Cách chọn mũi khoan kim cương cho mạch in HDI và mạch nhiều lớp

Việc khoan mạch in (PCB) thoạt nhìn có vẻ đơn giản, nhưng chất lượng lỗ khoan lại không đồng đều giữa các lô sản phẩm. Sợi thủy tinh có thể làm xước cạnh lỗ, nhựa giữ nhiệt xung quanh lỗ, và lá đồng có thể bị kéo giãn hoặc biến dạng khi mũi khoan mòn xuyên qua bo mạch. Kết quả là điều quen thuộc với các kỹ sư PCB: gờ, vết lem, đầu lỗ nhọn, kích thước lỗ không đồng đều và phải thay dụng cụ thường xuyên hơn.

Đối với sản xuất HDI và nhiều lớp, cần lựa chọn mũi khoan kim cương PCB phù hợp dựa trên kích thước lỗ hoàn thiện, cấu trúc bo mạch, hỗn hợp vật liệu và tuổi thọ yêu cầu. Mũi khoan kim cương CVD siêu nhỏ rất hữu ích khi vật liệu nhiều lớp có tính mài mòn, dung sai lỗ chặt chẽ hoặc chu kỳ hoạt động dài không cần giám sát khiến mũi khoan cacbua thông thường trở nên quá đắt. TSHZ Cung cấp mũi khoan PCB phủ kim cương CVD và dụng cụ cắt siêu cứng tùy chỉnh cho các ứng dụng này.

Vì sao tấm HDI và tấm nhiều lớp làm mòn mũi khoan nhanh chóng?

FR-4 và các vật liệu nhiều lớp liên quan kết hợp sợi thủy tinh, nhựa và đồng. Các bo mạch tần số cao cũng có thể chứa chất độn gốm, trong khi cấu trúc HDI bổ sung các chi tiết nhỏ và yêu cầu định vị chặt chẽ hơn. Các pha thủy tinh và gốm hoạt động như chất mài mòn. Nhựa có thể mềm ra khi nhiệt độ cao tích tụ trong lỗ, và đồng có thể giãn nở ở đầu vào hoặc đầu ra.

Sự mài mòn của dụng cụ thay đổi nhiều hơn là chỉ phần lưỡi cắt. Khi đường kính và hình dạng mũi khoan thay đổi, lỗ khoan có thể bị quá khổ hoặc lệch khỏi vị trí dự định. Thành lỗ thô ráp cũng có thể gây ra các vấn đề về mạ và độ tin cậy ở các công đoạn tiếp theo. Đó là lý do tại sao việc lựa chọn mũi khoan nên bắt đầu từ vật liệu bo mạch và yêu cầu về lỗ khoan hoàn thiện hơn là chỉ dựa vào giá trong catalog.

Kim cương CVD làm thay đổi quá trình khoan PCB như thế nào?

Kim cương CVD được tạo ra trên chất nền cacbua phù hợp thông qua phương pháp lắng đọng hơi hóa học. Độ cứng cao của nó giúp chống lại tác động mài mòn của sợi thủy tinh và chất độn gốm. TSHZ mô tả lớp phủ kim cương CVD của mình có độ cứng khoảng 9.000 HV và hệ số ma sát thấp, cả hai yếu tố này giúp lưỡi dao giữ được độ ổn định trong quá trình khoan lặp lại.

Lợi ích thiết thực là tính nhất quán. Lưỡi cắt sắc bén tạo ra điều kiện cắt và thoát phôi sạch hơn, trong khi ma sát thấp hơn giúp kiểm soát nhiệt và sự di chuyển của phôi. (TSHZ) Mũi khoan kim cương PCB Trang này liệt kê các mũi khoan dành cho các loại bo mạch đa lớp và HDI thông thường, bo mạch FR-4, CEM-1 và bo mạch thân thiện với môi trường, với phạm vi đường kính được nêu là 0,1–3,175 mm. Trang này cũng đưa ra tuyên bố về tuổi thọ sử dụng hơn 3.000 lỗ mỗi mũi khoan đối với các bo mạch PCB mới nhất. Hãy coi con số đó như một tham khảo ứng dụng, vì tuổi thọ thực tế vẫn phụ thuộc vào lớp màng, chiều cao lớp màng, tình trạng máy và các thông số khoan.

