PCB机械钻孔学习课件

机械钻孔制作：彭承刚1第一页，共三十页。课程大纲一钻孔的目的二钻孔的基本物料介绍三钻孔的设备介绍四钻孔的工艺参数设定原理几种钻孔制作工艺钻孔质量控制2第二页，共三十页。在板料上钻出客户要求的孔，孔的位置及大小均需满足客户的要求。实现层与层间的导通，以及将来的元件插焊。为后工序的加工做出定位或对位孔。一钻孔的目的：3第三页，共三十页。二钻孔的基本物料介绍：底板

作用：防止钻孔披锋；防止损坏钻机台；减少钻咀损耗。要求：板面平滑、清洁；产生的碎屑小；与待钻板大小一致。木浆板白色密胺板树脂板酚醛板适用于普通非密集孔位钻孔邵氏硬度56±2适用于HDI板,软板钻孔专用耗材邵氏硬度78±2适用于HDI板,软板钻孔专用耗材邵氏硬度78±2适用于HDI板,软板钻孔专用耗材大于邵氏D级硬度854第四页，共三十页。二钻孔的基本物料介绍：底板垫板的选择一样依各厂条件来评估，其重点在：不含有机油脂，屑够软不伤孔壁，表面够硬，板厚均匀、平整等5第五页，共三十页。

盖板

作用：防止钻孔上表面毛刺保护覆铜箔层不被压伤，提高孔位精度。要求：有利于钻刀的散热，降低钻孔温度；不折断钻咀；二钻孔的基本物料介绍：铝片复合树脂铝片浸FP树脂纸板酚醛板0.15-0.2mm适用于普通板钻孔0.3mm软板钻孔0.25mm适用于HDI板,PTFE板,BT板,软板钻孔专用耗材0.25mm适用于HDI板,软板，背钻钻孔专用耗材适用于软板和0.5mmPTFE以上板钻孔硬度856第六页，共三十页。

盖板

作用：防止钻孔上表面毛刺保护覆铜箔层不被压伤，提高孔位精度。要求：有利于钻刀的散热，降低钻孔温度；不折断钻咀；二钻孔的基本物料介绍：7第七页，共三十页。

钻刀

作用：通过钻机在高转速和一定落速带动下钻穿线路板。要求：钻刀直径、钻尖面；材质有一定韧性、硬度及耐磨性能。二钻孔的基本物料介绍：8第八页，共三十页。

钻刀

钨钴类合金材料，以碳化钨（WC）粉末为基体，以钴（Co）作粘接剂，加压烧结而成，其成分90%~94%是碳化钨，6%~10%是钴。耐磨性和硬度是钻针评估的重点，为改善硬质合金性能，可以改变MIX粉末颗粒大小，调整碳化钨和钴（Co）的配比，WC合金粒子0.4~1um。二钻孔的基本物料介绍：9第九页，共三十页。

皱纹胶纸

作用：固定铝片及板于机台，提高钻孔精度。要求：每叠板四边固定，只覆盖板边，不能接触板面。

管位钉

作用：固定每叠板于机台，提高钻孔精度。要求：不能松动、弯曲，管位钉直径一致二钻孔的基本物料介绍：10第十页，共三十页。钻带客户资料PE制作QE检查合格标签发放不合格绿胶片：钻带PE制作胶片及标准板QE检查合格标签发放二钻孔的基本物料介绍

：11第十一页，共三十页。三钻孔的设备讲解：主要型号HITACHIPOSALUXADVANCEDCONTROL制造区域日本制造瑞士制造美国制造基本信息型号6L180、E210E，有6个钻头，钻头钻速最高160/125rpm，空气轴承钻头。型号分别有M22、M23两种，有5个钻头，分别最高是80Krpm-160Krpm，是空气轴承钻头。型号是TRUDRIL104、2550，有5个钻头，钻头钻速最高200Krpm，空气轴承钻头。设备式样钻机由CNC电脑系统控制机台移动，按所输入电脑的资料制作出客户所需孔的位置控制方面分别有X、Y辆坐标及Z轴坐标，电脑控制机台适当的钻孔参数，F、N、Hits、D等，机器自动按照资料，把所需的孔位置钻出来。12第十二页，共三十页。三钻孔的设备介绍：伺服系统servomechanism用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。又称随动系统。在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。要求:高扭矩、高转速光栅尺起到的作用是对刀具和工件的坐标起一个检测的作用,在数控机床中常用来观察其是否走刀有误差,以起到一个补偿刀具的运动的误差的补偿作用.其实就象人眼睛看到我切割偏没偏的作用.然后可以给手起到一个是否要调整我是否要改变用力的标准变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

联轴器所联两轴由于制造误差、安装误差、轴受载而产生的变形、基座变形、轴承磨损、温度变化（热胀、冷缩）、部件之间的相对运动等多种因素而产生相对位移。

13第十三页，共三十页。三钻孔的设备介绍：14第十四页，共三十页。三钻孔的设备介绍：主轴剖面图间隙示意图两种主轴对比图主轴运转温显15第十五页，共三十页。三钻孔的设备讲解：钻针直径测量仪验孔机2D测量仪主轴摆幅测量仪X-RAY检查机16第十六页，共三十页。三钻孔的设备介绍：3次元测量仪17第十七页，共三十页。三钻孔的设备介绍：UV和CO2激光钻机

