Wiercenie w płytach PCB-Czy jesteś nowy w inżynierii PCB? W takim razie powinieneś wiedzieć, że wiercenie w płytkach PCB jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na jakość płytki.
Prawidłowo wykonane wiercenie tworzy bezpieczną podstawę dla doskonałego pokrycia ścian otworów. Ponadto, ogólną zasadą jest przygotowanie każdego otworu indywidualnie i starannie.
Więcej na ten temat powiemy w dalszej części artykułu, wyjaśniając proces, rodzaje, wskazówki i triki, i inne.
Kontynuujmy!
Co to jest wiercenie w płytach PCB?
Narzędzie do wiercenia w płytkach drukowanych
Wiercenie w płytkach drukowanych to procedura, która polega na wykonywaniu wgłębień, szczelin lub otworów na płytce elektronicznej przed zamontowaniem komponentów.
Do wykonania tego procesu potrzebna jest automatyczna maszyna lub wiertło do PCB.
Jak wiercić warstwy płytki elektronicznej? W rzeczywistości wiercenie w płytkach drukowanych można wykonać w taki sam sposób, jak przy użyciu zwykłego wiertła. Jedyna różnica polega na tym, że musisz dodać lekki skręt.
Wiertła do PCB
Dalej, możesz tworzyć otwory za pomocą środków mechanicznych lub frezowania chemicznego (trawienie elektrochemiczne). Metoda zautomatyzowana obejmuje wykrawanie, wiercenie lub cięcie laserowe. Ale najpopularniejszą obecnie metodą produkcji jest łączenie trawienia elektrochemicznego i procesów chemicznych.
Ponadto, zanim zaczniesz wiercić serię małych otworów, koniecznie zastanów się najpierw nad projektem konturu swojej płytki. W ten sposób uzyskasz bardziej precyzyjny rozmiar otworu.
Technika wiercenia w płytkach drukowanych
Dwa najważniejsze rodzaje technologii wiercenia, które mamy do dyspozycji to: wiercenie mechaniczne i laserowe.
Wiertła mechaniczne
Mechaniczne wiertło do PCB
Ta technologia wiercenia jest stosunkowo łatwa do wykonania. Ma jednak mniejszą precyzję i wykorzystuje wiertła. To powiedziawszy, mała średnica otworu, którą można uzyskać za pomocą tego wiertła to około 0,006" (6 mils).
Dalej, jeśli używasz mechanicznych wierteł na miękkich materiałach, takich jak FR4, możesz uzyskać 800 trafień. Ale dla bardziej sztywnych materiałów, takich jak Rogers, żywotność ćwiczeń mechanicznych reducreduced00 liczy.
Wiertła lasers we
Laserowe wiertła do PCB
Technologia ta jest procesem bezkontaktowym. To znaczy, że narzędzie i przedmiot obrabiany nie mają ze sobą kontaktu. I ten proces jest skuteczny przy wierceniu małych otworów. Dodatkowo, można bez wysiłku kontrolować głębokość wiercenia.
Ponadto, można wiercić zakopane i ślepe przelotki za pomocą technologii laserowej. I minimalna średnica otworu można uzyskać z wierteł laserowych z precyzją jest około 0,002" (2 mils).
Jednak problem z tą technologią dotyczy materiałów PCB. Mamy różne materiały PCB, takie jak żywica, miedź, włókno szklane itp., a każdy z nich ma różne właściwości optyczne. Każdy z nich ma różne właściwości optyczne. Dlatego trudno jest wiązce lasera skutecznie przepalić płytę.
Wiercenie w płytach PCB-Typ otworów w płytach PCB
Można sklasyfikować otwory w płytach PCB na podstawie ich zdolności do przewodzenia prądu lub nie. Ale klasyfikacja ta nie pokazuje znaczenia otworów pomiędzy strukturami płytek drukowanych. W związku z tym, oto bardziej kompleksowy sposób sortowania lub różnicowania między otworami wiertniczymi w oparciu o ich zastosowanie:
Otwory przelotowe nieplaterowane
W tej kategorii, mamy następujące rodzaje otworów:
Wiercenie w płytach PCB-Otwory pogłębiające
Narzędzie do tworzenia otworów stożkowych
Możesz użyć tych nieplaterowanych otworów przelotowych lub NPTH do montażu płyt, które wymagają opuszczenia pod powierzchnię przez pogrubioną głowicę.
