CN114454256B - 一种提升pcb钻咀研磨寿命的管控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法，本发明从颜色可视化管理转变为刃长的量化管控：钻咀管理的现状是通过颜色标记做研磨次数的区分管理，进而通过研磨次数来确定钻咀的寿命；钻咀的磨损量和研磨量是可量化估算的，因此钻咀刃长也是可以量化管理，通过此发明可实现对钻咀刃长的量化管理。本发明通过钻咀总长和单次研磨量的差异化区间控制，达到钻咀刃长与品质一致性的合理提升，进而通过各研次的钻咀刃长下限动态计算钻孔叠板数，综合提升钻咀的使用效率与寿命，达到降低成本的目的。

Description

一种提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法

技术领域

本发明涉及钻咀管控领域，特别是涉及一种提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法。

背景技术

随着国内制造业发展猛进的趋势，PCB行业随之状大，同时“制造成本”高成为业内必须改善的话题之一，PCB钻孔工序设备以及物料配件精度要求较高，其中本发明中“钻咀”是本工序必不可少物料之一，现目前通过研磨机对钻咀进行多次研磨，按不同型号刀径与刃长进行M次管制，每次研磨量按0.045-0.055mm进行设定，按研磨次数来管控钻咀使用寿命，对特殊制程工艺板件、BGA与非BGA钻咀寿命规定相应使用M次的钻咀与寿命。具体的即每次研磨后均在钻咀上涂上颜色，以显示其使用的次数，当达到使用次数是即将钻咀报废。但是通过研磨次数管控钻咀的使用寿命容易出现钻咀未达设定寿命而淘汰，使得成本浪费，以及出现钻咀过度磨损而导致工件加工出现质量问题等情况。此外，现场管理钻咀使用状态未区分，同M次钻咀实际存在不同M次同时进行研磨的现象；

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法。本发明通过钻咀的刃长进行钻咀分组的管理，从而使得刃长接近的钻咀尽可能在一个分组，从而避免未达到报废标准的钻咀被报废，延长了钻咀的平均使用寿命，同时提高钻咀加工产品的一致性。此外通过本发明的方法优先选择了磨损较高的钻咀使用，从而尽可能的保存了适应性更强的长刃钻咀，降低了所需要的同时管理的钻咀的数量。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法，包括如下步骤；

步骤一、测量若干新钻咀刃长的长度，得到新钻咀刃长得长度范围[M_{0 max}，M_{0 min}]；刃长处于长度范围[M_{0 max}，M_{0 min}]的钻咀集中在一起作为M₀组钻咀；

步骤二、计算刃长为M_{0 min}的钻咀可钻的PCB板最大叠板数N₀，然后选择若干M₀组钻咀内的钻咀，对叠板数为N₀的PCB板钻孔，然后将钻孔后的M₀组钻咀研磨得到研磨后的钻咀，测量研磨后的钻咀的长度，并计算研磨后的钻咀的长度的CPK值，若CPK值小于预设阈值a，则去除长度最小的研磨后的钻咀，继续计算CPK值，直至CPK值≥a；然后记录保留的研磨后的钻咀的最短长度M₁ min，将M1组钻咀的长度范围设置为(M_{0 min}，M₁ min]；

步骤三、计算刃长为M_{1 min}的钻咀可钻的PCB板最大叠板数N₁，然后选择若干M₁组钻咀内的钻咀，对叠板数为N₁的PCB板钻孔，然后将钻孔后的M₁组钻咀放入研磨机内研磨得到研磨后的钻咀，测量研磨后的钻咀的长度，并计算研磨后的钻咀的长度的CPK值，若CPK值小于预设阈值a，则去除长度最小的研磨后的钻咀，继续计算CPK值，直至CPK值≥a；然后记录保留的研磨后的钻咀的最短长度M₂ min，将M2组钻咀的长度范围设置为(M_{1 min}，M₂ min]；

