
Механика • Лазер • Backdrill • VIPPO
Комплексное сверление PCB и изготовление interconnect
В современной фабрикации PCB сверление — ключевая зона пересечения механической точности и электрических характеристик. От стандартных сквозных отверстий до HDI лазерных микровий и backdrilling для целостности сигнала — мы реализуем сложные межслойные соединения с допусками на уровне микрон.
Получить быстрый расчёт
Сверление PCB и изготовление межслойных соединений в APTPCB
В сложной области производства печатных плат (PCB) сверление является критической точкой пересечения механической точности и электрических характеристик. Это этап, на котором формируется соединение между слоями, создаются пути сигнала и во многом задаются тепловые свойства устройства.
В APTPCB мы понимаем, что наша роль не ограничивается «просто сверлением». Перед запуском в производство наши MI- и CAM-инженеры вместе с CAM QA-командой тщательно проверяют ваши PCB-файлы. Мы формируем и контролируем инженерную документацию, чтобы убедиться, что все соответствует замыслу дизайна. Если в ходе ревью выявляются вопросы, мы даем обратную связь и предлагаем корректировки до начала производства. Мы не копируем дизайн механически — мы работаем совместно, чтобы оптимизировать проект под производимость и исключить потенциальные проблемы в процессе изготовления.
Используя передовые технологии, мы реализуем сложные interconnect архитектуры с полной точностью относительно ваших спецификаций Gerber и ODB++. От стандартных жестких плат до высокоплотных HDI rigid-flex платформ — наше производство закрывает полный спектр требований к сверлению с допусками на уровне микрон.
Механическое сверление: основа вертикальной межслойной связи
Для подавляющего большинства PCB-дизайнов механическое CNC сверление остается основой производства. Мы используем парк высокоскоростных шпинделей с динамическим контролем глубины, способных выполнять тысячи ударов в минуту при строгом контроле позиционирования относительно внутренних медных слоев.
Проводимость и изоляция сквозных отверстий
Базовый элемент PCB — сквозное отверстие. Качество его выполнения определяет долговременную надежность платы.
- Plated Through Hole (PTH): Стандартное вертикальное interconnect соединение. В APTPCB мы контролируем процессы химического и гальванического меднения, чтобы стенка отверстия (via barrel) получала пластичное и равномерное покрытие. Это снижает риск растрескивания barrel при термошоке во время reflow монтажа.
- Non-Plated Through Hole (NPTH): Критично для электрической изоляции и крепежа. Мы строго соблюдаем маршруты процесса, исключающие осаждение металлизации в этих отверстиях — например, сверлим их после цикла металлизации или применяем методы tenting — чтобы стенка оставалась не проводящей.
- Mechanical Drill Hole: Мы работаем с широким диапазоном aspect ratio для стандартной передачи сигналов и мощности и обеспечиваем гладкую стенку отверстия для надежной металлизации.
Интерфейс компонентов и допуски сборки
Разные компоненты требуют определенной геометрии отверстий для корректной пайки и механической посадки. Мы строго следуем вашим fabrication drawings для:
- Component Lead Hole / Leaded Component Hole: Точная калибровка под стандартные THT (Through-Hole Technology) компоненты.
- Pin-In-Hole / Pin Via: Исполнение под процессы Pin-in-Paste (intrusive reflow), где объем отверстия критичен для расчета объема паяльной пасты.
- Press-Fit Hole / Press-Fit Via: Для безпайочных разъемов выполняем Via for Press-Fit Connector. Требуются очень жесткие допуски (часто +/- 0.05mm) и специфические финиши металлизации (например, immersion tin или silver), чтобы получить газоплотный контакт за счет холодной сварки без повреждения штыря разъема.
- Wire Via: Отверстия малого диаметра, специально рассчитанные под прямую пайку проводов.
Сложная геометрия, слоты и routing
Современные PCB часто совмещают функции электрической схемы и механического конструктивного элемента. Наш routing-участок выполняет сложные внутренние вырезы:
- Plated Slot / Metalized Slot: Широко применяется для высокотоковых blade-разъемов или DC-разъемов. Мы обеспечиваем непрерывность металлизации по радиусам слота.
- Through-Slot Metallized Hole: Вариант, где слот работает как заземленный экран или механический направляющий элемент.
