钻孔教材

昆山昆颖电子有限公司編輯：吴俊德鑽孔培訓教材目錄第一章鑽孔簡介第二章主物料介紹第三章專用名詞介紹第四章流程細述第五章異常原因分析與改善對策第六章管制項目第一章鑽孔簡介一、鑽孔（Drill）用來對PCB進行切削孔位，便于插件及導通之作業。二、鑽孔機介紹1、硬件組成、操作鍵盤、顯示器、鼠標、電腦主機、冰水機、干燥機、穩壓器、儲氣筒、鑽孔機機身2、鑽孔機最大工作尺寸東台、龍澤鑽孔機：470×690mmMANIA鑽孔機：544×750mmSchmoll鑽孔機：550×700mm3、工作要求溫度≦25℃，濕度≦60﹪﹔冰水機溫度22±2℃﹔無腐蝕性氣體﹔SpindleRunout值≦15um﹔Spindle夾持力＞400g鑽孔機工作氣壓6-8kg/c㎡﹔工作電源要求380-400VAC，3ph，50/60Hz4、鑽孔機SpindleH、Z值設定基板高度鑽孔機台面墊板高度電木板高度HZSpindle三、鑽孔機作業參數（18萬轉參數）D直徑（㎜）S-轉速（×1000RPM）F-進刀速（m/min）R-退刀（m/min）N-孔限（個）￠0.201601.8-2.0101500-1200￠0.251603.0111500-1200￠0.301603.0121500-2500￠0.351603.5151500-2500￠0.401203.8151500-2500￠0.451104.0151500-2500￠0.501104.0151500-2500￠0.551004.2151500-2500￠0.601004.5151500-2500￠0.651024.5151500-2500￠0.70754.5151500-2500￠0.751204.5151500-2500￠0.801104.8201500-2500￠0.851005.0201500-2500￠0.90905.0201500-2500￠0.95855.0201500-2500￠1.00805.0201500-2500D直徑（㎜）S-轉速（×1000RPM）F-進刀速（m/min）R-退刀速（m/min）N-孔限（個）￠1.05755.0201500-2500￠1.10705.0201500-2500￠1.15685.0201500-2500￠1.20684.2201500-2500￠1.25653.5201500-2500￠1.30603.5201500-2000￠1.35503.5201500-2000￠1.40503.4201500-2000￠1.45503.3201500-2000￠1.50483.2201500-2000￠1.55483.1201500-2000￠1.60483.0201500-2000￠1.65482.9201500-2000￠1.70452.8201500-2000￠1.75452.6201500-2000￠1.80452.6201500-2000￠1.85452.6201500-2000￠1.90432.5201500-2000D直徑（㎜）S-轉速（×1000RPM）F-進刀速（m/min）R-退刀速（m/min）N-孔限（個）￠1.95432.4201500-2000￠2.00422.4201200-1500￠2.05382.3201200-1500￠2.10402.3201200-1500￠2.15402.2201200-1500￠2.20402.2201200-1500￠2.25402.1201200-1500￠2.30382.1201200-1500￠2.35382.0201200-1500￠2.40-￠2.50382.0201200-1500￠2.55-￠2.65371.9201200-1500￠2.70-￠2.95351.6-1.815800-1200￠3.00-￠3.175331.510800-1200￠3.20-￠3.35281.010800-1200￠3.40-￠3.55270