CN110831326A - 压接孔公差的控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压接孔公差的控制方法、装置、设备及存储介质，包括以下步骤：获取预先测定的制程参数常量；根据压接孔制作过程中的变量以及所述制程参数常量制定两者之间的函数关系，并建立数学模型；将所述数学模型应用在电子表格中，用于对制作压接孔的参数进行设计。本发明能够根据客户对压接孔的要求参数，能快速准确计算出对制作压接孔的PCB制程参数要求，能够立即判断制程能力是否能满足客户对压接孔公差要求，并能立即确定制作压接孔的PCB制程参数，不需要多次反复做测试板，节约成本，提高效率。

Description

压接孔公差的控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电路板技术领域，特别涉及一种压接孔公差的控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前，当今的电子产品中的电子元器件和电路板(PCB)连接在一起的方式一般有三种：①回流焊方式——通过回流焊技术将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元器件两侧的焊料融化后与电路板粘结一起；②波峰焊方式——是指将熔化的铅锡合金，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的一道道类似波浪焊料波峰，使预先插在印制板孔内焊盘之间实现焊接；③压接方式——是一种非焊接方式将电子元器件引脚与电路板钻孔连接的特殊方式，为了使压接器件引脚固定到电路板压接孔内有良好的导电性能及固定性，设计时会将压接器引脚尺寸稍大于压接孔的一种过盈公差配合，将压接器引脚压入压接孔后，其引脚固定在电路板孔内，为了保证其导电性能及插入性，其孔径公差要求很严格，一般控制+/-0.05mm(CPK≥1.67)或+/-0.025mm。
为了保证压接元件与PCB配装有确定的接触阻抗良好的高频特性，目前电子行业对装配压接器件在PCB上的图纸都有严格标注压接孔要求:①完成金属化后压接孔的孔径公差：+/-0.05mm(CPK≥1.67)；②钻孔后孔径的大小公差+/-0.02mm；③孔铜厚度最小25um；这三点的工艺标准将极大增加了含有压接孔的PCB的制作难度，其中制作过程中有以下两点难点：
第一难点：对压接孔进行金属化图形电镀时在大铜位或线路密集位置的压接孔壁铜厚比线路稀疏、空旷位的压接孔铜厚度小10-15um导致同一种直径的不同位置的压接孔径偏差最大达到30um，压接孔壁铜厚的均匀性差；
第二难点：在生产制造过程中来料钻针直径公差及磨损变化与电镀孔壁铜厚都是三个动态变量，如何计算与控制这三个动态变量叠加后在控制范围内而不导致压接孔径公差超出标准将成为解决压接孔径公差的第二难点。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种压接孔公差的控制方法、装置、设备及存储介质，能够节约成本，提高效率。
根据本发明的第一方面实施例的压接孔公差的控制方法，包括以下步骤：
获取预先测定的制程参数常量；
根据压接孔制作过程中的变量以及所述制程参数常量制定两者之间的函数关系，并建立数学模型；
将所述数学模型应用在电子表格中，用于对制作压接孔的参数进行设计。
根据本发明实施例的压接孔公差的控制方法，至少具有如下有益效果：本发明能够根据客户对压接孔的要求参数，能快速准确计算出对制作压接孔的PCB制程参数要求，能够立即判断制程能力是否能满足客户对压接孔公差要求，并能立即确定制作压接孔的PCB制程参数，不需要多次反复做测试板，节约成本，提高效率。
根据本发明的一些实施例，所述制程参数常量包括：钻孔烘烤后压接孔的平均收缩量、钻针的平均磨损量、钻孔的平均粗糙度、预留的平均钻针磨损量、钻针寿命。
根据本发明的一些实施例，所述压接孔制作过程中的变量包括：钻针直径、钻孔直径、电镀铜厚和表面处理层厚度、完成压接孔的直径。
根据本发明的第二方面实施例的压接孔公差的控制装置，包括：
获取单元，用于获取预先测定的制程参数常量；
建模单元，用于根据压接孔制作过程中的变量以及所述制程参数常量制定两者之间的函数关系，并建立数学模型；
应用单元，用于将所述数学模型设置在电子表格中，用于对制作压接孔的参数进行设计。
根据本发明的第三方面实施例的压接孔公差的控制设备，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如上述第一方面的压接孔公差的控制方法。
根据本发明的第四方面实施例的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述第一方面的压接孔公差的控制方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的压接孔公差的控制方法的流程图；
图2为本发明实施例的压接孔公差的控制方法关于压接孔制作过程的变量示意图；
图3为本发明实施例的压接孔公差的控制装置的结构示意图；
图4为本发明实施例的压接孔公差的控制设备的结构示意图。
附图标号：
压接孔公差的控制装置100、获取单元110、建模单元120、应用单元130；
压接孔公差的控制设备200、控制处理器210、存储器220。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1-图2，根据本发明的第一方面实施例的压接孔公差的控制方法，包括以下步骤：
S1：获取预先测定的制程参数常量；
S2：根据压接孔制作过程中的变量以及所述制程参数常量制定两者之间的函数关系，并建立数学模型；
S3：将所述数学模型应用在电子表格中，用于对制作压接孔的参数进行设计。
本发明可以分两步来实现：
第一步：将目前制作PCB采用的正片图形线路转移及龙门电镀线的图形电镀工艺改负片图形线路转移及全板VCP电镀工艺，这项工艺流程的改变将可以使到压接孔壁铜厚最大偏差由15um减小到5um以内，从而极大程度上提高了压接孔壁铜厚的均匀性，进而为缩小完成后的压接孔径公差提供基础条件。
第二步：根压接孔径公差要求，反复多次用不同钻针公差、不同镀层厚度、不同钻孔参数做测试板到直能达至压接孔径公差要求。
本发明能够根据客户对压接孔的要求参数，能快速准确计算出对制作压接孔的PCB制程参数要求，能够立即判断制程能力是否能满足客户对压接孔公差要求，并能立即确定制作压接孔的PCB制程参数，不需要多次反复做测试板，节约成本，提高效率。
根据本发明的一些实施例，所述制程参数常量包括：钻孔烘烤后压接孔的平均收缩量G(um)、钻针的平均磨损量L(um)、钻孔的平均粗糙度I(um)、预留的平均钻针磨损量K(um)、钻针寿命(H)。
