行蚀刻，而该铜离子可增加蚀刻液对铜箔的腐蚀效果，其添加于蚀刻液内的方法，是以仅含有有机物、硫酸以及双氧水的溶液对一废弃的印刷电路板的铜箔进行化学蚀刻，使铜受腐蚀后产生铜离子并进入于溶液内，而成为所述的蚀刻液，铜离子于蚀刻液内的浓度控制于1.5至25g/l之间。
该蚀刻液仅腐蚀铜箔表面上未为所述有机物所覆盖的部位，因而形成有许多微孔，腐蚀反应的反应式如下所述：
cu+h2o2→cuo+h2o；
cuo+h2so4→cu2so4+h2o。
根据蚀刻反应机理，随着铜的蚀刻就会形成一价铜离子。较微量的cu+就会显著的降低蚀刻速率。所以在蚀刻操作中要保持cu+的含量在一个低的范围内。溶液中的cu2+含量对蚀刻速率有一定的影响。一般情况下，溶液中cu2+浓度低于2mol/l时，蚀刻速率较低；在2mol/l时速率较高。随着蚀刻反应的不断进行，蚀刻液中铜的含量会逐渐增加。当铜含量增加到一定浓度时，蚀刻速率就会下降。为了保持蚀刻液具有恒定的蚀刻速率，必须把溶液中的含铜量控制在一定的范围内。另外，随着温度的升高，蚀刻速率加快，但是温度也不宜过高，一般控制在45~55℃范围内。温度太高会引起h2o2过多地挥发，造成溶液组分比例失调。另外，如果蚀刻液温度过高，某些抗蚀层会被损坏。
在腐蚀过程中，该铜离子可参与反应，使微孔不仅只有孔深增加，其孔壁亦受腐蚀而使孔径扩张，而铜箔的蚀刻量是控制为2.5至4.5μm之间(以重量变化计算)，经化学蚀刻处理后，铜箔表面是呈凹凸起伏的多孔状且颜色较化学蚀刻处理的前为深而呈现为深棕色状，而该蚀刻液并可予以收集，供其余化学蚀刻使用；
步骤s30，将激光照射于该铜箔表面上欲进行钻孔的部位，将铜箔及基板击穿形成贯穿所述多层印刷电路板的第一通孔；
使用ccd读取基板上的各靶点的实际位置，并与ccd内载的一靶点基准值进行误差值比较，以计算取得并记录一误差值(t)。
使用激光打孔机驱动装置驱动激光器依据误差值(t)进行位移补偿，以校正误差；据此，能校正激光器与基板靶间的准位，并使用激光器对基板执行准位钻孔，进而提升基板的钻孔精确度。
此外，当上述基板的各靶点的实际位置与靶点基准值比较未具有误差值时，可立即使用激光器对基板执行准位钻孔。
等基板钻孔完毕后，可再次使用ccd检测基板上的各孔位的准度，以判定该已钻孔完毕的基板为良品或不良品；然而，此二次检测基板的程序需依照各作业环境的状况而选择实施或不实施。
另外，上述激光打孔机及ccd也可设置两组，以提升ccd检测基板及激光器对基板执行准位钻孔的效率。
利用高功率密度激光束照射被加工材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞。激光束在空间和时间上高度集中，利用透镜聚焦，可以将光斑直径缩小到微米级从而获得105-1015w/cm2的激光功率密度。如此高的功率密度几乎可以在任何材料实行激光打孔，而且与其它方法如机械钻孔、电火花加工等常规打孔手段相比,具有打孔速度快的优点。固体激光器主要负责产生激光光源，电气系统主要负责对激光器供给能量的电源和控制激光输出方式(脉冲式或连续式等)，而光学系统的功能则是将激光束精确地聚焦到工件的加工部位上。为此，它至少含有激光聚焦装置和观察瞄准装置两个部分。投影系统用来显示工件背面情况。工作台则由人工控制或采用数控装置控制，在三坐标方向移动，方便又准确地调整工件位置。工作台上加工区的台面一般用玻璃制成，因为不透光的金属台面会给检测带来不便，而且台面会在工件被打穿后遭受破坏。工作台上方的聚焦物镜下设有吸、吹气装置，以保持工作表面和聚焦物镜的清洁。
本实施例中，以二氧化碳激光钻孔机进行钻孔加工，由于光束可进入于微孔内，并于微孔内反射、折射而不至于立刻逸散，并且铜箔是呈现较深色的棕色状，因此可增加铜箔对二氧化碳激光的能量的吸收，使二氧化碳激光可击穿铜箔以及基板以达到形成贯穿所述多层印刷电路板的第一通孔的目的。所述多层印刷电路板为柔性印刷电路板。
