Leiterplattentechnisch - Leiterplattenbohrmaschinen und Bohrtechnik

PCB-Bohrmaschine ist eine spezialisierte Maschine zum Bohren von Löchern in Leiterplatten (PCB). Solche Maschinen sind in der Lage, Bohraufgaben präzise nach einem voreingestellten Programm durchzuführen, um elektrische Verbindungen zwischen Komponenten und Drähten auf der Leiterplatte zu gewährleisten.

Einführung in die Bohrmaschine und Bohrtechnik

Vor Jahrzehnten wurde PCB-Bohrungen mit einer einfachen Bohrmaschine durchgeführt. Der Bohrer muss das Panel manuell bewegen, um die x- und y-Koordinaten einzustellen und zu korrigieren und den Hebel zum Bohren ziehen, was zeitaufwendig ist. Mit dem Fortschritt der Technologie ist es ein konstantes Ereignis auf dem Elektronikmarkt geworden, und neue Bohrtechniken wurden eingeführt. Jetzt reicht PCB aus, um mehr als 10.000 Löcher unterschiedlicher Größe zu haben. Lassen Sie uns mehr über Leiterplattenlayout und Bohroperationen in der Leiterplattenherstellung erfahren.

Bohren

Wenn normalerweise ein Loch auf der Unterseite der Platine gebohrt wird, um die Platinenschichten thermisch und elektrisch zu verbinden, wird es Bohren auf einer Platine genannt. Diese Löcher beim Verbinden der Leiterplattenschichten werden Vias genannt. Der Hauptzweck von Bohrvorgängen im Leiterplattenherstellungsprozess ist das Einfügen von Durchgangsbohrungen oder Verbinden von Leiterplattenschichten, um eine glatte Schaltung auf der Leiterplatte zu bilden. Von Anfang an wurde dies ein wichtiger Teil des Projekts, einschließlich der Bestimmung des Leiterplattenlayouts, der zu verwendenden Materialien, der Herstellungsmethode der Leiterplatte und der Art der Durchkontaktierungen, die erforderlich sind, um die Schichten der Leiterplatte zu verbinden. Ein falscher Schritt kann sich als kostspielig erweisen, da ein Riss oder eine Beschädigung der Spur dazu führen kann, dass das Display ausfällt und schließlich die Materialien und Mängel in der Charge häufiger verwendet werden.

Bohrmaschinen und Bohrtechnik

Im Laufe der Jahre ist der Bohrprozess durch technologische Innovation einfach geworden. Jetzt kann PCB-Bohren mit kleinen Durchmessern, automatischen Bohrmaschinen, CNC-Bohrmaschinen oder vielen anderen effektiven Bohrmaschinen durchgeführt werden, die für die Leiterplattenherstellung vieler Arten von Leiterplatten geeignet sind.

Die automatische Bohrmaschine kann Löcher in die Leiterplatte bohren, indem sie den Bohrvorgang mit einem Computer steuert. Wenn mehrere Löcher unterschiedlicher Größe und Durchmesser gebohrt werden müssen, sind CNC-Werkzeugmaschinen eine der effektiven Lösungen, um Zeit und Produktionskosten zu sparen.

Wenn Sie ein registriertes Loch bohren, stellen Sie sicher, dass Sie weiter auf das gebohrte Loch bohren. Die Mitte des Innenpolsters wird mit einem Röntgenbohrer präzise sein. Diese Technik wird verwendet, wenn durch Löcher die Kupferschichten miteinander verbunden und Löcher in die Bleikomponenten gebohrt werden.

Wenn der Durchmesser des Durchgangslochs klein ist, erhöht die Verwendung eines mechanischen Bohrers den Bruch auf der Leiterplatte und erhöht die Kosten. Daher haben Forscher eine Laserbohrtechnologie vorgeschlagen, um präzise Lösungen für das Bohren von Mikrolöchern zu erhalten, ohne die Leiterplatte zu brechen. Wenn sehr kleine Löcher in die Platine gebohrt und mit der Platinenschicht verbunden werden, werden sie als Micro-Vias bezeichnet. Eine der derzeit weit verbreiteten Bohrtechniken ist das CO2-Laserbohren, das zum Bohren und Bearbeiten von Innendurchbohrungen verwendet wird.

Wenn Sie Löcher nur zum Verbinden einiger Kupferschichten bohren möchten, anstatt die gesamte Leiterplatte zu durchlaufen, können Sie eine separate Tiefenbohrkontrolle durchführen oder die Platine vor der Leiterplattenlaminierung oder dem Laserbohrmechanismus vorbohren.

