PCB钻孔知识专业讲解(-83张)课件.ppt

1、 P1大綱一、鑽孔意義及為何要鑽孔?二、鑽孔作業流程介紹 三、鑽孔設備及操作介紹 四、鑽孔參數介紹 五、鑽孔主物料介紹 六、鑽孔板的檢驗與判定 七、鑽孔程式編輯 八、鑽孔管制重點 九、鑽孔Trouble shorting P1一、鑽孔意義及為何要鑽孔一、鑽孔意義及為何要鑽孔?P1PTH孔:主要起線路上下導通和安裝零件用 P1二、鑽孔作業流程介紹2.1 鑽鑽 孔孔 全全 課課 流流 程程 圖圖二.鑽孔作業流程介紹LAYER 2LAYER 3LAYER 4LAYER 5LAYER 1LAYER 61.進料檢驗2.2 生生 產產 組組 流流 程程 圖圖2.上PIN作業 P1二.鑽孔作業流程介紹3.鑽

2、孔4.首件,自主檢查5.IPQC抽檢6.數量移轉二.鑽孔作業流程介紹二.鑽孔作業流程介紹2.3 流流 程程 講講 解解 1.板面檢查:有無刮傷 凹陷 板彎板翹 2.料號:有無混料現象 3.數量檢查:與工單是否相符A.進 料 檢 項 目B.上 PIN 作 業二.鑽孔作業流程介紹 2.多層板多層板 由CAM設計(與內層吻合)PIN孔PIN孔 1.雙面板雙面板 由打PIN機上PIN 鑽孔機List評估重點 1.軸數:和產量有直接關係 2.有效鑽板尺寸 3.鑽孔機台面:選擇振動小,平整,強度好的材質(現場所使用的為大理石台面).4.軸承(spindle)C.C.鑽鑽 孔孔 作作 業業5.鑽盤:自動更換

3、鑽頭及鑽 頭數.6.壓力腳:平整,光滑7.X Y及Z軸傳動及尺寸:精準度,X Y獨立移動.8.斷針偵測:有9.RUN OUT:有10.集塵系統:搭配壓力腳,排屑良好且冷卻鑽頭功能二.鑽孔作業流程介紹 鑽孔房環境設計 1.溫濕度控制 2.干淨的環境 3.地板承受的之重量 4.絕緣接地的考量 5.外界振動干擾D.鑽鑽 孔孔 作作 業業二.鑽孔作業流程介紹課間小息“花生牛奶,”牛奶媽咪是誰?3.1圖片之機 械 部 分三.鑽孔設備及操作鑽孔機三.鑽孔設備及操作3.2圖片之電腦顯示部分 P1三.鑽孔設備及操作 3.3圖片之CNC系統部分三.鑽孔設備及操作3.2.1 機械部分:負責執行鑽孔作業3.2.2

4、電腦顯示部分:顯示目前執行狀 況3.2.3 CNC系統部分:將鑽孔程式轉換 成機械語言執行鑽孔作業3.4鑽孔機各部件名稱及功用三.鑽孔設備及操作371286543.5鑽孔機各部件Z軸Spindle三.鑽孔設備及操作3.6鑽孔機各部件名稱及功用(1)Z軸馬達:鑽孔時,帶動Spindle執行鑽孔作業(2)Spindle:執行鑽孔作業(3)Spindle氣壓開關:控制Spindle氣壓(4)副夾頭:輔助Spindle夾頭,將鑽嘴從鑽 嘴盤放入副夾座(將鑽嘴從副夾座放入鑽嘴盤)(5)壓力腳:a 保護鑽嘴 b 鑽孔時,壓住板面可防止 因板彎,超成偏孔 (6)Spindle夾頭開關:在MAN狀態下,用於控

5、 制夾頭開關(7)光學尺讀頭:用於讀取X,Y軸行程(8)光學尺 三.鑽孔設備及操作三.鑽孔設備及操作3.7氣 壓 表12345三.鑽孔設備及操作(1)壓力腳氣壓表(2)鑽孔夾頭氣壓表(3)spindle主軸氣壓表(4)spindle套環氣壓表(5)氣腳墊氣壓表3.8鑽孔機各部件名稱及功用3.9鍵盤各按鈕名稱及功用三.鑽孔設備及操作三.鑽孔設備及操作3.10鍵盤各按鈕名稱及功用三.鑽孔設備及操作3.11鍵盤各按鈕名稱及功用三.鑽孔設備及操作3.12鍵盤各按鈕名稱及功用4 :游標鍵4MAN:手動頁4ESC:進入手動區,消除故障顯示4AUTO:進入自動狀態4PROGR:進入程式編輯頁4START:執