步骤s40，对所述第一通孔进行黑孔工艺处理；
黑孔化原理：它是将精细的石墨和炭黑粉通过物理作用在孔壁上形成一层导电膜，然后直接进行电镀代替化学沉铜工艺。经过几十年的研究发展，黑孔化直接电镀工艺技术得到了巨大的进步，形成了成熟的产品和完善的工艺技术。
黑孔液直接电镀技术是取代化学镀铜的一种新工艺，它是由导电能力极强的精细炭黑或石墨组成的黑色溶液，统称黑孔液。其特点是简化了金属化孔的工艺，节省工时，省水节电，减少材料消耗，并有效地控制了废水的排放量，降低了印制板的生产成本。美诺电化公司黑孔液具有良好的稳定性，在静态下无需进行循环搅拌即能防止聚沉现象的产生，同时在完成对钻孔后的覆铜板的吸附过程中无氢气析出，这对保障印制板的层间互连质量是一个不可忽视的重要因素。黑孔液在吸附过程中不发生化学反应，也就不存在因化学反应而消耗其他成分的现象，这种溶液的使用和维护，既简单又可靠，实用价值非常高。我们采用的最大粒径不超过0.3um的高纯、高碳粉末石墨和碳黑为原料，选用的表面活性剂、水溶性高分子化合物，均为著名厂家生产的ar级产品。黑孔液的整个制程：筛选—过滤—中和—搅拌—合成，全部在进口生产线上完成，有效地保证了溶液的品质和生产的连续性。
黑孔工艺工艺流程精简，药液管控段比较少，从而简化了溶液的分析，调整及工艺的程序控制。另外，黑孔工艺全部采用环保材料，药液为弱碱性，废水处理简单，废水处理成本低廉。
步骤s50，在经过黑孔工艺处理的所述第一通孔内镀铜，且所述第一通孔内镀铜的厚度大于所述第一通孔内镀铜的实际需求厚度，以形成过孔；
步骤s60，在所述多层印刷电路板上从需要保留的一段过孔相反的方向钻孔，以形成深度至所述需要保留的一段过孔连接的金属层为止的第二孔；
在本实施例中，所述第二孔的直径大于或等于所述第一通孔的直径，以此保证通过设置第二孔将无用的一段过孔内壁上的铜清理掉。以下举例说明：假如需要形成电性连接所述第一金属层、第二金属层及所述第三金属层的过孔，则在所述第四金属层的一侧钻孔以形成所述第二孔，并使得所述第二孔的深度从所述第四金属层开始直至所述第三金属层为止，即此时形成了需要保留的一段过孔及所述第二孔。
步骤s70，将整孔剂填充进所述需要保留的一段过孔及所述第二孔内；
所述整孔剂是一种类似于油墨的材料，常温下呈固态，非常规条件下具有流动性，且能与表层的铜发生化学反应且固化附着在铜表面，不再与更深处的铜发生反应，所述整孔剂为油墨与酸性或碱性物质的混合物，其中油墨与酸性或碱性物质的混合比例根据需要进行选择。在步骤s50中，在所述第一通孔内镀铜的厚度大于所述第一通孔内镀铜的实际需求厚度，是为了防止将所述整孔剂填充进所述第二孔内对所述第二孔进行清理残铜时，所述整孔剂填充进所述过孔内蚀刻掉所述过孔内的少量铜使得孔壁铜相应减薄而对信号传输造成影响，因此在所述第一通孔内镀铜时要使其厚度少大于实际需求的厚度。
步骤s80，清洗掉所述整孔剂。
此时只有需要保留的过孔内有铜，清洗掉所述整孔剂后需要保留的一段过孔的直径为0.1毫米，以将需要连接的金属层电性连接起来，而第二孔内没有附着铜，从而减少无用孔铜的长度，保证信号完整性。
本发明还提供一种印刷电路板钻孔机器人。
所述印刷电路板钻孔机器人包括包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如下步骤：
步骤s10，提供一板面上覆盖有铜箔的基板，该铜箔的厚度为12至18μm；
一般印刷电路板用基板材料可分为两大类：刚性基板材料和柔性基板材料。一般刚性基板材料的重要品种是覆铜板。它是用增强材料，浸以树脂胶黏剂，通过烘干、裁剪、叠合成坯料，然后覆上铜箔，用钢板作为模具，在热压机中经高温高压成形加工而制成的。一般的多层板用的半固化片，则是覆铜板在制作过程中的半成品（多为玻璃布浸以树脂，经干燥加工而成）。
本实施例中的基板由绝缘材质所制成，该绝缘材质可为树脂，基板的至少一侧板面上覆盖有铜箔，该铜箔的厚度可介于12至18μm之间。
