PCB钻孔:断钻咀的主要原因及预防措施

1、钻孔参数: 钻孔参数的设定是至关重要,钻孔速度太快回是钻咀受力过大而折断,钻孔速度太慢会降低生产效率。因各板料厂商生产的PCB板的板厚、铜厚、板料结构等情况不相同,所以,PCB需根据具体情况去设定。通过计算和测试,选择最合适的钻孔参数。一般如0.3mm的钻咀,下刀速度应在1.5-1.7m/min,钻孔深度应控制在0.5-0.8之间。

2、垫板、铝片 钻孔用的垫板要求硬度适中,厚度均匀,平整、厚度差不应超过0.076mm,如垫板软硬分布不规则则容易卡住钻咀,垫板不平整,会使压力脚下压不严实,是钻咀扭曲折断,而且钻咀在上下运动过程中板也会随之运动,钻咀在回刀时因受力不平衡而折断,其作用:

(1)抑制孔内毛刺的发生。

(2)充分贯穿PCB板。

(3)降低钻咀刀口的温度,减少断钻。

钻孔用的铝片要有一定的刚性,防止提刀时板材颤动,并需要具有相应的弹性。钻咀在下钻接触的瞬间立即变软,是钻咀精确地对准被钻孔的位置,不会使钻咀偏离原来的孔位,导致断钻咀。

铝片的作用:

1、防止PCB板表面产生毛刺与刮伤。

2、起散热与钻头清洁作用。

3、可引导钻头钻入PCB板的轨道,以提高钻孔的准确度。

铝片要求导热系数要大,这样能够迅速将钻孔时产生的热量带走,降低钻咀的温度,应尽量使用0.15-0.2mm厚的铝片或0.15-0.35mm铝合金复合铝片,有效防止因钻孔时的高温度造成钻咀排屑不良而导致断钻咀。

3、覆铜板料的品质 板料的玻纤布粗,结合力不好,也会对断钻咀有较大的影响。如果板材树脂聚合不完全,容易产生孔壁胶渣多,排屑不良而断钻咀。如果基板内有空洞,会使钻咀在钻孔时受力不均匀而折断。因此,钻孔前必须将板料烘烤。烘烤时间一般为4小时/150oC±5oC

4、钻咀 使用钻咀的时候必须根据加工目的,产品孔壁品质要求,用途来选用不同类别功能的钻咀。钻咀主要类别有1:ST型(straight drill)2:UC型(under cut drill)3:ID型(inverse drill),目前最常用的是ST型,适用于含有纸质、环氧纸、苯酚环氧玻璃等板料的双面板及四层以下的PCB板。UC型钻咀的特点在于尖头部以下直径比头部以上的直径小(即头大身小),设计原理是在钻孔过程中可减少与孔壁的摩擦,防止孔壁过粗及断针。选择一家供货及时、品质稳定、售后服务完善的供应商是非常之重要的。

5、机器性能 在钻孔生产过程中必须保证钻机处于稳定和精度良好的状态进行。由于钻床的振动、主轴的振动和RUNOUT偏大,COLLET设计不良或有杂物,Z轴空动、除尘不好,(X,Y)轴移动不良等均回导致断钻咀,因此要根据PCB板厂自身客户群体及产品结构来选择使用性能良好的钻机。正常情况下要求机台平整度最高处与最低处高度差<0.125mm,X、Y轴移动精度偏差<0.076mm。

SPINDLE动态RUNOUT<2。5um.压缩气温度=室温。露点=3oC,油残留≤0.01mg/m3,固体残留物≤0.1um(否则,造成SPINDLE内有水有油,影响SPINDLE寿命及钻孔精度),吸尘力100-150Mbar范围之内。压力脚的压强应在21-24N/CM2。每个钻轴的压脚要调整到比钻咀长1.3mm左右。钻孔时压脚垫将铝片压住后才钻入,退刀时钻咀抬起后压脚垫才离开板,否则容易折断钻咀。并定期对数控钻孔精度进行检测,调较。

6、作业环境 对生产车间5S要求较高,减少灰尘存在。机器大理石台面,横梁日保养要用酒精擦洗。保持清洁。作业室温度控制在20oC±2oC之间,确保机器在适应的环境下工作,保证品质的同时,确保数控钻机的寿命。

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