การพัฒนาล่าสุดในการย่อขนาดเป็นสาเหตุหลักของการเติบโตอย่างแข็งแกร่งของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ในขณะที่การย่อขนาดยังคงขับเคลื่อนอุตสาหกรรม การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และ PCB กำลังมีความท้าทายมากขึ้น แง่มุมที่ท้าทายที่สุดของการผลิต PCB คือการรวมกันของรูทะลุที่มีความหนาแน่นสูงและรูทะลุที่ใช้สำหรับการเชื่อมต่อโครงข่าย รูทะลุใช้สำหรับติดตั้งชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบเป็นวงจร

เนื่องจากความหนาแน่นของการบรรจุของรูทะลุในสายการประกอบ PCB เพิ่มขึ้น ความต้องการรูที่เล็กกว่าก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน การเจาะด้วยเครื่องกลและการเจาะด้วยเลเซอร์เป็นสองเทคนิคหลักที่ใช้ในการผลิตรูขนาดไมครอนที่แม่นยำและทำซ้ำได้ การใช้เทคนิคการเจาะ PCB เหล่านี้ รูทะลุสามารถมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 50 ถึง 300 ไมครอน โดยมีความลึกประมาณ 1-3 มม.

ข้อควรระวังในการเจาะ PCB

เครื่องเจาะประกอบด้วยแกนหมุนความเร็วสูงที่หมุนได้ที่ประมาณ 300K RPM ความเร็วเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุความแม่นยำที่จำเป็นในการเจาะรูขนาดไมครอนบน PCBS

เพื่อรักษาความแม่นยำที่ความเร็วสูง สปินเดิลใช้ตลับลูกปืนลมและชุดดอกสว่านโดยตรงที่ยึดด้วยหัวจับปลอกรัดที่แม่นยำ นอกจากนี้ การสั่นสะเทือนของปลายดอกสว่านยังควบคุมได้ภายใน 10 ไมครอน เพื่อรักษาตำแหน่งที่แน่นอนของรูบน PCB ดอกสว่านจะถูกติดตั้งบนโต๊ะทำงานเซอร์โวที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของโต๊ะทำงานตามแนวแกน X และ Y ตัวกระตุ้นช่องสัญญาณใช้เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของ PCB ตามแกน Z

เนื่องจากระยะห่างของรูในสายการประกอบ PCB ลดลงและความต้องการปริมาณงานเพิ่มขึ้น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมเซอร์โวอาจล้าหลังในบางช่วงเวลา การใช้การเจาะด้วยเลเซอร์เพื่อสร้างรูทะลุที่ใช้ทำ PCBS ช่วยลดหรือขจัดความล่าช้านี้ ซึ่งเป็นข้อกำหนดในยุคต่อไป

เจาะเลเซอร์

บิตเลเซอร์ที่ใช้ในการผลิต PCB ประกอบด้วยชุดองค์ประกอบออปติคัลที่ซับซ้อนซึ่งควบคุมความแม่นยำของเลเซอร์ที่จำเป็นในการเจาะรู

ขนาด (เส้นผ่านศูนย์กลาง) ของรูที่จะเจาะบน PCB นั้นควบคุมโดยรูรับแสงของการติดตั้ง ในขณะที่ความลึกของรูจะถูกควบคุมโดยเวลาในการเปิดรับแสง นอกจากนี้ ลำแสงยังถูกแบ่งออกเป็นหลายแถบเพื่อให้การควบคุมและความแม่นยำยิ่งขึ้น เลนส์โฟกัสเคลื่อนที่ใช้เพื่อรวมพลังงานของลำแสงเลเซอร์ไว้ที่ตำแหน่งที่แน่นอนของรูเจาะ เซ็นเซอร์ Galveno ใช้ในการเคลื่อนย้ายและจัดตำแหน่ง PCBS ด้วยความแม่นยำสูง ปัจจุบันมีการใช้เซ็นเซอร์ Galveno ที่สามารถสลับได้ที่ 2400 KHz ในอุตสาหกรรม

นอกจากนี้ยังสามารถใช้วิธีการใหม่ที่เรียกว่าการสัมผัสโดยตรงเพื่อเจาะรูในแผงวงจร เทคโนโลยีนี้ใช้แนวคิดของการประมวลผลภาพ ซึ่งระบบจะปรับปรุงความแม่นยำและความเร็วโดยการสร้างภาพ PCB และแปลงภาพนั้นเป็นแผนที่ตำแหน่ง จากนั้นจะใช้แผนผังตำแหน่งเพื่อจัดตำแหน่ง PCB ใต้เลเซอร์ระหว่างการเจาะ

การวิจัยขั้นสูงในอัลกอริธึมการประมวลผลภาพและออปติกที่แม่นยำจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและผลผลิตของการผลิต PCB และการเจาะด้วยความเร็วสูงที่ใช้ในกระบวนการ