CNC delme makineleri ve karbür mikro delmekPCB devre kartlarını işlemek için her zaman ana ekipman olmuştur. Büyük miktarda PCB işleme görevi, tamamlanması için hala CNC frezeleme ve delme işlemlerine dayanmaktadır. Elektronik ürünlerin bir alt sistemi olan PCB devre kartları, çekirdek modül birimi olarak rol oynar. Modern yüksek performanslı elektronik ürünlerin PCB'ler için giderek daha yüksek gereksinimleri vardır, bu da karbür mikro matkap için hassasiyet gereksinimlerinin giderek daha yüksek hale geldiği anlamına gelir.

 

Ortak PCB substratı bakır laminatlar, yalıtım malzemesi ve bakır folyonun yapıştırıcı ve sıcak presleme kullanılarak, baskı plakası takviye malzemesi olarak kullanılan epoksi cam elyaf kumaş levha ile yapıştırılmasıyla yapılır. Levha sertleşmemiş reçine içerir ve işleme sırasında mekanik sürtünmeden kaynaklanan ısı sertleşmemiş reçineyi yumuşatarak sürtünme direncini artırır, kesme aletlerini kırar ve işleme kalitesini etkileyen çamur üretir. Bu, PCB kartlarının mekanik işleme performansını nispeten zayıf hale getirir.

Bu makale, ağırlıklı olarak, şirketimiz tarafından Çin'de üretilen karbür matkapların ve yurtdışındaki benzer ünlü karbür matkapların PCB panolarını işlerken kesme performanslarını karşılaştırır ve inceler.

 

Test Koşulları

Test, PCB kartlarında delik açmak için aynı özelliklere sahip ancak farklı üreticilerin matkaplarını seçti. Seçilen araç özellikleri Tablo 1'de gösterilmektedir.

Deneysel hataların etkisini azaltmak için, sondaj deneyleri için iki şirketten dört takım seçildi. Kesilen malzeme 1,2 mm kalınlığında çift katmanlı bir bakır PCB'dir ve iş parçasının altına 2,5 mm kalınlığında bir karton yerleştirilmiştir.

İşleme sırasında, iki şirketin takımlarının kesme performansı, işlenmiş PCB kartının pürüzlülüğü ve talaş kaldırması ile takım ömrünün karşılaştırılması yoluyla karşılaştırıldı.

 

 

Deneysel veri

PCB İşleme Kalitesini Test Edin

8 farklı matkap ucuyla kesildikten sonra gözlemlenen PCB levhaların işleme kalitesi Tablo 2'de gösterilmektedir. Meetyou firmasının 4 matkap ucunun, testere dişi benzeri neden olan dördüncü uç dışında genel olarak iyi işleme sonuçları elde edebildiği görülmektedir. PCB kartındaki kusurlar. Karşılaştırıldığında, yabancı şirketin iki matkap ucu PCB kartında oluklu kusurlara ve testere dişi benzeri kusurlara neden oldu. İşlemeden sonra PCB kartının yüzey pürüzlülüğü, Meetyou şirketinden mikro matkabın işleme sürecinde daha iyi yüzey pürüzlülüğüne sahip olduğunu, yabancı şirketin matkap uçlarının ise işlemeden sonra PCB kartında daha zayıf yüzey pürüzlülüğüne sahip olduğunu gösterebilir. Ancak Meetyou firmasının matkap uçlarıyla karşılaştırıldığında, yabancı firmanın matkap uçlarının talaş kaldırma etkisi o kadar iyi değil.

PCB Karbür mikro matkabın hizmet ömrü

2. Şirkete ait 8 matkap ucunun ortalama hizmet ömrü Şekil 3'ten görülebilir. Meetyou Company'nin matkap uçlarının hizmet ömrünün, yabancı bir şirketin matkap uçlarından yaklaşık 40% daha uzun olduğu görülebilir.

 

Tablo 4'ten, iki şirkete ait sekiz matkabın ömür değerlerinin ayrık bir dağılımda olduğu, aynı şirketin matkaplarının ömürlerinde yaklaşık 40% fark olduğu görülmektedir. Bu, Meetyou'nun matkaplarının daha kaliteli olmasına rağmen, deneyden her iki şirketin tungsten karbür mikro matkaplarında iyileştirme için hala çok yer olduğunu görebiliyoruz.

 

Deneysel sonuçlar, Meetyou'nun matkap ucuyla işlenen PCB kartının yüzey pürüzlülüğünün ve takım ömrünün yabancı şirketinkinden daha iyi olduğunu, ancak her iki şirketin takım ömrünün tutarlı olmadığını gösterdi. Takımların işlendikten sonraki fotoğrafları, takım aşınmasının ana biçimlerinin aşındırıcı parçacıkların oluşumundan ve yüzey oksidasyon aşınmasından kaynaklandığını gösterdi.

 

PCB Devre Kartlarında Karbür Mikro Matkaptan Kaynaklanan Sorunlar

Delme sürecini ve talaş kaldırma durumunu gözlemlemek için yüksek hızlı fotoğrafçılık, delme morfolojisini gözlemlemek için taramalı elektron mikroskobu ve delme sürecini kapsamlı bir şekilde simüle etmek için Deform ve AdvantEdge FEM gibi yazılımlar kullanılarak, delme işleminin PCB'nin devre kartları sadece delme delikleri değil, geleneksel bir metal kesme işlemidir. Konik spiral talaşlar oluşturacak ve bakır talaşlar, boşaltma işlemi sırasında yerçekimi etkisi altında bükülecek ve kırılacak ve son olarak, Şekil 1'de gösterildiği gibi mikro matkabın yüksek hızlı dönüşü ile dışarı atılacaktır. 1.