- NPTH Slot / Long Slot: Обычно используется для высоковольтной изоляции (воздушные зазоры для пути утечки) или механических ползунков.
- Geometric Versatility: Обрабатываем дизайны с Oval Hole, Oblong Hole, Rectangular Hole и Square Hole. Для поляризованных коннекторов изготавливаем точные Key Slots.
Функции для механической интеграции
Для финальной сборки изделия мы изготавливаем:
- Mounting Hole / Assembly Hole / Screw Hole: Стандартные неметаллизированные отверстия под крепление к шасси.
- Countersink Hole / Counterbore Hole: Сверление по оси Z с контролем глубины для формирования конических или плоскодонных выборок, чтобы головки винтов были заподлицо с поверхностью или ниже.
- Chamfered Hole / Beveled Hole: Отверстия с фаской по кромке, чтобы предотвратить перетирание проводов или облегчить ввод штырей.
- Tooling Hole / Guide Hole / Pilot Hole: Важны для производственного совмещения; поддерживаются согласно вашей panelization drawing для фиксации платы при профилировании и тестировании.
High-Density Interconnect (HDI) и лазерные архитектуры
По мере миниатюризации электроники требуемая плотность routing превосходит физические возможности механического сверления. APTPCB применяет передовую лазерную абляцию для производства HDI плат, которые используются в мобильных и вычислительных устройствах.
Возможности лазерного процесса
- Laser Drill Hole: Используем современные лазерные системы, адаптированные под материал и stack-up.
- CO2 Laser Via: Оптимизировано для быстрого удаления диэлектриков (Prepreg, ABF или RCC).
- UV Laser Via: Высокоточная абляция меди и диэлектрика, формирующая чистое Laser-Defined Hole с минимальной карбонизацией и минимальными зонами термовлияния.
- Hybrid Drill Hole (Laser + Mechanical): Имеем системы регистрации, позволяющие совмещать механические through-holes и лазерные микровии на одной многослойной плате.
Stacking микровий и топологии
Поддерживаем все HDI-типы по IPC (Type I, II, III и выше) через продвинутые циклы ламинации:
- Microvia / Ultra-Fine Microvia: Соединение соседних слоев, часто с диаметрами ниже 0.10mm (4 mil).
- Blind Via: Отверстие, соединяющее внешний слой с внутренним, но не проходящее через всю плату.
- Buried Via: Via, соединяющая только внутренние слои и полностью инкапсулированная в структуру PCB.
- Buried Microvia: Лазерные vias на внутренних core.
- Blind & Buried Via: Управляем сложной последовательной ламинацией, объединяя эти технологии в одном stack-up.
Продвинутые interconnect структуры
Чтобы максимизировать routing пространство, мы предлагаем сложные архитектуры vias:
- Stacked Via / Stacked Microvia: Размещение лазерной via непосредственно над buried via или другой microvia. Требует планарной поверхности, достигаемой за счет copper filling.
- Staggered Via / Staggered Microvia: Смещение vias на последующих слоях — лучше снимает напряжения при термическом расширении.
- HDI Sequential Microvia: Управляем процессом Sequential Build-Up (SBU) для создания многоуровневых interconnect.
- Skip Via: Лазерные vias, проходящие через два диэлектрических слоя для соединения Layer n с Layer n+2.
- Z-Axis Via: Специализированные методы вертикального соединения для отдельных высокочастотных ламинатов.
Via-in-Pad, заполнение и технология VIPPO
Миниатюризация компонентов (BGA, QFN) часто исключает место под традиционные fanout vias или dogbone patterns. Решение — Via-in-Pad. APTPCB предлагает полный набор процессов plugging и filling по IPC-4761 для поддержки таких конструкций.
Конфигурации Via-in-Pad
- Via-in-Pad Open: Via размещена в pad и остается открытой. Дешево, но есть риск solder wicking.
- Via-in-Pad Plugged: Частичное запечатывание отверстия для ограничения вытекания припоя.
- Via-in-Pad Filled: Полное заполнение via barrel материалом.
- Via-in-Pad Capped / Capped Via: Металлизация поверх заполненной via для восстановления паяемой поверхности.
