I recenti sviluppi nella miniaturizzazione sono stati la ragione principale della forte crescita dell’industria elettronica. Poiché la miniaturizzazione continua a guidare l’industria, la produzione di elettronica e PCB sta diventando più impegnativo. L’aspetto più impegnativo della produzione di PCB è la combinazione di fori passanti e passanti ad alta densità utilizzati per l’interconnessione. I fori passanti vengono utilizzati per installare i componenti elettronici che compongono il circuito.

Con l’aumento della densità di imballaggio dei fori passanti nella catena di montaggio PCB, aumenta anche la domanda di fori più piccoli. La perforazione meccanica e la perforazione laser sono le due principali tecniche utilizzate per produrre fori micron precisi e ripetibili. Utilizzando queste tecniche di perforazione PCB, i fori passanti possono avere un diametro compreso tra 50 e 300 micron con profondità di circa 1-3 mm.

Precauzioni per la perforazione del PCB

Il trapano a colonna è costituito da un mandrino ad alta velocità che ruota a circa 300K RPM. Queste velocità sono fondamentali per ottenere la precisione richiesta per praticare fori di scala micron su PCB.

Per mantenere la precisione alle alte velocità, il mandrino utilizza cuscinetti ad aria e un gruppo punta diretto tenuto in posizione da mandrini a pinza di precisione. Inoltre, la vibrazione della punta della punta è stata controllata entro 10 micron. Per mantenere l’esatta posizione del foro sul PCB, la punta del trapano è montata su un banco di lavoro servo che controlla il movimento del banco di lavoro lungo gli assi X e Y. Gli attuatori a canale vengono utilizzati per controllare il movimento del PCB lungo l’asse Z.

Man mano che la distanza tra i fori nella linea di assemblaggio del PCB diminuisce e la necessità di una maggiore produttività aumenta, l’elettronica che controlla il servo potrebbe rimanere indietro ad un certo punto nel tempo. L’utilizzo della perforazione laser per creare i fori passanti utilizzati per realizzare i PCB aiuta a ridurre o eliminare questo ritardo, che è un requisito di nuova generazione.

Foratura laser

La punta laser utilizzata nella produzione di PCB consiste in un insieme complesso di elementi ottici che controllano la precisione dei laser necessari per perforare i fori.

La dimensione (diametro) dei fori da praticare sul PCB è controllata dall’apertura dell’impianto, mentre la profondità dei fori è controllata dal tempo di esposizione. Inoltre, il raggio è suddiviso in più bande per fornire ulteriore controllo e precisione. La lente di messa a fuoco mobile viene utilizzata per concentrare l’energia del raggio laser nella posizione esatta del foro. I sensori Galveno sono utilizzati per spostare e posizionare PCB con elevata precisione. I sensori Galveno in grado di commutare a 2400 KHz sono attualmente utilizzati nell’industria.

Inoltre, un nuovo metodo chiamato esposizione diretta può essere utilizzato anche per praticare fori nei circuiti stampati. La tecnologia si basa sul concetto di elaborazione delle immagini, in cui il sistema migliora la precisione e la velocità creando un’immagine PCB e convertendo quell’immagine in una mappa di posizione. La mappa di posizione viene quindi utilizzata per allineare il PCB sotto il laser durante la perforazione.

La ricerca avanzata negli algoritmi di elaborazione delle immagini e nell’ottica di precisione migliorerà ulteriormente la produttività e la resa della produzione di PCB e della perforazione ad alta velocità utilizzata nel processo.