原理
線上路板上鑽孔的常用方法有數控機械鑽孔方法和雷射鑽孔方法等,現階段以機械鑽孔方法使用最多。隨著高密度增層法線路板的普及,對盲孔的需求增加,雷射鑽孔加工方法套用有增加的勢頭。但是雷射鑽孔加工對被加工材料適應性較差、設備成本高及孔壁質量較低等原因,使得目前近90%的PCB 孔由機械鑽孔機來實現。
結構介紹
為提高效率降低成本,PCB 鑽孔機多採用多主軸並列級聯結構。目前套用最多的是六軸鑽孔機。下面以其為例說明原理。主體為框架龍門式結構,主要部件分為:基礎部件床身、橫樑,x 軸、y軸及z 軸運動導向部件,工作檯部件,主軸部件,其他輔助功能部件。PCB 鑽孔機主要運動為x-y-z 三軸向直線運動和主軸的高速旋轉運動。因為鑽孔加工一般x、y 軸是採用點位控制,所以x、y 軸移動定位一般都是高速定位,而z 軸是直接工作軸,根據鑽孔大小不一需要調整控制不同的進給速度。通過以上運動組合及一些輔助功能就可以實現在PCB 板的不同位置加工不同孔徑的通孔與盲孔,同時也決定了PCB鑽孔機的精度、速度等主要參數。床身及橫樑組成的框架龍門式結構主要是對運動部件起支承作用,同時吸收機械運動部件產生的振動,為實現高剛度、高阻尼、低熱變形,目前國內外有採用鑄鐵鑄造及鋼板焊接結構、天然花崗岩以及人造花崗岩等材料結構;在中國大陸的生產企業多採用天然花崗岩,花崗岩材?特性具有吸振好、動態特性好、隔熱效果好、機械剛性高及低熱膨脹係數等優點,但是它是不可再生資源,其量有限。中國台灣地區及日本多採用鑄鐵及鋼板焊接結構,對材料及加工要求高。在歐洲主要採用的人造花崗岩,其鑄造及加工技術也可以滿足使用要求。
組成部件性能分析
鑽頭是PCB 板加工孔的刀具,由於鑽頭的直徑越來越小,孔的分布密度的增大,再加上為滿足不同行業的套用,需要線上路板基材中添加高脆性的材料,因此保障孔壁的品質及鑽頭折斷率成為新的難點。鑽頭的品質決定於:材質、精度、剛度、形狀及刃口粗糙度等參數。吸塵系統主要是在鑽孔過程中把產生的碎屑吸走,同時起到冷卻鑽頭功能。在吸塵系統中吸屑罩起到至關重要的作用,其內部風道的結構形式會直接影響吸塵的效果,流動的碎屑也會對主軸及吸屑罩產生風蝕作用。