步骤s20，将铜箔表面先通过清洗液进行清洗后，以蚀刻液对铜箔进行化学蚀刻，使铜箔表面形成有许多微孔；
对铜箔表面进行清洗的步骤具体包括：通过酸/碱性溶液去除铜箔表面的氧化物和油脂；通过清洗液对铜箔表面进行中和反应；清洗掉所述铜箔表面的杂质。
该蚀刻液为含有机物、硫酸(h2so4)、双氧水(h2o2)以及铜离子的水溶液，其中硫酸与双氧水可与铜箔产生腐蚀反应，其重量百分比可分别为7%以及1.2%，而该有机物可均匀分散并吸附于铜箔表面，使铜箔表面一部分为其所覆盖，并阻挡硫酸以及双氧水对其所覆盖的铜箔表面进行蚀刻，而该铜离子可增加蚀刻液对铜箔的腐蚀效果，其添加于蚀刻液内的方法，是以仅含有有机物、硫酸以及双氧水的溶液对一废弃的印刷电路板的铜箔进行化学蚀刻，使铜受腐蚀后产生铜离子并进入于溶液内，而成为所述的蚀刻液，铜离子于蚀刻液内的浓度控制于1.5至25g/l之间。
该蚀刻液仅腐蚀铜箔表面上未为所述有机物所覆盖的部位，因而形成有许多微孔，腐蚀反应的反应式如下所述：
cu+h2o2→cuo+h2o；
cuo+h2so4→cu2so4+h2o。
根据蚀刻反应机理，随着铜的蚀刻就会形成一价铜离子。较微量的cu+就会显著的降低蚀刻速率。所以在蚀刻操作中要保持cu+的含量在一个低的范围内。溶液中的cu2+含量对蚀刻速率有一定的影响。一般情况下，溶液中cu2+浓度低于2mol/l时，蚀刻速率较低；在2mol/l时速率较高。随着蚀刻反应的不断进行，蚀刻液中铜的含量会逐渐增加。当铜含量增加到一定浓度时，蚀刻速率就会下降。为了保持蚀刻液具有恒定的蚀刻速率，必须把溶液中的含铜量控制在一定的范围内。另外，随着温度的升高，蚀刻速率加快，但是温度也不宜过高，一般控制在45~55℃范围内。温度太高会引起h2o2过多地挥发，造成溶液组分比例失调。另外，如果蚀刻液温度过高，某些抗蚀层会被损坏。
在腐蚀过程中，该铜离子可参与反应，使微孔不仅只有孔深增加，其孔壁亦受腐蚀而使孔径扩张，而铜箔的蚀刻量是控制为2.5至4.5μm之间(以重量变化计算)，经化学蚀刻处理后，铜箔表面是呈凹凸起伏的多孔状且颜色较化学蚀刻处理的前为深而呈现为深棕色状，而该蚀刻液并可予以收集，供其余化学蚀刻使用；
步骤s30，将激光照射于该铜箔表面上欲进行钻孔的部位，将铜箔及基板击穿形成贯穿所述多层印刷电路板的第一通孔；
使用ccd读取基板上的各靶点的实际位置，并与ccd内载的一靶点基准值进行误差值比较，以计算取得并记录一误差值(t)。
使用激光打孔机驱动装置驱动激光器依据误差值(t)进行位移补偿，以校正误差；据此，能校正激光器与基板靶间的准位，并使用激光器对基板执行准位钻孔，进而提升基板的钻孔精确度。
此外，当上述基板的各靶点的实际位置与靶点基准值比较未具有误差值时，可立即使用激光器对基板执行准位钻孔。
等基板钻孔完毕后，可再次使用ccd检测基板上的各孔位的准度，以判定该已钻孔完毕的基板为良品或不良品；然而，此二次检测基板的程序需依照各作业环境的状况而选择实施或不实施。
另外，上述激光打孔机及ccd也可设置两组，以提升ccd检测基板及激光器对基板执行准位钻孔的效率。
利用高功率密度激光束照射被加工材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞。激光束在空间和时间上高度集中，利用透镜聚焦，可以将光斑直径缩小到微米级从而获得105-1015w/cm2的激光功率密度。如此高的功率密度几乎可以在任何材料实行激光打孔，而且与其它方法如机械钻孔、电火花加工等常规打孔手段相比,具有打孔速度快的优点。固体激光器主要负责产生激光光源，电气系统主要负责对激光器供给能量的电源和控制激光输出方式(脉冲式或连续式等)，而光学系统的功能则是将激光束精确地聚焦到工件的加工部位上。为此，它至少含有激光聚焦装置和观察瞄准装置两个部分。投影系统用来显示工件背面情况。工作台则由人工控制或采用数控装置控制，在三坐标方向移动，方便又准确地调整工件位置。工作台上加工区的台面一般用玻璃制成，因为不透光的金属台面会给检测带来不便，而且台面会在工件被打穿后遭受破坏。工作台上方的聚焦物镜下设有吸、吹气装置，以保持工作表面和聚焦物镜的清洁。
