Техника сверления печатных плат

1. Обзор технологии сверления печатных плат

Бурение - самый дорогой и трудоемкий процесс в Производство печатных платДаже незначительные ошибки могут привести к полной отбраковке платы. Будучи основой для сквозных отверстий и межслойных соединений, качество сверления напрямую определяет надежность и производительность печатной платы.

Сравнение двух основных технологий бурения

Анализ технических деталей

Ограничения механического бурения

• Срок службы сверла: ~800 ударов для материалов FR4, только 200 для материалов высокой плотности
• Ограничение апертуры: Минимум 6 мил, трудно соответствовать требованиям высокой плотности
• Предупреждение о риске: Износ сверла вызывает отклонение положения отверстия, что приводит к браку платы

Преимущества лазерного сверления

• Бесконтактная обработка: Позволяет избежать износа инструмента и напряжения материала
• Контроль глубины: Точный контроль глубины глухих и заглубленных отверстий
• Область применения: Оптимальный выбор для микроотверстий и отверстий с высоким соотношением сторон

2. Технологический процесс сверления печатной платы

Стандартный процесс бурения

1. Подготовка ламината: Загрузите ламинированные плиты на сверлильный станок
2. Добавление защитного слоя:

• Выходные панели материала: Уменьшение образования заусенцев
• Покрытие из алюминиевой фольги: Отводит тепло, предотвращает появление заусенцев

1. Выполнение бурения: Оборудование с ЧПУ сверлит по заданным координатам
2. Постобработка:

• Обработка от заусенцев
• Чистящая обработка
• Процесс обесцвечивания

Геометрические параметры бурового долота

• Угол точки: Стандарт 130°
• Угол спирали: 30°-35°
• Материалы для бит: Быстрорежущая сталь (HSS) или карбид вольфрама (WC)

3. Управление ключевыми параметрами при сверлении печатных плат

1. Соотношение сторон

Определение: Индикатор эффективной способности к сквозному нанесению покрытия
Формула расчета: AR = Толщина доски / Диаметр сверла

Отраслевые стандарты:

• Соотношение сторон сквозных отверстий: 10:1
• Соотношение сторон микровинта: 0,75:1
• Минимальное сверление для толщины плиты 62 мил: 6 мил

2.Зазор между сверлом и медью

Важность: Плоский зазор между кромкой сверла и медными элементами
Типичное значение: Около 8 мил.
Формула расчета: Минимальный зазор = ширина кольцевого кольца + зазор между паяльной маской и плотиной

4. Классификация и характеристики сверления печатных плат

Покрытие Сквозное отверстие (PTH) Технические характеристики

• Размер готового отверстия (минимум): 0.006″
• Размер кольцевого кольца (минимум): 0.004″
• Зазор от края до края (минимум): 0.009″

Технические характеристики сквозных отверстий без покрытия (NPTH)

• Размер готового отверстия (минимум): 0.006″
• Зазор от края до края (минимум): 0.005″

5. Общие проблемы бурения и их решение

Анализ проблем качества бурения

Профессиональные решения

• Процесс обесцвечивания

• Химическое удаление расплавленной смолы
• Повышение проводимости через отверстия

• Процесс удаления заусенцев

• Механическое удаление медных выступов
• Очистите внутренние отверстия от мусора

• Предотвращение расслоения

• Технология лазерного сверления
• Оптимизация параметров бурения

6. Практические методы сверления печатных плат

1. Технология пилотных отверстий

• Назначение: Предотвратить "гуляние"
• Методы: Предварительное сверление с помощью небольших сверл или сверлильных станков
• Меры предосторожности: Сверло диаметром 0,2 мм может проделать 4 отверстия одновременно

2. Руководство по выбору сверл

• Биты для определения калибра проволоки: Проволока диаметром 0,8-1,0 мм
• Маленькие кусочки: 0,7-2,0 мм апертура
• Средние биты: 2,0-10,0 мм апертура
• Крупные биты: ≥5,0 мм диафрагма

3. Основные настройки параметров

• Контроль скорости:
• Механическое сверление: 10 000-30 000 ОБ/МИН
• Лазерное сверление: Регулировка мощности в зависимости от материала
• Скорость подачи:
• Плиты FR4: 50-200 мм/мин
• Керамические подложки: Соответствующим образом уменьшите скорость

4. Рекомендации по использованию оборудования

• Преимущества сверлильного станка: В 4 раза выше точность
• Основные принципы работы:
• Обеспечение соответствия угла наклона долота
• Контроль прилагаемого давления
• Носите защитные очки

5. Техники постобработки

• Требования к уборке: Используйте щетки и растворители для удаления металлической стружки
• Покрытие припоя: Обеспечьте надлежащую адгезию припоя
• Контроль качества: Убедитесь в отсутствии остатков мусора

7. Методы верификации бурения DFM

Предложения по оптимизации дизайна

1. Управление соотношением сторон: Минимизировать, чтобы уменьшить износ долота
2. Унификация размера бита: Уменьшение количества долот разных размеров, сокращение времени бурения
3. Очистить определение типа бурения: Различают ПТГ и НПТГ
4. Проверка файлов: Перекрестная проверка файлов сверл с заводскими печатными размерами
5. Лечение маленьких отверстий: Обработка закрытых отверстий <0,006 дюйма

Стандарты допускового контроля

• PTH-допуск: ±0,002 дюйма
• Допуск по NPTH: ±0,001 дюйма
• Особые требования: Высокоточное позиционирование отверстий SMT с допуском до ±0,025 мм

Меры по оптимизации процессов

• Характеристики Внешний контур: Уменьшите размер изображения, чтобы оно соответствовало минимальному соотношению сторон
• Лечение пропущенных отверстий: Четко обозначьте позиции сверл NPTH на производственных чертежах
• Добавление припоя: Своевременное покрытие припоем после сверления

8. Оптимизация точности позиционирования при сверлении печатных плат

Факторы, влияющие на точность

• Факторы оборудования: Точность шпинделя, стабильность оборудования
• Параметры процесса: Скорость, подача, методы охлаждения
• Материальные факторы: Материал доски, высота штабеля
• Экологические факторы: Температура, влажность, ровность рабочего стола

Технологии точного усиления

• Оптимизация оборудования

• Высокоточные сверлильные станки с ЧПУ (точность позиционирования ±0,005 мм)
• Системы автоматической настройки инструмента
• Онлайн-системы компенсации

• Технологии позиционирования

• Оптические системы позиционирования (выравнивание на микронном уровне)
• Механические позиционирующие штифты
• Вакуумные адсорбционные устройства

• Применение передовых технологий

• Технология лазерного сверления
• Системы визуального позиционирования CCD (точность ±0,01 мм)
• Интеллектуальное буровое оборудование AI

Рекомендации по лучшей практике

• Обслуживание оборудования: Регулярная калибровка, замена изношенных компонентов
• Обработка материалов: Обеспечение ровности поверхности, контроль температуры и влажности
• Управление процессом: Установить строгие стандарты, внедрить проверку по первому пункту

Ii. Резюме

Сверление печатных плат - критически важный процесс в производстве печатных плат, требующий всестороннего учета возможностей оборудования, характеристик материалов, параметров процесса и требований к конструкции. Оптимизация технологии сверления, строгий контроль параметров процесса и своевременное решение возникающих проблем позволяют значительно повысить качество сверления и эффективность производства. В практическом применении рекомендуется выбрать наиболее подходящее решение для сверления с учетом характеристик конкретного изделия и условий производства, а также создать комплексную систему контроля качества для обеспечения надежности и выхода печатных плат.