关于PCB钻孔的综述
PCB微孔成孔工艺技术简介
PCB微孔成孔工艺技术简介
1.引言
孔在PCB中的主要作用是实现层间互连或安装元件，几乎所有的PCB需要孔。随着电子产品越来越复杂，PCB上的孔越来越密，技术难度越来越高，设备投入越来越大，因此成孔技术越来越重要，值得深入研究。业界常以导通与否把孔分为电镀孔（PTH）、非电镀孔（NPTH）两类；以孔两侧可见与否把孔分为通孔（Through hole）、盲孔（Blind via）、埋孔（Buried via，埋孔通常是由通孔经层压而来），见图1。
就成孔方式来看，PCB业界采用过的成孔方式有：机械钻孔、机械冲孔、激光成孔、光致成孔、化学蚀刻、等离子蚀孔、导电柱穿孔等，目前应用相对较为广泛和成熟的成孔技术为：机械钻孔和激光成孔（注：业界常用“激光钻孔”，而非“激光成孔”，实际上“激光成孔”一词更要准确些（因为这是“光”加工的过程，不是“钻”加工的过程，故本文采用“激光成孔”这一说法）。
就目前PCB的技术发展状况而言，一般将孔径在0.3mm及以下的孔称为微孔（Micro-via），本文将对此类微孔进行探讨。对于微孔成孔，目前最常用的工艺有机械钻孔、CO2激光成孔、UV激光成孔三种。简单来说，微孔中的盲孔多采用激光成孔（CO2激光成较大孔，UV激光成较小孔）；通孔（含埋孔）则多采用机械钻孔。
2.机械钻微孔技术
PCB机械钻微孔属超高速机械加工，目前主轴最高转速可达35万转/分。一般30万转/分的机械钻孔机每分钟可钻500个左右的 0.1mm的孔（注：此数据仅供参考，不同的加工条件钻孔速度差异较大）。一般机械钻孔可用于各种类型的PCB 微孔加工（如HDI、芯片级封装载板、FPC等）。下文将从钻头（物料）、工艺和质量三方面展开阐述。
PCB板过孔技术概述
PCB过孔技术概述
过孔（via）是多层PCB的重要组成部分之一，钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。简单的说来，PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。
从作用上看，过孔可以分成两类：
一是用作各层间的电气连接；二是用作器件的固定或定位。如果从工艺制程上来说，这些过孔一般又分为三类，即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接，孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔，它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层，层压前利用通孔成型工艺完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔，这种孔穿过整个线路板，可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现，成本较低，所以绝大部分印刷电路板均使用它，而不用另外两种过孔。以下所说的过孔，没有特殊说明的，均作为通孔考虑。从设计的角度来看，一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔（drill hole）,二是钻孔周围的焊盘区，见下图。这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。很显然，在高速,高密度的PCB设计时，设计者总是希望过孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加，而且过孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔(drill)和电镀（plating）等工艺技术的限制：孔越小，钻孔需花费的时间越长，也越容易偏离中心位置；且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法保证孔壁能均匀镀铜。比如，现在正常的一块6层PCB 板的厚度（通孔深度）为50Mil左右，所以PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。
pcb激光钻孔标准
pcb激光钻孔标准
PCB激光钻孔标准。
