Công nghệ PCB - Máy khoan PCB và công nghệ khoan

Máy khoan PCB là máy đặc biệt để khoan lỗ trên bảng mạch in (PCB). Loại máy này có khả năng thực hiện các nhiệm vụ khoan chính xác theo quy trình đặt trước để đảm bảo kết nối điện giữa các thành phần trên bảng mạch và dây điện.

Giàn khoan và giới thiệu công nghệ khoan

Nhiều thập kỷ trước, khoan PCB được thực hiện với một máy khoan đơn giản. Người vận hành khoan phải di chuyển bảng điều khiển bằng tay để điều chỉnh và sửa tọa độ x và y và kéo đòn bẩy để khoan, điều này tốn thời gian. Với sự tiến bộ của công nghệ, nó đã trở thành một sự kiện lớn trên thị trường điện tử và các kỹ thuật khoan mới đã được giới thiệu. Bây giờ, PCB là đủ để có hơn 10.000 lỗ có kích thước khác nhau. Chúng ta hãy tìm hiểu thêm về bố trí PCB và hoạt động khoan trong sản xuất PCB.

Khoan

Khi một lỗ thường được khoan ở dưới cùng của bảng để kết nối nhiệt và điện lớp bảng, nó được gọi là khoan trên bảng. Những lỗ này khi kết nối các lớp bảng mạch được gọi là lỗ thông qua. Mục đích chính của hoạt động khoan trong quá trình sản xuất PCB là chèn các dây dẫn phần tử thông qua lỗ hoặc kết nối các lớp bảng để tạo thành một mạch trơn tru trên PCB. Ngay từ đầu, điều này đã trở thành một phần quan trọng của dự án, bao gồm xác định bố cục PCB, vật liệu được sử dụng, phương pháp chế tạo PCB và loại lỗ thông qua cần thiết để kết nối các lớp khác nhau của bảng. Thực hiện các bước sai có thể chứng minh là một điều tốn kém, vì vết rách hoặc hư hỏng trên dấu vết có thể gây ra sự cố màn hình và các vật liệu và khiếm khuyết trong lô cuối cùng sẽ được sử dụng nhiều hơn.

Giàn khoan và công nghệ khoan

Qua nhiều năm, quá trình khoan đã trở nên dễ dàng thông qua đổi mới công nghệ. Bây giờ khoan PCB có thể được hoàn thành với các bit đường kính nhỏ, máy khoan tự động, máy khoan CNC có lẽ nhiều máy khoan hiệu quả khác, phù hợp với nhiều loại bảng mạch sản xuất PCB.

Máy khoan tự động có thể khoan lỗ trên bảng mạch thông qua hoạt động khoan điều khiển máy tính. Máy CNC là một trong những giải pháp hiệu quả để tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất khi cần khoan nhiều lỗ có kích thước và đường kính khác nhau.

Nếu bạn đang khoan một lỗ đăng ký, hãy chắc chắn rằng bạn đang khoan lỗ sâu hơn nữa. Với khoan X-quang, trung tâm của miếng đệm bên trong sẽ chính xác. Kỹ thuật này được sử dụng khi các lớp đồng được liên kết với nhau thông qua các lỗ và các lỗ được khoan trên phần tử dẫn.

Nếu đường kính của lỗ thông qua là nhỏ, việc sử dụng một mũi khoan cơ học sẽ làm tăng sự phá vỡ trên bảng và tăng chi phí. Do đó, các nhà nghiên cứu đã đề xuất một kỹ thuật khoan laser có thể thu được một giải pháp chính xác để khoan các lỗ nhỏ mà không làm hỏng bảng mạch. Khi các lỗ rất nhỏ được khoan ra khỏi bảng và kết nối với lớp bảng, chúng được gọi là micropasses. Một trong những kỹ thuật khoan được sử dụng rộng rãi hiện nay là khoan laser CO2, được sử dụng để khoan và xử lý các lỗ thông qua bên trong.

Nếu bạn chỉ muốn khoan để kết nối một số lớp đồng thay vì đi qua toàn bộ bảng, bạn có thể thực hiện kiểm soát khoan sâu riêng biệt hoặc khoan trước trước khi cán PCB hoặc cơ chế khoan laser.

