PCB-boren: Alles wat u moet weten, vindt u hier

PCB-boren is een onmisbare en ingewikkelde stap in het geheel PCB-productieproces, dienen als een fundamentele pijler voor het bereiken van hoogwaardige en betrouwbare printplaten. Door precieze gaten en via's op het PCB-substraat te maken, boren maakt de ingewikkelde onderlinge verbinding van elektronische componenten mogelijk, zorgen voor naadloze communicatie en optimale elektrische geleiding.

Met technologische vooruitgang, PCB-boren is steeds belangrijker geworden om te voldoen aan de eisen van moderne elektronica, waar compacte en efficiënte ontwerpen noodzakelijk zijn om complexe circuits binnen een beperkte ruimte te huisvesten. Het maakt de realisatie van geminiaturiseerde apparaten mogelijk, zoals smartphones, tabletten, draagbaren, en IoT-apparaten, door de nodige connectiviteit en veelzijdigheid te bieden. In deze uitgebreide gids, we zullen een overzicht geven van PCB-boren, die de definitie ervan dekt, verschillende soorten, en handige weetjes, met als doel uw begrip van deze cruciale technologie te vergroten.

Wat is PCB-boren?

PCB-boren is het proces van het maken van gaten, sleuven, en extra holtes in printplaten volgens de specificaties van het bordontwerp. Deze bewerking wordt gewoonlijk uitgevoerd door middel van mechanische boortechnieken zoals boren, Laser snijden, of ponsen, of door elektrochemisch etsen (chemisch malen). Deze geboorde gaten maken componenten zoals geïntegreerde schakelingen mogelijk, weerstanden en condensatoren die op het bord moeten worden gemonteerd en gesoldeerd. Algemeen, PCB-boren is een kritisch fabricageproces dat de gaten produceert die nodig zijn om elektronische componenten op printplaten te monteren.

Twee veelgebruikte PCB-boren Technieken

Mechanisch boren en laserboren zijn twee veelgebruikte methoden voor het boren van printplaten, en elk van hen heeft zijn voordelen en overwegingen, door de verschillende beschikbare PCB-boortechnieken te begrijpen, fabrikanten en ontwerpers kunnen weloverwogen beslissingen nemen om hun fabricageprocessen te optimaliseren en PCB's van hoge kwaliteit te realiseren die voldoen aan specifieke ontwerpvereisten.

Mechanisch boren

Mechanisch boren omvat het gebruik van boren, meestal gemaakt van wolfraamcarbide, om gaten in de ondergrond van de plaat te maken. Deze methode biedt veelzijdigheid en kan verschillende plaatmaterialen aan, inclusief stijf, flexibel, en meerlaagse printplaten. Mechanisch boren kan nauwkeurige gatafmetingen en -dieptes bereiken, waardoor het geschikt is voor ontwerpen met een hoge dichtheid. Het is een kosteneffectief en efficiënt proces, gewoonlijk uitgevoerd met behulp van geautomatiseerde boormachines.

Laserboren

Laserboren heeft de laatste jaren aan populariteit gewonnen als een nauwkeurige en efficiënte methode voor het boren van printplaten. Het maakt gebruik van een laserstraal om selectief materiaal te verwijderen en gaten in het bord te maken. Deze boormethode biedt een hoge nauwkeurigheid, waardoor kleinere gaten en ingewikkelde ontwerpen mogelijk zijn. Het is bijzonder voordelig bij het boren blinde en begraven via's in meerlagige platen. Laserboren is een contactloos proces dat het risico op mechanische schade aan de printplaat verkleint, waardoor het geschikt is voor kwetsbare ondergronden.

Verschillende gaten geboord in een printplaat

In een printplaat worden verschillende soorten gaten geboord, inclusief uitsparingen, sleuven, en vormgevingskenmerken. Holes spelen verschillende rollen en kunnen worden onderverdeeld in drie klassen:

Via gaten

Via gaten, dat zijn kleine gaatjes bedekt met metaal, worden gebruikt voor het overbrengen van elektrische signalen, stroom, en aardverbindingen tussen verschillende lagen van de printplaat. Er zijn verschillende soorten via-gaten op basis van specifieke vereisten：

Through-hole vias strekken zich uit van de bovenkant naar de onderkant van het bord, het verbinden van sporen of vlakken over verschillende lagen.

Begraven via's bevinden zich in de binnenste lagen van de PCB en strekken zich niet uit tot de oppervlaktelagen. Ze nemen minder ruimte in beslag en zijn geschikt voor verbindingskaarten met een hoge dichtheid, maar ze zijn duurder om te maken.

Blinde via's starten vanaf de oppervlaktelagen en gaan slechts gedeeltelijk door het bord. Ze zijn duurder om te produceren, maar bieden meer routeringsruimte. Hun kortere loop kan de signaalkwaliteit voor snelle communicatielijnen verbeteren.

micro manieren zijn kleinere gaten gemaakt met behulp van lasermachines. Ze zijn meestal twee lagen diep en zijn geschikt voor high-density interconnect boards of fine-pitch componenten zoals BGA's, waarvoor inbrengbare ontsnappingsroutes nodig zijn.