PCB（Printed Circuit Board）激光钻孔是电子行业中常见的一种加工工艺，它
对于电路板的精密加工起着至关重要的作用。在进行PCB激光钻孔加工时，需要
遵循一定的标准，以确保加工质量和生产效率。本文将就PCB激光钻孔的标准进
行详细介绍，希望能为相关从业人员提供一些参考和帮助。
首先，PCB激光钻孔的标准主要包括以下几个方面，孔径精度、孔壁质量、孔
径偏移和孔径形状。在进行PCB激光钻孔加工时，需要根据具体的要求和标准来
进行操作，以确保加工出的电路板符合设计要求。
孔径精度是指激光钻孔加工后孔径的精确度，通常用孔径公差来表示。在实际
加工中，需要根据电路板的设计要求来确定孔径公差的范围，以确保加工出的孔径符合设计要求。此外，还需要注意激光钻孔设备的精度和稳定性，以确保加工出的孔径精度达到要求。
孔壁质量是指激光钻孔加工后孔壁的平整度和光洁度。在进行PCB激光钻孔
加工时，需要注意选择合适的激光参数和加工工艺，以确保加工出的孔壁质量良好。此外，还需要定期对激光钻孔设备进行维护和保养，以确保加工出的孔壁质量稳定。
孔径偏移是指激光钻孔加工后孔径位置与设计要求的偏移量。在进行PCB激
光钻孔加工时，需要严格控制激光钻孔设备的定位精度，以确保加工出的孔径位置准确。此外，还需要注意电路板的定位和固定，以确保加工出的孔径位置与设计要求一致。
孔径形状是指激光钻孔加工后孔径的形状，通常包括圆孔、椭圆孔等。在进行PCB激光钻孔加工时，需要根据设计要求选择合适的激光参数和加工工艺，以确
PCB的激光钻孔技术
图 １ ＣＢ １ 中 钻 孔 机 的 任 务 Ｐ ￥１ 造
．
１． ５
综 述 与 评 论 Ｓ ｍ ｒ ａｉｎ＆ Ｃ ｍｍ ｎ ｕ ｍａｉ ｔ ｚ ｏ ｏ ｅｔ
印 制 电 路 信 息 ２ １ ｏ３ ０ ２Ｎ ．
孔 的铜直 接 钻孔加 工加 以介 绍 。
２ 激 光￣ ｚ ｆ 现状 ￣ ， 径 化的 动 向 ｊ ｌ ｎ ＇ ， ｊ ｌＪ ｌｘ
Ｐ Ｂ￥ 造 中 ，贯 通 （ Ｈ）导通 孔 和盲 孔 导 通 孔 Ｃ ￣ Ｔ
分 别 采 用 钻 头钻 孔 机 和 激 光 钻 孔 机 进 行 加 工 。 随着
口 内的树 脂 照射 直 接 激光 进 行 加 工 的大 窗 口 （ ａｇ Ｌ ｒｅ Ｗｉｄ ｗ）法 ，而现在 正在迅速 移行 到在 表面铜 箔上施 ｎｏ
层板 １
直 １ｕ接 ｃ
—国 盈 ｌ
．
行 吸 收Ｃ ， 光 的表 面 处理 ，采 用激 光 直接 在铜 箔 上 Ｏ激
加 工 以便 形成窗 口或孔加 工 （ ｕＤｉ ｃＤｒｌ ｇ Ｃ ｒ ｔ ｉｉ ）法 。 ｅ ｌｎ
关键词 印制板 （ ＣＢ）；激光钻孔 ；铜直接钻孔 ；铜直接钻孔的表面处理 Ｐ
中图分 类号 ：Ｔ ４ Ｎ １
Ｌａ ｅ ｒｌｉ ｃ ｓ ｒＤ ｉｌｎｇ Ｔｅ ｈｎｏ ｏ ｙ ｆ ｉ ｔ ｄ Ｃｉ ｃ ｔＢｏ ｒ ｌ ｇ ｏｒＰｒ ｎ ｅ ｒ ｕｉ ａ ｄ
2023年PCB钻孔机行业市场规模分析
2023年PCB钻孔机行业市场规模分析
随着电子技术的不断发展，打印电路板（PCB）的应用越来越广泛，其在消费电子、通讯、工业自动化、军工等各个领域都得到了广泛的应用。而PCB钻孔机作为PCB 加工的关键设备之一，在PCB制造过程中也发挥着重要作用。本文将对PCB钻孔机行业市场规模进行分析。
一、行业概况
1.1 定义
PCB钻孔机是用于在PCB板上钻孔，形成电气连接或机械固定的设备，主要包括数控钻孔机、手动钻孔机和小孔钻机等。
1.2 行业发展历程
PCB钻孔机行业起步较早，最早的PCB钻孔机是人工操作的手动钻孔机，后来逐渐发展出数控钻孔机和小孔钻机等设备，针对不同的用户需求提供不同的解决方案。目前，PCB钻孔机行业已进入成熟阶段，市场竞争较为激烈。
1.3 行业发展趋势
随着PCB行业的不断发展，PCB钻孔机行业也在不断探索新的发展方向。未来，PCB钻孔机行业的发展趋势如下：
（1）智能化：随着5G、物联网等技术迅速发展，智能化生产模式已经成为各个领域的发展趋势，PCB钻孔机行业也不例外。未来PCB钻孔机将向智能化高速化、自动化、灵活化的方向发展。
（2）节能环保：随着全球环境问题日益突出，各行各业都在积极推动节能环保生产。PCB钻孔机行业也不例外，未来PCB钻孔机将更加注重能源的利用和环保生产。（3）定制化：PCB钻孔机行业的一个特点是需求多样化、小批量生产，这给PCB钻孔机行业带来了新的机遇。未来，PCB钻孔机厂家将更加注重用户需求，推出更加具有个性化的定制化解决方案。