Epoksi reçine cam elyaf kumaş yongaları beyaz toz halinde boşaltılır. Talaşlardaki reçine ısıtma koşulları altında kolayca yumuşatılır ve cam elyafı talaşları, Şekil 1'de gösterildiği gibi karışık talaşlar oluşturmak üzere birbirine yapıştırılır. 2. Bu tür karışık talaşların delik duvarına yapışması ve delme kiri oluşturması kolaydır, bu da matkap ucuna yapışır ve bir sonraki delme adımını etkiler ve hatta talaşın çıkarılmasını engellemek için spiral oluk yüzeyine yapışabilir. Bakır folyo ve epoksi cam elyaf kumaş için mikro delme delme modelleri Şekil 3'te gösterilmiştir.

 

PCB'de delme sorunlarına neden olacak neden analizi

delme kuvveti

Epoksi cam elyaf kumaşın mikro matkaplarla delinmesi sırasında delme kuvveti, mikro matkapların küçük boyutundan dolayı önemli ölçüde dalgalanmıştır. Cam elyafları delerken, mikro matkap aynı anda sadece birkaç cam elyafı deldiğinden, cam elyaflarının kırılmasıyla birlikte eksenel delme kuvveti keskin bir şekilde azaldı. Eksenel kuvvet ve tork, artan hız ile azaldı, ancak ilerleme hızı ve çekirdek kalınlığı arttıkça arttı. Helis açısındaki artışla eksenel kuvvet artarken tork azalır. 0,1 mm çapında bir mikro matkabın tipik delme işlemi Şekil 4'te gösterilmektedir.

delme sıcaklığı

Bir PCB'nin mikro matkaplarla delindiği andaki sıcaklık, bir kızılötesi termal görüntüleyici kullanılarak ölçüldü ve kapsamlı bir şekilde simüle edildi. Sonuçlar, mikro matkaplarla delme anında delme sıcaklığının tipik olarak 80°C'nin altında olduğunu gösterdi. Delme sıcaklığı, ilerleme hızı ve mil hızındaki artışla azaldı, ancak matkap deliklerinin sayısındaki ve mikro matkabın çapındaki artışla arttı. Kızılötesi termal kamera tarafından ölçülen delme sıcaklığı Şekil 5'te gösterilmiştir.

Matkap ucu aşınması

Mikro matkap aşınmasının morfolojisi, Şekil 6'da gösterildiği gibi, taramalı elektron mikroskobu aracılığıyla gözlemlendi. Mikro matkapların aşınma özellikleri, esas olarak abrasif aşınma ve yapışkan aşınmadır. Aşındırıcı aşınma esas olarak enine kenarda ve ana kesici kenarda meydana gelir ve mikro matkapların hizmet ömrünü etkiler. PCB'lerdeki cam lifleri ve dolgu maddeleri, mikro matkaplardaki aşınmanın ana nedenidir. Şekil 7'de gösterildiği gibi, mikro matkapların matkap ucu ve helis yivi yüzeyinde reçine karışımlı talaş yapışma aşınması meydana gelir ve bu, mikro matkapların kesme performansını ve talaş kaldırmayı etkiler, böylece delik içindeki sıcaklığın birikmesine ve ağırlaşmasına neden olur. mikro matkap aşınması.

1. D=0,1 mm,vf=150cm/dak,n=295/dak,vr=2300cm/dak,2500delik.
2. D=0.2mm,vf=150cm/dak,n=155/dak,vr=1800cm/dak,1500delik.
3. D=0.3mm,vf=240cm/dak,n=145/dak,vr=1800cm/dak,1500 delik

Kırık

Kırılmanın, işleme sırasında kesme işlemine katılan matkap ucunun yakınındaki kenarın neden olduğu, cam elyafının sürtünmesi ve darbesiyle kolayca zarar görerek kesmenin normal şekilde ilerlememesine neden olduğu bulundu. Mikro matkabın bükülmesi ve şiddetli burulma, sonuçta mikro matkabın kırılmasına yol açar. Deneysel ve simülasyon sonuçları, aşırı burulma yükünün mikro matkap kırılmasının ana nedeni olduğunu ve mikro matkabın kırılma noktasının, mikro matkap spiral oluğunun kökünde, üst kısımdan belirli bir mesafede bulunduğunu göstermektedir. delmek.

Karbür mikro matkabın PCB için delme kalitesinin sonucu.

Özetle, mikro delik kesitleri taramalı elektron mikroskobu altında incelenerek, mikro delik yüzeyinde giriş ve çıkış çapak problemlerinin yanı sıra giriş yuvarlaklık hatası, giriş boyut hatası, çapak ve delik konum doğruluğu tespit edilmiştir. ve delik duvarının pürüzlülüğü. Mikro matkapların çapakları ve kenarları esas olarak mikro matkap aşınmasından kaynaklanır. Mikro delikli duvarın pürüzlülüğü esas olarak, epoksi cam elyaf tabakasındaki çok sayıda cam elyafın kırılması ve dökülmesinden kaynaklanır. Delik konumu doğruluğu temel olarak iş mili titreşim özellikleri, matkap çapı ve matkap aşınması ile ilgilidir. Besleme hızının düşürülmesi ve dönüş hızının artırılması, belirli sayıda delme deliği içinde PCB'lerdeki mikro deliklerin kalitesini iyileştirebilir. Mikro delik kalitesini iyileştirmenin en temel yöntemi, mikro matkapların aşınma direncini artırmak için mikro matkaplar ile PCB'ler arasındaki temas alanını azaltmaktır.