6、行鑽孔作業4DATA OUT:資料輸出4DATA IN:資料輸入T PARAM:進入鑽孔參數頁TOOL綠色鍵:手動狀態下原地鑽孔TOOL紅色鍵:空跑鍵STOP:停止鍵BLOCK配合START:執行單個鑽孔CALIB Z:Z軸歸零CALIB X Y:X Y軸歸零三.鑽孔設備及操作3.13鍵盤各按鈕名稱及功用 CONS:啟動第二控制台(在輸入機臺軟體參數時有用)+-配合X Y Z:Spindle向前,后,上,下移動 DISPL DISPL:進入指令頁 SFU可配1,2,3,4,5,6:開關任意一個Spindle COMM:配合鍵 LINE FEED:輸入鍵 CLEAR:清除鍵(單行清除)DEL:刪

7、除鍵(單個字元刪除)SPACE:空格鍵CR:空格鍵(一次空一行)CTRL X:移動游標到下一頁CTRL E:移動游標到上一頁CTRL W:移動游標到第一個步序CTRL Z:移動游標動到最后一個步序CTRL D:清除游標所在的字元CTRL S:清除自游標開始至步序末所有的字元三.鑽孔設備及操作3.14鍵盤各按鈕名稱及功用CA:清除所有靜動態鑽孔參數CLM:清除所有動態鑽孔參數CLT:清除所有靜態鑽孔參數CM:清除鑽孔程式PECK/NOPECK:啟動/關閉分段孔程式 FV18:設定鑽孔程式象限 INIT:系統重新啟動CNCFP4215/FP4220:設定鑽 孔程式格式(公制/英制)MO/NOMO:

8、啟動/關閉伺服馬達 P:移動臺面到PARK位置 R:移動臺面到原點位置 SOFT:重新讀取系統軟體四.鑽孔參數介紹1.CNC控制 現有CAD/CAM工作站都可直接轉換鑽孔機接受之語言只要設定一些參數如各孔號代表之孔徑等即可.大部分工廠鑽孔機數量多達幾十台因此多有邊,綱作業由工作站直接指示,若加上自動上/下板(Loading/Unloading)則人員可減少至最少四.鑽孔參數介紹2.作業條件 鑽孔最重要兩大條件是“Feeds and Speeds”進刀速與旋轉速:(1).進刀速(Feeds):每分鐘鑽入的深度,多以英寸/分(IPM)表示.如式已為“排屑量”(Chip Load)取代,表示方法是以

9、鑽針每旋轉一周所能刺進的寸數(in/R).in/min CL=R/min 四.鑽孔參數介紹(2).旋轉速度(Speeds):每分鐘所能旋轉圈數(Revolution Per Minute RPM)鑽針線性速度(尺/分)*12 RPM=鑽針直徑*3.14(3).通常轉數約為68萬RPM,轉速太高時會造成積熱及磨損鑽針.當進刀速約為120in/min左 右,轉速為6萬RPM時,其每一轉所能刺入的深度為其排屑量四.鑽孔參數介紹Chip load 排屑量=120in/min60000R/min=0.002in/R(4).排屑量高表示鑽針快進快出而與孔壁 接觸時間短,反之排屑量低時表示鑽針 進出緩慢與孔

10、壁磨擦時間增長以致孔 溫升高.設定排屑量高或低以下列條件 而定:A.孔徑大小 B.基板材料 C.層數 D.厚度四.鑽孔參數介紹四.鑽孔參數介紹3.作業注意事項:A.轉速,進刀速的設定:應依實際的作業狀 況而定.B.須定期測量轉速,進刀速,Run Out數值.C.Spindle及夾頭需定時清洗.D.Run Out一定要保持在0.0004inch以下 E.台面上塵屑要用吸尖器去除,切勿用吹 氣的方式.四.鑽孔參數介紹4.小孔定義:直徑0.6mm以下稱小孔,0.3mm以下稱微孔(micro hole)斷針的主要原因:A.鑽頭的形狀和材質 B.鑽頭的外徑與縱橫比(Aspect)C.PC板的種類(材質,

11、厚度與層數)D.鑽孔機的振動和主軸的振動 E.鑽孔的條件(進刀速與轉數)F.蓋板,墊板的選擇四.鑽孔參數介紹5.為防止斷針應注意以下幾點:A.將壓板.PC板,墊板用膠布貼牢后,於指定地方用膠錘釘牢.B.對板彎板翹板禁止上機台 C.夾頭定時進行清洗.D.墊板不僅要質硬,而且厚度需一致.四.鑽孔參數介紹6.影響偏孔因素:A.程式設計的位置與實際工作台上位置精度的誤差.B.因主軸振動所造成的誤差.C.鑽頭鑽入PC板時定位的偏差.D.鑽頭本身的彎曲.E.Run Out值過大.F.參數設定不符.G.壓板的材料及板彎板翹.H.疊板的厚度.I .蓋板的選擇.五.鑽孔物料介紹5.1鑽 頭物理性質介紹*鑽頭組成

