PCB钻孔超短坑槽的加工方法课件
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实验结果 .附图
2D-D/2<=L<2D-D/4之叠板数(叠板厚)
φ0.6mm φ0.8mm φ1.2mm φ1.8mm
186mil底面（3pnl/stk）
124mil底面（2pnl/stk）
实验结果 .附图
2D-D/4<=L之叠板数(叠板厚)
G85
顺序叠钻
交叉叠钻
无末端孔
有末端孔
(另发现 顺序叠钻，孔内塞尘严重，难以清洗)
实验结果
(选用取得最佳孔形之方法)
粗选：G85和交叉叠钻 ＋ 末端孔方案
实验结果 .优选最佳方案
当年没有记下G85残高参数，现在一般取15、9、6三个值
再选（以 最底板之底面测量所得，任取L=2D-D/2之情形）
由于G85指令跟PE自编方式接近，主要差别为最终孔密度不同，故孔形也接近（理论上初步推定后者将较佳）。
G85
PE自编叠钻
PE自编钻孔，孔沿较佳；G85有约0.4mil波浪线
小结：最终选择 PE自编叠钻＋末端孔方案
对比如下：
实验结果 .优选最佳方案
经过方法改善，仍然会有某些偏差， 如下图：
请点击相应目录项进入所需页面
总结
通过实验设计我们得到了超短坑槽的新一种 加工方法，并得到了其加工方法的具体参数。
使用新的钻孔方式组合，坑槽的尺寸偏差 已确保可在±4mil的公差之内；坑槽外形也 同时得到了很大改善。
LP42715 之 23.6x47.2坑槽使用新的加工方法已 全部合格，无改缺陷之工序退货。
实验设计.实验方案设计
叠钻最后圆心间距要求见右表： 交叉叠钻计算及排列方按PE原有要求. 参数：φ≤0.55mm 钻嘴使用原转速，进给速度为30IPM φ≥0.6mm以上钻嘴，按原WI
实验设计.实验方案设计
等于最后圆心间距
φ0.6mm φ0.8mm φ1.2mm
186mil底面（3pnl/stk）
实验结果 .附图
初定钻孔叠数、长度补偿
叠板数(叠板厚)
L≤2D-2D/3，此类孔一般很少加工 主要考虑达到功能尺寸即可(长度±4mil)， 故暂定 坑槽单边大小圆弧相差值小于2mil 为参考标准（以利研究）。 L≥2D-D/2，此类孔较多，会有部分客户 要求(长度±2mil), 故暂定坑槽单边大小圆 弧相差值小于1mil为参考标准。
测值小结：尺寸均合格
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 测量结果
附图
2D-2D/3<=L<2D-D/2之叠板数(叠板厚)
φ0.6mm φ0.8mm φ1.2mm φ1.8mm
186mil底面（3pnl/stk）
124mil底面（2pnl/stk）
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 接受标准分析
测量结果
宽度：以±2mil为基准
均合格，仅列举少量数据示意
小结：宽度符合要求
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 测量结果
长度：以±3mil 为接受标准
表一
小结：长度均在公差要求内，但因槽形不 佳，故需在叠板数上予与调整
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 测量结果
第二末端孔
第一末端孔
设计
钻出
偏转、变短
原理与分析.超短坑槽的问题
发现偏短之坑槽完成长度：40mil
客户要求： 23.6 x 47.5 (±5)mil [ 沉金后 ]
PE 设计： 27.6 x 51.3mil [ 钻孔后 ]
LP42715坑槽孔详情
估计 钻孔后长：42.3～44mil 比PE设计偏短达：6.7~9mil
总结
附录1：测量示意图
0.60mm
0.80mm
1.20mm
1.80mm
3块 / 叠 ，PE交叉叠钻 ＋ 末端孔 ， L=2D-2D/3
附录2：交叉叠钻（有、无末端孔对比）图 1
2块 / 叠， L=2D-2D/3
0.60mm 0.65mm 0.70mm 0.75mm 0.80mm
表二
小结：长度均在公差要求内，但因槽形不 佳，故需在叠板数上予与调整
