Perçage mécanique vs perçage laser

Afin d'établir une continuité entre le haut et le bas ou vers les couches intermédiaires sur la carte de circuit imprimé (PCB), des trous doivent être percés ou partiellement percés dans le stratifié. Ces trous relient des traces et des plots de différentes couches. Dans la fabrication de PCB, le perçage est l'un des processus coûteux et longs car même si une petite erreur peut entraîner une perte considérable. Le perçage mécanique et le perçage laser sont deux technologies utilisées pour percer des trous dans le processus de fabrication des PCB.

Forage mécanique

Le perçage mécanique utilise un foret rotatif pour percer à travers différents types de matériaux stratifiés. Le foret est généralement en carbure cémenté à micro-granulés, ce qui permet une utilisation répétée du foret. Il peut également être réaffûté pour une utilisation répétée, mais généralement jusqu'à 3 fois. Le premier avantage de l'utilisation du perçage mécanique est que, quel que soit le nombre de trous percés, le foret peut toujours créer des trous de haute qualité et cohérents. De plus, les extrémités des trous n'ont pas de conicité. Par conséquent, tous les trous sont complètement percés à travers le substrat, gardant le genou du mur propre sans biseaux. Par rapport aux autres méthodes, la vitesse de forage du forage mécanique est beaucoup plus rapide. Cependant, chaque trou percé par forage mécanique doit être ébavuré pour éliminer les extrémités de cuivre surélevées laissées pendant le processus de forage. Parfois, le processus d'ébavurage peut prendre plus de temps que prévu. De plus, le forage mécanique n'est pas adapté aux microvias. Étant donné que le forage mécanique ne peut pas percer de trous inférieurs à 6 mils de diamètre, il ne peut pas contrôler avec précision la profondeur de forage requise pour les microvias.

Forage laser

Le perçage au laser utilise un faisceau laser haute densité pour créer des microvias sur le PCB. UV et CO2 sont deux types de lasers couramment utilisés dans le perçage laser. Grâce à la technologie de mise en forme du faisceau, le faisceau laser est projeté sur la surface du matériau, qui absorbe l'énergie du faisceau pour rompre les liaisons chimiques. La vapeur libérée générera une pression de recul, appliquant une force vers le bas sur le matériau fondu restant et forçant le matériau fondu à s'écouler hors du trou. Par rapport au perçage mécanique, le perçage laser est capable d'effectuer une ablation à travers divers matériaux de substrat en utilisant différents diamètres qui ne peuvent pas être obtenus par perçage mécanique. En tant que technique sans contact, le perçage laser nécessite moins de traitement et de sélection d'outils que le perçage mécanique. Cependant, le perçage laser présente également les inconvénients suivants. S'il n'y a pas de couche d'arrêt métallique, il est difficile d'obtenir un contrôle de profondeur précis, et cela entraînera un rétrécissement résultant du grand rapport hauteur/largeur. Le perçage au laser carbonisera les arêtes de coupe conduisant à un aspect noir ou brûlé.

Le rapport d'aspect (AR) est un indicateur du placage efficace du cuivre dans un trou. Le placage de cuivre sur la paroi intérieure est un travail laborieux, car le diamètre du trou diminue et la profondeur du trou augmente. Notre société peut atteindre un rapport hauteur/largeur de 16:1 pour les trous métallisés (PTH) et de 0.9:1 pour les microvias. La formule du rapport hauteur/largeur est :

AR= Profondeur du trou / Diamètre du trou percé

 

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Référence:

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/