12、材料 由硬度高耐磨性強的碳化鎢Tungst en Carbide,WC)含量94%,耐沖擊的 鈷含量6%(Cobalt),加上有機粘著劑 組成.*鑽頭外型結構 分為三部分:鑽尖(drill point 退刃槽(flute)握柄(handle,shank)Handle,shankfluteDrill point五.鑽孔物料介紹螺旋角螺旋角把柄把柄螺旋長螺旋長鑽尖角鑽尖角刀徑刀徑5.1.1鑽嘴幾何介紹(立體圖)五.鑽孔物料介紹外徑外徑5.1.2鑽嘴幾何介紹(平面圖)边刀边刀深深刃帶刃帶心厚心厚次刀次刀面面主刀面主刀面靜點靜點排屑溝排屑溝面面五.鑽孔物料介紹5.1.3鑽頭鑽尖部分 A.鑽尖角(Poi

13、nt Angle)B.第一鑽尖面(Primary Face)C.第二鑽尖面(Secondary Face)D.橫刃(Chisel Edge)E.刃筋(Margin)5.1.4鑽尖是由兩個窄長的第一鑽尖面及兩個呈三角形鉤狀的第二鑽尖面所構成的,此四面會合於鑽尖點,在中央會合處形成兩條短刃稱為橫刃(Chisel edge),是最先碰觸板材之處,此橫刃在壓力及旋轉下即先行定位而鑽入stack中,第一尖面的兩外側各有一突出之方形帶片稱為刃筋(Margin),此刃筋一直隨著鑽體部分盤旋而上,為鑽針與孔壁的接觸部分,五.鑽孔物料介紹 而刃筋與刃唇交接處之直角刃角(Corner)對孔壁的品質非常重要,鑽尖部

14、分介於第一尖面與第二尖面之間有長刃,兩長刃在與兩橫刃在中間部分相會而形成突出之點是為尖點,此兩長刃所形成的夾角稱為鑽尖角(Point angle),鑽紙質之酚醛樹脂基板時所受阻力較小,其鑽尖角約為90110度,鑽FR-4的玻織板時則尖角需稍變為115135度,最常見為130度者.第一尖面與長刃之水平面所呈夾面角約為15度稱為第一尖面角(Primary face angle),而第二尖面角則為30度,另有橫刃與刃唇所形成的夾角稱為橫刃角(Chisel edge angle).五.鑽孔物料介紹五.鑽孔物料介紹 5.1.5退屑槽(Flute)鑽針的結構是由實體與退屑的空槽二者所組成.實體之最外緣上是

15、刃筋,使鑽針實體部分與孔壁之間保持一小間隙以減少發熱.其盤旋退屑槽(flute)側斷面上與水平所成的旋角為螺旋角(Helix or Flute Angle),此螺旋角度較小時,螺紋較稀少,路程近退屑快,但因廢屑退出以及鑽針之進入所受阻力較大,容易升溫造成尖部分積熱,形成樹脂之軟化而在孔壁上形成膠渣(smear).此螺旋角度大時鑽針的進入及退屑所受之磨擦阻力較小而不易發熱,但退料太漫五.鑽孔物料介紹 物理特性物理特性:硬度硬度 抗折力抗折力 影響碳化鎢物性主因影響碳化鎢物性主因:-鈷含量鈷含量 -粒徑粒徑 -其它添加物其它添加物 *材料物性與鑽嘴之關系材料物性與鑽嘴之關系硬度 磨損 鑽嘴壽命鑽嘴

16、抗力量鑽孔強度 孔位精度鈷含量鈷含量大大小小粒粒徑徑 硬硬 度度5.1.7鑽嘴物理特性五.鑽孔物料介紹影響較大者影響較大者影響較小者影響較小者無影響者無影響者5.1.8鑽嘴與品質的關係5.1.9鑽針的檢查與重磨 1.檢查方法:2040倍實體顯微鏡檢 查.2.鑽針的重磨:為孔壁品質及鑽針的 壽命,可依據鑽針實際孔徑及鑽針 退刃槽長度而決定鑽針的研磨次 數.五.鑽孔物料介紹五.鑽孔物料介紹5.2鑽嘴研磨鑽嘴研磨流程五.鑽孔物料介紹鑽頭不良類型對鑽孔板的影響 缺口:會造成孔大,燒焦,崩尖.孔壁粗糙 中心點分離:會造成孔變 形,斷針孔粗 中心點重疊:會造成孔變形,斷針孔粗 五.鑽孔物料介紹大頭:會造成

