一、鉆孔檔(Drill File)介紹
常見鉆孔及含義:
PTH - 鍍通孔:孔壁鍍覆金屬而用來(lái)連接中間層或外層的導(dǎo)電圖形的孔。
NPTH - 非鍍通孔:孔壁不鍍覆金屬而用于機(jī)械安裝或機(jī)械固定組件的孔。
VIA - 導(dǎo)通孔:用于印制板不同層中導(dǎo)電圖形之間電氣連接(如埋孔、盲孔等),但不能插裝組件引腿或其它增強(qiáng)材料的鍍通孔。
盲孔:僅延伸到印制板的一個(gè)表面的導(dǎo)通孔。
埋孔:未延伸到印制板表面的導(dǎo)通孔。
常見格式:
S&m
Exel.drl
單位制:
METRIC(mm)
ENGLISH(inch or mil)
單位換算:
1 inch = 1000 mil = 2.54 cm = 25.4 mm
1 mm = 0.03937 inch = 39.37 mil
坐標(biāo)格式:
LEADING ZERO SUPPRESS:坐標(biāo)整數(shù)字前面的0 省略,小數(shù)字?jǐn)?shù)不夠以0 補(bǔ)齊。
TRAILING ZERO SUPPRESS:坐標(biāo)小數(shù)字后面的0 省略,整數(shù)字?jǐn)?shù)不夠以0 補(bǔ)齊。
NONE ZERO SUPPRESS:整數(shù)和小數(shù)字?jǐn)?shù)不夠均以0 補(bǔ)齊。
FORMAT(小數(shù)點(diǎn)之隱藏) :共有十種格式。
二、鉆孔盤(DRILL RACK)介紹
主要描述鉆孔檔中用到的鉆頭大小,有的還說(shuō)明孔是PTH 或NPTH。
鉆孔盤一般以M48 開頭,排列在鉆孔文件的前面。也有單獨(dú)以文件說(shuō)明。
DRILL RACK+DRILL FILE=完整的鉆孔圖形
常用字段:
Tool :鉆頭編號(hào)
Size :孔徑大小
Pltd :PTH 或NPTH 說(shuō)明
Feed :下刀速
Speed :轉(zhuǎn)速
Qty :孔數(shù)
三、鏡頭檔(Apeture File)介紹
鏡頭檔主要描述相應(yīng)Gerber File 所用鏡頭之形狀和大小。
Apeture File + Gerber File =完整的PCB Layout 圖形。
常用字段:
D_Code:D 碼,即鏡頭編號(hào)
Shape:鏡頭形狀
Size:鏡頭大小
1、斷鉆咀
產(chǎn)生原因有:主軸偏轉(zhuǎn)過度;數(shù)控鉆機(jī)鉆孔時(shí)操作不當(dāng);鉆咀選用不合適;鉆頭的轉(zhuǎn)速不足,進(jìn)刀速率太大;疊板層數(shù)太多;板與板間或蓋板下有雜物;鉆孔時(shí)主軸的深度太深造成鉆咀排屑不良發(fā)生絞死;鉆咀的研磨次數(shù)過多或超壽命使用;蓋板劃傷折皺、墊板彎曲不平;固定基板時(shí)膠帶貼的太寬或是蓋板鋁片、板材太??;進(jìn)刀速度太快造成擠壓;補(bǔ)孔時(shí)操作不當(dāng);蓋板鋁片下嚴(yán)重堵灰;焊接鉆咀尖的中心度與鉆咀柄中心有偏差。
解決方法:
(1) 通知機(jī)修對(duì)主軸進(jìn)行檢修,或者更換好的主軸。
(2) A、檢查壓力腳氣管道是否有堵塞;B、根據(jù)鉆咀狀態(tài)調(diào)整壓力腳的壓力,檢查壓力腳壓緊時(shí)的壓力數(shù)據(jù),正常為7.5公斤;C、檢查主軸轉(zhuǎn)速變異情況及夾嘴內(nèi)是否有銅絲影響轉(zhuǎn)速的均勻性;D、鉆孔操作進(jìn)行時(shí)檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)速變化情況及主軸的穩(wěn)定性;(可以作主軸與主軸之間對(duì)比)E、認(rèn)真調(diào)整壓力腳與鉆頭之間的狀態(tài),鉆咀尖不可露出壓腳,只允許鉆尖在壓腳內(nèi)3.0mm處;F、檢測(cè)鉆孔臺(tái)面的平行度和穩(wěn)定度。
