國產0.01mm超細微型鑽頭成功突破,為電路板帶來新契機,超越真難

2021-01-08 光電科技君

對於鑽頭大家不會太陌生,日常生活、生產中都會經常使用,在電子行業超小型的鑽頭也被廣泛應用,最近,一款加工直徑僅為0.01mm超細微型鑽頭在深圳成功面世,一舉打破了寡頭把持的局面,並成為世界最小鑽頭。那麼只有直徑只有1個絲的鑽頭到底有什麼用途?研製超細微型鑽頭需要克服哪些問題?這將給我國的印刷電路板帶來怎麼樣的新格局呢?

挑戰超微細加工極限,十年磨一劍,成功推出0.01毫米鑽頭

隨著電子晶片行業在先進位程上追趕納米級別的突破,對應的印刷電路板也進入了微米時代。對於超高速、多層、超精密、多種材質的電路板的加工要求也進入了競爭激烈期,但是卡住脖子的就是加工工藝的限制,尤其是在電路板打孔上攻克十分困難。

上面說的「打孔」,行業名詞是:微孔。這是印製電路板的關鍵結構,機械鑽孔是印製電路板微孔主流的加工方法,而精密微型鑽頭則是加工印製電路板微孔的關鍵工具。

根據孔徑大小可以分為:小孔(1.00-3.00mm)、次孔(0.40-1.00mm)、超小孔(0.10-0.40mm)、微孔(0.01-0.10mm)、次微孔(0.01-0.001mm)、超微孔(0.0001mm)。目前雷射可以打孔可以做到超微孔,而在0.01mm超細微型鑽頭面世之前廣泛使用的是超小孔鑽頭。

但是隨著集成電路超大型化和精密化,對於電路板的要求越來越多,尤其是5G發展迅速,高密度互連板(HDI)、柔性電路板(FPC)和代表電路板最高技術的「IC載板」在印刷板中的比重逐年上升。這就要求板材上的鑽孔越來越小,並且密度也越來越大。這就要求使用的鑽頭不但要更小,而且性能還要更好。

十年前,我國還只能生產直徑0.1mm的微型鑽頭,超小孔、微孔鑽頭只能進口,因為是損耗品,價格高、受限制極大的阻礙了國產電路板行業的發展。別小看一個小小的鑽頭,一年的用量是按照億支為單位的。其材料、工藝、精度、適應性都面臨諸多問題,我國企業如何攻關的沒有太多的相關披露信息,只提到了「NB塗層「解決了鑽頭磨損和壽命問題,在這裡也不做過多探討。

一句話總結就是:我們搞定了,暫時還用不上的微孔和次微孔加工的鑽頭,未來的電路板加工不用愁。

搞定意味著5G產業中的電路板集成化程度更高,板載晶片有了加工技術保障,各種難題引刃而解。高頻高速板、軟板加工不再困難。

針尖繡花,打開通往世界市場的大門,為印刷電路板帶來新契機

0.01毫米是頭髮絲的7分之一左右,雖然鑽體肉眼可見,但是作為鑽頭上還要刻出肉眼已觀察不到的螺旋角設計,難度早已超過「針尖繡花」。工作時速高達30萬轉每分鐘,要確保在高速運轉下不斷、不偏,切削刃鋒利、排削性能好、導熱穩定,都需要極高的技術水平。

研發團體10年的努力,終於攻關成功:

在「0.01mm超微鑽頭」生產上,通過小螺旋角、多段小角度斜面過渡結構設計,保證了微鑽的可加工性和使用性能;通過設計專用的磨削砂輪和獨特的託架結構,執行苛刻的砂輪動平衡標準,優化磨削參數,實現了超細微鑽的高效高精度加工。

研發企業取得市場份額也是不錯的,據介紹:「全球每三部手機中,就有一部在加工中使用過該企業生產的超微鑽頭。」 其成為了我國唯一、世界僅2家能生產0.01毫米極小鑽頭的企業之一,2019年PCB微鑽銑刀年銷量達到3.7億支,市場佔有率接近世界第一。

目前還不清楚是怎麼解決微孔加工電路板過程中的同心度、跳動偏離問題的,有知道的朋友歡迎補充。可能有的朋友會說:雷射打孔早就能做到0.0001mm的超微孔加工精度,為什麼PCB行業還在用機械加工的方式呢?

