印制电路板微孔机械钻削研究

文章介绍广东工业大学印制电路板精密加工实验室对机械钻削PCB微孔的研究工作进展。研究了PCB机械加工的加工过程、钻削力、钻削温度和钻削质量;分析了钻头磨损与断针的主要特征及原因,分析了钻削机床的动态性能,提出了印制电路板高速数控钻床的设计原则,设计制造出了具有钻削力测定、快速更换主轴等功能、主轴最高转速为250 min的印制电路板超高速超微细钻床。     

极细微钻开发的几个关键问题

伴随着电子信息技术的快速发展,印制板中HDI板、FPC板以及IC载板的比重不断增加,导通孔孔径越来越小,亟需高性能极细微钻的开发。论文首先分析了印制板微孔发展趋势,然后对极细微钻的材质特性和磨损失效机制进行了研究。重点讨论了极细微钻的关键参数包括螺旋角、第一后角和顶角的设计原则,介绍了极细微钻辅助设计的CAE法以及高速钻削的温度监测和影像监测方法,为极细微钻的优化设计提供指导。论述了极细微钻的涂层技术,对涂层微钻和普通微钻的钻孔能力进行了对比。最后给出了直径0.105mm微钻的开发实例,通过试验对其钻削性能进行了验证。     

PCB微钻有限元分析的几个关键问题

随着印制板和封装技术的快速发展,印制板钻孔面临越来越大的挑战。钻孔质量受钻机、钻头、钻削参数和印制板材的影响,文章对微钻有限元分析的几个关键问题进行探讨,以提高微钻设计水平。首先评述了微钻有限元分析的研究现状,然后讨论了微钻三维模型的建模方法,最后对微钻设计中的几个重要参数对微钻性能的影响进行了重点分析。文章的主要创新点包括:(1)提出了通过CAD方法建立微钻三维模型的方法,保证了有限元分析的精度;(2)分析了微钻参数对微钻性能的影响,该结果可以指导实际的微钻设计。     

高质量PCB孔壁状态加工技术的研究与控制

孔壁状态是钻孔品质最重要技术指标之一,是反映钻孔加工技术水平的高低、钻孔产品质量的优劣甚至整个PCB制造水平都具有一定的代表性,可见孔壁状态对产品质量影响的重要性!在这个追求更高性价比的时代,随着现代化科学技术日新月异的快速发展,PCB的应用正向着更高端水平、更广阔领域、更低廉成本的方向发展,高质量、高性能、低成本、低报废正成努力工作目标与方向,并成为业界共识!通过对钻削热、钻削参数、刀具管控、散热系统等几方面进行研究、分析与控制,并在板材等大环境一定的前提下使孔壁状态与改善前取得了非常显著的效果!彻底解决了钉头、灯芯、分层、孔壁粗糙度超差、内层焊盘脱落等一系列严重影响产品质量的技术难题,特别是针对420μm以上超厚铜板、Ф0．20mm以下微小孔径板更是取得了非常显著的效果!     

高厚径比微型钻头开发

随着印制板技术的发展,高厚径比孔的需求越来越大,常规槽长的微钻无法用于该类印制板的钻孔,亟需开发高性能的特殊槽长微钻,为高厚径比孔的加工提供解决方案。论文首先给出了高厚径比微钻的开发背景以及高厚径比微钻开发的关键问题。然后阐述了高厚径比条件下如何优化微钻设计来保障包括微钻的抗断钻、孔位精度和孔壁粗糙度在内的综合性能。最后给出了直径0.3mm、槽长直径比为24的微型钻头开发实例,并且通过试验进行了验证,结合钻孔试验介绍了高厚径比孔钻削的关键技术。     

基于可靠性分析的PCB用微钻寿命优化浅析

浅析了运用可靠性分析对PCB用微钻寿命优化过程中的几个关键技术问题,以使PCB数控钻孔工序的成本最小化。在给出了微钻寿命优化框架的基础上,详细阐述了PCB钻孔不同质量控制参数对应的微钻可靠性分布规律和微钻寿命优化数学模型,指出了基于可靠性分析的PCB用微钻寿命优化的研发方向。     

总铜厚3mm以上超厚铜板量产的专项技术研究

对厚铜板进行长期稳定的量产是保证其快速而稳定发展的关键,我公司曾经运用特殊的断屑工艺,并通过对刀具、钻孔参数的优化等多方面的努力成功解决了超厚铜板在钻孔过程中存在的一系列问题。数控钻床主轴长期在重载荷作用下对其精度、扭力的损伤包括对特殊刀具的采购以及对现场管理等方面较高的要求等因素严重影响并制约了厚铜板的发展,如何使用常规刀具在中等扭力为300 g的主轴上对总铜厚3 mm以上的超厚铜板进行高速钻削成为新课题。本文就具体存在问题、解决方案、技术思路、效果展示等方面对厚铜板常规化量产的关键技术进行了详尽描述,主要着眼于钻孔量产时的几个关键点,即钻削抗力、切削温度、钻削参数、主轴维护保养等。     

