PCB鉆孔超短坑槽的加工方法PPT課件

1、前言為了達(dá)到： 等要求，通常需要設(shè)計(jì)坑槽鉆孔然而不久前我們發(fā)現(xiàn)有些坑槽嚴(yán)重偏短，并受 到的可戶的有關(guān)投訴。如xP42xxx：合格孔過(guò)短孔孔徑多變定位準(zhǔn)確沉銅導(dǎo)通減少流程槽寬準(zhǔn)確減少庫(kù)存詳情前言第1頁(yè)/共35頁(yè)經(jīng)跟進(jìn)分析該類(lèi)坑槽屬于超短坑槽（槽長(zhǎng) 2倍直徑）原理與分析長(zhǎng)坑槽（槽長(zhǎng) 2倍直徑）問(wèn)題背景原理與分析.問(wèn)題背景第2頁(yè)/共35頁(yè)超短坑槽的問(wèn)題坑槽鉆孔受力分析 因?yàn)殂@孔機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍?在鉆孔過(guò)程中的受力如下圖 鉆嘴旋轉(zhuǎn)方向鉆嘴受力方向第二末端孔第一末端孔設(shè)計(jì)鉆出偏轉(zhuǎn)、變短原理與分析.超短坑槽的問(wèn)題第3頁(yè)/共35頁(yè)發(fā)現(xiàn)偏短之坑槽完成長(zhǎng)度：40mil客戶要求： 23.6 x 47

2、.5 (5)mil 沉金后 PE 設(shè)計(jì)： 27.6 x 51.3mil 鉆孔后 LP42715坑槽孔詳情估計(jì) 鉆孔后長(zhǎng)：42.344mil比PE設(shè)計(jì)偏短達(dá)：6.79mil回前言原理與分析.超短坑槽的問(wèn)題第4頁(yè)/共35頁(yè)考慮問(wèn)題的方向鉆孔參數(shù)（轉(zhuǎn)速、進(jìn)給、鉆觜壽命） 鉆嘴的牌子、品質(zhì)、幾何特征（如長(zhǎng)度） 鉆孔的疊數(shù) 鉆孔排列設(shè)計(jì) 已進(jìn)行參數(shù)試驗(yàn)，改善效果 不明顯 如改用較短刃長(zhǎng)之鉆嘴， 返 磨次數(shù)將大減，成本增加很多減少疊數(shù)，產(chǎn)量將難以承擔(dān)；嘗試修改設(shè)計(jì)，減少側(cè)向受力鉆孔長(zhǎng)度補(bǔ)償 超短坑槽多呈單向偏差，可補(bǔ)償； 但由于偏差范圍大，無(wú)法達(dá)標(biāo)原理與分析.考慮問(wèn)題的方向第5頁(yè)/共35頁(yè)現(xiàn)已采用的鉆孔方

3、法 （借鑒經(jīng)驗(yàn)）PE通過(guò) 交叉疊鉆坑槽手工編織引用程序編織Guild-Line 指定1.2mm以下坑槽疊板數(shù)比正 常疊板數(shù)少一鉆孔WI 指定特殊進(jìn)給速率基本遵循“二均等分長(zhǎng)度法”鉆孔排列次序：1 6 4 7 3 8 5 9 2原理與分析. 現(xiàn)已采用的鉆孔方法第6頁(yè)/共35頁(yè)待探討的鉆孔方法按（從始點(diǎn)至終點(diǎn) 的）順序疊鉆鉆機(jī)直接使用G85（鉆坑槽）指令在坑槽末端，設(shè)計(jì)兩（坑槽前）預(yù)鉆孔類(lèi)PE現(xiàn)方法,最后孔密度略低y通過(guò)減少非對(duì)稱(chēng)切削區(qū)， 減少側(cè)向偏移力y 通過(guò)末端孔補(bǔ)充有效長(zhǎng)度鉆孔排列次序：1 2 3 4 5原理與分析.待探討的鉆孔方法第7頁(yè)/共35頁(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?確定超短坑槽的鉆孔（排列）方式初定