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 测量结果
表三
小结：长度均在公差要求内，槽形合适
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 测量结果
偏转:以单边1.3mil为参考
（确定叠板数后）抽测值在参考范围内
（数据略）
坑槽长度补偿的假定
根据已有测试估计
实验条件及叠板数假定
采用总厚62mil（1/1），双面覆铜板，3块/叠[总叠厚186mil]
因坑槽孔内层多无铜连接，故取双面板即可。
实验设计.实验方案设计
钻带设计示意图
实验设计.实验方案设计
优选最佳方案
粗选（以 最底板之底面测量所得，任取L=2D-D/2之情形）
钻孔排列次序：1 2 3 4 5
原理与分析.待探讨的钻孔方法
实验目的
确定超短坑槽的钻孔（排列）方式
初定超短坑槽钻孔叠数、长度补偿
实验设计
实验设计. 实验目的
不同特征坑槽分类
实验方案设计
实验设计.实验方案设计
设计不同方法组合及其细节
分别用G85、交叉叠钻、顺序叠钻三大类方法设计坑槽落刀。 每类落刀设计，又分两种要求： A） 无需附加孔 B） 钻坑槽前，于两末端分别加钻两孔与坑槽末端圆弧内相切 即分别制作六条钻带如下： 末端孔径要求：满足以上要求，并保证边到边至少有1.5mil以上距离 Excel软件计算公式： FLOOR((补偿设计后长度 -1.5)/39.37,0.1)/2
有末端孔
无末端孔
Lendy.liang
附录3：交叉叠钻（有、无末端孔对比）图2
2块 / 叠， L=2D-D/2
0.60mm 0.65mm 0.70mm 0.75mm 0.80mm
有末端孔
无末端孔
前言 P.03 原理与分析 P.04 ->问题背景 P.04 ->超短坑槽的问题 P.05 ->考虑问题的方向 P.07 ->现采用的钻孔方法 P.08 ->待探讨的钻孔方法 P.09 实验设计 P.10 ->实验目的 P.10 ->实验方案设计 P.11 ->不同特征坑槽分类 P.11 ->设计不同方法组合及其细节 P.12 -> 钻带设计示意图 P.15 实验结果 P.16 ->优选最佳方案 P.16 ->校验完成尺寸是否合格 P.18 ->接受标准分析 P.18 ->测量结果 P.20 ->附图 P.25 ->初定钻孔叠数、长度补偿 P.28 ->叠板厚 P.28 ->长度补偿 P.29 总结 P.30
原理与分析.超短坑槽的问题
考虑问题的方向
钻孔参数（转速、进给、钻觜寿命）
钻嘴的牌子、品质、几何特征（如长度）
钻孔的叠数
钻孔排列设计
已进行参数试验，改善效果 不明显
如改用较短刃长之钻嘴， 返 磨次数将大减，成本增加很多
减少叠数，产量将难以承担；
尝试修改设计，减少侧向受力
钻孔长度补偿
超短坑槽多呈单向偏差，可补偿； 但由于偏差范围大，无法达标
原理与分析.考虑问题的方向
现已采用的钻孔方法 （借鉴经验）
PE通过 交叉叠钻坑槽
手工编织
引用程序编织
Guild-Line 指定1.2mm以下坑槽叠板数比正 常叠板数少一
定位准确
Байду номын сангаас沉铜导通
减少流程
槽宽准确
减少库存
详情
前言
经跟进分析该类坑槽属于超短坑槽（槽长 ≤ 2倍直径）
原理与分析
长坑槽（槽长 > 2倍直径）
问题背景
原理与分析.问题背景
超短坑槽的问题
坑槽钻孔受力分析 因为钻孔机主轴的旋转方向为顺时针方向， 在钻孔过程中的受力如下图
钻嘴旋转方向
钻嘴受力方向
钻孔WI 指定特殊进给速率
基本遵循“二均等分长度法”
钻孔排列次序：1 6 4 7 3 8 5 9 2
原理与分析. 现已采用的钻孔方法
待探讨的钻孔方法
按（从始点至终点 的）顺序叠钻
钻机直接使用G85（钻坑槽）指令
在坑槽末端，设计两（坑槽前）预钻孔
类PE现方法,最后孔密度略低
通过减少非对称切削区， 减少侧向偏移力 通过末端孔补充有效长度
圆弧相差值
测量结果归纳如下：
实验结果 .初定钻孔叠数、长度补偿
长度补偿
按叠板数之最底1块, 取值得曲线图如下
以±4mil计算CPK：
实验结果 .初定钻孔叠数、长度补偿
调整补偿 考虑叠板上下差异及最底一块的最大偏差， 总体上将L≥2D-D/2原有补偿的减1.
