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高端印制电路板高效高可靠性微细加工技术与应用获国家科技进步二等奖
2020-02-04    来源:光明日报客户端  浏览次数:
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历经十余年的产学研用协同创新研究,日前,由广东工业大学王成勇教授团队和深圳市金洲精工科技股份有限公司、深南电路股份有限公司等单位合作完成,在“高端印制电路板高效高可靠性微细加工技术”方面取得的科研成果,荣获了国家科技进步二等奖。该项成果突破了微细钻头易磨损、易折断、微孔群加工质量差效率低等行业难题,形成了系列行业领先的纳米硬质合金微细刀具材料、微细刀具设计制造和高端印制电路板规模化生产工艺技术,在多个著名高端印制电路板企业得到广泛应用,满足了高铁、超算与高性能服务器、新能源汽车、消费电子等对高端印制电路板的重要需求。

高端印制电路板是搭载元器件的核心集成件的加工质量,决定了通讯、高性能计算机等高端装备电子系统的安全性和可靠性。以手机为例,现在手机追求大屏、极致薄、轻便,而且要集成越来越多的功能,这意味着里面电路板上的元器件和线路越来越密集,线路由线和孔组成,一个微孔的质量问题就可能使得整板报废,电子系统失效。同样,孔越小、越密集,信号传输就越好,有的板1cm2的面积要钻600多个孔。

如此小的孔要用对应非常细的钻头去钻、材料又这么复杂,还要求要钻的深和孔的质量高,这里面就涉及到复杂的微细刀具设计制造与钻孔加工技术的若干行业瓶颈问题。对此,王成勇团队提出“从生产中来,到生产中去”的思路,深入企业调研,从生产技术问题中提炼出内在的科学问题,提出研究超高速钻削多层高密度印制电路板的基础理论,弄清楚电路板这种多元多层复合材料是怎么被去除的?刀具与材料怎么作用的/是怎么失效的?要加工好这么小的孔,如何去优化设计刀具材料、刀具制造与应用工艺?这里面就涉及微细刀具材料制备、微细刀具设计与制造、微孔群加工工艺几大核心技术。

早在2007年,王成勇团队就与深圳市金洲精工科技股份有限公司合作研究印制电路板机械钻削加工技术,同时跟株洲硬质合金集团有限公司合作开发纳米硬质合金材料。后来,为了进一步提高微细钻头的耐磨性,又联合株洲硬质合金集团、深圳金洲精工科技有限公司三家单位开发纳米硬质合金棒材基体的预处理技术和微细刀具复合涂层制备技术研究。根据企业生产实际,进一步优化微细钻头,同时联合深南电路、广州杰赛、生益电子、深圳柳鑫等,研究与不断变化的新材料和高质量要求相匹配的微细加工工艺技术,对多种高端电路板持续进行高效高可靠性微细加工刀具与工艺研发。