Otway montażowe
Otwory montażowe na PCB
Te otwory pomagają zainstalować mechaniczne elementy złączne tam, gdzie nie potrzebujesz pionowego prześwitu.
Wiercenie w płytach PCB-Elementy złączne
Elementy złączne na PCB
Ten typ otworów jest idealny, gdy musisz wykonać mechaniczne justowanie. Alternatywnie, możesz użyć elementów złącznych, aby potwierdzić, że prawidłowo zainstalowałeś komponent, który wymagał dodatkowego wsparcia.
Otway przelotowe
Oto rodzaje otworów w tej kategorii:
Wiercenie w płytach PCB-Thermal Vias
Thermal Vias na PCB
Po pierwsze, przelotki termiczne nie przewodzą prądu. Ale te istotne PTH usuwają nadmiar ciepła poprzez kontrolę wysokiego współczynnika przenoszenia miedzi. A przelotki termiczne zwykle robią to z komponentu o dużej mocy na swojej powierzchni.
Przelotki przelotowe
Ten otwór pomaga w prowadzeniu ścieżek od powierzchni (z góry na dół). Ale kiedy te przewodniki rozprzestrzeniają się w całym układzie płyty, można ich użyć do kierowania sygnałów w obrębie każdej warstwy.
Wiercenie w płytach PCB-Zatopione przelotki
Ilustracja przedstawiająca zakopane przelotki Proces
Są to połączenia, które występują pomiędzy wewnętrznymi warstwami. I nie rozprzestrzeniają się na górne lub dolne powierzchnie.
Blind Vias
Struktura Blind Vias
Możesz użyć blind vias, gdy potrzebujesz połączenia elektrycznego pomiędzy warstwami wewnętrznymi i powierzchniowymi stosu. I te PTH sięgają tylko do warstw docelowych.
Wiercenie w płytach PCB-Micro vias
Struktura mikrowypustów
Możesz mieć mikrowszczepy zakopane lub ślepe. Wyróżniają się one niewielkim rozmiarem, co czyni je przydatnymi w trasowaniu sygnałów o dużej gęstości.
Press-fit
Schematyczna struktura Press-Fit
Jak sama nazwa wskazuje, te PTH pasują do wyprowadzeń komponentów przelotowych. Dlatego nie trzeba lutować ani wypełniać otworów typu press-fit.
Czynniki wpływające na proces wiercenia w PCB
Dwie istotne rzeczy, które należy wziąć pod uwagę w procesie wiercenia to:
Wiercenie w płytach PCB-Odległość między wiertłem a miedzią
Odstęp między wierceniem a miedzią to przestrzeń lub prześwit od krawędzi wierconego otworu do najbliższego elementu miedzianego.
Najbliższy element miedzi może być aktywnym obszarem miedzi lub śladem miedzi. I ten czynnik odgrywa znaczącą rolę w procesie wiercenia, ponieważ niewielkie odchylenie może spowodować zakłócenia obwodu.
Ponadto, typowa wartość wiertła do miedzi wynosi około 0,008" (8 milsów).
Minimalny prześwit = szerokość pierścienia pierścieniowego + prześwit zapory lutowniczej
Wiercenie w płytach PCB-Współczynnik kształtu
Współczynnik proporcji ma do czynienia z tym, jak dobrze otwory mogą skutecznie płytkować miedź. Bez wątpienia, jest to dość trudne dla wewnętrznej części otworu, aby mieć miedzianą powłokę, gdy zwiększasz jego głębokość i zmniejszasz średnicę.
