钻孔岗前培训

钻孔岗前培训教材目录：
一：公司简介
1.公司介绍
2.公司质量方针
3.公司质量目标
二：钻孔流程相关介绍
1.钻孔的目的
2.钻孔流程相关介绍
3.钻孔生产环境
三：钻孔相关物料介绍
1.钻针
2.铝片
3.垫板
四：钻孔常用单位介绍
1.几种常用单位的相互转换公式
2.公英制的相互转换
一：公司简介
1. 公司介绍：.我司（东恩电子苏州有限公司）是专业提供印刷线路板钻孔和成型代加工服务，现公司未扩大生产规模之前拥有14台日立（HITACHI）钻孔机，其中有6台为MARK10型号，最高转速可达160万转，5轴生产，另有9台MARK20型号，最高转速可达200万转，6轴生产；
2. 公司质量方针：优良的品质，快速的交期，不断满足客户的要求。

3. 公司本年度质量目标：钻孔报废率每月小于0.09%，客户投诉每月不多于2次，准时交货率达到100%；成型报废率每月小于0.07%，客户投诉每月不多于3次，准时交货率达到100%。

二：钻孔流程相关介绍
1.钻孔的目的：钻孔主要是在PCB线路板上钻出通孔(Via),盲孔(Blind hole),
埋孔(Buried hole)，主要在整个线路板印刷过程中起到层与层之间的线路导通，其中通孔是导通各层之间的线路，另还有的孔则是零件孔在后续中主要用于插件，而盲孔与埋孔则是导通各别层之间的线路；
2.钻孔流程：
2.1进料：户提供待生产产品（PCB钻孔板）与相关信息（如产品数量，批
号，生产叠板数，尺寸等）和生产资料资料（如钻孔程式，底片等），
进料检验人员需对产品进行各项检验，主要是根据客户提供的产品相关
信息对产品进行数量等核对并确认无误，同时还需对产品来料品质进行
检验，如刮伤等异常，如有任何异常需及时通知生管反馈与客户；
2.2上PIN：据客户提供的生产叠板数用PIN钉将相应片数的板子固定住；
通常是通过上PIN机完成，然后套上相应尺寸的垫板，再用粘板机粘上
相应尺寸的铝片；
此流程在我司的生产模式是将整理好的垫板，钻孔板和铝片直接依次上
在机台上打好PIN钉的垫木板上；
2.3钻孔：将客户提供的钻孔程式录入钻孔机内，根据此程式对相应料号进
行钻孔生产；
2.4退PIN：即将生产完的整叠板用退PIN机将每又叠板上的PIN钉去除；
此流程我司的生产模式是机台出现下板报警后，直接将板从打好PIN钉
的垫木板上拿下，PIN钉不动，可继续固定下叠板；
2.5检验：即将生产后的钻孔板进行各项品质检验，确认无任何品质异常时
才可出于客户处，如有发现异常则需确认异常产品能否重工或返修，如
确认可以则需通过重工或返修达到产品要求然后再出于客户处，如不可
以则需将不良板分开放置；钻孔板需检验的内容大致有孔径，孔位，孔
数，外观，切片等检验；
2.6打包：将生产后并检验确认无异常的板按客户提供的打包数量进行打
包，对于有品质异常的板则需分开打包并要在出货单上和相应包装垫板
上注明；
2.7出货：将生产好的板和相关资料（钻孔底片等）还回客户，需附我司出
货单，根据客户要求还需附出货检验报告，切片报告等；
3.钻孔生产环境：
钻孔车间温湿度每班点检，温度须在22±4℃，温度须在50±10%。

注意事项：从进料至出货整个过程中需注意动作规范，绝对避免因人为原因产生的品质异常（主要是刮伤），针对此方面培训见后面“6S和Handling动作规范培训“资料。

三：钻孔相关物料介绍
钻孔作业中会使用的物料有钻针(Drill Bit),垫板(Back-up board),盖板(Entry board)等.以下逐一介绍:，下图为钻孔作业中几种物料的示意图.
1. 钻针(Drill Bit), 或称钻头
其质量对钻孔的品质有直接立即的影响, 以下将就其材料，外型构、及管理简述之。

