Dans le cadre du développement rapide des produits électroniques modernes, la fabrication de circuits imprimés est confrontée à des exigences plus élevées. Leprocessus de forage arrière de carte PCBjoue un rôle important dans-la fabrication de circuits imprimés à grande vitesse en tant que technologie clé pour améliorer l'intégrité du signal et réduire la perte de signal.
1, aperçu du processus
Le forage arrière des circuits imprimés, également connu sous le nom de forage de contrôle de profondeur, vise principalement à éliminer les pièces « Stub » en excès dans le via qui ne participent pas à la transmission du signal. Lors d'une transmission de signal à grande vitesse-, des résidus de trou traversant-trop longs peuvent provoquer une inadéquation d'impédance, une réflexion du signal, une diaphonie et d'autres problèmes, affectant sérieusement la qualité du signal. Le processus de forage arrière contrôle avec précision la profondeur de forage pour éliminer les pieux résiduels à travers le trou, optimisant ainsi le chemin de transmission du signal et améliorant efficacement l'intégrité du signal pour répondre aux exigences de performances des produits électroniques à haute -vitesse et haute-fréquence.
2, explication détaillée du flux de processus
(1) Préparation préliminaire
Analyse des données et planification du processus : avant d'effectuer l'opération de forage arrière, les ingénieurs doivent lire attentivement les documents de conception des circuits imprimés et clarifier les paramètres clés tels que les exigences de position, de taille et de profondeur du forage arrière. Élaborer un plan de processus de forage arrière détaillé basé sur les caractéristiques des couches de circuits imprimés, des matériaux, des structures, etc., y compris la sélection de l'équipement de forage, des outils de coupe, des paramètres de traitement, etc.
Préparation du substrat : inspectez strictement le substrat du circuit imprimé pour vous assurer que la surface est exempte de défauts tels que des taches, des rayures et des déformations. Dans le même temps, afin d'améliorer la précision et la stabilité du contre-perçage, le substrat est généralement cuit pour éliminer l'humidité du panneau et éviter des problèmes tels que le délaminage ou l'éclatement du panneau dus à la vaporisation de l'humidité pendant le processus de perçage. La température et le temps de cuisson doivent être réglés en fonction du type de planche et des recommandations du fournisseur. Généralement, la température de cuisson est comprise entre 120 degrés et 150 degrés et la durée est de 2 à 4 heures.
Débogage de l'équipement de forage : Le rétro-perçage nécessite une précision extrêmement élevée pour l'équipement, un débogage complet de la machine de forage est donc nécessaire. Cela comprend l'étalonnage de la précision de positionnement des axes X, Y et Z de la perceuse, la vérification de la stabilité de la vitesse de broche et de la précision du faux-rond, et la garantie que tous les indicateurs de performance de l'équipement répondent aux exigences du processus. De plus, des outils de forage arrière appropriés doivent être installés, et le diamètre, la longueur de la lame, le matériau et d'autres paramètres des outils doivent être sélectionnés en fonction des exigences de taille et de profondeur du trou de forage arrière.
(2) Traitement de forage arrière
Positionnement du perçage : à l'aide du système de positionnement visuel de la perceuse, la position du perçage arrière sur le substrat du circuit imprimé est identifiée et positionnée avec précision. En capturant les trous de positionnement ou les points de marquage sur le substrat via une caméra et en les comparant avec les coordonnées dans le fichier de conception, la position de la table de travail de la perceuse est automatiquement ajustée pour garantir la précision de la position de perçage. Pendant le processus de positionnement, il est nécessaire de contrôler strictement la précision du positionnement, et l'erreur de positionnement doit généralement être inférieure à ± 50 μm.
Opération de forage : démarrez la perceuse et effectuez le traitement de forage arrière en fonction des paramètres de processus prédéfinis. Pendant le processus de forage, il est nécessaire de contrôler avec précision la profondeur de forage pour assurer l'élimination précise des pieux résiduels traversant le trou. Le contrôle de la profondeur de forage est principalement obtenu grâce au système d'asservissement de l'axe Z-de la machine de forage, combiné à une surveillance en temps réel-et à un ajustement du feedback par le dispositif de mesure de profondeur. De plus, il est nécessaire de définir raisonnablement des paramètres tels que la vitesse de perçage et l'avance pour éviter l'usure de l'outil et la diminution de la qualité du perçage causée par une vitesse trop rapide, ou l'efficacité de la production affectée par une vitesse trop lente. D'une manière générale, la vitesse de rotation du trou de forage arrière est comprise entre 80 000 et 120 000 tours par minute et la vitesse d'avance est comprise entre 0,05 et 0,15 mm/tour.
Gestion des outils : en raison du petit diamètre et de la courte longueur de la lame des outils de forage arrière, ils sont sujets à l'usure et à la casse pendant le processus d'usinage. Par conséquent, il est nécessaire d’établir un système complet de gestion des outils pour surveiller la fréquence d’utilisation et l’usure des outils en temps réel. Lorsque l'usure de l'outil atteint un certain niveau ou que le nombre d'utilisations dépasse la valeur spécifiée, remplacez l'outil en temps opportun pour garantir la stabilité de la qualité du forage. Parallèlement, recyclez et analysez les outils remplacés, synthétisez les modes d'usure des outils, optimisez leur durée de vie et leurs paramètres d'usinage.