Tak więc, jeśli masz taki problem, musisz zrobić kąpiel galwaniczną. A skoro już przy tym jesteś, to użyj większej siły wyrzutu. W rezultacie ciecz wymusi drogę przez maleńkie otwory.
To powiedziawszy, współczynnik proporcji dla mikrovias jest 0,75:1, podczas gdy otwory przelotowe są 10:1. Ponadto, jeśli masz 62 mil PCB, twój najmniejszy rozmiar wiertła może być sześć mil.
AR (Aspect Ratio) = głębokość otworu / średnica wywierconego otworu
Wiercenie w płytach PCB-Katastrofy związane z wierceniem
Kiedy używasz narzędzi do wiercenia wielokrotnie, mają one tendencję do zużywania się i łamania. W konsekwencji prowadzi to do następujących problemów:
Kompromitacja precyzji umiejscowienia otworu
Gdy wiertło nie trafia w określone miejsce, może odchylić się w tej samej osi. W związku z tym, przesunięcie w wywierconym otworze spowoduje wyłamanie lub styczność w pierścieniach.
Światło przechodzi przez te otwory
Wiercenie w płytach PCB-Na wristwatch
Ten problem występuje, gdy warstwa PCB jest częściowo oddzielona Ale można tego uniknąć, używając laserowego wiertła Ponadto można rozwiązać ten problem poprzez usuwanie kolców lub usuwanie ścieków
Wejście I wyjście
Po otworze mogą pojawić się zadziory co oznacza, że miedź wyciąga się z otworu Błąd ten może wystąpić na najwyższej i najniższej powierzchni piętrowej PCB
Wiercenie w płytach PCB-Otwór wewnętrzny o niskiej szczegółowości
Jeśli otwór jest bardzo surowy, można odwrócić się od miedzianego bębna Więc możecie zauważyć pęknięcia w beczce i pory i powoduje zmniejszenie odporności na izolację
Płytki z żywicy
Kiedy wiercisz płytę, wytwarza się dużo ciepła W rezultacie żywica w tablicy może się topić W takim przypadku wosk przykleja się do ściany otworu Dlatego występuje awaria przewodząca między wewnętrzną warstwą obwodu a otworem przelotowym Więc będą złe miedziane pragnienia
Głowa gwoździa
Podczas wiercenia miedź wewnętrzna wystawiona na otwór przelotowy może tworzyć kształt klamry W związku z tym mogą wystąpić problemy z przewodzeniem elektrycznym anodyzowanym
Wiercenie w płytach PCB-Wskazówki i umiejętności
Oto kilka wskazówek i wskazówek, które zwiększą wyniki otworu PCB
Upewnij się, że stosunek proporcji jest niski, aby zapobiec uszkodzeniu wiertła
Rozpocznij od otworu prowadzącego odpowiedniego otworu wierconego
Upewnij się, że zdefiniowano typ otworu wierconego (NPTH/ PTH)
Rozwiązywanie wszelkich bliskich dalszych odległości mniejszych niż 6 mil
a poté, co jste udělali, a poté, co jste udělali
Upewnij się, że masz połączenie z wiertarką nieanodyzowaną
Sprawdź rozmiar lub liczbę otworów pomiędzy plikiem otworu wierconego a drukowaniem Fab
Gdy wiercisz pod kątem, używasz tylko prostej wiertarki PCB
Dodawanie lutowania do otworu
Dokładne wiercenie przy użyciu wiertła
Wiertarka PCB
Ostatni sposób myślenia
Otwory w płytach drukowanych są ważnym krokiem w produkcji wysokiej jakości płyt drukowanych Dlatego należy postępować zgodnie z wymienionymi wskazówkami, aby uzyskać najlepsze wyniki (funkcjonalny panel elektroniczny) Ponadto potrzebujesz odpowiednich umiejętności i narzędzi
Chcesz spróbować wiertarki? Czy też potrzebujesz pomocy w uzyskaniu najlepszego zestawu PCB dla projektu Proszę skontaktować się z nami