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1、钻头及钻孔相关知识培训2005年9月13日我司钻头材料的特点： 直径1.6mm： 钻 头本体 与把柄采用整体式 ，本体与把柄材料均为碳化 钨。UC型 因減少和基板接触的面積 所以可提昇孔壁品質ST型 基本上再研磨次数比UC型多ST型和UC型的形状 (优点)UC型ST型ST型和UC型的形状 结构不同点结构不同点：0.40.8mmUC型的设计优势 ST/STX的设计优势 高质量的钻孔品质 ，低的钻孔温度， 低的钉头、胶渣、 折断率现象。操作简单，直径控 制容易，较多的研磨次数 低的折损率，减少了钻孔扭矩阻力。 较大的使用范围， 使用于一般用途 利于微钻和6层以上 的PCB板。 利于一般直径钻头 和
2、双面板及6层以下 多面板。 STST型和型和UCUC型的形状型的形状 Amount of Re-point （0.06mm0.1mm/次）刃带至少剩余 0.2mm 以上ST型UC型的发热温度CONDITIONS PWB:FR-4 (L) t1.6mm x 3s Drill:ST30 0.4x6.5 UC30 0.4x6.5 N:70kRPM F:2.1m/min E/B:0.15 Aluminum B/B:1.5mm Paper phenol Number of Hits: 5,000 Drilling Machine: Hitachi ND-2D14Union Tool Union Tool
3、 钻头的优点钻头的优点：Union Tool Union Tool 钻头的分类：钻头的分类：UC型 STST型型n nSTST30: 3030: 30度螺旋角度螺旋角STST型型n nSTST3535: 35: 35度螺旋角度螺旋角STST型型n nSTX: STX: 变形变形STST型型n nSV: SV: 两段倒锥两段倒锥STST型，型，n nUC35: 35UC35: 35度螺旋角度螺旋角UCUC型型n nUM: UM: 多层板多层板UCUC型型n nUVUV: : 两段倒锥两段倒锥UCUC型型n nSX: SX: 槽孔用钻刀，槽孔用钻刀，UCUC结构结构Union Tool Union
4、 Tool 钻头的分类：钻头的分类：ID型 MDMD型型n nMD: MD: 微钻微钻( (直径直径0.07mm0.11mmDrill Type：UCf0.3 x 5 Web Taper：0.028 /mm Flute Land Ratio：2.2 Helix Angle：38孔位精度悪化、切粉排出良好孔位精度良好、切粉排出悪化芯厚倒錐設計的差異性Drill Type：STf0.3 x 5 Web Thickness：0.1mm Flute Land Ratio：2.0 Helix Angle：40 Web Taper = 0.010/mmWeb Taper = 0.030/mm孔位精度悪化、
5、切粉排出良好孔位精度良好、切粉排出悪化溝巾比設計的差異性Drill Type：UCf0.3 x 5 Web Thickness：0.11mm Web Taper : 0.028 /mm Helix Angle：35F / L Ratio = 1.5F / L Ratio = 2.5LAND溝（溝（FLUTE)FLUTE)孔位精度良好、切粉排出悪化孔位精度悪化、切粉排出良好螺旋角設計的差異性Drill Type：UCf0.3 x 5 Web Thickness：0.11mm Web Taper:0.028 /mm Flute Land Ratio:2.2Helix Angle = 30Helix
6、 Angle = 40切粉排出悪化切粉排出良好鑽孔加工的切削条件主軸転数 N: RPM 進刀速度 F: （回刀速度 RTR:）1m/min=16.7mm/sec=39.4IPM Chip Load f: F/N1000 mm/rev. 撃孔数 等NFRTR理論切削条件 FR-4 DS V=200m/min FR-4 MLB V=180m/minV=pDN/1000V:周速(m/min) p :圆周率 D:鑽頭外径(mm) N:主軸転数(RPM)理論主軸転数高速加工的優点相同之Chip Load, 不同転速的品質傾向高速加工的優点相同之Chip Load, 孔位精度的差異CONDITIONS P
7、WB:FR-4(DS) 0.6mm x 2s Chipload: 15mm/rev. E/B:0.15mm Aluminum B/B:1.5mm Paper phenol Number of Hits: 3,000 Number of Samples: 2高速加工的優点相同之Chip Load, 加工時間的差異ConditionDrill Dia:f0.4mmChipload: 25mm/rev. FixedNo. of hits:3,000Hit Method:Randomized100% (2481sec)32% Time Reduction68% (1696sec)20 krpm 40k
8、rpm 60 krpm 80krpm 100 krpm63m/min 126m/min 188m/min 251m/min 314m/min适当转速的选定：不能太高或太低适当进刀的选定：不能太大或太小适当进刀的选定：不能太大磨耗量: 钻头磨耗与PCB层数的关系下墊板的穿透量穿透量（DEPTH)穿透部(L1)鑽頭前端長度（L2)DRILL DIA fDL2BOTTOM PCBBACKERL1POINT ANGLE a（先端角為130）影響鑽頭品質的各主要因素Future DrillingDrill BitTable SpeedDrilling MachineRepointingSpindlePo
