PCB盲孔埋孔的加工工藝及關(guān)鍵控制點(diǎn)解析
來源:捷配
時(shí)間: 2025/09/22 14:02:18
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PCB盲孔埋孔加工
PCB 盲孔與埋孔的加工質(zhì)量直接決定了 PCB 的電氣性能和可靠性,其加工工藝涉及鉆孔、孔壁處理、電鍍等多個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都需嚴(yán)格把控關(guān)鍵參數(shù),才能確保盲孔與埋孔的連接質(zhì)量。不同類型的盲孔與埋孔,適用的加工工藝也存在差異,需根據(jù)孔徑大小、層數(shù)、基材特性等因素選擇合適的工藝方案。
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在鉆孔工藝方面,盲孔與埋孔常用的鉆孔方式包括機(jī)械鉆孔和激光鉆孔。機(jī)械鉆孔適用于孔徑較大(通常≥0.2mm)的盲孔與埋孔,通過高速旋轉(zhuǎn)的鉆頭(材質(zhì)多為硬質(zhì)合金或金剛石)在基材上鉆孔,具有加工效率高、成本較低的優(yōu)勢。但機(jī)械鉆孔對(duì)鉆頭的精度要求極高,若鉆頭磨損或轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度控制不當(dāng),易導(dǎo)致孔徑偏差、孔壁粗糙或孔底出現(xiàn)毛刺。例如加工 4 層 PCB 的盲孔(孔徑 0.25mm,深度 0.8mm)時(shí),需選用直徑 0.25mm 的硬質(zhì)合金鉆頭,控制轉(zhuǎn)速在 25000r/min-30000r/min,進(jìn)給速度在 80mm/min-120mm/min,同時(shí)采用壓縮空氣輔助排屑,避免切屑?xì)埩魧?dǎo)致孔壁污染。

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激光鉆孔則更適合孔徑較小(通常≤0.2mm)的盲孔與埋孔,尤其在高密度 PCB 中應(yīng)用廣泛。激光鉆孔通過高能量激光束(如 CO?激光、紫外激光)瞬間熔化或汽化基材,形成高精度孔,孔徑精度可達(dá) ±0.01mm,且孔壁光滑、無毛刺。不同激光類型的適用場景不同:CO?激光適合加工樹脂基材的盲孔,可快速穿透樹脂層但對(duì)銅箔的穿透力較弱,需先去除表層銅箔再鉆孔;紫外激光則能直接穿透銅箔和樹脂,適合加工需保留表層銅箔的盲孔,且熱影響區(qū)小,可減少基材變形。例如加工手機(jī) PCB 的微小盲孔(孔徑 0.1mm,深度 0.3mm)時(shí),采用紫外激光鉆孔,激光功率控制在 10W-15W,脈沖頻率 50kHz-100kHz,單次鉆孔時(shí)間僅需數(shù)微秒,能實(shí)現(xiàn)高效、高精度加工。
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孔壁處理是確保盲孔與埋孔電氣連接的關(guān)鍵環(huán)節(jié),主要包括去鉆污、粗化和活化。鉆污是鉆孔過程中殘留的樹脂碎屑和銅屑,若不清除,會(huì)導(dǎo)致孔壁與鍍層之間結(jié)合不緊密,甚至出現(xiàn)開路。去鉆污通常采用化學(xué)法,將 PCB 浸泡在堿性高錳酸鉀溶液中(濃度 30g/L-50g/L,溫度 60℃-80℃),高錳酸鉀氧化分解鉆污,同時(shí)對(duì)孔壁樹脂進(jìn)行輕微刻蝕,增強(qiáng)后續(xù)鍍層的附著力。對(duì)于盲孔,需特別控制去鉆污時(shí)間,避免過度刻蝕導(dǎo)致孔底擊穿,例如深度 0.5mm 的盲孔,去鉆污時(shí)間一般控制在 5min-8min。
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粗化是通過化學(xué)溶液(如硫酸 - 鉻酐溶液)對(duì)孔壁進(jìn)行微蝕刻,形成粗糙的表面,增大鍍層與孔壁的接觸面積。粗化后的孔壁粗糙度需控制在 0.5μm-1μm,過粗會(huì)導(dǎo)致鍍層厚度不均,過細(xì)則影響結(jié)合力?;罨瘎t是在孔壁表面沉積一層薄薄的催化劑(如鈀離子),為后續(xù)化學(xué)鍍銅提供反應(yīng)位點(diǎn),確保鍍層均勻覆蓋孔壁?;罨芤旱臐舛群蜏囟刃鑷?yán)格控制,例如氯化鈀溶液濃度 0.5g/L-1g/L,溫度 40℃-50℃,活化時(shí)間 2min-3min,避免催化劑沉積過多導(dǎo)致孔內(nèi)短路。?
電鍍環(huán)節(jié)主要包括化學(xué)鍍銅和電解鍍銅?;瘜W(xué)鍍銅是在活化后的孔壁表面沉積一層薄銅(厚度 0.5μm-1μm),實(shí)現(xiàn)孔壁的初步導(dǎo)電;電解鍍銅則是通過電解作用在化學(xué)鍍銅層上增厚銅層,確保盲孔與埋孔的導(dǎo)電性能和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于盲孔,電鍍時(shí)需采用脈沖電鍍技術(shù),通過調(diào)整脈沖電流的頻率和占空比,促進(jìn)銅離子在孔底均勻沉積,避免出現(xiàn) “空洞” 或 “薄銅” 現(xiàn)象。例如加工孔徑 0.15mm、深度 0.4mm 的盲孔時(shí),脈沖電流頻率控制在 100Hz-200Hz,占空比 50%-60%,電解鍍銅厚度達(dá)到 20μm-25μm,確??變?nèi)銅層均勻且無缺陷。
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加工過程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)還包括基材定位精度、溫度濕度控制和質(zhì)量檢測。基材定位精度直接影響盲孔與埋孔的位置偏差,需采用高精度定位系統(tǒng)(如 CCD 視覺定位),定位誤差控制在 ±0.02mm 以內(nèi);溫度濕度控制可避免基材變形或工藝參數(shù)波動(dòng),加工環(huán)境溫度應(yīng)保持在 20℃-25℃,相對(duì)濕度 40%-60%;質(zhì)量檢測則需通過 X 光檢測、切片分析和電氣測試,X 光檢測可觀察孔內(nèi)是否存在空洞、錯(cuò)位,切片分析能直觀檢查孔壁鍍層厚度和結(jié)合情況,電氣測試則驗(yàn)證孔的導(dǎo)通性和絕緣性能,確保每一個(gè)盲孔與埋孔都符合質(zhì)量要求。
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PCB 盲孔與埋孔的加工工藝復(fù)雜且精密,需對(duì)鉆孔、孔壁處理、電鍍等環(huán)節(jié)進(jìn)行全流程管控,結(jié)合先進(jìn)的工藝技術(shù)和嚴(yán)格的質(zhì)量檢測,才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的盲孔與埋孔 PCB 產(chǎn)品。

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