一种钻孔设备的制作方法

1.本说明书涉及机械技术领域，尤其涉及一种钻孔设备。


背景技术：

2.pcb(印制电路板，print circuit board)作为电路板的一种常见形式，通过在单一板体上印制线路，经过压合多块单一板体形成具有多层结构，并在多块板体上进行钻孔和金属化，以实现多层板体之间的线路互联。
3.随着电子产品的发展，电路设计也愈加复杂，尤其是在多层板体的情况下，板体之间的线路互联可能是表层和内层之间，也可能是内层之间，还是表层到底层之间。由于每一块单板分别制备，因此，各块单板都具有一定的公差，在压合形成pcb后，存在多块单板的公差累积，在需要精确控制钻孔深度的情况下，公差累积会导致钻孔精度下降的问题，从而降低pcb的良率。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本说明书提供了一种钻孔设备。
5.结合本说明书实施方式的第一方面，本技术提供了一种钻孔设备，包括：
6.控制器；
7.驱动器，与控制器电连接，接收控制器下发的控制信号；
8.钻头，与驱动器电连接，基于驱动器的驱动在垂直方向上钻孔；
9.至少两个电流探针，包括源端、探测端以及输出端；
10.电源，该电源的一端连接至至少两个电流探针的源端，另一端连接于钻头；以及，
11.高度传感器，设置于钻头，与至少两个电流探针的输出端电连接，在接收到记录信号时，记录钻头的高度；
12.其中，在钻头与pcb上的导电层接触时，电流探针通过输出端向高度传感器输出记录信号。
13.可选的，高度传感器与控制器电连接；
14.其中，在记录钻头的高度后，高度传感器将所记录的pcb的各层高度输出至控制器。
15.可选的，该设备，还包括：
16.显示单元，与高度传感器电连接；
17.其中，记录钻头的高度后，高度传感器将所记录的pcb的各层高度输出至显示单元。
18.进一步的，驱动器包含电机和升降台，电机与钻头连接；
19.在接收到控制器下发的控制信号后，电机驱动钻头转动，升降台驱动钻头在垂直方向上移动。
20.本说明书的实施方式提供的技术方案可以包括以下有益效果：
21.本说明书实施方式中，通过设置多个具有电流探测功能的电流探针，该电流探针与pcb的导电层相连，在钻头钻至导电层时，钻头、电源、电流探针和导电层形成回路，电流探针的输出端向设置于钻头的高度传感器输出记录信号，高度传感器记录钻头的当前高度，使得工作人员能够获取到pcb中每一层单板的厚度，在进行背钻时，仅需要调整目标单板上的钻设深度即可以实现钻设深度控制，其他单板的厚度基于高度传感器所检测到的高度作为基准，从而在钻孔时降低其他单板的公差所带来的影响，避免了公差累积所带来的钻孔偏差，提升了pcb的良率。
22.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施方式，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。
24.图1是本技术的实施方式所涉及的一种钻孔设备的结构示意图；
25.图2是本技术的实施方式所涉及的一种钻孔设备中钻头的移动的示意图；
26.图3是本技术的实施方式所涉及的一种钻孔设备对pcb进行钻孔的示意图；
27.图4是本技术的实施方式所涉及的另一种钻孔设备的结构示意图。
具体实施方式
28.这里将详细地对示例性实施方式进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施方式中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。
29.本技术提供了一种钻孔设备100，如图1所示，包括：壳体(未图示)，下述结构设置于壳体中。
30.控制器1，该控制器可以具有运算功能，可以选用单独的处理芯片，也可以由计数器和比较器等等电路器件组成，对此不做限制。
31.驱动器2，与控制器1电连接，接收控制器1下发的控制信号。该驱动器2可以包含电机和外围控制电路组成，在接收到控制信号后，可以驱动钻头3高速转动。当然，驱动器2还可以包含有能够驱动钻头3在垂直方向上移动的升降台等结构。
32.钻头3，与驱动器2电连接，基于驱动器2的驱动在垂直方向上钻孔。
33.至少两个电流探针4，包括源端s、探测端d以及输出端o。
34.电源5，该电源5的一端连接至至少两个电流探针4的源端s，另一端连接于钻头3。
35.高度传感器6，设置于钻头3，与至少两个电流探针4的输出端o电连接(图中以虚线表示连接)，在接收到记录信号时，记录钻头3的高度。
36.其中，在钻头3与pcb7上的导电层70～74接触时，电流探针4通过输出端o向高度传感器6输出记录信号。
37.该钻孔设备100还可以包括有承载台9，用于设置待钻的pcb7，如图1所示的pcb7中，包含有四层单板。在垂直方向上，由上至下设置有四个导电层70～74，该导电层70～74可以是背钻面70，也可以是各单板之间的接地层71～74。
38.在进行钻孔时，将pcb7放置于承载台9上，并启动钻孔设备，先钻设pcb7上的通孔以确定各层单板的实际厚度。具体为，在控制器1的控制下，驱动器2驱动钻头3开始高速旋转，开始向pcb7移动。在钻头3接触背钻面70时，电流探针40、电源5、背钻面70和钻头3形成回路，电流探针40的输出端o向高度传感器6输出记录信号，记录第一次的位置信息。此后，如图2所示，钻头3继续向下移动，开始对pcb7进行钻孔，在钻头3钻到接地层71时，电流探针41、电源5、接地层71和钻头3形成回路，电流探针41的输出端o向高度传感器6输出记录信号，记录第二次的位置信息。此时，具有运算能力的高度传感器6或者接收到高度传感器6输出的位置信息的控制器1可以根据两次的位置信息进行计算，计算结果为从背钻面70到接地层71之间的距离，也即是第一层单板的厚度h1。
39.之后，钻头3继续向下移动，逐渐钻通第二层单板、第三层单板和第四层单板，高度传感器6或控制器1可以加分别计算出第二层单板的厚度h2、第三层单板的厚度h3以及第四层单板的厚度h4。
40.然后，可以将第一层单板至第四层单板的厚度汇总至控制器1，并可以通过显示单元8(例如显示器等)进行显示，以使工作人员能够分别获取到每层单板的厚度。也可以是工作人员预先设置后续钻设互联孔时针对选中单板的钻孔深度，控制器1基于该钻孔深度与选中单板之上所包含单板厚度可以计算出从背钻面70至该选中单板的钻孔深度，并实现高精度的钻孔。
41.对于钻孔的深度计算，如图3所示，钻孔的目标为线路7x，与之相对应的、被选中的单板为第三层单板。因为已经获取了第二层单板的厚度h2，只需要控制从第三层单板到线路7x的深度hx就可以，也就是说实际的钻孔深度为h2+hx。此时，由于厚度h2是通过钻孔设备100实际采集获取的，每一次需要钻孔至第三层单板上的线路时，都基于该厚度确定钻孔深度，因此，从第一层单板到第三层单板之间的公差已被采集的厚度所吸收，仅需要考虑第三层单板的公差即可。这样一来，钻孔设备100就可以有效地避免pcb7上第一层单板到第二层单板的公差，从而提升钻孔的精度。
42.本说明书实施方式中，通过设置多个具有电流探测功能的电流探针，该电流探针与pcb的导电层相连，在钻头钻至导电层时，钻头、电源、电流探针和导电层形成回路，电流探针的输出端向设置于钻头的高度传感器输出记录信号，高度传感器记录钻头的当前高度，使得工作人员能够获取到pcb中每一层单板的厚度，在进行背钻时，仅需要调整目标单板上的钻设深度即可以实现钻设深度控制，其他单板的厚度基于高度传感器所检测到的高度作为基准，从而在钻孔时降低其他单板的公差所带来的影响，避免了公差累积所带来的钻孔偏差，提升了pcb的良率。
43.可选的，高度传感器6与控制器1电连接；
44.其中，在记录钻头3的高度后，高度传感器6将所记录的pcb的各层高度输出至控制器1。
45.可选的，该设备，如图4所示，还包括：
46.显示单元8，与高度传感器6电连接；
47.其中，记录钻头3的高度后，高度传感器6将所记录的pcb7的各层高度输出至显示单元8。
48.进一步的，驱动器2包含电机和升降台，电机与钻头3连接；
49.在接收到控制器1下发的控制信号后，电机驱动钻头3转动，升降台驱动钻头3在垂直方向上移动。
50.本说明书的实施方式提供的技术方案可以包括以下有益效果：
51.本说明书实施方式中，通过设置多个具有电流探测功能的电流探针，该电流探针与pcb的导电层相连，在钻头钻至导电层时，钻头、电源、电流探针和导电层形成回路，电流探针的输出端向设置于钻头的高度传感器输出记录信号，高度传感器记录钻头的当前高度，使得工作人员能够获取到pcb中每一层单板的厚度，在进行背钻时，仅需要调整目标单板上的钻设深度即可以实现钻设深度控制，其他单板的厚度基于高度传感器所检测到的高度作为基准，从而在钻孔时降低其他单板的公差所带来的影响，避免了公差累积所带来的钻孔偏差，提升了pcb的良率。
52.应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。
53.以上所述仅为本说明书的较佳实施方式而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。