17、偏孔移位,燒焦,崩孔 小頭:會造成偏孔移位,燒焦,崩孔 長短不一:會造成偏孔,孔損 五.鑽孔物料介紹亮點:會造成孔粗,燒焦 中心線不直:會造成孔大,偏孔,燒焦,崩尖 大小面:會造成偏孔,斷針,燒焦,崩尖 五.鑽孔物料介紹 外弧:會造成孔大,偏孔,孔粗 內弧:會造成孔大,斷針偏孔 五.鑽孔物料介紹鑽嘴直徑與磨次-1直徑:mm 螺旋長度:mm 研磨次數 最小可使用長度mm 0.253.5-4.5M1380.35.5-6M3380.356.5M337.950.4-0.457M437.90.5-0.558.5M537.80.6-0.759.5M537.70.8-1.210M537.61.2512M53

18、7.51.3-3.17512 353.2-6.412 34SD0.45-0.554.7M237.9SD0.6-0.656.7M337.8SD0.7-1.258.7M537.6SD1.3-1.558.7 34鑽嘴直徑與磨次-2五.鑽孔物料介紹所有鑽嘴直徑以在本身直徑與小於本身直徑的0.025mm之間為OK鑽嘴,反之為報廢.例如:3.175mm鑽嘴,OK得直徑為3.153.175mm之間.鑽嘴可使用長度21.05+/-0.1mm,即套環距鑽尖為20.9521.15mm五.鑽孔物料介紹鑽嘴磨次與顏色磨次磨0磨2磨3磨4代號M3M2M1顏色M0磨1M4無色圖示紅色紫色藍色黑色五.鑽孔物料介紹鑽嘴型別M

19、D型ST型RD型SD型直徑范圍0.20.45mm之微小鑽嘴0.53.175mm之常用鑽嘴3.26.5mm之大鑽嘴0.451.7mm之槽刀UC型0.4mm以下鑽尖比後面粗鑽嘴五.鑽孔物料介紹鑽嘴研磨與機台調整直經馬達角度砂輪粒度轉盤角度0.2-0.95mm1.0-1.55mm1.6-3.175mm3.2mm以上左右左右鑽嘴 槽刀1501501501003003003003002000#1500#1000#800/600#1000/300#1000/300#1000/300#600/300#250250150250100150.蓋板(鋁片)的功用:1.定位 2.散熱 3.減少毛頭 4.鑽頭的清掃

20、5.防止壓力腳壓傷銅面五.鑽孔物料介紹五.鑽孔物料介紹 5.4蓋板 材料:1.複合材料:是用木槳纖維或紙材,配 合酚醛樹脂當成粘著劑熱壓而成的.2.鋁箔壓合材料:是用薄的鋁箔壓合 在上下兩層,中間填去脂及去化學 品的純木屑 3.鋁合金板:530mil,各種不同合金組 成.五.鑽孔物料介紹 5.5 墊板的功用:A.保護鑽機之台面 B.防止出口性毛頭(Exit Burr)C.降低鑽針溫度 D.清潔鑽嘴槽中之膠渣六.鑽孔板的檢驗 1.孔大or孔小:用比孔經小0.025mm,即 小(1mil)的量針測,無法進入叫孔小,過於松動叫孔大2.偏孔or移位:用菲林核對板反面,孔 向不同方向偏,叫偏孔;孔向同一

21、 方向偏,叫移位.六.鑽孔板的檢驗3.未穿or未透:用菲林核對板反面,一 面孔比另一面小,叫未穿;一面有孔,另一面沒有孔,叫未透.4.燒焦or崩尖:目視板面,孔壁發黑,有 焦糊味產生,叫燒焦;孔壁發白有焦 糊味產生,叫崩尖 a.燒焦多是由參數和操作不當導致 b.崩尖多是由鑽嘴刀面有問題導致六.鑽孔板的檢驗 5.漏孔or多孔:用菲林核對板反面,板 上沒有孔,而菲林上有孔,叫漏孔;反之,板上有孔,而菲林上沒有孔,叫多孔.6.批鋒or 批鋒入孔:目視板面,板面上 有凸起發亮的銅泊,叫批鋒;而該銅 泊未處理好,而近入孔內,叫批鋒入 孔.六.鑽孔板的檢驗7.孔損or刮傷:目視板面,孔的邊緣的 銅被損壞,