Es wird empfohlen, PCB-Bohrexperten in der Anfangsphase des PCB-Projekts zu verwenden und gleichzeitig das PCB-Layout und die Produktionstechnologie in der Leiterplattenherstellung zu bestimmen.

Wie kann präzises Bohren dazu beitragen, Kosten zu senken?

Während der Bohrbetriebsphase werden die Kosten für das Bohren mit der optimalen Geschwindigkeit reduziert. Beim Bohren von Löchern in die Leiterplatte sollte jeder Vorgang Hand in Hand gehen. Durch schnelleres Bohren sollte auch die Geschwindigkeit kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass Werkzeugbruch kein Problem ist. Dies kann das Verhältnis von Bohrgröße zu Plattenstärke steuern. Damit können die Kosten automatisch gesteuert werden, indem die Zeit gesteuert wird, die das PCB-Layout verbraucht.

Während die Forschung und Entwicklung hart arbeiten, um Kosten zu senken, bewegen sie sich daher auch in Richtung einer glatten elektrischen Leitfähigkeit zwischen den Durchgangslöchern, um eine effektive Komponenteninstallation zu entwickeln, um sicherzustellen, dass jeder Bohrer erfolgreich registriert und den Werkzeugweg abgeschlossen wurde.

Die wichtigsten Arten von gebohrten Löchern umfassen Durchgangslöcher, Sacklöcher und vergrabene Löcher, von denen jedes eine andere Struktur und Funktion hat. Die richtige Auswahl und Verwendung dieser Arten von Bohrungen ist entscheidend für die Leistung und Zuverlässigkeit der Leiterplatte.

1. Durchgangsloch

Durchgangslöcher sind die häufigste Art von Löchern, die verwendet werden, um verschiedene Schichten einer Leiterplatte zu verbinden. Es zeichnet sich durch ein Loch aus, das durch die gesamte Platine verläuft und normalerweise mit Metall beschichtet ist, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Diese Art von Bohrung eignet sich nicht nur für das Einfügen von Bauteilstiften, sondern kann auch höhere Ströme transportieren, um die Realisierung komplexer Schaltungsdesigns zu erleichtern.

2. Blind Vias (Blind Via)

Blind Vias sind nur mit einer Schicht der Leiterplatte verbunden und durchdringen nicht die gesamte Platine. Es befindet sich normalerweise in den oberen oder unteren Schichten der Platine und eignet sich für Designs, die keine Verbindungen von oben nach unten erfordern. Blind Vias sparen Platz und reduzieren die Komplexität der nachfolgenden Verdrahtung und werden häufig in der High Density Interconnect (HDI)-Technologie verwendet.

3. Begrabene Straße

Begrabene Durchkontaktierungen befinden sich zwischen den internen Schichten einer Leiterplatte und sind auf der äußeren Oberfläche der Leiterplatte nicht sichtbar. Sie werden hauptsächlich verwendet, um den Anschluss von Signalen oder Netzteilen in Mehrschichtplatinen zu realisieren und helfen, die Designdichte und Integration von Leiterplatten zu verbessern. Verglichen mit Durchgangslöchern und Sacklöchern haben vergrabene Löcher eine höhere Raumnutzungseffizienz.

4. Andere Klassifikationen und ihre Vor- und Nachteile

Zusätzlich zu den drei oben genannten Hauptarten können Leiterplattenbohrlöcher auch entsprechend kategorisiert werden, ob sie plattiert sind oder nicht. Überzogene Löcher (PTH) sind Löcher, deren Wände mit Metall überzogen sind und die elektrische Leitung ermöglichen. Nicht plattierte Löcher (NPTH) werden zur mechanischen Befestigung verwendet und erfordern keine elektrischen Verbindungen. Verschiedene Arten von Bohrungen haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile in Bezug auf Design und Anwendungsszenarien und müssen entsprechend den spezifischen Schaltungsdesignanforderungen ausgewählt werden.

Die Qualität der gebohrten Löcher wirkt sich direkt auf die Gesamtleistung der Leiterplatte aus, und kleine Fehler können zu Leiterplattenfehlern führen. Daher sollten während des Bohrprozesses die Geometrie, Geschwindigkeit und Geräusche des Bohrers streng kontrolliert werden. Darüber hinaus muss der Reinigungsprozess nach dem Bohren auch betont werden, um die entstehenden Metallspäne zu entfernen, um Probleme bei nachfolgenden Operationen zu vermeiden.