二、市场规模分析
2.1 行业市场规模
pcb 钻孔 沉铜 线路 工艺
PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）的钻孔、沉铜和线路工艺是PCB制造过程中的关键环节，下面是它们的概述：
1. 钻孔（Drilling）：钻孔是在PCB上钻孔以安装元器件或者连接电路的过程。它通常在PCB板材上完成前进行，使用高速钻头进行钻孔。钻孔有两种类型，即机械钻孔和激光钻孔。机械钻孔是使用机械钻头进行钻孔，适用于普通PCB板；激光钻孔则是使用激光束进行钻孔，适用于复杂的高密度板。
2. 沉铜（Copper Plating）：沉铜是将导电层覆盖在PCB钻孔内壁上的过程，以便形成连接电路。钻孔后，通常会先进行表面处理，然后通过化学方法在钻孔内壁沉积一层薄铜。这样可以提高PCB的导电性，并保证连接的可靠性。
3. 线路（Circuit）：线路是PCB上的电路连接，通过导线将元器件之间的电气信号传递。在线路工艺中，首先在PCB板上涂覆一层覆铜膜，然后使用光刻技术将电路图案暴光到覆铜膜上。接着，通过酸蚀或化学蚀刻的方式去除暴光区域的覆铜膜，形成电路线路。
以上是PCB钻孔、沉铜和线路工艺的基本步骤。在实际的PCB制造过程中，还需要进行一系列的清洗、检测和涂覆等
工艺，以确保PCB的质量和可靠性。
pcb行业的钻孔工序培训
钻孔过程中产生的切屑和污染物会影响电路板的性能和可靠 性。在培训中，学员需要学习如何控制工作区域的清洁度， 以及如何使用清洗剂和工具对钻孔后的PCB进行清洁处理。
钻孔的质量检测和控制
质量检测
钻孔质量直接影响电路板的性能和可靠 性。在培训中，学员需要学习如何使用 各种检测工具对钻孔质量进行检测，包 括孔径、深度、位置精度等参数的测量 和控制方法。
钻孔偏移和孔洞不正的问题
总结词
钻孔偏移和孔洞不正会导致电路板组装失败或性能下降。
详细描述
钻孔偏移可能由钻头磨损或未正确对准钻孔机引起。为解决此问题，应定期检查和更换钻头，并确保钻孔机对准 系统校准准确。对于孔洞不正的问题，可采用高精度的钻孔机并优化钻孔参数。
钻孔深度和层数不准确的问题
总结词
钻孔深度和层数不准确会导致电路板性能下降或短路。
钻孔层数控制
多层PCB板需要经过多次钻孔和电镀等工序。在培训中，学员需要了解多层PCB 板制造过程中钻孔层数的要求和控制方法，以确保多层PCB板的层间对准度和 连接可靠性。
钻孔的表面处理和清洁度要求
表面处理
钻孔后需要对孔壁进行表面处理，以提高其导电性能和耐腐 蚀性。在培训中，学员需要了解不同表面处理技术的原理和 应用范围，以及如何选择合适的表面处理方法以满足设计要 求。
孔径控制
孔径大小的选择需要根据电路板上的元件引脚直径来确定。在培训中，学员需要 了解不同元件引脚直径对应的孔径大小，以及如何根据设计要求选择合适的钻头 和钻孔参数，以获得准确的孔径大小。
电路板钻孔知识
钻孔的目的
1）在线路板上产生一个通道，容许后续工序完成连接线路板的上,下面或者中间线路层之间的电性能。
2) 确保线路板元件精确和稳定安装。
影响钻孔质量因素
影响钻孔工序的要素是：
1)材料，例如：基板、钻孔盖板和底板、钻咀。
2)工序包括机器参数、技术。
3)操作人员。
4)对孔质量、钻咀、工序机器的评估的控制。
以上所有的要素如果完全得到控制和提高，那么，自然可以得到高质量的孔。这样的孔可以直接电镀，不需要经过去毛刺、去污、和回蚀工序，可以使工序简单、高产量和低物耗。
要素的作用和关系如下图所示：所示的要素是相互依赖的，但最终会在下钻速、主轴转速、物料和可生产性上选择，来决定钻孔质量和精度。
鑽咀知识
钻咀结构示意图及各部分的名称：
整体示意图：
横向放大图：
钻咀材料：线路板使用的钻咀的材料是碳化钨。这主要是考虑到费用、磨损性、可加工性和可取放性。还没有其它材料被证明可以用来制造钻咀。
钻咀设计：钻咀的设计与钻咀的材料同样重要。钻咀的设计和钻咀的磨损影响钻孔的温度、排屑能力、造成出口与入口处的批锋、孔壁的光滑程度(所有都与孔的质量直接相联系)。
钻尖角
对于纸类线路板,钻尖夹角通常是90°到110°之间。而对于纤维材料钻尖夹角通常是115°到130°之间。到目前为止，最常用的钻尖夹角是130°。
凹槽或螺旋角
