在高密度互連(HDI)和特殊結(jié)構(gòu)電路板的設(shè)計中,控深槽是一項重要工藝。其主要作用是通過在基材上進行部分深度的銑槽或切割,實現(xiàn)分層導通、結(jié)構(gòu)配合或特殊電氣性能需求。常見應(yīng)用包括:背鉆處理、沉孔預加工、散熱槽開設(shè),以及需要裝配特殊器件的結(jié)構(gòu)槽位。
可控深度的范圍
控深槽的加工深度通常以基材厚度為參照。例如,對于1.6mm的FR-4板材,常見的控深槽深度范圍為0.11.4mm。一般要求加工深度的公差控制在±0.05±0.1mm之間。過深會導致層間受損甚至露銅,過淺則可能影響器件裝配或散熱效果。
在多層板中,若控深槽涉及到特定內(nèi)層銅箔,還需要結(jié)合壓合后的實際層厚來計算,以避免損傷信號層或電源層。這對工藝能力提出了更高要求。
材料差異
FR-4基材硬度適中,加工較為常見。
高頻高速材料(如ROGERS、PTFE)硬度低、易變形,加工時深度一致性差。
金屬基板、陶瓷基板等剛性材料對刀具磨損快,加工精度更難保持。
刀具選擇與磨損
銑刀直徑、刀刃形狀會直接影響深度控制。刀具使用次數(shù)越多,磨損導致的尺寸偏差越大,因此需要結(jié)合壽命管理與更換策略。
設(shè)備精度
高精度CNC銑床與深度伺服控制是保證控深精度的關(guān)鍵。部分設(shè)備能通過激光測高、真空吸附定位等方式進一步提升一致性。
工藝參數(shù)
轉(zhuǎn)速、進給速度、冷卻方式等均會影響槽底平整度和深度穩(wěn)定性。例如,轉(zhuǎn)速過高可能導致材料燒焦或邊緣崩口。
精度對電路板性能的影響
控深槽的精度不僅是幾何尺寸問題,還會對電路板性能造成影響:
裝配可靠性:若槽位偏淺,器件無法完全貼合;若偏深,可能損傷下方走線或銅層。
散熱性能:在金屬基板或大功率LED板中,散熱槽深度決定了熱傳導路徑,一旦偏差過大,會影響整體散熱效率。
電氣性能:控深加工常用于背鉆,若深度不足,會殘留“樁子效應(yīng)”,導致阻抗不連續(xù)和信號反射。
設(shè)計與加工的協(xié)同
為了在設(shè)計階段減少控深加工風險,應(yīng)注意:
在Gerber文件中明確標注控深區(qū)域和目標深度,必要時附加剖面圖。
合理避開關(guān)鍵走線層,確保加工公差不會影響電氣功能。
對于需要背鉆或多層控深的板,提前與制造方確認工藝能力范圍。
PCB控深槽是一項對材料、設(shè)備、工藝參數(shù)要求極高的加工方式??煽厣疃韧ǔT诨暮穸确秶鷥?nèi),公差控制在±0.05~±0.1mm,過大偏差可能直接影響裝配、散熱及電氣性能。設(shè)計人員需要在前期與工廠充分溝通,并在文件中提供明確標注,以確保加工質(zhì)量和電路板可靠性。