Sob a tendência de rápido desenvolvimento de produtos eletrônicos modernos, a fabricação de placas de circuito impresso enfrenta requisitos mais elevados. Oprocesso de perfuração traseira de PCBdesempenha um papel importante na fabricação de placas de circuito-de alta velocidade como uma tecnologia essencial para melhorar a integridade do sinal e reduzir a perda de sinal.
1, Visão Geral do Processo
A perfuração traseira de PCB, também conhecida como perfuração de controle de profundidade, tem como objetivo principal a remoção de peças "Stub" em excesso na via que não participam da transmissão do sinal. Durante a transmissão de sinal em alta-velocidade, resíduos de-orifícios excessivamente longos podem causar incompatibilidade de impedância, reflexão de sinal, diafonia e outros problemas, afetando seriamente a qualidade do sinal. O processo de perfuração traseira controla com precisão a profundidade de perfuração para remover pilhas residuais através do furo, otimizando o caminho de transmissão do sinal e melhorando efetivamente a integridade do sinal para atender aos requisitos de desempenho de produtos eletrônicos de alta-velocidade e{5}}alta frequência.
2, Explicação detalhada do fluxo do processo
(1) Preparação preliminar
Análise de dados e planejamento de processo: Antes de realizar a operação de perfuração posterior, os engenheiros precisam ler atentamente os documentos de projeto da placa de circuito impresso e esclarecer os principais parâmetros, como posição, tamanho e requisitos de profundidade da perfuração posterior. Desenvolva um plano detalhado do processo de perfuração traseira com base nas características das camadas de PCB, materiais, estruturas, etc., incluindo a seleção de equipamentos de perfuração, ferramentas de corte, parâmetros de processamento apropriados, etc.
Preparação do substrato: Inspecione rigorosamente o substrato da placa de circuito impresso para garantir que a superfície esteja livre de defeitos como manchas, arranhões e deformações. Ao mesmo tempo, a fim de melhorar a precisão e a estabilidade da perfuração posterior, o substrato é geralmente cozido para remover a umidade da placa e evitar problemas como delaminação ou rompimento da placa devido à vaporização da umidade durante o processo de perfuração. A temperatura e o tempo de cozedura devem ser definidos de acordo com o tipo de tábua e as recomendações do fornecedor. Geralmente, a temperatura de cozimento está entre 120 graus e 150 graus e o tempo é de 2 a 4 horas.
Depuração do equipamento de perfuração: A retroperfuração requer precisão extremamente alta para o equipamento, portanto, é necessária uma depuração abrangente da máquina de perfuração. Isso inclui calibrar a precisão de posicionamento dos eixos X, Y e Z da furadeira, verificar a estabilidade da velocidade do fuso e a precisão do desvio e garantir que todos os indicadores de desempenho do equipamento atendam aos requisitos do processo. Além disso, ferramentas de perfuração traseira adequadas precisam ser instaladas e o diâmetro, comprimento da lâmina, material e outros parâmetros das ferramentas precisam ser selecionados de acordo com os requisitos de tamanho e profundidade do furo traseiro.
(2) Processamento de perfuração traseira
Posicionamento de perfuração: Usando o sistema de posicionamento visual da furadeira, a posição de perfuração traseira no substrato pcb é identificada e posicionada com precisão. Ao capturar os furos de posicionamento ou pontos de marcação no substrato através de uma câmera e compará-los com as coordenadas no arquivo de projeto, a posição da mesa de trabalho da furadeira é ajustada automaticamente para garantir a precisão da posição de perfuração. Durante o processo de posicionamento, é necessário controlar rigorosamente a precisão do posicionamento, e o erro de posicionamento geralmente deve estar dentro de ± 50 μm.
Operação de perfuração: Inicie a furadeira e execute o processamento de perfuração posterior de acordo com os parâmetros de processo predefinidos. Durante o processo de perfuração, é necessário controlar com precisão a profundidade de perfuração para garantir a remoção precisa das estacas residuais que passam pelo furo. O controle da profundidade de perfuração é obtido principalmente através do sistema servo do eixo Z-da máquina de perfuração, combinado com monitoramento-em tempo real e ajuste de feedback pelo dispositivo de medição de profundidade. Além disso, é necessário definir razoavelmente parâmetros como velocidade de perfuração e taxa de avanço para evitar o desgaste da ferramenta e a diminuição da qualidade da perfuração causada por velocidade muito rápida ou a eficiência da produção afetada por velocidade muito lenta. De modo geral, a velocidade de rotação do furo traseiro está entre 80.000-120.000 rotações por minuto e a taxa de avanço está entre 0,05-0,15 mm/rotação.
