關于印刷電路板的層深度感測的步進鉆孔測試結構的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本公開涉及印刷電路板(PCB)，以及更加具體地，涉及在PCB和PCB面板上的試片中使用的測試結構。
【背景技術】
[0002]PCB用于實現許多電子系統，比如計算機系統。典型的PCB包括多個導電層，其中導電層由介電材料層彼此分隔。某些導電層可以專用于電源或者接地，而其他導電層可以專用于提供用于連接要在PCB上安裝的各種組件的信號路徑。
[0003]許多PCB可能最初被制造為具有已知為測試試片(或更簡單地，試片)的結構。試片是在PCB中實現的可以用于PCB的制造或者制造后(但是操作前)階段期間的某種測試的結構。試片由此就其操作功能而言可以與板本身的設計分開。在某些情況中，試片可以在PCB自身上實現，而在其它情況中，試片可以在面板的分離部分上實現，該部分在制造、裝配和測試已經完成之后被丟棄。
[0004]可以實現試片以用于多種的測試。例如，試片可以在PCB (或者在制造期間附加到其的分離結構)上實現，以用于阻抗測試、各種電連接測試等。
【發明內容】
[0005]公開了用于PCB的步進鉆孔測試結構及其使用方法。在一個實施例中，測試結構包括電鍍的穿透孔過孔和鉆孔路徑。鉆孔路徑可以包括在PCB的多個層的所選的層(例如，非表面層)上的沿著Z軸的感測焊盤。給定鉆孔路徑的感測焊盤可以是導電的，而鉆孔路徑的剩余部分是非導電的。穿透孔過孔可以是接地過孔或者其他導電的穿透孔過孔。每個鉆孔路徑可以電耦合到穿透孔過孔。給定層在特定的鉆孔路徑處的深度可以通過使用導電鉆頭鉆孔到鉆孔路徑中，并且確定何時在鉆頭和穿透孔過孔之間形成電連接來確定。每個步進鉆孔測試結構可以顯著地小于可以在PCB或者PCB面板上實現的傳統的測試試片。因為步進鉆孔測試結構相對小，所以其可以被并入PCB上的戰略位置中，以提供非常接近于要背鉆孔的信號過孔的臨界層深度信息。
[0006]在一個實施例中，用于確定PCB層的深度的方法可以包括:形成到測試結構的連接過孔的第一電連接，同時使用導電鉆頭鉆孔到試片的鉆孔路徑中。該方法進一步包括檢測何時形成第一電連接。第一電連接的檢測指示鉆頭形成與第一感測焊盤的物理(且由此，電)接觸。當形成第一電連接時鉆孔可以暫停，且可以記錄與感測焊盤對應的層的深度。
[0007]在記錄第一層的深度(例如，沿著Z軸的位置)之后，可以隨后確定任何另外的子表面層的深度。在確定第一層之后的下一層的深度之前，切斷在第一焊盤和穿透孔過孔之間的電連接。例如，如果跡線連接第一感測焊盤到穿透孔過孔，則穿透孔過孔可以向下鉆孔到同一層的深度，除去在其中的導電材料，且由此切斷第一感測焊盤和穿透孔過孔之間的電連接。可以然后鉆孔到鉆孔路徑中，直到在下一感測焊盤和穿透孔過孔之間建立電連接為止。當建立了下一電連接時，鉆孔路徑中的鉆孔可以停止或者暫停，同時記錄下一層的深度。可以對于要找出其深度的每個另外的層重復該方法。也可以在多個不同的測試結構中執行該方法，且由此可以基于記錄的層深度構造每個層的地形圖。
[0008]關于記錄的層深度的信息隨后在需要時可以用于PCB上任何電鍍的穿透孔類型的更精確的背鉆孔，包括信號過孔和壓配適應管腳連接器孔。許多信號可以在也沿著板的Z軸穿過的信號過孔上從一個層傳送到另一層。但是，某些層可能不由在層之間傳送的信號穿過。在這種情況下，可能期望對于未被穿過的那些層除去信號過孔中的導電材料(例如，除去可能作為天線和負面地影響信號完整性的信號過孔的部分)。背鉆孔可以用于除去信號過孔的非關鍵部分。除去的導電材料的量可以基于關于根據上面描述的方法確定的層深度的信息。與否則在不存在這種信息的情況下可能的方法相比，這可以允許從信號過孔除去更多非關鍵的導電材料，而不影響其關鍵部分。
【附圖說明】
[0009]本公開的其他方面將在閱讀以下詳細說明和在參考現在如下描述的附圖的情況下變得明顯。
[0010]圖1是具有用于確定層深度的多個試片的PCB的一個實施例的頂視圖。
[0011]圖2是PCB的一個實施例的側視圖，圖示了試片和信號過孔。