- Via-in-Pad Plated Over (VIPPO): Также называется Via-in-Pad Filled and Capped. Премиальный стандарт для HDI: сверлим, металлизируем, заполняем эпоксидной смолой, планаризуем поверхность и затем выполняем cap-plating. В результате получается идеально плоский pad, необходимый для надежной пайки fine-pitch vias и BGA escape vias.
Материалы для заполнения vias
Используем специализированные материалы заполнения в зависимости от требований дизайна:
- Resin-Filled Via / Epoxy-Filled Via: Стандартное непроводящее заполнение, согласованное с CTE ламината для предотвращения дефектов расширения.
- Non-Conductive Filled Via: Обеспечивает электрическую изоляцию между стенкой via и поверхностным cap.
- Conductive Filled Via: Историческое применение паст серебро/медь (сейчас реже из-за термомеханического mismatch).
- Copper-Filled Via: Microvia полностью заполняется электроосажденной медью (Solid Copper Plating), обеспечивая максимальные электрические и тепловые характеристики для stacked microvias.
- Epoxy Backfilled Via: Заполнение смолой controlled depth отверстий для гладкости поверхности.
Tenting и защита
Для vias, которые не используются в паяльных площадках, мы предлагаем различные методы защиты:
- Via Tenting / Tented Via: Закрытие via сухопленочной паяльной маской.
- Solder Mask Plugged Via / Via Plugging: Заполнение отверстия маской для герметизации.
- Soldermask-Defined Plugged Via: Когда окно маски задает геометрию plug.
- Plugged & Capped Via: Отверстие заполняется смолой и затем закрывается металлом для герметичности.
- Via Overprint: Нанесение маски поверх запломбированной via для полной изоляции.
Целостность сигнала: backdrilling и контроль импеданса
В эпоху 5G, 112G PAM4 и PCIe Gen5 физическая структура via может ухудшать качество сигнала. APTPCB применяет передовые техники сверления, чтобы минимизировать эти эффекты.
Backdrilling (удаление stub)
Неиспользуемая часть металлизированного сквозного отверстия, называемая via stub, работает как резонансная антенна и вызывает отражения и insertion loss.
- Backdrill / Backdrilled Via: Выполняем Controlled Depth Drilled Via со стороны secondary, чтобы механически удалить медный stub.
- Stub Removal Drill: Точный допуск по глубине позволяет удалить stub без повреждения активных внутренних слоев.
- Via Barrel Relief: Контролируем переходную зону, обеспечивая чистые пути сигнала.
Оптимизация high-speed и RF
- Controlled Impedance Via / Impedance-Tuned Via: Изготавливаем vias с заданными диаметрами и anti-pad clearance, чтобы согласовать характеристический импеданс линии.
- High-Speed Via / Differential Pair Via: Обеспечиваем точную регистрацию отверстий относительно Anti-Pad Via Region и return-path vias для сохранения связи пары.
- RF Via / Microwave Via: Выполняем с гладкими стенками и точной геометрией для low-loss характеристик.
- Shielding Structures: Сверлим плотные via fences, EMI shield fence vias, via stitching и shielding vias, формируя барьеры изоляции (клетки Фарадея) вокруг чувствительных RF блоков.
Тепловой менеджмент и power delivery
Тепло — главный враг надежности в силовой электронике. Производственные возможности APTPCB — важная часть вашей стратегии теплового менеджмента.
- Thermal Via / Thermal Via Array: Сверлим плотные массивы для отвода тепла от поверхностных компонентов к внутренним земляным полигонам или к радиаторам на нижней стороне.
- Heat Dissipation Via: Часто усиливаются технологиями Copper-Filled Via или процессами Heavy Copper Drill Hole для увеличения тепловой массы.
- Metal Core Via (MCPCB) / Thermal Through Hole (MCPCB): Сверление алюминиевых или медных подложек для LED и automotive lighting, включая Resin-Core Vias для электрической изоляции.
- Power Via / Ground Via / High-Current Via: Оптимизируем параметры сверления и металлизации для Thick-Copper Vias (до 10oz и выше), чтобы barrel не трескался под высокими токовыми тепловыми нагрузками.
- Copper-Dome Via / Copper-Capped Via: Специализированные структуры для улучшения распределения тепла по поверхности.
Кромка платы и механическая обработка
Ваш PCB часто является частью более крупной механической сборки. Мы выполняем специализированную обработку кромки для упрощения интеграции в систему.
