回路基板の機械穴あけ技術の概要

回路基板の機械穴あけ技術の概要

回路基板製造、回路基板設計、PCBA 加工メーカーが、回路基板の機械穴あけ技術の概要を説明します。

回路基板用の穴を形成する主な方法は、常に機械ドリルです。 機械穴あけ加工の基本的な手順は、プレスしてチェックした回路基板を、基準となる位置で許容スタック数に合わせて固定し、保護カバー プレートの上部カバーの下に下部バッキング プレートを配置して、プレスします。 回路基板のスタック全体をボール盤テーブルの固定穴に後部ピンで差し込み、穴あけを開始します。

ボール盤テーブルは、NCデータを使用して、テーブルの移動、ドリルシャフトの上下、高速および低速、ドリル針の交換などの動作を制御します。デジタル制御のボール盤処理には、機械原点が必要です。 回路基板のスタック全体を相対的な位置に置き、指定された穴径のドリル針で穴を開けます。 穴あけが完了し、荷降ろし後、定量的な抜き取り検査を行い、次の工程に送って加工します。

ここでは、掘削作業の要点を簡単に説明します。

1: 掘削スタック

スタッキングの目的は、同時により多くの回路基板を生産することです。 穴あけ時の回路基板の積層数が多いほど、開口部のサイズと精度を考慮する必要があります。 開口部が小さいほど、積み重ねられるピースの数が少なくなり、精度が要求されるほど、積み重ねられるピースの数が少なくなります。

スタッキングの際は、カバープレートとバックプレートを上下に使い分けます。 カバープレートの目的は、ドリル針がスムーズに食い込み、バリの発生を抑えることです。 さらに、ドリルニードル操作の熱損失を助け、穴あけ品質を向上させることができます。 それらのほとんどは、アルミニウム合金板、アルミニウム板、尿素板、合成板などを使用しています。バックプレーンの主な目的は、ドリル針が回路基板をスムーズに貫通できるように、犠牲板として機能することです。 ボール盤の台を傷つけるのを防ぎ、底に発生する毛羽立ちを減らします。 一般的に選ばれる材料は、紙フェノール、木材パルプボードなどです。しかし、どのような穴あけ補助プレートを選択するにしても、品質とコストの両方を考慮する必要があります。

2: ボール盤

機械式ボール盤には、X 方向と Y 方向のモーション機構があり、同じユニットに複数のドリル シャフトがあります。 一般に、プラットフォームは Y 方向に移動し、固定ドリル シャフト機構は X 方向に移動します。 穴あけ位置は、この 2 つの移動によって形成されるクロス座標です。 Z方向の動きは、ドリルシャフトの上下やシャフト中心にある特殊な装置の動きを制御することで接続されます。 XYモーションとZ方向のドリルシャフトモーションにより、先端のドリルニードルを駆動し、様々な径の穴をあけます。

機械を駆動するモーターはサーボモーターで、デジタルデータに従って位置と動作を制御します。 機械の車軸の数は、主に製造される回路基板のサイズと製品タイプの数によって異なります。 軸数が少なく製品数が多い場合は少ない方が良いです。 商品数が少なく、商品数が多い場合は軸数を多くした方が良いです。

高精度と小口径の目標を達成するために、ボール盤は、ニードル破損の自動誘導、穴あけ速度の向上、チップ除去設計の改善、機械の安定性の向上など、かなりの数のソリューションを提案してきました。 ただし、穴あけ針の材質と適切な穴あけ操作パラメータを一致させる必要があります。

3: ドリル針

ドリルニードルは基板穴加工の主な消耗品です。 使用するときは、ドリル針をドリルシャフトに取り付けます。 ボール盤と針の設計によって提供される高速の助けを借りて、適切な切断力を生成して、回路基板の樹脂、ガラス繊維、および銅板で構成される複合材料を切断し、次の目標を達成できます。 穴あけ加工。

先端角度、ねじれ角、ドリル刃の中心性、切りくず排出量などのドリル針の形状など、ドリル針の設計は、穴あけ品質に影響を与えます。 穴壁の滑らかさを考慮し、糊残り量を減らすために、ドリル針の先端はアンダーカットドリル針と呼ばれる直径を減らす方法を採用します。 このようにして、より良い穿孔結果を得ることができます。

さらに、ドリルニードルを使用する場合、グラスファイバーやセラミックフィラーなどの硬い材料を切断する必要があるため、ドリルニードルが摩耗しやすくなります。 したがって、現在、タングステンカーバイド超硬合金が主に使用されているか、その割合を調整して耐摩耗性と靭性を高め、耐用年数を改善しています。

4: 後処理と検査

掘削された製品は、掘削機から取り出され、分解されます。 製造工程から送り出される前に、穴の品質をチェックする必要があります。 検査項目は、穴の位置、穴径、穴の数などです。穴あけの抜けについては、スポットチェック法やネガフィルム比較で確認できます。 現在、CADシステムから提供されたデータを画像比較に使用できる自動穴位置および穴径検査機があり、問題を簡単に見つけることができます。

基板表面の目視検査は、作業時のキズ等を目視で確認する必要があります。 穴の中の様子を肉眼で観察することは容易ではありませんが、穴の中を360度観察できる3D顕微鏡があります。 PCB メーカー、PCB 設計者、および PCBA 加工業者が、PCB メカニカル ドリル技術の概要を説明します。