.910600-800￠3.60-￠3.95250.710600￠4.00-￠4.30240.610500￠4.35-￠4.60230.58400D直徑（㎜）S-轉速（×1000RPM）F-進刀速（m/min）R-退刀速（m/min）N-孔限（個）￠4.65-￠4.95220.48400￠5.00-￠5.30210.34400￠5.35-￠6.20200.2-0.34400槽刀作業參數￠0.50-￠0.551001.0102000￠0.60-￠0.651001.1102000￠0.70-￠0.75951.1153000￠0.80-￠0.85851.2153000￠0.90-￠0.95801.2153500￠1.00-￠1.05751.2153500￠1.10-￠1.15701.5153500￠1.20-￠1.25601.6153500￠1.30-￠1.35551.8153500￠1.40-￠1.45501.7153500￠1.50-￠1.55451.5153000￠1.60-￠1.65451.4153000第二章主物料介紹一、鑽孔所用物料1、墊木板（Back-up）2、鋁片（蓋板EntryMaterial）3、鑽針（DrillBit）二、墊木板1、板厚：2.5㎜±0.12、作用：A:防止鑽機台面受損﹔B:減少出口性毛頭﹔C:減少鑽頭扭斷﹔D:降低鑽針溫度﹔E:清潔鑽針溝槽中之膠渣。3、板材分類：A：復合材料-木屑+混合含酸或盐类的粘着劑，經高溫高壓壓合硬化而成B：酚醛樹脂-價格較貴，也就是一般單面板的基材C：鋁箔壓合板-這里不作介紹復合材料：為我司現用墊木板4、評估標准：A：不含有機油脂B：屑夠軟不傷孔壁C：表面硬，板厚均勻、平整5、檢驗方法：A：目視外觀B：戴棉手套水平觸摸板面，有無刮扯手套現象，C：鑽孔測試有無刮傷孔壁，孔內有無毛刺、燒焦。三、鋁片（也稱蓋板）1、板厚：0.18㎜±0.012、作用：A：防止壓力腳壓傷銅面B：使鑽尖容易中心定位C：減少進口性毛頭D：利于散熱E：鑽尖進、退時的清潔3、鋁片分類：A：復合材料-用木漿或紙材，配合酚醛樹脂當成粘著劑熱壓而成的，其材質與單面板之基材相似，此中材料最便宜。B：鋁箔壓合材料-用簿的鋁箔壓合在上、下兩層，中間填去脂及去化學品的純木屑。C：鋁合金板-5~30mil，各種不同合金組成，價格最貴。鋁合金板：為我司現用蓋板，鋁合金含量≧99%。4、評估標准：表面平滑、板子平整、沒有雜質、油脂、散熱性要好。5、檢驗方法：A：目視外觀﹔B：鑽孔測試有無刮傷孔壁，斷刀是否異常，鑽孔菲林檢驗孔位精度是否OK四、鑽針（也稱鑽頭）其品質對鑽孔的良率有直接的影響。1、組織成份：A：硬度高耐磨性強的碳化鎢－含量94﹪B：耐沖擊及硬度較強的鈷－含量6﹪C：有機粘著劑。2、評估重點：耐磨性和硬度是評估鑽針的重點，其合金粒子愈細，愈能提高硬度以及適合鑽小孔，通常合金粒子小于1um左右。3、外形結構：鑽針結構分三部分組成：、鑽尖（Drillpoint）、鑽柄（Shank）、螺旋刀（退屑槽Flute）4、鑽針尺寸：每0.05㎜為直徑，一般鑽針的直徑有從0.2~6.5㎜。鑽尖鑽柄螺旋刀鑽柄直徑公差：3.175（0.00~0.015㎜）鑽嘴的直徑公差：0.01~0.0254㎜套環內徑：3.175㎜外經：7.6㎜鑽針全長：38.1±0.1㎜鑽針使用長度：20.4±0.1㎜套環(Ring)5、類型：、按型號分：0.45㎜以下為微小型﹔0.5~1.25㎜為小型﹔1.3~3.15㎜為中型﹔3.2㎜以上為大型。、依鑽針類型分：A：SD型（即槽刀）：用于在鑽機上加工狹槽。B：HD型鑽頭：2.0mm柄徑鑽頭，適合于新發展的高轉速鑽孔機，能夠保証更好的精度。C：標准ID型鑽頭：鑽尖直徑＞鑽柄直徑。D：標准ST型鑽頭：其中￠3.175頂角為165°，鑽尖直徑與刀刃直徑相同。E：標准UC型鑽頭：UC鑽針鑽尖有一個UC頭，直徑比刀刃大，UC型帶橫刃修磨鑽頭，能大大減少了軸向切削抗力，下鑽定心好，能保証孔徑大小和孔壁品質，壽命長。