(3) 檢測(cè)鉆咀的幾何外形,磨損情況和選用退屑槽長(zhǎng)度適宜的鉆咀。
(4) 選擇合適的進(jìn)刀量,減低進(jìn)刀速率。
(5) 減少至適宜的疊層數(shù)。
(6) 上板時(shí)清潔板面和蓋板下的雜物,保持板面清潔。
(7) 通知機(jī)修調(diào)整主軸的鉆孔深度,保持良好的鉆孔深度。(正常鉆孔的深度要控制在0.6mm為準(zhǔn)。)
(8) 控制研磨次數(shù)(按作業(yè)指導(dǎo)書執(zhí)行)或嚴(yán)格按參數(shù)表中的參數(shù)設(shè)置。
(9) 選擇表面硬度適宜、平整的蓋、墊板。
(10) 認(rèn)真的檢查膠紙固定的狀態(tài)及寬度,更換蓋板鋁片、檢查板材尺寸。
(11)適當(dāng)降低進(jìn)刀速率。
(12) 操作時(shí)要注意正確的補(bǔ)孔位置。
(13) A、檢查壓腳高度和壓腳的排氣槽是否正常;B、吸力過大,可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)小吸力。
(14) 更換同一中心的鉆咀。
2、孔損
產(chǎn)生原因?yàn)椋簲嚆@咀后取鉆咀;鉆孔時(shí)沒有鋁片或夾反底版;參數(shù)錯(cuò)誤;鉆咀拉長(zhǎng);鉆咀的有效長(zhǎng)度不能滿足鉆孔疊板厚度需要;手鉆孔;板材特殊,批鋒造成。
解決方法:
(1) 根據(jù)前面問題1,進(jìn)行排查斷刀原因,作出正確的處理。
(2) 鋁片和底版都起到保護(hù)孔環(huán)作用,生產(chǎn)時(shí)一定要用,可用與不可用底版分開、方向統(tǒng)一放置,上板前再檢查一次。
(3) 鉆孔前,必須檢查鉆孔深度是否符合,每支鉆咀的參數(shù)是否設(shè)置正確。
(4) 鉆機(jī)抓起鉆咀,檢查清楚鉆咀所夾的位置是否正確再開機(jī),開機(jī)時(shí)鉆咀一般不可以超出壓腳。
(5) 在鉆咀上機(jī)前進(jìn)行目測(cè)鉆咀有效長(zhǎng)度,并且對(duì)可用生產(chǎn)板的疊數(shù)進(jìn)行測(cè)量檢查。
(6) 手動(dòng)鉆孔切割精準(zhǔn)度、轉(zhuǎn)速等不能達(dá)到要求,禁止用人手鉆孔。
(7) 在鉆特殊板設(shè)置參數(shù)時(shí),根據(jù)品質(zhì)情況進(jìn)行適當(dāng)選取參數(shù),進(jìn)刀不宜太快。
3、孔位偏、移,對(duì)位失準(zhǔn)
產(chǎn)生原因?yàn)椋恒@孔過程中鉆頭產(chǎn)生偏移;蓋板材料選擇不當(dāng),軟硬不適;基材產(chǎn)生漲縮而造成孔位偏;所使用的配合定位工具使用不當(dāng);鉆孔時(shí)壓腳設(shè)置不當(dāng),撞到銷釘使生產(chǎn)板產(chǎn)生移動(dòng);鉆頭運(yùn)行過程中產(chǎn)生共振;彈簧夾頭不干凈或損壞;生產(chǎn)板、面板偏孔位或整疊位偏移;鉆頭在運(yùn)行接觸蓋板時(shí)產(chǎn)生滑動(dòng);蓋板鋁片表面劃痕或折痕,在引導(dǎo)鉆咀下鉆時(shí)產(chǎn)生偏差;沒有打銷釘;原點(diǎn)不同;膠紙未貼牢;鉆孔機(jī)的X、Y軸出現(xiàn)移動(dòng)偏差;程序有問題。
解決方法:
(1) A、檢查主軸是否偏轉(zhuǎn);
B、減少疊板數(shù)量,通常雙面板疊層數(shù)量為鉆頭直徑的6倍而多層板疊層數(shù)量為鉆頭直徑的2~3倍;
