CN107889363A - 一种印制电路板钻削排屑评价方法及其应用 - Google Patents

一种印制电路板钻削排屑评价方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107889363A
CN107889363A CN201711154757.6A CN201711154757A CN107889363A CN 107889363 A CN107889363 A CN 107889363A CN 201711154757 A CN201711154757 A CN 201711154757A CN 107889363 A CN107889363 A CN 107889363A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip
chip removal
flaggy
time
pcb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711154757.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107889363B (zh
Inventor
郑李娟
林淡填
王成勇
黄欣
李之源
何醒荣
李�浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Technology
Original Assignee
Guangdong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN201711154757.6A priority Critical patent/CN107889363B/zh
Publication of CN107889363A publication Critical patent/CN107889363A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107889363B publication Critical patent/CN107889363B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0055—After-treatment, e.g. cleaning or desmearing of holes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/16—Inspection; Monitoring; Aligning
    • H05K2203/163—Monitoring a manufacturing process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

本发明提供一种印制电路板钻削排屑评价方法，包括以下步骤：S1、在机床上安装摄像机和PCB，摄像机镜头对准PCB目标孔的板面；S2、启动机床对PCB进行钻削加工；S3、摄像机对PCB的钻削过程进行拍摄；S4、将摄像机拍摄出的视频处理成图片，选取具有易观察特征的各板层切屑排出板面图片，并计算各板层切屑排出时间；S5：测量各板层在钻削过程中的入钻时间；S6：S5计算的入钻时间与S4中获取的各板层切屑排出时间之差得出各板层芯板排屑延迟时间；S7：以排屑延迟时间作为评价各板层排屑顺畅性，进而评价实验组在整个钻削过程排屑顺畅性及其变化；本发明可对PCB钻削过程排屑顺畅性做明确的定量评价。

