印制電路板（Printed Circuit Board,PCB）作為絕大多數(shù)電子產(chǎn)品和元器件連接載體和支撐,也被稱為”電子產(chǎn)品之母”。隨著科技發(fā)展,PCB也逐漸趨于小型化、高密度高集成化,由此帶來鉆頭的微型化,這對機械鉆孔和鉆頭要求提出了許多新問題。而其中,鉆頭的失效機理,尤其是斷鉆過程的研究將會成為制約行業(yè)發(fā)展的重要因素。本文就微鉆斷鉆的預保護問題做出了一下探究和結論:（1）鉆孔類型介紹、切削排出過程的分析、微鉆斷鉆機理介紹。重點通過Kistler高精密微型測力平臺分別對普通鉆削過程和斷鉆這兩種工作狀態(tài)的軸向力和扭矩的數(shù)據(jù)信號進行觀測,分析對比數(shù)據(jù)后可得出微鉆開始折斷時,會出現(xiàn)軸向力和扭矩的急劇增大,而且變化非常的明顯。因此軸向力和扭矩的增大,是微鉆斷鉆的主要原因。（2）基于軸向力和扭矩的斷鉆預測:通過半經(jīng)驗公式建模的方法建立扭矩和軸向力的半經(jīng)驗力學模型,然后通過實驗和最小二乘法確定半經(jīng)驗公式里的參數(shù),考慮到鉆削噪聲會加大實驗誤差,用Matlab信號處理工具箱中的濾波功能除去高頻部分。求得理論建模中的兩個未知參數(shù)。最終對比誤差處理分析數(shù)據(jù)后,可觀察到理論值和實驗值雖然存在誤差,但一致... 

【文章來源】：深圳大學廣東省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

PCB上孔加工類型印制板的小型化和集成化發(fā)展意味著印制板需要高密度互連，這也因此促進HDI

基于鉆削力及擺角的精密微細鉆頭斷鉆監(jiān)測關鍵技術研究2的鉆孔質(zhì)量將直接影響著PCB的最終性能。目前印制板孔的加工方法應用廣泛的主要包括機械鉆孔和激光打孔[3]。激光打孔主要用于盲孔和埋孔的加工，但是加工效率并不是很高，且成本不低。而實際上應用最廣的是數(shù)控機械鉆孔，尤其是通孔的加工。因為數(shù)控鉆孔的加工效率非常的高，非常適合大批量加工，成本相對來說降低，因此工業(yè)生產(chǎn)中應用范圍最廣。常見的孔加工類型如圖1.1所示。圖1.1PCB上孔加工類型印制板的小型化和集成化發(fā)展意味著印制板需要高密度互連，這也因此促進HDI印制電路板的發(fā)展[4]。HDI板通常是以多層電路板作為基板在逐層步線，從而提高其連接密度的印制板，如圖1.2所示。層數(shù)的增多意味著刀具的長徑比將不斷增大，而這對微鉆強度和剛度的要求也將會增大。微鉆技術的發(fā)展將會成為制約HDI發(fā)展的關鍵因素。圖1.2高密度互聯(lián)板示意圖[4]微鉆削加工屬于半封閉加工，微鉆容屑空間不大，受刀具尺寸以及刀具強度的影響

蠖?黽覽11]。HongyanShi等人通過研究不同PCB材料配比屬性的軸向力特性，發(fā)現(xiàn)軸向力隨著進給速度的降低而下降，降低的纖維和平均的樹脂含量軸向力性能會較好[12]。鉆削仿真方面，S.Sahoo等人介紹了當前微鉆鉆削所面臨的問題與挑戰(zhàn)，并通過鉆削不同工件和刀具材料的實驗研究和有限元仿真相結合的方法，發(fā)現(xiàn)鉆削過程應力變化和變形情況，仿真結果能很好的說明實際鉆削過程[13]。MudduAllaparthi等人則通過三維有限元動態(tài)仿真的方法模擬多層板的微鉆削過程，結果表明加工參數(shù)對印制板微鉆削過程中的軸向力有很重要的影響[14]。圖1.3單層板鉆削過程在數(shù)學建模上，Kumar等人分析比較微鉆和傳統(tǒng)鉆頭的區(qū)別，建立了預測微鉆鉆削力的數(shù)學模型：主切削刃切屑形成的軸向力模型和無切屑形成的犁切效應力學模型（圖1.4）。通過實驗發(fā)現(xiàn)數(shù)學模型與實驗結果有很好的一致性，但預測力比實驗觀察的力較小[15]。張好強介紹金屬切削加工4種建立切削力模型方法：解析法、經(jīng)驗法、機械法和數(shù)值法，并依據(jù)滑移線場理論建立微鉆主切削刃、第二切削刃力學模型和在橫刃壓進區(qū)看成一個剛性楔體建立數(shù)學模型[16]。Langella等人用半經(jīng)驗公式得出鉆削復合材料軸向力和扭矩的半經(jīng)驗公式，得到了不同材料平均前角與軸向力和扭矩的理論和實驗關系

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]2017年全球剛性覆銅板產(chǎn)銷情況及分析[J]. 祝大同.  覆銅板資訊. 2018 (04)
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博士論文
[1]微細鉆削刀具設計及微鉆削機理研究[D]. 張好強.北京理工大學 2015
[2]微細鉆頭鉆削印刷電路板加工機理研究[D]. 鄭李娟.廣東工業(yè)大學 2011
[3]印刷電路板定位安裝孔鉆削研究[D]. 黃立新.廣東工業(yè)大學 2011
[4]微鉆頭折斷機理及鉆削力在線監(jiān)測的研究[D]. 孫艷紅.吉林大學 2009

碩士論文
[1]印制電路板微鉆結構優(yōu)化[D]. 李之源.廣東工業(yè)大學 2018



本文編號：3577400