C、增加鉆咀轉(zhuǎn)速或降低進(jìn)刀速率;
D、檢查鉆咀是否符合工藝要求,否則重新刃磨;
E、檢查鉆咀頂尖與鉆咀柄是否具備良好同中心度;
F、檢查鉆頭與彈簧夾頭之間的固定狀態(tài)是否緊固;
G、檢測(cè)和校正鉆孔工作臺(tái)板的穩(wěn)定和穩(wěn)定性。
(2) 選擇高密度0.50mm的石灰蓋板或者更換復(fù)合蓋板材料(上下兩層是厚度0.06mm的鋁合金箔,中間是纖維芯,總厚度為0.35mm)。
(3) 根據(jù)板材的特性,鉆孔前或鉆孔后進(jìn)行烤板處理(一般是145℃±5℃,烘烤4小時(shí)為準(zhǔn))。
(4) 檢查或檢測(cè)工具孔尺寸精度及上定位銷的位置是否有偏移。
(5) 檢查重新設(shè)置壓腳高度,正常壓腳高度距板面0.80mm為鉆孔最佳壓腳高度。
(6) 選擇合適的鉆頭轉(zhuǎn)速。
(7) 清洗或更換好的彈簧夾頭。
(8) 面板未裝入銷釘,管制板的銷釘太低或松動(dòng),需要重新定位更換銷釘。
(9) 選擇合適的進(jìn)刀速率或選抗折強(qiáng)度更好的鉆頭。
(10) 更換表面平整無(wú)折痕的蓋板鋁片。
(11) 按要求進(jìn)行釘板作業(yè)。
(12) 記錄并核實(shí)原點(diǎn)。
(13) 將膠紙貼與板邊成90o直角。
(14) 反饋,通知機(jī)修調(diào)試維修鉆機(jī)。
(15) 查看核實(shí),通知工程進(jìn)行修改。
4、孔大、孔小、孔徑失真
產(chǎn)生原因?yàn)椋恒@咀規(guī)格錯(cuò)誤;進(jìn)刀速度或轉(zhuǎn)速不恰當(dāng);鉆咀過度磨損;鉆咀重磨次數(shù)過多或退屑槽長(zhǎng)度底低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;主軸本身過度偏轉(zhuǎn);鉆咀崩尖,鉆孔孔徑變大;看錯(cuò)孔徑;換鉆咀時(shí)未測(cè)孔徑;鉆咀排列錯(cuò)誤;換鉆咀時(shí)位置插錯(cuò);未核對(duì)孔徑圖;主軸放不下刀,造成壓刀;參數(shù)中輸錯(cuò)序號(hào)。
解決方法:
(1) 操作前應(yīng)檢查鉆頭尺寸及控制系統(tǒng)是否指令發(fā)生錯(cuò)誤。
(2) 調(diào)整進(jìn)刀速率和轉(zhuǎn)速至最理想狀態(tài)。
(3) 更換鉆咀,并限制每支鉆咀鉆孔數(shù)量。通常按照雙面板(每疊四塊)可鉆3000~3500孔;高密度多層板上可鉆500個(gè)孔;對(duì)于FR-4(每疊三塊)可鉆3000個(gè)孔;而對(duì)較硬的FR-5,平均減小30%。
(4) 限制鉆頭重磨的次數(shù)及重磨尺寸變化。對(duì)于鉆多層板每鉆500孔刃磨一次,允許刃磨2~3次;每鉆1000孔可刃磨一次;對(duì)于雙面板每鉆3000孔,刃磨一次,然后鉆2500孔;再刃磨一次鉆2000孔。鉆頭適時(shí)重磨,可增加鉆頭重磨次數(shù)及增加鉆頭壽命。通過工具顯微鏡測(cè)量,在兩條主切削刃全長(zhǎng)內(nèi)磨損深度應(yīng)小于0.2mm。重磨時(shí)要磨去0.25mm。定柄鉆頭可重磨3次;鏟形鉆頭重磨2次。
(5) 反饋給維修進(jìn)行動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)測(cè)試儀檢查主軸運(yùn)行過程的偏轉(zhuǎn)情況,嚴(yán)重時(shí)由專業(yè)的供應(yīng)商進(jìn)行修理。
(6) 鉆孔前用20倍鏡檢查刀面,將不良鉆咀刃磨或者報(bào)廢處理。
