आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के तेजी से विकास की प्रवृत्ति के तहत, पीसीबी विनिर्माण को उच्च आवश्यकताओं का सामना करना पड़ रहा है।पीसीबी बैक ड्रिलिंग प्रक्रियासिग्नल अखंडता में सुधार और सिग्नल हानि को कम करने के लिए एक प्रमुख तकनीक के रूप में उच्च गति पीसीबी निर्माण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
1, प्रक्रिया अवलोकन
पीसीबी बैक ड्रिलिंग, जिसे डेप्थ कंट्रोल ड्रिलिंग के रूप में भी जाना जाता है, का उद्देश्य मुख्य रूप से थ्रू में अतिरिक्त "स्टब" भागों को हटाना है जो सिग्नल ट्रांसमिशन में भाग नहीं लेते हैं। उच्च गति सिग्नल ट्रांसमिशन के दौरान, अत्यधिक लंबे छेद वाले अवशेष प्रतिबाधा बेमेल, सिग्नल प्रतिबिंब, क्रॉसस्टॉक और अन्य समस्याओं का कारण बन सकते हैं, जिससे सिग्नल की गुणवत्ता गंभीर रूप से प्रभावित हो सकती है। बैक ड्रिलिंग प्रक्रिया छेद के माध्यम से अवशिष्ट ढेर को हटाने के लिए ड्रिलिंग गहराई को सटीक रूप से नियंत्रित करती है, सिग्नल ट्रांसमिशन पथ को अनुकूलित करती है और उच्च गति और उच्च आवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सिग्नल अखंडता में प्रभावी ढंग से सुधार करती है।
2, प्रक्रिया प्रवाह का विस्तृत विवरण
(1) प्रारंभिक तैयारी
डेटा विश्लेषण और प्रक्रिया योजना: बैक ड्रिलिंग ऑपरेशन करने से पहले, इंजीनियरों को पीसीबी डिजाइन दस्तावेजों को ध्यान से पढ़ने की जरूरत है, बैक ड्रिलिंग की स्थिति, आकार और गहराई की आवश्यकताओं जैसे प्रमुख मापदंडों को स्पष्ट करना होगा। पीसीबी परतों, सामग्रियों, संरचनाओं आदि की विशेषताओं के आधार पर एक विस्तृत बैक ड्रिलिंग प्रक्रिया योजना विकसित करें, जिसमें उपयुक्त ड्रिलिंग उपकरण, काटने के उपकरण, प्रसंस्करण पैरामीटर आदि का चयन शामिल है।
सब्सट्रेट की तैयारी: यह सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी सब्सट्रेट का सख्ती से निरीक्षण करें कि सतह दाग, खरोंच और विरूपण जैसे दोषों से मुक्त है। साथ ही, बैक ड्रिलिंग की सटीकता और स्थिरता में सुधार करने के लिए, बोर्ड से नमी को हटाने और ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान नमी के वाष्पीकरण के कारण बोर्ड के प्रदूषण या फटने जैसी समस्याओं को रोकने के लिए सब्सट्रेट को आमतौर पर बेक किया जाता है। बेकिंग तापमान और समय बोर्ड के प्रकार और आपूर्तिकर्ता की सिफारिशों के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए। आम तौर पर, बेकिंग तापमान 120 डिग्री और 150 डिग्री के बीच होता है, और समय 2-4 घंटे होता है।
ड्रिलिंग उपकरण डिबगिंग: बैकड्रिलिंग के लिए उपकरण के लिए अत्यधिक उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है, इसलिए ड्रिलिंग मशीन की व्यापक डिबगिंग आवश्यक है। इसमें ड्रिलिंग मशीन के एक्स, वाई और जेड अक्षों की स्थिति सटीकता को कैलिब्रेट करना, स्पिंडल गति की स्थिरता और रनआउट सटीकता की जांच करना और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि उपकरण के सभी प्रदर्शन संकेतक प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। इसके अलावा, उपयुक्त बैक ड्रिलिंग उपकरण स्थापित करने की आवश्यकता है, और बैक ड्रिलिंग छेद के आकार और गहराई की आवश्यकताओं के अनुसार उपकरण के व्यास, ब्लेड की लंबाई, सामग्री और अन्य मापदंडों का चयन करने की आवश्यकता है।
(2) बैक ड्रिलिंग प्रसंस्करण
