PCB鉆孔超短坑槽的加工方法PPT課件

1、前言為了達到： 等要求，通常需要設計坑槽鉆孔然而不久前我們發(fā)現(xiàn)有些坑槽嚴重偏短，并受 到的可戶的有關投訴。如xP42xxx：合格孔過短孔孔徑多變定位準確沉銅導通減少流程槽寬準確減少庫存詳情前言第1頁/共35頁經(jīng)跟進分析該類坑槽屬于超短坑槽（槽長 2倍直徑）原理與分析長坑槽（槽長 2倍直徑）問題背景原理與分析.問題背景第2頁/共35頁超短坑槽的問題坑槽鉆孔受力分析 因為鉆孔機主軸的旋轉(zhuǎn)方向為順時針方向， 在鉆孔過程中的受力如下圖 鉆嘴旋轉(zhuǎn)方向鉆嘴受力方向第二末端孔第一末端孔設計鉆出偏轉(zhuǎn)、變短原理與分析.超短坑槽的問題第3頁/共35頁發(fā)現(xiàn)偏短之坑槽完成長度：40mil客戶要求： 23.6 x 47

2、.5 (5)mil 沉金后 PE 設計： 27.6 x 51.3mil 鉆孔后 LP42715坑槽孔詳情估計 鉆孔后長：42.344mil比PE設計偏短達：6.79mil回前言原理與分析.超短坑槽的問題第4頁/共35頁考慮問題的方向鉆孔參數(shù)（轉(zhuǎn)速、進給、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) 鉆孔排列設計 已進行參數(shù)試驗，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；嘗試修改設計，減少側(cè)向受力鉆孔長度補償 超短坑槽多呈單向偏差，可補償； 但由于偏差范圍大，無法達標原理與分析.考慮問題的方向第5頁/共35頁現(xiàn)已采用的鉆孔方

3、法 （借鑒經(jīng)驗）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)已采用的鉆孔方法第6頁/共35頁待探討的鉆孔方法按（從始點至終點 的）順序疊鉆鉆機直接使用G85（鉆坑槽）指令在坑槽末端，設計兩（坑槽前）預鉆孔類PE現(xiàn)方法,最后孔密度略低y通過減少非對稱切削區(qū)， 減少側(cè)向偏移力y 通過末端孔補充有效長度鉆孔排列次序：1 2 3 4 5原理與分析.待探討的鉆孔方法第7頁/共35頁實驗目的 確定超短坑槽的鉆孔（排列）方式初定

4、超短坑槽鉆孔疊數(shù)、長度補償實驗設計實驗設計. 實驗目的第8頁/共35頁 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T13.18125.00T20.6023.6247.240.5544.340.5039.430.4535.500.40T30.6525.5951.180.6047.780.5542.390.5038.120.45T40.7027.5655.120.6551.230.6045.340.5540.750.45T50.7529.5359.060.7054.670.6548.290.5543.370.50T60.8031.506

5、2.990.7558.120.7051.240.6045.990.55T70.8533.4666.930.8061.560.7554.200.6548.620.55T80.9035.4370.870.8565.010.8057.150.7051.240.60T91.0039.3778.740.9571.900.8563.060.7556.490.65T101.2047.2494.491.1585.681.0574.870.9066.990.80T111.5059.06118.111.45105.351.3091.581.1081.741.00T121.8070.87141.731.75126.

6、021.55109.301.3597.491.20L=2D-2D/3L=2D-D/2分類L=2DL=2D-D/4實驗方案設計 實驗設計.實驗方案設計第9頁/共35頁 設計不同方法組合及其細節(jié)( 分別用G85、交叉疊鉆、順序疊鉆三大類方法設計坑槽落刀。( 每類落刀設計，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)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軟件計算公式： FLOOR(補償設計后長度 -1.5)/39.37,0.1)/2NC1NC2NC3NC4NC5NC6G85G85+末端孔

7、順序疊鉆順序疊鉆+末端孔交叉疊鉆交叉疊鉆+末端孔實驗設計.實驗方案設計第10頁/共35頁(疊鉆最后圓心間距要求見右表：( 交叉疊鉆計算及排列方按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/20.80mm1.54.0mil1.22.5mil0.85mm1.54.5mil1.23.0mil實驗設計.實驗方案設計等于最后圓心間距第11頁/共35頁( 坑槽長度補償?shù)募俣?原設計槽長度鉆嘴大小2D2D-D/42D-D/22D-2D/31.2mm0233根據(jù)已有測試估計( 實驗條件及疊板數(shù)假定采用總厚62mil（1/1），

8、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。實驗設計.實驗方案設計第12頁/共35頁 鉆帶設計示意圖實驗設計.實驗方案設計第13頁/共35頁優(yōu)選最佳方案 粗選（以 最底板之底面測量所得，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)塞塵嚴重，難以清洗)實驗結(jié)果(選用取得最佳孔形之方法)粗選：G85和交叉疊鉆 末端孔方案實驗結(jié)果 .優(yōu)選最佳方案當年沒有記下G85殘高參數(shù)，現(xiàn)在一般取15、9、6三個值第14頁/共35頁 再選（以 最底板之底面測量所得，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

9、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PE自編鉆孔，孔沿較佳；G85有約0.4mil波浪線小結(jié)：最終選擇 PE自編疊鉆末端孔方案對比如下：實驗結(jié)果 .優(yōu)選最佳方案第15頁/共35頁 經(jīng)過方法改善，仍然會有某些偏差， 如下圖：接受標準分析（指外形） 外形是否合格，將以是否影響功能為基準實驗結(jié)果 .校驗完成尺寸是否合格 . 接受標準分析校驗完成尺寸是否合格第16頁/共35頁F偏轉(zhuǎn):以單邊1.3mil為參考 （相對3mil位置要求精度而言， 留1.7mil 給鉆機原有精度偏差） 外形偏差、公差與功能分析F長度：以3mil 為接受標準 多數(shù)要求為4mil (P