其中，对于钻孔烘烤后压接孔的平均收缩量，是钻孔后经过制程多次烘烤后压接孔的收缩量：具体要统计出不同型号的产品在制程上完成钻孔后的直径与经过制程烘烤后的直径差，要统计出足够数据后取其平均值，定义该型号产品的钻孔后制程收缩量为G(um)。
对于钻针的平均磨损量，定义为L(um)，可以为钻针每钻100孔磨损量；具体要统计出不同型号的产品在钻孔过程中每钻100孔其钻针磨损量，要统计出足够数据后取其平均值。
对于钻孔的平均粗糙度，即制程的钻孔粗糙度，定义为I(um)；经验数据显示要控制钻孔粗糙度≤10um方可保证控制压接孔公差在+/-0.05mm。
对于预留的平均钻针磨损量，即预留钻针磨损量，定义为K(um)；这个参数要根据压接孔公差要求计算出的钻针直径范围，在这个范围的下限向上适当收缩一个数量作为钻孔过程的磨损量，这个量不能太大，如果大了则钻针公差太小供应商不能制作或成本很高，但也不能太小，太小了则钻针寿命(H)太短，导致钻针消耗大成本高，这个数值的设定是依靠对具体钻孔制程的理解及经验。
参照图2，根据本发明的一些实施例，所述压接孔制作过程中的变量包括：钻针直径、钻孔直径、电镀铜厚和表面处理层厚度、完成压接孔的直径。所述钻针直径的变域定义为[C D]、所述钻孔直径的变域定义为[A B]、所述电镀铜厚和表面处理层厚度的变域定义为[E F]、所述完成压接孔的直径的变域定义为[X Y]。
其各种函数关系如下四条公式：
D-G-I-2×E＝Y；
C-G-I-2×F＝X；
K/L×100＝H；
D-G＝B；
C-G＝A；
将此钻孔数学模型设置在一个电子表格里，就可以使用它进行对制作压接孔的各项参数进行任意设计，然后将设计好的参数进行测试、调试及修正，这个模型我们已经进实际测试，得到实际应用并获得非常好的成功。
参照图3，根据本发明的第二方面实施例的压接孔公差的控制装置100，包括：
获取单元110，用于获取预先测定的制程参数常量；
建模单元120，用于根据压接孔制作过程中的变量以及所述制程参数常量制定两者之间的函数关系，并建立数学模型；
应用单元130，用于将所述数学模型设置在电子表格中，用于对制作压接孔的参数进行设计。
需要说明的是，由于本实施例中的压接孔公差的控制装置100与上述的压接孔公差的控制方法基于相同的发明构思，因此，方法实施例中的相应内容同样适用于本装置实施例，此处不再详述。
参照图4，根据本发明的第三方面实施例的压接孔公差的控制设备200，该压接孔公差的控制设备200可以是任意类型的智能终端，例如手机、平板电脑、个人计算机等。
具体地，该压接孔公差的控制设备200包括：一个或多个控制处理器210和存储器220，图4中以一个控制处理器210为例。
控制处理器210和存储器220可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器220作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的压接孔公差的控制方法对应的程序指令/模块，例如，图3中所示的单元110-130。控制处理器210通过运行存储在存储器220中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行压接孔公差的控制装置100的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的压接孔公差的控制方法。
存储器220可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据压接孔公差的控制装置100的使用所创建的数据等。此外，存储器220可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器220可选包括相对于控制处理器210远程设置的存储器220，这些远程存储器可以通过网络连接至该压接孔公差的控制设备200。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器220中，当被所述一个或者多个控制处理器210执行时，执行上述方法实施例中的压接孔公差的控制方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S1至S3，实现图3中的单元110-130的功能。
根据本发明的第四方面实施例的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器210执行，例如，被图4中的一个控制处理器210执行，可使得上述一个或多个控制处理器210执行上述方法实施例中的压接孔公差的控制方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S1至S3，实现图3中的单元110-130的功能。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ReadOnly Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种压接孔公差的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取预先测定的制程参数常量；
根据压接孔制作过程中的变量以及所述制程参数常量制定两者之间的函数关系，并建立数学模型；
将所述数学模型应用在电子表格中，用于对制作压接孔的参数进行设计。
2.根据权利要求1所述的压接孔公差的控制方法，其特征在于，所述制程参数常量包括：钻孔烘烤后压接孔的平均收缩量、钻针的平均磨损量、钻孔的平均粗糙度、预留的平均钻针磨损量、钻针寿命。
3.根据权利要求1所述的压接孔公差的控制方法，其特征在于，所述压接孔制作过程中的变量包括：钻针直径、钻孔直径、电镀铜厚和表面处理层厚度、完成压接孔的直径。
4.一种压接孔公差的控制装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取预先测定的制程参数常量；
建模单元，用于根据压接孔制作过程中的变量以及所述制程参数常量制定两者之间的函数关系，并建立数学模型；
应用单元，用于将所述数学模型设置在电子表格中，用于对制作压接孔的参数进行设计。
5.一种压接孔公差的控制设备，其特征在于：包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如权利要求1至3任一项所述的压接孔公差的控制方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至3任一项所述的压接孔公差的控制方法。
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