Mechanisches Bohren vs. Laserbohren

Um eine Kontinuität zwischen Ober- und Unterseite bzw. zu Zwischenlagen auf der Leiterplatte (PCB) herzustellen, müssen Löcher in das Laminat gebohrt oder teilweise gebohrt werden. Diese Löcher verbinden Spuren und Pads verschiedener Schichten. Bohren gehört in der Leiterplattenfertigung zu den kostspieligen und zeitaufwendigen Prozessen, denn schon ein kleiner Fehler kann einen erheblichen Verlust verursachen. Mechanisches Bohren und Laserbohren sind zwei Technologien, die zum Bohren von Löchern im PCB-Herstellungsprozess verwendet werden.

Mechanisches Bohren

Mechanisches Bohren verwendet einen rotierenden Bohrer, um durch verschiedene Arten von Laminatmaterialien zu bohren. Der Bohrer ist üblicherweise aus Mikrogranulat-Hartmetall hergestellt, was eine wiederholte Verwendung des Bohrers ermöglicht. Es kann auch für den wiederholten Gebrauch nachgeschärft werden, normalerweise jedoch bis zu 3 Mal. Der erste Vorteil der Verwendung von mechanischem Bohren besteht darin, dass der Bohrer unabhängig von der Anzahl der gebohrten Löcher immer noch qualitativ hochwertige und konsistente Löcher erzeugen kann. Außerdem haben die Enden der Löcher keine Verjüngung. Daher werden alle Löcher vollständig durch den Untergrund gebohrt, wodurch der Wandknie ohne Fasen sauber bleibt. Im Vergleich zu anderen Methoden, Die Bohrgeschwindigkeit des mechanischen Bohrens ist viel schneller. Jedoch muss jedes durch mechanisches Bohren gebohrte Loch entgratet werden, um erhöhte Kupferenden zu entfernen, die während des Bohrvorgangs zurückgeblieben sind. Manchmal kann der Entgratungsprozess länger dauern als geplant. Auch mechanisches Bohren ist für Microvias nicht geeignet. Da das mechanische Bohren keine Löcher mit einem Durchmesser von weniger als 6 mil bohren kann, kann es die für Microvias erforderliche Bohrtiefe nicht präzise steuern.

Laserbohren

Beim Laserbohren wird ein Laserstrahl mit hoher Dichte verwendet, um Microvias auf der Leiterplatte zu erzeugen. UV und CO2 sind zwei Arten von Lasern, die üblicherweise beim Laserbohren verwendet werden. Durch die Strahlformungstechnologie wird der Laserstrahl auf die Materialoberfläche projiziert, die Strahlenergie absorbiert, um chemische Bindungen aufzubrechen. Der freigesetzte Dampf erzeugt einen Rückstoßdruck, der eine nach unten gerichtete Kraft auf das verbleibende geschmolzene Material ausübt und das geschmolzene Material zwingt, aus dem Loch zu fließen. Im Vergleich zum mechanischen Bohren kann das Laserbohren verschiedene Substratmaterialien mit unterschiedlichen Durchmessern abtragen, die durch mechanisches Bohren nicht erreicht werden können. Als berührungsloses Verfahren erfordert das Laserbohren weniger Bearbeitungs- und Werkzeugauswahl als das mechanische Bohren. Das Laserbohren hat jedoch auch die folgenden Nachteile. Wenn keine Metallstoppschicht vorhanden ist, ist es schwierig, eine genaue Tiefensteuerung zu erhalten, und es kommt zu einer Verjüngung aufgrund des großen Seitenverhältnisses. Beim Laserbohren werden die Schneidkanten karbonisiert, was zu einem schwarzen oder verbrannten Aussehen führt.

Das Seitenverhältnis (AR) ist ein Indikator für eine effektive Kupferbeschichtung in einem Loch. Das Verkupfern der Innenwand ist eine mühsame Arbeit, da der Durchmesser des Lochs kleiner wird und die Tiefe des Lochs zunimmt. Unser Unternehmen kann ein Seitenverhältnis von 16:1 für Durchkontaktierte Löcher (PTH) und 0.9:1 für Microvias erreichen. Die Formel für das Seitenverhältnis lautet:

AR= Bohrlochtiefe / Bohrlochdurchmesser

 

Bei Fragen zum mechanischen Bohren und Laserbohren für Leiterplatten wenden Sie sich bitte an unsere Ingenieure:

 

Referenz:

https://www.protoexpress.com/blog/no-chilling-when-it-comes-to-pcb-drilling/

https://blog.epectec.com/pcb-mechanical-drilling-vs-laser-aspect-ratios-and-drill-sizing

https://www.protoexpress.com/blog/how-does-laser-drilling-work-pcbs/