本实施例中，以二氧化碳激光钻孔机进行钻孔加工，由于光束可进入于微孔内，并于微孔内反射、折射而不至于立刻逸散，并且铜箔是呈现较深色的棕色状，因此可增加铜箔对二氧化碳激光的能量的吸收，使二氧化碳激光可击穿铜箔以及基板以达到形成贯穿所述多层印刷电路板的第一通孔的目的。所述多层印刷电路板为柔性印刷电路板。
步骤s40，对所述第一通孔进行黑孔工艺处理；
黑孔化原理：它是将精细的石墨和炭黑粉通过物理作用在孔壁上形成一层导电膜，然后直接进行电镀代替化学沉铜工艺。经过几十年的研究发展，黑孔化直接电镀工艺技术得到了巨大的进步，形成了成熟的产品和完善的工艺技术。
黑孔液直接电镀技术是取代化学镀铜的一种新工艺，它是由导电能力极强的精细炭黑或石墨组成的黑色溶液，统称黑孔液。其特点是简化了金属化孔的工艺，节省工时，省水节电，减少材料消耗，并有效地控制了废水的排放量，降低了印制板的生产成本。美诺电化公司黑孔液具有良好的稳定性，在静态下无需进行循环搅拌即能防止聚沉现象的产生，同时在完成对钻孔后的覆铜板的吸附过程中无氢气析出，这对保障印制板的层间互连质量是一个不可忽视的重要因素。黑孔液在吸附过程中不发生化学反应，也就不存在因化学反应而消耗其他成分的现象，这种溶液的使用和维护，既简单又可靠，实用价值非常高。我们采用的最大粒径不超过0.3um的高纯、高碳粉末石墨和碳黑为原料，选用的表面活性剂、水溶性高分子化合物，均为著名厂家生产的ar级产品。黑孔液的整个制程：筛选—过滤—中和—搅拌—合成，全部在进口生产线上完成，有效地保证了溶液的品质和生产的连续性。
黑孔工艺工艺流程精简，药液管控段比较少，从而简化了溶液的分析，调整及工艺的程序控制。另外，黑孔工艺全部采用环保材料，药液为弱碱性，废水处理简单，废水处理成本低廉。
步骤s50，在经过黑孔工艺处理的所述第一通孔内镀铜，且所述第一通孔内镀铜的厚度大于所述第一通孔内镀铜的实际需求厚度，以形成过孔；
步骤s60，在所述多层印刷电路板上从需要保留的一段过孔相反的方向钻孔，以形成深度至所述需要保留的一段过孔连接的金属层为止的第二孔；
在本实施例中，所述第二孔的直径大于或等于所述第一通孔的直径，以此保证通过设置第二孔将无用的一段过孔内壁上的铜清理掉。以下举例说明：假如需要形成电性连接所述第一金属层、第二金属层及所述第三金属层的过孔，则在所述第四金属层的一侧钻孔以形成所述第二孔，并使得所述第二孔的深度从所述第四金属层开始直至所述第三金属层为止，即此时形成了需要保留的一段过孔及所述第二孔。
步骤s70，将整孔剂填充进所述需要保留的一段过孔及所述第二孔内；
所述整孔剂是一种类似于油墨的材料，常温下呈固态，非常规条件下具有流动性，且能与表层的铜发生化学反应且固化附着在铜表面，不再与更深处的铜发生反应，所述整孔剂为油墨与酸性或碱性物质的混合物，其中油墨与酸性或碱性物质的混合比例根据需要进行选择。在步骤s50中，在所述第一通孔内镀铜的厚度大于所述第一通孔内镀铜的实际需求厚度，是为了防止将所述整孔剂填充进所述第二孔内对所述第二孔进行清理残铜时，所述整孔剂填充进所述过孔内蚀刻掉所述过孔内的少量铜使得孔壁铜相应减薄而对信号传输造成影响，因此在所述第一通孔内镀铜时要使其厚度少大于实际需求的厚度。
步骤s80，清洗掉所述整孔剂。
此时只有需要保留的过孔内有铜，清洗掉所述整孔剂后需要保留的一段过孔的直径为0.1毫米，以将需要连接的金属层电性连接起来，而第二孔内没有附着铜，从而减少无用孔铜的长度，保证信号完整性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。