ड्रिलिंग पोजिशनिंग: ड्रिलिंग मशीन के विजुअल पोजिशनिंग सिस्टम का उपयोग करके, पीसीबी सब्सट्रेट पर बैक ड्रिलिंग पोजिशन को सटीक रूप से पहचाना और तैनात किया जाता है। एक कैमरे के माध्यम से सब्सट्रेट पर पोजिशनिंग छेद या मार्क पॉइंट को कैप्चर करके और डिज़ाइन फ़ाइल में निर्देशांक के साथ उनकी तुलना करके, ड्रिलिंग स्थिति की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए ड्रिलिंग मशीन की वर्कटेबल स्थिति स्वचालित रूप से समायोजित की जाती है। पोजिशनिंग प्रक्रिया के दौरान, पोजिशनिंग सटीकता को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है, और पोजिशनिंग त्रुटि आम तौर पर ± 50 μ मीटर के भीतर होनी आवश्यक है।
ड्रिलिंग ऑपरेशन: ड्रिलिंग मशीन शुरू करें और पूर्व निर्धारित प्रक्रिया मापदंडों के अनुसार बैक ड्रिलिंग प्रसंस्करण करें। ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान, छेद से गुजरने वाले अवशिष्ट ढेरों को सटीक रूप से हटाने को सुनिश्चित करने के लिए ड्रिलिंग गहराई को सटीक रूप से नियंत्रित करना आवश्यक है। ड्रिलिंग गहराई का नियंत्रण मुख्य रूप से ड्रिलिंग मशीन के Z{2}अक्ष सर्वो सिस्टम के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जो गहराई मापने वाले उपकरण द्वारा वास्तविक समय की निगरानी और फीडबैक समायोजन के साथ संयुक्त होता है। इसके अलावा, बहुत तेज़ गति के कारण उपकरण की घिसावट और ड्रिलिंग गुणवत्ता में कमी, या बहुत धीमी गति से प्रभावित उत्पादन दक्षता से बचने के लिए ड्रिलिंग गति और फ़ीड दर जैसे मापदंडों को उचित रूप से निर्धारित करना आवश्यक है। सामान्यतया, बैक ड्रिलिंग छेद की घूर्णी गति 80000-120000 क्रांति प्रति मिनट के बीच है, और फ़ीड दर 0.05-0.15 मिमी/क्रांति के बीच है।
उपकरण प्रबंधन: बैक ड्रिलिंग उपकरण के छोटे व्यास और छोटी ब्लेड की लंबाई के कारण, मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान उनके पहनने और टूटने का खतरा होता है। इसलिए, वास्तविक समय में उपकरण के उपयोग और टूट-फूट की आवृत्ति की निगरानी के लिए एक व्यापक उपकरण प्रबंधन प्रणाली स्थापित करना आवश्यक है। जब उपकरण घिसाव एक निश्चित स्तर तक पहुंच जाता है या उपयोग की संख्या निर्दिष्ट मूल्य से अधिक हो जाती है, तो ड्रिलिंग गुणवत्ता की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए उपकरण को समय पर बदलें। साथ ही, बदले गए उपकरणों को रीसायकल और विश्लेषण करें, उपकरणों के पहनने के पैटर्न को सारांशित करें, उनकी सेवा जीवन और मशीनिंग मापदंडों को अनुकूलित करें।
(3) पोस्ट प्रोसेसिंग प्रक्रिया
छेद की दीवार का उपचार: बैक ड्रिलिंग पूरी होने के बाद, छेद की दीवार की सतह पर गड़गड़ाहट और राल अवशेष जैसे दोष हो सकते हैं, जिसके लिए छेद की दीवार के उपचार की आवश्यकता होती है। छिद्र दीवारों के उपचार के सामान्य तरीकों में रासायनिक सफाई, प्लाज्मा सफाई आदि शामिल हैं। रासायनिक सफाई छिद्र दीवार की सतह से प्रदूषकों को हटाने के लिए रासायनिक अभिकर्मकों का उपयोग है, जबकि प्लाज्मा सफाई छिद्र दीवार की सतह पर बमबारी करने के लिए प्लाज्मा के उच्च ऊर्जा कणों का उपयोग करती है, जिससे सफाई और सक्रियण का उद्देश्य प्राप्त होता है। छेद की दीवार का उपचार करके, छेद की दीवार की खुरदरापन और सफाई में सुधार किया जा सकता है, जिससे बाद की इलेक्ट्रोप्लेटिंग परत और छेद की दीवार के बीच आसंजन बढ़ सकता है।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग होल फिलिंग: बैक ड्रिलिंग होल को सामान्य रूप से सिग्नल संचालित करने में सक्षम बनाने के लिए, छेद पर इलेक्ट्रोप्लेटिंग होल फिलिंग उपचार करना आवश्यक है। सबसे पहले, रासायनिक तांबा चढ़ाना या इलेक्ट्रोप्लेटिंग तांबे के माध्यम से छेद की दीवार की सतह पर एक प्रवाहकीय तांबे की परत बनाकर छेद धातुकरण करें। फिर, छेद को तांबे से भरने और एक अच्छा विद्युत कनेक्शन बनाने के लिए इलेक्ट्रोप्लेटिंग फिलिंग करें। इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया के दौरान, इलेक्ट्रोप्लेटिंग समाधान की संरचना, तापमान, वर्तमान घनत्व और अन्य मापदंडों को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि प्लेटिंग परत की मोटाई एक समान, घनी और रिक्तियों और बुलबुले जैसे दोषों से मुक्त हो।
