CN102145397A - 一种提升效益的钻孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板制造技术领域，具体涉及到一种可提升钻孔效益的电路板钻孔方法。该钻孔方法采用直径加大、刀刃加长的钻咀为电路板钻孔用钻咀，即用0.315-0.325*6.3-6.7mm钻咀钻孔，调整主轴转速、进刀速和退刀速，将主轴转速、进刀速和回刀速分别下降10%～30%。本发明的钻孔方法可满足行业对钻孔品质的要求，而且节约钻孔操作时间，并能降低成本20%以上。采用本方法所生产的板在外观及产品品质检验上都符合IPC-600G标准要求，其孔粗可控制在20um以内，灯芯可控制在80um以内，钉头可控制在1.7倍以内。

Description

一种提升效益的钻孔方法

技术领域

本发明涉及电路板制造技术领域，具体涉及到一种可提升钻孔效益的电路板钻孔方法。

背景技术

随着PCB生产技术和应用领域的广泛发展，各种高低端电子设备产品均需要大量的PCB，为满足市场产能及高精密度需求，国内各大型PCB厂巨资引进大量的高精密度钻孔机，其设备和人员投入均较大，故为增加我司现有钻孔设备产能需要对技术做全面革新，以提升钻孔效益，降低公司生产物料、设备、水电和人力成本，提高公司在同行业中的竞争力，生产企业需要在未来的市场站稳就必须大力对此工艺进行研发。

双面多层电路板，在钻孔制作完成后，必须对孔径、孔粗和钉头进行检查，再依次经过磨板去毛刺、除胶、沉铜、一铜、外层线路、电锡、蚀刻、AOI检测扫描，防止不合格的板漏到客户处。

然而现有的钻孔方法要提升效益仍存在很多品质隐患问题，例如：（1）钻咀长度过大的话，排尘不即时会提高粉尘与孔壁间的摩擦力而影响孔粗；（2）灯芯过大时易出现电镀药水渗入基材内，严重时会导致孔与孔之间出现微短情形；（3）钉头超过2倍，孔内粉尘残留在该处时不易被清洁干净而影响孔内铜层的结合力，会出现孔铜分层的严重功能性问题。

目前，采用现有的钻孔方法对现有生产板效益的提升空间不大，仅仅修改参数费时较长，且效果不明显。

因此，鉴于小孔钻咀制约叠数的特点，需要一种高品质高效益的钻孔方法，目前尚未见有相关研究报道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有钻孔技术，提供一种可增加板材叠数的并能提高钻孔效益的钻孔方法，该方法批量生产板操作简单，耗时短，成本低，且钻孔品质效果好。

本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的：

本发明针对现有钻孔产能的不足，并考虑到小孔孔数多而不能多叠板的特点，本发明人对现有的钻孔方法进行改进，具体方案是：

（1）采用直径加大、刀刃加长的钻咀为电路板钻孔用钻咀，对于0.3*5.5mm钻咀对其刀刃加长0.8-1.2mm，直径加大0.015-0.025mm即用0.315-0.325*6.3-6.7mm钻咀钻孔，

（2）采用步骤1所述的钻咀对板材进行钻孔，钻孔板材的厚度范围是1~3pnl/叠;

（3）按行业钻咀的相应的正常参数钻孔，其中转速、进刀速、回刀速可降低20~30%进行钻孔；

（4）钻孔完毕后检查钻孔效果，检查是否存在孔小、未钻穿、堵尘、毛刺以及偏孔和孔变形不良，完成电路板钻孔。

本发明主要对钻孔进行以下两方面改进，

（1）针对0.3*5.5mm钻咀进行改进，优化0.3*5.5mm钻咀直径和刃长；

（2）调整主轴转速、进刀速和退刀速。因为钻咀直径很小，在钻孔上下高度运转过程中，极易因为与板材磨擦而将钻咀钨钢金属结构“拉疲”而断针，而不能满足正常研磨7次的寿命要求，为提高了钻咀的使用成本，将主轴转速、进刀速和回刀速分别下降10%～30%的方法来解决。发明人通过对上述几个方面的研究，最终获得一种小孔长直径不易断针且品质符合要求的钻孔方法，该方法的操作流程为：使用优化后的钻咀→钻孔研磨致7次→打磨披锋→测量孔径→目检→切片分析孔粗、灯芯和钉头→沉铜→一铜→外层线路→电锡→蚀刻→AOI扫描。

本发明相比现有技术具有以下显著效果：

1、目前对于普通钻孔技术，在工艺品质等各方面已经成熟稳定，而对于钻孔效益提升的技术还存在各种问题，本发明在现有0.3*5.5mm钻咀的基础上，对钻咀、操作方法中的各步骤和参数进行研究优化，最终得到一种效益明显提升的简易方法，该方法只需对钻咀长度、直径和生产参数在原有基础上加以改进，各项品质性能均能达到客户要求，生产操作大大简化，降低了成本，且钻孔效果好；

