PCB鉆孔--超短坑槽的加工方法

1、11撰寫人：梁撰寫人：梁 X X導(dǎo)導(dǎo) 師：楊師：楊 X X2002- 08-18版權(quán)所有，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載版權(quán)所有，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載-Lendy.Liang22目目 錄錄前言前言原理與分析原理與分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)總結(jié)33前言前言為了達(dá)到： 等要求，通常需要設(shè)計(jì)坑槽鉆孔然而不久前我們發(fā)現(xiàn)有些坑槽嚴(yán)重偏短，并受 到的可戶的有關(guān)投訴。如xP42xxx：合格孔合格孔過短孔過短孔孔徑多變定位準(zhǔn)確沉銅導(dǎo)通減少流程槽寬準(zhǔn)確減少庫存詳情前言44經(jīng)跟進(jìn)分析該類坑槽屬于超短坑槽（槽長 2倍直徑）原理與分析原理與分析長坑槽（槽長 2倍直徑）問題背景原理與分析.問題背景55超短坑槽的問題坑槽鉆孔受力分析 因?yàn)殂@

2、孔機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針方向， 在鉆孔過程中的受力如下圖 鉆嘴旋轉(zhuǎn)方鉆嘴旋轉(zhuǎn)方向向鉆嘴受力方鉆嘴受力方向向第二末端孔第二末端孔第一末端第一末端孔孔設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)鉆出鉆出偏轉(zhuǎn)、變短偏轉(zhuǎn)、變短原理與分析.超短坑槽的問題66發(fā)現(xiàn)偏短之坑槽完成長度：40mil客戶要求： 23.6 x 47.5 (5)mil 沉金后 PE 設(shè)計(jì)： 27.6 x 51.3mil 鉆孔后 LP42715坑槽孔詳情估計(jì) 鉆孔后長：42.344mil比PE設(shè)計(jì)偏短達(dá)：6.79mil原理與分析.超短坑槽的問題77考慮問題的方向鉆孔參數(shù)（轉(zhuǎn)速、進(jìn)給、鉆觜壽命） 鉆嘴的牌子、品質(zhì)、幾何特征（如長度） 鉆孔的疊數(shù) 鉆孔排列設(shè)計(jì) 已進(jìn)行參數(shù)

3、試驗(yàn)，改善效果 不明顯 如改用較短刃長之鉆嘴， 返 磨次數(shù)將大減，成本增加很多減少疊數(shù)，產(chǎn)量將難以承擔(dān)；嘗試修改設(shè)計(jì)，減少側(cè)向受力鉆孔長度補(bǔ)償 超短坑槽多呈單向偏差，可補(bǔ)償； 但由于偏差范圍大，無法達(dá)標(biāo)原理與分析.考慮問題的方向88現(xiàn)已采用的鉆孔方法 （借鑒經(jīng)驗(yàn)）PE通過 交叉疊鉆坑槽手工編織引用程序編織Guild-Line 指定1.2mm以下坑槽疊板數(shù)比正 常疊板數(shù)少一鉆孔WI 指定特殊進(jìn)給速率基本遵循“二均等分長度法”鉆孔排列次序：1 6 4 7 3 8 5 9 2原理與分析. 現(xiàn)已采用的鉆孔方法99待探討的鉆孔方法按（從始點(diǎn)至終點(diǎn) 的）順序疊鉆鉆機(jī)直接使用G85（鉆坑槽）指令在坑槽末端，

4、設(shè)計(jì)兩（坑槽前）預(yù)鉆孔類PE現(xiàn)方法,最后孔密度略低y通過減少非對(duì)稱切削區(qū)， 減少側(cè)向偏移力y 通過末端孔補(bǔ)充有效長度鉆孔排列次序：1 2 3 4 5原理與分析.待探討的鉆孔方法10 10實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?確定超短坑槽的鉆孔（排列）方式初定超短坑槽鉆孔疊數(shù)、長度補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì). 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 11 不同特征坑槽分類鉆咀mmmil第一坑槽長 末端孔第二坑槽長 末端孔 第三坑槽長 末端孔第四坑槽長 末端孔T13.18125.00T20.6023.6247.240.5544.340.5039.430.4535.500.40T30.6525.5951.180.6047.780.5542.3

