Under trenden med rask utvikling av moderne elektroniske produkter, står PCB-produksjon overfor høyere krav. DePCB tilbake boreprosessspiller en viktig rolle i-høyhastighets PCB-produksjon som en nøkkelteknologi for å forbedre signalintegriteten og redusere signaltap.
1, Prosessoversikt
PCB tilbakeboring, også kjent som dybdekontrollboring, er hovedsakelig rettet mot å fjerne overflødige "Stub"-deler i viaen som ikke deltar i signaloverføring. Under høy-signaloverføring kan overdrevent lange gjenværende-hullrester forårsake impedansfeil, signalrefleksjon, krysstale og andre problemer, som alvorlig påvirker signalkvaliteten. Tilbakeboringsprosessen kontrollerer boredybden nøyaktig for å fjerne gjenværende peler gjennom hullet, optimaliserer signaloverføringsbanen og effektivt forbedrer signalintegriteten for å møte ytelseskravene til høy-hastighets- og-høyfrekvente elektroniske produkter.
2, Detaljert forklaring av prosessflyt
(1) Foreløpig forberedelse
Dataanalyse og prosessplanlegging: Før du utfører tilbakeboringsoperasjonen, må ingeniører lese kretsdesigndokumentene nøye, klargjøre nøkkelparametrene som posisjon, størrelse og dybdekrav til bakboringen. Utvikle en detaljert prosessplan for tilbakeboring basert på egenskapene til PCB-lag, materialer, strukturer, etc., inkludert valg av passende boreutstyr, skjæreverktøy, prosessparametere, etc.
Forbehandling av underlag: Inspiser PCB-substratet strengt for å sikre at overflaten er fri for defekter som flekker, riper og deformasjoner. Samtidig, for å forbedre nøyaktigheten og stabiliteten ved tilbakeboring, bakes underlaget vanligvis for å fjerne fuktighet fra platen og forhindre problemer som delaminering eller sprengning av platen på grunn av fuktighetsfordampning under boreprosessen. Steketemperatur og -tid bør stilles inn i henhold til platetype og leverandørens anbefalinger. Vanligvis er steketemperaturen mellom 120 grader og 150 grader, og tiden er 2-4 timer.
Debugging av boreutstyr: Bakboring krever ekstremt høy presisjon for utstyret, så omfattende feilsøking av boremaskinen er nødvendig. Dette inkluderer å kalibrere posisjoneringsnøyaktigheten til X-, Y- og Z-aksene til boremaskinen, kontrollere stabiliteten til spindelhastigheten og utløpsnøyaktigheten, og sikre at alle ytelsesindikatorer til utstyret oppfyller prosesskravene. I tillegg må egnede bakboringsverktøy installeres, og diameter, bladlengde, materiale og andre parametere til verktøyene må velges i henhold til størrelsen og dybdekravene til det bakre borehullet.
(2) Tilbakeboringsbehandling
Boreposisjonering: Ved å bruke det visuelle posisjoneringssystemet til boremaskinen blir den bakre boreposisjonen på PCB-substratet nøyaktig identifisert og posisjonert. Ved å fange opp posisjoneringshullene eller merkepunktene på underlaget gjennom et kamera og sammenligne dem med koordinatene i designfilen, justeres arbeidsbordposisjonen til boremaskinen automatisk for å sikre nøyaktigheten til boreposisjonen. Under posisjoneringsprosessen er det nødvendig å strengt kontrollere posisjoneringsnøyaktigheten, og posisjoneringsfeilen er generelt nødvendig å være innenfor ± 50 μm.
Boreoperasjon: Start boremaskinen og utfør tilbakeboringsbehandling i henhold til forhåndsinnstilte prosessparametere. Under boreprosessen er det nødvendig å kontrollere boredybden nøyaktig for å sikre nøyaktig fjerning av gjenværende peler som passerer gjennom hullet. Kontrollen av boredybden oppnås hovedsakelig gjennom Z-akseservosystemet til boremaskinen, kombinert med sann-tidsovervåking og tilbakemeldingsjustering av dybdemåleenheten. I tillegg er det nødvendig å sette parametere som borehastighet og matehastighet på en rimelig måte for å unngå verktøyslitasje og redusert borekvalitet forårsaket av for høy hastighet, eller produksjonseffektivitet påvirket av for lav hastighet. Generelt sett er rotasjonshastigheten til det bakre borehullet mellom 80000-120000 omdreininger per minutt, og matehastigheten er mellom 0,05-0,15 mm/omdreining.
Verktøyhåndtering: På grunn av den lille diameteren og korte bladlengden til bakboreverktøy, er de utsatt for slitasje og brudd under maskineringsprosessen. Derfor er det nødvendig å etablere et omfattende verktøystyringssystem for å overvåke frekvensen av verktøybruk og slitasje i sanntid. Når verktøyslitasjen når et visst nivå eller antall bruk overstiger den spesifiserte verdien, skift ut verktøyet i tide for å sikre stabiliteten til borekvaliteten. Samtidig, resirkuler og analyser de erstattede verktøyene, oppsummer slitasjemønstrene til verktøyene, optimer deres levetid og maskineringsparametere.
