PCB機械鉆孔學(xué)習(xí)課件

機械鉆孔制作：彭承剛1第一頁，共三十頁。課程大綱一鉆孔的目的二鉆孔的基本物料介紹三鉆孔的設(shè)備介紹四鉆孔的工藝參數(shù)設(shè)定原理幾種鉆孔制作工藝鉆孔質(zhì)量控制2第二頁，共三十頁。在板料上鉆出客戶要求的孔，孔的位置及大小均需滿足客戶的要求。實現(xiàn)層與層間的導(dǎo)通，以及將來的元件插焊。為后工序的加工做出定位或?qū)ξ豢?。一鉆孔的目的：3第三頁，共三十頁。二鉆孔的基本物料介紹：底板

作用：防止鉆孔披鋒；防止損壞鉆機臺；減少鉆咀損耗。要求：板面平滑、清潔；產(chǎn)生的碎屑小；與待鉆板大小一致。木漿板白色密胺板樹脂板酚醛板適用于普通非密集孔位鉆孔邵氏硬度56±2適用于HDI板,軟板鉆孔專用耗材邵氏硬度78±2適用于HDI板,軟板鉆孔專用耗材邵氏硬度78±2適用于HDI板,軟板鉆孔專用耗材大于邵氏D級硬度854第四頁，共三十頁。二鉆孔的基本物料介紹：底板墊板的選擇一樣依各廠條件來評估，其重點在：不含有機油脂，屑夠軟不傷孔壁，表面夠硬，板厚均勻、平整等5第五頁，共三十頁。

蓋板

作用：防止鉆孔上表面毛刺保護覆銅箔層不被壓傷，提高孔位精度。要求：有利于鉆刀的散熱，降低鉆孔溫度；不折斷鉆咀；二鉆孔的基本物料介紹：鋁片復(fù)合樹脂鋁片浸FP樹脂紙板酚醛板0.15-0.2mm適用于普通板鉆孔0.3mm軟板鉆孔0.25mm適用于HDI板,PTFE板,BT板,軟板鉆孔專用耗材0.25mm適用于HDI板,軟板，背鉆鉆孔專用耗材適用于軟板和0.5mmPTFE以上板鉆孔硬度856第六頁，共三十頁。

蓋板

作用：防止鉆孔上表面毛刺保護覆銅箔層不被壓傷，提高孔位精度。要求：有利于鉆刀的散熱，降低鉆孔溫度；不折斷鉆咀；二鉆孔的基本物料介紹：7第七頁，共三十頁。

鉆刀

作用：通過鉆機在高轉(zhuǎn)速和一定落速帶動下鉆穿線路板。要求：鉆刀直徑、鉆尖面；材質(zhì)有一定韌性、硬度及耐磨性能。二鉆孔的基本物料介紹：8第八頁，共三十頁。

鉆刀

鎢鈷類合金材料，以碳化鎢（WC）粉末為基體，以鈷（Co）作粘接劑，加壓燒結(jié)而成，其成分90%~94%是碳化鎢，6%~10%是鈷。耐磨性和硬度是鉆針評估的重點，為改善硬質(zhì)合金性能，可以改變MIX粉末顆粒大小，調(diào)整碳化鎢和鈷（Co）的配比，WC合金粒子0.4~1um。二鉆孔的基本物料介紹：9第九頁，共三十頁。

皺紋膠紙

作用：固定鋁片及板于機臺，提高鉆孔精度。要求：每疊板四邊固定，只覆蓋板邊，不能接觸板面。

管位釘

作用：固定每疊板于機臺，提高鉆孔精度。要求：不能松動、彎曲，管位釘直徑一致二鉆孔的基本物料介紹：10第十頁，共三十頁。鉆帶客戶資料PE制作QE檢查合格標簽發(fā)放不合格綠膠片：鉆帶PE制作膠片及標準板QE檢查合格標簽發(fā)放二鉆孔的基本物料介紹

