Perkembangan terbaru dalam miniaturisasi telah menjadi alasan utama pertumbuhan yang kuat dari industri elektronik. Ketika miniaturisasi terus mendorong industri, membuat elektronik dan PCB menjadi lebih menantang. Aspek yang paling menantang dari pembuatan PCB adalah kombinasi lubang tembus berdensitas tinggi dan lubang tembus yang digunakan untuk interkoneksi. Lubang tembus digunakan untuk memasang komponen elektronik yang membentuk rangkaian.

Karena kepadatan pengepakan melalui lubang di jalur perakitan PCB meningkat, permintaan untuk lubang yang lebih kecil juga meningkat. Pengeboran mekanis dan pengeboran laser adalah dua teknik utama yang digunakan untuk menghasilkan lubang mikron yang presisi dan berulang. Dengan menggunakan teknik pengeboran PCB ini, lubang tembus dapat berdiameter antara 50 hingga 300 mikron dengan kedalaman sekitar 1-3 mm.

Tindakan pencegahan untuk pengeboran PCB

Mesin bor terdiri dari spindel berkecepatan tinggi yang berputar pada sekitar 300K RPM. Kecepatan ini sangat penting untuk mencapai presisi yang diperlukan untuk mengebor lubang skala mikron pada PCB.

Untuk menjaga akurasi pada kecepatan tinggi, spindel menggunakan bantalan udara dan rakitan bit langsung yang dipegang oleh collet chuck presisi. Selain itu, getaran ujung bit dikendalikan dalam 10 mikron. Untuk mempertahankan posisi lubang yang tepat pada PCB, mata bor dipasang pada meja kerja servo yang mengontrol pergerakan meja kerja di sepanjang sumbu X dan Y. Aktuator saluran digunakan untuk mengontrol pergerakan PCB di sepanjang sumbu Z.

Karena jarak lubang di jalur perakitan PCB berkurang dan kebutuhan untuk throughput yang lebih tinggi meningkat, elektronik yang mengendalikan servo mungkin tertinggal di beberapa titik waktu. Menggunakan pengeboran laser untuk membuat lubang tembus yang digunakan untuk membuat PCB membantu mengurangi atau menghilangkan kelambatan ini, yang merupakan persyaratan generasi berikutnya.

Pengeboran laser

Bit laser yang digunakan dalam pembuatan PCB terdiri dari serangkaian elemen optik kompleks yang mengontrol akurasi laser yang diperlukan untuk membuat lubang.

Ukuran (diameter) lubang yang akan dibor pada PCB dikendalikan oleh bukaan pemasangan, sedangkan kedalaman lubang dikendalikan oleh waktu pemaparan. Selain itu, balok dibagi menjadi beberapa pita untuk memberikan kontrol dan presisi lebih lanjut. Lensa pemfokusan bergerak digunakan untuk memusatkan energi sinar laser di lokasi yang tepat dari lubang bor. Sensor Galveno digunakan untuk memindahkan dan memposisikan PCB dengan akurasi tinggi. Sensor Galveno yang mampu beralih pada 2400 KHz saat ini digunakan di industri.

Selain itu, metode baru yang disebut paparan langsung juga dapat digunakan untuk mengebor lubang di papan sirkuit. Teknologi ini didasarkan pada konsep pemrosesan gambar, di mana sistem meningkatkan akurasi dan kecepatan dengan membuat gambar PCB dan mengubah gambar itu menjadi peta lokasi. Peta posisi kemudian digunakan untuk menyelaraskan PCB di bawah laser selama pengeboran.

Penelitian lanjutan dalam algoritme pemrosesan gambar dan optik presisi akan semakin meningkatkan produktivitas dan hasil pembuatan PCB dan pengeboran berkecepatan tinggi yang digunakan dalam proses tersebut.