這就要說到電路板的特殊性和雷射打孔的缺點了.

首先,由於打孔工藝主要是為多層電路板上下層電路連同使用的,其孔徑大小、孔深和孔徑比都有嚴格要求,尤其是高頻、高速電路要求更加嚴格,這就要求加工一致性必須一致。而雷射打孔雖然孔徑精度比較高,但是雷射打出的孔具有一定的錐度,孔深以及孔深徑比均受限制,不利於電路板的後段加工。

其次,雷射打孔一般比較適合單一材質的,對於電路板的多層複雜材質,雷射打孔的精度就會大打折扣。再加上雷射打孔過程中再冷凝的材料以及排出物可能會在孔的上邊緣出現,影響打孔的質量。而採用鑽頭機械加工,對於重點考慮的就是排出廢料,所以機械加工長期穩定。

最後,電路板打完孔還要做很多後段工藝,雷射打孔本質上是超高能力光束燒蝕的過程,對於孔洞附近覆銅板有燒蝕和高溫氧化作用,不利於後段沉金等操作,也影響電路的穩定性。而使用鑽頭機械加工就重點考慮鑽孔的發熱、排屑等問題,並且根據不停板材,不同用途產品設計不同規格的鑽頭,在日常使用和維護上也比較容易。

別看是看似微小的進步,但是正是這些微小的進步累積成國產設備領先的地位。最值得一提的是相關新聞提到該消息,都註明了一句:」此直徑產品暫無市場應用需求」。這段話十分令人振奮,為啥呢?因為我們在這個方面終於不是「等米下鍋」,而是種稻待秋收。