步骤四、重复步骤三，直至第M_i组钻咀的叠板数为1时，第M_i组作为报废钻咀；由此得到可用的M₀至M_i-1组钻咀；

步骤五，进行PCB板钻孔时，根据PCB板的叠板数，计算所需钻咀的最短刃长，若所需钻咀的最短刃长处于M_j组钻咀，且所需钻咀的最短刃长大于M_j组钻咀的最短刃长，则选择M_j-1组钻咀进行钻孔；否则选取M_j组钻咀进行钻孔。

进一步的改进，a＝1.33。

进一步的改进，所述步骤四中，钻咀的长度通过卡尺人工测量或通过激光测量仪检测。

进一步的改进，PCB板最大叠板数N的计算方法如下：N＝(L-入垫板深度-铝片厚度-排屑长度-叠板空隙)/PCB板厚，N取整数部分；L为钻咀的刃长。

进一步的改进，钻咀钻孔后通过研磨机研磨。

进一步的改进，还包括步骤六，钻咀每次钻孔并研磨后测量长度，然后根据长度将钻咀放入对应长度范围的钻咀组内。

进一步的改进，当所选钻咀组的钻咀数量不够使用时，则向刃长大于所选钻咀组的邻近钻剧组选取钻咀。

进一步的改进，所述步骤五中，当钻孔位置为PCB板的BGA区域时，选用钻咀的刃长需大于预设阈值b。

进一步的改进，所述步骤一中，购买新钻咀时，向供应商限定供应的新钻咀刃长的长度范围为：[M_{0 max}，M_{0 min}]，并检查，将不符合刃长长度要求的钻咀挑出。

本发明的有益效果在于：

1.从颜色可视化管理转变为刃长的量化管控：钻咀管理的现状是通过颜色标记做研磨次数的区分管理，进而通过研磨次数来确定钻咀的寿命；钻咀的磨损量和研磨量是可量化估算的，因此钻咀刃长也是可以量化管理，通过此发明可实现对钻咀刃长的量化管理；

2.钻咀刃长与品质一致性的合理提升：钻咀管理现状是通过颜色标记做研磨次数区分，同研次的钻咀刃长偏差较大，且随着研磨次数的增大而叠加更大的偏差，刃长较短的钻咀排屑不佳，不仅会导致孔粗、钉头劣化，存在严重的品质风险，进而带来潜在的叠板数及研磨寿命的降低；而且会造成生产过程中钻机的异常报警停机，需人工干预，影响机台稼动率。本发明通过研究不同研次钻咀的损耗量和研磨量差异，确定不同研次钻咀总长的控制区间和研磨量参数，对于总长不足者剔除或者降档至下个研次，形成精细而量化的钻咀刃长一致性管控方法。通过本发明的实施，各研次的钻咀刃长实现了小颗粒的区间控制，从而实现对各研次钻咀的充分高效利用，降低潜在品质风险，提高叠板数及研磨寿命，降低成本和浪费。

具体实施方式

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实例，对本发明进行进一步的详细说明。

实施例1

标准分解，是以SOP设定参数为准，单次进刀量设定0.05mm，标准±0.05mm为上下限，逐次分解：

如上数据分析说明:

按不同磨次，横向比对

1、极差值，反馈样本内数据波动范围；从低磨次向高磨次，呈阶梯递增状态，符合研磨量叠加影响数据波动范围的情况，但M1到M2，极差递增0.133mm,侧面反馈有较大比例M0/M1未使用而进入下个磨次的情况。

2、CPK值，反馈样本过程能力的稳定性(刃长的一至性)；从低磨次向高磨次呈阶梯递减状态，M0/M1钻咀刃长CPK较其它磨次高很多，符合我司特殊产品M2以内钻咀的管理现状；但总体管制是失效的，品质风险、成本效率浪费极大。

3、对标准值与中心值(实际分布)，发现两项均呈线性递减状态，符合钻咀使用损耗、研磨损耗的实际情况；但中心值线性递减斜率＞标准值线性递减斜率，说明标准值研磨量设定与实际情况差异较大，需在研磨参数管控上做分段设置。