गुणवत्ता निरीक्षण: उन पीसीबी पर व्यापक गुणवत्ता निरीक्षण करें, जिन्होंने बैक ड्रिलिंग और इलेक्ट्रोप्लेटिंग फिलिंग पूरी कर ली है, जिसमें मुख्य रूप से उपस्थिति निरीक्षण, एपर्चर माप, छेद की गहराई माप, विद्युत प्रदर्शन परीक्षण आदि शामिल हैं। उपस्थिति निरीक्षण मुख्य रूप से देखता है कि क्या बैक ड्रिलिंग छेद की सतह सपाट और चिकनी है, और क्या इसमें गड़गड़ाहट, खरोंच और प्रदूषण जैसे दोष हैं; एपर्चर माप और गहराई माप माइक्रोस्कोप और होल वॉल डिटेक्टर जैसे उपकरणों का उपयोग करते हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि एपर्चर और गहराई डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं; विद्युत प्रदर्शन परीक्षण में चालकता परीक्षण, इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण, प्रतिबाधा परीक्षण आदि शामिल हैं, यह सत्यापित करने के लिए कि पीछे ड्रिल किए गए छेद का विद्युत प्रदर्शन उत्पाद के उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करता है या नहीं।
3, तकनीकी कठिनाइयाँ और समाधान
(1) ड्रिलिंग गहराई नियंत्रण
बैक ड्रिलिंग छेद की गहराई को नियंत्रित करना पूरी प्रक्रिया में मुख्य कठिनाइयों में से एक है। उथली ड्रिलिंग गहराई (आम तौर पर 0.1{4}}1 मिमी के बीच) और उच्च परिशुद्धता आवश्यकताओं (± 25 μ मीटर के भीतर त्रुटि) के कारण, किसी भी छोटे विचलन के परिणामस्वरूप छेद के माध्यम से अवशिष्ट ढेर को अधूरा हटाया जा सकता है या सामान्य सिग्नल परत को नुकसान हो सकता है। समाधान में वास्तविक समय में ड्रिलिंग प्रक्रिया की निगरानी और फीडबैक नियंत्रण के लिए उच्च परिशुद्धता ड्रिलिंग उपकरण और गहराई माप उपकरणों का उपयोग करना शामिल है; इस बीच, ड्रिलिंग मापदंडों को अनुकूलित करके जैसे कि ड्रिलिंग गति को कम करना और फ़ीड दर की स्थिरता को बढ़ाना, ड्रिलिंग गहराई की नियंत्रण सटीकता में सुधार किया जा सकता है।
(2) बोरहोल दीवार का गुणवत्ता नियंत्रण
बैक ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान, उपकरण और प्लेट के बीच तीव्र घर्षण आसानी से छेद की दीवार की सतह पर गड़गड़ाहट, प्रदूषण और राल अवशेष जैसे दोष पैदा कर सकता है, जिससे छेद की दीवार की गुणवत्ता और विद्युत प्रदर्शन प्रभावित हो सकता है। इस समस्या को हल करने के लिए, उपकरण और शीट धातु के बीच घर्षण और काटने के बल को कम करने के लिए उपयुक्त काटने के उपकरण और प्रसंस्करण मापदंडों का चयन करना आवश्यक है; साथ ही, छेद की दीवार उपचार प्रक्रिया को मजबूत करें, कुशल सफाई और सक्रियण विधियों को अपनाएं, और सुनिश्चित करें कि छेद की दीवार की सतह साफ और चिकनी हो।
(3) उत्पादन दक्षता और लागत नियंत्रण
बैक ड्रिलिंग प्रक्रिया के लिए उच्च उपकरण और प्रक्रिया आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत कम उत्पादन क्षमता और लागत में वृद्धि होती है। उत्पादन दक्षता में सुधार और लागत कम करने के लिए, प्रक्रिया लेआउट को अनुकूलित करने, स्वचालित उत्पादन उपकरण अपनाने और उपकरण जीवन में सुधार के माध्यम से इसे प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक साथ कई बैक ड्रिल किए गए छेदों को संसाधित करने के लिए मल्टी एक्सिस ड्रिलिंग मशीन का उपयोग करने से उपकरण का निष्क्रिय समय कम हो जाता है; काटने के उपकरण के डिजाइन और प्रबंधन को अनुकूलित करके, काटने के उपकरण की सेवा जीवन को बढ़ाया जा सकता है और काटने के उपकरण की लागत को कम किया जा सकता है।