6、檢驗方法：用20~40倍顯微鏡觀察檢驗不良項目：大頭、小頭、分離、重疊內弧、外弧、大面、長短面、缺口、中心不直、圓角研磨鑽針外觀檢驗標准圖：如下圖示：7、鑽針刃長：、UC鑽頭：刀徑：d（mm）刃長：L（mm）0.203.50.254.00.30～0.355.50.40～0.557.00.60～0.708.5刃長、ST標准類型鑽頭：刀徑：d（mm）刃長：L（mm）0.75～0.959.51.00～1.2510.51.30～3.17512、SD型鑽頭（槽刀）：刀徑：d（mm）刃長：L（mm）0.50～0.555.00.60～0.657.00.70～2.008.5、標准ID型鑽頭：刀徑：d（mm）刃長：L（mm）3.20～6.5013第三章專用名詞介紹鑽孔專用名詞講解1、鑽孔-Drill使電路板上、下連通及安裝零件起功用。2、主軸搖擺度-Run-out鑽孔機Spindle中心偏移值3、主軸氣壓-SpindleAIR鑽孔機工作所需要的氣壓4、鑽柄-Shank鑽孔機主軸夾住的部分5、鑽尖角-Point鑽針之鑽尖上，由兩條綾線狀的長刃所成夾角。6、基准孔-IndexingHole在板角或板邊先鑽出某些工具孔，當成影像轉動，鑽孔等參考點。7、孔位-HoleLocation孔的中心坐標位置（鑽孔的孔位精度）8、零件孔-ComponentHole插零件的孔9、燒焦-Burning基板表面失去金屬光澤，而呈現灰黑色粉末狀物質10、披鋒（毛頭-Burr）在PCB中常指鑽孔所出現的機械加工（鑽頭的進出口毛頭）毛頭，在孔環處產生。11、槽孔-Slot指PCB板邊或板內某處，為配合組裝之需求，而須進行“開槽”以做為匹配，故稱為槽孔。12、退屑槽（螺旋刀）-Flute指鑽頭上已挖空的部分，可做為廢屑退出的用途，稱為退屑槽13、釘頭-NailHead指多層板在鑽孔后，其內層孔環在孔壁表面所呈現的厚度，比起原始銅箔來的更厚。其原因是鑽頭尖部的刃角，在鑽過多孔失去原應有的直角，而呈現被磨圓的形狀，致使對銅箔切削不夠銳利，強行推擠之下，造成孔環內緣側面出現如“釘頭”的現象。一般規范對釘頭的允收標准是“不可超過所用銅箔厚度的50%”，例如1oz銅箔（1.4㏕厚）在鑽孔后若出現釘頭時，則其允收的上限不可超過2.1㏕。14、鑽尖-Point是指鑽頭的尖部如下圖示：為￠3.175mm以下鑽針為￠3.2mm以上鑽針15、孔壁粗糙度指鑽孔孔壁的光滑度，允收規格是＜1.2㏕16、進刀速-FeedUp鑽孔機主軸每分鐘下鑽的速度。單位是：m/min孔壁17、退刀速-FeedDown鑽孔機主軸每分鐘上升的速度。單位是：m/min18、主軸轉速-RPM鑽孔機主軸每分鐘旋轉的次數。單位是：×1000RPM19、刀具壽命-ToolLife為確保鑽孔品質，延長鑽針使用壽命。20、排屑量（切削量）-ChipLoad表示鑽針轉一圈的切削量ChipLoad的計算：[F（進刀速）×1000S（轉速）]×100＝E（切削量）單位：mm/rev21、墊板－Back-up是鑽孔時墊在電路板下，與機械台面直接接觸的墊料，可避免鑽針傷及台面，並有降低鑽針溫度，清除退屑溝中之廢屑，及減少銅面出現毛頭等功用。一般墊板可采酚醛樹脂板或木漿板為原料22、蓋板－EntryMaterial電路板鑽孔時，為防止鑽軸上壓力腳在板面上造成壓痕，在銅箔基板上需另加鋁質蓋板，此種蓋板還具有減少鑽針的搖擺偏滑，降低鑽針的發熱，及減少毛頭的產生等功用。23、膠渣－ResinSmear以環氧樹脂為底材的FR-4基板，在進行鑽孔時由于鑽頭高速摩擦而產生強熱，當其高溫遠超過環氧樹脂的玻璃態轉化溫度（TG點）時，則樹脂會被軟化甚至熔化，將隨著鑽頭的旋轉而涂塗佈在孔壁上。24、套環－Ring欲控制鑽頭刺入板材組合（含蓋板、墊木板、待鑽板）之深度時，必須在針柄夾入主軸之前，先在柄部裝設一種套緊的塑料環具，以固定及統一其夾頭所夾定