涂層蓋板對孔位精度提升的研究

劉志平

（深南電路有限公司二廠技術(shù)部，廣東 深圳 523290）

1 前言

客戶對PCB板鉆孔的精度要求越來越高，這需要我們通過技術(shù)提升來符合客戶的需求，可以通過更改鉆孔的蓋板的方法來提升鉆孔精度。

現(xiàn)在PCB業(yè)界使用最廣泛的鉆孔蓋板為鋁蓋板，為厚度在0.13mm～0.2mm之間的鋁箔，各公司根據(jù)自身產(chǎn)品特性選擇對應(yīng)的厚度，鋁蓋板使用為在鉆孔時蓋在PCB板上方，主要作用為：提升孔位精度，散熱，防止產(chǎn)生毛刺。

2 新型PCB蓋板介紹

（1）新型PCB蓋板為在鋁箔的表面再涂覆上一層表面涂層，因此業(yè)界一般都稱之為涂層鋁片，如圖1所示。

圖1

涂層蓋板主要作用：有利于入鉆，防止打滑；降低鉆咀磨損；潤滑與清潔鉆咀；降低鉆頭溫度。

（2）表面涂層材料，一般為特殊樹脂組成，樹脂需具備特性為：潤滑性：具備潤滑特性；熱熔性：具備低熔點，遇高溫可快速揮發(fā)；水溶性：容易溶水，涂層不粘于孔壁；支撐性： 需具備較高硬度，能在鉆孔中防止鉆針偏移。

（3）涂層蓋板對PCB板加工的優(yōu)勢。使用相同條件加工后的板件的孔位測試精度結(jié)果，涂層蓋板的CPK較普通鋁片大大提升。

使用相同條件加工后的板件在電鍍后的孔壁切片，涂層蓋板的孔壁凹凸度較普通鋁片大大提升。

3 涂層蓋板提高鉆孔精度的機理分析

3.1 鉆頭下鉆

鉆頭下鉆接觸涂層蓋板時，蓋板上涂層可以在鉆頭接觸板面瞬間穩(wěn)住鉆針，減少偏斜，被鉆頭切削后轉(zhuǎn)化為粉塵被吸走。

圖2為國內(nèi)某C廠家，通過高速攝像機拍攝鉆孔下鉆的過程進(jìn)行比較，分別拍攝了普通鋁片和涂層鋁片下鉆過程，從播放錄像可以清晰看到在使用涂層鋁片時，下鉆過程中鉆頭被涂層對其的套定作用讓鉆頭垂直下鉆。

圖2

3.2 鉆頭進(jìn)入板面

涂層材料具備低溶的特性，具有很強的散熱能力，當(dāng)鉆頭接觸板面所產(chǎn)生的熱通過鋁片傳導(dǎo)，再被涂層大量吸收，從而降低鉆頭及板材孔內(nèi)的溫度，如圖3所示。

圖3

圖4為國內(nèi)某C廠家利用紅外熱像儀的熱像測溫技術(shù)對鉆孔時的鉆針溫度進(jìn)行跟蹤測試，其中紅線為使用普通鋁片的鉆針溫度，黑色代表使用涂層鋁片的鉆針溫度。

從圖4中可以清晰地比較出：使用涂層鋁片的鉆頭溫度要遠(yuǎn)低于使用普通鋁片的鉆頭溫度。鉆頭在溫度越低時，其剛性越強，越不容易產(chǎn)生彎曲，因此使用涂層鋁片提升了鉆頭下鉆過程中的剛性，從而提升了鉆孔的精度。

圖4

3.3 排屑

涂層表面的涂層在預(yù)熱后會變成氣態(tài)揮發(fā)，揮發(fā)過程中加快粉屑的排屑，因此增加了鉆孔過程中的排屑。從而減少了鉆孔過程中的下鉆阻力，提升鉆孔的精度。

圖5使用普通鋁片和涂層鋁片加工PTFE板材后的鉆頭殘絲比較，從圖5中可以明顯地看出，使用涂層鋁片后鉆頭的殘絲明顯較少。

4 小結(jié)

涂層蓋板能提升鉆孔精度，特別在加工一些高厚徑比板時對孔位精度的提升效果顯著。然而，涂層蓋板為一種新型的蓋板，其購買成本也是普通鋁片的數(shù)倍，可以通過提高鉆頭的使用壽命、提升磨次、增加鉆孔疊板數(shù)等來降低使用涂層蓋板的綜合使用成本。