【內(nèi)容摘要】隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，作為電子產(chǎn)品重要原件的印刷電路板，也隨之快速發(fā)展。而蓋板和墊板作為印制電路板的鉆孔輔助材料，在優(yōu)化孔的質(zhì)量、降低刀具磨損、提高鉆頭壽命以及提高加工效率等方面起著關(guān)鍵作用，特別是PCB 高端產(chǎn)品對(duì)蓋墊板的依賴性日益增強(qiáng)。本文對(duì)PCB 微孔鉆削用蓋墊板、其國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及蓋墊板微孔鉆削工藝的研究進(jìn)行綜述。

　　一、印制電路板微孔鉆削用蓋、墊板

　　鉆削印制電路板微孔時(shí)的大致結(jié)構(gòu): 即最上層為蓋板，中間是PCB 板，下層為墊板。在現(xiàn)代的印制電路板加工過程中，為保證板材具有較高的鉆孔質(zhì)量和鉆孔效率，蓋板及墊板的使用及正確搭配尤為重要。目前，在業(yè)內(nèi)較為常用的蓋板包括: 多種鋁片、復(fù)合鋁蓋板、酚醛蓋板、環(huán)氧玻璃布板及冷沖板等; 常用墊板包括: 高密度木墊板、酚醛木墊板、密胺木墊板、酚醛紙墊板、高密度纖維板及鋁箔復(fù)合木墊板等。

　　鉆削印制電路板微孔時(shí)，所使用的墊板應(yīng)滿足: 要有合適的表面硬度，既能減少孔面毛刺，又能避免因過硬而導(dǎo)致鉆頭磨損; 成分中未包含樹脂，以避免產(chǎn)生鉆污; 要有較大的導(dǎo)熱系數(shù)，以便迅速傳導(dǎo)鉆削熱從而降低鉆溫; 要具有足夠的彈性以減小下鉆時(shí)的阻力，使鉆頭能夠精準(zhǔn)定位，從而提高孔位精確度，同時(shí)又要保證剛度以避免產(chǎn)生提鉆振動(dòng)。因此，選擇合適的蓋板對(duì)于鉆孔過程至關(guān)重要。

　　同時(shí)，墊板的作用也至關(guān)重要。在PCB 鉆削過程中，所使用的墊板位于待加工板下方，以發(fā)揮保護(hù)板件及鉆床、鉆穿板件以及改善微孔質(zhì)量的作用。為確保孔加工質(zhì)量，墊板要具有良好平整性及優(yōu)異的尺寸公差性，切削容易，表面要求硬且平，在高溫下內(nèi)孔表面或鉆頭，同時(shí)鉆削要細(xì)且為粉末狀，易于排屑。

　　在印制電路板微孔鉆削過程中，選擇適合的蓋墊板與各種印刷電路板進(jìn)行搭配鉆削，不但能夠改善鉆孔質(zhì)量、提升成品率，還能夠延長鉆頭壽命、降低生產(chǎn)成本。因此，研制新型性能優(yōu)越、成本合理、能夠滿足高端PCB 鉆孔需要的蓋墊板成為了蓋墊板生產(chǎn)企業(yè)的重要研究目標(biāo)。

　　二、蓋、墊板的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

　　PCB 鉆削用蓋墊板幾乎是與PCB 板同時(shí)出現(xiàn)的，在鉆孔過程中需在PCB 板上下各加入蓋板和墊板，以保護(hù)PCB 板，同時(shí)提高孔位精度。剛開始使用的是酚醛樹脂蓋板，在一定度上能滿足常規(guī)鉆孔要求。出于易出現(xiàn)鉆污這一原因，在PCB 業(yè)界中一度曾開始使用環(huán)氧玻纖板，但是它不能完全解決鉆污的問題，故不能滿足生產(chǎn)的要求，同時(shí)環(huán)氧玻纖板的成本也較高，因此其使用的歷史并不很長，就被遺棄。

