PCB刀具技术简报课件

PCB刀具技術簡報報告日期：報告人：1PCB刀具技術簡報報告日期：報告人：1簡報大綱刀具材料簡介刀具生產流程刀具幾何規格簡介刀具設計原則刀具常見問題及因應對策2簡報大綱刀具材料簡介2刀具材料簡介尺寸材質代號顆粒大小(µm)Co(w%)硬度(HRA)抗折力(GPa)0.4(含)↓AF3080.38.093.64.30.45~1.2EU80.38.093.04.2中鑽EF80.48.093.34.2大鑽WF050.57.2934.0銑刀AF5050.55.093.63.6碳化鎢材質一覽表─3刀具材料簡介尺寸材質代號顆粒大小Co硬度抗折力0.4(含)↓碳化鎢材質特性分佈─4碳化鎢材質特性分佈─4不銹鋼把柄材質─元素CSiMnPSNICRMO含量0.26~0.40≦1.00≦1.25≦0.06≧0.15≦(0.60)12~14≦[0.60]材質：SUS420化學成分：單位：%5不銹鋼把柄材質─元素CSiMnPSNICRMO含量0.26~鑽針生產流程尺寸刃料裁切接合方式說明0.4(含)↓高週波加熱+銅銀合金0.45~1.65高週波加熱

中鑽高週波加熱+銅銀合金3.0~3.175整支圓棒材大鑽高週波加熱+銅銀合金鑽針前製程接合型態─6鑽針生產流程尺寸刃料裁切接合方式說明0.4(含)↓高週波加熱鑽針生產流程─7鑽針生產流程─7銑刀生產流程尺寸刃、柄料裁切接合方式說明0.8~1.6高週波加熱+銅銀合金0.8~2.5整支圓棒材銑刀前製程接合型態─8銑刀生產流程尺寸刃、柄料裁切接合方式說明0.8~1.6高週波銑刀生產流程─9銑刀生產流程─9鑽針幾何規格簡介LdECL2L1ABDFH代碼項目代碼項目代碼項目代碼項目d刃徑L1溝長L2間隙長L全長G鑽尖角D柄徑C芯厚E間隙F刃帶H螺旋角A第一面角B第二面角10鑽針幾何規格簡介LdECL2L1ABDFH代碼項目代碼項目代鑽尖角優點缺點鑽尖角大排出物較容易產生粒狀，有利於殘屑排出及散熱。推力增加，鑽孔孔位精度較差。鑽尖角小推力減小，鑽孔孔位精度較佳。1.排出物較易形成條狀，抖動斷針。2.切削部較長，容易產生毛邊。鑽尖角切削阻力扭矩推力小鑽尖角大鑽尖角11鑽尖角優點缺點鑽尖角大排出物較容易產生粒狀，推力增加，鑽孔孔螺旋角優點缺點螺旋角大1.切削性能提升。2.斜率大，切屑排出性較佳。1.刀刃變薄，磨耗大。2.鑽針剛性降低。螺旋角小1.刀刃較厚，耐磨耗。2.鑽針剛性提升。1.切削性能降低。2.斜率小，切削排出性較差。第二面大刀尖第二面大螺旋12螺旋角優點缺點螺旋角大1.切削性能提升。1.刀刃變薄，磨耗大芯厚錐度優點缺點芯厚錐度大鑽針剛性提升。切屑排出性較差。芯厚錐度小切屑排出性較佳。鑽針剛性降低。芯厚錐度大排屑差.剛性好排屑好.剛性差芯厚錐度小13芯厚錐度優點缺點芯厚錐度大鑽針剛性提升。切屑排出性較差。芯厚鑽芯厚度、溝巾比優點缺點芯厚大、溝巾比小鑽針剛性提升。切屑排出性較差。芯厚小、溝巾比大切屑排出性較佳。鑽針剛性降低。鑽芯厚度排屑溝擴度材料擴度14鑽芯厚度、溝巾比優點缺點芯厚大、鑽針剛性提升。切屑排出性較差UC刃長