22、見到底材,叫孔損;板面 銅被損壞,見到底材,叫刮傷8.塞孔or膠跡:目視板面,板面上的孔 內有黑色的物質,且不透光,叫塞孔 目視板面,板面上有黑色粘性的物 質,叫膠跡.七.鑽孔程式編輯1.本課應用的是公制 (METR)4215or4205格式,英制格式(INCH)4220or4210 2.鑽孔機只認識000.000之程式七.鑽孔程式編輯X軸3.鑽孔機的八個象限y軸第一象限第二象限第四象限第三象限3.1 一到四象限七.鑽孔程式編輯3.鑽孔機的八個象限3.2 五到八象限,將板子平行旋轉180度 其另一面的四個象限5.0003.000y軸X軸 該點的程式為:X5.000y3.000七.鑽孔程式編輯M

23、48 程式開始T01C3.175 鑽嘴直徑排列%執行程式開始T01 第1支鑽嘴鑽孔程式M25 重復排版圖樣開始X10.Y10.鑽孔程式X10.Y20.X2.R10 表示以上面程式為起點X10.Y25.X方向隔2mm,鑽1孔,R表Y2.R10 示重復鑽孔個數X10.Y15.G85X15.Y15.G85鑽直槽孔命令其(孔數由槽起點 終點 孔長度及鑽嘴直徑大小決定)X15.Y10.G84X30.G84鑽圓槽命令(孔數由圓大小圓中點 直徑 及鑽嘴直徑大小決定)七.鑽孔程式編輯 M97,123 在所設定的位置鑽出123字樣 “M97”鑽出字樣與X軸平行 X30.Y30.(設定座標位置)M98,345 在

24、所設定的位置鑽出345字樣 “M98”鑽出字樣與Y軸平行 X35.Y35.(設定座標位置)M01 重復排版圖樣結束 M02X10.Y10.重復排版X Y軸偏移量 M02X20.Y10.M90 在Y軸作鏡像重復排版 M02X20.Y10.M80 在X軸作鏡像重復排版 M02X20.Y10.M70 交換X,Y軸座標值作重復排版 M02 M08 重復排版結束 M30 鑽孔程式結束八.鑽孔管制重點人:執行度有效的系統靠人來維持,應堅持不懈事無巨細,小心慎重以數據為評價成績的依據,追根究底.對人.機.物.料作層別,分門別類由改善建立系統有效,輕鬆,高效的作對的事八.鑽孔管制重點機:鑽孔機:1.孔位精度在

25、3mil以內.2.Spindle run out在0.01mm 以內研磨機:1.夾頭run out在1mil以內2.砂輪角度,粒度管理3.萬向馬達,鑽嘴槽別管理八.鑽孔管制重點物:名稱鑽嘴墊板鋁片1pnl鑽2pnl鑽3pnl鑽4pnl鑽0.39支/sf0.26支/sf0.12支/sf 0.1支/sf0.02張/sf0.005張/sf0.01張/sf0.15張/sf0.04kg/sf0.03kg/sf0.02kg/sf0.01kg/sf八.鑽孔管制重點效率:項目效率:1pnl鑽2pnl鑽3pnl鑽4pnl鑽7.6sf/hr.人14.7sf/hr.人19.8sf/hr.人28.2sf/hr.人九.

26、鑽孔Trouble shorting狀況膠渣*解決對策原 因狀況孔壁不良*解決對策原 因九.鑽孔Trouble shorting狀況孔位精度不佳*解決對策原 因九.鑽孔Trouble shorting狀況釘頭*解決對策原 因九.鑽孔Trouble shorting狀況孔出入口巴裡(披峰)*解決對策原 因九.鑽孔Trouble shorting九.鑽孔Trouble shorting狀況玻纤突出原 因*解決對策回刀速慢 進刀速快九.鑽孔Trouble shorting孔緣白圈*解決對策原原 因因狀況產生熱應力 基板品質差進刀速快 夾頭松更換鑽頭 更換基板檢查參數 清洗夾頭九.鑽孔Trouble shorting重新設定參數 主軸維修洗夾頭 修改程式換平整硬度適宜墊板鋁片重貼膠帶 壓力腳磨平減少疊層 將贓物擦掉*解決對策狀況原 因參數不當主軸偏參數不當主軸偏轉轉Run outRun out值大值大板漲縮物料不良板漲縮物料不良膠帶入成型膠帶入成型壓力腳不平壓力腳不平疊層太多疊層太多上板有贓物上板有贓物斷針ENDENDTHANK YOU!