重新调整余下：
实验结果 .初定钻孔叠数、长度补偿
接受标准分析（指外形）
外形是否合格，将以是否影响功能为基准
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 接受标准分析
校验完成尺寸是否合格
偏转:以单边1.3mil为参考 （相对±3mil位置要求精度而言， 留1.7mil 给钻机原有精度偏差）
外形偏差、公差与功能分析
目 录
前言
原理与分析
实验设计
实验结果
总结
前言
为了达到： 等要求，
通常需要设计坑槽钻孔
然而不久前我们发现有些坑槽严重偏短，并受 到的可户的有关投诉。
如xP42xxx：
合格孔
过短孔
孔径多变
长度：以±3mil 为接受标准 多数要求为±4mil (PTH/ NPTH) 留1mil给后工序)
宽度：以±2mil为基准 NPTH Slot 要求通常为±2mil PTH Slot 要求通常为±4mil
2D-D/2<=L<2D-D/4之叠板数(叠板厚)
φ0.6mm φ0.8mm φ1.2mm φ1.8mm
186mil底面（3pnl/stk）
124mil底面（2pnl/stk）
实验结果 .附图
2D-D/4<=L之叠板数(叠板厚)
G85
顺序叠钻
交叉叠钻
无末端孔
有末端孔
(另发现 顺序叠钻，孔内塞尘严重，难以清洗)
实验结果
(选用取得最佳孔形之方法)
粗选：G85和交叉叠钻 ＋ 末端孔方案
实验结果 .优选最佳方案
当年没有记下G85残高参数，现在一般取15、9、6三个值
再选（以 最底板之底面测量所得，任取L=2D-D/2之情形）
由于G85指令跟PE自编方式接近，主要差别为最终孔密度不同，故孔形也接近（理论上初步推定后者将较佳）。
G85
PE自编叠钻
PE自编钻孔，孔沿较佳；G85有约0.4mil波浪线
小结：最终选择 PE自编叠钻＋末端孔方案
对比如下：
实验结果 .优选最佳方案
经过方法改善，仍然会有某些偏差， 如下图：
请点击相应目录项进入所需页面
总结
通过实验设计我们得到了超短坑槽的新一种 加工方法，并得到了其加工方法的具体参数。
使用新的钻孔方式组合，坑槽的尺寸偏差 已确保可在±4mil的公差之内；坑槽外形也 同时得到了很大改善。
LP42715 之 23.6x47.2坑槽使用新的加工方法已 全部合格，无改缺陷之工序退货。
实验设计.实验方案设计
叠钻最后圆心间距要求见右表： 交叉叠钻计算及排列方按PE原有要求. 参数：φ≤0.55mm 钻嘴使用原转速，进给速度为30IPM φ≥0.6mm以上钻嘴，按原WI
实验设计.实验方案设计
等于最后圆心间距
φ0.6mm φ0.8mm φ1.2mm
186mil底面（3pnl/stk）
实验结果 .附图
初定钻孔叠数、长度补偿
叠板数(叠板厚)
L≤2D-2D/3，此类孔一般很少加工 主要考虑达到功能尺寸即可(长度±4mil)， 故暂定 坑槽单边大小圆弧相差值小于2mil 为参考标准（以利研究）。 L≥2D-D/2，此类孔较多，会有部分客户 要求(长度±2mil), 故暂定坑槽单边大小圆 弧相差值小于1mil为参考标准。
测值小结：尺寸均合格
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 测量结果
附图
2D-2D/3<=L<2D-D/2之叠板数(叠板厚)
