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1、165度IC钻咀研发及实用性报告（著作权所有，请勿转载2011/04/01）时间:09/16/07目录一.背景二.孔壁粗糙度状况分析-45度玻纤状况问题的研究三.孔粗制程改善尝试-参数修改-板料影响评估-钻咀设计修改四.孔位问题的发生与可焊性的改善五.改良钻咀的研发与使用六.总结一一..背景背景随着ROHS的推行，公司客户(特别是主机板客户)已由喷锡板转向沉银板(无铅工艺)，此种转变由于孔表面的金属沉积厚度基本变为电镀能力镀铜的厚度,故原本的孔内粗糙度与镀铜能力相结合的品质要求要明显高于原喷锡工艺,否则由于孔壁的挖空与电镀填
2、平不佳,会直接导致在客户处过波峰焊时产生吹孔,或者上锡不饱满,严重影响产品的可靠性与客户满意度。注：本报告将着重于孔壁质量的状况进行分析并阐述相应改善。相关背景回顾Dxxx客户Mxxxx处发现上线PCB存在10%的吹孔及上锡不良，客户处做分析得出孔壁的凹陷过深，导致镀铜过薄，在波峰焊时孔壁内的水汽受热汽化导致孔口锡被吹出导致焊脚短路。二.孔壁粗糙度状况分析根据客户投诉及本工序对孔壁的大量切片分析，发现IC孔孔壁质量在45度方向与90度方向存在显著差异，而先前本司评估孔壁质量时仅对90度方向切片进行评估。未关注到45度方向。9
3、0度切片报告者ka169845度切片1）因树脂完整，因而判断粗糙度并非散热不良造成；2）初步判断是切削不良。3）因分析到明显的方向性，故从方向性分析水平切片4545度孔壁质量异常原因分析度孔壁质量异常原因分析钻咀钻孔时，运动轨迹是螺旋式下降，其中V=cuttingSspeed(m/min)钻咀圆周切削速度(Cuttingspeed)V=n*D*π/1000Sn=spindlespeed(rpm)D=nominaldiameter(mm)π=3.14钻咀落刀速(Feedrate)F以0.85mm钻咀为例:钻咀切削速度(Cutt
4、ingspeed)VS=n*D*π=70000*0.85*3.14/1000=186.83(m/min)钻咀落刀速(Feedrate)F:140ipm=3.56m/min可见,钻咀切削速度远远大于钻咀下降速度,钻咀切削过程可以简化为平面圆周切削过程进行分析。钻咀在切削某一玻璃纤维层时，玻纤受力分析如图：4545度基材受力分析度基材受力分析红色线2:Y方向进一步估计是玻璃纤维切削不良F1FF2红色线1:X方向FF绿色线3:斜(45°)方向上图中,切削力F,实质分解成两个作用力--剪切力F1及拉扯力F2备注:红色线1:表X方向;
5、红色线2:表Y方向;绿色线3:表斜(45°)方向;F:表示钻咀对玻纤的受力方向.分析:1.钻孔时,在X轴方向,Y轴方向力F完全作用于玻纤上,用于对玻纤的切削。2.钻孔时,在斜(45°)方向,力F在玻纤上分解为力F1(拉扯力)和F2(切削力),切削力相比在X方向,Y方向上有减小,且玻纤还受力F1的拉扯,故会呈现孔壁粗糙度相比X方向,Y方向上有明显偏大的现象。三.孔粗制程的改进尝试后期通过与Txx研发小组共同商讨，本司提出使用165度钻尖角设计应用于IC钻咀，故后期Txx配合生产原165度半月刀面的钻咀，孔壁质量得到提升，45度
6、切片粗糙度可有效控制在1.4mil以下。A1）此2处切削状态相似。2）钻尖角越大，此角A越小，对于钻孔时切断PCB玻璃布越锋利(有利)四、孔位问题的发生与可焊性的改善•在批量使用前，由于太过关注IC孔的孔壁质量问题，及先前IC孔无崩孔报废，忽略了对孔位的测试，导致在批量使用中发现偏孔问题，导致IC崩孔报废上升。后期虽经过减少孔限控制孔位，但成本与报废状况依然不甚乐观。•与此同时，可焊性问题发生的频率，很大程度改善{发生率由每周3~4单降低至当前每月不足一单，Dxxx客户处无再投诉IC孔上锡不良问题至今}。五.改良钻咀的研发与
7、使用•为确保孔壁质量，同时减少崩孔报废与缓解成本压力，Txx配合本司要求，设计研发了0.8*7.0mmUCxx165度钻咀。•钻咀主要改进刃长及芯厚，设计为165度钻尖，经过样品测试通过，进行批量试板，初步达到改进目的。•当前UCxx0.8*7.0mm钻咀已开始批量使用，0.7-1.3mm钻咀的同型号钻咀也批量投入使用，保证孔壁及孔位品质。应用无异常。当前当前xxxx各厂各厂ICIC孔品质孔品质状状况况对比对比各分厂IC孔孔粗超标统计状况0.758%0.6对比，改善明显0.544%38%39%38%40%0.435%0.30
8、.24%8%5%2%8%0.100000130度130度130度130度130度130度130度165度E厂D厂C厂xxxxxxxxB厂B厂超标比例90度切片超标比例45度切片•1.孔壁质量存在90度与45度切片的明显差别;•2.通过各XXX厂的IC孔状况统计,４５度方向孔粗异常偏大现象普