4、超短坑槽鉆孔疊數(shù)、長(zhǎng)度補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì). 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?頁(yè)/共35頁(yè) 不同特征坑槽分類(lèi)鉆咀mmmil第一坑槽長(zhǎng) 末端孔第二坑槽長(zhǎng) 末端孔 第三坑槽長(zhǎng) 末端孔第四坑槽長(zhǎng) 末端孔T13.18125.00T20.6023.6247.240.5544.340.5039.430.4535.500.40T30.6525.5951.180.6047.780.5542.390.5038.120.45T40.7027.5655.120.6551.230.6045.340.5540.750.45T50.7529.5359.060.7054.670.6548.290.5543.370.50T60.8031.506

5、2.990.7558.120.7051.240.6045.990.55T70.8533.4666.930.8061.560.7554.200.6548.620.55T80.9035.4370.870.8565.010.8057.150.7051.240.60T91.0039.3778.740.9571.900.8563.060.7556.490.65T101.2047.2494.491.1585.681.0574.870.9066.990.80T111.5059.06118.111.45105.351.3091.581.1081.741.00T121.8070.87141.731.75126.

6、021.55109.301.3597.491.20L=2D-2D/3L=2D-D/2分類(lèi)L=2DL=2D-D/4實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)第9頁(yè)/共35頁(yè) 設(shè)計(jì)不同方法組合及其細(xì)節(jié)( 分別用G85、交叉疊鉆、順序疊鉆三大類(lèi)方法設(shè)計(jì)坑槽落刀。( 每類(lèi)落刀設(shè)計(jì)，又分兩種要求： A） 無(wú)需附加孔 B） 鉆坑槽前，于兩末端分別加鉆兩孔與坑槽末端圓弧內(nèi)相切 即分別制作六條鉆帶如下： 末端孔徑要求：滿足以上要求，并保證邊到邊至少有1.5mil以上距離 Excel軟件計(jì)算公式： FLOOR(補(bǔ)償設(shè)計(jì)后長(zhǎng)度 -1.5)/39.37,0.1)/2NC1NC2NC3NC4NC5NC6G85G85+末端孔

7、順序疊鉆順序疊鉆+末端孔交叉疊鉆交叉疊鉆+末端孔實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)第10頁(yè)/共35頁(yè)(疊鉆最后圓心間距要求見(jiàn)右表：( 交叉疊鉆計(jì)算及排列方按PE原有要求.(參數(shù)：0.55mm 鉆嘴使用原轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度為30IPM 0.6mm以上鉆嘴，按原WIL2D-D/4L2D-D/20.80mm1.54.0mil1.22.5mil0.85mm1.54.5mil1.23.0mil實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等于最后圓心間距第11頁(yè)/共35頁(yè)( 坑槽長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)募俣?原設(shè)計(jì)槽長(zhǎng)度鉆嘴大小2D2D-D/42D-D/22D-2D/31.2mm0233根據(jù)已有測(cè)試估計(jì)( 實(shí)驗(yàn)條件及疊板數(shù)假定采用總厚62mil（1/1），

8、雙面覆銅板，3塊/疊總疊厚186mil因坑槽孔內(nèi)層多無(wú)銅連接，故取雙面板即可。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)第12頁(yè)/共35頁(yè) 鉆帶設(shè)計(jì)示意圖實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)第13頁(yè)/共35頁(yè)優(yōu)選最佳方案 粗選（以 最底板之底面測(cè)量所得，任取L=2D-D/2之情形）G85順序疊鉆交叉疊鉆無(wú)末端孔有末端孔 (另發(fā)現(xiàn) 順序疊鉆，孔內(nèi)塞塵嚴(yán)重，難以清洗)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(選用取得最佳孔形之方法)粗選：G85和交叉疊鉆 末端孔方案實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .優(yōu)選最佳方案當(dāng)年沒(méi)有記下G85殘高參數(shù)，現(xiàn)在一般取15、9、6三個(gè)值第14頁(yè)/共35頁(yè) 再選（以 最底板之底面測(cè)量所得，任取L=2D-D/2之情形）由于G85指令跟PE自編方式接近，主要差

