PCB板中的孔径补偿方法及装置与流程

本发明实施例涉及印制电路板技术领域，尤其涉及一种pcb板中的孔径补偿方法及装置。

背景技术：

高频高速信号的发展推动了pcb工艺的革新与进步，pcb设计中同一块板上需要满足同一孔径要求的孤立孔、密集孔越来越常见。由于对孔径要求的公差越来越严格，所以为了满足要求，需要对同一块板中的孔径进行补偿。

现有技术中对孔径进行补偿的方法中，针对不同的板厚、不同孔径给予不同的补偿。但当板的厚度、电镀参数决定后，同一种孔径在整板的补偿数值是完全一致的。

但由于电镀时分布在不同区域的孔，即便是同一种孔径，电镀电力线分布密度也是不一致的，从而采用现有技术的孔径补偿方法导致同一电镀参数电镀后，孔径中的镀铜层厚度表现不一致，最终使同一种孔径下的孤立孔和密集孔的孔径大小偏差较大。致使同一块板中的孤立孔和密集孔不能满足孔径要求，甚至出现报废情况。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种pcb板中的孔径补偿方法及装置，针对不同区域孔的分布状态不同，采用不同的补偿量进行动态补偿，解决了现有技术中因为采用同一电镀参数电镀后，孔径中的镀铜层厚度表现不一致的问题，提高了同一种孔孔径的一致性，降低报废率。

第一方面，本发明实施例提供一种pcb板中的孔径补偿方法，包括：获取pcb板中同一成品孔径要求的待制作的压接孔的分布状态；计算每种分布状态下的压接孔的补偿量；根据所述每种分布状态下的压接孔的补偿量制作压接孔，使制作出的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内。

进一步地，如上所述的方法，所述计算每种分布状态下的压接孔的补偿量，具体包括：根据成品孔径数值，每种分布状态下的压接孔的孔内电镀层厚度计算所述每种分布状态下的压接孔的补偿量。

进一步地，如上所述的方法，所述计算每种分布状态下的压接孔的补偿量之前，还包括：根据每种分布状态下的电力线分布密度计算每种分布状态下的电流密度；根据每种分布状态下的电流密度和电镀时间计算每种分布状态下的压接孔的孔内电镀层厚度。

进一步地，如上所述的方法，所述根据所述每种分布状态下的压接孔的补偿量制作压接孔，具体包括：根据所述每种分布状态下的压接孔的补偿量和所述成品孔径数值计算钻孔的孔径数值；按照每种分布状态下的钻孔的孔径数值进行钻孔；在所述pcb板上电镀金属层，使电镀金属层后的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内。

进一步地，如上所述的方法，所述分布状态至少包括：孤立分布状态和密集分布状态。

第二方面，本发明实施例提供一种pcb板中的孔径补偿装置，包括：获取模块，用于获取pcb板中同一成品孔径要求的待制作的压接孔的分布状态；第一计算模块，用于计算每种分布状态下的压接孔的补偿量；制作模块，用于根据所述每种分布状态下的压接孔的补偿量制作压接孔，使制作出的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内。

进一步地，如上所述的装置，所述第一计算模块具体用于：根据成品孔径数值，每种分布状态下的压接孔的孔内电镀层厚度计算所述每种分布状态下的压接孔的补偿量。

进一步地，如上所述的装置，还包括：第二计算模块，用于根据每种分布状态下的电力线分布密度计算每种分布状态下的电流密度；第三计算模块，用于根据每种分布状态下的电流密度和电镀时间计算每种分布状态下的压接孔的孔内电镀层厚度。

进一步地，如上所述的装置，所述制作模块具体用于：根据所述每种分布状态下的压接孔的补偿量和所述成品孔径数值计算钻孔的孔径数值；按照每种分布状态下的钻孔的孔径数值进行钻孔；在所述pcb板上电镀金属层，使电镀金属层后的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内。

进一步地，如上所述的装置，所述分布状态至少包括：孤立分布状态和密集分布状态。

本发明实施例提供的pcb板中的孔径补偿方法及装置，通过根据pcb板中同一成品孔径要求的待制作的压接孔的分布状态，计算每种分布状态下的压接孔的补偿量，然后根据所述每种分布状态下的压接孔的补偿量制作压接孔，使制作出的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内。如此，针对不同区域孔的分布状态不同，采用不同的补偿量进行动态补偿，避免了现有技术中因为采用同一电镀参数电镀后，孔径中的镀铜层厚度表现不一致的问题，提高了同一种孔孔径的一致性，降低报废率。