UC鑽針為降低鑽孔後膠渣而發展出的鑽針，因為刀身後段逐漸縮小，因此可減少刃帶與孔壁的接觸面積，從而降低膠渣的產生機會。因此UC刃長不能過長，否則就無法發揮原有的鑽針設計理念。15UC刃長15溝長最小排屑溝長度必須等於總鑽孔深度(基材厚度、蓋板、墊板貫穿深度的總量)，加上鑽針鑽到底時，餘約20~25%的排屑溝長保留量，這樣可以讓產生的粉屑受到集塵真空狀態而順利排出。如果粉屑不能在孔與孔之間的行程中從排屑溝中順利排出，這會使孔內品質劣化與鑽針斷裂的機會增加。溝長16溝長溝長16銑刀幾何規格簡介刃徑=d有效刃長=E螺旋角=F右溝深=A切割角=H根部寬度=B外周角=D左溝深=D斷屑刃寬=G重疊長=H全長=A魚尾角度=K間隙寬度=JdLKJABCDIHGFE17銑刀幾何規格簡介刃徑=d銑刀種類RCF銑刀(俗稱鳳梨刀)-設計重於使用壽命及排屑效果，最常PC板加工用銑刀。CBF銑刀

-設計重於切削效果，適用於外型及金手指切削作業使用。單旋刀

-適用於精修尺寸與有毛邊問題的精修切割。右螺旋切削作用為右渦旋拉力，能把切屑溝往上排出，會將板子向上拉，對於封閉式的開槽加工較佳。左螺旋切削作用是把切屑上往下壓，切屑由下方排出並會將板子往下壓。對於切邊及開放空間的應用較佳。18銑刀種類RCF銑刀(俗稱鳳梨刀)18右溝深優點缺點溝深深切屑排出性較佳。銑刀剛性降低。溝深淺銑刀剛性提升。切屑排出性較差。溝深19右溝深優點缺點溝深深切屑排出性較佳。銑刀剛性降低。溝深淺銑刀螺旋角優點缺點螺旋角大切削性能提升。切屑排出性較佳。垂直分力大，成型精度表現較差。銑刀剛性降低。螺旋角小垂直分力小，成型精度表現較佳。銑刀剛性提升。切削性能降低。切削排出性較差。20螺旋角優點缺點螺旋角大切削性能提升。垂直分力大，成型精度表現切割角優點缺點切割角大切削性較佳。刃部磨耗、缺口產生提升。切割角小刃部磨耗缺口產生降低。切削性較差。21切割角優點缺點切割角大切削性較佳。刃部磨耗、缺口產生提升。切斷屑槽深度及寬度深度越深排屑性佳，剛性較差；深度淺則反之。寬度越寬可降低切削抵抗，但太寬會產生橫紋；寬度窄則反之。有效刃長

刃長越長，彎曲力矩越大，精度與耐折性降低。有效刃長22斷屑槽深度及寬度有效刃長有效刃長22刀具設計原則設計流程確認客戶品質要求評估現行設計OKNG新規格設計開發1.建立鑽針模組進行應變、應力分析2.新規格設計審查樣品製作及驗證進行鑽針驗證客戶批量測試量產交貨客戶批量測試量產交貨23刀具設計原則設計流程確認客戶評估現行OKNG新規格1.建立鑽建立鑽針實體模型24建立鑽針實體模型24有限元素分析結果25有限元素分析結果25鑽孔常見問題及因應對策問題產生原因改善對策斷針鑽尖刃部有缺陷鑽針的幾何設計不適當鑽針鑽孔條件不當(迴轉速、進刀速)主軸Run-Out過大集塵靜壓不足疊板層數過高檢驗鑽針缺陷選用適用之鑽針調整進刀速率對主軸、筒夾進行檢查與清潔檢查集塵設備、壓力腳是否有阻塞減少疊板之層數孔壁粗糙進刀速過快、孔限過高鑽尖刃部有缺陷鑽針的幾何設計不適當蓋板選用不當主軸Run-Out過大集塵靜壓不足調整進刀速率、孔限檢驗鑽針缺陷選用適用之鑽針更換蓋板材料對主軸、筒夾進行檢查與清潔檢查集塵設備、壓力腳是否有阻塞釘頭進、退刀速過慢鑽針過度磨耗鑽針的幾何設計不適當疊板層數過多蓋、墊板較不適用其料號板材調整進、退刀鑽孔參數檢驗鑽針缺陷，調整鑽孔孔限選用適用之鑽針減少疊板層數改用適合的蓋、墊板材料26鑽孔常見問題及因應對策問題產生原因改善對策斷針鑽尖刃部有缺陷鑽孔排屑負荷(ChipLoad)

