Током механичког бушења штампаних плоча, једна микро-бургија мора континуирано да продире у више материјала, укључујући бакарну фолију, смолу, стаклена влакна и функционална пунила. Иако процес може изгледати као да укључује само понављајуће бушење, сечива микро-бургије су континуирано изложена абразивном хабању од тврдих честица, топлоте трења и цикличних механичких оптерећења.
Како се производња штампаних плоча (ПЦБ) наставља развијати ка већој густини кола, већем броју слојева и финијим геометријама, пречници избушених рупа постају све мањи. У међувремену, ламинати које је тешко обрађивати, укључујући материјале са високим Tg и високим садржајем пунила, све се шире користе. Посебно када пречник микро-бургије падне испод 0,1 мм, постављају се много строжији захтеви у погледу чврстоће врха бургије, отпорности на хабање, одвођења струготине и укупне стабилности бушења.
Када дође до значајног хабања, утицај се протеже и након смањеног века трајања алата. Такође може довести до повећане храпавости зидова рупе, улазних и излазних неравнина, смањене конзистентности пречника рупе, па чак и лома бургије.
Стога, побољшање отпорности на хабање микро-бушилица и смањење трења кроз површинске премазе постаје важан технички приступ побољшању квалитета бушења ПЦБ-а.
1. Трошење микро-бургија утиче на више од века трајања алата
ПЦБ ламинати се генерално састоје од бакарне фолије, смоле, стаклених влакана и разних функционалних пунила. Током бушења великом брзином, микро-бушилица мора више пута да сече материјале са знатно различитим механичким и термичким својствима. Стаклена влакна и одређена тврда пунила континуирано изазивају абразивно хабање врха бургије и резних ивица, док се смола може залепити за врх бургије или спиралне жлебове под комбинованим дејством трења и топлоте резања, што негативно утиче на накнадну евакуацију струготине.
Како се број избушених рупа повећава, ивице микро-бургије постепено постају тупе. Аксијални потисак потребан за продирање ламината се сходно томе повећава, док се трење и стварање топлоте могу додатно интензивирати. Под овим условима, дејство сечења бакарне фолије, смоле и стаклених влакана постепено погоршава, што резултира компресијом, стругањем или кидањем уместо чистим уклањањем материјала. Ово може повећати храпавост зида рупа, произвести израженије улазне и излазне неравнине и смањити конзистентност пречника рупа. Код финих штампаних плоча и плоча са високом густином међусобних веза, или HDI, ови дефекти такође могу повећати тешкоће накнадне метализације рупа и контроле квалитета.
Поред тога, што је мањи пречник микро-бургије, то је ограниченији капацитет прихватања струготине њених спиралних жлебова. Када се струготина накупи или смола залепи за врх бургије, резне ивице или жлебове за струготину, отпор бушењу може значајно да варира. У комбинацији са хабањем микро-бургије, истезањем вретена или неодговарајућим параметрима бушења, оптерећења савијања и торзије која делују на микро-бургију могу се повећати, чиме се повећава ризик од скретања и лома бургије.
2. Како премази за микро-бушење побољшавају бушење штампаних плоча?
Тврди премази као што су ta-C, AlTiN, AlCrN и CrN могу се наносити на микро-бургије за штампане плоче. Међу овим материјалима, тетраедарски аморфни угљеник, или ta-C, комбинује високу тврдоћу са ниским коефицијентом трења, помажући у смањењу хабања ивица и отпора бушењу, а истовремено штитећи врх бургије и ивице. У практичним применама, премази за микро-бургије побољшавају перформансе бушења углавном одлагањем хабања ивица, смањењем трења и отпора извлачењу струготине, и стабилизацијом квалитета рупе.
Премази високе тврдоће смањују директан контакт између стаклених влакана, тврдих пунила и подлоге од цементираног карбида. Ово помаже у успоравању хабања врха бургије, примарних резних ивица и ивица, омогућавајући микро-бургији да одржи релативно стабилно стање резне ивице током већег броја циклуса бушења.
Премази са ниским трењем помажу у смањењу трења између микро-бургије, ламината ПЦБ-а и генерисаних струготина. Такође могу смањити тенденцију струготина и смоле да се лепе за врх бургије и спиралне жлебове, стварајући повољније површинске услове за одвод струготина.
Када се ефикасно контролише брзина хабања резних ивица, могу се смањити варијације у стању резних ивица током различитих фаза обраде. Ово помаже у побољшању квалитета зидова отвора и конзистентности пречника отвора, уз ограничавање стварања улазних и излазних неравнина.