技术特征：
1.一种钻孔设备，其特征在于，包括：控制器；驱动器，与所述控制器电连接，接收所述控制器下发的控制信号；钻头，与所述驱动器电连接，基于所述驱动器的驱动在垂直方向上钻孔；至少两个电流探针，包括源端、探测端以及输出端；电源，该电源的一端连接至所述至少两个电流探针的源端，另一端连接于所述钻头；以及，高度传感器，设置于所述钻头，与所述至少两个电流探针的输出端电连接，在接收到记录信号时，记录所述钻头的高度；其中，在所述钻头与印制电路板pcb上的导电层接触时，所述电流探针通过所述输出端向所述高度传感器输出记录信号。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述高度传感器与所述控制器电连接；其中，在记录所述钻头的高度后，所述高度传感器将所记录的pcb的各层高度输出至所述控制器。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：显示单元，与所述高度传感器电连接；其中，记录所述钻头的高度后，所述高度传感器将所记录的pcb的各层高度输出至所述显示单元。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述驱动器包含电机和升降台，所述电机与所述钻头连接；在接收到所述控制器下发的控制信号后，所述电机驱动所述钻头转动，所述升降台驱动所述钻头在垂直方向上移动。

技术总结
本说明书提供一种钻孔设备，涉及机械技术领域。一种钻孔设备，包括：控制器；驱动器，与控制器电连接，接收控制器下发的控制信号；钻头，与驱动器电连接，基于驱动器的驱动在垂直方向上钻孔；至少两个电流探针，包括源端、探测端以及输出端；电源，该电源的一端连接至至少两个电流探针的源端，另一端连接于钻头；以及，高度传感器，设置于钻头，与至少两个电流探针的输出端电连接，在接收到记录信号时，记录钻头的高度；其中，在钻头与PCB上的导电层接触时，电流探针通过输出端向高度传感器输出记录信号。通过上述设备能够精准地控制钻孔深度。通过上述设备能够精准地控制钻孔深度。通过上述设备能够精准地控制钻孔深度。


技术研发人员：李世伟
受保护的技术使用者：新华三技术有限公司合肥分公司
技术研发日：2021.10.31
技术公布日：2022/5/25