排屑負荷定義為每一完整鑽軸旋轉的鑽針前進量，也就是鑽針每一圈轉動，其鑽針的前端向材料方向行程前進的距離。排屑負荷(ChipLoad)=(進刀速(公制)/轉速)x1000

越高的排屑負荷會有越高的產出，但是排屑負荷與進刀速會影響孔位精度、斷針、毛頭、釘頭等缺點。斷針孔位精度釘頭纖維拉扯ChipLoad高增加較差較佳增加ChipLoad低減低較佳較差減低27鑽孔排屑負荷(ChipLoad)排屑負荷敬請指教28敬請指教28PCB刀具技術簡報報告日期：報告人：29PCB刀具技術簡報報告日期：報告人：1簡報大綱刀具材料簡介刀具生產流程刀具幾何規格簡介刀具設計原則刀具常見問題及因應對策30簡報大綱刀具材料簡介2刀具材料簡介尺寸材質代號顆粒大小(µm)Co(w%)硬度(HRA)抗折力(GPa)0.4(含)↓AF3080.38.093.64.30.45~1.2EU80.38.093.04.2中鑽EF80.48.093.34.2大鑽WF050.57.2934.0銑刀AF5050.55.093.63.6碳化鎢材質一覽表─31刀具材料簡介尺寸材質代號顆粒大小Co硬度抗折力0.4(含)↓碳化鎢材質特性分佈─32碳化鎢材質特性分佈─4不銹鋼把柄材質─元素CSiMnPSNICRMO含量0.26~0.40≦1.00≦1.25≦0.06≧0.15≦(0.60)12~14≦[0.60]材質：SUS420化學成分：單位：%33不銹鋼把柄材質─元素CSiMnPSNICRMO含量0.26~鑽針生產流程尺寸刃料裁切接合方式說明0.4(含)↓高週波加熱+銅銀合金0.45~1.65高週波加熱

中鑽高週波加熱+銅銀合金3.0~3.175整支圓棒材大鑽高週波加熱+銅銀合金鑽針前製程接合型態─34鑽針生產流程尺寸刃料裁切接合方式說明0.4(含)↓高週波加熱鑽針生產流程─35鑽針生產流程─7銑刀生產流程尺寸刃、柄料裁切接合方式說明0.8~1.6高週波加熱+銅銀合金0.8~2.5整支圓棒材銑刀前製程接合型態─36銑刀生產流程尺寸刃、柄料裁切接合方式說明0.8~1.6高週波銑刀生產流程─37銑刀生產流程─9鑽針幾何規格簡介LdECL2L1ABDFH代碼項目代碼項目代碼項目代碼項目d刃徑L1溝長L2間隙長L全長G鑽尖角D柄徑C芯厚E間隙F刃帶H螺旋角A第一面角B第二面角38鑽針幾何規格簡介LdECL2L1ABDFH代碼項目代碼項目代鑽尖角優點缺點鑽尖角大排出物較容易產生粒狀，有利於殘屑排出及散熱。推力增加，鑽孔孔位精度較差。鑽尖角小推力減小，鑽孔孔位精度較佳。1.排出物較易形成條狀，抖動斷針。2.切削部較長，容易產生毛邊。鑽尖角切削阻力扭矩推力小鑽尖角大鑽尖角39鑽尖角優點缺點鑽尖角大排出物較容易產生粒狀，推力增加，鑽孔孔螺旋角優點缺點螺旋角大1.切削性能提升。2.斜率大，切屑排出性較佳。1.刀刃變薄，磨耗大。2.鑽針剛性降低。螺旋角小1.刀刃較厚，耐磨耗。2.鑽針剛性提升。1.切削性能降低。2.斜率小，切削排出性較差。第二面大刀尖第二面大螺旋40螺旋角優點缺點螺旋角大1.切削性能提升。1.刀刃變薄，磨耗大芯厚錐度優點缺點芯厚錐度大鑽針剛性提升。切屑排出性較差。芯厚錐度小切屑排出性較佳。鑽針剛性降低。芯厚錐度大排屑差.剛性好排屑好.剛性差芯厚錐度小41芯厚錐度優點缺點芯厚錐度大鑽針剛性提升。切屑排出性較差。芯厚鑽芯厚度、溝巾比優點缺點芯厚大、溝巾比小鑽針剛性提升。切屑排出性較差。芯厚小、溝巾比大切屑排出性較佳。鑽針剛性降低。鑽芯厚度排屑溝擴度材料擴度42鑽芯厚度、溝巾比優點缺點芯厚大、鑽針剛性提升。切屑排出性較差UC刃長

