लघुकरण में हालिया विकास इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के मजबूत विकास का मुख्य कारण रहा है। जैसा कि लघुकरण उद्योग को चलाना जारी रखता है, इलेक्ट्रॉनिक्स बना रहा है और पीसीबी अधिक चुनौतीपूर्ण होता जा रहा है। पीसीबी निर्माण का सबसे चुनौतीपूर्ण पहलू उच्च-घनत्व थ्रू-होल और इंटरकनेक्शन के लिए उपयोग किए जाने वाले थ्रू-होल का संयोजन है। सर्किट बनाने वाले इलेक्ट्रॉनिक घटकों को स्थापित करने के लिए छेद के माध्यम से उपयोग किया जाता है।

जैसे-जैसे पीसीबी असेंबली लाइन में थ्रू होल का पैकिंग घनत्व बढ़ता है, छोटे छेदों की मांग भी बढ़ती जाती है। यांत्रिक ड्रिलिंग और लेजर ड्रिलिंग सटीक और दोहराने योग्य माइक्रोन छेद बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली दो मुख्य तकनीकें हैं। इन पीसीबी ड्रिलिंग तकनीकों का उपयोग करते हुए, थ्रू-होल व्यास में लगभग 50-300 मिमी की गहराई के साथ 1 से 3 माइक्रोन तक हो सकते हैं।

पीसीबी ड्रिलिंग के लिए सावधानियां

ड्रिल प्रेस में एक हाई-स्पीड स्पिंडल होता है जो लगभग 300K RPM पर घूमता है। ये गति PCBS पर माइक्रोन स्केल होल को ड्रिल करने के लिए आवश्यक सटीकता प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

उच्च गति पर सटीकता बनाए रखने के लिए, स्पिंडल एयर बेयरिंग का उपयोग करता है और सटीक कोलेट चक द्वारा जगह में आयोजित एक सीधी बिट असेंबली का उपयोग करता है। इसके अलावा, बिट टिप के कंपन को 10 माइक्रोन के भीतर नियंत्रित किया गया था। पीसीबी पर छेद की सटीक स्थिति को बनाए रखने के लिए, ड्रिल बिट को सर्वो कार्यक्षेत्र पर लगाया जाता है जो एक्स और वाई अक्षों के साथ कार्यक्षेत्र की गति को नियंत्रित करता है। Z अक्ष के साथ PCB की गति को नियंत्रित करने के लिए चैनल एक्चुएटर्स का उपयोग किया जाता है।

जैसे-जैसे पीसीबी असेंबली लाइन में छेदों की दूरी कम होती जाती है और उच्च थ्रूपुट की आवश्यकता बढ़ जाती है, सर्वो को नियंत्रित करने वाले इलेक्ट्रॉनिक्स किसी समय पीछे पड़ सकते हैं। PCBS बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले थ्रू-होल बनाने के लिए लेजर ड्रिलिंग का उपयोग करने से इस अंतराल को कम करने या समाप्त करने में मदद मिलती है, जो कि अगली पीढ़ी की आवश्यकता है।

लेजर ड्रिलिंग

पीसीबी निर्माण में उपयोग किए जाने वाले लेजर बिट में ऑप्टिकल तत्वों का एक जटिल सेट होता है जो छिद्रों को छिद्र करने के लिए आवश्यक लेज़रों की सटीकता को नियंत्रित करता है।

पीसीबी पर ड्रिल किए जाने वाले छेदों का आकार (व्यास) स्थापना के एपर्चर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जबकि छिद्रों की गहराई एक्सपोजर समय द्वारा नियंत्रित होती है। इसके अलावा, आगे नियंत्रण और सटीकता प्रदान करने के लिए बीम को कई बैंडों में विभाजित किया गया है। मोबाइल फोकसिंग लेंस का उपयोग लेजर बीम की ऊर्जा को बोरहोल के सटीक स्थान पर केंद्रित करने के लिए किया जाता है। गैल्वेनो सेंसर का उपयोग पीसीबी को उच्च सटीकता के साथ स्थानांतरित करने और स्थिति देने के लिए किया जाता है। 2400 किलोहर्ट्ज़ पर स्विच करने में सक्षम गैल्वेनो सेंसर वर्तमान में उद्योग में उपयोग किए जाते हैं।

इसके अलावा, सर्किट बोर्डों में छेद ड्रिल करने के लिए प्रत्यक्ष एक्सपोजर नामक एक उपन्यास विधि का भी उपयोग किया जा सकता है। प्रौद्योगिकी छवि प्रसंस्करण की अवधारणा पर आधारित है, जहां सिस्टम एक पीसीबी छवि बनाकर और उस छवि को स्थान मानचित्र में परिवर्तित करके सटीकता और गति में सुधार करता है। ड्रिलिंग के दौरान लेजर के नीचे पीसीबी को संरेखित करने के लिए स्थिति मानचित्र का उपयोग किया जाता है।

छवि प्रसंस्करण एल्गोरिदम और सटीक प्रकाशिकी में उन्नत अनुसंधान पीसीबी निर्माण और प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली उच्च गति ड्रिलिंग की उत्पादकता और उपज में और सुधार करेगा।