Component gaten

Componentgaten worden gebruikt voor het monteren van componenten op de printplaat. Terwijl onderdelen voor opbouwmontage vaak worden gebruikt, pakketten met doorlopende gaten hebben nog steeds de voorkeur voor bepaalde componenten, zoals connectoren, schakelaars, en mechanische componenten die een robuuste montage vereisen. Through-hole pakketten zijn ook geschikt voor vermogenscomponenten zoals weerstanden, condensatoren, op-amps, en spanningsregelaars vanwege hun vermogen om hogere stromen en warmteafvoer aan te kunnen.

Mechanische gaten

Naast elektrische componenten, een PCB kan gaten nodig hebben voor het monteren van mechanische objecten zoals beugels, connectoren, en fans. Deze gaten worden voornamelijk gebruikt voor mechanische doeleinden, hoewel ze kunnen worden geplateerd met metaal als een elektrische verbinding met de printplaat nodig is, zoals voor chassisaarding.

Veelvoorkomende PCB-boorproblemen en hun oplossingen

1. delaminatie

Cause – Delamination occurs when the layers of the PCB separate or peel at the drilled hole locations. Het kan de structurele integriteit van de printplaat verzwakken en de prestaties beïnvloeden.

Oplossing: Controleer de boorparameters om de warmteontwikkeling te minimaliseren, omdat overmatige hitte kan bijdragen aan delaminatie. Zorg voor een goede voorbereiding van het PCB-substraat om de hechting te verbeteren en delaminatieproblemen te voorkomen.

2. Gesmeerde gaten

Cause – Excessive friction and heat generation around the drill bit softens the copper and causes smearing around the hole.

Oplossingen: Gesmeerde gaten kunnen worden voorkomen door tijdens het boren smeermiddelen te gebruiken om de boorbits koel te houden en wrijving te verminderen. Door de boorsnelheid en voedingssnelheid te verlagen, wordt de warmteontwikkeling rond de bit verminderd. Hardmetalen boren, die beter bestand zijn tegen hitte dan snelstaal, kan ook gebruikt worden.

3. Ruwe gatenmuren

Cause – Using dull or worn out drill bits that tear rather than cut the material cleanly.

Oplossingen: Boren moeten bij de eerste tekenen van slijtage worden vervangen om scherpe snijkanten te behouden. Door de boorsnelheid te verlagen en smeermiddelen te gebruiken, wordt het scheuren tot een minimum beperkt. Voor de beste resultaten, gloednieuwe boren kunnen worden gebruikt voor de laatste PCB-gaten.

4. bramen

Cause – As the drill exits the hole, overtollig koper uit de gatenwand scheurt en plakt aan de rand.

Oplossingen: Bramen kunnen worden verwijderd door handmatig te ontbramen met een gereedschap, behulp van een geautomatiseerde ontbraammachine, boren met hogere snelheden om de bramen te breken, of het aanbrengen van smeermiddel onder hoge druk tijdens het boren om hun vorming te minimaliseren.

5. Koper slepen

Cause – Friction between drill flutes and hole wall causing copper to tear away.

Oplossingen: Dit probleem kan worden geminimaliseerd door de spilsnelheid te verhogen om wrijvingsverwarming te verminderen, het verlagen van de voedingssnelheid zodat de boor niet te agressief bijt, smeermiddelen gebruiken, en het gebruik van speciale boren die zijn ontworpen om het materiaal te snijden in plaats van te scheuren.

6. Slechte locatienauwkeurigheid

Cause – Drill press feed/speed parameters need adjustment or drill bits wander.

Oplossingen: De printplaat moet worden vastgezet, de centerpons die wordt gebruikt voor geleidegaten, voedingssnelheid en snelheid geoptimaliseerd voor het materiaal, en boren gecontroleerd op wiebelen en indien nodig vervangen. Boorstops kunnen ook de diepteconsistentie verbeteren.

7. Scheuren rond gaten

Cause – Too much downward force exerted by the drill press.

Oplossingen: Het verminderen van de voedingssnelheid en boordruk voorkomt dit. Opofferingssteunplaten onder de printplaat kunnen helpen. Boren mogen ook niet te vast worden aangedraaid in de boorkop, omdat dit kan leiden tot scheuren.

Laatste gedachten

PCB-boren is een nauwkeurige en tijdrovende procedure die nauwgezette aandacht en voorzichtigheid vereist. Zelfs kleine fouten kunnen leiden tot aanzienlijke verliezen. Daarom, het is essentieel om een ​​gerenommeerde en bekwame PCB-fabrikant te zoeken. Met meer dan een decennium aan expertise in PCB-fabricage onderhoud, MOKO Technology heeft zichzelf gevestigd als een vertrouwde leverancier. Door de jaren heen, we hebben nauwkeurige en hoogwaardige printplaten geleverd aan klanten over de hele wereld. Als u professionele hulp nodig heeft bij uw boorbehoeften, aarzel niet om gesprek tde onze experts vandaag.