(3) Procédure de post-traitement
Traitement des parois du trou : Une fois le forage arrière terminé, il peut y avoir des défauts tels que des bavures et des résidus de résine sur la surface de la paroi du trou, qui nécessitent un traitement de la paroi du trou. Les méthodes courantes de traitement des parois des pores comprennent le nettoyage chimique, le nettoyage au plasma, etc. Le nettoyage chimique consiste à utiliser des réactifs chimiques pour éliminer les polluants de la surface de la paroi des pores, tandis que le nettoyage au plasma utilise des particules de plasma à haute énergie- pour bombarder la surface de la paroi des pores, atteignant ainsi l'objectif de nettoyage et d'activation. En traitant la paroi du trou, la rugosité et la propreté de la paroi du trou peuvent être améliorées, améliorant ainsi l'adhésion entre la couche de galvanoplastie suivante et la paroi du trou.
Remplissage de trou de galvanoplastie : Afin de permettre au trou de forage arrière de conduire normalement les signaux, il est nécessaire d'effectuer un traitement de remplissage de trou de galvanoplastie sur le trou. Tout d’abord, effectuez la métallisation du trou en formant une couche de cuivre conductrice sur la surface de la paroi du trou par placage chimique de cuivre ou galvanoplastie du cuivre. Ensuite, effectuez un remplissage par galvanoplastie pour remplir le trou de cuivre et établir une bonne connexion électrique. Pendant le processus de galvanoplastie, il est nécessaire de contrôler strictement la composition, la température, la densité de courant et d'autres paramètres de la solution de galvanoplastie pour garantir que l'épaisseur de la couche de placage est uniforme, dense et exempte de défauts tels que des vides et des bulles.
Inspection de qualité : effectuez une inspection de qualité complète sur les circuits imprimés qui ont terminé le perçage arrière et le remplissage par galvanoplastie, comprenant principalement l'inspection de l'apparence, la mesure de l'ouverture, la mesure de la profondeur du trou, les tests de performances électriques, etc. La mesure de l'ouverture et la mesure de la profondeur utilisent des équipements tels que des microscopes et des détecteurs de parois de trous pour garantir que l'ouverture et la profondeur répondent aux exigences de conception ; Les tests de performances électriques comprennent des tests de conductivité, des tests de résistance d'isolement, des tests d'impédance, etc., pour vérifier si les performances électriques du trou percé en arrière répondent aux exigences d'utilisation du produit.
3, Difficultés technologiques et solutions
(1) Contrôle de la profondeur de forage
Le contrôle de la profondeur du trou de forage arrière est l’une des principales difficultés de l’ensemble du processus. En raison de la faible profondeur de forage (généralement entre 0,1-1 mm) et des exigences de haute précision (erreur de ± 25 μm), tout petit écart peut entraîner une élimination incomplète des pieux résiduels à travers le trou ou des dommages à la couche de signal normale. La solution comprend l'utilisation d'équipements de forage de haute-précision et d'appareils de mesure de profondeur pour surveiller et contrôler le processus de forage en temps réel ; Parallèlement, en optimisant les paramètres de forage, tels que la réduction de la vitesse de forage et l'augmentation de la stabilité de l'avance, la précision du contrôle de la profondeur de forage peut être améliorée.
(2) Contrôle de qualité de la paroi du forage
Pendant le processus de contre-perçage, la friction intense entre l'outil et la plaque peut facilement entraîner des défauts tels que des bavures, un délaminage et des résidus de résine sur la surface de la paroi du trou, affectant la qualité et les performances électriques de la paroi du trou. Pour résoudre ce problème, il est nécessaire de choisir des outils de coupe et des paramètres de traitement appropriés pour réduire le frottement et la force de coupe entre les outils et la tôle ; Dans le même temps, renforcez le processus de traitement des parois du trou, adoptez des méthodes de nettoyage et d'activation efficaces et assurez-vous que la surface de la paroi du trou est propre et lisse.
(3) Efficacité de la production et contrôle des coûts
Le processus de forage arrière nécessite des exigences élevées en matière d'équipement et de processus, ce qui entraîne une efficacité de production relativement faible et des coûts accrus. Pour améliorer l'efficacité de la production et réduire les coûts, cela peut être réalisé en optimisant la configuration des processus, en adoptant des équipements de production automatisés et en améliorant la durée de vie des outils. Par exemple, l'utilisation d'une perceuse multi-axes pour traiter simultanément plusieurs trous rétro-percés réduit le temps d'inactivité de l'équipement ; En optimisant la conception et la gestion des outils de coupe, la durée de vie des outils de coupe peut être prolongée et les coûts des outils de coupe peuvent être réduits.