9、別為最終孔密度不同，故孔形也接近（理論上初步推定后者將較佳）。G85PE自編疊鉆PE自編鉆孔，孔沿較佳；G85有約0.4mil波浪線小結(jié)：最終選擇 PE自編疊鉆末端孔方案對(duì)比如下：實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .優(yōu)選最佳方案第15頁(yè)/共35頁(yè) 經(jīng)過(guò)方法改善，仍然會(huì)有某些偏差， 如下圖：接受標(biāo)準(zhǔn)分析（指外形） 外形是否合格，將以是否影響功能為基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 接受標(biāo)準(zhǔn)分析校驗(yàn)完成尺寸是否合格第16頁(yè)/共35頁(yè)F偏轉(zhuǎn):以單邊1.3mil為參考 （相對(duì)3mil位置要求精度而言， 留1.7mil 給鉆機(jī)原有精度偏差） 外形偏差、公差與功能分析F長(zhǎng)度：以3mil 為接受標(biāo)準(zhǔn) 多數(shù)要求為4mil (P

10、TH/ NPTH) 留1mil給后工序) 由于坑槽多為插件孔，插腳本身可以有一定偏轉(zhuǎn)，但大小卻不能改變。故假定可以偏轉(zhuǎn)；而大小尺寸卻必須符合已知公差F寬度：以2mil為基準(zhǔn) NPTH Slot 要求通常為2mil PTH Slot 要求通常為4mil實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 接受標(biāo)準(zhǔn)分析第17頁(yè)/共35頁(yè)測(cè)量結(jié)果F寬度：以2mil為基準(zhǔn)尺寸L=2D-2D/3 L=2D-D/2 L=2D-D/4T223.621.921.721.7T325.624.12423.9T427.628.125.826.7T529.528.628.528.3T631.530.530.630.6均合格，僅列舉少

11、量數(shù)據(jù)示意小結(jié)：寬度符合要求實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 測(cè)量結(jié)果第18頁(yè)/共35頁(yè)F長(zhǎng)度：以3mil 為接受標(biāo)準(zhǔn)L=2D-2D/3估算長(zhǎng)度目標(biāo)長(zhǎng)度 補(bǔ)償后長(zhǎng)最下底面 第二底面T231.5035.5030.8031.85T334.1238.1234.2934.48T436.7540.7534.5035.76T539.3743.3736.9240.83T641.9945.9941.9141.50T744.6248.6240.8041.96T847.2451.2445.7748.00T952.4956.4950.1452.00T1062.9966.9961.1465.44T1178.748

12、1.7475.5777.91T1294.4997.4994.6995.84尺寸表一小結(jié)：長(zhǎng)度均在公差要求內(nèi)，但因槽形不 佳，故需在疊板數(shù)上予與調(diào)整實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 測(cè)量結(jié)果第19頁(yè)/共35頁(yè)表二目標(biāo)長(zhǎng)度 補(bǔ)償后長(zhǎng)最下底面 第二底面T235.4339.4335.7738.06T338.3942.3939.3240.12T441.3445.3441.7742.56T544.2948.2943.2945.61T647.2451.2447.2448.90T750.2054.2049.5250.26T853.1557.1553.3854.97T959.0663.0660.0860.8

13、0T1070.8774.8772.2073.26T1188.5891.5887.1888.33T12106.30109.30107.09107.57尺寸L=2D-D/2小結(jié)：長(zhǎng)度均在公差要求內(nèi)，但因槽形不 佳，故需在疊板數(shù)上予與調(diào)整實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 測(cè)量結(jié)果第20頁(yè)/共35頁(yè)L=2D-D/4目標(biāo)長(zhǎng)度 補(bǔ)償后長(zhǎng)最下底面T241.3444.3443.72T344.7847.7844.88T448.2351.2348.64T551.6754.6751.60T655.1258.1254.58T758.5661.5659.06T862.0165.0162.00T968.9071.90

14、70.21T1082.6885.6883.24T11103.35105.35103.51T12124.02126.02尺寸表三小結(jié)：長(zhǎng)度均在公差要求內(nèi)，槽形合適實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 測(cè)量結(jié)果第21頁(yè)/共35頁(yè)F偏轉(zhuǎn):以單邊1.3mil為參考（確定疊板數(shù)后）抽測(cè)值在參考范圍內(nèi)（數(shù)據(jù)略）測(cè)值小結(jié)：尺寸均合格實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 測(cè)量結(jié)果第22頁(yè)/共35頁(yè)附圖 2D-2D/3=L2D-D/2之疊板數(shù)(疊板厚) 0.6mm 0.8mm 1.2mm 1.8mm186mil底面（3pnl/stk）124mil底面（2pnl/stk）實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .附圖第23頁(yè)/共35頁(yè) 2D-

