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钻孔与外型相关制程(二)

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33、Chamfer 倒角

在电路板的板边金手指区,为了使其连续接点的插接方便起见,不但要在板边前缘完成切斜边(Bevelling)的工作外,还要将板角或方向槽(Slot)口的各直角也一并去掉,称为"倒角"。也指钻头其杆部末端与柄部之间的倒角。

34、Chisel 凿刃

是指钻针的尖部,有四条棱线使尖部分割成金字塔状的四个立体表面,些分割的棱线有长短两条,其较短的立体转折棱线,即图中之2第称为"Chisel",是钻针最先刺入板材的定位点。

35、Controlled Depth Drilling定深钻孔

指完成压合后之多层板半成品,经Z轴设定钻深所钻出之盲孔,此作业法称为"定深钻孔"。本法非常困难,不但要小心控制Z轴垂直位移的准确度,而且还要严格控制半成品本身,与盖板、垫板等厚度公差。之后的 PTH与电镀铜更为困难,一旦孔身纵横比超过1:1时,就很难得到可允收的镀铜孔壁了。将来这种传统多层板不同深度的盲孔,均将会被"多次压合法"(Sequential Laminations)或"增层法" (Build Up Process)所取代。

36、Debris碎屑,残材

指钻孔后孔壁上所残留的铜质碎屑。又Debris Pack是指板子无导线基材表面之铜屑。

37、Deburring 去毛头

指经各种钻、剪、锯等加工后,在材料边缘会产生毛头或毛口,需再经细部的机械加工或化学加工,以除去其所产生的各种小毛病,谓之"Deburring"。在电路板制造中尤指钻孔后对孔壁或孔口的整修而言。

38、Die 冲模,铸模

多用于单面板之外缘成形,及板内"非导通孔"(NPTH)之冲切成形用,有公模(Male)及母模( Female 亦称 Die Plate)之分。目前极多小面积大数量之低品级双面板,也都采用冲模方式去做成形。此种"冲切"(Punch)的快速量产方式,可代替缓慢昂贵的旋切侧铣(Routing)法,使成本得以大幅降低。但对于数量不大的板子则无法使用,因开模的费用相当昂贵之故。

39、Digitizing 数字化

在电路板工业中,是指将板面的孔位或导体位置,各以其在 X 及 Y 坐标上的数据表示之,以方便计算机作业,称为"数字化"。

40、Drill Facet 钻尖切削面

钻头尖端的切削表面,共有两个"第一切削面"(Primary Facet),及两个"第二切削面"(Secondary Facet),其削面间并有特定的离隙角(Relief Angle),以方便旋转切入板材之中。

41、Drill Pointer 钻针重磨机

当钻头用钝不锐利后,需将钻针的尖部以钻石砂轮重新磨利(Resharping)以便再用。因此类重磨只能在尖部施工,故称为"磨尖机 Pointer"。

42、Drilled Blank 已钻孔的裸板

指双面或多层板,完成钻孔尚未进行显像转移的裸板。

43、Rake Angle抠角,耙角

是指当切削工具欲待除去的废屑,自工作物表面抠起或耙起时,其工具之刃面与铅直的法线间所形成的交角谓之Rake Angle。电路板切外形(Rounting)所用铣刀上,各刃口在快速旋转的连续切削动作中,即不断快速出现如图内所示之"耙角"。

44、Relief Angle浮角

指切外形"铣刀"(Router Bit)上之各铣牙在耙起板材之废屑时,其铣牙刃面与底材面所形成的夹角谓之"Relief Angle",见前Rake Angle中之附图。

45、Resin Smear胶糊渣,胶渣

以环氧树脂为底材的FR-4基板,在进行钻孔时由于钻头高速摩擦而产生强热,当其高温远超过环氧树脂的玻璃态转化温度(Tg)时,则树脂会被软化甚至熔化,将随着钻头的旋转而涂布在孔壁上,称为 Resin Smear。若所钻孔处恰有内层板之铜环时,则此胶糊也势必会涂布在其铜环的侧缘上,以致阻碍了后续 PTH 铜孔壁与内层铜环之间的电性导通互连。因而多层板在进行 PTH制程之前,必须先妥善做好"除胶渣"(Smear Removal)的工作,才会有良好的品质及可靠度。