- Castellated Hole / Castellation: Также Half Hole или Plated Half Hole. Мы сверлим их по краю панели и выполняем вторичный routing, чтобы разрезать отверстие пополам. Получается металлизированный полукруг, позволяющий монтировать PCB как модуль по технологии SMT.
- Edge Plated Hole / Edge Via: Непрерывная металлизация, заходящая на кромку платы, для chassis grounding или EMI shielding.
- Edge Slot / Via for Board-Edge Module: Создание слотов или рисунков под edge connectors.
- Via for Shield Can: Отверстия для заземления и фиксации металлических RF экранов (cans).
Контроль качества, тестирование и надежность
Сверленое отверстие надежно ровно настолько, насколько оно проверено. Мы интегрируем сверление в целостную систему контроля качества.
Тестирование и верификация
- Test Via / Test Hole / Probe Via: Сохраняем эти точки для проверки электрической связности.
- ICT Test Hole (In-Circuit Test) / Flying-Probe Via: Обеспечиваем отсутствие маски и чистоту pad для надежного контакта тестовых щупов.
- Fiducial Hole / Alignment Hole / Registration Hole: Сверлим для проверки совмещения слоев и для использования в оптической инспекции при автоматизированной сборке.
Процессы надежности
- Cross-Section Analysis: Регулярно разрушаем тестовые coupons для контроля целостности via barrel: измеряем толщину металлизации и проверяем наличие трещин или voids.
- Desmear: Плазменные циклы Plasma-Prepared Hole удаляют drill smear (расплавленную смолу) со стенки отверстия, обеспечивая идеальную связь между barrel и внутренними медными слоями.
- Moisture Management: Для flex и rigid-flex изготавливаем Moisture Relief Holes, Vent Holes, Gas Relief Holes и Vacuum Relief Holes, чтобы летучие компоненты могли выйти при высокотемпературном reflow и не возникала деламинация.
- Solder Thieving Hole: Поддерживаем дизайны, использующие эти отверстия в wave solder pallets для предотвращения перемычек припоя.
- Deep Drilled Hole / Multi-Depth Drill / Step-Drilled Hole: Контроль оси Z позволяет выполнять отверстия, останавливающиеся на точной глубине, для слепой механической сборки.
- Non-Functional Pad Via: Можем удалить или оставить non-functional pads в зависимости от требований netlist по целостности сигнала.
- Cavity Via / Embedded Via: Поддержка технологий embedding компонентов.
В APTPCB мы совмещаем широкие возможности сверления со строгим соблюдением стандартов качества. Нужен простой монтажный отверстие или сложный многоламинационный HDI stack с backdrilled коннекторами — наша команда выполнит ваш дизайн с точностью.
Часто задаваемые вопросы
Ответы на вопросы, которые мы чаще всего слышим от hardware‑команд.
Как вы закрываете требования PTH, NPTH и press-fit?
Мы следуем вашим fabrication drawings для размеров PTH/NPTH, pin-in-hole и press-fit отверстий, управляем металлизацией или изоляцией и при необходимости держим жесткие допуски за счет контроля глубины.
Какие структуры лазерных и HDI vias поддерживаются?
CO2 и UV лазерные микровии, blind/buried vias, stacked или staggered HDI микровии, skip vias и гибридная регистрация механики/лазера в циклах sequential build-up.
Вы делаете via-in-pad и процессы заполнения?
Да — via-in-pad варианты open, plugged, filled, capped и VIPPO, с заполнением смолой/эпоксидкой, медью или mask plugging по IPC-4761 для получения плоских, паяемых pad.
Поддерживаете ли backdrilling для high-speed сигналов?
Мы выполняем controlled-depth backdrill для удаления stub с точным допуском по глубине, чтобы очистить пути сигнала и снизить отражения на high-speed или RF цепях.
Как вы учитываете тепловые и механические требования?
Термопереходы, heat-dissipation и metal-core сверление, edge plating и castellations, moisture-relief отверстия, механические слоты или зенковки выполняются по спецификации с QA контролем (cross-section, desmear).
Ревью сверления и backdrill
Отправьте stackup, файлы сверления, цели по импедансу и via-стратегию — вернем drill stack, допуски и план backdrill.