多层板二三事 | 钻孔报废率的“头号杀手”，你知道吗？

 过孔(via)是涉及PCB多层板高可靠性的重要因素之一，因此，钻孔的费用最多可以占到PCB制板费用的30%~40%。但PCB上的每一个孔，并不是都为过孔。从作用上看,孔可以分为两类:一是用作各层间的电气连接，如via孔，插件孔，埋盲孔等；二是用作器件的固定或定位，如定位孔，螺丝孔，散热槽等。  关于过孔，随着高频高速PCB的发展，设计者总是希望过孔越小越好，这样就可以预留更多的布线空间，此外,过孔越小,其自身的寄生电容也越小，更适合高速电路。但是孔数越多，产品尺寸越大，钻孔需要花费的时间，就越长，也越容易偏离中心位置，我们称之为孔偏。典型的孔偏现象如下：  图1 钻孔孔偏图  很多线路板厂的孔偏报废基本成了钻孔报废率的“头号杀手”，而孔偏，会进一步造成孔壁无铜，影响线路电气连接，线路导通，进而导致生产出的PCB没有高可靠性。造成孔偏的原因有多种，可能涉及到管理、物料、设计、加工及设备等，这里我们要提到造成孔偏的一个重要原因——过度地进行钻咀研磨。  一般而言，PCB的厚度、材料不同，对钻咀有不同程度的磨损，比如填料多、高TG、高厚铜对钻咀就有较大的磨损；另外，适合的进刀速、回刀速、转速、孔限和研磨次数会让孔的精度保持在一个较好的水准，参数的不适用，不仅造成孔粗、披锋、爆孔现象，也会伴随着较高的偏孔风险。  通常而言，由于钻咀在前两次使用时，才能够达到2000转，而后续就会逐渐减少至1500转，甚至最后会锐减到100转。所以，往往在6次之后，钻咀就不用继续使用，宣布报废。  为保证所生产PCB的高可靠性，华秋对钻咀研磨次数进行严格管控。不过出于成本考虑，有的工厂可能会使用到12次，甚至一直用下去，直至针的长度不足以打穿叠板为止。而随着研磨次数变多，钻咀的刃口会逐渐磨损，并各项性能全面下降......在这一连串的影响下，极易造成孔偏。  图2 如何识别PCB钻孔是否钻偏
在PCB行业中，机械钻孔一直是主流PCB钻孔方式，它通过使用数控技术，控制高速旋转的切削钻头和 PCB 板高速精准的相对运动，实现在 PCB 板不同位置钻孔加工。  华秋配备有20万转6轴钻机，控制精度15μm以内；采用全数字化动态仿真分析设计手段、高精度配件和科学成熟的生产制造工艺，以及严格的质量管控，确保了整机的高精度钻孔精度。三轴采用高速直线电机驱动，搭配先进的数字控制技术和性能优异的高转速主轴，以及独立快钻功能，保证高效的钻孔效率。  此外，像0.1mm这种很小的孔，在制作它时，受钻咀、设备、材料等方面的局限，传统的机械钻机显得十分吃力。一般而言，最小的机械钻是0.15mm，低于0.15mm的孔则需要采用激光钻孔。激光钻孔其优势在于非接触式加工无应力，不会使板子变形，目前华秋激光钻孔最小可以做到0.075mm，激光钻孔广泛应用于在高密度高精度PCB、HDI的制造。  为满足广大客户的需求和产品的可靠性，华秋引入了三菱 CO₂镭射钻机，该设备具有优越的加工能力，实现不可匹敌的可追溯性效率、稳定的加工质量及高加工定位精度。  设备能力：  

最大加工尺寸：620×560mm

水平移动速度：≥50m/min

垂直移动速度：≥10m/min

输出功率：200W

额定脉冲频率：10~10000Hz

Galvano的扫描面积：50×50mm

Galvano的扫描速度：1400×2PPS

最小孔径：≥50μm

孔位精度：±5μm

 图3 三菱激光钻孔机  综上，机械钻孔或激光钻孔是PCB加工工序中不可或缺的一环，而华秋一直秉承高可靠PCB的理念，从工艺、设备、质量管控等方面践行，为广大客户提供高质量的产品。  

华秋致力于为广大客户提供高可靠多层板制造服务，专注于 PCB 研发、制造，自有环保资质，为客户提供高可靠性、短交期的打板体验。2018 年，华秋斥资数亿元投资建设九江 205 亩 PCB 产业园，形成深圳快板厂、九江量产厂的分工协作格局，全面实现了产业互联网战略布局。其中，深圳 PCB 快板厂产能达 2 万平方米/月，九江量产厂一期产能 10 万平方米/月，是全球 30 万+客户首选的 PCB 智造平台。

   

华秋电子是一家致力于以信息化技术改善传统电子产业链服务模式的产业数智化服务平台，目前已全面打通产业上、中、下游，形成了电子产业链闭环生态，致力于为行业带来“高品质，短交期，高性价比”的一站式服务平台，可向广大客户提供媒体社区平台服务、元器件采购服务、PCB制造服务及可靠性制造分析服务、SMT贴片／PCBA加工服务，如有相关业务需求，请扫码填写以下表单，我们将为您对接专属服务