凹槽或螺旋角决定将碎屑从孔中移走的能力。螺旋角变化的范围是20°至50°。20°角的螺旋角排屑快但切削能力差，高的螺旋角(50°)会产生较小的塑性带，但碎屑排出减慢：如图，螺旋角A为30°是一个较好折中值，在产生较小的塑性带和快速排屑之间，这个折中值减少了钻孔的温度。
PCB生产控深钻孔技术研究方案
控深钻孔技术研究方案
一、试验目的：
研究我公司机械钻盲孔的深度和精度控制能力，以用于改善我公司HDI板的生产制作流程，并使我公司的HDI制作能力往更高的方向发展。
二、试验项目和主要研究内容：
1、机械钻盲孔的最小孔径；
2、机械钻盲孔的孔位精度技术要求，即内层对位和孔位精度的积累误差不超过±0.1mm；
3、深度控制技术要求，最终将控深钻深度控制在介质厚度为0.15mm的两层之间；
4、机械钻盲孔孔内毛刺、孔型完整性的控制；
5、机械钻盲孔的深度较深（达到盲孔孔径与深度比1/1.5以上的要求）确保盲孔孔壁铜
厚20um以上、盲孔内部要有表面处理保护层，而电镀的深镀能力有限，药水交换困
难，技术很高，故盲孔的深镀能力、表面处理（OSP、喷锡、镀锡、沉金、沉银等）
的能力为控制盲孔的主要控制点；
因此控深钻盲孔的深镀及电镀的深镀能力、表面处理能力，在技术上有较大难度，技术能力达不到，会出现孔内无铜、孔内氧化使信号连接错误或接触不良（未达到目标层或过于目标层连接到下一层）。
三、本项目技术关键和创新点：
控深钻盲孔技术的主要控制点在内层对位误差、零件板的厚度均匀性及翘曲度、控深钻孔深度、孔位精度、钻孔参数、电镀的深镀能力、电镀参数、各种表面处理的极限能力参数等。
1、决深镀控制精度的方法：
A、控制钻孔的能力：钻机选用具有控深钻盲孔功能的SCHMOLL钻机。
B、零件板厚度的控制：控制芯板厚度及半固化片厚度，更改挡胶点形状及布局，精确
计算零件板件厚度，调整压合参数。分别以介质层厚度为0.1mm，0.15mm及0.20mm制作三种12层试验板，确定厚度控制的能力（控制深度精度能力）。
PCB的激光钻孔技术
3
Pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱB用激光加工机
图3表示了PCB材料加工用激光的波长。
2.3
FCBGA用模组PCB
FCBGA（倒装芯片球栅阵列）用模组PCB
中，为了适应个人电脑（ PC ）用 CPU 等的高速高功 能化的需要，现在发展到线路最高密度化。旨在适 应微细线路化的电路形成正在采用半加成法。现在 正在采用树脂上直接照射 CO 2激光和 UV 激光形成加 工孔的树脂直接加工法进行量产化。今后利用树脂 直接加工的工程方式也不会变化，但是预计孔径将 会从现在的 50 m ~ 60 m 移行到适应高性能化 的50 m以下的小径化。
代表的电子关联产品的高功能化迅速发展。为了实 现这些电子产品的高功能化，安装的半导体电子元 件的小型化和高性能化以及安装这些电子元件的PCB 的高密度化，多层化，导通孔的小径化和高精度化 都是不可缺少的。利用激光的PCB孔加工技术，随着 PCB的高密度化而开发的积层法的盲孔（BH，Blinel Hole）加工方法强力要求特别的小径化和高精度化。 本文就PCB的激光钻孔加工技术的现状和下一代PCB 的动向，以及目前量产加工量最多的使用提高激光 吸收率的表面处理的直接激光加工铜以便形成导通 孔的铜直接钻孔加工加以介绍。
印制电路信息 2012 No.3
Summarization Comment 综述与评论 Short Comment & & Introduction 短评与介绍
PCB孔的作用
PCB过孔的作用
过孔（via）是多层PCB的重要组成部分之一，钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。简单的说来，PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。从作用上看，过孔可以分成两类：一是用作各层间的电气连接；二是用作器件的固定或定位。如果从工艺制程上来说，这些过孔一般又分为三类，即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接，孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔，它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层，层压前利用通孔成型工艺完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔，这种孔穿过整个线路板，可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现，成本较低，所以绝大部分印刷电路板均使用它，而不用另外两种过孔。以下所说的过孔，没有特殊说明的，均作为通孔考虑。