：11第十一頁，共三十頁。三鉆孔的設(shè)備講解：主要型號HITACHIPOSALUXADVANCEDCONTROL制造區(qū)域日本制造瑞士制造美國制造基本信息型號6L180、E210E，有6個鉆頭，鉆頭鉆速最高160/125rpm，空氣軸承鉆頭。型號分別有M22、M23兩種，有5個鉆頭，分別最高是80Krpm-160Krpm，是空氣軸承鉆頭。型號是TRUDRIL104、2550，有5個鉆頭，鉆頭鉆速最高200Krpm，空氣軸承鉆頭。設(shè)備式樣鉆機由CNC電腦系統(tǒng)控制機臺移動，按所輸入電腦的資料制作出客戶所需孔的位置控制方面分別有X、Y輛坐標及Z軸坐標，電腦控制機臺適當?shù)你@孔參數(shù)，F(xiàn)、N、Hits、D等，機器自動按照資料，把所需的孔位置鉆出來。12第十二頁，共三十頁。三鉆孔的設(shè)備介紹：伺服系統(tǒng)servomechanism用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。又稱隨動系統(tǒng)。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機械位移（或轉(zhuǎn)角）準確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角）。伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。要求:高扭矩、高轉(zhuǎn)速光柵尺起到的作用是對刀具和工件的坐標起一個檢測的作用,在數(shù)控機床中常用來觀察其是否走刀有誤差,以起到一個補償?shù)毒叩倪\動的誤差的補償作用.其實就象人眼睛看到我切割偏沒偏的作用.然后可以給手起到一個是否要調(diào)整我是否要改變用力的標準變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。

聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸由于制造誤差、安裝誤差、軸受載而產(chǎn)生的變形、基座變形、軸承磨損、溫度變化（熱脹、冷縮）、部件之間的相對運動等多種因素而產(chǎn)生相對位移。

13第十三頁，共三十頁。三鉆孔的設(shè)備介紹：14第十四頁，共三十頁。三鉆孔的設(shè)備介紹：主軸剖面圖間隙示意圖兩種主軸對比圖主軸運轉(zhuǎn)溫顯15第十五頁，共三十頁。三鉆孔的設(shè)備講解：鉆針直徑測量儀驗孔機2D測量儀主軸擺幅測量儀X-RAY檢查機16第十六頁，共三十頁。三鉆孔的設(shè)備介紹：3次元測量儀17第十七頁，共三十頁。三鉆孔的設(shè)備介紹：UV和CO2激光鉆機

激光鉆機波長能量密度(光點尺寸)脈沖數(shù)局限性UV200-400um50~200J/cm230到120可用來在涂覆了任意一種銅材料的高檔PCB和基板即高密度互連技術(shù)（HDI）上鉆小孔CO2約10um50~70J/cm22到10第一：由于10um光波在孔邊緣的繞射，需要考慮最小的孔尺寸。

第二：在銅上該波長的反射。

第三：厚度達波長1/2的底層銅上的殘留物18第十八頁，共三十頁。GalvoXYLinearMotorXLinearMotorY355nmUV266nmUV9.24umCO2CompoundBeamPositionerInputBeam19第十九頁，共三十頁。三鉆孔的設(shè)備介紹：磨鉆咀機磨鉆咀機解釋磨鉆咀能力砂輪試用粗糙度機器手動由馬達帶動兩個砂輪轉(zhuǎn)動，分為初級及次級，待磨鉆咀放入已調(diào)好翻磨鉆尖角度的索咀夾頭內(nèi)，使用放大鏡調(diào)好翻磨深度后，控制機臺移動，帶動夾著鉆咀的索咀移向砂輪，經(jīng)過初級及次級砂輪打磨鉆尖位置0.7mm至3.175mm是130度3.2mm至6.4mm是165度0.7mm至1.6mm用幼細粗糙度1200/20001.6mm至3.6mm用中粗糙度12003.6mm至6.4mm用大粗糙600/1200自動由一臺小型電腦按所需要的翻磨程序控制機械裝置，移動作翻磨鉆咀之用，翻磨前先用樣板鉆咀作調(diào)校，使機器的鉆咀感光系統(tǒng)識別鉆咀的切削角位置，在翻磨時電腦控制步進馬達轉(zhuǎn)動，帶動鉆咀作翻磨0.3mm至3.175mm是130度0.7mm至1.6mm用幼細粗糙度1200/20001.6mm至3.175mm用中粗糙度120020第二十頁，共三十頁。切削速度是指鉆咀外徑的絲速度，理想的切削速度是橫刀與主切削刀的磨損速度相同。公式：V=Π.D.N1000(m/min)其中：D——鉆咀直徑（mm）N——鉆咀轉(zhuǎn)速（rpm）四鉆孔的工藝參數(shù)設(shè)定原理：主軸的轉(zhuǎn)速N（rpm/min）