　　在20 世紀(jì)90 年代初期，由于木纖板的低價(jià)格、高穩(wěn)定性、少鉆污及相對(duì)較好的耐熱性能等優(yōu)勢(shì)開始用作于鉆孔墊板。20 世紀(jì)90 年代中后期，PCB 鉆孔加工中用的蓋墊板品種選擇上還同時(shí)開始采用另一類具有更好導(dǎo)熱性的品種，即金屬蓋板。起初使用的是普通軟鋁，鋁導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于樹脂的，鉆頭最高溫度可由2 000℃多降至1 000℃多，但是它的材質(zhì)太軟，易產(chǎn)生劃傷，導(dǎo)致鉆頭打滑而出現(xiàn)孔位精度不佳、斷針等異常。于是，具有更好加工性能的替代品合金鋁蓋板就問世，并成為至今仍為普遍使用的蓋墊板品種之一。21 世紀(jì)初，隨著孔徑逐漸減小( 0. 3mm 以下) 以及對(duì)鉆孔品質(zhì)的要求不斷提高，生產(chǎn)蓋、墊板的商家開始開發(fā)和改良原有的酚醛樹脂紙墊板產(chǎn)品，其材料特性、密度、表面硬度、平整性、厚度均勻性、材質(zhì)等都得到改進(jìn)。同時(shí)，為了解決合金鋁蓋板表面太硬，也容易導(dǎo)致打滑的問題，開發(fā)出了潤滑鋁片。

　　根 據(jù)材料成分不同，行業(yè)內(nèi)往往將蓋板分成四大類別:潤滑鋁片、普通鋁片、酚醛紙蓋板以及環(huán)氧玻璃布蓋板。墊板主要分為三大類別: 木墊板、木纖板以及酚醛紙墊板。目前國內(nèi)的蓋板使用品種主要是鋁片，它約占82. 2%; 墊板使用品種主要是木漿板，它約占59. 1%。

　　隨著PCB 技術(shù)高端化、功能化、特殊化發(fā)展，蓋墊板作為印刷電路板鉆孔的輔助材料，也朝著精細(xì)化、多樣化以及功能化發(fā)展。蓋墊板的類型及質(zhì)量對(duì)于印刷電路板鉆孔的孔質(zhì)量、加工效率、成品率、鉆頭壽命以及印刷電路板的最終可靠性都起著至關(guān)重要的作用。

　　三、蓋、墊板微孔鉆削工藝的研究

　　孔質(zhì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為孔位精度、毛刺、釘頭、孔壁粗糙度、孔壁沾污和撕裂。影響PCB 孔加工質(zhì)量的因素有很多，有鉆床性能、鉆針、電路板材料以及蓋墊板的類型、厚度，還包括鉆削工藝參數(shù)和鉆削環(huán)境等。PCB 鉆削過程中，不同板材會(huì)產(chǎn)生不同的問題，因此必須對(duì)每種PCB 的鉆孔缺陷進(jìn)行研究，以便找到合適的蓋墊板進(jìn)行搭配。目前，針對(duì)不同種類的PCB 板材的鉆孔問題，有學(xué)者進(jìn)行了若干探索。

　　( 一) 在剛性印刷電路板方面。

　　由于剛性印制電路板材料硬度較大，在鉆削過程中的鉆削溫度以及對(duì)鉆頭的磨損嚴(yán)重，是目前剛性板的關(guān)鍵問題。

　　( 二) 在柔性板鉆孔方面。

　　柔性板鉆孔時(shí)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生鉆屑難排出和釘頭等問題以及這些問題對(duì)鉆孔品質(zhì)所造成的影響; 王四華等人用正交試驗(yàn)的方法分

　　析了對(duì)柔性板鉆孔質(zhì)量產(chǎn)生影響的關(guān)鍵因子是輔材的搭配，

　　接著是銅箔的類型。柔性電路板由于其材料剛性差，鉆孔過

　　程中極易出現(xiàn)釘頭問題，此類板材鉆孔的蓋板和墊板可盡量

　　選擇酚醛型的。張欣分析了柔性印制電路板微孔鉆削及鉆

　　削質(zhì)量的研究等。

　　( 三) 在剛撓結(jié)合板方面。

　　鋼板是FR4 材質(zhì)，軟板是PI 或者PET 類材質(zhì)，由于二者材料的差別會(huì)存在接合、熱壓收縮率不同等問題，因此產(chǎn)品的穩(wěn)定性較難把握。

　　目前，在不同PCB 板鉆孔時(shí)所選用蓋墊板的優(yōu)化組合方面的研究文獻(xiàn)還很少，國內(nèi)的研究尚屬于起步階段，僅有少數(shù)企業(yè)人事出于生產(chǎn)實(shí)際的需要而進(jìn)行了部分的研究和探索。

　　PCB 鉆孔用涂膠鋁基板的制備及其性能進(jìn)行了分析，指出涂膠鋁板的吸熱性及水溶性較好，從而可以降低鉆削溫度;

　　基于以上研究，目前，墊板在PCB 鉆削過程中的具體功效還很少涉及; 針對(duì)不同PCB 鉆削用蓋墊板的組合搭配方面研究較少; 此外，不同PCB 板材的鉆削特征尚未有對(duì)比分析，這些都還需要進(jìn)一步的研究。