本发明对钻咀进行刃长管理，有效减少钻咀未钻直接流入下一磨次的发生。对BGA区域设定钻咀刃长限制，防止品质较差的钻咀对BGA区域进行加工，可以有效减少品质问题。

进行刃长管理时需要：

1、剔除刃长不符合标准的钻咀，做刃长管理，以助于钻咀刃长一致性提升；

2.6sigma损耗斜率变化超出固定斜率的研磨耗损参数值，需优化为依据M次设定研磨参数，做差异化管控。

综合以上数据分析制定如下优化方案：

各刀径/磨次钻咀的磨后总长以CPK及6sigma测算下限为准，以上为管控方案举例。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当了解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法，其特征在于，包括如下步骤；

步骤一、确定新钻咀刃长的长度[M_{0 max}，M_{0 min}]；M_{0 max}为新钻咀刃长的最大长度，M_{0 min}新钻咀刃长的最小刃长；将符合刃长长度[M_{0 max}，M_{0 min}]的钻咀集中在一起作为M₀组钻咀；

步骤二、计算刃长为M_{0 min}的钻咀可钻的PCB板最大叠板数N₀，然后选择若干M₀组钻咀内的钻咀，对叠板数为N₀的PCB板钻孔，然后将钻孔后的M₀组钻咀研磨得到研磨后的钻咀，测量研磨后的钻咀的长度，并计算研磨后的钻咀的长度的CPK值，若CPK值小于预设阈值a，则去除长度最小的研磨后的钻咀，继续计算CPK值，直至CPK值≥a；然后记录保留的研磨后的钻咀的最短长度M₁ min，将M1组钻咀的长度范围设置为(M_{0 min}，M₁ min]；

步骤三、计算刃长为M_{1 min}的钻咀可钻的PCB板最大叠板数N₁，然后选择若干M₁组钻咀内的钻咀，对叠板数为N₁的PCB板钻孔，然后将钻孔后的M₁组钻咀放入研磨机内研磨得到研磨后的钻咀，测量研磨后的钻咀的长度，并计算研磨后的钻咀的长度的CPK值，若CPK值小于预设阈值a，则去除长度最小的研磨后的钻咀，继续计算CPK值，直至CPK值≥a；然后记录保留的研磨后的钻咀的最短长度M₂ min，将M2组钻咀的长度范围设置为(M_{1 min}，M₂ min]；

步骤四、重复步骤三，直至第M_i组钻咀的叠板数为1时，第M_i组作为报废钻咀；由此得到可用的M₀至M_i-1组钻咀；

步骤五，进行PCB板钻孔时，根据PCB板的叠板数，计算所需钻咀的最短刃长，若所需钻咀的最短刃长处于M_j组钻咀，且所需钻咀的最短刃长大于M_j组钻咀的最短刃长，则选择M_j-1组钻咀进行钻孔；否则选取M_j组钻咀进行钻孔。

2.如权利要求1所述的提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法，其特征在于，a＝1.33。

3.如权利要求1所述的提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法，其特征在于，所述步骤四中，钻咀的长度通过卡尺人工测量或通过激光测量仪检测。

4.如权利要求1所述的提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法，其特征在于，PCB板最大叠板数N的计算方法如下：N＝(L-入垫板深度-铝片厚度-排屑长度-叠板空隙)/PCB板厚，N取整数部分；L为钻咀的刃长。

5.如权利要求1所述的提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法，其特征在于，钻咀钻孔后通过研磨机研磨。

6.如权利要求1所述的提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法，其特征在于，还包括步骤六，钻咀每次钻孔并研磨后测量长度，然后根据长度将钻咀放入对应长度范围的钻咀组内。

7.如权利要求1所述的提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法，其特征在于，所述步骤五中，当所选钻咀组的钻咀数量不够使用时，则向刃长大于所选钻咀组的邻近钻咀组选取钻咀。

8.如权利要求1所述的提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法，其特征在于，所述步骤五中，当钻孔位置为PCB板的BGA区域时，选用钻咀的刃长需大于预设阈值b。

9.如权利要求1所述的提升PCB钻咀研磨寿命的管控方法，其特征在于，所述步骤一中，购买新钻咀时，向供应商限定供应的新钻咀刃长的长度范围为：[M_{0 max}，M_{0 min}]，并检查，将不符合刃长长度要求的钻咀挑出。