Description

一种印制电路板钻削排屑评价方法及其应用
技术领域
本发明涉及线路板加工领域，尤其是一种印制电路板钻削排屑评价方法及其应用。
背景技术
随着印制电路板（PCB）的高密度化，PCB的层数越来越多、孔深径比越来越大，其钻削过程的排屑不畅现象越严重，排屑的不顺畅会使钻削过程切屑对钻针及孔壁的严重挤压，从而发生钻针偏斜及孔壁质量差等问题。针对PCB钻削排屑顺畅性有一个明确的评价，可以更有效地帮助钻削工艺改善。
目前针对PCB钻削排屑顺畅性的评价仅停留在肉眼观察或高速摄影拍摄后的直观评价，并未对PCB钻削过程排屑顺畅性做明确的定量评价，目前的评价方法仅能比较排屑性能相差较大的排屑过程的优劣。
因此，亟需一种可对PCB钻削过程排屑顺畅性做明确的定量评价的印制电路板钻削排屑评价方法。
发明内容
基于此，有必要提供一种印制电路板钻削排屑评价方法，其特征在于，一种印制电路板钻削排屑评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在机床上安装摄像机、PCB，摄像机镜头对准PCB目标孔的板面；
S2、启动机床对PCB进行钻削加工；
S3、摄像机对PCB的钻削过程进行拍摄；
S4、将摄像机拍摄出的视频处理成图片，选取具有易观察特征的各板层切屑排出板面图片，并得到各板层切屑排出时间；
S5：计算各板层在钻削过程中的入钻时间；
S6：S5计算的入钻时间与S4中获取的各板层切屑排出时间之差得出各板层芯板排屑延迟时间；
S7：以排屑延迟时间作为评价各板层排屑顺畅性，进而评价实验组在整个钻削过程排屑顺畅性及其变化。
本发明通过采用摄像机对PCB各板层的钻削过程进行具有时间记录的拍摄，将排屑过程中有明显特征的各层芯板（一般为铜箔）切屑以及其他切屑的排出板面时间以及对应的入钻时间的对比，得到各层芯板排屑延迟时间，根据排屑延迟时间，对PCB钻削过程排屑顺畅性作出明确的定量评价，可更有效的根据评价结果改良钻削工艺。
优选的，步骤S3中摄像机的拍摄帧数为5000fps～200000fps。
根据PCB板的各板层材料，使用摄像机的拍摄帧数为5000fps～200000fps，降低误差，评价结果准确度高。
优选的，步骤S4中的入钻时间根据各板层厚度以进给速度计算获得或者通过传感器信息计算获得。
入钻时间根据各板层厚度以进给速度计算获得或者通过传感器信息计算获得，计算简单，出错率低。
优选的，步骤S4的切屑排出时间以钻头准备入钻板面为时间起点。
进一步的，步骤S4计算各板层切屑排出时间时，先观察各板层整段切屑完全排出，出现在摄像机成像的图片中后，回退至该切屑刚从钻针的螺旋槽露出板面的图片，以两张图片的拍摄时间差为对应的板层切屑排出板面时间。
采用整段切削完全排出的图片与切削刚从钻针的螺旋槽露出板面的图片的拍摄时间差确定各板层切屑排出板面时间，测试简单，测试结果精准。
优选的，步骤S4中具有易观察特征的各板层切屑排出板面图片为长带状的铜层切屑以及粉末或团状的绝缘层切屑。
利用便于观察的长带状铜层切屑和粉末或团状绝缘层切屑，现象明显，计算所得切屑排出时间精准。
优选的，步骤S6中，以各板层排屑延迟时间减去上一层排屑延迟时间，得到该层排屑本身排屑堵塞延迟时间。
计算排屑堵塞延迟时间，去除上层切屑排屑延迟时间对下层切屑排屑延迟时间的影响，数据误差小，评价结果准确度高。
本发明印制电路板钻削排屑评价方法用于具有不同切屑特征板层结构的复合材料。
本发明的有益效果：
1. 本发明通过采用摄像机对PCB各板层的钻削过程进行具有时间记录的拍摄，将排屑过程中有明显特征的各层芯板（一般为铜箔）切屑以及其他切屑的排出板面时间以及对应的入钻时间的对比，得到各层芯板排屑延迟时间，根据排屑延迟时间，对PCB钻削过程排屑顺畅性作出明确的定量评价，可更有效的根据评价结果改良钻削工艺。
2. 采用整段切削完全排出的图片与切削刚从钻针的螺旋槽露出板面的图片的拍摄时间差确定各板层切屑排出板面时间，测试简单，测试结果精准。
3. 计算排屑堵塞延迟时间，去除上层切屑排屑延迟时间对下层切屑排屑延迟时间的影响，数据误差小，评价结果准确度高。
附图说明
图1为实施例1中PCB板结构示意图；
图2为实施例1中长带状铜层切屑示意图；
图3为实施例1中各层切屑排出摄影图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明做进一步详细描述：
实施例1
本实施例提供一种印制电路板钻削排屑评价方法，具体包括如下步骤：
S1、在机床上安装摄像机和六层PCB，摄像机镜头对准六层PCB目标孔的板面；
S2、启动机床对流程PCB进行钻削加工；
S3、摄像机对PCB的钻削过程进行拍摄；
其中，根据上述加工条件，高速摄影分辨率设置为384*248，帧数设置为30000fps。
S4：将摄像机拍摄出的视频处理成图片，选取具有易观察特征的各板层切屑排出板面图片，并计算各板层切屑排出时间；；
其中，如图2所示，本实例中选取的具有易观察特征的切屑为铜箔切屑，其所形成的切屑形貌为长带状，见图2，区别于其他层切屑的团状或粉末状，易于甄别出各层铜箔切屑排出的时候；
其中，各层切屑排出时间以钻头准备入铝盖板为时间起点，即该钻削时刻设置为0ms，高速摄影里记录的时间是-783.7ms，后续各层切屑排出图里时间减去-783.7ms即可得该层切屑排出时间；
其中，如图3所示，本实例中以三层芯板各自的第一层铜箔切屑排出作为三层芯板各自切屑排出标志，比如，如图图3（c）先第一层芯板的第一层铜箔甩出，该切屑是顺着螺旋槽且贴着螺旋状铝切屑排出的，如图3（b）所示，再往回退至该切屑刚露出板面时刻，将该时刻定位第一层芯板切屑开始排出时间，为14.3ms，以此类推，第二层芯板切屑排出时间为52.6ms，第三层芯板切屑排出时间为90.6ms；
S5：计算各板层在钻削过程中的入钻时间；
其中，六层PCB结构图如图1所示，具有三层芯板，每层芯板由铜箔+绝缘层+铜箔组成，芯板与芯板间由绝缘层压合粘结，自上而下，其中第一层铜箔厚度为27μm；第一层绝缘层厚度为111μm；第二层铜箔厚度为26μm；第二层绝缘层厚度为559μm；第三层铜箔厚度为24μm；第三层绝缘层厚度为108μm；第四次铜箔厚度为24μm；第四层绝缘层厚度为559；第五层铜箔厚度为24μm；第五层绝缘层厚度为109μm；低六层铜箔厚度为29μm；采用3.0mm钻径钻头进行钻削，转速为30000r/min，进給速度1.9m/min，另钻削时，在PCB板上方加油1.8mm厚的铝盖板；
