謝斯文

（福建藍(lán)建集團(tuán)有限公司工程部經(jīng)理，福建 福州 350000）

1 背景

隨著電子產(chǎn)品多功能化，小型化，輕量化的趨勢發(fā)展，相應(yīng)PCB產(chǎn)品密度越來越高，槽孔也越做越小。由此加大了PCB廠商的制作難度。

短槽一直都是機(jī)械加工的難點(diǎn)之一，短槽在生產(chǎn)過程中主要存在槽孔毛刺，槽孔縮短，偏位，甚至變形。這使許多PCB廠家不得不通過減少疊板數(shù)來保證槽孔質(zhì)量。但是減少疊板數(shù)量較大地降低了產(chǎn)能，且不能從本質(zhì)上改善短槽的質(zhì)量，只是減少了缺陷。

為此結(jié)合原理分析及大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出一種可以很大程度地改善短槽質(zhì)量，且效率降低不多的方法。

2 基礎(chǔ)理論及分析

短槽定義為槽長L小于兩倍槽寬W的，槽定義為短槽（如圖1所示：L<2W）。

圖1 槽孔鉆孔方式圖

槽孔現(xiàn)階段鉆孔方式：按1→2→3→4→5順序鉆出方式完成。

若為短槽則第一個(gè)孔與第二個(gè)孔相交。當(dāng)鉆完第一孔后，鉆第二個(gè)孔時(shí)，第一個(gè)鉆孔留下的空洞區(qū)阻力小而使第二個(gè)孔往第一個(gè)孔偏移，加上鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的反作用力，最終造成短槽縮短偏移（如圖2，圖3所示）。

圖2 二個(gè)孔間空洞與受力圖

圖3 短槽偏移圖

3 改善方法及實(shí)驗(yàn)部分

3.1 補(bǔ)償鉆槽程序方法

根據(jù)原理分析得出短槽偏移規(guī)律（縮短及圖3中顯示的上偏移），為糾正偏移及縮短量，我們將鉆槽程序進(jìn)行拉長及反向偏移。

選取0.8 mm×1.4 mm的槽孔，板厚1.6 mm，三片一疊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一：鉆槽程序未做任何改變（如圖4所示），結(jié)果見表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)一結(jié)果表

圖4 鉆槽程序圖

由實(shí)驗(yàn)一結(jié)果得出的數(shù)據(jù)與理論分析數(shù)據(jù)相符，因此我們得出反向補(bǔ)償來中和偏移縮短量。

實(shí)驗(yàn)二：中和面板，中間板、底板三者的縮短值及偏移值對(duì)鉆槽程序進(jìn)行拉長及反向補(bǔ)償（如圖5所示），結(jié)果見表2所示。

圖5 補(bǔ)償鉆槽程序圖

表2 實(shí)驗(yàn)二結(jié)果表

從實(shí)驗(yàn)二得出結(jié)論：鉆孔程序上將短槽拉長及反向偏移可以讓短槽控制在公差范圍內(nèi)，但是面板與底板間的差距仍然較大，仍然存在穩(wěn)定性不足。為此我們需要縮小面板與底板間的差距。

從原理上分析鉆頭下探過程中阻力變大，鉆孔直徑也隨著偏移量會(huì)加大，也意味著底板的偏移量會(huì)大于面板。導(dǎo)致面板與底板偏移量相差較大。

雖然我們按實(shí)驗(yàn)二的數(shù)據(jù)對(duì)程序做出的反向的拉伸量，但仍然存在鉆孔疊板數(shù)越多，同一批次板的面板、底板差異較大的情況。為減少差異，顯而易見的就是減少鉆頭下探深度，減少深度意味著減少疊板數(shù)。但減少疊板數(shù)是所有廠家都無法接受的。

3.2 分段鉆方法

為解決差異而產(chǎn)生了分段鉆的思路（。所謂分段鉆就是把同一疊板分成幾段鉆，這樣減少了鉆頭下探深度，來改善疊板之間的差異。分段鉆參數(shù)如圖6所示。

圖6 分段鉆參數(shù)圖

為此進(jìn)行分段鉆實(shí)驗(yàn)（鉆孔機(jī)臺(tái)的參數(shù)可以設(shè)置控制分段數(shù)，第一進(jìn)刀深度、抬刀高度，第二次進(jìn)刀深度……）。

實(shí)驗(yàn)三：實(shí)驗(yàn)二中是為了讓面板、中間板、底板都控制在公差內(nèi)，選擇了中和面板、中間板、底板三塊板的偏移參數(shù)。我們選擇面板的縮短值及偏移值對(duì)鉆槽程序進(jìn)行拉長及反向補(bǔ)償（如圖7、表3所示）。

表3 實(shí)驗(yàn)三結(jié)果表

圖7 分段鉆的補(bǔ)償鉆槽程序圖

實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果：面板、中間板、底板均控制在公差范圍內(nèi)，且三組數(shù)據(jù)偏差很小，穩(wěn)定性相對(duì)較高。

從而得出結(jié)論短槽拉長及反向偏移可以讓短槽控制在公差范圍內(nèi)，分段鉆孔能縮小面板與底板間的差距。二者結(jié)合可以較為完善地改善短槽的質(zhì)量。

4 結(jié)語

短槽一直都是機(jī)械加工的難點(diǎn)之一，通過諸多實(shí)驗(yàn)得到了利用鉆孔程序偏移量加上機(jī)械鉆機(jī)臺(tái)設(shè)置分段鉆參數(shù)來改善短槽縮短，偏位、變形等質(zhì)量問題，改善效果尤為明顯。目前我司短槽異常大幅減少。

本文僅在方法上進(jìn)行論述，具體偏移量跟短槽的寬度，長度不同而不同，我公司經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)總結(jié)了適合本廠的偏移參數(shù)（由于各廠鉆機(jī)，鉆頭等參數(shù)不同則偏移量也不同，在此未做闡述）。分段鉆參數(shù)設(shè)置與板厚，疊板數(shù)等相關(guān)，在此未做明確闡述。

分段鉆的思路不僅僅改善短槽的質(zhì)量，此方法可以擴(kuò)散至鉆大圓孔，鉆大槽孔等因?yàn)槭芰Σ痪鶎?dǎo)致的面板與底板的偏移量較大的情況中。