Běžné chyby a řešení procesu vrtání desek plošných spojů

V procesu výroby desek plošných spojů je vrtání kritickým krokem, který vyžaduje přesnost a správnost. Během vrtání však může nastat několik problémů, které vedou k vadám finální desky plošných spojů. Tento článek pojednává o běžných chybách procesu vrtání desek plošných spojů, jejich příčinách a řešeních pro zajištění plynulého a efektivního procesu vrtání.

1. Zlomení vrtáku

Příčiny:

• Nadměrné vychýlení vřetena.
• Nesprávná obsluha při vrtání.
• Nevhodný výběr vrtáku.
• Nedostatečná rychlost vrtání, nadměrný posuv.
• Nadměrný počet naskládaných desek.
• Přítomnost nečistot pod deskou nebo mezi deskami.

Řešení:

1. Informujte technika, aby zkontroloval a opravil vřeteno nebo je vyměnil za nové.
2. Zkontrolujte geometrii, opotřebení a použijte vhodné vrtáky s vhodnými délkami třísek.
3. Zvolte správný posuv a snižte rychlost vrtání.
4. Snižte počet naskládaných desek na vhodnou úroveň.
5. Očistěte povrch desky a odstraňte veškeré nečistoty pod deskami nebo mezi nimi.
6. Upravte hloubku vřetena během vrtání, abyste zajistili správný odvod třísek.
7. Ovládejte počet operací ostření podle návodu k obsluze nebo parametrů.
8. Vyberte krycí a distanční desky s vhodnou tvrdostí a rovinností.
9. Zkontrolujte stav a šířku upevnění pásky a v případě potřeby vyměňte hliníkový plech krycí desky.
10. Přiměřeně snižte rychlost posuvu.
11. Během provozu dbejte na správné vyplnění otvoru.
12. Vyměňte vrtáky za stejný střed.

2. Poškození díry

Příčiny:

• Vyjmutí vrtáku po zlomení.
• Vrtání bez hliníkového plechu nebo reverzní spodní desky.
• Nesprávné parametry.
• Prodloužení vrtáku.
• Nedostatečná účinná délka vrtáku pro tloušťku desky.
• Ruční vrtání otvorů.
• Speciální deskový materiál způsobující otřepy.

Řešení:

1. Identifikujte a řešte hlavní příčinu zlomení vrtáku podle předchozího bodu.
2. Hliníkové plechy a spodní desky slouží k ochraně kroužku otvoru. Vždy je používejte a před nástupem zkontrolujte jejich umístění a směr.
3. Před vrtáním zkontrolujte, zda hloubka otvoru odpovídá parametrům, a ujistěte se, že je každý vrták správně nastaven.
4. Před nastupováním vizuálně zkontrolujte délku vrtáku a ujistěte se, že splňuje požadavky na měření stohu výrobní desky.
5. Ruční vrtání je zakázáno, protože nesplňuje požadavky na přesnost, rychlost atd.
6. Parametry zvolte vhodně pro speciální deskové materiály a zajistěte, aby rychlost vrtání byla vhodná.

3. Nesouosost otvoru

Příčiny:

• Odchylka vrtáku během vrtání.
• Nesprávný výběr materiálu krycí desky, tvrdosti nebo rovinnosti.
• Expanze a smrštění substrátu způsobující odchylku otvoru.
• Nesprávné použití montážních a polohovacích nástrojů.
• Nesprávné nastavení přítlačné patky při vrtání, narážení na polohovací čep, způsobující pohyb výrobní desky.

Řešení:

• A, Zkontrolujte, zda není vřeteno vychýleno. B, Snižte počet naskládaných desek, obvykle na 6násobek průměru vrtáku u oboustranných desek a 2-3násobek u vícevrstvých desek. C, Zvyšte rychlost vrtání nebo snižte rychlost posuvu. D, Zkontrolujte, zda vrták splňuje požadavky procesu, a v případě potřeby jej obruste. E, Zkontrolujte souosost mezi špičkou vrtáku a rukojetí vrtáku. F, Zkontrolujte stav upevnění mezi vrtákem a pružinovým sklíčidlem a v případě potřeby upravte nebo vyměňte pružinové sklíčidlo. G, Zkontrolujte a opravte stabilitu a rovinnost pracovního stolu.
• Vyberte krycí desku s hustotou 0.50 mm nebo ji nahraďte kompozitním materiálem krycí desky (dvě vrstvy hliníkové fólie o tloušťce 0.06 mm nahoře a dole a vláknité jádro uprostřed o celkové tloušťce 0.35 mm).
• Podle vlastností desky proveďte před nebo po předvrtání ošetření plechu pečením (obvykle při 145C + 5C, pečení 4 hodiny).
• Zkontrolujte nebo otestujte přesnost velikosti otvoru nástroje a polohu polohovacího kolíku.
• Zkontrolujte a znovu nastavte výšku přítlačné patky. Normální výška přítlačné patky je 0.80 mm od povrchu desky.
• Zvolte vhodnou rychlost vrtání. Vyčistěte nebo vyměňte pružinové sklíčidlo.
• Deska není osazena polohovacími kolíky, kolíky řídicí desky jsou příliš nízko nebo uvolněné a je třeba je přemístit a vyměnit.
• Zvolte vhodnou rychlost posuvu nebo vrták s lepší pevností v ohybu.
• Vyměňte hliníkový plech krycí desky za hladký a nepopraskaný povrch.
• Během provozu správně pracujte s výplní otvoru.
• Zaznamenejte a ověřte původ.
• Přilepte lepicí papír pod úhlem 90 stupňů k okraji desky.
• Odešlete zpětnou vazbu a informujte technika, aby seřídil a opravoval vrtačku.
• Zkontrolujte a ověřte a informujte technické oddělení, aby provedlo úpravy.

Závěr

Celkově mohou chyby v procesu vrtání desek plošných spojů vést k významným vadám a ovlivnit celkovou kvalitu desek plošných spojů. Pochopením příčin těchto chyb a zavedením vhodných řešení mohou výrobci zajistit hladký a efektivní proces vrtání, což v konečném důsledku vede k vysoce kvalitním deskám plošných spojů. Pravidelná údržba vrtaček, správný výběr vrtáků a dodržování parametrů vrtání jsou klíčovými faktory pro prevenci těchto chyb a zajištění spolehlivosti konečného produktu z desek plošných spojů.

Inženýři obvykle toto téma potvrzují spolu se speciální výrobou nízkoztrátových laminátových desek plošných spojů a desek plošných spojů z AlN a oxidu hlinitého při přípravě spolehlivé sestavy desek plošných spojů nebo desek plošných spojů.