从设计的角度来看，一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔（drill hole）,二是钻孔周围的焊盘区，见下图。这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。很显然，在高速,高密度的PCB设计时，设计者总是希望过孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加，而且过孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔(drill)和电镀（plating）等工艺技术的限制：孔越小，钻孔需花费的时间越长，也越容易偏离中心位置；且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法保证孔壁能均匀镀铜。比如，现在正常的一块6层PCB 板的厚度（通孔深度）为50Mil左右，所以PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。
PCB钻孔的流程、分类和技巧
PCB钻孔的流程、分类和技巧
电路板（（PCB））用盖板和垫板（简称为盖/垫板）是PCB（机械）钻孔加工必备的重要材料之一。它在PCB孔加工中，无论是确保（产品）品质、工艺的实施，还是经济效益，都起到非常重要的作用。
在电路板进行机械钻孔加工时,放置在待加工覆铜板（或电路板）的上/下表面，以满足加工工艺要求的板状材料,称为盖/垫板。其中，盖放于待加工基板材料上表面的，最先与钻针入钻时接触的板状材料，称为“盖板”；钻孔时垫在待加工基板材料下表面的，与钻孔设备台面直接接触的板状垫料，称为垫板。
钻孔是PCB制造中最昂贵和最耗时的过程。PCB钻孔过程必须小心实施，因为即使是很小的错误也会导致很大的损失。钻孔工艺是PCB制造过程中最关键的工艺。钻孔工艺是通孔和不同层之间连接的基础，因此钻孔技巧十分重要。
PCB钻孔
一、PCB钻孔技术
主要有2 种PCB 钻孔技术：机械钻孔和激光钻孔。
PCB钻孔技术
1、机械钻孔
机械钻头的精度较低，但易于执行。这种钻孔技术实现了钻头。这些钻头可以钻出的最小孔径约为6密耳(0.006 英寸)。
机械钻孔的局限性
当用于FR4 等较软的材料时，机械钻可用于800 次冲击。对于密度比较大的材料，寿命会减少到200 计数。如果PCB 制造商忽视这一点，则会导致出现错误的孔，从而导致电路板报废。
2、激光钻孔
另一方面，激光钻可以钻出更小的孔。激光钻孔是一种非接触式工艺，工件和工具不会相互接触。激光束用于去除电路板材料并创建精确的孔，可以毫不费力地控制钻孔深度。
激光技术用于轻松钻出受控深度的过孔，可以精确钻出最小直径为2 密耳(0.002”)的孔。
PCB钻孔基础介绍
PCB钻孔基础介绍
一、钻孔档（Drill File）介绍
常见钻孔及含义：
PTH - 镀通孔：孔壁镀覆金属而用来连接中间层或外层的导电图形的孔。
NPTH - 非镀通孔：孔壁不镀覆金属而用于机械安装或机械固定组件的孔。
VIA - 导通孔：用于印制板不同层中导电图形之间电气连接(如埋孔、盲孔等)，但不能插装组件引腿或其它增强材料的镀通孔。
盲孔：仅延伸到印制板的一个表面的导通孔。
埋孔：未延伸到印制板表面的导通孔。
常见格式：
S&m
Exel.drl
单位制：
METRIC（mm）
ENGLISH（inch or mil）
单位换算：
1 inch ＝1000 mil ＝2.54 cm ＝25.4 mm
1 mm ＝0.03937 inch ＝39.37 mil
坐标格式：
LEADING ZERO SUPPRESS：坐标整数字前面的0 省略，小数字数不够以0 补齐。
TRAILING ZERO SUPPRESS：坐标小数字后面的0 省略，整数字数不够以0 补齐。
NONE ZERO SUPPRESS：整数和小数字数不够均以0 补齐。