应当理解，上述发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的pcb板中的孔径补偿方法的流程图；

图2为本发明实施例2提供的pcb板中的孔径补偿方法的流程图；

图3a为本发明实施例2中的压接孔在pcb板上的分布状态示意图；

图3b为本发明实施例2中在对pcb板上的压接孔进行电镀时电镀电力线的分布示意图；

图3c为本发明实施例2中的pcb板上压接孔的纵向剖面示意图；

图4为本发明实施例3提供的pcb板中的孔径补偿装置的结构示意图；

图5为本发明实施例4提供的pcb板中的孔径补偿装置的结构示意图。

附图标记：

300-pcb板，301-线路，302-密集孔，303-孤立孔，304-电镀阳极，304a-电镀阳极铜球，305-电镀电力线，306-电镀层，307-内层连接环。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。

本发明实施例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，以便这里描述的本发明实施例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。

实施例1

图1为本发明方法实施例一的流程图，如图1所示，则本实施例提供的pcb板中的孔径补偿方法包括以下几个步骤：

步骤101：获取pcb板中同一成品孔径要求的待制作的压接孔的分布状态。

在本步骤中，根据实际需要，用户一般要求在一张pcb板上设置多个压接孔。同一种压接孔可能以不同的分布状态分布在不同的区域，为了保证同一种压接孔在做成成品孔时能够满足用户要求的一致性，首先获取pcb板中同一成品孔径要求的待制作的压接孔的分布状态。

步骤102：计算每种分布状态下的压接孔的补偿量。

在本步骤中，对于同一成品孔径要求的压接孔，根据其在pcb板上的分布状态的不同，分别计算每种分布状态下的压接孔的补偿量，也就是说，同一成品孔径要求的压接孔，一种分布状态对应一种补偿量，以使最终的成品压接孔在满足使用要求的基础上具有较高的一致性。

步骤103：根据每种分布状态下的压接孔的补偿量制作压接孔，使制作出的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内。

在本步骤中，确定了对于同一成品孔径要求的压接孔的不同补偿量后，根据不同的补偿量对相应分布状态下的孔进行制作，并且保证制作出的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内，以使同一种压接孔的孔径趋于一致。如此，针对不同区域压接孔的分布状态不同，采用不同的补偿量进行动态补偿，最终的成品压接孔在满足使用要求的基础上具有较高的一致性。

本实施例提供的pcb板中的孔径补偿方法，通过根据pcb板中同一成品孔径要求的待制作的压接孔的分布状态，计算每种分布状态下的压接孔的补偿量，然后根据每种分布状态下的压接孔的补偿量制作压接孔，使制作出的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内。如此，针对不同区域孔的分布状态不同，采用不同的补偿量进行动态补偿，避免了现有技术中因为采用同一电镀参数电镀后，孔径中的镀铜层厚度表现不一致的问题，提高了同一种孔孔径的一致性，降低报废率。

实施例2

图2为本发明实施例2提供的pcb板中的孔径补偿方法的流程图。

图3a为本发明实施例2中的压接孔在pcb板上的分布状态示意图。

图3b为本发明实施例2中在对pcb板上的压接孔进行电镀时电镀电力线的分布示意图。

图3c为本发明实施例2中的pcb板上压接孔的纵向剖面示意图。

如图2所示，本实施例提供的pcb板中的孔径补偿方法，是在本发明pcb板中的孔径补偿方法实施例一的基础上，对步骤101-步骤103的进一步细化，则本实施例提供的pcb板中的孔径补偿方法包括以下步骤：

步骤201：获取pcb板中同一成品孔径要求的待制作的压接孔的分布状态；可选地，分布状态至少包含但不限于：孤立分布状态和密集分布状态。

在本步骤中，对于同一成品孔径要求的压接孔，根据其在pcb板上的分布状态的不同，分别计算每种分布状态下的压接孔的补偿量，也就是说，同一成品孔径要求的压接孔，一种分布状态对应一种补偿量，以使最终的成品压接孔在满足使用要求的基础上具有较高的一致性。具体地，如图3a所示，由于金属化的压接孔在pcb板300上分布状态不均匀，往往存在一些压接孔分布过于密集，这些孔可以称为密集孔302，而另一些压接孔被孤立的现象，被孤立的压接孔可以称为孤立孔303。因此可选地，压接孔在pcb板300的分布状态至少包含但不限于：孤立分布状态和密集分布状态。本实施例假设获取到的pcb板300上压接孔的分布状态有两种，一种是密集分布状态，另一种是孤立分布状态，具有孤立分布状态的压接孔之间是连接线路301。