A. 钻针材料钻针组成材料主要有三:
a. 硬度高耐磨性强的碳化钨 (Tungsten Carbide ,WC)
b.耐冲击及硬度不错的钴 (Cobalt)
c.有机黏着剂.
三种粉末按比例均匀混合之后,于精密控制的焚炉中于高温中在模子中烧结 (Sinter) 而成.其成份约有 94% 是碳化钨, 6% 左右是钴。

耐磨性和硬度是钻针评估的重点其合金粒子愈细能提高硬度以及适合钻小孔.通常其合金粒子小于1 micron.
B. 外型结构
钻针之外形结构可分成三部份,见下图,即钻尖 (drill point)、退屑槽( 或退刃槽 Flute )、及握柄 (handle,shank)。

以下用图标简介其功能:
a. 钻尖部份 (Drill Point)，见下图
(1) 钻尖角 (Point Angle)
(2) 第一钻尖面 (Primary Face)及角
(3) 第二钻尖面 (Secondary face)及角
(4) 横刃 (Chisel edge)
(5) 刃筋 (Margin)
钻尖是由两个窄长的第一钻尖面及两个呈三角形钩状的第二钻尖面
所构成的, 此四面会合于钻尖点,在中央会合处形成两条短刃称为横刃 (Chisel edge), 是最先碰触板材之处, 此横刃在压力及旋转下即先行定位而钻入stack 中, 第一尖面的两外侧各有一突出之方形带片称为刃筋 (Margin), 此刃筋一
直随着钻体部份盘旋而上,为钻针与孔壁的接触部份.而刃筋与刃唇交接处之直角刃角 (Corner) 对孔壁的质量非常重要,钻尖部份介于第一尖面与第二尖面之间有长刃, 两长刃在与两横刃在中间部份相会而形成突出之点是为尖点, 此两长刃所形成的夹角称钻尖角 (Point angle), 钻纸质之酚醛树脂基板时因所受
阻力较少, 其钻尖角约为90 ° ~ 110 °, 钻 FR4 的玻纤板时则尖角需稍钝为115 ° ~ 135 °, 最常见者为130 °者。

第一尖面与长刃之水平面所呈之夹面角约为15°称为第一尖面角 (Primary Face Angle), 而第二尖面角则约为
30 °, 另有横刃与刃唇所形成的夹角称为横刃角 (cheisel Edge Angle)。

b. 退屑槽 (Flute)
钻针的结构是由实体与退屑的空槽二者所组成。

实体之最外缘上是刃筋, 使钻针实体部份与孔壁之间保持一小间隙以减少发热。

其盘旋退屑槽 (Flute) 侧断面上与水平所成的旋角称为螺旋角(Helix or Flute Angle),此螺旋角度小时, 螺纹较稀少,路程近退屑快, 但因废屑退出以及钻针之进入所受阻力较大, 容易升温造成尖部积屑积热,形成树脂之软化而在孔壁上形成胶渣 (smear)。

此
螺旋角大时钻针的进入及退屑所受之磨擦阻力较小而不易发热, 但退料太慢。

c. 握柄 (Shank)
被 Spindle 夹具夹住的部份, 为节省材料有用不锈钢的。

钻针整体外形有4种形状:
(1) 钻部与握柄一样粗细的 Straight Shank,
(2) 钻部比主干粗的称为 Common Shank。

(3) 钻部大于握柄的大孔钻针
(4) 粗细渐近式钻小孔钻针。

C. 钻针的检查与研磨
a. 检查方法 20~40倍实体显微镜检查,见下图
其缺点有主要有以下几个项目：
①大头；
②小头；
③分离；
④重叠；
⑤内弧；
⑥外弧；
⑦大面；
⑧长短面；
⑨缺口；
⑩中心不直；
○11圆角；
○12亮点
；
b. 钻针的研磨 (Re-Sharpping) ：钻针在生产时钻针之磨损主要有2处，即钻尖部及刃带。