φ0.6mm φ0.8mm φ1.2mm φ1.8mm
186mil底面（3pnl/stk）
124mil底面（2pnl/stk）
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 接受标准分析
测量结果
宽度：以±2mil为基准
均合格，仅列举少量数据示意
小结：宽度符合要求
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 测量结果
长度：以±3mil 为接受标准
表一
小结：长度均在公差要求内，但因槽形不 佳，故需在叠板数上予与调整
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 测量结果
第二末端孔
第一末端孔
设计
钻出
偏转、变短
原理与分析.超短坑槽的问题
发现偏短之坑槽完成长度：40mil
客户要求： 23.6 x 47.5 (±5)mil [ 沉金后 ]
PE 设计： 27.6 x 51.3mil [ 钻孔后 ]
LP42715坑槽孔详情
估计 钻孔后长：42.3～44mil 比PE设计偏短达：6.7~9mil
总结
附录1：测量示意图
0.60mm
0.80mm
1.20mm
1.80mm
3块 / 叠 ，PE交叉叠钻 ＋ 末端孔 ， L=2D-2D/3
附录2：交叉叠钻（有、无末端孔对比）图 1
2块 / 叠， L=2D-2D/3
0.60mm 0.65mm 0.70mm 0.75mm 0.80mm
表二
小结：长度均在公差要求内，但因槽形不 佳，故需在叠板数上予与调整
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 测量结果
表三
小结：长度均在公差要求内，槽形合适
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 测量结果
偏转:以单边1.3mil为参考
（确定叠板数后）抽测值在参考范围内
（数据略）
坑槽长度补偿的假定
根据已有测试估计
实验条件及叠板数假定
采用总厚62mil（1/1），双面覆铜板，3块/叠[总叠厚186mil]
因坑槽孔内层多无铜连接，故取双面板即可。
实验设计.实验方案设计
钻带设计示意图
实验设计.实验方案设计
优选最佳方案
粗选（以 最底板之底面测量所得，任取L=2D-D/2之情形）
钻孔排列次序：1 2 3 4 5
原理与分析.待探讨的钻孔方法
实验目的
确定超短坑槽的钻孔（排列）方式
初定超短坑槽钻孔叠数、长度补偿
实验设计
实验设计. 实验目的
不同特征坑槽分类
实验方案设计
实验设计.实验方案设计
设计不同方法组合及其细节
分别用G85、交叉叠钻、顺序叠钻三大类方法设计坑槽落刀。 每类落刀设计，又分两种要求： A） 无需附加孔 B） 钻坑槽前，于两末端分别加钻两孔与坑槽末端圆弧内相切 即分别制作六条钻带如下： 末端孔径要求：满足以上要求，并保证边到边至少有1.5mil以上距离 Excel软件计算公式： FLOOR((补偿设计后长度 -1.5)/39.37,0.1)/2
有末端孔
无末端孔
Lendy.liang
附录3：交叉叠钻（有、无末端孔对比）图2
2块 / 叠， L=2D-D/2
0.60mm 0.65mm 0.70mm 0.75mm 0.80mm
有末端孔
无末端孔
