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(lái)鉆頭的微型化,這對(duì)機(jī)械鉆孔和鉆頭要求提出了許多新問(wèn)題。而其中,鉆頭的失效機(jī)理,尤其是斷鉆過(guò)程的研究將會(huì)成為制約行業(yè)發(fā)展的重要因素。本文就微鉆斷鉆的預(yù)保護(hù)問(wèn)題做出了一下探究和結(jié)論:（1）鉆孔類型介紹、切削排出過(guò)程的分析、微鉆斷鉆機(jī)理介紹。重點(diǎn)通過(guò)Kistler高精密微型測(cè)力平臺(tái)分別對(duì)普通鉆削過(guò)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(hào)進(jìn)行觀測(cè),分析對(duì)比數(shù)據(jù)后可得出微鉆開(kāi)始折斷時(shí),會(huì)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(yù)測(cè):通過(guò)半經(jīng)驗(yàn)公式建模的方法建立扭矩和軸向力的半經(jīng)驗(yàn)力學(xué)模型,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)和最小二乘法確定半經(jīng)驗(yàn)公式里的參數(shù),考慮到鉆削噪聲會(huì)加大實(shí)驗(yàn)誤差,用Matlab信號(hào)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(gè)未知參數(shù)。最終對(duì)比誤差處理分析數(shù)據(jù)后,可觀察到理論值和實(shí)驗(yàn)值雖然存在誤差,但一致... 

【文章來(lái)源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(jìn)HDI

基于鉆削力及擺角的精密微細(xì)鉆頭斷鉆監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)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(yīng)用廣泛的主要包括機(jī)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(shí)際上應(yīng)用最廣的是數(shù)控機(jī)械鉆孔，尤其是通孔的加工。因?yàn)閿?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(duì)來(lái)說(shuō)降低，因此工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用范圍最廣。常見(jiàn)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(jìn)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(zhǎng)徑比將不斷增大，而這對(duì)微鉆強(qiáng)度和剛度的要求也將會(huì)增大。微鉆技術(shù)的發(fā)展將會(huì)成為制約HDI發(fā)展的關(guān)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(qiáng)度的影響

蠖?黽覽11]。HongyanShi等人通過(guò)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(jìn)給速度的降低而下降，降低的纖維和平均的樹(shù)脂含量軸向力性能會(huì)較好[12]。鉆削仿真方面，S.Sahoo等人介紹了當(dāng)前微鉆鉆削所面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn)，并通過(guò)鉆削不同工件和刀具材料的實(shí)驗(yàn)研究和有限元仿真相結(jié)合的方法，發(fā)現(xiàn)鉆削過(guò)程應(yīng)力變化和變形情況，仿真結(jié)果能很好的說(shuō)明實(shí)際鉆削過(guò)程[13]。MudduAllaparthi等人則通過(guò)三維有限元?jiǎng)討B(tài)仿真的方法模擬多層板的微鉆削過(guò)程，結(jié)果表明加工參數(shù)對(duì)印制板微鉆削過(guò)程中的軸向力有很重要的影響[14]。圖1.3單層板鉆削過(guò)程在數(shù)學(xué)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(yù)測(cè)微鉆鉆削力的數(shù)學(xué)模型：主切削刃切屑形成的軸向力模型和無(wú)切屑形成的犁切效應(yīng)力學(xué)模型（圖1.4）。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果有很好的一致性，但預(yù)測(cè)力比實(shí)驗(yàn)觀察的力較小[15]。張好強(qiáng)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(yàn)法、機(jī)械法和數(shù)值法，并依據(jù)滑移線場(chǎng)理論建立微鉆主切削刃、第二切削刃力學(xué)模型和在橫刃壓進(jìn)區(qū)看成一個(gè)剛性楔體建立數(shù)學(xué)模型[16]。Langella等人用半經(jīng)驗(yàn)公式得出鉆削復(fù)合材料軸向力和扭矩的半經(jīng)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)關(guān)系

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]印制電路板微鉆結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 李之源.廣東工業(yè)大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3577400