印制电路板钻孔工艺技术
钻头的品质决定于:材质、精度、刚度、形状及刃口粗糙度等参数。
吸尘系统主要是在钻孔过程中把产生的碎屑吸走,同时起到冷却钻头功能。在吸尘系统中吸屑罩起到至关重要的作用,其内部风道的结构形式会直接影响吸尘的效果,流动的碎屑也会对主轴及吸屑罩产生风蚀作用。
压脚是在加工过程中起到压平PCB板作用,保证钻头加工的时候在小面积里PCB板是平面。在业内主要采用较小的压力脚开口及弹性材料压脚来改善钻孔精度,降低偏移。
随着现代设计技术的提高,使得PCB钻孔机设计技术也得到提高。设计的形式也多样化,目前市场上根据钻机的头数定义分类的方式主要有单头机、两头机、四头机及六头机、七头机、八头机。在量产机器中以六头机应用最多。但是由于头数的增加振动也增加,所以现在高精度钻孔机的发展趋势又向少头数、小台面方向发展。日本的单头钻孔机加工精度可达±0.008mm(3σ)。
在驱动方面有用直线电机驱动或伺服电机加丝杆驱动,根据两种驱动组合成各种形式的机器常用的有x、y轴用伺服电机加丝杆驱动,z轴用伺服电机加丝杆或直线电机驱动;x、y轴用直线电机驱动,z轴用伺服电机加丝杆或直线电机驱动。
在工作台结构中,有用四条导轨来导向,有用双导轨加气浮脚导向,这两种方法优缺点各有不同,四条导轨平台可以减少摆角,提高工作台的刚度,但是也增加过约束与阻尼,在高速运动中整定时间增长;而用导轨加气浮脚导向与四条导轨导向的优缺点正好相反。
控制系统是钻孔机核心技术之一、在行业中使用自己开发的控制系统的厂家有:HITACHI、Schmoll、Posalux,其它公司使用最多的是SIEB&MEYER系统,这家公司是专业开发PCB钻孔机控制系统的厂家。SIEB&MEYER最初是专业生产钻孔机器的公司,由于欧洲生产整机的利润降低,后转为做PCB抄板钻孔机控制系统,包括钻孔机操
作软件及钻孔工艺技术。
由于对钻孔的精度和效率同时追求,出现好多特种机型,如日立有六头机工作台分为两段可以前后相对运动的机型,这样可以减少振动,同时六个头效率也可以保证。
4PCB数控钻孔机行业需求钻孔设备随着印制电路板需求量增加而增长,在中国大陆每年PCB数控钻孔机的需求量可达到3000多台,表2是TPCA统计台湾地区的PCB设备在2008年1~12月里的销售统计,表中数据说明,在2008年PCB行业增长的带动下,设备的需求也在增长。