PCB中各式各樣的孔承擔(dān)著電氣連接、機(jī)械固定與散熱等關(guān)鍵功能，如同電路板的脈絡(luò)，不可或缺。從簡單的單面板到復(fù)雜的多層高密度互連板，制孔工藝在PCB制造流程里占據(jù)著極為重要的地位。下面就來說說PCB上的孔究竟是如何制作出來的。

機(jī)械鉆孔：傳統(tǒng)且廣泛應(yīng)用的制孔方法

工藝流程與原理

機(jī)械鉆孔是PCB制孔的傳統(tǒng)方法，至今仍在大量PCB生產(chǎn)中廣泛使用。在這一工藝中，高速旋轉(zhuǎn)的鉆頭與PCB板直接接觸，通過機(jī)械切削的方式去除材料，從而形成所需的孔。整個(gè)流程包括上板、鉆孔和下板三個(gè)主要環(huán)節(jié)。在上板階段，工作人員會(huì)將PCB板固定在鉆機(jī)的工作臺(tái)上，并確保定位準(zhǔn)確，避免鉆孔位置偏移。鉆孔時(shí)，鉆頭的轉(zhuǎn)速通常在每分鐘2萬到10萬轉(zhuǎn)之間，進(jìn)給速度則根據(jù)PCB板的材質(zhì)和厚度進(jìn)行調(diào)整。鉆完孔后，會(huì)進(jìn)行下板操作，取出已鉆孔的PCB板。以一塊4層FR-4材質(zhì)的常規(guī)PCB板為例，其鉆孔時(shí)鉆頭轉(zhuǎn)速一般設(shè)定在6萬轉(zhuǎn)/分鐘左右，進(jìn)給速度控制在0.2-0.5mm/s，這樣能較好地保證鉆孔質(zhì)量，減少鉆頭磨損。

適用場景與局限性

機(jī)械鉆孔適用于孔徑較大、對(duì)精度要求相對(duì)不高的通孔加工，在普通的消費(fèi)電子產(chǎn)品、工業(yè)控制設(shè)備的PCB板制造中應(yīng)用廣泛。但這種方法存在一定局限性，隨著PCB向小型化、高密度化發(fā)展，對(duì)小孔和微孔的需求日益增加，機(jī)械鉆孔在加工小于0.3mm的小孔時(shí)，容易出現(xiàn)鉆頭折斷、孔壁粗糙、位置精度差等問題，難以滿足高精度要求。

激光鉆孔：滿足高精度和微小孔需求

技術(shù)原理與分類

激光鉆孔利用高能量密度的激光束，瞬間將PCB板材料汽化或熔化，從而形成孔洞。根據(jù)激光源的不同，激光鉆孔技術(shù)可分為CO?激光鉆孔、紫外激光鉆孔等。CO?激光的波長為10.6μm，主要用于加工有機(jī)材料，如PCB的絕緣層。紫外激光的波長較短，在248nm-355nm之間，具有更高的能量密度和加工精度，適用于對(duì)精度要求極高的微孔加工，尤其在HDI PCB板制造中應(yīng)用廣泛。在UV激光鉆孔過程中，聚焦的激光束會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)將材料表面的分子鍵打破，使材料迅速汽化，通過精確控制激光的能量、脈沖次數(shù)和照射位置，就能加工出高精度的微孔。

工藝流程與優(yōu)勢(shì)

激光鉆孔的工藝流程相對(duì)機(jī)械鉆孔更為靈活。首先，需要對(duì)PCB板進(jìn)行定位，確保激光束能準(zhǔn)確照射到預(yù)定位置。然后，根據(jù)孔的大小、深度和形狀，設(shè)置激光的參數(shù)，如能量、脈沖頻率等。加工完成后，對(duì)PCB板進(jìn)行清洗，去除鉆孔過程中產(chǎn)生的殘?jiān)头蹓m。激光鉆孔的優(yōu)勢(shì)在于能夠加工極小的孔徑，最小可達(dá)50μm甚至更小，且孔壁光滑，位置精度高，能夠滿足HDI PCB板對(duì)微孔加工的嚴(yán)格要求。此外，激光鉆孔是非接觸式加工，不會(huì)對(duì)PCB板造成機(jī)械應(yīng)力，減少了板材變形的風(fēng)險(xiǎn)。但激光鉆孔設(shè)備成本較高，加工速度相對(duì)較慢，這在一定程度上限制了其大規(guī)模應(yīng)用。

其他制孔技術(shù)

等離子體蝕刻

等離子體蝕刻利用等離子體中的高能粒子，對(duì)PCB板材料進(jìn)行轟擊，使其原子或分子脫離表面，從而實(shí)現(xiàn)材料去除和孔的形成。這種方法主要用于加工高精度、高深徑比的孔，在一些高端電子產(chǎn)品，如航空航天設(shè)備的PCB板制造中有所應(yīng)用。等離子體蝕刻的優(yōu)點(diǎn)是加工精度高、孔壁質(zhì)量好，但設(shè)備成本高，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率較低。

沖壓制孔

沖壓制孔通過模具沖壓的方式，在PCB板上直接沖剪出孔。這種方法適用于大批量生產(chǎn)簡單形狀的通孔，如安裝孔。沖壓制孔的優(yōu)點(diǎn)是加工速度快、成本低，但模具制作成本高，且只能加工形狀簡單的孔，對(duì)PCB板的厚度和材質(zhì)也有一定要求。

PCB上的孔制作技術(shù)豐富多樣，每種技術(shù)都有其獨(dú)特的原理、適用場景和優(yōu)缺點(diǎn)。在電子技術(shù)的不斷發(fā)展下，PCB制孔工藝也在持續(xù)創(chuàng)新，以滿足日益增長的高精度、高密度和多樣化的需求。無論是傳統(tǒng)的機(jī)械鉆孔，還是先進(jìn)的激光鉆孔，都在PCB制造領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，共同推動(dòng)著電子制造行業(yè)的進(jìn)步。