5、90.5038.120.45T40.7027.5655.120.6551.230.6045.340.5540.750.45T50.7529.5359.060.7054.670.6548.290.5543.370.50T60.8031.5062.990.7558.120.7051.240.6045.990.55T70.8533.4666.930.8061.560.7554.200.6548.620.55T80.9035.4370.870.8565.010.8057.150.7051.240.60T91.0039.3778.740.9571.900.8563.060.7556.490.65T101

6、.2047.2494.491.1585.681.0574.870.9066.990.80T111.5059.06118.111.45105.351.3091.581.1081.741.00T121.8070.87141.731.75126.021.55109.301.3597.491.20L=2D-2D/3L=2D-D/2分類L=2DL=2D-D/4實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)12 12 設(shè)計(jì)不同方法組合及其細(xì)節(jié)( 分別用G85、交叉疊鉆、順序疊鉆三大類方法設(shè)計(jì)坑槽落刀。( 每類落刀設(shè)計(jì)，又分兩種要求： A） 無需附加孔 B） 鉆坑槽前，于兩末端分別加鉆兩孔與坑槽末端圓弧內(nèi)

7、相切 即分別制作六條鉆帶如下： 末端孔徑要求：滿足以上要求，并保證邊到邊至少有1.5mil以上距離 Excel軟件計(jì)算公式： FLOOR(補(bǔ)償設(shè)計(jì)后長度 -1.5)/39.37,0.1)/2NC1NC2NC3NC4NC5NC6G85G85+末端孔順序疊鉆順序疊鉆+末端孔交叉疊鉆交叉疊鉆+末端孔實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)13 13(疊鉆最后圓心間距要求見右表：( 交叉疊鉆計(jì)算及排列方按PE原有要求.(參數(shù)：0.55mm 鉆嘴使用原轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度為30IPM 0.6mm以上鉆嘴，按原WIL2D-D/4L2D-D/20.80mm1.54.0mil1.22.5mil0.85mm1.54.5mil1.23.

8、0mil實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等于最后圓心間距14 14( 坑槽長度補(bǔ)償?shù)募俣?原設(shè)計(jì)槽長度鉆嘴大小2D2D-D/42D-D/22D-2D/31.2mm0233根據(jù)已有測(cè)試估計(jì)( 實(shí)驗(yàn)條件及疊板數(shù)假定采用總厚62mil（1/1），雙面覆銅板，3塊/疊總疊厚186mil因坑槽孔內(nèi)層多無銅連接，故取雙面板即可。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)15 15 鉆帶設(shè)計(jì)示意圖實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)16 16優(yōu)選最佳方案優(yōu)選最佳方案 粗選（以 最底板之底面測(cè)量所得，任取L=2D-D/2之情形）G85順序疊鉆交叉疊鉆無末端孔有末端孔 (另發(fā)現(xiàn) 順序疊鉆，孔內(nèi)塞塵嚴(yán)重，難以清洗)實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果(選用取得最佳孔形之方法)

9、粗選：粗選：G85和交叉疊鉆和交叉疊鉆 末端孔方案末端孔方案實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .優(yōu)選最佳方案當(dāng)年沒有記下G85殘高參數(shù)，現(xiàn)在一般取15、9、6三個(gè)值17 17 再選（以 最底板之底面測(cè)量所得，任取L=2D-D/2之情形）由于G85指令跟PE自編方式接近，主要差別為最終孔密度不同，故孔形也接近（理論上初步推定后者將較佳）。G85PE自編疊鉆自編疊鉆PE自編鉆孔，孔沿較佳；G85有約0.4mil波浪線小結(jié)：最終選擇小結(jié)：最終選擇 PE自編疊鉆末端孔方案自編疊鉆末端孔方案對(duì)比如下：實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .優(yōu)選最佳方案18 18 經(jīng)過方法改善，仍然會(huì)有某些偏差， 如下圖：接受標(biāo)準(zhǔn)分析（指外形） 外形是否合格，將以是否影響