46、Ring套环

欲控制钻头(针)刺入板材组合 (含盖板、待钻板与垫板)之深度时,必须在针柄夹入转轴(Spindle)之前,先在柄部装设一种套紧的塑料环具,以固定及统一其夹头所夹定的高度,此种套定工具称为Ring。

47、Roller Cutter辊切机(业界俗称锯板机)

是对基板修边或裁断所用的一种机器,其切开板材的断口,远比剪床更为完美整齐,可减少后续流程的刮伤及粉尘的污染。 [注:辊读做滚]

48、Routing切外型

指已完工的电路板,将其制程板面(Panel)的外框或周围切掉,或进行板内局部挖空等机械作业,称为"Routing"。其操作方式主要是以高速的旋转"侧铣"法,不断将边界上板材"削掉"或"掏空"的机械动作。经常出现的做法有 Pin Stylus NC,及水刀等方式,有时也称为"旋切法"(Rotation Cutting),其机器则统称为切外型机或"切型机"(Router)。

49、Runout偏转,累积距差

此词在PCB工业中有两种意义,其一是指高速旋转中的钻尖点;从其应该呈现的单点状轨迹,变成圆周状的铙行轨迹。也就是在钻针自转中,出现了不该有的"绕转"或"偏转",称为Runout。另在制前工程中,对小面积出货板,需在制程中以多排版方式先做出"逐段重复" (Step and Repeat)的底片,再继续进行大面积生产板面的流程。这种"重复排版"对各小板面的板面线路图案的间距上所累积的误差,亦称为Runout。

50、Selvage布边

指裁切之断口是出现在经向(Warp)上,亦即其布边之断纱皆为经纱之谓也。

51、Scoring,V型刻槽;折断边

数片小型板以藕断丝连式的薄材互接在一起,成为面积较大的集合板,可方便下游焊接作业及提高其效率。于完成组装后,再自原来薄材之 V型刻槽界分处予以折断分开。种从两面故意削薄以便于折断之刻痕称为Score或 V-Cut。此项机械工作要恰到好处并不容易,必须保持上下刀口之适当间距与精确对准,使中心余厚既可支持组装作业还要方便折断。其加工成效经常成为下游客户挑剔之处,主要关键在加工机器的精密与性能.

52、Shank钻针柄部

钻针(钻头)之柄部系供钻轴之夹头的夹定,作为整体钻针进行固定夹牢之用,由于钻头材料之碳化钨(Tangsten Carbide)硬度很高,紧夹时可能会损及金属夹头的牙口,故若改用一种不锈钢材做为钻柄,则不但硬度降低且成本亦可得以节省。市场上此种钻柄之商品已使用有年,其不锈钢与碳化钨两部份之套合是一项很专业的技术。

53、Shoulder Angle肩斜角

指钻头的柄部与有沟纹的钻部之间,有一段呈斜肩式外形的过渡区域,其所呈现的斜角称为 Shoulder Angle。

54、Smear胶糊渣,胶渣

当电路板在进行钻孔制程时,其钻头与板材在快速切削摩擦中,会产生高温高热,而将板材中的树脂(如环氧树脂)予以软化甚至液化,以致随着钻头旋转而涂满了孔壁,冷却后即成为一层胶渣。若所钻者为多层板时,其内层板之铜孔环的侧面,在后续 PTH 制程中必须与孔铜壁完全密接,以达到良好互连之目的。因而在进行PTH之前务必应将裸孔壁上的胶渣予以清除,称为"除胶渣"Smear Removal或Desmear。