10、TH/ 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F寬度：以2mil為基準 NPTH Slot 要求通常為2mil PTH Slot 要求通常為4mil實驗結(jié)果 .校驗完成尺寸是否合格 . 接受標準分析第17頁/共35頁測量結(jié)果F寬度：以2mil為基準尺寸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

11、量數(shù)據(jù)示意小結(jié)：寬度符合要求實驗結(jié)果 .校驗完成尺寸是否合格 . 測量結(jié)果第18頁/共35頁F長度：以3mil 為接受標準L=2D-2D/3估算長度目標長度 補償后長最下底面 第二底面T231.5035.5030.8031.85T334.1238.1234.2934.48T436.7540.7534.5035.76T539.3743.3736.9240.83T641.9945.9941.9141.50T744.6248.6240.8041.96T847.2451.2445.7748.00T952.4956.4950.1452.00T1062.9966.9961.1465.44T1178.748

12、1.7475.5777.91T1294.4997.4994.6995.84尺寸表一小結(jié)：長度均在公差要求內(nèi)，但因槽形不 佳，故需在疊板數(shù)上予與調(diào)整實驗結(jié)果 .校驗完成尺寸是否合格 . 測量結(jié)果第19頁/共35頁表二目標長度 補償后長最下底面 第二底面T235.4339.4335.7738.06T338.3942.3939.3240.12T441.3445.3441.7742.56T544.2948.2943.2945.61T647.2451.2447.2448.90T750.2054.2049.5250.26T853.1557.1553.3854.97T959.0663.0660.0860.8

13、0T1070.8774.8772.2073.26T1188.5891.5887.1888.33T12106.30109.30107.09107.57尺寸L=2D-D/2小結(jié)：長度均在公差要求內(nèi)，但因槽形不 佳，故需在疊板數(shù)上予與調(diào)整實驗結(jié)果 .校驗完成尺寸是否合格 . 測量結(jié)果第20頁/共35頁L=2D-D/4目標長度 補償后長最下底面T241.3444.3443.72T344.7847.7844.88T448.2351.2348.64T551.6754.6751.60T655.1258.1254.58T758.5661.5659.06T862.0165.0162.00T968.9071.90

14、70.21T1082.6885.6883.24T11103.35105.35103.51T12124.02126.02尺寸表三小結(jié)：長度均在公差要求內(nèi)，槽形合適實驗結(jié)果 .校驗完成尺寸是否合格 . 測量結(jié)果第21頁/共35頁F偏轉(zhuǎn):以單邊1.3mil為參考（確定疊板數(shù)后）抽測值在參考范圍內(nèi)（數(shù)據(jù)略）測值小結(jié)：尺寸均合格實驗結(jié)果 .校驗完成尺寸是否合格 . 測量結(jié)果第22頁/共35頁附圖 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）實驗結(jié)果 .附圖第23頁/共35頁 2D-

15、D/2=L2D-D/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）實驗結(jié)果 .附圖第24頁/共35頁2D-D/4=L之疊板數(shù)(疊板厚) 0.6mm 0.8mm 1.2mm186mil底面（3pnl/stk）實驗結(jié)果 .附圖第25頁/共35頁初定鉆孔疊數(shù)、長度補償 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 為參考標準（以利研究）。FL2D-D/2，此類孔較多，會有部分客戶 要求(長度2mil), 故暫定

16、坑槽單邊大小圓 弧相差值小于1mil為參考標準。 圓弧相差值測量結(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實驗結(jié)果 .初定鉆孔疊數(shù)、長度補償?shù)?6頁/共35頁長度補償按疊板數(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計算CPK：實驗結(jié)果 .初定鉆孔疊數(shù)、長度補償-

17、4-3-2-1012340.600.650.700.750.800.850.901.001.201.501.80mmmil2D-D/22D-D/22D-2D/3第27頁/共35頁調(diào)整補償 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原有補償?shù)臏p1.重新調(diào)整余下： 原設計槽長度鉆嘴大小2D2D-D/4 2D-D/2 2D-2D/31.2mm0223實驗結(jié)果 .初定鉆孔疊數(shù)、長度補償?shù)?8頁/共35頁總結(jié)通過實驗設計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)。使用新的鉆孔方式組合，坑槽的尺寸偏差 已確?？稍?mil的公差之內(nèi)；坑槽外形也 同時得到了很大改善

18、。LP42715 之 23.6x47.2坑槽使用新的加工方法已 全部合格，無改缺陷之工序退貨?？偨Y(jié)第29頁/共35頁第30頁/共35頁附錄1：測量示意圖0.60mm0.80mm1.20mm1.80mm3塊 / 疊 ，PE交叉疊鉆 末端孔 ， L=2D-2D/3第31頁/共35頁附錄2：交叉疊鉆（有、無末端孔對比）圖 12塊 / 疊， L=2D-2D/3 0.60mm 0.65mm 0.70mm 0.75mm 0.80mm有末端孔無末端孔第32頁/共35頁Lendy.liang附錄3：交叉疊鉆（有、無末端孔對比）圖22塊 / 疊， L=2D-D/2 0.60mm 0.65mm 0.70mm 0.75mm 0.80mm有末端孔無末端孔第33頁/共35頁前言 P.03原理與分析 P.04-問題背景 P.04