PCB鉆孔加工研究綜述
摘要:本文闡述了PCB材料的性能及應用狀況,綜述了PCB支撐孔加工用鉆頭、PCB支撐孔加工的切屑形成、PCB支撐孔加工的切削力、PCB支撐孔加工的鉆頭磨損的研究現狀,為PCB鉆孔加工深入研究奠定了基礎。
1.PCB材料的性能及應用狀況
(1)覆銅板
PCB是以覆銅板(CCL,Copper-clad Laminate)作為原料而制造的電器或電子的重要結構元件。常見的覆銅板是銅箔、樹脂和增強材料三種材料構成的復合材料。覆銅板按增強材料和絕緣樹脂不同可以將剛性覆銅板劃分為五大類:紙基覆銅板、玻纖布基覆銅板、復合基覆銅板、積層法多層板用基板材料、特殊基覆銅板[1]。幾種典型基板材料電路板的應用見表1-1。
表1-1幾種典型基板材料的應用[2]
Table1-1 The application of typical PCB materials [2]
玻璃纖維布-環氧樹脂覆銅板是應用最廣泛的一種覆銅板,其結構如圖1-3。雙面板是指由“玻璃纖維布”為主干,含浸液態耐燃性“環氧樹脂”作為結合劑而成膠片(Prepreg),其后依據基板厚度需求決定所需膠片張數,疊上適當厚度的銅皮,經熱壓而成的銅箔基板,如圖1(a);多層板是在以雙層或四層板為基礎的核心基板的板外,逐次增加絕緣層及導體層,一層一層個別制作,在絕緣層上制造導體線路,壓合而成多層線路板,如圖1(b)。因此,PCB材料是由介電層(樹脂,玻璃纖維)及高純度的金屬導體(銅箔)等所構成的難加工層狀復合材料。該復合材料脆性大、硬度高,纖維強度高、韌性大、層間剪切強度低、各向異性,導熱性差且纖維和樹脂的熱膨脹系數相差很大。
圖1覆銅板結構 (a)雙面板 (b)多層板[3]
Fig.1 The structure of Copper Clad Lamilates (a)double-sided board (b)multilayer board[3]
(2) 銅箔
最常被使用在電路板上的銅箔,是電鍍析出的銅箔。電鍍析出銅皮使用電化學的方法來制作,首先將銅融入硫酸溶液,之后經過凈化的硫酸與硫酸銅混合液就會用在電鍍銅的制作中。電鍍時會將銅鍍在滾筒型的大鼓上。厚度常見的有5、9、12、18、35、50、70μm[4]。
(3)樹脂
目前已使用于線路板的樹脂種類很多,如酚醛樹脂(Phenolic)、環氧樹脂(Epoxy)、聚亞硫胺樹脂(Polyimide)、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene)、B-三氮樹脂(Bismaleimide Triazine)等。其中環氧樹脂應用的最廣泛,這是由于其良好的機械性、電性、物理性質,以及相對較低的成本,特別是與其他高性能的樹脂系統相比較后更顯突出。另外環氧樹脂系統在制程中相對比較容易操作,這也使得產品制造成本能夠保持較低[1]。
(4) 玻璃纖維布
增強材料使用最多的是編織型玻璃纖維布,其它增強材料有:紙張、玻璃纖維席(Matte)、非編織型的Aramid纖維及各種填充材料。玻璃纖維布的優勢包含具有良好的機械性、電氣特性、多樣化的材料型式配合各種基材厚度,同時最重要的是具有經濟性。玻璃纖維有不同的紗的編織形式,但是實際上最普遍被印刷電路板采用的是平面編織的十字布。這種平面編織的布種,包含縱橫交錯一上一下的編織順序,這樣的編制圖案提供良好的布材穩定度[5]。一些常用的玻璃纖維布類型如表1-2所示。
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本文轉載自pcb網城
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