专业PCB半孔电路板、多层电路板加工、BGA电路板制作

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PCB板边金属化半孔的加工控制

PCB板边金属化半孔的加工控制 
摘要随着电子产品的不断发展客户对PCB板边金属化半孔的要求越来
越多样化同时PCB板边金属化半孔的质量直接影响客户的安装及使用。本文
通过采用二次成型、二次钻孔方式对PCB板边金属化半孔进行加工阐述了
PCB板边金属化半孔加工过程中的技巧和控制方法。

 
关键词二次成型二次钻孔金属化半孔 

 1.前言 
成品PCB板边的半金属化孔工艺在PCB加工中已经是成熟工艺但在如何
控制PCB板边半金属化孔成型后的产品质量如孔壁铜刺翘起、残留一直是机
械加工过程中的一个难题。这类PCB板边有整排半金属化孔的PCB其特点是
个体比较小大多用于载PCB板上作为一个母PCB板的子PCB板通过这些
半金属化孔与母PCB板以及元器件的引脚焊接到一起。所以如果这些半金属化
孔内残留有铜刺在插件厂家进行焊接的时候将导致焊脚不牢、虚焊严重
的会造成两引脚之间桥接短路。本文主要针对PCB板边金属化半孔加工过程中
遇到的问题及如何控制保证进行论证。

 2.机械加工原理 
无论是钻加工还是铣加工其SPINDLE的旋转方向都是顺时针的当刀具
加工到A点的时候由于A点的孔壁金属化层与基材层紧密相连可以防止金
属化层在加工时的延伸以及金属化层与孔壁的分离也会保证此处加工后的不
会产生铜刺翘起、残留而当刀具加工到B点的时候由于附着在孔壁上的铜
没有任何A图1原理图支撑刀具向前运转时受外力影响孔内金属化层就会
随刀具旋转方向卷曲产生铜刺翘起、残留。 
3.PCB板边半孔产品类型 

4.加工中的问题及改进方法

我们常见的类型可以划分为以上四种这四种类型在加工上我们采取了
两种方式 
4.1类型一、类型二属于半孔间距较大产品我们采取的是正反面二次铣
的加工方式 
此类产品因为用户设计半孔间距大于3mm可以通过第一步铣完成金属化
半孔从CS面的一侧加工然后第二步将产品翻转后再加工SS面的另一侧加工。
在正/反加工过程中PCB板边的两个不同受力点互不影响加工出来的半孔质
量光滑、整齐。此类产品在加工过程中相对简单容易保证。 
4.2类型三、类型四属于半孔本身直径小于0.8mm且两个半孔的中心距也
在1mm左右且相邻两排的半孔间距也不**过2.5mm加工起来就需要同时考
虑每个半孔间及两侧部位。在加工过程中遇到以下问题加工后产品出现半孔
之间微连接短路问题 


4.2.1原因分析及改善措施 
①设计部分原设计半孔间距仅0.56mm且每个半孔焊盘间隙只有
0.15mm 
在半孔加工过程中刀具在孔边进行切削当刀具磨损后会产生焊盘翻边
情况同时焊盘间距过小此种情况就会产生焊盘间微连接现象。改进设计
经过实验将两排半孔之间的连接铜更改为孔环将半孔焊盘间距增加了
0.05mm但为了保证整个半孔的整体焊盘宽度我们对此焊盘设计进行了如下
改进只针对半孔焊盘接近部位(B位置)进行焊盘缩减0.025mm保留其余焊盘
宽度同时保证了焊盘间距增加到0.20mm(C位置)。 
②垫PCB板的影响由于半孔加工是钻在金属化孔的边缘钻头下钻后
如果没有相应的支撑底PCB板处的半孔部位就会产生翻边情况因此二次钻
的垫PCB板使用不能忽略不可以重复使用垫PCB板每次二次钻前必须更换
垫PCB板保证钻头下钻处的支撑以减少铜边翻起③钻头的使用普通钻头钻在金属化孔的边缘会出现钻偏、折断的不良情
况槽钻更适合加工此类产品。
④当二次钻孔采用整PCB板加工时由于产品在加工过程中的不规则涨缩
导致各拼版二次钻孔后的效果不一致 
改进措施 
为避免由于产品在加工过程中的不规则涨缩导致各拼版二次钻孔后的效
果不一致情况的产生进行加工流程的调整 
原流程开料→内层图形转移→压合→一次钻孔→沉铜→图形电镀→外层
图形转移→阻焊→字符→沉镍金→二次钻孔→铣成型改进后流程开料→内层
图形转移→压合→一次钻孔→沉铜→图形电镀→外层图形转移→阻焊→字符→
沉镍金→一次铣成型(外框)→二次钻孔→二次铣成型(内槽)流程变更后若采
用单PCB板加工二次钻孔、二次铣成型在上下PCB板操作中的工时会增加。
为减少上下PCB板工时采取了二次钻组合拼版方式即按照单PCB板补偿设
计根据拼版需求重新组成拼版每次上PCB板时可以依旧是原整PCB板拼
版上PCB板但由于是按照单PCB板补偿输出的数据是可以消除图7所示的
PCB板材涨缩所致的效果不一致问题。