Teknik PCB - Mesin pengeboran PCB dan teknologi pengeboran

Mesin pengeboran PCB adalah mesin khusus untuk lubang pengeboran dalam papan sirkuit cetak (PCB). Mesin seperti ini mampu melakukan tugas pengeboran tepat mengikut program preset untuk memastikan sambungan elektrik antara komponen dan wayar pada papan sirkuit.

Perkenalan ke mesin pengeboran dan teknologi pengeboran

Decades ago, PCB drilling was done with a simple drilling machine. Operator pengeboran mesti alih panel secara manual untuk menyesuaikan dan betulkan koordinat x dan y dan seret lever ke pengeboran, yang memakan masa. Dengan kemajuan teknologi, ia telah menjadi peristiwa konstan di pasar elektronik, dan teknik pengeboran baru telah diperkenalkan. Sekarang, PCB cukup untuk mempunyai lebih dari 10,000 lubang sebesar yang berbeza. Mari kita belajar lebih banyak tentang bentangan PCB dan operasi pengeboran dalam penghasilan PCB.

pengeboran

Apabila lubang biasanya digali di bawah papan untuk menyambungkan lapisan papan secara panas dan elektrik, ia dipanggil menggali papan sirkuit. Lubang ini bila menyambung lapisan papan sirkuit dipanggil vias. Tujuan utama operasi pengeboran dalam proses penghasilan PCB adalah untuk masukkan pemimpin komponen melalui lubang atau sambungkan lapisan papan untuk membentuk sirkuit licin pada PCB. Dari awal, ini menjadi bahagian kunci projek, termasuk menentukan bentangan PCB, bahan yang akan digunakan, kaedah penghasilan PCB, dan jenis vias yang diperlukan untuk menyambung lapisan papan sirkuit. Melangkah langkah yang salah mungkin membuktikan menjadi urusan yang mahal, kerana air mata atau kerosakan pada jejak mungkin menyebabkan paparan gagal, dan akhirnya bahan dan cacat dalam batch akan digunakan lebih banyak.

Mesin pengeboran dan teknologi pengeboran

Selama bertahun-tahun, melalui inovasi teknologi, proses pengeboran telah menjadi mudah. Sekarang pengeboran PCB boleh dilakukan dengan pengeboran diameter kecil, mesin pengeboran automatik, mesin pengeboran CNC atau banyak mesin pengeboran yang efektif lainnya, sesuai untuk penghasilan PCB dari banyak jenis papan sirkuit.

Mesin pengeboran automatik boleh menggali lubang di papan sirkuit dengan mengawal operasi pengeboran dengan komputer. Apabila berbilang lubang saiz dan diameter berbeza perlu dibuang, alat mesin CNC adalah salah satu penyelesaian yang efektif untuk menyimpan masa dan kos produksi.

Dalam kes pengeboran lubang terdaftar, pastikan pengeboran lebih lanjut pada lubang yang dikeboran. Tengah pad dalaman akan tepat, menggunakan latihan sinar-X. Teknik ini digunakan apabila melalui lubang menyambung lapisan tembaga bersama-sama dan latihan lubang dalam komponen utama.

Jika diameter lubang melalui adalah kecil, penggunaan bit latihan mekanik akan meningkatkan pecahan pada papan sirkuit dan meningkatkan biaya. Oleh itu, peneliti telah melamar teknologi pengeboran laser untuk mendapatkan solusi yang tepat untuk pengeboran lubang mikro tanpa memecahkan papan sirkuit. Apabila lubang yang sangat kecil dibuang ke papan dan disambung ke lapisan papan, mereka dipanggil mikro-vias. Salah satu teknik pengeboran yang digunakan secara luas ialah pengeboran laser CO2, yang digunakan untuk pengeboran dan memproses dalam melalui lubang.

Jika anda mahu menggali lubang hanya untuk menyambungkan beberapa lapisan tembaga selain dari melewati seluruh papan sirkuit, anda boleh melakukan kawalan menggali kedalaman terpisah atau menggali papan sebelum laminasi PCB atau mekanisme menggali laser.