前言 P.03 原理与分析 P.04 ->问题背景 P.04 ->超短坑槽的问题 P.05 ->考虑问题的方向 P.07 ->现采用的钻孔方法 P.08 ->待探讨的钻孔方法 P.09 实验设计 P.10 ->实验目的 P.10 ->实验方案设计 P.11 ->不同特征坑槽分类 P.11 ->设计不同方法组合及其细节 P.12 -> 钻带设计示意图 P.15 实验结果 P.16 ->优选最佳方案 P.16 ->校验完成尺寸是否合格 P.18 ->接受标准分析 P.18 ->测量结果 P.20 ->附图 P.25 ->初定钻孔叠数、长度补偿 P.28 ->叠板厚 P.28 ->长度补偿 P.29 总结 P.30
原理与分析.超短坑槽的问题
考虑问题的方向
钻孔参数（转速、进给、钻觜寿命）
钻嘴的牌子、品质、几何特征（如长度）
钻孔的叠数
钻孔排列设计
已进行参数试验，改善效果 不明显
如改用较短刃长之钻嘴， 返 磨次数将大减，成本增加很多
减少叠数，产量将难以承担；
尝试修改设计，减少侧向受力
钻孔长度补偿
超短坑槽多呈单向偏差，可补偿； 但由于偏差范围大，无法达标
原理与分析.考虑问题的方向
现已采用的钻孔方法 （借鉴经验）
PE通过 交叉叠钻坑槽
手工编织
引用程序编织
Guild-Line 指定1.2mm以下坑槽叠板数比正 常叠板数少一
定位准确
Байду номын сангаас沉铜导通
减少流程
槽宽准确
减少库存
详情
前言
经跟进分析该类坑槽属于超短坑槽（槽长 ≤ 2倍直径）
原理与分析
长坑槽（槽长 > 2倍直径）
问题背景
原理与分析.问题背景
超短坑槽的问题
坑槽钻孔受力分析 因为钻孔机主轴的旋转方向为顺时针方向， 在钻孔过程中的受力如下图
钻嘴旋转方向
钻嘴受力方向
钻孔WI 指定特殊进给速率
基本遵循“二均等分长度法”
钻孔排列次序：1 6 4 7 3 8 5 9 2
原理与分析. 现已采用的钻孔方法
待探讨的钻孔方法
按（从始点至终点 的）顺序叠钻
钻机直接使用G85（钻坑槽）指令
在坑槽末端，设计两（坑槽前）预钻孔
类PE现方法,最后孔密度略低
通过减少非对称切削区， 减少侧向偏移力 通过末端孔补充有效长度
圆弧相差值
测量结果归纳如下：
实验结果 .初定钻孔叠数、长度补偿
长度补偿
按叠板数之最底1块, 取值得曲线图如下
以±4mil计算CPK：
实验结果 .初定钻孔叠数、长度补偿
调整补偿 考虑叠板上下差异及最底一块的最大偏差， 总体上将L≥2D-D/2原有补偿的减1.
重新调整余下：
实验结果 .初定钻孔叠数、长度补偿
接受标准分析（指外形）
外形是否合格，将以是否影响功能为基准
实验结果 .校验完成尺寸是否合格 . 接受标准分析
校验完成尺寸是否合格
偏转:以单边1.3mil为参考 （相对±3mil位置要求精度而言， 留1.7mil 给钻机原有精度偏差）
外形偏差、公差与功能分析
目 录
前言
原理与分析
实验设计
实验结果
总结
前言
为了达到： 等要求，
通常需要设计坑槽钻孔
然而不久前我们发现有些坑槽严重偏短，并受 到的可户的有关投诉。
如xP42xxx：
合格孔
过短孔
孔径多变
长度：以±3mil 为接受标准 多数要求为±4mil (PTH/ NPTH) 留1mil给后工序)
宽度：以±2mil为基准 NPTH Slot 要求通常为±2mil PTH Slot 要求通常为±4mil