10、功能為基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 接受標(biāo)準(zhǔn)分析校驗(yàn)完成尺寸是否合格校驗(yàn)完成尺寸是否合格19 19F偏轉(zhuǎn):以單邊1.3mil為參考 （相對(duì)3mil位置要求精度而言， 留1.7mil 給鉆機(jī)原有精度偏差） 外形偏差、公差與功能分析F長度：以3mil 為接受標(biāo)準(zhǔn) 多數(shù)要求為4mil (PTH/ NPTH) 留1mil給后工序) 由于坑槽多為插件孔，插腳本身可以有一定偏轉(zhuǎn)，但大小卻由于坑槽多為插件孔，插腳本身可以有一定偏轉(zhuǎn)，但大小卻不能改變。不能改變。故假定可以偏轉(zhuǎn)；而大小尺寸卻必須符合已知公差故假定可以偏轉(zhuǎn)；而大小尺寸卻必須符合已知公差F寬度：以2mil為基準(zhǔn) NPTH Slot 要求

11、通常為2mil PTH Slot 要求通常為4mil實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 接受標(biāo)準(zhǔn)分析20 20測(cè)量結(jié)果F寬度：以2mil為基準(zhǔn)尺寸L=2D-2D/3 L=2D-D/2 L=2D-D/4T223.621.921.721.7T325.624.12423.9T427.628.125.826.7T529.528.628.528.3T631.530.530.630.6均合格，僅列舉少量數(shù)據(jù)示意小結(jié)：寬度符合要求小結(jié)：寬度符合要求實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 測(cè)量結(jié)果21 21F長度：以3mil 為接受標(biāo)準(zhǔn)L=2D-2D/3估算長度目標(biāo)長度 補(bǔ)償后長最下底面 第二底面T231.5

12、035.5030.8031.85T334.1238.1234.2934.48T436.7540.7534.5035.76T539.3743.3736.9240.83T641.9945.9941.9141.50T744.6248.6240.8041.96T847.2451.2445.7748.00T952.4956.4950.1452.00T1062.9966.9961.1465.44T1178.7481.7475.5777.91T1294.4997.4994.6995.84尺寸表一小結(jié)：長度均在公差要求內(nèi)，但因槽形不小結(jié)：長度均在公差要求內(nèi)，但因槽形不 佳，故需在疊板數(shù)上予與調(diào)整佳，故需在疊板

13、數(shù)上予與調(diào)整實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 測(cè)量結(jié)果22 22表二目標(biāo)長度 補(bǔ)償后長最下底面 第二底面T235.4339.4335.7738.06T338.3942.3939.3240.12T441.3445.3441.7742.56T544.2948.2943.2945.61T647.2451.2447.2448.90T750.2054.2049.5250.26T853.1557.1553.3854.97T959.0663.0660.0860.80T1070.8774.8772.2073.26T1188.5891.5887.1888.33T12106.30109.30107.09107

14、.57尺寸L=2D-D/2小結(jié)：長度均在公差要求內(nèi)，但因槽形不小結(jié)：長度均在公差要求內(nèi)，但因槽形不 佳，故需在疊板數(shù)上予與調(diào)整佳，故需在疊板數(shù)上予與調(diào)整實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 測(cè)量結(jié)果23 23L=2D-D/4目標(biāo)長度 補(bǔ)償后長最下底面T241.3444.3443.72T344.7847.7844.88T448.2351.2348.64T551.6754.6751.60T655.1258.1254.58T758.5661.5659.06T862.0165.0162.00T968.9071.9070.21T1082.6885.6883.24T11103.35105.35103.51