9、sitioningAccuracyVibrationCarbideMaterialRepointingGeometryDesignDrilling ConditionMaterialPreparationParameter Ring PrecisionPC BoardEntry&BackerMaterial HardnessNestingSurface RoughnessDrill Penetration ControlThrustWorking Environment f 0.1-0.25mm in ProductionFlute FinishVacuumBushPressure Force
10、PCB Set upGlass Fiber Copper Ratio ThicknessResin ContentPropertiesNoise4M ThinkingOperator SkillExternalVibrationBasementDrilling対鑽孔品質的要求孔位精度 孔壁粗度 焦渣 釘頭 耐折損性 毛辺 排屑性及其他孔位精度(Drilling Deflection)関連項目 鑽頭剛性 適当的畳板数 主軸Run-out管理 適当的Entry Board的使用 鑽孔機的機床精度孔位精度(Shift)関連項目 定位PIN不適当 鑽孔機的機床移位 内層移位孔位精度鑽頭形状（剛性関連）
11、 芯厚（Web） 芯厚倒錐（Web Taper） 溝巾比 溝長（Body Length） 鑽頭形状（形状関連） 鑽尖角 螺旋角UNION TOOL CO. TECHNICAL RESEARCH内壁粗度影響 電鍍後電気導通的信頼性 対内層絶縁的信頼性UNION TOOL CO. TECHNICAL RESEARCH内壁粗糙度鑽頭形状（溝槽形状関連） 芯厚（Web） 芯厚倒錐（Web Taper） 溝巾比 溝長（Body Length） 鑽頭形状（形状関連） 螺旋角UNION TOOL CO. TECHNICAL RESEARCH内壁粗糙度提昇粉屑的排出性降低孔壁粗度UNION TOOL CO.
12、TECHNICAL RESEARCHDrill Type：UCf0.3 x 5 Web Thickness：0.11mm Web Taper:0.028 /mm Flute Land Ratio:2.2Helix Angle = 30Helix Angle = 40樹脂焦渣（Resin Smear)現象 在鑽孔時因熱溶化的樹脂、付着在内層銅箔上。 造成電鍍不良UNION TOOL CO. TECHNICAL RESEARCH樹脂焦渣（Resin Smear)対策 減少鑽頭與孔壁接触的面積（使用UC型） 加快進刀速 撃孔数、畳板数重新検討 実施去焦渣工程UNION TOOL CO. TECHNI
13、CAL RESEARCH釘頭現象鑽孔時内層銅箔不能被順利切削、反 而受到拉力延展変形為像釘子頭部形 状。UNION TOOL CO. TECHNICAL RESEARCHST type釘頭対策 減少鑽頭與孔壁接触的面積（使用UC型） 加快進刀速撃孔数、畳板数重新検討UNION TOOL CO. TECHNICAL RESEARCHUC type耐折損性対策増加鑽頭的剛性改善超硬材料UNION TOOL CO. TECHNICAL RESEARCHCONDITIONS PWB:BT RESIN (DS) 0.4mm x 3s Drill:0.15x2.5 N:160kRPM F:4.8m/min
14、 E/B:LE400 B/B:1.5mm Paper phenol Number of Hits: 3,000 Drilling Machine: Hitachi ND-1W212Quality Limit鑽頭的摩耗新型材料 摩耗特性UNION TOOL CO. TECHNICAL RESEARCHCONDITIONS PWB:FR-4 (8L) 0.8mm x 2s Drill:NH20 0.3x5 N:80kRPM F:1.8m/min E/B:LE400 B/B:1.5mm Paper phenol Number of Hits: 3,000基板朝向高功能高品質UNION TOOL CO
15、. TECHNICAL RESEARCH人HANDLING基板材料機械鑽頭作業環境綜合的改善钻头检验项目及公差重叠、分开重叠（Overlap) 分开（Gap) 尺寸显微镜倍数公差范围尺寸显微镜倍数公差范围D3.17510倍0.015D以下D3.17510倍0.015D以下单面大头、单面小头单面大头（Primary Flare)单面小头（Primary Taper)尺寸显微镜倍数公差范围尺寸显微镜倍数公差范围 D0.340倍0.0 0 5以下 D3.17510倍0.02D以下D3.17510倍0.01D以下刀刃内弧（Layback) 刀刃外弧（Hook) 尺寸显微镜倍数公差范围尺寸显微镜倍数公差
16、范围D3.17510倍0.015D以下D3.17510倍0.015D以下内弧、外弧大小面、偏心b偏心（Chisel point Inconcentricity)尺寸显微镜倍数公差范围尺寸显微镜倍数公差范围 D3.17510倍|a-b|3.17510倍0.02以下大小面（Offset)缺口（Chipping) 尺寸显微镜倍数公差范围D3.17510倍0.0 0 8以下大小面、偏心n实体显微镜：利用光学放大原理，放大钻头 进行刀面检验。根据不同钻头 直径，调整放大倍率。n工具显微镜：利用光学放大原理，放大钻头 进行刀面检验及测量，可测量 出刀面的具体数值，对比检验标准，对钻头刀面进行判断。检验工具Impact on Regi
