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常见问题

常见问题

PCB板钻孔有那些常见的问题呢?
2023-04-11
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过孔是PCB板的重要组成部分之一,简单的说来PCB板上的每一个孔都可以称之为过孔。从作用上看过孔可以分成两类:一是用作各层间的电气连接。二是用作器件的固定或定位。如果从工艺制程上来说,这些过孔一般又分为三类,即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。


盲孔位于PCB板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层,层压前利用通孔成型工艺完成,在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔,这种孔穿过整个线路板主要提供电气连接实现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现,成本较低,所以绝大部分PCB板均使用它,而不用另外两种过孔。


PCB板


随着电子装联技术质量的提高以及市场的竞争需要,全自动插装机得到迅速普及。有关冲孔质量引起的投诉及退货率也随之增多。本文主要介绍了PCB钻孔常见的瑕疵以及解决办法,具体的一起来了解一下。


一,断钻咀产生原因有:

1.主轴偏转过度,数控钻机钻孔时操作不当。

2.钻咀选用不合适。

3.钻头的转速不足,进刀速率太大。

4.叠板层数太多,

5.板与板间或盖板下有杂物。

6.钻孔时主轴的深度太深造成钻咀排屑不良发生绞死。

7.钻咀的研磨次数过多或超寿命使用。

8.盖板划伤折皱,垫板弯曲不平。

9.固定基板时胶带贴的太宽或是盖板铝片、板材太小。

10.进刀速度太快造成挤压。

11.补孔时操作不当,盖板铝片下严重堵灰。

12.焊接钻咀尖的中心度与钻咀柄中心有偏差。

解决方法:

1.通知机修对主轴进行检修,或者更换好的主轴。

2.检测钻咀的几何外形,磨损情况和选用退屑槽长度适宜的钻咀。

3.选择合适的进刀量,减低进刀速率。

4.减少至适宜的叠层数。

5.上PCB板时清洁板面和盖板下的杂物,保持板面清洁。

6.通知机修调整主轴的钻孔深度,保持良好的钻孔深度。

7.控制研磨次数(按作业指导书执行)或严格按参数表中的参数设置。

8.选择表面硬度适宜、平整的盖、垫板。

9.认真的检查胶纸固定的状态及宽度,更换盖板铝片、检查板材尺寸。

10.适当降低进刀速率。

11.操作时要注意正确的补孔位置。

12.更换同一中心的钻咀。


二,孔损产生原因为:

1.断钻咀后取钻咀。

2.钻孔时没有铝片或夹反底版。

3.参数错误。

4.钻咀拉长。

5.钻咀的有效长度不能满足钻孔蟊板厚度需要。

6.手动钻孔。

7.板材特殊,批锋造成。

解决方法:

1.进行排查断刀原因,作出正确的处理。

2.铝片和底版都起到保护孔环作用,生产时一定要用,可用与不可用底版分开方向统一放置,上板前再检查一 次。

3.钻孔前,必须检查钻孔深度是否符合,每支钻咀的参数是否设置正确。

4.钻机抓起钻咀检查清楚钻咀所夹的位置是否正确再开机,开机时钻咀一般不可以超出压脚。

5.上机前进行目测钻咀有效长度,并且对可用生产板的叠数进行测量检查。

6.手动钻孔切割精准度、转速等不能达到要求,禁止用人手钻孔。

7.在钻特殊板设置参数时,根据品质情况进行适当选取参数,进刀不宜太快。


三,孔位偏、移,对位失准产生原因为:

1.钻孔过程中钻头产生偏移。

2.盖板材料选择不当,软硬不适。

3.基材产生涨缩而造成孔位偏。

4.所使用的配合定位,工具使用不当。

5.钻孔时压脚设置不当,撞到销钉使生产板产生移动。

6.钻头运行过程中产生共振。

7.弹簧夹头不干净或损坏。

8.生产板、面板偏孔位或整叠位偏移。

9.钻头在运行接触盖板时产生滑动。

10.盖板铝片表面划痕或折痕,在引导钻咀下钻时产生偏差。

11.没有打销钉。

12.原点不同。

13.胶纸未贴牢。

14.钻孔机的X、Y轴出现移动偏差。

15.程序有问题。

解决方法:

1. 钻孔过程中钻头产生偏移。有以下解决方法:

A、检查主轴是否偏转。

B、减少叠板数量,通常双面板叠层数量为钻头直径的6倍而多层板叠层数量为钻头直径的2~3倍。

C、增加钻咀转速或降低进刀速率。

D、检查钻咀是否符合工艺要求,否则重新刃磨。检查钻咀顶尖与钻咀柄是否具备良好同中心度。

E、检查钻头与弹簧夹头之间的固定状态是否紧固。

G、检测和校正钻孔工作台板的稳定和稳定性。

2. 选择高密度0.50mm的石灰盖板或者更换复合盖板材料(上下两层是厚度0.06mm的铝合金箔,中间是纤维芯,总厚度为0.35mm)。

3.根据板材的特性,钻孔前或钻孔后进行烤板处理(一般是145C+5C,烘烤4小时为准)。

4.检查或检测工具孔尺寸精度及,上定位销的位置是否有偏移。

5.检查重新设置压脚高度,正常压脚高度距板面0.80mm 为钻孔最佳压脚高度。

6.选择合适的钻头转速。

7.清洗或更换好的弹簧夹头。

8.面板未装入销钉,管制板的销钉太低或松动,需要重新定位更换销钉。

9.选择合适的进刀速率或选抗折强度更好的钻头。

10.更换表面平整无折痕的盖板铝片。

11.按要求进行钉板作业。

12.记录并核实原点。

13.将胶纸贴与板边成900直角。

14.反馈,通知机修调试维修钻机。

15.查看核实,通知工程进行修改。


四,毛刺产生原因:

1.凹、凸模间隙过小,造成在凸模和凹模两侧产生裂纹而不重合,断面两端发生两次挤压剪切。

2.凹、凸模间隙过大,当凸模下降时,裂纹发生晚,像撕裂那样完成剪切,造成裂纹不重合。

3.刃口磨损或出现圆角与倒角,刃口未起到楔子的分割作用,整个断面产生不规则的撕裂。

解决方法:

1.合理选择凹、凸模的冲裁间隙。这样的冲裁剪切介于挤压和拉伸之间,当凸模切入材料时,刃口部形成楔子,使板材产生近于直线形的重合裂纹。

2.确保凹、凸模的垂直同心度,使配合间隙均匀。确保模具安装垂直平稳。

3.及时对凹、凸模刃口所产生的圆角或倒角进行整修。


五,铜箔面孔口周围凸起产生原因:

1.凹、凸模冲裁间隙过小,且凸模刃口变钝。当凸模入被预热而软化的印制板时,板材就在凸模周围产生向外,向上的挤压移动。

2.凸模刃口端有锥度。当凸模不断进入板材后,孔口周围凸起的现象就会随着凸模锥度的增加而增加。

解决方法:

1.被冲裁应超过原设计厚度的百分之二十,否则更换板材或重新设计冲模。

2.冲裁应有足够的压料力,用以克服冲孔时材料移动的反挤力。


六,孔口铜泊向上翻起产生原因:

1.由于反冲,使铜箔拉入凹、凸模的冲裁间隙中。

2.铜箔与基材的结合力差,当凸模从被冲的PCB板孔中拔出时,铜箔随凸模向上提拉。

3.凸模刃口端有倒锥,鼓胀变形,当凸模从被冲印制板的孔中拔出时铜箔随凸模向上提拉。

解决方法:

1.采用正冲。

2.更换凸模。

3.凸模与卸料板的配合间隙不能大,应采用滑配合。


七,基板面孔口周围分层泛白产生原因:

1.凹、凸模冲裁间隙不适当或凹模式刃口变钝。冲孔时被冲板材难以在凹模式刃口处形成剪切裂口。

2.基板冲裁性能差或没有在冲裁前预热。

3.压料力小。

4.凹模刃口下部漏料孔堵塞或漏料阻力大,产生膨胀分层。

解决方法:

1.合理扩大凹,凸模冲裁间隙。及时修复变钝的凹模刃口。

2.调整基板预热温度。

3.增加压料力。

4.扩大或铰光漏料孔。


八,孔壁倾斜和偏位产生原因:

1.凸模刚性较差,定心不稳,倾斜冲入工件。

2.凸模安装倾斜或与卸料板的配合间隙太大,卸料板对凸模起不到精密导向作用。

3.凹、凸模的配合间隙不均匀。间隙小的一边,凸模径向受力大,向间隙大的一边滑移。

4.凹、凸模式装配同心度差。

5.推料板与凹、凸模外形偏位,推料板与凹模配合精度太差(指复合冲裁时)。

解决方法:

1.合理选择凸模的材料,提高凸模刚性、强度、硬度和不直度。

2.提高凸模与凹模的加工同心度和装配同心度。

3.提高凸模与卸料板的配合精度,确保精密导向。

4.确保导柱、导套的加工精度和装配精度。

5.减少推料板外形与凹模的配合间隙,并使推料板的外形和凹凸外形一致。


九,断面粗糙产生原因:

1.凹、凸模冲裁间隙太大,凹模刃口磨损严重。

2.冲床的冲裁力不足,且不平稳。

3. 板材冲裁性能差。例如,基材含胶量过高、基材、老化、层压结合力低等。

解决方法:

1.选择适当的凹、凸模冲裁间隙。

2.及时修整凹模刃口。

3.选用冲裁性能较好的基材并严格按工艺要求控制预热温度和时间。


十,孔之孔与间裂纹产生原因:

1.孔壁太薄,冲孔时的径向挤压力超过印制板基材的孔壁强度。

2.相邻很近的两孔不是同时冲出,后冲的孔当凸模进入板材时,由于孔壁太薄而被挤裂。

解决方法:

1.印制线路板上的孔距设计要合理,孔壁不应小于基板厚度。

2.相邻较近的孔应便用一副模具同时冲出。把相邻很近的两个凸模,做成相差 0.5mm的不同长度,使小面积范围内较集中的冲裁力瞬时分散。


十一, 外形鼓胀产生原因:

1.模具设计不合理对外形尺寸较大的PCB板,如采用凹模内无推料板的下落料时,被冲印制板在自重的情况下,总是向凹模式孔内弯曲。加之凸模下冲时,气流对工件有一股冲击波,使工件中心更为下曲,而靠近凹模刃口处向下弯曲量很小,造成外形鼓胀。

2.外形落料的凹模变形,出现长边处产生鼓胀。

解决方法:

1.印制板的外形尺寸大于200mm时,宜采用上落料结构的模具冲外形。如采用下落料的模具结构时,则一定要在凹模内装一块具有弹性托料力的推料板,使印制板不变形。增加凹模的壁厚,或选用具有足够的抗弯、抗张强度的材料造模具。

2.尽量减少凹模的热处理变形。对几何形状复杂的凹模,可采用选热处理淬硬,后用线切割加工的办法来克服变形。


十二,废料堵塞产生原因:

1.凹模刃口太高、废料积存太多。

2.凹模漏料孔太小或刃口部有倒锥以及孔壁太粗糙。

3.下垫板和下模座上的漏料孔与凹模孔的同心度差,孔的对接有如阶。

4.漏料孔太大,废料易在孔内作不规则堆集,相邻两漏料孔成内切时也易堵塞。

5.下垫板上无导料孔,当废料从凹模孔内落下时,不能顺利的进入下面的漏料孔。

解决方法:

1.降低凹模刃口,在0.2mm之间可减少废料积存的个数。

2.当凹模孔<ф0.2mm ,漏料孔最好做成圆锥孔,当凹模孔大于ф0.2mm时,漏料孔可做成直孔,凹模刃口高度部分不能有倒锥。

3.调整凹模、下垫板以及下模座上的漏料孔的垂同心度,并将各部件上的漏料孔扩大。

4.相邻两漏料孔内切时,为了不堵塞漏料应做成腰圆孔,或做成一个大孔。

5.凹模支承杆和下模座的去撑筋要有足够的斜度或漏料通道,使废料顺利地漏下,不致堆积。

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