Међутим, премази не могу у потпуности елиминисати ломљење бургије. Квар бургије је такође повезан са пречником микро-бургије, типом ламината, висином наслага, стањем вретена и параметрима бушења. Успоравањем хабања, смањењем трења и побољшањем одвођења струготине, правилно пројектован премаз може смањити абнормална оптерећења резања и последично смањити ризик од лома бургије.
3. Мање микро-бушилице захтевају прецизније процесе премазивања
У поређењу са конвенционалним алатима за сечење, микро-бургије за штампане плоче имају много мање димензије и финију геометрију врха бургије и резних ивица. Стога се премази микро-бургијама не могу фокусирати искључиво на постизање високе тврдоће. Дебљина филма, квалитет површине и адхезија премаза и подлоге такође морају бити пажљиво контролисани.
Ако је премаз превише танак, његова заштита од абразивног хабања може бити недовољна. Ако је превише дебео, може променити микроскопски профил резне ивице и изазвати заобљење или тупљење ивице. Што је мањи пречник микро-бургије, то су њене перформансе сечења осетљивије на дебљину премаза.
Конвенционално катодно лучно наношење такође може генерисати макрочестице. Ако се ове макрочестице наталоже близу врха бургије, резне ивице или ивице, оне могу повећати храпавост површине премаза и нарушити оштрину резне ивице. Код ултра финих микро-бургија пречника испод 0,1 мм, честице исте апсолутне величине могу имати много већи релативни утицај на геометрију резања.
Микро-бургије такође садрже сложене тродимензионалне карактеристике, укључујући врх бургије, резне ивице, ивице и спиралне жлебове за струготину. Током серијског премазивања, дизајн причвршћивача, густина оптерећења и кретање подлоге стога морају бити свеобухватно оптимизовани како би се постигла адекватна покривеност премазом на различитим функционалним областима, уз одржавање конзистентности између појединачних микро-бургија.
4. Zhenhua вакуумско решење за микро-бушење штампаних плоча — FMA0605 систем за тврдо премазивање
Да би се испунили захтеви за перформансе премаза и квалитет површине микро-бушилица и других прецизних алата за сечење, Zhenhua Vacuum FMA0605 систем за тврдо премазивање усваја технологију магнетног филтрирања катодног лука. Ова технологија филтрира макрочестице настале током катодног лучног наношења, омогућавајући ta-C премазима да постигну ефикасно наношење и оптимизоване перформансе премаза.
ta-C премази нанети системом могу постићи просечну тврдоћу до 63 GPa уз одржавање карактеристика ниског трења. Висока тврдоћа помаже у отпорности на абразивно хабање изазвано стакленим влакнима и тврдим пунилима у PCB ламинатима. Низак коефицијент трења помаже у смањењу отпора између микро-бургије, ламината и чипова, истовремено ограничавајући пријањање чипова и стварајући повољније површинске услове за континуирано бушење и одвожење чипова.
Поред ta-C премаза, систем такође може да наноси премазе отпорне на високе температуре и супертврде премазе као што су AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN и CrN. Ови премази су примењени на калупе, алате за сечење, бушаче, аутомобилске компоненте, клипове и друге производе отпорне на хабање.
5. Закључак
Како бушење штампаних плоча (PCB) наставља да напредује ка мањим пречницима рупа и већој прецизности обраде, вредност премаза за микро-бушење више није ограничена само на продужење века трајања алата. Још важније, премази помажу у одржавању стања резања, побољшавају квалитет рупа и повећавају стабилност током континуираног бушења. Ефикасно решење премаза мора свеобухватно узети у обзир тврдоћу премаза, перформансе трења, дебљину филма, квалитет површине и адхезију премаза и подлоге, а истовремено мора бити усклађено са спецификацијама микро-бушења, типом ламината PCB-а и стварним условима бушења.
Захваљујући технологији магнетног филтрирања катодног лука, Zhenhua Vacuum FMA0605 систем за тврдо премазивање смањује негативне ефекте макрочестица генерисаних луком на ултра-фине ивице сечења. Превлаке високе тврдоће и ниског трења ta-C помажу у одлагању хабања микро-бушења, стабилизују квалитет рупа на штампаним плочама и смањују ризик од абнормалног ломљења бургија, пружајући поуздану подршку опреми за развој процеса премазивања микро-бушења на штампаним плочама и производњу великих количина.
-Овај чланак је објављен од странепроизвођач опреме за вакуумско премазивањеЖенхуа Вакуум
Време објаве: 25. јул 2026.