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1、PCB微孔加工技术的现状与发展趋势技术交流TECHNOLOGYEXCHANGE—0PCB微孔加工技术的现状与发展趋势摘要I木文详细介绍了目前应用最广泛的三种PCB微孔加工技术（机械钻孔,CO激光钻孔,UV激光钻孔）的特点，现状和未来发展趋势.关键词IPCB;微孔加工;机械钻孔;CO激光钻孔;UV激光钻孔■文/杨宏强，弓I言PCB中孔的主要作用是实现层间互连或安装元件.PCB业界常以导通与否把孔分为电镀孑L,非电镀孑L两类;以板钻透与否把孔分为通孑L,盲孔，埋孔，见图1.PCB业界采用过的成孔方式有:机械钻孑L,机械冲孔，激
2、光钻孔，光致成孔，化学蚀刻,等离子蚀孑L,射流喷砂，导电柱穿孔，绝缘置换,导电粘接片等，应用相对比较广泛和成熟的成孔技术有：机械钻孔和激光钻TL（CO,激光和uV激光）.就目前PCB的技术发展状况而言，孔径在0.25ram及以下可称其为微孑L.对于微孑L钻孔，目前常用的方法有机械钻孔,CO,激光钻孔,uV激光钻孑L三种（一般孔径在0.1mm及以上的通孔多采用机械钻孔及以下的盲孔多采用激光钻TL）.木文主要介绍这三种钻微孑L技术.二，机械钻微孔技术机械钻孑L的主要特点有:属高速机械加工（最高转速达到35万转/分）汛形（如孔壁
3、粗糙度一般控制在W30m）,孔径（如孔径公差一般控制在W+10m/—40〜m）和孔位（女口孔位精度一般控制在W±50m）质量要求高.机械钻孑L示意图见图2所示.2」物料机械钻微孔用到的主要物料有:钻头（又名钻刀，钻针，钻嘴），盖板（又名面板），垫板（又名底板）.2.1.1钻头钻头是机械钻孑L过程中用到的切削刀具.PCB用钻头，一般采用钩钻类合金f属硬质合金材78MAY2008N0.8料）制造•该合金以碳化锹wc）粉末（90〜94%）为基体，以钻（co）（6—10%）为粘结剂,经高温，高压烧结而成，具有高硬度（主要来自wc）
4、和高耐磨性.调整碳化钩和钻的配比和WC颗粒度大小，可以改变钻头的性能，微孑L钻头一般钻含量要较多一些•钻含量变化引起钻头性能变化的情况见表1•硬表1钻头性能与钻含量的关系度要求较高的场合，可将特硬碳化钛（TiC）,氮化钛（TiN）化学沉积5〜7m到碳化钩基体表面来增加表面硬度.微孑L钻头的发展趋向是WC颗粒度由0前的0.3〜0.2m向纳米级减小，结构上由双排屑改为单排屑，钻尖角发加大等，以扌是高抗扭矩力，提高韧性，保证刚性的要求.目前,PCB常用微孔钻头直径规格一般有0.1,0.15,0.2和0.25mm四种f也有0.05
5、ram和0.075mm,但实际量产应用较少，见图3所示）;钻头柄径一般多采用2.0ram,也有采用3.175ram（常规钻头柄径般都为3.175mm）;钻头刃部多为UC型fx寸钻头刃部进行修磨，以减少棱刃与孔壁的摩擦）;为了分散微孔钻头的应力集中现象，一般在钻头柄部与刃部之间加入了缓冲段，做成阶梯式，见图4所示.为了保证钻微孔的效果,目前的机械钻机多有自动压力脚转换^（QuicklnsertChanger）,即在钻微孔时机台自动选择较小的钻头卡盘（提高微孔钻头的排屑效果），在钻普通孑L时选择较大的常规卡盘，见图5所示.2.
6、1.2盖板PCB钻孔吋盖板的主要作用是保护板面（防止压力脚压伤板面）和减少人口性毛刺;常见的有铝盖板f厚度0.2mm,0.15mm）和铝箔复合盖板（厚度0.35mm,铝箔0.06mm*2）.—般在加工芯片封装用载板时多采用0.15ram的铝盖板或者铝箔复合盖板.2.1.3垫板PCB钻孔时盖板的主要作用是钻穿板子并保护电木板或机台面和减少出口性毛刺;常见的有纸垫板（厚度2.5mm）,酚醛纸建板（厚度2.5mm,1.5mm）,铝箔复合垫板f厚度2.5ram,1.5ram）和密胺复合垫板（厚度2.5mm,1.5ram,三聚氧胺树
7、脂浸渍纸）•一般在加工芯片封装用载板时多采用l・5mm的酚醛纸垫板或者1.5mm的密胺复合垫板.2.2设备机械钻机主要由主机，稳压器,控制器，吸尘器，空气干燥器，冷却机六部分构成•机械钻机一般有一至八个主轴;批量生产时多采用六至八个主轴的钻机.目前业内机械钻孔最小孔径为0.05mm,最高转速为35万转/二分,最高孑L位精度可达到土0.015mm.般20万转/分的机械钻机每分钟可钻300个左右的0.25mm的孔,30万转/分的钻机每分钟可钻400个左右的dO0.15mm的孔（此数据仅供参考，不同的加工条件钻孔数差异很大）.目
8、前，许多着名钻机厂商都推出了可以进行盲孔加工的机械钻机（孑L深精度控制在±12m）,但是如果采用这些机台批量加工盲孔,PCB厂家述需要克服一些存在的问题.评价机械钻机性能好坏的主要指标有:转速，进刀速度，孔位精度，定位精度，钻机的刚性，抗振，长期稳定性等.2.3加工参数在加工微孔时需要关注的参数主要有以