步骤202：根据每种分布状态下的电力线分布密度计算每种分布状态下的电流密度。

在本步骤中，如图3b所示，在具体应用场景中，对孔进行电镀时，一般铜材作为电镀阳极304，孔做电镀阴极，然后同一个pcb板300给定相同的电镀电流去激发电镀阳极304，铜材与孔之间就会形成电镀电力线305，由于孔的分布密度不同，电镀电力线305在孔周围的分布密度就会不同。孔的分布密度越小，其对应的电镀电力线305密度就越大，而电镀电力线305的分布密度越大，相同电镀时间内得到的孔铜就越厚。本实施例可以采用电流密度和电镀时间来确定孔内电镀层306厚度，因此，首先根据每种分布状态下的电力线分布密度计算每种分布状态下的电流密度。电流密度的计算方式可以为多种，本实施例对此不做限定。

步骤203：根据每种分布状态下的电流密度和电镀时间计算每种分布状态下的压接孔的孔内电镀层306厚度。

在本步骤中，电镀时间是实际应用中电镀时的时间，可以根据经验数据进行估算，也可以根据不同分布状态下的实验结果进行确定，对于电镀时间的计算方式，本实施例不做限定。在步骤202中确定了每种分布状态下的电流密度a后，则电镀厚度＝电流密度a*电镀时间h，其中a受电力线分布密度的影响，电力线分布密度密集a变大，反之a变小。

步骤204：根据成品孔径数值，每种分布状态下的压接孔的孔内电镀层306厚度计算每种分布状态下的压接孔的补偿量。

在本步骤中，成品孔径数值一般由用户根据实际需要而定，比如一般情况下，客户会给出对于成品孔径数值的具体要求，本实施例可以结合客户对成品孔径数值的要求以及每种分布状态下的压接孔的孔内电镀层306厚度，进而计算出每种分布状态下的压接孔在实际电镀过程中的补偿量。具体地，如图3c所示，为pcb板300上压接孔的纵向剖面示意图。其中点a、b、c、d、e、f、g、h分别为电镀层306厚度量测位置点；点f和h、点e和g处分别通过内层连接环307连通。

在现有技术中，一般采用如下公式计算电镀强度tp：tp＝(e+f+g+h)/(a+b+c+d)*100％。设d1表示钻孔下钻孔径、d2表示客户要求的pcb板300上的成品孔径数值、h1表示电镀孔铜厚度(此处假设电镀材料为铜材)、h2为电镀面铜厚度；则d2＝d1-电镀铜厚h1。在实际电镀过程中，同一种孔给定相同的补偿量。由如图3b可知，电镀过程中电镀阳极铜球304a均匀分布，电镀阴极即pcb板300的孔、线等的分布将影响电镀电力线305的分布。而当pcb板300的分布有有同种孔径大小、公差的密集孔302、孤立孔303时，孤立孔303上的电力线分布明显加密，密集孔302的电力线分布较为稀疏，这将会导致孤立孔303电镀层306厚度很厚，密集孔302电镀层306厚度较薄。此时再按照现有技术中的计算方法确定补偿量，则最终将导致孤立孔303孔径偏小，密集孔302孔径偏大。本实施例中，根据成品孔径数值以及每种分布状态下的压接孔的孔内电镀层306厚度计算每种分布状态下的压接孔的补偿量，充分考虑压接孔在pcb板300上的不同分布状态，对于不同分布状态的压接孔给予不同的补偿量。比如孤立孔303相对于密集孔302加大补偿量，以避免电镀电力线305分布差异带来的孤立孔303厚度厚，孔径偏小问题；实现了动态调整补偿量，最终获取的孤立孔303与密集孔302在电镀后孔径具有较高的一致性。

步骤205：根据每种分布状态下的压接孔的补偿量和成品孔径数值计算钻孔的孔径数值。

在本步骤中，钻孔的孔径数值就是在实际工艺中的钻孔下钻孔径，钻孔的孔径数值需要考虑成品孔径数值的大小以及电镀层306厚度。如图3c所示，设d1表示钻孔下钻孔径、d2表示客户要求的pcb板300上的成品孔径数值、h1表示电镀孔铜厚度(此处假设电镀材料为铜材)，则d2＝d1-电镀铜厚h1。在根据电镀层306厚度确定了压接孔的补偿量之后，结合客户要求的成品孔径数值计算钻孔的孔径数值，如此从根本上保证成品孔的各项参数符合客户要求。

步骤206：按照每种分布状态下的钻孔的孔径数值进行钻孔。

本步骤中，确定了不同分布状态的压接孔的钻孔的孔径数值后，也就是确定了钻孔下钻孔径，即可实际操作钻孔机器，按照每种分布状态下的钻孔的孔径数值，对相应地压接孔进行钻孔。