相關焦點

  • 電路板打孔攻克困難 0.01mm超細微型鑽頭成功面世
    電路板打孔攻克困難 0.01mm超細微型鑽頭成功面世 光電科技君 發表於 2021-01-08 10:38:29 對於鑽頭大家不會太陌生,日常生活、生產中都會經常使用,在電子行業超小型的鑽頭也被廣泛應用,最近
  • 0.01mm鑽頭出世,可在螞蟻上寫唐詩!網友:不再是等米下鍋了
    0.01mm超細微型鑽頭出世,可在螞蟻上寫唐詩!網友:不再是等米下鍋了。而隨著國內對那些高精度、核心技術等核心技術不斷突破,也越來越多的好消息在傳出來。最近在深圳,超細微型鑽頭已經完成突破,這類鑽頭最細直徑我們已經突破到0.01毫米級別,直接成為了世界最小鑽頭。
  • 我國造出直徑0.01毫米全球最細鑽頭,一起來看看有什麼用!
    據央視新聞報導 1月6日消息,我國目前已經攻克超細鑽頭生產工藝,生產直徑為0.01毫米的鑽頭,這是大約只有人類頭髮絲八分之一粗細,是目前全世界能製造的最細的鑽頭,這項技術也打破了中國在超細微型鑽頭領域受制於人的局面。
  • ...亞智科技為印刷電路板行業中唯一可提供整合幹、溼製程生產設備...
    隨著市場競爭的日益激烈,各大廠商對於電路板生產的要求也在不斷提高,其中「乾濕製程生產技術相結合」已然成為該領域亟待突破的技術大關。
  • 【現場報導】 亞智科技成功實現「二流體技術」轉移,「超細線路蝕刻製程」再度升級實現行業突破
    • 未來產品線除了優化原有溼製程設備,更將配備CIM計算機製造整合系統,可以進一步實現製程標準化以及生產效益的最大化。2015年3月17日,Manz亞智科技升級「超細線路蝕刻製程」亮相行業內最具影響力的電路板產業國際展覽之一 —— 「第二十四屆中國國際電子電路展覽會(2015 CPCA Show)」。
  • 國產加工中心一樣「高精尖」
    及以上的孔,一般採用焊接刃鑽頭;而對於25mm及以上的孔,則採用可轉位刀片鑽頭,從而實現非常高效的鑽削。現代可轉位刀片技術和鑽管系統也為深孔加工提供了 使用訂製刀具的新可能性。 當孔深超過 10 倍孔徑時,加工 出的孔一般很深。孔深達300倍徑時 就需要專門的技術,並採用單管鑽頭 或雙管鑽頭進行鑽削。在加工至這 些孔底部的漫長過程中,需要使用正確的運動機構、刀具配置以及合適的 切削刃才能完成內腔、凹槽、螺紋和 型腔的加工。
  • 首發丨渦輪風機隱形冠軍貝豐科技獲數千萬融資,發力微型高性能風扇
    今日,杭州貝豐科技有限公司(以下簡稱"貝豐科技")宣布完成數千萬元A輪融資,本輪融資的投資方為真成投資,星漢資本擔任獨家財務顧問。在貝豐科技創始人中,既有流體力學領域的國際頂級專家,有著超過30年的微型風機研發經驗,也有電機、機械、電子、和工業自動化領域的資深專家,長期深耕中國產業鏈。貝豐科技的出現,打破了這一局面,實現了進口替代並解決了醫用呼吸機行業"卡脖子"問題。2020年新冠疫情爆發,導致全球呼吸機需求井噴式增長。而海外渦輪風機供應鏈的中斷,給貝豐科技帶來了倍增發展的良好契機。
  • 難被超越的摩託車!座高800mm+LED大燈,100kw功率1254cc,21萬貴嗎
    「國產顏值王」戰鷹CBF190X,能力與性價比並存。「短跑健將」寶馬F 900XR,成為了同類別的佼佼者,強力搶佔市場。在摩託車製造技能突飛猛進的眼下,摩託車品牌必須找到自身定位,才有希望在當前立足。今天要說的這款寶馬 水鳥 R1250GS正是如此,他是難被超越的摩託車!座高800mm+LED大燈,100kw功率1254cc,21萬貴嗎。
  • 4000年古墓發現誤差低於0.01mm「飛行器」,外星科技?
    埃及作為世界四大文明古國之一,也是世界上最早的王國,至今埃及金字塔仍有一些科學不能解釋的自然現象,如人面獅身像、圖拉古蹟的探索、動植物死後千年不腐等等,今天小編要介紹的是埃及發現的4000年前的「飛行器」,誤差不超過0.01MM
  • 開上它是真成功!配大七座,長4956mm,關鍵還不國產!
    當前汽車的製造技能日新月異,可以說汽車品牌想要獲得成功,必須找準自己的定位。下面將要與大家分享的這款發現。豪車界的標杆,配七座,關門只有安靜,關鍵還是進口!發現在眼下知名度略高,是路虎的主打車型,因為其卓爾不群的外觀設計,使得大多數車主把外觀造型視作自身擁有特別的審美觀的需求得到滿足,因此,上市至今收穫了廣泛好評。