FORMA T（小数点之隐藏）：共有十种格式。
二、钻孔盘(DRILL RACK)介绍
主要描述钻孔档中用到的钻头大小，有的还说明孔是PTH 或NPTH。钻孔盘一般以M48 开头，排列在钻孔文件的前面。也有单独以文件说明。
DRILL RACK＋DRILL FILE＝完整的钻孔图形
常用字段：
Tool ：钻头编号
Size ：孔径大小
Pltd ：PTH 或NPTH 说明
Feed ：下刀速
Speed ：转速
pcb生产机械加工及激光钻孔工艺基础
pcb生产机械加工及激光钻孔工艺基础
PCB生产的机械加工主要包括以下几个步骤：
1. 板材切割：将大片的 PCB 板材按照需要的尺寸进行切割，
一般使用机械切割工具，如数控切割机、锯床等。
2. 钻孔：在 PCB 板材上进行钻孔，以便安装元器件。通常使
用钻床或数控钻床进行钻孔，通过合适的钻头进行孔的打孔。
3. 车铣加工：将 PCB 板上不规则形状的线路进行加工，常用
的方法是车削和铣削。车床可以用来加工轴对称的外形和线路，而铣床则可以用来加工更多种形状的线路。
4. 埋孔/埋铜：在 PCB 板上的孔内涂一层附着力强的金属材料（如铜），以增加线路的导电性。目前常见的方法是电化学镀铜法。
激光钻孔是一种常用的PCB 加工工艺，相比传统的机械钻孔，激光钻孔具有以下优点：
1. 无机械接触：激光钻孔是通过激光束直接照射 PCB 板材进
行加工，无需机械接触，有效保护了板材表面的保护层，避免了机械钻孔可能造成的损伤。
2. 高精度：激光钻孔能够实现非常细小的钻孔，孔径可以达到数十微米，甚至更小，因此可以满足对于高密度线路的要求，提供更高的制造精度。
3. 布线灵活：激光钻孔可以实现任意位置的钻孔，布线更加灵活，可以为设计者提供更多的设计自由度。
4. 加工速度快：相比传统的机械钻孔，激光钻孔的速度通常更快，可以提高 PCB 加工的效率。
总体来说，机械加工和激光钻孔是 PCB 生产中常用的工艺基础，根据具体的需求和要求，可以选择不同的加工方法来进行PCB 的制造。
PCB机械钻孔机压力脚结构设计综述
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｉ ｎ ＰＣＢ ＮＣ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
Ｗ ＡＮＧ Ｚ ｈ ｉ ｇ ａ ｎ ｇ 。 ， Ｓ ＯＮＧ Ｆ ｕ ｍｉ ｎ ２ ， Ｗ ＡＮＧ Ｘｉ ｎ ｇ ￣ ， ＣＨＥ Ｎ Ｂａ ｉ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ，
摘 要 ： 钻孔 是 印制 电路 板 生 产 中的 关键 工序 ，针 对 与被 加 工件 联 系紧 密的 吸屑 罩 和压 力脚 组 合 不 同结 构形 式 ， 综合 分 析 了 目前 市场上 主流 的吸 屑 罩和 压 力脚 组合 结构 以及 利 用设 计 、 仿 真 和
测 试相 结合 的方 法 ， 给 出压 力脚 合 理设 计 的 方法及 比较 合 适 的参 数 设 置 ， 达 到 实现 压 力脚 的 高效
！ 蕉Baidu Nhomakorabea 亟 鱼
曼 星 茎
星
固
Ｐ Ｃ Ｂ机械 钻 孔机压 力脚 结构 设计 综述
王志刚 １ ， ２ ， 宋福 民 ， 王 星 ， 陈百强 ，
（ １ ． 深 圳 大 学 机 电 与控 制 工 程 学 院 ， 广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ６ ０； ２ ． 深 圳 市 大 族 数 控 科 技 有 限公 司 ， 广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ５ ２ ）
ｐ ｌ ａ ｙ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ｎｔ ａ ｒ ｏ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｋ ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｙ ｔ ｉ ｓ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ
PCB钻孔工艺详解
PCB板钻孔制程简介