(7) 多次核對(duì)、測(cè)量。
(8) 在更換鉆咀時(shí)可以測(cè)量所換下鉆咀,已更換鉆咀測(cè)量所鉆第一個(gè)孔。
(9) 排列鉆咀時(shí)要數(shù)清楚刀庫(kù)位置。
(10) 更換鉆咀時(shí)看清楚序號(hào)。
(11) 在備刀時(shí)要逐一核對(duì)孔徑圖的實(shí)際孔徑。
(12) 清洗夾咀,造成壓刀后要仔細(xì)測(cè)量及檢查刀面情況。
(13) 在輸入刀具序號(hào)時(shí)要反復(fù)檢查。
5、漏鉆孔
產(chǎn)生原因有:斷鉆咀(標(biāo)識(shí)不清);中途暫停;程序上錯(cuò)誤;人為無(wú)意刪除程序;鉆機(jī)讀取資料時(shí)漏讀取。
解決方法:
(1) 對(duì)斷鉆板單獨(dú)處理,分開逐一檢查。
(2) 在中途暫停后再次開機(jī),要將其倒退1~2個(gè)孔繼續(xù)鉆。
(3) 一旦判定是工程程序上的錯(cuò)誤,要立即通知工程更改。
(4) 在操作過程中,操作員盡量不要隨意更改或刪除程序,必要時(shí)通知工程處理。
(5) 在經(jīng)過CAM讀取文件后,換機(jī)生產(chǎn),通知機(jī)修處理。
6、批鋒
產(chǎn)生原因有:參數(shù)錯(cuò)誤;鉆咀磨損嚴(yán)重,刀刃不鋒利;底板密度不夠;基板與基板、基板與底板間有雜物;基板彎曲變型形成空隙;未加蓋板;板材材質(zhì)特殊。
解決方法:
(1) 在設(shè)置參數(shù)時(shí),嚴(yán)格按參數(shù)表執(zhí)行,并且設(shè)置完后進(jìn)行檢查核實(shí)。
(2) 在鉆孔時(shí),控制鉆咀壽命,按壽命表設(shè)置不可超壽命使用。
(3) 對(duì)底板進(jìn)行密度測(cè)試。
(4) 釘板時(shí)清理基板間雜物,對(duì)多層板疊板時(shí)用碎布進(jìn)行板面清理。
(5) 基板變形應(yīng)該進(jìn)行壓板,減少板間空隙。
(6) 蓋板是起保護(hù)和導(dǎo)鉆作用。因此,鉆孔時(shí)必須加鋁片。(對(duì)于未透不可加鋁片鉆孔)
(7) 在鉆特殊板設(shè)置參數(shù)時(shí),根據(jù)品質(zhì)情況進(jìn)行適當(dāng)選取參數(shù),進(jìn)刀不宜太快。
7、孔未鉆透(未貫穿基板)
產(chǎn)生原因有:深度不當(dāng);鉆咀長(zhǎng)度不夠;臺(tái)板不平;墊板厚度不均;斷刀或鉆咀斷半截,孔未透;批鋒入孔沉銅后形成未透;主軸夾嘴松動(dòng),在鉆孔過程中鉆咀被壓短;未夾底板;做首板或補(bǔ)孔時(shí)加了兩張墊板,生產(chǎn)時(shí)沒更改。
解決方法:
(1) 檢查深度是否正確。(分總深度和各個(gè)主軸深度)
(2) 測(cè)量鉆咀長(zhǎng)度是否夠。
(3) 檢查臺(tái)板是否平整,進(jìn)行調(diào)整。
(4) 測(cè)量墊板厚度是否一致,反饋并更換墊板。
(5) 定位重新補(bǔ)鉆孔。
(6) 對(duì)批鋒按前面進(jìn)行清查排除,對(duì)批鋒進(jìn)行打磨處理。
(7) 對(duì)主軸松動(dòng)進(jìn)行調(diào)整,清洗或者更換索嘴。
(8) 雙面板上板前檢查是否有加底板。
(9) 作好標(biāo)記,鉆完首板或補(bǔ)完孔要將其更改回原來(lái)正常深度。
8、面板上出現(xiàn)藕斷絲連的卷曲形殘屑
產(chǎn)生原因有:未采用蓋板或鉆孔工藝參數(shù)選擇不當(dāng)。
解決方法:
(1) 應(yīng)采用適宜的蓋板。
(2) 通常應(yīng)選擇減低進(jìn)刀速率或增加鉆頭轉(zhuǎn)速
