У зв'язку з тенденцією швидкого розвитку сучасних електронних продуктів, виробництво друкованих плат стикається з більш високими вимогами. Theпроцес свердління друкованої плативідіграє важливу роль у високошвидкісному-виробництві друкованих плат як ключова технологія для покращення цілісності сигналу та зменшення втрат сигналу.
1, Огляд процесу
Свердління друкованої плати, також відоме як свердління з контролем глибини, в основному спрямоване на видалення зайвих «заглушок» у отворах, які не беруть участь у передачі сигналу. Під час високо-швидкісної передачі сигналу надмірно довгі залишки через-отвір можуть спричинити невідповідність імпедансу, відбиття сигналу, перехресні перешкоди та інші проблеми, що серйозно впливає на якість сигналу. Процес зворотного свердління точно контролює глибину свердління для видалення залишків паль через отвір, оптимізуючи шлях передачі сигналу та ефективно покращуючи цілісність сигналу, щоб відповідати вимогам до продуктивності високо-швидкісних і високо-частотних електронних виробів.
2, Детальне пояснення процесу
(1) Попередня підготовка
Аналіз даних і планування процесу: перед виконанням операції зворотного свердління інженерам необхідно уважно прочитати проектну документацію друкованої плати, уточнити ключові параметри, такі як положення, розмір і вимоги до глибини зворотного свердління. Розробіть детальний план процесу зворотного свердління на основі характеристик шарів друкованих плат, матеріалів, структур тощо, включаючи вибір відповідного бурового обладнання, ріжучих інструментів, параметрів обробки тощо.
Підготовка основи: Ретельно перевірте основу друкованої плати, щоб переконатися, що на поверхні немає таких дефектів, як плями, подряпини та деформації. У той же час, щоб підвищити точність і стабільність зворотного свердління, підкладку зазвичай запікають, щоб видалити вологу з дошки та запобігти таким проблемам, як розшарування або розрив дошки через випаровування вологи під час процесу свердління. Температуру та час випікання слід встановлювати відповідно до типу плити та рекомендацій постачальника. Як правило, температура випічки становить від 120 градусів до 150 градусів, а час становить 2-4 години.
Налагодження бурового обладнання: буріння з зворотним ходом вимагає надзвичайно високої точності обладнання, тому необхідне комплексне налагодження бурового верстата. Це включає в себе калібрування точності позиціонування осей X, Y і Z свердлильного верстата, перевірку стабільності швидкості обертання шпинделя і точності биття, а також забезпечення відповідності всіх показників продуктивності обладнання вимогам процесу. Крім того, необхідно встановити відповідні інструменти для заднього свердління, а діаметр, довжину леза, матеріал та інші параметри інструментів потрібно вибрати відповідно до вимог до розміру та глибини отвору для заднього свердління.
(2) Обробка зворотного буріння
Позиціонування свердління: за допомогою системи візуального позиціонування свердлильного верстата заднє положення свердління на підкладці друкованої плати точно визначається та позиціонується. Шляхом захоплення позиціонуючих отворів або точок позначки на підкладці за допомогою камери та порівняння їх із координатами у файлі проекту положення робочого столу свердлильного верстата автоматично регулюється для забезпечення точності положення свердління. Під час процесу позиціонування необхідно суворо контролювати точність позиціонування, і похибка позиціонування, як правило, повинна бути в межах ± 50 мкм.
Операція свердління: запустіть свердлильну машину та виконайте обробку зворотного свердління відповідно до попередньо встановлених параметрів процесу. У процесі буріння необхідно точно контролювати глибину буріння, щоб забезпечити точне видалення залишків паль, що проходять через отвір. Керування глибиною свердління в основному здійснюється за допомогою сервосистеми осі Z-свердлильної машини в поєднанні з-моніторингом у реальному часі та регулюванням зворотного зв’язку за допомогою пристрою вимірювання глибини. Крім того, необхідно розумно встановити такі параметри, як швидкість свердління та швидкість подачі, щоб уникнути зносу інструменту та зниження якості свердління, викликаного занадто високою швидкістю, або ефективності виробництва, що впливає на занадто низьку швидкість. Загалом, швидкість обертання заднього свердління отвору становить 80000-120000 обертів на хвилину, а швидкість подачі становить 0,05-0,15 мм/оберт.
Управління інструментом: через малий діаметр і коротку довжину леза інструментів для зворотного свердління вони схильні до зношування та поломки під час процесу обробки. Тому необхідно створити комплексну систему управління інструментом для моніторингу частоти використання та зносу інструменту в реальному часі. Коли знос інструменту досягає певного рівня або кількість використань перевищує вказане значення, своєчасно замініть інструмент, щоб забезпечити стабільність якості свердління. У той же час переробляйте та аналізуйте замінені інструменти, узагальнюйте закономірності зносу інструментів, оптимізуйте термін їх служби та параметри обробки.
