Leiterplatten / Platinen Herstellung - 10. Bohren

Das Bohren der Platinen geschieht in Paketstapeln. Die Paketstapel werden auf der Bohrmaschine in die Passaufnahmen (Stifte des Paketes) eingelegt (manuell oder mit einem automatischen Belader). Die Bohrmaschine bohrt anhand des importierten Bohrfiles die Löcher. Die Tools werden gemäß Bohrdurchmessergrößen automatisch gewechselt. Die Bohrgeschwindigkeit hängt von den Tooldurchmessern ab. Dünne Tooldurchmesser drehen zwar schneller, tauchen aber langsamer ein und aus. Des Weiteren ist die Höhe der Leiterplattenstapel in den Paketen begrenzt. Abhängig von den Tooldurchmessern sind die Drehzahl und die Eintauchgeschwindigkeit (Hub) verschieden.



Multilayer bohren


Das Innenlagenverpressen ist beim Bohren von Multilayer Leiterplatten bereits vorausgegangen. Daher müssen die Bohrungen genau die Pads und die Freistellungen in den inneren Lagen treffen. Erschwerend kommt hinzu, dass die vollflächige Kupferfläche der Außenlage die freie Sicht auf die Innenlagenstrukturen mit bloßem Auge unmöglich macht. Deswegen werden an bestimmten Positionen im Außenrahmen der Innenlagen befindliche Passmarken sichtbar gemacht und dann Aufnahmebohrungen für die Bohrmaschine gemäß des Innenlagenbilds gebohrt. Die modernsten Bohrmaschinen verwenden dafür Röntgensysteme. Die inneren Lagen des Multilayers werden somit sichtbar, und die Bohrmaschine kann exakt auf die Innenlagenstrukturen hin ausgerichtet werden.



Sacklochbohren (blind vias)


Immer mehr Designs von Multilayer erfordern Löcher, die nicht den gesamte Multilayer durchbohren. Es ist somit möglich, Innenlagen nur an eine bestimmte Außenlage anzubinden, ohne die gesamte Leiterplatte zu durchbohren. Diese „Z-Achse-Bohrung“ wird auch Sackloch oder „blind via“ genannt. Hier ist jedoch keine Paketbildung möglich. Weiterhin ist das so genannte Aspektverhältnis zwischen Bohrlochdurchmesser und Bohrlochtiefe zu beachten. Ein Aspektverhältnis von 1:1 gilt bei industriellen Leiterplattenherstellern als Standard und gewährleistet eine problemlose Kontaktierung der Innenlage. Sind die Bohrungen weit tiefer als diese breit sind, ist die Durchflutung beim späteren Durchkontaktierungsprozess der Leiterplatte schwieriger.



Vergrabene Löcher (burried vias)


Vergrabene Löcher sind eine reine Abweichung vom Standardherstellungsprozess von Multilayer- Platinen. Vor dem Innenlagenverpressen werden diese separat gebohrt, durchkontaktiert und verschlossen (gepluggt). Natürlich können auch mehrere Innenlagen miteinander verpresst und verbunden werden. Hierfür ist noch ein weiterer Pressvorgang nötig. Nach dem Endverpressen des Multilayers sind die „vergrabenen„ Durchkontaktierungen von außen nicht erkennbar. Für den Prozess des Bohrens stellt dieser Prozess keine besondere Herausforderung dar. Der Herstellungsaufwand für die Multilayer-Leiterplatte steigt jedoch stark an.



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