Bắt đầu với đường kính lỗ hoàn thiện

Đường kính mũi khoan cần được tính toán dựa trên đường kính lỗ hoàn thiện, lượng đồng cho phép khi mạ và phạm vi quy trình. Số hiệu lỗ danh nghĩa trên bản vẽ không phải lúc nào cũng là kích thước mũi khoan cuối cùng. Nếu lỗ sẽ được mạ, mũi khoan thường cần bù trừ cho lượng đồng sẽ được thêm vào sau này.

Đối với các lỗ có đường kính trên khoảng 0,5 mm, cơ sở dữ liệu TSHZ cung cấp phạm vi bù thực tế khoảng 0,03–0,05 mm. Hãy sử dụng giá trị đó làm điểm xuất phát, sau đó xác nhận lại dựa trên cấu trúc lớp, độ dày lớp mạ và dữ liệu kiểm tra của nhà cung cấp bo mạch. Đối với các lỗ HDI nhỏ hơn, không nên sao chép giá trị bù tương tự một cách mù quáng. Những thay đổi nhỏ về độ lệch tâm, hình dạng điểm và cấu trúc đỡ bo mạch có ảnh hưởng lớn hơn.

Trước khi đặt hàng, hãy ghi lại:

• Đường kính lỗ hoàn thiện và dung sai;
• Độ dày đồng và mức bù mạ dự kiến;
• Vật liệu ván, hệ thống nhựa và hàm lượng thủy tinh;
• Chiều cao chồng sách và tình trạng tấm lót phía sau;
• Độ lệch tâm trục chính máy và tình trạng kẹp mũi khoan.

Thông tin này cung cấp cho nhà cung cấp dụng cụ đủ ngữ cảnh để đề xuất đường kính thay vì chỉ đơn thuần khớp với một con số danh nghĩa.

Chọn hình dạng hình học phù hợp cho việc hút chân không và độ cứng của chip.

Khoan HDI cần sự cân bằng giữa khoảng hở và độ cứng. Lưỡi khoan phải loại bỏ phoi mà không để lại quá ít vật liệu phía sau cạnh cắt. Mũi khoan dài hơn có thể với tới chồng ván cao, nhưng chiều dài không cần thiết sẽ làm tăng độ lệch và độ rung lắc. Quy tắc an toàn hơn là sử dụng chiều dài tổng thể ngắn nhất có thể, vừa khít với đồ gá và chồng ván.

TSHZ cung cấp Bộ dụng cụ kim cương PCB Dành cho các yêu cầu khoan và phay PCB khác nhau. Trang web của nhà sản xuất mô tả mũi khoan PCB có lợi ích về khả năng loại bỏ phôi và độ nhám lỗ cho các bo mạch nhiều lớp và HDI. Cơ sở kiến ​​thức cũng phân loại logic lựa chọn điển hình: dòng UC dành cho công việc khoan lỗ siêu nhỏ dày đặc, dòng tiêu chuẩn dành cho các bo mạch FR-4 và CEM thông thường, và dòng đường kính lớn hơn dành cho các bo mạch dày. Hãy xác nhận chính xác kiểu máy và kích thước trước khi sản xuất vì chỉ tên dòng sản phẩm không thể thay thế bản vẽ dụng cụ.

Chiều dài ngắn hơn giúp cải thiện độ cứng, nhưng không thể bù đắp cho đầu kẹp bị mòn hoặc chiều cao xếp chồng quá mức. Kiểm tra độ lệch tâm ở đầu mũi khoan, giữ cho tấm ván được đỡ chắc chắn và tránh thêm các lớp chỉ để tăng sản lượng mỗi lần thiết lập. Việc xếp chồng thêm có thể làm tăng sai số vị trí và khiến mũi khoan nhỏ dễ bị gãy hơn.

Cách giảm hiện tượng gờ, lem và đầu đinh

Chất lượng mũi khoan phụ thuộc vào dụng cụ và quy trình. Lưỡi cắt sắc bén, chống mài mòn rất quan trọng, nhưng máy vẫn cần điều kiện cấp phôi, tốc độ và điều kiện rút phôi phù hợp. Nếu mặt vào có gờ, hãy kiểm tra lại tấm đỡ phôi và điều kiện cắt. Nếu mặt ra có gờ hoặc biến dạng đồng, hãy kiểm tra tấm đỡ phôi và hành vi rút phôi.

Hiện tượng đầu đinh thường liên quan đến sự biến dạng của đồng trong quá trình xuyên qua hoặc do mũi khoan bị cùn. Cơ sở kiến ​​thức TSHZ khuyến nghị giữ kích thước đầu đinh dưới 50 μm như một mục tiêu chất lượng thực tế và xác định mũi khoan phủ kim cương sắc bén là một cách để giảm thiểu khuyết tật này. Sử dụng kính hiển vi và kiểm tra thành lỗ để thiết lập quy tắc thay thế thay vì chờ đợi sự hỏng hóc có thể nhìn thấy.