2008年
目的：了解钻孔制程及品质要求
内容点：
①PCB钻孔的作用
②PCB钻孔板的品质缺陷及解决对策
③钻孔品质及其鱼骨图分析
④钻咀及相关辅料阐述
⑤钻、锣带制作知识的介绍
一、PCB钻孔的作用
1、PCB板制作流程
以双面板喷锡板工艺流程为例:
开料→钻孔→沉铜→板电(加厚铜)→
图形转移→电铜电锡→蚀刻退锡→
检验→印阻焊→印字符→喷锡→成形
→测试→成品检查→包装
一、PCB钻孔的作用
2、钻孔的作用
钻孔就是在覆铜板上钻出所需的过孔。
PCB过孔按金属化与否，分为
a、电镀孔( PTH ),也叫金属化孔
b、非电镀孔(NPTH),也叫非金属化孔
按工艺制程分为
a、盲孔（多层板）
b、埋孔（多层板）
c、通孔
过孔主要提供电气连接与用作器件的固定或定位的作用。
二、PCB钻孔板的品质缺陷及解决对策
品质缺陷原因分析解决对策
断钻(孔损)下钻速或回刀速过快更改加工参数
压脚问题检查或更换压脚
机床不稳定检查固定座
钻咀有缺陷或超孔限更换钻咀类型或检查钻咀叠板过厚或叠板过松减少叠板数或叠紧
盖板材料不对更换盖板
加工深度过深更改合理的深度
胶纸未贴好将胶纸贴好贴牢固
二、PCB钻孔板的品质缺陷及解决对策
品质缺陷原因分析解决对策
断钻(孔损)板间有杂物保持板面及板间清洁
孔壁粗糙，毛刺，
钉头钻头钝或钻头有缺口更换钻头
压脚压力过小检查压脚及气压设置加工参数过快或过慢调整参数设置
叠板太松或太厚贴紧板或更改叠板厚度板间有杂物保持板面及板间清洁多层板层压固化不良需层压或板材协助解决盖板不平、太薄等更换盖板材料
烤板时间或温度不够按要求重新烤板
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
先
进
加
工
技
术
作
业
学院：机电工程学院
姓名：王琳芳
学号：2111101052
关于PCB钻孔的综述
1 PCB的发展历程
摘要
近年来，由于电子产品的高密度、多功能、小型化的要求，促进了PCB工业向高密度布线和多层板薄形化技术的发展[1]，故印刷电路板（PCB）在人们的生活中运用的越来越广泛，成为了电子组件制造业的最大支柱产业之一，它用于组装电子元器件之前的基板、形成电子线路以及连接电子元器件，发挥整体功能。PCB钻孔的过程中需要研究钻削力和钻削热对刀具寿命和孔质量的影响。
关键词PCB 材料性能钻孔质量刀具使用寿命
1.1 PCB基板材料
PCB板基板材料业已累积了近百年的历史。基板材料业的每一阶段的发展，都受到电子整机产品、半导体制造技术、电子安装技术、电子电路制造技术的革新所驱动。20世纪初至20世纪40年代末，是PCB基板材料业发展的萌芽阶段。它的发展特点主要表现在：此时期基板材料用的树脂、增强材料以及绝缘基板大量涌现，技术上得到初步的探索。这些都为印制电路板用最典型的基板材料——覆铜板的问世与发展，创造了必要的条件。另一方面，以金属箔蚀刻法(减成法)制造电路为主流的PCB制造技术，得到了最初的确立和发展。它为覆铜板在结构组成、特性条件的确定上，起到了决定性的作用。
覆铜板在PCB生产中真正被规模地采用，最早于1947年出现在美国PCB业。PCB基板材料业为此也进入了它的初期发展的阶段。在此阶段内，基板材料制造所用的原材料——有机树脂、增强材料、铜箔等的制造技术进步，对基板材料业的进展予以强大的推动力。正因如此，基板材料制造技术开始一步步走向成熟。
集成电路的发明与应用，电子产品的小型化、高性能化，将PCB基板材料技术推上了高性能化发展的轨道。PCB产品在世界市场上需求的迅速扩大，使 PCB 基板材料产品的产量、品种、技术，都得到了高速的发展。此阶段基板材料应用，出现了一个广阔的新领域——多层印制电路板[2]。同时，此阶段基板材料在结构组成方面，更加发展了它的多样化。
1.2 印刷电路板的分类
按印刷电路板的层数，我们可以将其分为三类：单层（面）印刷电路板、双层（面）印刷电路板以及多层印刷电路板。
单层电路板是指导线分布在绝缘基板的一面上，几乎都采用纸质酚醛基材。
双层电路板即双面都印有线路图形，即绝缘基板两面都有电路，再通过孔的金属化进行双面互连形成的印刷电路板。
多层印刷电路板是利用传统多层板逐次压合的观念，在以双层和四层板为基础的核心基板的板外，逐次增加绝缘层和导体层，一层一层个别制作，在绝缘层上制造导体线路，达到多层结构的功能。