Nên sử dụng các chuyên gia khoan PCB trong giai đoạn đầu của dự án PCB, đồng thời xác định bố trí PCB và kỹ thuật sản xuất trong sản xuất PCB.

Làm thế nào để khoan chính xác giúp giảm chi phí?

Trong giai đoạn hoạt động khoan, chi phí khoan ở tốc độ tối ưu sẽ giảm. Mỗi hoạt động nên đi đôi với nhau khi khoan lỗ trên bảng. Bằng cách tăng tốc độ khoan, tốc độ cũng nên được kiểm soát để đảm bảo rằng công cụ bị gãy không phải là vấn đề. Điều này có thể kiểm soát tỷ lệ kích thước bit so với độ dày của tấm. Bằng cách này, chi phí có thể được kiểm soát tự động bằng cách kiểm soát thời gian sử dụng cho bố cục PCB.

Do đó, trong khi nỗ lực giảm chi phí, nghiên cứu và phát triển cũng đang hướng tới độ dẫn mượt mà giữa các lỗ để phát triển lắp đặt thành phần hiệu quả, đảm bảo mỗi bit đã được đăng ký thành công và hoàn thành đường dẫn công cụ.

Các loại khoan chính bao gồm lỗ thông qua, lỗ mù và lỗ chôn, mỗi loại có cấu trúc và chức năng khác nhau. Việc lựa chọn và sử dụng đúng các loại khoan này là rất quan trọng đối với hiệu suất và độ tin cậy của bảng.

1. Thông qua lỗ

Thông qua lỗ là loại lỗ phổ biến nhất được sử dụng để kết nối các lớp khác nhau của PCB. Nó được đặc trưng bởi một lỗ chạy qua toàn bộ bảng và thường được mạ kim loại để kết nối điện. Loại lỗ này không chỉ phù hợp cho việc chèn chân linh kiện mà còn có khả năng mang dòng điện cao hơn để tạo điều kiện thực hiện thiết kế mạch phức tạp.

2. Đường mù (Blind track)

Các lỗ mù chỉ được kết nối với một lớp PCB và sẽ không xuyên qua toàn bộ bảng. Nó thường được tìm thấy trên hoặc dưới của bảng mạch và phù hợp với các thiết kế không yêu cầu kết nối từ trên xuống dưới. Lỗ mù có thể tiết kiệm không gian và giảm độ phức tạp của hệ thống dây điện tiếp theo, thường được sử dụng trong công nghệ kết nối mật độ cao (HDI).

Lời bài hát: Burial Passage

Các lỗ thông qua chôn nằm giữa các lớp bên trong của PCB và không thể nhìn thấy trên bề mặt bên ngoài của PCB. Chúng chủ yếu được sử dụng để đạt được kết nối tín hiệu hoặc nguồn điện trong bảng nhiều lớp, giúp tăng mật độ thiết kế và tích hợp PCB. Các lỗ chôn có hiệu quả sử dụng không gian cao hơn so với các lỗ thông qua và mù.

4 Phân loại khác và ưu điểm và nhược điểm của chúng

Ngoài ba loại chính được đề cập ở trên, khoan PCB cũng có thể được phân loại theo việc có được mạ hay không. Một lỗ mạ (PTH) là một lỗ có tường mạ kim loại có khả năng dẫn điện. Các lỗ không mạ (NPTH) được sử dụng để cố định cơ học và không liên quan đến kết nối điện. Các loại lỗ khác nhau có ưu điểm và nhược điểm riêng trong thiết kế và ứng dụng kịch bản và cần được lựa chọn theo yêu cầu thiết kế mạch cụ thể.

Chất lượng của lỗ khoan ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất tổng thể của PCB và bất kỳ lỗi nhỏ nào cũng có thể dẫn đến sự cố của bảng. Do đó, hình dạng hình học, tốc độ và tiếng ồn của bit nên được kiểm soát chặt chẽ trong quá trình khoan. Ngoài ra, cần nhấn mạnh quá trình làm sạch sau khi khoan để loại bỏ các mảnh kim loại được tạo ra và tránh các vấn đề trong các hoạt động tiếp theo.