Recente ontwikkelingen in miniaturisatie zijn de belangrijkste reden voor de sterke groei van de elektronica-industrie. Terwijl miniaturisatie de industrie blijft aandrijven, maken elektronica en PCB wordt steeds uitdagender. Het meest uitdagende aspect van PCB-productie is de combinatie van doorgaande gaten met hoge dichtheid en doorgaande gaten die worden gebruikt voor onderlinge verbinding. Doorgaande gaten worden gebruikt om de elektronische componenten waaruit het circuit bestaat te installeren.

Naarmate de pakkingsdichtheid van doorgaande gaten in de PCB-assemblagelijn toeneemt, neemt ook de vraag naar kleinere gaten toe. Mechanisch boren en laserboren zijn de twee belangrijkste technieken die worden gebruikt om nauwkeurige en herhaalbare microngaten te maken. Met behulp van deze PCB-boortechnieken kunnen doorlopende gaten in diameter variëren van 50 tot 300 micron met een diepte van ongeveer 1-3 mm.

Voorzorgsmaatregelen voor het boren van PCB’s:

De kolomboormachine bestaat uit een hogesnelheidsspil die met ongeveer 300K RPM draait. Deze snelheden zijn van cruciaal belang voor het bereiken van de precisie die nodig is om gaten op micronschaal op PCBS te boren.

Om de nauwkeurigheid bij hoge snelheden te behouden, maakt de spil gebruik van luchtlagers en een directe bitconstructie die op zijn plaats wordt gehouden door precisiespantangen. Bovendien werd de trilling van de bitpunt binnen 10 micron gecontroleerd. Om de exacte positie van het gat op de printplaat te behouden, is de boor gemonteerd op een servowerkbank die de beweging van de werkbank langs de X- en Y-assen regelt. Kanaalactoren worden gebruikt om de beweging van de printplaat langs de Z-as te regelen.

Naarmate de afstand tussen de gaten in de PCB-assemblagelijn kleiner wordt en de behoefte aan een hogere doorvoer toeneemt, kan de elektronica die de servo aanstuurt op een bepaald moment achterblijven. Het gebruik van laserboren om de doorgaande gaten te maken die worden gebruikt om PCBS te maken, helpt deze vertraging te verminderen of te elimineren, wat een vereiste van de volgende generatie is.

Laser boren

Het laserbit dat wordt gebruikt bij de productie van PCB’s, bestaat uit een complexe set optische elementen die de nauwkeurigheid regelen van de lasers die nodig zijn om de gaten te perforeren.

De grootte (diameter) van de te boren gaten op de print wordt bepaald door de opening van de installatie, terwijl de diepte van de gaten wordt bepaald door de belichtingstijd. Bovendien is de straal verdeeld in meerdere banden voor meer controle en precisie. De mobiele focuslens wordt gebruikt om de energie van de laserstraal te concentreren op de exacte locatie van het boorgat. Galveno-sensoren worden gebruikt om printplaten met hoge nauwkeurigheid te verplaatsen en te positioneren. Galveno-sensoren die op 2400 KHz kunnen schakelen, worden momenteel in de industrie gebruikt.

Bovendien kan een nieuwe methode, directe belichting genaamd, ook worden gebruikt om gaten in printplaten te boren. De technologie is gebaseerd op het concept van beeldverwerking, waarbij het systeem de nauwkeurigheid en snelheid verbetert door een PCB-afbeelding te maken en die afbeelding om te zetten in een locatiekaart. De positiekaart wordt vervolgens gebruikt om de printplaat onder de laser uit te lijnen tijdens het boren.

Geavanceerd onderzoek naar algoritmen voor beeldverwerking en precisie-optica zal de productiviteit en het rendement van de PCB-productie en het boren op hoge snelheid die in het proces worden gebruikt, verder verbeteren.