Mit der rasanten Entwicklung von KI-Servern, Hochgeschwindigkeitskommunikation und anderen fortschrittlichen Elektronikanwendungen werden Leiterplatten mit hoher Lagenanzahl und hoher Packungsdichte immer häufiger eingesetzt. Veränderungen bei den Leiterplattenmaterialien und -strukturen stellen höhere Anforderungen an die Qualität der Lochwände, die Bohrgenauigkeit und die Prozessstabilität beim kontinuierlichen mechanischen Bohren.
Mikrobohrer sind unverzichtbare Verbrauchsmaterialien beim mechanischen Bohren von Leiterplatten. Ihre Verschleißfestigkeit und Späneabfuhr beeinflussen direkt die Bohrqualität und die Werkzeugstandzeit. Durch das Aufbringen verschleißfester und reibungsarmer Funktionsbeschichtungen mittels Vakuumbeschichtung lässt sich die Werkzeugleistung verbessern und so den Bearbeitungsanforderungen verschiedener Leiterplattenmaterialien besser gerecht werden.
Verschleiß und Späneabfuhr beeinflussen die Bohrqualität: Die Beschichtung muss ein Gleichgewicht zwischen Verschleißfestigkeit und Reibungsreduzierung aufweisen.
Leiterplattenmaterialien bestehen typischerweise aus Kupferfolie, Harz, Glasfasern, Füllstoffen und weiteren Komponenten. Beim kontinuierlichen Bohren unterliegen die Schneidkanten von Mikrobohrern einem abrasiven Verschleiß durch Glasfasern und bestimmte harte Füllstoffe, während Späne an den Spiralnuten haften bleiben oder sich darin ansammeln können.
Mit zunehmendem Verschleiß der Schneidkante oder eingeschränkter Spanabfuhr kann der Bohrwiderstand steigen, was zu rauen Bohrlochwänden, Graten an den Bohrlocheingängen und anderen Qualitätsproblemen führen kann. Daher müssen Mikrobohrbeschichtungen sowohl eine hohe Verschleißfestigkeit als auch eine geringe Reibung aufweisen und gleichzeitig mit dem Werkzeugmaterial, der Geometrie und den tatsächlichen Bearbeitungsbedingungen kompatibel sein.
Zhenhua MFA0605: Hochharte, reibungsarme Beschichtungen für Mikrobohrer auf Leiterplatten
Um den Anforderungen an die Oberflächentechnik von miniaturisierten Leiterplattenschneidwerkzeugen gerecht zu werden, hat Zhenhua Vacuum das Hartbeschichtungssystem MFA0605 entwickelt. Dieses System ermöglicht die Abscheidung funktionaler Hartbeschichtungen wie Ta-C auf Werkzeugoberflächen. Ta-C-Beschichtungen erreichen eine Härte von ca. 63 GPa bei gleichzeitig geringer Reibung und tragen so zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit der Werkzeugoberfläche bei.
Bei Mikrobohranwendungen verbessern hochharte Beschichtungen die Verschleißfestigkeit der Werkzeugoberfläche und schützen so die Bohrspitze und die Schneidkanten. Die reibungsarmen Eigenschaften reduzieren die Reibung zwischen Mikrobohrer, Leiterplattenmaterial und Spänen und verbessern dadurch den Späneabtransport. Durch die Abstimmung der Beschichtungseigenschaften auf die tatsächlichen Bohrbedingungen kann das Beschichtungssystem die Leistung des Mikrobohrers im Einsatz optimieren.
Die Filtration mit gekrümmten Kanälen reduziert Makropartikel und erhält gleichzeitig die Oberflächenqualität der Beschichtung für Präzisionswerkzeuge.
Mikrobohrer zeichnen sich durch feine Schneidkanten und spiralförmige Nuten aus, wodurch die Oberflächenmorphologie der Beschichtung für ihre Anwendungsleistung besonders wichtig ist. Makropartikel, die beim Lichtbogenauftrag entstehen, können an diesen Bereichen haften bleiben und lokale Erhebungen bilden, was die Oberflächenqualität der Beschichtung beeinträchtigen kann.
Die Zhenhua Vacuum MFA0605 ist mit einem eigens entwickelten, gekrümmten Filtersystem ausgestattet, das Makropartikel, die beim Lichtbogenauftrag entstehen, effektiv herausfiltert und deren Auswirkungen auf die Beschichtungsoberfläche reduziert. In Kombination mit optimierter Schichtdicke und Mehrschichtarchitektur bietet das System eine geeignete Lösung für die Hartbeschichtung von Präzisionswerkzeugen wie Mikrobohrern.
Mehrere Beschichtungssysteme für verschiedene Werkzeuge und Bearbeitungsbedingungen
Neben Ta-C-Beschichtungen kann die Zhenhua Vacuum MFA0605 eine Reihe weiterer Hartstoffbeschichtungen aufbringen, darunter AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN und CrN. Je nach Mikrobohrspezifikation und Leiterplattenmaterial kann das Beschichtungssystem entsprechend den Anforderungen an Verschleißfestigkeit, Reibungseigenschaften und Haftung zwischen Beschichtung und Substrat ausgewählt werden. Die Werkzeugleistung lässt sich anschließend durch praktische Bohrtests bewerten, die Werkzeugverschleiß, Lochqualität und Anzahl der effektiven Bohrungen umfassen.
Die Ausrüstung wird in der PCB-Mikrowerkzeugindustrie eingesetzt und kann auch auf Anwendungen wie Formen, Stempel, Automobilkomponenten und Kolben ausgeweitet werden, wodurch flexible Oberflächenbearbeitungsmöglichkeiten für verschiedene Produkte geboten werden.
Die sich wandelnden Anforderungen der modernen Leiterplattenfertigung treiben die Entwicklung von Beschichtungslösungen für Mikrobohrer voran, die zunehmend auf spezifische Leiterplattenmaterialien und Bearbeitungsbedingungen zugeschnitten sind. Der Wert der Beschichtungstechnologie liegt darin, Oberflächeneigenschaften in messbare Verbesserungen der tatsächlichen Werkzeugleistung umzusetzen.
Mit seiner Technologie zur Partikelfiltration mittels gekrümmter Kanäle und der Fähigkeit, eine Vielzahl harter Beschichtungen aufzutragen, bietet der Zhenhua Vacuum MFA0605 Ausrüstungsunterstützung für Hersteller von PCB-Mikrobohrmaschinen und hilft Kunden bei der Entwicklung von Beschichtungslösungen, die auf ihre spezifischen Anforderungen an Verschleißfestigkeit, Reibungsreduzierung und Bohrqualität zugeschnitten sind.
Dieser Artikel wurde veröffentlicht von Hersteller von VakuumbeschichtungsanlagenZhenhua Staubsauger
Veröffentlichungsdatum: 28. September 2026