另外，电路板也可以根据基板的硬度分为刚性基板电路板和柔性基板电路板，根据基材的材料可以分为纸质基板、复合基板、玻璃纤维布基等等。
2 PCB机械钻孔的研究方法
在线路板上钻孔的常用方法有数控机械钻孔方法和激光钻孔方法等，现阶段以机械钻孔方法使用最多。随着高密度增层法线路板的普及，对盲孔的需求增加，激光钻孔加工方法应用有增加的势头。但是激光钻孔加工对被加工材料适应性较差、设备成本高及孔壁质量较低等原因，使得目前近90％的PCB孔由机械钻孔机来实现[3]。
在对印刷电路板的钻削过程中，钻头需要经过盖板、多层PCB电路板以及垫板，不同的层的材料不同，所以，在钻削过程中，钻头的磨损以及孔的质量是不同的，综合各种因素，以其找到最优的钻削方法，故对其钻削过程应进行深入的研究。
2.1 印刷电路板钻削过程中的钻削力[4]
钻削力是印刷电路板钻削过程中的重要物理参数之一，它的大小决定了钻削过程中所消耗的功率，切削变形，它还导致了钻削热的产生，并进一步影响钻头的磨损，对加工精度和加工质量有着重要的影响。
在钻削过程中通过安装的测试系统来测试不同的加工参数和钻头的几何参数对钻削力的影响，进而导出钻削力的经验公式。根据钻削力的经验公式，综合刀具使用寿命，孔加工质量，成本等因素，得出最优的钻削方案。
2.2 印刷电路板钻削过程中钻屑的显微观察
切屑分为带状切屑、挤裂切屑、单位切屑和崩碎切屑等[5]，不同的切屑形状包含了不同的加工信息，影响因素有加工参数的不同、刀具几何参数的不同等。由于在钻削过程中，钻头需要通过盖板、多层电路板和垫板，每层的材料不同，故钻屑的形状也不同，通过高速显微观察不同时期不同材料的钻屑的形状和毛刺情况，并分析钻屑对钻削过程的影响。
2.3 印刷电路板钻削过程中钻头的磨损研究
观察高速钻削印刷电路板时钻头磨损，比较不同的进给速度对钻头磨损的影响，分析钻头磨削机理，采用单因素实验，选择不同的刀具几何参数，逐个分析其对刀具磨损的影响，用显微镜对刀具的磨损情况进行分析，得出刀具磨损图形，综合不同的刀具磨损参数的特征，确定磨损机理。
2.4 印刷电路板钻削过程中的钻削温度的测量以及孔加工
质量的研究
采用非接触式红外测温的方法来测量印刷电路板在钻削过程中钻削加工区域的温度场变化。应用测温软件，测量不同时刻温度场中各点或各区域的温度，绘制等温线。
研究印刷电路板钻削加工中，孔径超差、毛刺、孔壁粗糙度等加工质量问题。印刷电路板钻削加工中，孔径超差、毛刺、孔壁粗糙度均是钻孔质量的评价指标。
3 我国PCB工业的发展现状和发展前景
PCB工业的发展与进步主要是受世界主导经济而决定（制约）着的，也就是说，当前和今后的世界主导经济——知识经济的状况将决定着PCB工业的发展与进步！尽管世界经济多次反复的波动（经济危机、特别是2008年发生的金融海啸，至今还处在缓慢“复苏”之中）会给PCB工业带来市场和生产上的很大起落变化。但是，当今世界的主导经济——知识经济仍然没有改变，这意味着PCB工业仍将继续大力（特别是PCB生产工业技术、产品结构和升级等）向前发展着[6]。
随着电子工业的迅速发展, 特别是表面安装技术和计算机的飞速进展, 我国印制电路技术已逐渐进入成熟时期.当然,也应该看到我国印制电路技术同世界先进水平相比, 还有不少差距[7]。尽管改革开放30多年来使我国PCB工业从小到大走上了世界产量首位、产值第一的大国，但是仍然属于中、低档产品为主体的“劳动密集型”的产业。同时，我国PCB工（产）业和其它工（产）业一样，面临着发达国家走过的“刘易斯转变点”——无限提供劳动力到有限提供劳动力变化的问题，在这种情况下。我国PCB工业要积极应对：转变生产方式提高生产效率；进行产品结构调整和优化升级；创新生产工艺和产品体系等，使我国PCB 工业从生产大国走向生产强国！
世界PCB的发展技术以日本和英国为领袖，日本的电子设备产品以采用高密度安装和轻薄短小化的方向性而著称于世，处于高度优势。。实现各种功能的电子设备安装中，PCB是决定电子设备特性的重要部件之一。今后高性能化的要求仍将继续，特别是在便携型电子设备的安装中，各种功能并行发展，适应各种功能的PCB开发支撑和高性能的实现[9]。相比于这些发展国家，我国的发展技术稍显青涩，过去我国PCB产业的状大和发展主要是依靠广大农村的“剩余劳动力”，由于现在劳动力相对短缺，也就造成了我国PCB行业的滞后，在未来的日子我们采用自动化的方法。这样做既可增加产品自动化生产程度，又能够提高产品质量与生产效率，达到降低生产成本、提高企业效益！