2、采用本发明的钻孔方法，采用直径加大、刀刃加长的钻咀进行钻孔，采用这种改进的钻咀可以使得主轴转速、进刀速、回刀速可降低20-30%进行钻孔，钻孔参数降低，不但大大减小了断针的风险，而且主轴转速等参数降低，可以避免钻速太高时会造成积热而影响孔粗，回刀速降低后改进钻咀上的排屑槽有充分时间将多余粉尘排出，本发明钻孔方法减小粉尘与孔壁间的磨擦可以改良孔粗和灯芯；进刀速降低后钻咀尖部对基材和内层铜皮的瞬间冲击力降低，可有效控制灯芯和钉头。 本发明钻孔方法可降低成本20%以上，外观检验符合IPC-600G标准要求，孔粗可控制在13-20um，灯芯可控制在45-75um，钉头可控制在1.1-1.6倍。

具体实施方式

本发明钻孔方法，采用的钻咀进行了优化，可提升钻孔效益。因现有0.3mm孔径公差通常为±0.076mm环宽最小为3.8mil，钻咀直径单边多增加0.0125mm，即0.5mil的单边外层环宽减少对生产品质是没有影响的，用CCD对位偏差控制在1.5mil以内，完全可以保证成品单边环宽大于等于2mil。

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合现有钻孔技术对本发明方法作进一步详细描叙。

（1） 要求供应商对0.3mm钻咀进行特殊处理，刀刃加长0.8-1.2mm，直径加大0.015-0.025mm，即用0.315-0.325*6.3-6.7mm钻咀钻孔，优选0.325*6.5mm钻咀 。

（2）选用改进的0.325*6.5mm钻咀进行钻孔并修改钻孔参数。根据刀刃长度降低下刀速和进刀速和主轴转速20-30%；优选钻孔主轴转速145kprm，进刀速2.1m/min，回刀速25.4m/min。

（3）采用上述改进的钻咀与正常一般使用0.3*5.5mm钻咀在同一钻机上使用并对比断刀及寿命情况，正常钻咀钻2pnl/叠，本发明改进钻咀钻3pnl/叠；

（4）每次按寿命孔数钻完后，在板面尾孔处用粉笔做好标识，将每个主轴的钻咀取走拿回研磨房在50倍镜下对比，对比观察正常和改良后钻咀的刀面磨损情况，不能有刀面缺口、崩尖不良（目视两种刀面无明显磨损后差异）。

（5）根据正常钻孔要求直至研磨到7次报废，钻孔完毕后在面板底板上作好标识，再拿到QC处检查外观、孔径、堵尘、披锋缺陷。

（6）抽取钻孔底板2pnl按正常沉铜流程后切片分析相同研次相同位置两种钻咀的孔壁品质：测量孔粗、灯芯、钉头可否满足要求，不合格时调整参数重复进行钻孔对比。

（7）其它板正常检验OK后，按正常流程：沉铜→一铜→外层线路→电锡→蚀刻→AOI扫描，检查偏孔和孔变型问题。

（8）根据以上试验对比，统计数据总结出最优的生产控制方法。

将本发明钻孔效益提升方法与现有钻孔方法进行对比，可以发现本发明的效益提升是针对钻孔多叠一块的方式，极大地减少了上板操作步骤，节约了钻咀、垫板、铝片；钻咀的研磨数量也随之减少，节省了时间和人力成本，效益大大提高。

上述钻孔步骤中，试验对比、研磨、检查刀面、QC检查、切片分析孔壁这几个步骤，采用现有技术中的常规操作即可。

本发明钻孔方法生产的板其各项性能指标均能达到要求，相比正常钻咀的钻孔，本发明在效率、物料、人力、设备、水电成本优势更好;

（1）钻孔外观、外层环宽符合IPC-600G标准要求；

（2）孔粗检验符合要求，正常钻咀所钻孔孔粗可控制在12-24um，而本发明方法所钻孔的孔粗控制在13-23um。

（3）灯芯检验符合要求，正常钻咀所钻孔的灯芯可控制在41-70um，而本发明方法所钻孔的灯芯可控制在45-75um。

（4）钉头检验符合要求，正常钻咀所钻孔的钉头可控制在0.8-1.45倍，而本发明方法所钻孔的钉头可控制控制在1.1-1.6倍。

本发明的效益方法只需对钻咀刃长和刀径加以改进，可满足钻孔品质的要求，可节约操作员上下板时间15%，铝片和垫板使用量共下降26%，钻咀使用量降低12%、钻咀研磨量降低18%、水电空调消耗降低9%，综合物料人力水电（不含设备折旧）可降低成本20%以上，外观及产品品质检验符合IPC-600G标准要求，孔粗可控制在20um以内，灯芯可控制在80um以内，钉头可控制在1.7倍以内。

Claims (2)

1.一种提升效益的钻孔方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

   （1）采用直径加大、刀刃加长的钻咀为电路板钻孔用钻咀，对于0.3*5.5mm钻咀对其刀刃加长0.8-1.2mm，直径加大0.015-0.025mm即用0.315-0.325*6.3-6.7mm钻咀钻孔， 

   （2）采用步骤1所述的钻咀对板材进行钻孔，钻孔板材的厚度范围是1~3pnl/叠;

   （3）按行业钻咀的相应的正常参数钻孔，其中转速、进刀速、回刀速可降低20-30%进行钻孔；

   （4）钻孔完毕后检查钻孔效果，检查是否存在孔小、未钻穿、堵尘、毛刺以及偏孔和孔变形不良，完成电路板钻孔。

2. 根据权利要求1所述提升效益的钻孔方法，其特征在于，步骤3所述的钻孔参数为中转速为125-150kprm，进刀速为1.8-2.4m/min，回刀速为21-25.4m/min。