步骤207：在pcb板300上电镀金属层，使电镀金属层后的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内。

在本步骤中，由于分布状态不同的压接孔在钻孔时补偿量不同，因此初步钻孔的实际孔径会有所不同，在pcb板300上进行金属层电镀时，要确保电镀金属层后的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内，保证了偏差在预设范围内，才能保证成品孔符合使用标准。

为了进一步说明本实施例的pcb板中的孔径补偿方法相比于现有技术的有益效果，以如图3a所示的pcb板为例详细说明如下：

例如某印制pcb板板厚3.0mm，板内有成品孔径公差±0.05mm的孔，客户要求孔铜(即成品孔径数值)最小25μm；并且此0.5mm的压接孔在印制pcb板上有密集分布，也有孤立分布。

若采用现有技术中的补偿方法，则此孔径补偿不区分密集孔和孤立孔，整个板面孔径补偿全部一致，比如统一补偿0.10mm，则选择的钻针。

实际成品后测量孤立孔电镀铜厚85μm。

孤立孔的孔径＝0.60-0.085*2＝0.43mm，孔径超过公差下限0.02mm。

实际成品后测量密集孔电镀铜厚60μm，则密集孔的孔径＝0.60-0.060*2＝0.48mm，孔径满足公差要求。

由此可见，采用现有技术的方法，虽然密集孔能达到要求，但是孤立孔却不满足要求。

而采用本实施例的pcb板中的孔径补偿方法流程如下：

压接孔分布在pcb板不同的区域，孤立孔和密集孔同时存在，在进行孔径补偿时，采用本实施例的方法应给与不同的补偿，假设孤立孔多补偿，密集孔少补偿。则此孔径补偿将区分密集孔和孤立孔，整个板面孔径补偿不一致，假设孤立孔补偿0.15mm，密集孔仍然补偿0.10mm，选针0.60的钻针。采用与上述常规方法完全一致的电镀参数。

实际成品后测量孤立孔电镀铜厚85μm，则孤立孔的孔径＝0.65-0.085*2＝0.48mm，孔径满足公差要求；

实际成品后测量密集孔电镀铜厚60μm，则密集孔的孔径＝0.60-0.060*2＝0.48mm，孔径满足公差要求。

由此可见，采用本实施例的方法确定的补偿量进行钻孔，得到的成品孔径数值均满足客户要求，且测量孔径高度一致。

本实施例提供的pcb板中的孔径补偿方法，根据成品孔径数值以及每种分布状态下的压接孔的孔内电镀层厚度计算每种分布状态下的压接孔的补偿量，充分考虑压接孔在pcb板上的不同分布状态，对于不同分布状态的压接孔给予不同的补偿量。比如孤立孔相对于密集孔加大补偿量，以避免电镀电力线分布差异带来的孤立孔厚度厚，孔径偏小问题；实现了动态调整补偿量，提高了成品孔径数值的一致性。

实施例3

图4为本发明实施例3提供的pcb板中的孔径补偿装置的结构示意图。

如图4所示，本实施例提供的pcb板中的孔径补偿装置包括：

获取模块401，用于获取pcb板中同一成品孔径要求的待制作的压接孔的分布状态；第一计算模块402，用于计算每种分布状态下的压接孔的补偿量；制作模块403，用于根据每种分布状态下的压接孔的补偿量制作压接孔，使制作出的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内。

其中，本实施例提供的pcb板中的孔径补偿装置可以执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

实施例4

图5为本发明实施例4提供的pcb板中的孔径补偿装置的结构示意图。

如图5所示，本实施例提供的pcb板中的孔径补偿装置在本发明装置实施例一的基础上，进一步地，

第一计算模块402具体用于：根据成品孔径数值，每种分布状态下的压接孔的孔内电镀层厚度计算每种分布状态下的压接孔的补偿量。

进一步地，还包括：第二计算模块404，用于根据每种分布状态下的电力线分布密度计算每种分布状态下的电流密度；第三计算模块405，用于根据每种分布状态下的电流密度和电镀时间计算每种分布状态下的压接孔的孔内电镀层厚度。

进一步地，制作模块403具体用于：根据每种分布状态下的压接孔的补偿量和成品孔径数值计算钻孔的孔径数值；按照每种分布状态下的钻孔的孔径数值进行钻孔；在pcb板上电镀金属层，使电镀金属层后的每种分布状态下的压接孔的孔径的偏差在预设范围内。

进一步地，分布状态至少包括：孤立分布状态和密集分布状态。

本实施例提供的pcb板中的孔径补偿装置可以执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，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，模块的划分，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，例如多个模块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，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块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模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。