(3) Процедура постобробки
Обробка стінки отвору: після завершення зворотного свердління на поверхні стінки отвору можуть бути такі дефекти, як задирки та залишки смоли, які потребують обробки стінки отвору. Загальні методи обробки стінок пор включають хімічне очищення, плазмове очищення тощо. Хімічне очищення – це використання хімічних реагентів для видалення забруднюючих речовин із поверхні стінки пор, тоді як плазмове очищення використовує високо{2}}енергетичні частинки плазми для бомбардування поверхні стінки пор, досягаючи мети очищення та активації. Шляхом обробки стінки отвору можна покращити шорсткість і чистоту стінки отвору, підвищуючи адгезію між наступним гальванічним шаром і стінкою отвору.
Заповнення отвору методом гальванопластики: для нормальної передачі сигналів у задній висвердлений отвір необхідно провести обробку отвору методом гальванопластики. По-перше, виконайте металізацію отвору шляхом формування провідного мідного шару на поверхні стінки отвору за допомогою хімічного міднення або гальванічного мідного покриття. Потім виконайте гальванічне заповнення, щоб заповнити отвір міддю та створити якісне електричне з’єднання. Під час процесу гальванічного покриття необхідно суворо контролювати склад, температуру, густину струму та інші параметри розчину для гальванічного покриття, щоб гарантувати, що товщина шару покриття є рівномірною, щільною та без дефектів, таких як порожнечі та бульбашки.
Перевірка якості: Проведіть комплексну перевірку якості друкованих плат, які завершили зворотне свердління та гальванічне наповнення, головним чином включаючи перевірку зовнішнього вигляду, вимірювання отвору, вимірювання глибини отвору, тестування електричних характеристик тощо. Перевірка зовнішнього вигляду головним чином спостерігає, чи є поверхня заднього отвору плоскою та гладкою, а також чи є дефекти, такі як задирки, подряпини та відшарування; Для вимірювання апертури та вимірювання глибини використовується таке обладнання, як мікроскопи та детектори стінок отворів, щоб забезпечити відповідність апертури та глибини вимогам конструкції; Перевірка електричних характеристик включає перевірку провідності, перевірку опору ізоляції, перевірку імпедансу тощо, щоб перевірити, чи відповідають електричні характеристики заднього просвердленого отвору вимогам до використання продукту.
3, Технологічні труднощі та рішення
(1) Контроль глибини буріння
Контроль глибини заднього свердління отвору є однією з основних труднощів у всьому процесі. Через невелику глибину свердління (зазвичай між 0,1-1 мм) і високі вимоги до точності (похибка в межах ± 25 мкм) будь-яке невелике відхилення може призвести до неповного видалення залишків паль через отвір або пошкодження нормального сигнального шару. Рішення передбачає використання високо-прецизійного бурового обладнання та пристроїв для вимірювання глибини для моніторингу та контролю за процесом буріння в режимі реального часу; Тим часом, шляхом оптимізації параметрів свердління, таких як зменшення швидкості свердління та підвищення стабільності швидкості подачі, можна покращити точність контролю глибини свердління.
(2) Контроль якості стінки свердловини
Під час процесу зворотного свердління інтенсивне тертя між інструментом і пластиною може легко призвести до дефектів, таких як задирки, розшарування та залишки смоли на поверхні стінки отвору, що впливає на якість та електричні характеристики стінки отвору. Щоб вирішити цю проблему, необхідно вибрати відповідні ріжучі інструменти та параметри обробки, щоб зменшити тертя та силу різання між інструментами та листовим металом; У той же час посиліть процес обробки стінки отвору, застосуйте ефективні методи очищення та активації та переконайтеся, що поверхня стінки отвору чиста та гладка.
(3) Ефективність виробництва та контроль витрат
Процес зворотного буріння вимагає високих вимог до обладнання та процесу, що призводить до відносно низької ефективності виробництва та збільшення витрат. Щоб підвищити ефективність виробництва та зменшити витрати, цього можна досягти шляхом оптимізації схеми процесу, впровадження автоматизованого виробничого обладнання та підвищення терміну служби інструменту. Наприклад, використання багатоосьового свердлильного верстата для одночасної обробки кількох задніх отворів скорочує час простою обладнання; Завдяки оптимізації конструкції та управління ріжучими інструментами можна подовжити термін служби різальних інструментів і зменшити витрати на ріжучі інструменти.