 |
|
评论(0条)
钻轴偏转问题可以成为隐藏的质量问题、对位问题和在制造可靠性PCB时废品率过高问题。钻轴径向偏转是在nose处钻轴产生的变动度。轴向偏转是测量在旋转轴垂直方向的偏隙。读数由总体标示偏转值（TIR）代表，即最大正方向与最大负方向之间的距离。钻轴可以动态（钻速时）或静态时测量。动态测量是至今为止最精确的，也要求使用非接触型测量设施。
现今空气轴承钻轴比以往的滚珠轴承钻轴更快、精度更高。在一些钻轴的最高速300,000 rpm时，为空气轴承钻轴通常运行可以达到120,000 rpm 到 180,000 rpm范围。因为钻轴中空气轴承浮在空气中，与转动的转子不进行机械接触。径向和轴向偏转都可以维持在非常精确的精度下。更有甚这，有生产商宣称，他们使用高速空气轴承钻轴，PCB钻孔的钻轴小于10 µm：“通常同步径向偏转值<10 µm（告诉时PCB钻孔偏转）”，等于TIR大约小于0.0004。
很多现今的CNC PCB钻机与激光测量组合用来检查运行rpm的偏转。但是，这一组合并不能完全说明具体情况。很多时候设备的内置软件 的设置值是警告值的标称水平，提示操作员钻轴偏转偏高。设备的结果可能在钻孔位置的精度上小于期望值，甚至孔的质量也受到与偏转相关问题的影响。这个问题已经变得越来越严重，因为当今的电路板设计要求中，元件密度加大、孔距与线距间允差更小、而且在0.004 in 到0.008 in (0.10 mm 到 0.20 mm)范围内使用硬质合金微型钻头的方向也持续着，使得电路板中每平方英寸的孔数量更多。生产面板的尺寸也成了一个因素，因为生产厂家增大了总面板尺寸，以最大化生产量。其他时候，过多轴向偏隙（end-to-end）的钻轴在钻控制深度，即深度必须维持千分之一或二的孔、维持钻标准通孔的质量问题因素时，如钻盲孔时会导致深度问题。
总体偏转有多个变数，这些变数都对总TIR方程式起着重要的决定因素。TIR不只是受到钻轴本身质量的影响，同时如夹嘴（collet）磨损、夹嘴洁净度、夹嘴的调节也会很大地影响到TIR的指数。夹嘴的破损是由于频繁的开关动作，造成了在金属-金属（metal-to-metal） 摩擦表面的磨损。这些磨损点将会随着时间的推移而变得明显。另外，电路板吸尘遗留的碎物会造成磨损和灰尘问题，从而引起不好的TIR指数。夹嘴（collet）如达到使用寿命时，可以通过肉眼或使用放大镜目检观察出来。但是，目检并不能总是发现夹嘴的问题。现今次等夹嘴问题是一个特别的问题区域。因为PCB生产商希望能够节省成本，从而使用便宜的夹嘴。这些夹嘴并不是总能够达到要求。夹嘴的性能，如夹嘴锥与钻轴nose的内锥的契合程度和在钻孔和铣板生产中抓住钻头和铣具的抓力等问题是很多次等夹嘴有待解决的问题。操作员夹嘴调节和清洁维护培训也是电路板生产商人员培训中缺乏的另一方面。为了不断减少成本，有的厂家雇佣一些不了解怎样合适地清洁和调节钻轴夹嘴的新操作员。这导致了在电路板生产过程中总体质量的总降低。
另外引起钻轴偏转和钻轴空气轴承失效的因素是空气供应问题（供应的空气中水分回油份太多）、空压和量（所有设备都使用时空压低）、和由于不适当的供给/速度或操作员失误造成的过大的钻力中钻轴收到的应力。从一个设置到另一个设置时钻深过量（钻到底板中）也可造成损坏。大直径孔的过多的切削符合可造成钻轴空气轴承表面衰减并形成内部损坏。高速下的钻轴可产生大量的空气摩擦。这些摩擦产生热量，可以造成钻轴的早期失效。冷却通道阻塞和不适当维护的热量转换系统也可能是产生过多热量和钻轴失效问题的一个因素。钻机室内的室温空气温度也可能很大程度地影响钻轴寿命。极端温度，不管是冷温还是高温都可导致钻轴的失效。坚持使用钻轴最高速的生产商很可能看到钻轴寿命的减少。一个钻轴的最高速可以达到180,000 rpm 并不意味着这个钻轴应该一直在这个速度上运行。
过分使用钻轴时并不总是会失效。钻轴的下进料速度力过量，过空气轴承铣钻轴的横向力过量，可造成内部空气轴承表面的部分划伤。一旦这些部分损伤的钻轴被使用到生产设置上，在钻轴总体失效产生之前，正常的钻力就可能导致孔质量差、钻轴失速、偏转和其他钻轴性能问题。
一些公开的给料和速度图在钻大直径孔时太过度。由于过量的给料和速度与高切削负荷，到孔径1/8 in和更大的孔质量与钻轴寿命减少之间有权衡取舍。PCB行业很多当今使用的给料和速度图是以前标准滚珠轴承适用的。与当今的空气轴承钻轴相比，这些滚珠轴承钻轴可以处理一些大的转力矩，但因为滚珠轴承的波动和偏转问题，而不能产生最佳的孔质量。在很多情况下钻机上上载的用于给料和速度直径页是适用于旧的滚珠轴承变数的，几乎没有变化，如有的话，也是在大直径工具上。这，毫无疑问地导致的空气轴承钻轴的早衰和过量失效。 
图 1 空气轴承钻轴剖面 (鸣谢Westwind Air Bearings)
图 2 高速钻轴图(鸣谢Westwind Air Bearings)
必须针对所钻的叠板数、板厚、材料类型和多层PCB的层数调节切削负荷。在钻厚0.062 in双面板3叠板与钻厚0.062 in四层板三叠板时有本质区别。现今在电路板结构中用到的新型、抗高温、高频材料含有所有会影响使用给料和速度的因素。不管是在钻小孔还是大孔径时都必须考虑到材料的硬度。
钻机生产商也意识到了以前使用的滚珠轴承的转力矩和现在使用的空气轴承转力矩的变化，变小了。设备生产商通过在新设备中使用深孔啄钻来解决这一问题。深孔啄钻包括多重孔钻、逐渐深入，直到进入成孔的整个深度。大多数CNC设备生产商都来自设备生产线，在设备上有多年深孔啄钻经验，但直到最近10-15年才在电路板行业上有这一需求。
评论(0条) 】 【 打印 】
【 关闭 】
|
08-03-14
·PCB油墨选用知识08-03-05
·垫板08-02-28
·柔性电路的曙光——弹性互连技术08-02-19
·PCB电镀镍工艺介绍及故障原因与排除07-12-03
·PCB行业中关于RoHS指令有害物质检测方法07-12-03
·通过工艺优化消除PCB沉银层缺陷07-09-07
·国产AOI与奥宝AOI的比较报告07-09-06
·用于HDI批量生产的LDI技术07-08-15
·铜箔基板厚度的量测07-08-09
·内层塞孔制程技术之探讨 |