前者有第一面的前缘之切削刃崩损或磨钝，外缘的刃角变圆，甚至钻尖角变平。

此等皆可经由重磨而得以改善。

但整个钻部外缘的刃带则无法重磨，磨损的刃带在钻孔时会对产品品质有相应的影响（主要是孔径，孔粗，钉头），故使用研磨钻针时则需对钻孔生产参数做相应调整，主要是对钻针寿命的调整。

D：钻针其它相关介绍
a．厂内钻针的生产范围：每0.05mm 为直径，从0.15 mm-6.5mm；
b．钻针的相关属性：
①钻柄直径公差：3.175(0.00-0.015)mm；
②钻嘴的直径公差：D（0.01-0.0254）mm；
③.钻嘴使用长度：21.00-21.20mm；
④.套环：内径3.175mm 外径7.6mm
说明：以上钻针知识内容为对钻针的了解和认识，对于钻针的具体检验，研磨等相关技能知识的学习见资材部“钻针培训资料”
2.盖板即铝片 Entry Board(进料板)
A. 盖板的功用有:
a. 定位（即导向性）
b. 散热
c. 减少毛头
d. 钻头的清扫
e.防止压力脚直接压伤板面
B. 铝片的材料:以下简述其种类及优缺点可供参考
a. 复合材料- 是用木浆纤维或纸材,配合酚醛树脂当成黏着剂热压而成的。

其材质与单面板之基材相似。

此种材料最便宜.
b. 铝箔压合材料─是用薄的铝箔压合在上下两层，中间填去脂及去化学品的纯木屑.
c. 铝合金板─ 5~30mil,各种不同合金组成,价格最贵
上述材料依各厂之产品层次,环境及管理.成本考虑做最适当的选择.其质量标准必须:表面平滑,板子平整,没有杂质,油脂,散热要好.
3.垫板 Back－up board
3.1A. 垫板的作用有：
a.保护钻机之台面，
b.防止出口性毛头(Exit Burr）
c.降低钻针温度。

d.清洁钻针沟槽中之胶渣。

B. 材料种类：
ａ. 复合材料垫板：厚度2.6 mm其制造法与纸质基板类似，但以木屑为基础，再混合含酸或盐类的黏着剂，高温高压下压合硬化成为
一体而硬度很高的板子.
b. 酚醛树脂垫板（phenolic）：厚度1.5 mm价格比上述的合
板要贵一些，也就是一般单面板的基材.
c.密胺垫板：厚度2.6 mm，颜色呈白色
d.木桨垫板：厚度2.5 mm，价格便宜
e. 铝箔压合板─与盖板同
VBU垫板──是指Vented Back Up垫板，上下两面铝箔，中层为折曲同质的纯铝箔，空气可以自由流通其间，一如石棉浪一样。

垫板的选择一样依各厂条件来评估.其重点在:不含有机油脂,屑够软不伤孔壁,表面够硬,板厚均匀,平整等.
四：钻孔常用单位介绍
在PCB钻孔流程中常用的单位主要有英制单位英寸（INCH）和公制单位毫米（MM),另还有表示铜厚的单位盎司（OZ），以下针对此三种单位转换给予讲术。

1.几种常用单位相关转换公式（标下划线的为重点）
1 km =1000 m 1foot=1
2 inch （注：英尺的单位为 foot ） 1 m =1000 mm 1 inch=1000 mil
1 mm=1000 um 1 inch=25.4 mm
1mm =0.0394inch 1 oz =35 um
H oz =17 um 1/3oz=12 um
2. 公英制的相互转换（主要是公英制之间的转换）
根据以上公式可进行公英制转换，如下例：
问：① 0.0197inch=（ 0.5 ）mm
② 1.2mm=（ 0.0472 ）inch
③ 0.002inch=（ 0.05 ）mm
答：根据以上公式1 inch=25.4 mm 可得知0.0197inch=0.0197*25.4=0.5mm 或1mm =0.0394inch可得知0.0197inch=0.0197/0.0394=0.5mm 同理 1.2mm=1.2/25.4=0.0472inch或1.2mm=1.2*0.0394=0.0472inch 0.002inch=0.002*25.4=0.05mm或0.002inch=0.002/0.0394=0.05mm。