原创杂谈PCB抄板冲孔质量

 2008-8-29 17:48  583 1 1 分类: PCB

杂谈PCB抄板冲孔质量<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

　　一．冲孔质量与模具设计

　　随着电子装联技术质量的提高以及市场的竞争需要，全自动插装机得到迅速普及。这样对单面PCB纸基板材冲孔质量（少数单双面非金属化孔环氧-玻璃布基板也采用冲孔）的要求也就越来越高。就目前生产应用于全自动插装机的PCB厂家，有关冲孔质量引起的投诉及退货率已上升到第一位。这里就单面PCB的冲孔质量与疵病对策作为基本介绍，有利与单面PCB的冲孔质量的提高。

　　1．1模具设计：

　　冲孔直径小到XXXPC和FR-2层压板厚度的二分之一、FR-3厚度的三分之一是有可能做到的。许多模具设计者常常忽视这样一个事实，模具冲头在退出冲成的孔时所需要的力与冲孔时冲头穿过材料所需冲力的大小是相等的。因此，对于一付模具把弹簧（弹性胶）卸料板的压力设计成多大的问题，大多数模具制造者回答是：“要尽量大”。如模具内的空间不能容纳足够的机械弹簧（弹性胶）去起作用时，则采用液压机构（现在新一代的脱模器都应有这一机构，采购时应引起注意）。弹簧（弹性胶）的放置应保证被冲制的零件弹卸均匀。如冲制件从模具里顶出时受力不均匀，则冲出的孔周围几乎都产生裂纹。在模具的冲头开始冲孔的一瞬间，卸料板要压紧工件才能冲出高质量的孔。其实要是卸料板的压力能接近被冲材料的抗剪切力，那么既省力又可使冲出的孔更为规矩。

　　如果小冲头出现严重损坏，则要确定是由于冲头在冲孔行程中损坏的还是冲头在回程时损坏的。假若定位销子损坏了，则一定是冲头的回程应力造成的。解决的办法是把冲头磨成一个不大于11/2度的很小锥度，其长度不大于被冲材料的厚度。磨削时如能保持不超出这个范围，则冲孔的质量或尺寸就不会测量出什么问题。引起冲头损坏的另外两个原因：一是同心度不好，这可以很容易地通过对模具进行严格检查来确定；另一是设计上的毛病，常常是对要冲的孔把冲头设计得太小。

　　1．2纸基层压板的收缩：

　　在冲制纸基层压板时，必须记住这类材料是有弹性的，而且这种回弹的趋势会使冲出的孔略小于冲头。引起的尺寸差别决定于材料的厚度。为使冲成的孔在允许公差范围之内，下表列出冲头应超出冲制尺寸的量，在模具设计时应充分考虑。（表中所列数值不得用于环氧-玻璃布层压板的设计，其收缩率大约是纸基层压板的1/3）。

　　1．3凹、凸模间隙：

　　假若对孔的尺寸公差要求很精密，那么冲头和凹模之间的间隙则应很小。用于冲制纸基层压材料的凹模孔应比冲头大0.002-0.004英寸。而对玻璃布基层压材料一般则要求上述公差的一半。然而，有些模具冲头与模具之间的间隙可多达0.010的综合公差，用于检验标准允许的对孔质量要求不高的地方。

　　一付间隙要求不严格的模具比一付精冲模便宜，凸、凹模之间的间隙不严格的模具与要求间隙要求严格的相比，前者损坏较多而剪切力较小。

　　1．4孔距与孔径：

　　当孔距离必须小时，则应尽可能制造质量好的模具。凸凹模和卸料板之间的间隙要严格，而且要使卸料板在凸模开始冲入之前就已有足够的力压住代冲板如果孔距过小，即使是最好的模具，孔间也会产生裂纹。如果不允许孔间有裂纹，则应重新安排工序，把冲孔工序放在覆铜层压板蚀刻之前。铜箔的增强作用有利于消除裂纹。

　　1．5纸基层压材料的预热：

　　如果将纸基层压材料加热到90度F，则其冲孔工艺过程就会顺利得多。过度加热的材料冲屑常常会把凹模孔堵死而成废品。把排屑孔做成锥度，则有利于减少堵塞现象。但有效的解决途径还是在略低的温度下冲孔。

　　1．6冲裁力的计算：

　　冲床的吨位取决于冲床每一冲程必须冲制的工作量。覆铜层压板的供应商可以给出用户所采用板材的抗剪强度。通常，纸基层压板约为12000磅/平方英寸，而环氧-玻璃布层压板材为20000磅/平方英寸。冲掉部分的总周长乘以板材厚度就可得出模具冲剪面积。如果所有尺寸均用英寸表示，则冲剪面积为平方英寸。

　　1．7模具安装注意事项：