21第二十一頁，共三十頁。四鉆孔的工藝參數(shù)設(shè)定原理：進給速度F（feedRate/min）進給速度表示鉆咀單位時間的進刀量；F=N.F（mm/min)式中:f-進給轉(zhuǎn)速比(mm/r)N-鉆咀轉(zhuǎn)速(r/min)f表示每一轉(zhuǎn)的進刀量,f的取值范圍為0.01-0.4mm;(一般取鉆咀直徑的5-7%).當f<0.01mm時,切削刀因進給太小而刮研,會產(chǎn)生大量的熱.當f>0.4mm時,切削刀變成沖孔,鉆孔質(zhì)量差且易斷鉆咀.22第二十二頁，共三十頁。最大鉆孔數(shù)取決于鉆刀的材質(zhì)，直徑大小以及所鉆板的層數(shù)來定。為便于控制，我們現(xiàn)用的最大鉆孔數(shù)暫未將層數(shù)的因素在內(nèi)。新鉆咀鉆孔夠Hits數(shù)翻磨清洗后標記四鉆孔的工藝參數(shù)設(shè)定原理：最大鉆孔數(shù)Hits（maxHit）疊板塊數(shù)PL/STK（panel/stack）23第二十三頁，共三十頁。四鉆孔的工藝參數(shù)設(shè)定原理：鉆孔參數(shù)驗證實驗講解因素實驗號ABC孔粗1um孔粗2um孔粗3um孔粗umave進刀速m/min退刀速m/min轉(zhuǎn)速KR/min實驗11(2.1m/min)1(10m/min)1(65KR/min)15.9918.6118.4717.69實驗21(2.1m/min)2(17m/min)2(100KR/min)17.6419.1613.2316.68實驗31(2.1m/min)3(25m/min)3(140KR/min)16.5414.3315.2315.37實驗42(2.5m/min)1(10m/min)2(100KR/min)21.0912.6816.6816.82實驗52(2.5m/min)2(17m/min)3(140KR/min)16.9516.6820.1817.94實驗62(2.5m/min)3(25m/min)1(65KR/min)16.2618.0616.416.91實驗73(2.8m/min)1(10m/min)3(140KR/min)19.4320.5417.7819.25實驗83(2.8m/min)2(17m/min)1(65KR/min)15.9917.9217.3717.09實驗93(2.8m/min)3(25m/min)2(100KR/min)14.0613.7819.9915.94K116.5817.9217.23K217.2217.2416.48K317.4316.0717.52極差0.851.851.04正交因子分析方法24第二十四頁，共三十頁。四鉆孔的工藝參數(shù)設(shè)定原理：鉆孔參數(shù)驗證實驗講解剖面切片制作切削面切削量孔切面圖孔粗燈芯測量方法孔位精度-雷達圖25第二十五頁，共三十頁。五幾種鉆孔制作工藝：背鉆規(guī)格要求背鉆原理孔切面26第二十六頁，共三十頁。缺陷:板有偏孔歪孔原因:管位釘松脫或偏移,或零位位置不準確.六鉆孔質(zhì)量控制：27第二十七頁，共三十頁。缺陷:鉆孔后孔內(nèi)有塞孔現(xiàn)象原因:生產(chǎn)板孔被鉆屑堵住,不能吸走,吸塵系統(tǒng)吸塵不良所致或鉆深設(shè)定不當缺陷:基板鉆孔未能鉆穿原因:鉆咀長度不正確或鉆機的深度數(shù)值調(diào)校不正確所致六鉆孔質(zhì)量控制：28第二十八頁，共三十頁。ENDHomePage29第二十九頁，共三十頁。內(nèi)容總結(jié)機械鉆孔。為后工序的加工做出定位或?qū)ξ豢?。變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源