S6：S5计算的入钻时间与S4中获取的各板层切屑排出时间之差得出各板层芯板排屑延迟时间；若想去除上层切屑排屑延迟时间影响还可以将各层排屑延迟时间减去上一层切屑排屑延迟时间，得到该层排屑本身排屑堵塞延迟时间，
S7：以排屑延迟时间作为评价各板层排屑顺畅性，进而评价实验组在整个钻削过程排屑顺畅性及其变化；具体计算见下表。
实施例2
本实施例提供一种印制电路板钻削排屑评价方法，包括以下步骤：
S1、在机床上安装摄像机、PCB，摄像机镜头对准PCB目标孔的板面；
S2、启动机床对PCB进行钻削加工；
S3、摄像机对PCB的钻削过程进行拍摄；
S4、将摄像机拍摄出的视频处理成图片，选取具有易观察特征的各板层切屑排出板面图片，并得到各板层切屑排出时间；
S5：计算各板层在钻削过程中的入钻时间；
S6：S5计算的入钻时间与S4中获取的各板层切屑排出时间之差得出各板层芯板排屑延迟时间；
S7：以排屑延迟时间作为评价各板层排屑顺畅性，进而评价实验组在整个钻削过程排屑顺畅性及其变化。
实施例3
本实施例提供一种印制电路板钻削排屑评价方法，包括以下步骤：
S1、在机床上安装摄像机、PCB，摄像机镜头对准PCB目标孔的板面；
S2、启动机床对PCB进行钻削加工；
S3、摄像机对PCB的钻削过程进行拍摄；
S4、将摄像机拍摄出的视频处理成图片，选取具有易观察特征的各板层切屑排出板面图片，并得到各板层切屑排出时间；
S5：通过传感器信息计算测量各板层在钻削过程中的入钻时间；
S6：S5计算的入钻时间与S4中获取的各板层切屑排出时间之差得出各板层芯板排屑延迟时间；
S7：以排屑延迟时间作为评价各板层排屑顺畅性，进而评价实验组在整个钻削过程排屑顺畅性及其变化。
根据上述加工条件，高速摄影分辨率设置为384*248，帧数设置为200000fps。
实施例4
本实施例提供一种印制电路板钻削排屑评价方法，包括以下步骤：
S1、在机床上安装摄像机、PCB，摄像机镜头对准PCB目标孔的板面；
S2、启动机床对PCB进行钻削加工；
S3、摄像机对PCB的钻削过程进行拍摄；
S4、将摄像机拍摄出的视频处理成图片，选取具有易观察特征的各板层切屑排出板面图片，并得到各板层切屑排出时间；
S5：计算各板层在钻削过程中的入钻时间；
S6：S5计算的入钻时间与S4中获取的各板层切屑排出时间之差得出各板层芯板排屑延迟时间；
S7：以排屑延迟时间作为评价各板层排屑顺畅性，进而评价实验组在整个钻削过程排屑顺畅性及其变化。
步骤S4的切屑排出时间以钻头准备入钻板面为时间起点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种印制电路板钻削排屑评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在机床上安装摄像机和PCB，摄像机镜头对准PCB目标孔的板面；
S2、启动机床对PCB进行钻削加工；
S3、摄像机对PCB的钻削过程进行拍摄；
S4、将摄像机拍摄出的视频处理成图片，选取具有易观察特征的各板层切屑排出板面图片，并得到各板层切屑排出时间；
S5：计算各板层在钻削过程中的入钻时间；
S6：S5计算的入钻时间与S4中获取的各板层切屑排出时间之差得出各板层芯板排屑延迟时间；
S7：以排屑延迟时间作为评价各板层排屑顺畅性，进而评价实验组在整个钻削过程排屑顺畅性及其变化。
2.根据权利要求1所述的印制电路板钻削排屑评价方法，其特征在于，步骤S3中摄像机的拍摄帧数为5000fps～200000fps。
3.根据权利要求1的印制电路板钻削排屑评价方法，其特征在于，步骤S4中的入钻时间根据各板层厚度以进给速度计算获得或者通过传感器信息计算获得。
4.根据权利要求1所述的印制电路板钻削排屑评价方法，其特征在于，步骤S4的切屑排出时间以钻头准备入钻板面为时间起点。
5.根据权利要求4所述的印制电路板钻削排屑评价方法，其特征在于，步骤S4计算各板层切屑排出时间时，先观察各板层整段切屑完全排出，出现在摄像机成像的图片中后，回退至该切屑刚从钻针的螺旋槽露出板面的图片，以两张图片的拍摄时间差为对应的板层切屑排出板面时间。
6.根据权利要求1所述的印制电路板钻削排屑评价方法，其特征在于，步骤S4中具有易观察特征的各板层切屑排出板面图片为长带状的铜层切屑以及粉末或团状的绝缘层切屑。
7.根据权利要求1所述的印制电路板钻削排屑评价方法，其特征在于，步骤S6中，以各板层排屑延迟时间减去上一层排屑延迟时间，得到该层排屑本身排屑堵塞延迟时间。
8.一种如权利要求1-7任意一项权利要求所述印制电路板钻削排屑评价方法的应用，其特征在于，印制电路板钻削排屑评价方法用于具有不同切屑特征板层结构的复合材料。
CN201711154757.6A 2017-11-20 2017-11-20 一种印制电路板钻削排屑评价方法及其应用 Active CN107889363B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711154757.6A CN107889363B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种印制电路板钻削排屑评价方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711154757.6A CN107889363B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种印制电路板钻削排屑评价方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107889363A true CN107889363A (zh) 2018-04-06
CN107889363B CN107889363B (zh) 2021-01-05