(3) Etterbehandlingsprosedyre
Hullveggbehandling: Etter at bakboringen er fullført, kan det være defekter som grader og harpiksrester på overflaten av hullveggen, som krever hullveggbehandling. Vanlige metoder for behandling av porevegger inkluderer kjemisk rensing, plasmarensing osv. Kjemisk rensing er bruk av kjemiske reagenser for å fjerne forurensninger fra overflaten av poreveggen, mens plasmarensing bruker høye-energipartikler av plasma for å bombardere overflaten av poreveggen, for å oppnå formålet med rensing og aktivering. Ved å behandle hullveggen kan ruheten og renheten til hullveggen forbedres, noe som øker adhesjonen mellom det påfølgende elektropletteringslaget og hullveggen.
Elektropletteringshullfylling: For å gjøre det mulig for bakborehullet å lede signaler normalt, er det nødvendig å utføre elektropletteringshullfyllingsbehandling på hullet. For det første, utfør hullmetallisering ved å danne et ledende kobberlag på overflaten av hullveggen gjennom kjemisk kobberbelegg eller elektroplettering av kobber. Utfør deretter elektropletteringsfylling for å fylle hullet med kobber og danne en god elektrisk forbindelse. Under galvaniseringsprosessen er det nødvendig å strengt kontrollere sammensetningen, temperaturen, strømtettheten og andre parametere til galvaniseringsløsningen for å sikre at tykkelsen på pletteringslaget er jevn, tett og fri for defekter som hulrom og bobler.
Kvalitetskontroll: Gjennomfør omfattende kvalitetskontroll på kretskort som har fullført bakboring og galvaniseringsfylling, hovedsakelig inkludert utseendeinspeksjon, åpningsmåling, måling av hulldybde, elektrisk ytelsestesting, etc. Utseendeinspeksjonen observerer hovedsakelig om overflaten på det bakre borehullet er flat og glatt, og om det er riper, borefeil og riper; Aperturmåling og dybdemåling bruker utstyr som mikroskoper og hullveggdetektorer for å sikre at blenderåpning og dybde oppfyller designkravene; Testing av elektrisk ytelse inkluderer konduktivitetstesting, testing av isolasjonsmotstand, impedanstesting, etc., for å verifisere om den elektriske ytelsen til det bakborede hullet oppfyller kravene til produktbruk.
3, teknologiske vanskeligheter og løsninger
(1) Kontroll av boredybde
Å kontrollere dybden på det bakre borehullet er en av kjernevanskene i hele prosessen. På grunn av den grunne boredybden (vanligvis mellom 0,1-1 mm) og høye presisjonskrav (feil innenfor ± 25 μm), kan ethvert lite avvik resultere i ufullstendig fjerning av gjenværende peler gjennom hullet eller skade på det normale signallaget. Løsningen inkluderer bruk av høy-boreutstyr og dybdemåleenheter for å overvåke og kontrollere boreprosessen i sanntid. I mellomtiden, ved å optimalisere boreparametere som å redusere borehastigheten og øke stabiliteten i matehastigheten, kan kontrollnøyaktigheten til boredybden forbedres.
(2) Kvalitetskontroll av borehullsvegg
Under tilbakeboringsprosessen kan den intense friksjonen mellom verktøyet og platen lett føre til defekter som grader, delaminering og harpiksrester på overflaten av hullveggen, noe som påvirker kvaliteten og den elektriske ytelsen til hullveggen. For å løse dette problemet er det nødvendig å velge passende skjæreverktøy og prosessparametere for å redusere friksjonen og skjærekraften mellom verktøyene og metallplaten; Styrk samtidig behandlingsprosessen for hullveggen, ta i bruk effektive rengjørings- og aktiveringsmetoder, og sørg for at overflaten på hullveggen er ren og glatt.
(3) Produksjonseffektivitet og kostnadskontroll
Tilbakeboringsprosessen krever høye utstyrs- og prosesskrav, noe som resulterer i relativt lav produksjonseffektivitet og økte kostnader. For å forbedre produksjonseffektiviteten og redusere kostnadene, kan det oppnås gjennom å optimalisere prosesslayout, ta i bruk automatisert produksjonsutstyr og forbedre verktøyets levetid. For eksempel, bruk av en flerakset boremaskin for samtidig å behandle flere bakborede hull reduserer tomgangstiden til utstyret; Ved å optimalisere utformingen og styringen av skjæreverktøy, kan levetiden til skjæreverktøy forlenges og kostnadene for skjæreverktøy reduseres.