Ia dicadangkan untuk menggunakan pakar pengeboran PCB pada tahap awal projek PCB, dan pada masa yang sama menentukan bentangan PCB dan teknologi produksi dalam penghasilan PCB.

Bagaimana pengeboran tepat boleh membantu mengurangi biaya?

Semasa fase operasi pengeboran, biaya pengeboran pada kelajuan optimum akan dikurangi. Apabila lubang pengeboran di papan sirkuit, setiap operasi harus pergi tangan dalam tangan. Dengan menggali lebih cepat, kelajuan juga perlu dikawal untuk memastikan pecahkan alat bukan masalah. Ini boleh mengawal nisbah saiz bor ke tebal plat. Dengan ini, biaya boleh dikawal secara automatik dengan mengawal masa yang dimakan oleh bentangan PCB.

Oleh itu, semasa bekerja keras untuk mengurangi kos, kajian dan pembangunan juga bergerak ke arah konduktiviti elektrik licin antara melalui lubang untuk mengembangkan pemasangan komponen yang berkesan untuk memastikan setiap bit latihan telah berjaya didaftar dan selesai laluan alat.

Jenis utama lubang terbongkar termasuk melalui lubang, lubang buta dan lubang terkubur, masing-masing mempunyai struktur dan fungsi yang berbeza. Pemilihan dan penggunaan jenis lubang terbongkar ini adalah penting untuk prestasi dan kepercayaan papan sirkuit.

1. Melalui Lubang

Melalui lubang adalah jenis lubang yang paling biasa digunakan untuk menyambung lapisan berbeza PCB. Ia dikecualikan oleh lubang yang berjalan melalui seluruh papan dan biasanya dilapisi dengan logam untuk membuat sambungan elektrik. Jenis lubang ini tidak hanya sesuai untuk penyisihan pin komponen, tetapi juga mampu membawa aliran yang lebih tinggi untuk memudahkan penyelesaian rancangan sirkuit kompleks.

2. Via buta (Via buta)

Via buta hanya disambung ke satu lapisan PCB dan tidak menembus seluruh papan. Ia biasanya ditempatkan dalam lapisan atas atau bawah papan dan sesuai untuk desain yang tidak memerlukan sambungan dari atas ke bawah. Via buta menyimpan ruang dan mengurangi kompleksiti kawat berikutnya, dan biasanya digunakan dalam teknologi Interconnect Kualiti Tinggi (HDI).

3. Dikubur Via

Via terkubur ditempatkan diantara lapisan dalaman PCB dan tidak kelihatan pada permukaan luaran PCB. Mereka terutama digunakan untuk menyadari sambungan isyarat atau bekalan kuasa dalam papan pelbagai lapisan, membantu untuk meningkatkan ketepatan desain dan integrasi PCB. Berbanding dengan lubang dan lubang buta, lubang terkubur mempunyai efisiensi penggunaan ruang yang lebih tinggi.

4. Klasifikasi lain dan keuntungan dan kelemahan mereka

Selain tiga jenis utama yang disebutkan di atas, lubang terbongkar PCB juga boleh dikategorikan mengikut sama ada mereka dilapis atau tidak. Lubang tertutup (PTH) adalah lubang yang dinding tertutup dengan logam, membolehkan kondukti elektrik. Lubang yang tidak dilapis (NPTH) digunakan untuk penyesuaian mekanik dan tidak melibatkan sambungan elektrik. Jenis berbeza lubang mempunyai keuntungan dan kelemahan khusus mereka dalam terma skenario desain dan aplikasi, dan perlu dipilih mengikut keperluan desain sirkuit khusus.

Kualiti lubang terbongkar secara langsung mempengaruhi prestasi keseluruhan PCB, dan mana-mana ralat kecil mungkin menyebabkan kegagalan papan. Oleh itu, semasa proses pengeboran, geometri, kelajuan dan bunyi pengeboran perlu dikawal secara ketat. Selain itu, proses pembersihan selepas pengeboran juga perlu ditandakan untuk membuang cip logam yang dijana untuk menghindari masalah dalam operasi berikutnya.