UC鑽針為降低鑽孔後膠渣而發展出的鑽針，因為刀身後段逐漸縮小，因此可減少刃帶與孔壁的接觸面積，從而降低膠渣的產生機會。因此UC刃長不能過長，否則就無法發揮原有的鑽針設計理念。43UC刃長15溝長最小排屑溝長度必須等於總鑽孔深度(基材厚度、蓋板、墊板貫穿深度的總量)，加上鑽針鑽到底時，餘約20~25%的排屑溝長保留量，這樣可以讓產生的粉屑受到集塵真空狀態而順利排出。如果粉屑不能在孔與孔之間的行程中從排屑溝中順利排出，這會使孔內品質劣化與鑽針斷裂的機會增加。溝長44溝長溝長16銑刀幾何規格簡介刃徑=d有效刃長=E螺旋角=F右溝深=A切割角=H根部寬度=B外周角=D左溝深=D斷屑刃寬=G重疊長=H全長=A魚尾角度=K間隙寬度=JdLKJABCDIHGFE45銑刀幾何規格簡介刃徑=d銑刀種類RCF銑刀(俗稱鳳梨刀)-設計重於使用壽命及排屑效果，最常PC板加工用銑刀。CBF銑刀

-設計重於切削效果，適用於外型及金手指切削作業使用。單旋刀

-適用於精修尺寸與有毛邊問題的精修切割。右螺旋切削作用為右渦旋拉力，能把切屑溝往上排出，會將板子向上拉，對於封閉式的開槽加工較佳。左螺旋切削作用是把切屑上往下壓，切屑由下方排出並會將板子往下壓。對於切邊及開放空間的應用較佳。46銑刀種類RCF銑刀(俗稱鳳梨刀)18右溝深優點缺點溝深深切屑排出性較佳。銑刀剛性降低。溝深淺銑刀剛性提升。切屑排出性較差。溝深47右溝深優點缺點溝深深切屑排出性較佳。銑刀剛性降低。溝深淺銑刀螺旋角優點缺點螺旋角大切削性能提升。切屑排出性較佳。垂直分力大，成型精度表現較差。銑刀剛性降低。螺旋角小垂直分力小，成型精度表現較佳。銑刀剛性提升。切削性能降低。切削排出性較差。48螺旋角優點缺點螺旋角大切削性能提升。垂直分力大，成型精度表現切割角優點缺點切割角大切削性較佳。刃部磨耗、缺口產生提升。切割角小刃部磨耗缺口產生降低。切削性較差。49切割角優點缺點切割角大切削性較佳。刃部磨耗、缺口產生提升。切斷屑槽深度及寬度深度越深排屑性佳，剛性較差；深度淺則反之。寬度越寬可降低切削抵抗，但太寬會產生橫紋；寬度窄則反之。有效刃長

刃長越長，彎曲力矩越大，精度與耐折性降低。有效刃長50斷屑槽深度及寬度有效刃長有效刃長22刀具設計原則設計流程確認客戶品質要求評估現行設計OKNG新規格設計開發1.建立鑽針模組進行應變、應力分析2.新規格設計審查樣品製作及驗證進行鑽針驗證客戶批量測試量產交貨客戶批量測試量產交貨51刀具設計原則設計流程確認客戶評估現行OKN