9、堵孔(塞孔)
產(chǎn)生原因有:鉆頭的有效長(zhǎng)度不夠;鉆頭鉆入墊板的深度過深;基板材料問題(有水份和污物);墊板重復(fù)使用;加工條件不當(dāng)所致,如吸塵力不足;鉆咀的結(jié)構(gòu)不行;鉆咀的進(jìn)刀速太快與上升搭配不當(dāng)。
解決方法:
(1) 根據(jù)疊層厚度選擇合適的鉆頭長(zhǎng)度,可以用生產(chǎn)板疊板厚度作比較。
(2) 應(yīng)合理的設(shè)置鉆孔的深度(控制鉆咀尖鉆入墊板0.5mm為準(zhǔn))。
(3) 應(yīng)選擇品質(zhì)好的基板材料或者鉆孔前進(jìn)行烘烤(正常是145℃±5烘烤4小時(shí))。
(4) 應(yīng)更換墊板。
(5) 應(yīng)選擇最佳的加工條件,適當(dāng)調(diào)整鉆孔的吸塵力,達(dá)到7.5公斤每秒。
(6) 更換鉆咀供應(yīng)商。
(7) 嚴(yán)格根據(jù)參數(shù)表設(shè)置參數(shù)。
10、孔壁粗糙
產(chǎn)生原因有:進(jìn)刀量變化過大;進(jìn)刀速率過快;蓋板材料選用不當(dāng);固定鉆頭的真空度不足(氣壓);退刀速率不適宜;鉆頭頂角的切削前緣出現(xiàn)破口或損壞;主軸產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)太大;切屑排出性能差。
解決方法:
(1) 保持最佳的進(jìn)刀量。
(2) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與參考數(shù)據(jù)調(diào)整進(jìn)刀速率與轉(zhuǎn)速,達(dá)到最佳匹配。
(3) 更換蓋板材料。
(4) 檢查數(shù)控鉆機(jī)真空系統(tǒng)(氣壓)并檢查主軸轉(zhuǎn)速是否有變化。
(5) 調(diào)整退刀速率與鉆頭轉(zhuǎn)速達(dá)到最佳狀態(tài)。
(6) 檢查鉆頭使用狀態(tài),或者進(jìn)行更換。
(7) 對(duì)主軸、彈簧夾頭進(jìn)行檢查并進(jìn)行清理。
(8) 改善切屑排屑性能,檢查排屑槽及切刃的狀態(tài)。
11孔口孔緣出現(xiàn)白圈(孔緣銅層與基材分離、爆孔)
產(chǎn)生原因:鉆孔時(shí)產(chǎn)生熱應(yīng)力與機(jī)械力造成基板局部碎裂;玻璃布編織紗尺寸較粗;基板材料品質(zhì)差(紙板料);進(jìn)刀量過大;鉆咀松滑固定不緊;疊板層數(shù)過多。
解決方法:
(1) 檢查鉆咀磨損情況,然后再更換或是重磨。
(2) 選用細(xì)玻璃紗編織成的玻璃布。
(3) 更換基板材料。
(4) 檢查設(shè)定的進(jìn)刀量是否正確。
(5) 檢查鉆咀柄部直徑大小及主軸彈簧夾的夾力是否足夠。
(6) 根據(jù)工藝規(guī)定疊層數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整
以上是PCB機(jī)械鉆孔生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題,在實(shí)際操作中應(yīng)多測(cè)量多檢查。同時(shí),嚴(yán)格規(guī)范作業(yè)對(duì)控制鉆孔生產(chǎn)品質(zhì)故障有很大的益處,對(duì)改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效益,也有很大的幫助。
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