S-079-高厚径比钻孔孔位精度提升研究-林叶等.doc

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1、文档密级：内部公开S-079高厚径比钻孔孔位精度提升研究深南电路股份有限公司林叶谢二堂幸锐敏柴超摘要：高厚径比钻孔因为钻头直径小，但刃长长，钻孔过程容易偏斜，导致孔位精度较差。本文通过实验比较并验证了预钻，分步钻以及分不同刃长钻孔方式对于孔位精度的改善效果。反面预钻可以明显提高孔位精度，其他方式也均可以一定程度上改善孔位精度。文章最后给出了结合上述几种方式的最优钻孔方案。关键词：孔位精度预钻分步钻刃长ResearchofholelocationforhighaspectratiodrillingSHENNANCIRCUITSCO.,LTD.LinYeXieErtangXin

2、gRuimingChaiChaoAbstract：Becausedrillofhighaspectratioisthinandlong,theholewillbeslanteasily,andleadingthelocationtobebad.Thestudycomparesbeforehanddrilling,stepdrillinganddifferentlengthdrill,totestifytheresultofholelocation.Beforehanddrillingfromtheinversecanimproveholelocationwell,andot

3、hermodesalsodoitswork.Thestudygetbestmeansaccordingtheexperimentlastly.Keyword:HolelocationBeforehanddrillingStepdrillingLengthofdrill1.绪论近年来，印制电路板越来越趋向高密度互联设计，线路更细密，间距更小，精度要求也更加严格。随着孔孔间距，孔线间距等越做越小，对于孔位精度的要求也越来越高，常规的通孔钻已很难满足。因而我们急需要通过改善方案来提高孔位精度以适应日益增长的产品需求。2.初始方案设计常规的钻孔方式为一次钻穿，我们先从比较常见的预钻

4、方式来实验孔位精度改善的效果，实验方案如下所示。2.1实验设计实验物料信息：实验板：双面板，板厚3.0mm。长刃钻头：直径0.15mm，刃长4.5mm。预钻钻头：直径0.1mm，刃长1.8mm。其他物料：铝片，垫板。加工方案：此资料属深南电路公司所有，未经许可，不得扩散。文档密级：内部公开①正面一次钻穿；②反面预钻+正面钻穿；③反面预钻+正面预钻+正面钻穿。通过实验比较3种方案的孔位精度，得出预钻方式的改善效果。2.2实验结果3种方案孔位精度情况如下所示：图1方案①孔位精度此资料属深南电路公司所有，未经许可，不得扩散。文档密级：内部公开图2方案②孔位精度图3方案③孔位精度表

5、1各方案及规格上下限的孔位精度CPK值方案规格上下限此资料属深南电路公司所有，未经许可，不得扩散。文档密级：内部公开75um50um30umCPK①0.8340.344-0.048②2.2041.2670.517③2.5111.5100.710孔位精度：方案③>方案②>>方案①2.3实验结论1）方案②孔位精度远远高于方案①，说明反面预钻可以明显提高孔位精度；2.）方案③孔位精度比方案②略有提升，说明正面预钻对于提高孔位精度也具有一定效果。针对高厚径比钻孔，常规的一次钻穿孔位精度较差，连75um的规格都无法满足要求。从实验结果可以看出，方案③最优，可以满足50um规格的孔位精

6、度要求，所以对于孔位精度要求较高的，建议采用正反预钻的方式。3.方案改进前面我们验证了正反预钻可以较大程度的提高孔位精度，在此基础上，行业内根据分步钻和分不同刃长钻头加工的情况得出如下3种钻孔方案。方案Ⅰ：如图4所示和方案③相同，先正反预钻，最后用长刃钻头从正面钻穿。图4方案Ⅱ：如图5所示，正反预钻均采用分步钻的形式，两步的深度相同，最后用长刃钻头从正面钻穿。图5方案Ⅲ：如图6所示，正反预钻均采用分不同刃长钻头的形式，即方案Ⅱ中的分步钻的第一步采用短刃钻头加工，第二步采用中刃钻头加工，刃长的选取根据加工深度越短越好，最后用长刃钻头从正面钻穿。图63.1方案分析此资料属深南电

7、路公司所有，未经许可，不得扩散。文档密级：内部公开为了便于准确的统计3种方案精度的差异，我们采用孔位检测机来测量孔位精度，但考虑到高厚径比孔测量的误差以及如图7所示中间弯两端正的情况，孔位检测的结果并不能说明实际情况。而且不同实验板之间正反面对位情况的差异也会影响最后钻孔的孔位精度。图7针对上述的3种方案，区别是正反面预钻的方式不同，这里我们假设最后一次钻孔是完全按照前面正反预钻留下的导引轨迹行进的，即前面正反预钻的孔位精度就是最后钻孔的孔位精度，这样我们就可以忽略掉最后一步钻孔。而且正反面预钻的钻孔情况是完全一样