激光钻机波长能量密度(光点尺寸)脉冲数局限性UV200-400um50~200J/cm230到120可用来在涂覆了任意一种铜材料的高档PCB和基板即高密度互连技术（HDI）上钻小孔CO2约10um50~70J/cm22到10第一：由于10um光波在孔边缘的绕射，需要考虑最小的孔尺寸。

第二：在铜上该波长的反射。

第三：厚度达波长1/2的底层铜上的残留物18第十八页，共三十页。GalvoXYLinearMotorXLinearMotorY355nmUV266nmUV9.24umCO2CompoundBeamPositionerInputBeam19第十九页，共三十页。三钻孔的设备介绍：磨钻咀机磨钻咀机解释磨钻咀能力砂轮试用粗糙度机器手动由马达带动两个砂轮转动，分为初级及次级，待磨钻咀放入已调好翻磨钻尖角度的索咀夹头内，使用放大镜调好翻磨深度后，控制机台移动，带动夹着钻咀的索咀移向砂轮，经过初级及次级砂轮打磨钻尖位置0.7mm至3.175mm是130度3.2mm至6.4mm是165度0.7mm至1.6mm用幼细粗糙度1200/20001.6mm至3.6mm用中粗糙度12003.6mm至6.4mm用大粗糙600/1200自动由一台小型电脑按所需要的翻磨程序控制机械装置，移动作翻磨钻咀之用，翻磨前先用样板钻咀作调校，使机器的钻咀感光系统识别钻咀的切削角位置，在翻磨时电脑控制步进马达转动，带动钻咀作翻磨0.3mm至3.175mm是130度0.7mm至1.6mm用幼细粗糙度1200/20001.6mm至3.175mm用中粗糙度120020第二十页，共三十页。切削速度是指钻咀外径的丝速度，理想的切削速度是横刀与主切削刀的磨损速度相同。公式：V=Π.D.N1000(m/min)其中：D——钻咀直径（mm）N——钻咀转速（rpm）四钻孔的工艺参数设定原理：主轴的转速N（rpm/min）

21第二十一页，共三十页。四钻孔的工艺参数设定原理：进给速度F（feedRate/min）进给速度表示钻咀单位时间的进刀量；F=N.F（mm/min)式中:f-进给转速比(mm/r)N-钻咀转速(r/min)f表示每一转的进刀量,f的取值范围为0.01-0.4mm;(一般取钻咀直径的5-7%).当f<0.01mm时,切削刀因进给太小而刮研,会产生大量的热.当f>0.4mm时,切削刀变成冲孔,钻孔质量差且易断钻咀.22第二十二页，共三十页。最大钻孔数取决于钻刀的材质，直径大小以及所钻板的层数来定。为便于控制，我们现用的最大钻孔数暂未将层数的因素在内。新钻咀钻孔够Hits数翻磨清洗后标记四钻孔的工艺参数设定原理：最大钻孔数Hits（maxHit）叠板块数PL/STK（panel/stack）23第二十三页，共三十页。四钻孔的工艺参数设定原理：钻孔参数验证实验讲解因素实验号ABC孔粗1um孔粗2um孔粗3um孔粗umave进刀速m/min退刀速m/min转速KR/min实验11(2.1m/min)1(10m/min)1(65KR/min)15.9918.6118.4717.69实验21(2.1m/min)2(17m/min)2(100KR/min)17.6419.1613.2316.68实验31(2.1m/min)3(25m/min)3(140KR/min)16.5414.3315.2315.37实验42(2.5m/min)1(10m/min)2(100KR/min)21.0912.6816.6816.82实验52(2.5m/min)2(17m/min)3(140KR/min)16.9516.6820.1817.94实验62(2.5m/min)3(25m/min)1(65KR/min)16.2618.0616.416.91实验73(2.8m/min)1(10m/min)3(140KR/min)19.4320.5417.7819.25实验83(2.8m/min)2(17m/min)1(65KR/min)15.9917.9217.3717.09实验93(2.8m/min)3(25m/min)2(100KR/min)14.0613.7819.9915.94K116.5817.9217.23K217.2217.2416.48K317.4316.0717.52极差0.851.851.04正交因子分析方法24第二十四页，共三十页。四钻孔的工艺参数设定原理：钻孔参数验证实验讲解剖面切片制作切削面切削量孔切面图孔粗灯芯测量方法孔位精度-雷达图25第二十五页，共三十页。五几种钻孔制作工艺：背钻规格要求背钻原理孔切面26第二十六页，共三十页。缺陷:板有偏孔歪孔原因:管位钉松脱或偏移,或零位位置不准确.六钻孔质量控制：27第二十七页，共三十页。缺陷:钻孔后孔内有塞孔现象原因:生产板孔被钻屑堵住,不能吸走,吸尘系统吸尘不良所致或钻深设定不当缺陷:基板钻孔未能钻穿原因:钻咀长度不正确或钻机的深度数值调校不正确所致六钻孔质量控制：28第二十八页，共三十页。ENDHomePage29第二十九页，共三十页。内容总结机械钻孔。为后工序的加工做出定位或对位孔。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源