[0012]圖3是圖示用于使用試片確定PCB中子表面層的深度的方法的一個實施例的圖。
[0013]圖4是圖示使用在PCB中的試片確定層深度的方法的一個實施例的流程圖。
[0014]圖5是圖示用于構造PCB的一個或多個子表面層的層深度的地形圖的方法的一個實施例的流程圖。
[0015]圖6是圖示用于在PCB中背鉆孔信號過孔的方法的一個實施例的流程圖。
[0016]雖然在這里公開的主題易經歷各種修改和替代形式，在圖中通過實例的方式示出且在這里具體描述其特定實施例。但是，應該了解，附圖和對其的描述并不意在限制到所公開的特定形式，而是相反地，意在覆蓋落入如所附權利要求所定義的本公開的精神和范圍中的所有修改、等效和替代。在這里使用的標題僅用于組織目的且不意味著用于限制描述的范圍。如貫穿本申請使用的，詞“可以”用于容許的意義(即，意味著具有可能性)，而不是強制的意義(即，意味著必須)。類似地，詞“包括”，“包含”和“含有”意味著包括但不限于。
[0017]各種單元、電路或者其他組件可以被描述為“配置為”執行一個或多個任務。在這種上下文中，“配置為”是通常意味著“具有在操作期間執行一個或多個任務的電路”的結構的廣義敘述。這樣，單元/電路/組件可以在單元/電路/組件當前不接通時被配置為執行任務。總的來說，形成與“配置為”對應的結構的電路可以包括硬件電路。類似地，為了描述的方便起見，各種單元/電路/組件可以描述為執行一個或多個任務。這種描述應該解釋為包括短語“配置為”。敘述配置為執行一個或多個任務的單元/電路/組件明確地不意在援引35 U.S.C.§ 112，第f款(或者pre-AIA第六款)用于該單元/電路/組件的解釋。
【具體實施方式】
[0018]現在轉到圖1，示出了印刷電路板(PCB)的一個實施例的頂視圖。應當注意，以下討論的測試結構和各種方法可以與多種PCB —起使用，且由此這里示出的實施例是示例性的而并非限制性的。
[0019]在示出的實施例中，PCB 5包括用于表面安裝各種組件的在其上實現的多個圖案。包括用于組件的安裝的電鍍穿透孔的實施例也是可能的和考慮的。
[0020]在用于組件的表面安裝的所包括的圖案當中是球柵格陣列(BGA)封裝(footprint) 7，其包括用于安裝BGA的多個焊盤。雖然這里未明確地示出，但是PCB 5可以包括可以用于在組件或者同一組件的不同管腳之間傳送信號的多個信號跡線。可以在示出的表面層，以及在該實例中未看到的子表面層上傳送信號。子表面層可以是在其上可以實現信號跡線、電源平面和/或接地平面的導電層。該層可以通過介電材料中介層而彼此隔開。
[0021]可以通過信號過孔在層之間傳送信號，該信號過孔可以在圖中示出的各種多個焊盤下以及PCB 5上的其它地方實現。在給定層上傳送的信號可以沿著如圖1所示的X和/或y軸穿過PCB 5。在穿透孔過孔上在層之間傳送的信號可以沿著如圖2所示的z軸穿過PCB 5o
[0022]使用穿透孔過孔在PCB 5上的層之間傳送的信號可以穿過某些層，而不是所有層。如果所討論的穿透孔過孔以別的方式保留不變，則這又可能導致信號完整性問題。具體來說，穿透孔過孔的未使用的部分可以用作天線，且由此可能使得其對應的信號路徑易受電磁干擾(EMI)影響。這樣，可能期望除去未用于在層之間傳送信號的穿透孔過孔的導電部分。這可以通過已知為背鉆孔的處理來實現。在PCB的初始制造之后，可以在PCB上執行鉆孔，以除去否則用于在層之間傳送信號的穿透孔過孔的某些未使用部分。為了實現這種鉆孔，由穿透孔過孔使用的層的深度(即，沿著z軸的位置)用作確定要除去多少導電材料的指導。
[0023]在現有技術的背鉆孔方法中，PCB被背鉆孔到的深度可以由板規格確定。具體來說，每個子表面層可以具有指定的深度，且用于特定的穿透孔過孔的背鉆孔的深度可以基于該指定的深度。但是，由于制造處理、所使用的材料等中的變化，可以提供顯著量的安全余量。與如果以更大的精度已知特定層的深度的別的方式可能的其它方法相比，這又可能導致從穿透孔過孔除去更少的導電材料。因此，穿透孔過孔的未除去的部分仍然可以作為