Family

ID=61778034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711154757.6A Active CN107889363B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种印制电路板钻削排屑评价方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107889363B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ308640B6 (cs) * 2019-12-31 2021-01-20 České vysoké učení technické v Praze Zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů a způsob odstraňování komponent v tomto zařízení

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017064257A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 Wavin B.V. A cutting tool and a branch connection device comprising a cutting tool

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017064257A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 Wavin B.V. A cutting tool and a branch connection device comprising a cutting tool

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘彬: "基于切屑卷曲、流出的麻花钻螺旋槽形优化方法的探索研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *
张雷: "深小孔微细电火花加工间隙流场仿真及实验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *
汪敏: "可转位浅孔钻容屑槽结构性能分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *
金超: "CFRP钻削加工排屑仿真及实验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ308640B6 (cs) * 2019-12-31 2021-01-20 České vysoké učení technické v Praze Zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů a způsob odstraňování komponent v tomto zařízení

Also Published As

Publication number Publication date
CN107889363B (zh) 2021-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5195404B2 (ja) ドリル孔明け用エントリーシートの製造方法
CN105278261B (zh) 一种激光直写曝光机内层对位精度的测量方法
CN101697001B (zh) 一种检测多层印制电路板层间位置偏移的方法
CN104880162A (zh) 一种检测pcb中钻孔偏移程度的方法
CN110022647A (zh) 一种pcb的钻孔方法及装置
CN107889363A (zh) 一种印制电路板钻削排屑评价方法及其应用
CN108925066A (zh) 一种多层板层间偏移检测方法及检测系统
JP2010249828A (ja) 電子部品検査用配線基板およびその製造方法
CN104509222A (zh) 用于将至少一个部件嵌入印刷电路板的方法
Aoyama et al. Drilled hole damage of small diameter drilling in printed wiring board
JP2018083264A5 (zh)
CN105364102A (zh) 钻孔制作方法及其钻孔机
CN103517556B (zh) 一种电路板控深钻孔深度确定方法及电路板
CN109581068B (zh) 一种有效介电常数评估测试方法及系统
CN109219276B (zh) 一种提高多层印制电路板层压工艺的方法
CN109933931A (zh) 一种检测背钻目标层是否正确设置的方法
CN103533760B (zh) 多层pcb板内层不导通孔的制作方法
CN102111961A (zh) 一种检测线路板内外层制程能力的方法
JP2011210912A (ja) 多層プリント配線板の加工方法
CN103363944A (zh) 一种去钻污咬蚀率及均匀度的测试方法
CN103796435B (zh) 测量线路板层压偏位的方法
CN108401358A (zh) 印制电路板及印制电路板的制作方法
CN102568825B (zh) 陶瓷电子部件的制造方法、位置测定装置和方法、标记形成装置和方法
JPS61125711A (ja) 多層印刷配線板の孔穿設位置検出法
CN103687316B (zh) 一种高厚径比板的钻孔制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant