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鑽孔課原理學習教材核准：審核：製作：課程大綱機械鑽孔之原理原物料介紹和原理HOLECHECK檢驗原理鐳射鑽孔原理廣合科技(廣州)有限公司一.機械鑽孔機原理此鑽孔機讀取鑽孔程式后,控制裝有氣體軸承之主軸高速旋轉,配合台面的運動,在工作板上鑽出合符客戶要求的高品質的孔.鑽孔作業中會使用的物料有鑽針(DrillBit),墊板(Back-upboard),蓋板(Entryboard)等.以下逐一介紹:2-1.鑽針是機械鑽孔里最重要的原物料,它與鑽孔的產品品質有著最直接的聯系,以下將就其材料，外型構、及管理簡述之。2-1-1.鑽針材料采用硬质合金制造,硬质合金組成材料主要有三:a.硬度高耐磨性強的碳化鎢(TungstenCarbide,WC)b.耐衝擊及硬度不錯的鈷(Cobalt)c.有機黏著劑.二.物料介紹和原理:2-1-2.鑽針的分類:按著用途分類:1.通用型,通用型適用任何的孔,但效果不是很好;2.槽孔型,槽孔型針尖角和螺旋角比通用型的大3.UC型,UC型鑽針的螺旋角和鑽針針尖端的直徑比通用型大2-1-3.鑽針之外形結構可分成三部份,即鑽尖(drillpoint)、退屑槽(或退刃槽Flute)、及握柄(handle,shank)。以下用圖示簡介其功能:.而刃筋與刃唇交接處之直角刃角(Corner)對孔壁的品質非常重要,鑽尖部份介於第一尖面與第二尖面之間有長刃,兩長刃在與兩橫刃在中間部份相會而形成突出之點是為尖點,此兩長刃所形成的夾角稱鑽尖角(Pointangle),鑽紙質之酚醛樹脂基板時因所受阻力較少,其鑽尖角約為90°~110°,常見者為130°者。2-1-3-1.鑽尖部份(DrillPoint):鑽尖是由兩個窄長的第一鑽尖面及兩個呈三角形鉤狀的第二尖面所構成的,此四面會合於鑽尖點,在中央會合處形成兩條短刃稱為橫刃(Chiseledge),是最先碰觸板材之處,此橫刃在壓力及旋轉下即先行定位而鑽入stack中,第一尖面的兩外側各有一突出之方形帶片稱為刃筋(Margin),此刃筋一直隨著鑽體部份盤旋而上,為鑽針與孔壁的接觸部份膠渣(smear)。此螺旋角大時鑽針的進入及退屑所受之磨擦阻力較小而不易發熱,但退料太慢。螺旋角:盤旋退屑槽(Flute)側斷面上與水平所成的旋角稱為螺旋角(HelixorFluteAngle),此螺旋角度小時,螺紋較稀少,路程近退屑快,但因廢屑退出以及鑽針之進入所受阻力較大,容易升溫造成尖部積屑積熱,形成樹脂之軟化而在孔壁上形成2-1-3-2.螺旋角(HelixorFluteAngle):刃長決定鑽診所鑽的疊板數,但鑽針刃太長易造成斷針和孔位偏移.2-1-3-3.刃長A.蓋板的功用有:a.定位b.散熱c.減少毛頭d.鑽頭的清掃e.防止壓力腳直接壓傷銅面B.蓋板的材料:以下簡述其種類及優缺點a.複合材料-是用木漿纖維或紙材,配合酚醛樹脂當成黏著劑熱壓而成的。其材質與單面板之基材相似。此種材料最便宜.b.鋁箔壓合材料─是用薄的鋁箔壓合在上下兩層，中間填去脂及去化學品的純木屑.c.鋁合金板─5~30mil,各種不同合金組成,價格最貴上述材料依各廠之產品層次,環境及管理.成本考量做最適當的選擇.其品質標準必須:表面平滑,板子平整,沒有雜質,油脂,散熱要好.目前廠內使用為鋁箔壓合材料2-2.蓋板EntryBoard:A.墊板的功用有：a.保護鑽機之檯面，b.防止出口性毛頭(ExitBurr）c.降低鑽針溫度。d.清潔鑽針溝槽中之膠渣。B.材料種類：ａ.複合材料-其製造法與紙質基板類似，但以木屑為基礎，再混合含酸或鹽類的黏著劑，高溫高壓下壓合硬化成為一體而硬度很高的板子.b.酚醛樹脂板（phenolic）─價格比上述的合板要貴一些，也就是一般單面板的基材.c.鋁箔壓合板─與蓋板同VBU墊板──是指VentedBackUp墊板，上下兩面鋁箔，中層為折曲同質的純鋁箔，空氣可以自由流通其間，一如石棉浪一樣。墊板的選擇一樣依各廠條件來評估.其重點在:不含有機油脂,屑夠軟不傷孔壁,表面夠硬,板厚均勻,平整等.2-3.墊板Back－upboard:三.HOLECHECK原理HOLECHECK的目的:對機械鑽孔機的精度進行監控,及時發現機台異常,減少異常造成的報廢.HOLECHECK原理:它是利用光學原理光反射去獲取鏡象,再根據三點成一個平面的原理取三個孔位為基點使所有的孔位處在這個平面上,這個平面和CAM程式轉換成的圖像進行比較來判斷孔偏.HOLECHECK量測精度是孔偏6mil以內的孔,超出6mil則在圖像上顯示為x的符號.目前廠內對于鑽孔的精度要求在3mil以內.並根據孔偏超出3mil點和總體孔數進行分析,來算CPK.CPK小于1.33,則要再測同機台同軸別的下一趟板,若CPK仍小于1.33,要檢測機台有無異常.雷射鑽孔之目的:雷射鑽孔機利用co2激光加工外層開mask后下的p/p層,燃燒樹脂,形成客戶所需的盲孔.4-1雷射鑽孔之目的四.雷射鑽孔原理雷射鑽孔之原理:用CO2激光把外層開出來MASK下的樹脂燃燒掉,再經一次除膠線去處殘餘的樹脂,形成客戶所需的微盲孔4-2雷射鑽孔之原理鐳射鑽孔機的光路原理:能量發射頭激發能量,但光線是直射而我們產品的孔位是不相同的,這就需要鐳射鏡頭,對光路進行折射,同時折射鏡有個折射角,隨著孔位的不同,折射角度的也隨之而變化.鐳射鑽孔機的脈衝寬度是根據產品實際孔徑決定的,它是由這射鏡組的物鏡上的光罩來控制的,鏡組的最後一個鏡子為保護鏡,用來保護裡面折射鏡,防止刮化鏡面.4-3.雷射鑽孔光路原理鐳射鑽孔是外層開MASK后,用能量燃燒P/P.P/P是由纤維布壓上樹脂而成的,樹脂和纤維均為C,H,O的化合有機物.而鐳射產生的能量使樹脂和纤維分解為CO2和H2O.4-4.雷射鑽孔能量燃燒樹脂