盘点PCB漏背钻后那些烧脑的补救措施

来源:一博科技 时间:2021-4-12 类别:微信自媒体
公众号:高速先生

作者:王辉东

世界上所有的伟大,都来自于两个字—试试。

当钻机和锣机返背钻失败后,肖工和雷豹火热的内心跌入了冰点,看不到出路和希望。突然有人提议说去激光车间去试试,在这一刻他们又燃起了希望之火,于是一群人浩浩荡荡杀到了激光车间。

当板上红光一现,肖工和雷豹就感觉冰冷的心一下子就温暖了起来。看着在激光烧灼下的PCB板子上,慢慢升腾起来的一丝丝轻烟,幻化着无尽的希望,他们恍惚感觉成功就在眼前。


激光打孔实质上是把激光的光束聚焦在工件上,使光能变化成热能的一种热加工方式。是一定的能量密度的激光脉沖辐射对工件材料的作用过程。激光经聚焦后作为高强度热源对材料进行加热,使激光作用区内材料熔化或气化继而蒸发,而形成孔洞的激光加工过程。


激光打孔千般好,唯有一样不可靠。


那就是激光打孔时,工件上的材质尽量统一,因为不同的材质对激光能量的吸收是不一样的。如果材料不一样,就会导致在激光烧灼的耗时有长有短。PCB压合后有多种质组成,如PCB上的金属化孔,孔里面是铜,孔的周围是基材。在激光加工时,铜需要的能量多,基材需要的能量相对少。


下图是钻孔的切片,孔铜的周围是树脂和玻纤布。

PCB板在激光打孔时,因为激光穿透的材质不一样,所需的激光能量不一样,烧灼的时间也不一样,结果导致背钻孔孔铜没熔完,孔周围的基材却严重碳化,PCB可靠性不能保证,返工又一次失败。



下图所示,孔内铜还在,孔口周围碳化很严重:

一次次的尝试
一次次的希望
一次次的失望
一次次的绝望
直到心如死灰

在激光返工无望后,肖工和雷豹他们两个内心苦苦煎熬,压力山大。雷豹天天茶不思饭不香夜不能寐,肖工的情况也好不哪里去。有一天晚上,雷豹在睡觉时突然做了一个梦,梦到有一个神器,驾着七彩祥云嗖的一下子飞入自己怀中,至于什么神器他没看清,只是后来听到三个字,貌似上某东。

后来有一天凌晨雷豹实在睡不着,焦虑中的他,在网上无聊的逛着大强子家的店。突然眼前一亮,他看到了一款神器,一下子就兴奋起来了。这真是山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村。


他再一次看到了胜利的曙光,一扫多日来心头的阴霾,于是把肖工也喊了起来,经过商量后,赶紧下单买了这两个宝贝,究竟是什么神器呢,让他俩又燃起了重工的希望,请看下图:


收到快递后,两个人兴奋的手舞足蹈。


神器在手,天下我有。


后来他们两个人,调整好全套装备,先找了一个报废的PCB,在其上面开始练习钻孔,一个拿电钻练,一个用手来捻,像极了成都宽窄巷子里面那个掏耳朵的手艺人。

一个眼睛瞪得滴溜溜圆,咬着牙,盯着电钻,防止钻偏。一个眯着眼睛,手轻旋,慢慢转动钻杆,感知着孔内下钻的深浅。

真经不在西天,而在路途。佛祖不是如来,而是自我。

他们两个练了差不多一星期,自我感觉良好,就开始准备在返工板上去操作了,结果是一顿操作猛如虎,一看板子只想哭,不是孔钻大了,就是孔钻歪了,看来手工返工这条路也走不通了。


下图是返工的现场和返工后的效果图:

当所有的路都走不通后,他们只能在PCB光板上想办法了。
后来经过工程比对原稿文件,通过钻机控深,把PCB光板返背钻成功,然后又把PCBA板上能移的器件全部给移植到光板上,将损失降至最低。


关于这个案例我们总结如下:

1.PCB裸板返背钻,后来通过测试验证,效果明显,达到背钻目的。

2.用钻机返工PCBA板,因板上已贴件,无法在板面上贴铝片,无法让机器感知深度,并且机器台面上的器件与钻机机头距离过近,返工时会伤到钻机,所以无法返钻。

3.改用CNC锣机返工,不需要在PCBA板上贴铝片,能做控深背钻返工,但是因锣机的精准度无法满足背钻的精度需求,导致内层线路被钻断,开路,返工失败。

4.用激光设备返工,因为激光要穿透的PCB层中,有PP ,有玻纤布,有铜箔等不同物质,所需的激光能量不一样,导致在激光烧孔时,孔口碳化严重,板子废了。

5.用手工设备返钻,深度和精度更差,偏移更大,只能做为心理安慰,无法正常实施。

祼板最终返工成功,虽然有一定的损失,但这也这算是一个比较满意的结果了。

后来肖工回了家,他媳妇看到他,一下子瞪大了眼睛,用不可思议的眼神看着他,惊讶的说道:

“老公你这几天都经历了啥,怎么肚子突然就没了,你是怎么做到的。”

肖工一听媳妇的话,赶紧跑到屋内镜子前,仔细打量镜子里的自己,头发凌乱,眼窝深陷,更可怕的是原来高高凸起的肚子也没了,像极了做过真空塞孔的PCB,表面被打磨的平平整整,既没凹陷也没凸起。

他在镜前看着看着,一股倦意莫名的袭上心头,不由得伸了一个懒腰,突然他感觉小腹一凉,然后听到哗拉一声,低头一看,裤子莫名的掉在地上了,于是肖工在喊到:

“老婆,做PCB就是好,一下子就实现了我伟大的减肥梦想,你也不用害怕我一辈子都不回来见你们了,只是后面新衣服又要买几套了……”
这正是:

背钻设计很关键
所需网络要加全
一不小心有遗漏
返工难于上青天

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