Nếu xuất hiện vết bẩn, hãy kiểm tra các vấn đề về nhiệt, làm mềm nhựa và thoát phoi. Chỉ thay mũi khoan cứng hơn sẽ không khắc phục được quá trình giữ nhiệt trong lỗ khoan. Hãy xem xét lại toàn bộ quy trình, bao gồm lắp đặt, hỗ trợ, cấp phôi và làm sạch.

So sánh chi phí mỗi lỗ, không phải giá đơn vị.

Mũi khoan phủ kim cương thường đắt hơn mũi khoan cacbua không phủ kim cương. Cách so sánh hữu ích là chi phí trên mỗi lỗ: giá dụng cụ chia cho số lỗ có thể khoan được, cộng thêm thời gian thay thế, kiểm tra, phế phẩm và làm lại. Mũi khoan đắt tiền hơn có thể là lựa chọn tiết kiệm chi phí hơn khi nó giữ được đường kính lâu hơn và giảm thiểu các lần dừng đột xuất.

Phép tính này cũng giúp việc thử nghiệm dễ dàng hơn. Sử dụng cùng một loại vật liệu ván với cùng kích thước lỗ và ghi lại số lượng lỗ, độ lệch đường kính, gờ, đầu đinh và thời gian thay đổi. So sánh toàn bộ kết quả thay vì chỉ một mẫu ban đầu.

Khi nào mũi khoan kim cương siêu nhỏ TSHZ PCB thực sự hữu ích

TSHZ là một lựa chọn thiết thực khi quy trình sản xuất của bạn liên quan đến vật liệu nhiều lớp sợi thủy tinh mài mòn, HDI hoặc bảng mạch nhiều lớp, lỗ nhỏ, sự thay đổi chất lượng lặp đi lặp lại hoặc tần suất thay dao cao. Công ty này kết hợp lớp phủ kim cương CVD với hình dạng dao tùy chỉnh và liệt kê các mũi khoan siêu nhỏ PCB, dao phay và các dụng cụ cắt siêu cứng khác trong dòng sản phẩm của mình. Trang ứng dụng PCB Nó cung cấp cái nhìn tổng quan hơn về các vật liệu bo mạch và các vấn đề gia công mà bộ dụng cụ của nó giải quyết.

Khi yêu cầu tư vấn, vui lòng cung cấp kích thước lỗ hoàn thiện, cấu trúc bo mạch, loại vật liệu phủ, thông tin trục chính và chế độ lỗi hiện tại. TSHZ sau đó có thể lựa chọn hình dạng lỗ khoan và phương pháp phủ phù hợp với quy trình thực tế, thay vì coi mỗi bo mạch PCB là cùng một công việc. Để xem xét bản vẽ hoặc thảo luận về mẫu, hãy sử dụng thông tin đã được xác minh. trang liên hệ.

Câu hỏi thường gặp

Mũi khoan mạch in phủ kim cương có tuổi thọ bao lâu?

Tuổi thọ mũi khoan phụ thuộc vào vật liệu bo mạch, kích thước lỗ, chiều cao xếp chồng, độ lệch tâm của máy và các thông số khác. TSHZ liệt kê hơn 3.000 lỗ trên mỗi mũi khoan cho các bo mạch PCB mới nhất để tham khảo. Hãy xác thực kết quả với bo mạch và phương pháp kiểm tra của riêng bạn.

Mũi khoan kim cương dùng cho mạch in PCB có thể mài lại được không?

Việc mài lại thường không được khuyến khích đối với mũi khoan phủ kim cương vì nó có thể làm bong lớp kim cương và làm lộ lớp nền có độ cứng thấp hơn. Thay vào đó, hãy hỏi nhà cung cấp về các tiêu chí thay thế và kiểm tra.

Nên lựa chọn máy khoan như thế nào cho các tấm HDI?

Bắt đầu bằng việc kiểm tra kích thước lỗ hoàn thiện và bù trừ lớp mạ, sau đó kiểm tra lớp vật liệu ghép, chiều cao chồng vật liệu, chiều dài dụng cụ ngắn nhất có thể sử dụng, khe hở phoi và độ lệch trục chính. Đối với các lỗ rất nhỏ, hãy xác nhận bản vẽ mẫu chính xác và dữ liệu thử nghiệm trước khi xuất xưởng.