Gerenciamento de ferramentas: Devido ao pequeno diâmetro e curto comprimento da lâmina das ferramentas de perfuração traseira, elas estão sujeitas a desgaste e quebra durante o processo de usinagem. Portanto, é necessário estabelecer um sistema abrangente de gerenciamento de ferramentas para monitorar a frequência de uso e desgaste das ferramentas em tempo real. Quando o desgaste da ferramenta atingir um determinado nível ou o número de utilizações exceder o valor especificado, substitua a ferramenta em tempo hábil para garantir a estabilidade da qualidade da perfuração. Ao mesmo tempo, recicle e analise as ferramentas substituídas, resuma os padrões de desgaste das ferramentas, otimize sua vida útil e parâmetros de usinagem.
(3) Procedimento de pós-processamento
Tratamento da parede do furo: Após a conclusão da perfuração posterior, pode haver defeitos como rebarbas e resíduos de resina na superfície da parede do furo, que requerem tratamento da parede do furo. Métodos comuns para tratar paredes de poros incluem limpeza química, limpeza por plasma, etc. A limpeza química é o uso de reagentes químicos para remover poluentes da superfície da parede dos poros, enquanto a limpeza por plasma usa partículas de plasma de alta{2}}energia para bombardear a superfície da parede dos poros, atingindo o objetivo de limpeza e ativação. Ao tratar a parede do furo, a rugosidade e a limpeza da parede do furo podem ser melhoradas, aumentando a adesão entre a camada de galvanoplastia subsequente e a parede do furo.
Preenchimento de furo de galvanoplastia: Para permitir que o furo traseiro conduza sinais normalmente, é necessário realizar o tratamento de preenchimento de furo de galvanoplastia no furo. Em primeiro lugar, execute a metalização do furo formando uma camada de cobre condutora na superfície da parede do furo por meio de revestimento químico de cobre ou galvanoplastia de cobre. Em seguida, realize o enchimento galvanoplastia para preencher o furo com cobre e formar uma boa conexão elétrica. Durante o processo de galvanoplastia, é necessário controlar rigorosamente a composição, temperatura, densidade de corrente e outros parâmetros da solução de galvanoplastia para garantir que a espessura da camada de galvanização seja uniforme, densa e livre de defeitos como vazios e bolhas.
Inspeção de qualidade: Realize inspeção de qualidade abrangente em PCBs que completaram perfuração traseira e enchimento de galvanoplastia, incluindo principalmente inspeção de aparência, medição de abertura, medição de profundidade de furo, teste de desempenho elétrico, etc. A inspeção de aparência observa principalmente se a superfície do furo traseiro é plana e lisa, e se há defeitos como rebarbas, arranhões e delaminação; A medição de abertura e medição de profundidade usam equipamentos como microscópios e detectores de parede de furo para garantir que a abertura e a profundidade atendam aos requisitos do projeto; Os testes de desempenho elétrico incluem testes de condutividade, testes de resistência de isolamento, testes de impedância, etc., para verificar se o desempenho elétrico do furo traseiro atende aos requisitos para uso do produto.
3, Dificuldades e soluções tecnológicas
(1) Controle de profundidade de perfuração
Controlar a profundidade do furo traseiro é uma das principais dificuldades em todo o processo. Devido à profundidade de perfuração rasa (geralmente entre 0,1-1mm) e aos requisitos de alta precisão (erro dentro de ± 25 μm), qualquer pequeno desvio pode resultar na remoção incompleta de pilhas residuais através do furo ou danos à camada de sinal normal. A solução inclui o uso de equipamentos de perfuração de alta-precisão e dispositivos de medição de profundidade para monitorar e controlar o processo de perfuração em tempo real; Enquanto isso, ao otimizar os parâmetros de perfuração, como reduzir a velocidade de perfuração e aumentar a estabilidade da taxa de alimentação, a precisão do controle da profundidade de perfuração pode ser melhorada.
(2) Controle de qualidade da parede do poço
Durante o processo de furação posterior, o intenso atrito entre a ferramenta e a placa pode facilmente levar a defeitos como rebarbas, delaminação e resíduos de resina na superfície da parede do furo, afetando a qualidade e o desempenho elétrico da parede do furo. Para resolver este problema, é necessário escolher ferramentas de corte e parâmetros de processamento adequados para reduzir o atrito e a força de corte entre as ferramentas e a chapa; Ao mesmo tempo, fortaleça o processo de tratamento da parede do furo, adote métodos eficientes de limpeza e ativação e garanta que a superfície da parede do furo esteja limpa e lisa.
(3) Eficiência de produção e controle de custos
O processo de perfuração posterior requer altos requisitos de equipamentos e processos, resultando em eficiência de produção relativamente baixa e aumento de custos. Para melhorar a eficiência da produção e reduzir custos, isso pode ser alcançado através da otimização do layout do processo, da adoção de equipamentos de produção automatizados e da melhoria da vida útil da ferramenta. Por exemplo, usar uma furadeira multieixo para processar simultaneamente vários furos traseiros reduz o tempo ocioso do equipamento; Ao otimizar o projeto e o gerenciamento das ferramentas de corte, a vida útil das ferramentas de corte pode ser estendida e os custos das ferramentas de corte podem ser reduzidos.