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激光钻孔作为通孔和微通孔钻孔的替代方案

更新时间  2022-03-03 13:14 阅读

激光钻孔正日益取代机械钻孔方法。凭借速度、精度、更清洁的切割和更少的碎屑等优势——更不用说减少精密部件上的机械应力——激光钻孔为电子制造商提供了巨大的优势。

在激光钻孔之前,制造商依靠机械钻孔机来满足他们所有的钻孔需求,无论是钻孔冷却孔还是在 PCB 上制造微小的微孔。

然而,随着产品和组件变得更小,传统机械钻孔的缺点也越来越大。其中包括机械应力、需要清理的杂乱碎屑、粗糙的边缘以及孔的尺寸限制。简而言之:这个行业需要英雄。这就是激光钻孔的用武之地。

为什么激光钻孔优于其他方法?使用激光钻孔,您永远不必担心钻头磨损或折断。该过程是干净的,没有碎屑。边缘始终锋利,可以实现理想的镀铜,最重要的是,激光钻孔的绝对速度比机械钻孔要快得多。

激光还可以非常精确地钻出小孔,并且可以用于难以切割的材料,例如陶瓷和宝石,以及大多数金属。它们也是钻直径小至 40 微米的通孔的理想选择。 

我们的激光钻孔工艺,当您选择合作的激光切割合作伙伴时,请考虑您的项目在光束质量、波长、强度、脉冲持续时间和脉冲重复率方面的要求。我们的工程师可以查看您的项目并帮助您做出明智的决定。借助我们新的激光系统,我们可以为您提供最优质的钻头和惊人的交货时间。激光器能够在以下材料中钻孔:

 

阻焊层:

这是您通常看到的绿色图层。它被放置在铜层的顶部,作为绝缘铜迹线的一种方式。这可以防止与其他金属或导电位的意外接触。这可确保正确焊接正确的位置。通常,您会看到绿色或红色阻焊层。

 

丝印:

这是您在阻焊层顶部看到的白色层。这就是让您的电路板具有字母和数字等符号的原因。这是为了更好地理解电路板的不同区域而添加的。

 

基材或 FR4:

这是板的基础材料,通常是玻璃纤维。这就是电路板保持刚性但灵活的方式。印刷电路板可以有不同的厚度等级,但一般为1.6mm左右。如果您手上有一块便宜的 PCB 板,当您尝试对其进行焊接时,它会发出异味,而且它根本不会灵活。

 

铜:

下一层是薄铜箔,使用热和粘合剂将其层压到板上。PCB 可以有 1 到 16 层铜,铜的厚度可能会有所不同。

 

我们知道公差对于高端医疗、航空航天和军事应用的重要性。我们通过提供公差在 0.0005 英寸(12 微米)以内的激光切割零件来满足这一需求。

我们的紫外激光系统使用的运动系统在业内首屈一指,年复一年地保持稳定,以确保最后一批与第一批一样准确。

 

激光钻孔作为通孔和微通孔钻孔的替代方案

就像街道和道路将建筑物连接在一起的实际城市一样,板上的 IC 通过铜迹线相互连接。就像任何大都市一样,城市扩张倾向于垂直而不是水平移动,但我们得到的不是多层建筑,而是多层板。

通孔是跨越给定电路板或面板的不同层的镀铜孔。如果您愿意,它们是地铁站的入口位置。拥有这些多层板使电子设计能够在不影响复杂性的情况下极大地减小板的尺寸。

元件引线和接触点的孔使用“通孔钻孔”钻入电路板。这种钻孔传统上是使用钻孔机完成的,但越来越多的制造商正在转向激光机。

在自动化计算机软件出现之前,电路板是使用点对点布线和钻床制成的,不仅设计和布线繁琐,而且会导致大量短路和接线故障。随着自动激光钻孔机的出现,每块板上的数千个孔都可以快速钻孔,而无需点对点布线。

过孔可以穿过某块电路板的所有层,或者它们可以只在某些层之间而不是穿过整个堆叠(盲孔)。由于信号通过铜迹线水平移动,并通过通孔垂直通过不同层

 三种钻孔板方式

可以通过三种方式钻孔板:

1.通孔

这些连接了电路板的所有交替层。这意味着顶层和底层以及中间层都被完全钻孔。

2.埋孔

它们连接多层印刷电路板中的内部层。这些钻孔只连接内层,从不连接外表面。

3.盲孔

最后,它们将电路板的顶层和底层连接到内部层,但不会穿透整个电路板。

 

钻孔的挑战

通孔钻孔的挑战在于激光必须钻穿第一层而不损坏下面的层。这就是为什么自动计算机辅助钻孔在 PCB 设计中如此受欢迎的原因。因为我们的激光机直接根据 CAD 数据工作,所以您可以放心,结果将是准确的。

尽管与传统的机械钻孔选项相比,激光通孔钻孔的钻孔速度较低,但它具有几个优点,即它可以在具有密集设计的电路中钻孔,并且它允许印刷电路板堆叠成多层,从而减少了需要对于一个大的单层。

此外,可以以精确的方式控制激光,从而不接触内部铜层。最后,当通过钻孔使用激光时,激光的位置精度以及孔的定位精度明显优于其他形式的传统机械钻孔。

对于那些对钻孔激光感兴趣的人来说,紫外激光每秒可以钻孔 200 个钻孔,而紫外激光每秒可以钻孔 80 个钻孔。通常,公司会使用紫外激光组合,因为它在打开电路板的铜表面时具有很高的灵活性,同时保持较高的钻孔速度。