  • 中國載人潛水器再次突破,成功坐底深海10909米,超越不容易
    今天(11月10日),據央視新聞消息,中國"奮鬥者"號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底,這意味著我國深海載人潛水更進一步,10909米,這一數字造就了我國載人深潛的新紀錄,成功挑戰"世界第四極"。
  • 電流體噴射列印製作適用於可穿戴設備的微型微型超級電容器
    韓國蔚山國立科學技術研究所已經開發出一種微型微型超級電容器(MSC),其尺寸與人的指紋一樣小,可以直接與電子晶片集成。作為一種引領物聯網(IoT)時代的新技術,這引起了人們的廣泛關注,因為它在應用於單個電子組件時可以獨立驅動。
  • 新的突破!國產版X37B空天飛機成功發射、著陸
    航天事業新突破,中國成功發射「可重複使用太空飛行器」據環球時報、新華社報導,9月4日我國成功發射了一款國產可重複使用試驗太空飛行器即空天飛機,後於9月6日成功返回預定地點,這標誌著我國航天事業有了新的突破。「可重複使用的巨大優勢」可重複使用是未來航天事業的重要發展方向之一,有利於建造和發射的降低成本從而帶來巨大的優勢
  • 新的突破!國產版X37B空天飛機成功發射、著陸
    航天事業新突破,中國成功發射「可重複使用太空飛行器」據環球時報、新華社報導,9月4日我國成功發射了一款國產可重複使用試驗太空飛行器即空天飛機,後於9月6日成功返回預定地點,這標誌著我國航天事業有了新的突破。「可重複使用的巨大優勢」可重複使用是未來航天事業的重要發展方向之一,有利於建造和發射的降低成本從而帶來巨大的優勢。如今,商業航天事業蓬勃發展競爭激烈,成本降低將給民營企業的盈利帶來更多可能,同時也將成為行業領域內的差距所在。
  • 國產渦扇-15航發的成功離不開各種金屬材料的研製
    美國在F119發動機在製造過程中就因為高溫了帶來了巨大的阻礙,這使得F119將不能再使用那些很重的高溫材料來製作的零部件,傳統的鈦合金不能滿足這種需要,促進了新的材料——Alloy C型鈦合金。在90年代所展露的水平,就目前來說,幾乎在世界上也沒有國家能超越這一技術。
  • 圖文講解鑽頭分多少種
    ☞ 這是金屬加工(mw1950pub)發布的第12630篇文章鑽頭是一種旋轉而頭端有切削能力的工具
  • 國產航天發動機又有新突破!成功躋身世界第二
    國產航天發動機又有新突破!成功躋身世界第二眾所周知,中國在航天領域起步比較晚,但卻是發展速度最快的,在美國與俄羅斯相繼研發出火箭衛星之後,我國也擁有了屬於自己的導航衛星以及導航系統,還在空間站等項目上驚豔全球。而這僅僅是中國復興的開始,如今,伴隨著一聲巨響,中國在航天發動機上又有了新的突破,成功躋身世界第二。
  • 歷史性突破!中國版X37B發射成功,為國產空天戰鬥機雛形
    神秘飛行器據環球時報報導,近日,我國用長徵二號f型火箭成功發射了一款國產的可重複使用的實驗性航天飛行器--"神龍一號",並且已經成功返航,這款航天飛行器和美國著名的 X-37B類似。這一次神龍一號的發射可謂是歷史性的突破,中國版X37B發射成功,我國也擁有了國產空天戰鬥機的雛形,我們並沒有落後於美國。中國人又在太空探索領域邁出了堅實的一步。太空話語權自海灣戰爭以後,衛星定位精確制導飛彈發射,衛星幹擾信號,導致敵軍完全"失明"。美國在海灣戰爭中取得的巨大勝利,讓各個國家越來越重視在太空的話語權。
  • 出海潮連著退貨潮,國產試劑盒的戲劇性反轉為哪般?
    第一時間成功研發新冠病毒核酸檢測試劑盒的華大因源(華大基因下屬子公司),在短短一個月內就將海外市場的輻射範圍從30個國家和地區擴大到70個。其市場部負責人孫經夢說,截至3月22日,華大檢測試劑盒的國際訂貨量就已達百萬人份(人份,複合量詞,以檢測一個標本需要的量為一人份)。
  • 中國風洞再添「虎將」,國產流體力學軟體生態初步形成,突破真難
    而這種情況正在被改寫,國產軟體全面崛起。01國產風洞先進,高端分析和模擬軟體卻掌握在別人手中1936年,清華大學建造了中國第一座自行設計的風洞。風洞採用回流式,最大直徑為3米,試驗段剖面為圓形,直徑1.5米。