PCB数控背钻机械钻孔机钻孔深度异常原因分析

通讯行业的发展对高频电路板制造的需求越来越高,为确保高频信号的完整性和阻抗连续性,在PCB制造过程中采用和常规制造不同的工艺流程。全工艺流程的核心工艺为背钻工艺,背钻工艺采用有特殊控深功能的PCB数控机械钻孔机对多余的过孔分支进行钻除。在背钻加工过程中,钻深和钻浅是影响背钻功能的两大因素,特别是钻深。如果在加工过程中出现钻深,该通讯背板将无法使用,直接造成报废。通讯背板单价昂贵,且背钻工序处于全工序的后段工序,所以对设备和工艺可靠性要求很高。本文从PCB数控背钻机械钻孔机设备和背钻钻孔工艺的角度,对引起钻孔深度异常的原因进行大量的实验和分析,并给出可行的处理办法。     

闭合场非平衡磁控溅射离子镀复合金属镀层在PCB微钻中的应用

采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术在PCB微钻上进行复合金属镀层处理,通过与无镀层微钻进行钻削试验对比,结果表明:复合金属镀层微钻使用寿命与未镀层微钻相比,可提高4倍;具有纳米结构的高硬度复合金属镀层显著提高了微钻的耐磨性。     

微钻针设计差异化对钻孔品质影响研究

随着信息化向高集成化的迅猛发展，PCB机械微钻针得到了广泛应用。然而如何让微钻针满足应用越来越多的High—TG板料和无卤素板料，则成了行业同仁又一新的工艺研究方向。本文针对微钻针的外型设计差异，通过试验测试，验证了不同外型设计的微钻针对钻孔孔粗、钉头、CPK、断针率的影响。通过本文的试验比较、微钻针外型设计差异化比对，总结出了微钻针设计差异对钻孔品质影响的规律。     

背钻孔内披锋改善分析研究

背钻技术在高频电路板上运用越来越广泛,但背钻技术在加工过程中出现孔内披锋频繁,严重影响产品信号传输,在下游的SMT厂家焊接过程中,容易出现焊接不牢、虚焊、短路等问题。文章主要针对背钻加工出现孔内披锋的研究,通过实验分析找出背钻孔内披锋产生的原因,并且有针对性的对加工参数、钻头选择等方面对背钻孔内披锋改善的影响度研究;发现加工参数和钻头选择为孔内披锋产生的重要原因,通过实验优化背钻加工工艺参数,能够明显改善背钻孔内披锋。     

HDI刚挠结合板微埋盲孔研究进展

随着电子产品的小型化、轻量化、薄型化的发展,PCB更多的开始选用微埋盲孔结构。本文概述了国内外HDI刚挠结合板微埋盲孔制作的最新研究成果,主要包括微埋盲孔钻孔工艺、去钻污工艺以及孔金属化研究等。重点介绍了激光钻孔技术、微孔填铜技术的发展及应用,并提出了今后的研究方向。     

印制板偏孔的影响因素及机理分析

钻孔工艺是印制板制造技术中最为重要的工序之一。然而针对该工艺的品质保证绝非易事。钻孔工艺受钻头、设备等的影响,在品质上容易出现偏孔等不良问题。本文通过单因素分析法,对印制板钻偏孔问题进行了分析,并探讨了各因素导致偏孔的机理。结果表明:孔位精度随着钻孔孔限的增加而减小;对钻孔时孔位精度影响较大的因素,依次为钻头品质、叠板数以及钻头翻磨次数。针对此试验结果,本文提出了相应的改善措施。     

激光在印制电路板制造中应用的新进展

概述了目前印制电路板制造中激光在成像和钻孔的主要应用;重点介绍了利用激光直接成像技术进行的精细线路制作,在激光钻孔工艺中采用激光诱发进行直接电镀以及在AlN陶瓷基板上进行激光辅助活化制作线路和孔;并提出了今后的发展方向。     

机械背钻孔制作技术研究浅谈简

PCB制造过程中镀通孔可当作是线路来看,某些镀通孔端部的无连接,这将导致信号的折回,共振也会减轻,可能会造成信号传输的反射、散射、延迟等,给信号带来“失真”的问题,通过背钻技术,对减少孔链路损耗越有利和更能保证信号的完整性。文章主要介绍了机械背钻和背钻孔镀铜控制两个方面的制作经验,以供同行业参考。     

钻孔刀具缠丝问题的专项改善与研究

为了保证钻削过程的正常进行,必须保证避免出现钻屑过长缠绕刀具的现象,钻屑不能及时被排除,导致孔壁质量无法保证。文章从钻屑的形成过程、刀具几何角度的设计、钻孔参数的优化三方面进行论述,彻底解决钻屑缠绕刀具的问题,为高质量的孔壁状态奠定了充实基础与有效保障。