Els darrers desenvolupaments en miniaturització han estat el principal motiu del fort creixement de la indústria electrònica. A mesura que la miniaturització continua impulsant la indústria, fabricant productes electrònics i electrònics PCB cada vegada és més difícil. L’aspecte més difícil de la fabricació de PCB és la combinació de forats passants d’alta densitat i forats passants utilitzats per a la interconnexió. Els forats passants s’utilitzen per instal·lar els components electrònics que formen el circuit.

A mesura que augmenta la densitat d’embalatge dels forats passants de la línia de muntatge de PCB, també augmenta la demanda de forats més petits. La perforació mecànica i la perforació làser són les dues tècniques principals que s’utilitzen per produir forats de micra precisos i repetibles. Mitjançant aquestes tècniques de perforació de PCB, els forats passants poden variar de diàmetre de 50 a 300 micres amb profunditats aproximades d’1-3 mm.

Precaucions per a la perforació de PCB

La broca consisteix en un eix d’alta velocitat que gira aproximadament a 300K RPM. Aquestes velocitats són fonamentals per aconseguir la precisió necessària per perforar forats d’escala de micres a PCBS.

Per mantenir la precisió a altes velocitats, l’eix utilitza coixinets d’aire i un conjunt de broca directe que es mantenen al seu lloc mitjançant mandrines de pinça de precisió. A més, la vibració de la punta de la punta es controlava dins de 10 micres. Per tal de mantenir la posició exacta del forat al PCB, la broca està muntada en un banc de treball servo que controla el moviment del banc de treball al llarg dels eixos X i Y. Els actuadors de canal s’utilitzen per controlar el moviment del PCB al llarg de l’eix Z.

A mesura que disminueix l’espaiat dels forats de la línia de muntatge de PCB i augmenta la necessitat d’un rendiment superior, l’electrònica que controla el servo pot quedar-se enrere en algun moment del temps. L’ús de perforacions làser per crear els forats passants que s’utilitzen per fabricar PCBS ajuda a reduir o eliminar aquest retard, que és un requisit de nova generació.

Perforació làser

El bit làser utilitzat en la fabricació de PCB consisteix en un complex conjunt d’elements òptics que controlen la precisió dels làsers necessaris per perforar els forats.

La mida (diàmetre) dels forats a perforar al PCB està controlada per l’obertura de la instal·lació, mentre que la profunditat dels forats està controlada pel temps d’exposició. A més, el feix es divideix en diverses bandes per proporcionar més control i precisió. La lent mòbil d’enfocament s’utilitza per concentrar l’energia del feix làser a la ubicació exacta del forat. Els sensors Galveno s’utilitzen per moure i posicionar PCBS amb alta precisió. Actualment, a la indústria s’utilitzen sensors Galveno capaços de canviar a 2400 KHz.

A més, també es pot utilitzar un mètode nou anomenat exposició directa per perforar forats a les plaques de circuits. La tecnologia es basa en el concepte de processament d’imatges, on el sistema millora la precisió i la velocitat creant una imatge de PCB i convertint aquesta imatge en un mapa d’ubicació. El mapa de posició es fa servir per alinear el PCB per sota del làser durant la perforació.

La investigació avançada en algorismes de processament d’imatges i òptica de precisió millorarà encara més la productivitat i el rendiment de la fabricació de PCB i la perforació d’alta velocitat utilitzats en el procés.