15、T12124.02126.02尺寸表三小結(jié)：長度均在公差要求內(nèi)，槽形合適小結(jié)：長度均在公差要求內(nèi)，槽形合適實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 測(cè)量結(jié)果24 24F偏轉(zhuǎn):以單邊1.3mil為參考（確定疊板數(shù)后）抽測(cè)值在參考范圍內(nèi)（確定疊板數(shù)后）抽測(cè)值在參考范圍內(nèi)（數(shù)據(jù)略）測(cè)值小結(jié)：尺寸均合格測(cè)值小結(jié)：尺寸均合格實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .校驗(yàn)完成尺寸是否合格 . 測(cè)量結(jié)果25 25附圖附圖 2D-2D/3=L2D-D/2之疊板數(shù)(疊板厚) 0.6mm 0.8mm 1.2mm 1.8mm186mil底面（3pnl/stk）124mil底面（2pnl/stk）實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .附圖26 26 2D-D/2=L2D-D/

16、4之疊板數(shù)(疊板厚) 0.6mm 0.8mm 1.2mm 1.8mm186mil底面（3pnl/stk）124mil底面（2pnl/stk）實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .附圖27 272D-D/4=L之疊板數(shù)(疊板厚) 0.6mm 0.8mm 1.2mm186mil底面（3pnl/stk）實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .附圖28 28初定鉆孔疊數(shù)、長度補(bǔ)償初定鉆孔疊數(shù)、長度補(bǔ)償 疊板數(shù)(疊板厚)FL2D-2D/3，此類孔一般很少加工 主要考慮達(dá)到功能尺寸即可(長度4mil)， 故暫定 坑槽單邊大小圓弧相差值小于2mil 為參考標(biāo)準(zhǔn)（以利研究）。FL2D-D/2，此類孔較多，會(huì)有部分客戶 要求(長度2mil), 故暫定坑槽單邊大小圓

17、 弧相差值小于1mil為參考標(biāo)準(zhǔn)。 圓弧相差值測(cè)量結(jié)果歸納如下：測(cè)量結(jié)果歸納如下：板厚( m il) 槽長直徑(mm)2D-2D/3L2D-D/22D-D/2L 2D-D/42D-D/4L0.600 . 8 01 201 201 800.851 . 4 51 201 801 801.501 801 801 80實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .初定鉆孔疊數(shù)、長度補(bǔ)償29 29長度補(bǔ)償按疊板數(shù)之最底1塊, 取值得曲線圖如下L2D-2D/32D-D/22D-D/4AVG-0.590.890.48STDEV1.390.920.78CPK2.463.374.49以4mil計(jì)算CPK：實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .初定鉆孔疊數(shù)、長度補(bǔ)償-4-

18、3-2-1012340.600.650.700.750.800.850.901.001.201.501.80mmmil2D-D/22D-D/22D-2D/330 30調(diào)整補(bǔ)償 考慮疊板上下差異及最底一塊的最大偏差， 總體上將L2D-D/2原有補(bǔ)償?shù)臏p1.重新調(diào)整余下：重新調(diào)整余下： 原設(shè)計(jì)槽長度鉆嘴大小2D2D-D/4 2D-D/2 2D-2D/31.2mm0223實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .初定鉆孔疊數(shù)、長度補(bǔ)償31 31總結(jié)總結(jié)通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)我們得到了超短坑槽的新一種通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)我們得到了超短坑槽的新一種 加工方法，并得到了其加工方法的具體參數(shù)。加工方法，并得到了其加工方法的具體參數(shù)。使用新的鉆孔方式組合，坑槽的尺寸偏差使用新的鉆孔方式組合，坑槽的尺寸偏差 已確?？稍谝汛_保可在4mil的公差之內(nèi)；坑槽外形也的公差之內(nèi)；坑槽外形也 同時(shí)得到了很大改善。同時(shí)得到了很大改善。LP42715 之之 23.6x47.2坑槽使用新的加工方法已坑槽使用新的加工方法已 全部合格