55、Spindle钻轴,主轴

在电路板工业是指钻床上的主轴,可夹紧钻针进行高速旋转(60~120K RPM),而在数层板材中进行钻孔的工作。

56、Splay斜钻孔

指所钻出的孔体与板面未能保持垂直的关系,这种斜孔的形成可能是由于钻针之钻尖面不均匀,或过度的偏转(Run Out),以致当与板面接触的剎那,因阻力不均而发生偏斜刺进板材的情形。

57、Surface Speed钻针表面 (切线)速度

指钻针一面旋转一面刺入时其外缘之切线速度。一般是以"每分钟所行走的呎数"为单位 (Surface Feet Per Minute;SFM)是一种线性速度。业界常说的"Feed and Speed"其后者即为本词(注:Feed是指进刀率inch/min)。

58、Template模板

早期完工的电路板欲切外形(Routing)时,其切形侧面铣刀之路径,需顺沿一片专用模板的"外围"行走,故应先制作一片电木(Bakelite)的模板,才能进行手动切外形之工作。如今业界皆已采CNC方式之自动化切型机加工,多半不会再用的模板了。

59、Tungsten Carbide碳化钨

碳化钨之分子式为WC,是所有结构性物质中,在强度上之最高者,为电路板切削玻纤布之钻头和铣刀的主要原料。此物之熔点高达 2,780℃,固体硬度更在"自然硬度"的Mohs度 9度以上。钻头杆料是以 94%的碳化钨细粉做为主体,另外加入 6% 的钴粉做为黏结剂与抗折物料,再加入少许的"碳化钽"做为黏结剂,并以石腊为混料的载体,送入高温炉在 1600℃ 的强热中,于 3000 大气压(Atm)或 44100 PSI强大压力下,将所有气泡及有机物挤出,而成为杆状的坚硬实体,系各种超硬切削工具的原材。此种特殊处理称为 Hot Isostate Pressing,或简称 Hipping。目前全世界能制造杆材的厂商甚少,只有美、日等数家而已。

60、Vapor Blasting蒸气喷砂

早期多层板钻孔后,曾采用高压水蒸气另加细砂进行喷打,以除去孔壁上的胶糊渣,称为"蒸气喷砂"法。但此法问题很多,故已改采化学溶蚀法,成功后即取而代之。蒸气喷砂法已成为历史名词了。

61、Web蹼部

是指钻头在"钻部"中心较薄,且稍呈盘旋之"躯轴部份",用以支撑钻尖外侧的两把"厚斧",于高速旋转中得以发挥刺入及切削的功能。正如鸭掌脚趾之间相连的蹼膜一般,故称为Web。当钻头进行钻孔时,钻尖蹼部是最先刺入板材的尖兵。愈往杆体尾端的蹼部,其厚度愈厚,目的在支持及增强旋转的动量,以避免被扭断,这种蹼部尖薄尾厚所形成的锥形角度,称为" Web Taper"。

62、Whirl Brush旋涡式磨刷法

这是一种钻孔后对孔口铜屑毛刺等,以平贴旋转式刷除的方法,与现行上下两轮直立旋转之局部压迫刷方式相比时,这种平贴旋刷法会将毛刺刷掉,不会对孔口铜环之缘口处产生强力压迫,避免使其陷向孔中而残存应力。如此也许可使孔壁在受到热应力时,减少发生孔口转角被拉断的危险。不过这全面平贴旋刷法却不易自动化,故从未在国内流行过。TIR Total Indicated Runout ; 所显示之总偏转是当钻针在钻孔时,因钻孔机的转轴或夹头的偏心,或钻头同心圆度的不良,而导致的"总偏转"谓之TIR。一般以 0.4mil为上限。

63、V-Cut,V型切槽

某些完工的小型电路板,常将多片小板以极薄的板材相连成为暂时性的大板面,以方便下游的自动化组装与焊接。此种联合式的大板上,其各小板间接壤处之正反两面,需以上下对准的 V 型刮刀,预先刮削出 V 型沟槽,以方便事后的折断分开,称为"V-Cut"。此种上下精密对准及深度控制都不容易,须小心选机及维护。



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