Perforazione meccanica vs. perforazione laser

Per stabilire la continuità tra la parte superiore e inferiore o gli strati intermedi sul circuito stampato (PCB), è necessario praticare dei fori attraverso o parzialmente nel laminato. Questi fori collegano tracce e cuscinetti di diversi strati. Nella produzione di PCB, la perforazione è uno dei processi costosi e dispendiosi in termini di tempo perché, anche se un piccolo errore, può causare una perdita considerevole. La perforazione meccanica e la perforazione laser sono due tecnologie utilizzate per praticare fori nel processo di produzione dei PCB.

Perforazione meccanica

La perforazione meccanica utilizza una punta rotante per perforare diversi tipi di materiali laminati. La punta del trapano è solitamente realizzata in carburo cementato microgranulare, consentendo un uso ripetuto della punta del trapano. Può anche essere riaffilato per un uso ripetuto, ma di solito fino a 3 volte. Il primo vantaggio dell'utilizzo della perforazione meccanica è che, indipendentemente dal numero di fori praticati, la punta può comunque creare fori coerenti e di alta qualità. Inoltre, le estremità dei fori non hanno conicità. Pertanto, tutti i fori vengono completamente praticati attraverso il supporto, mantenendo il ginocchio del muro pulito senza smussi. Rispetto ad altri metodi, la velocità di perforazione della perforazione meccanica è molto più veloce. Tuttavia, ogni foro praticato mediante perforazione meccanica deve essere sbavato per rimuovere le estremità in rame sopraelevate lasciate durante il processo di perforazione. A volte, il processo di sbavatura può richiedere più tempo rispetto ai programmi. Inoltre, la perforazione meccanica non è adatta per le microvie. Poiché la perforazione meccanica non può praticare fori di diametro inferiore a 6 mil, non può controllare con precisione la profondità di perforazione richiesta per le microvie.

Foratura laser

La perforazione laser utilizza un raggio laser ad alta densità per creare microvie su PCB. UV e CO2 sono due tipi di laser comunemente usati nella perforazione laser. Grazie alla tecnologia di modellazione del raggio, il raggio laser viene proiettato sulla superficie del materiale, che assorbe l'energia del raggio per rompere i legami chimici. Il vapore rilasciato genererà una pressione di rinculo, applicando una forza verso il basso sul materiale fuso rimanente e costringendo il materiale fuso a fuoriuscire dal foro. Rispetto alla perforazione meccanica, la perforazione laser è in grado di ablare attraverso vari materiali di substrato utilizzando diametri diversi che non possono essere ottenuti con la perforazione meccanica. Essendo una tecnica senza contatto, la perforazione laser richiede meno elaborazione e selezione degli utensili rispetto alla perforazione meccanica. Tuttavia, la perforazione laser presenta anche i seguenti svantaggi. Se non c'è uno strato di arresto in metallo, è difficile ottenere un controllo accurato della profondità e causerà una rastremazione derivante dall'ampio rapporto di aspetto. La perforazione laser carbonizzerà i bordi taglienti portando a un aspetto nero o bruciato.

Il rapporto di aspetto (AR) è un indicatore dell'effettiva placcatura del rame in un foro. La ramatura della parete interna è un lavoro laborioso, poiché il diametro del foro diminuisce e la profondità del foro aumenta. La nostra azienda può raggiungere un allungamento di 16:1 per fori passanti placcati (PTH) e 0.9:1 per microvia. La formula delle proporzioni è:

AR= Profondità del foro / Diametro del foro praticato

 

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Riferimento:

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/