15、D/2=L2D-D/4之疊板數(shù)(疊板厚) 0.6mm 0.8mm 1.2mm 1.8mm186mil底面（3pnl/stk）124mil底面（2pnl/stk）實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .附圖第24頁(yè)/共35頁(yè)2D-D/4=L之疊板數(shù)(疊板厚) 0.6mm 0.8mm 1.2mm186mil底面（3pnl/stk）實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .附圖第25頁(yè)/共35頁(yè)初定鉆孔疊數(shù)、長(zhǎng)度補(bǔ)償 疊板數(shù)(疊板厚)FL2D-2D/3，此類(lèi)孔一般很少加工 主要考慮達(dá)到功能尺寸即可(長(zhǎng)度4mil)， 故暫定 坑槽單邊大小圓弧相差值小于2mil 為參考標(biāo)準(zhǔn)（以利研究）。FL2D-D/2，此類(lèi)孔較多，會(huì)有部分客戶 要求(長(zhǎng)度2mil), 故暫定

16、坑槽單邊大小圓 弧相差值小于1mil為參考標(biāo)準(zhǔn)。 圓弧相差值測(cè)量結(jié)果歸納如下：板厚( m il) 槽長(zhǎng)直徑(mm)2D-2D/3L2D-D/22D-D/2L 2D-D/42D-D/4L0.600 . 8 01 201 201 800.851 . 4 51 201 801 801.501 801 801 80實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .初定鉆孔疊數(shù)、長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)?6頁(yè)/共35頁(yè)長(zhǎng)度補(bǔ)償按疊板數(shù)之最底1塊, 取值得曲線圖如下L2D-2D/32D-D/22D-D/4AVG-0.590.890.48STDEV1.390.920.78CPK2.463.374.49以4mil計(jì)算CPK：實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .初定鉆孔疊數(shù)、長(zhǎng)度補(bǔ)償-

17、4-3-2-1012340.600.650.700.750.800.850.901.001.201.501.80mmmil2D-D/22D-D/22D-2D/3第27頁(yè)/共35頁(yè)調(diào)整補(bǔ)償 考慮疊板上下差異及最底一塊的最大偏差， 總體上將L2D-D/2原有補(bǔ)償?shù)臏p1.重新調(diào)整余下： 原設(shè)計(jì)槽長(zhǎng)度鉆嘴大小2D2D-D/4 2D-D/2 2D-2D/31.2mm0223實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .初定鉆孔疊數(shù)、長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)?8頁(yè)/共35頁(yè)總結(jié)通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)我們得到了超短坑槽的新一種 加工方法，并得到了其加工方法的具體參數(shù)。使用新的鉆孔方式組合，坑槽的尺寸偏差 已確?？稍?mil的公差之內(nèi)；坑槽外形也 同時(shí)得到了很大改善

18、。LP42715 之 23.6x47.2坑槽使用新的加工方法已 全部合格，無(wú)改缺陷之工序退貨?？偨Y(jié)第29頁(yè)/共35頁(yè)第30頁(yè)/共35頁(yè)附錄1：測(cè)量示意圖0.60mm0.80mm1.20mm1.80mm3塊 / 疊 ，PE交叉疊鉆 末端孔 ， L=2D-2D/3第31頁(yè)/共35頁(yè)附錄2：交叉疊鉆（有、無(wú)末端孔對(duì)比）圖 12塊 / 疊， L=2D-2D/3 0.60mm 0.65mm 0.70mm 0.75mm 0.80mm有末端孔無(wú)末端孔第32頁(yè)/共35頁(yè)Lendy.liang附錄3：交叉疊鉆（有、無(wú)末端孔對(duì)比）圖22塊 / 疊， L=2D-D/2 0.60mm 0.65mm 0.70mm 0.75mm 0.80mm有末端孔無(wú)末端孔第33頁(yè)/共35頁(yè)前言 P.03原理與分析 P.04-問(wèn)題背景 P.04