Краткий справочник гальванотехника - 1993 - Ильин. Справочник гальванотехника санктПетербург " политехника"

• Название: Справочник гальванотехника санктПетербург " политехника"
• Дата: 17.07.2022
• Размер: 3.02 Mb.
• Имя файла: Краткий справочник гальванотехника - 1993 - Ильин.doc
• Тип: Справочник; #632290
• страница: 28 из 41

29. Механическая обработка в процессах изготовления печатных плат

К механическим операциям в процессах изготовления печат­ных плат относится получение заготовок; сверление технологиче­ских отверстий и отверстий, подлежащих гальванической метал­лизации; обработка плат по контуру (фрезерование, штамповка).

Наибольшее значение в производстве печатных плат имеет операция сверления отверстий, подлежащих химико-гальваниче­ской металлизации. От выполнения этой операции зависит не только качество металлизация, но и точность совмещения эле­ментов проводящего рисунка.

Сверлением создается микрошероховатость поверхности, кото­рая обусловливает хорошие условия для абсорбирования катали­тических частиц палладия и соответственно последующее каче­ственное меднение. Диаметр сверла, с помощью которого произ­водится сверление, должен выбираться с учетом толщины слоя металлизации и допусков на сверление. Расчет диаметра сверла производится по формуле

D_св = D_н + 0,8(Δ₁ + Δ₂) + 2δ,

где D_св — диаметр сверла; D_н — номинальный диаметр металли­зированного отверстия; Δ₁ — предельные отклонения диаметра, зависящие от станка и составляющие не более 0,1 мм для отвер­стий диаметром до 0,8 мм и 0,12 мм для отверстий диаметром от 0,8 мм до 3,0 мм; Δ₂ — отклонения, обусловленные деформацией материала и возникающие после выхода сверла вследствие уси­лия сжатия Δ₂ = 0,03÷0,05 мм. Термостабилизация материала несколько снижает величину Δ₂; δ — толщина металлического покрытия, δ = 25 мкм.

При выборе сверла необходимо учитывать, что по ГОСТ 22093—77 и ГОСТ 22094—76 диаметры сверл различаются между собой на величину, кратную 0,1, т. е. образуют ряд 0,9; 0,8; 0,7 и т. д., поэтому полученные по вышеприведенной формуле результаты следует округлять до десятых долей миллиметра. В отраслевых стандартах рекомендуется диаметр сверла увели­чивать на 0,10—0,15 мм по отношению к диаметру металлизиро­ванного отверстия.

Предельные отклонения центров отверстий относительно узлов координатной сетки не должны превышать ±0,2 мм. Для много­слойных печатных плат эта величина принята ±0,1 мм. В соот­ветствии с ГОСТ 23664—79 шероховатость стенок отверстий не должна превышать 40 мкм. Заполировка, поджог и засаливание поверхности не допускаются.

Сверление необходимо производить цилиндрическими спираль­ными сверлами по ГОСТ 22093—76 и ГОСТ 22094—76. Для ско­ростного сверления рекомендуются укороченные сверла по ГОСТ 20686—71. Сверла изготавливают из твердого сплава марок ВК8 и ВК6М, представляющих собой смесь карбидов вольфрама (90—94%) и карбидов кобальта (5%). Сверла из угле­родистой стали и легированных сталей совершенно непригодны, так как затупляются после сверления нескольких отверстий.

Геометрия сверла оказывает большое влияние на качество сверления и стойкость сверла. К геометрии сверл предъявляются следующие требования: угол при вершине должен быть равен !00—125°; главный задний угол — 15—17°; вспомогательный задний угол — 30—32°; обратная конусность — 0,02—0,03 мм; угол подъема винтовой линии — 15—25°; ширина ленточки сверла — 5 мм. Шероховатость поверхности спиральных канавок должна составлять 16 мкм, направляющих канавок — 0,8 мкм.

Геометрия сверла должна обеспечивать его вращение с мини­мальными отклонениями от оси вращения. Радиальное биение рабочей части сверла должно быть не более 0,02 мм, что обес­печивается хорошей концентричностью между хвостовиком и рабочей частью. Отклонение от концентричности не должно превышать 0,005 мм. Осевое биение кромок сверла при вращении не должно превышать 0,02 мм. Ниже приведен режим сверления:

Частота вращения, тыс. об/мин ....... 10—90

Скорость резания, м/мнн . 70—150

Скорость резания для МПП, м/мин . . . ... 40—70

Подача, мм/об ............... 0,02—0,07

Подача для МПП, мм/об .......... 0,02—0,05

Скорость извлечения сверла — до 25 м/мин.

Переточка сверл обычно производится после сверления 1500— 2000 отверстий. В отдельных случаях эта операция производится после 3000 отверстий. После четырехкратной переточки сверла заменяются новыми, а старые можно использовать для сверления менее ответственной продукции.

С целью увеличения срока службы сверл необходимо периоди­чески очищать спиральные канавки от налипшей эпоксидной смолы. Очистку рекомендуется производить промывкой в хладоне-113 или в нагретом растворе едкого натра. Основные дефекты; возникающие при сверлении отверстий, представлены в табл. 139.

Таблица 139. Основные дефекты сверления

Вид дефекта	Причина
Большие заусеницы фольги на входе и выходе сверла (более 40 мкм)	Затупленное сверло, недостаточный прижим направляющей втулки, увеличенная подача сверла, искаженная геометрия сверла, осевое и радиальное биение сверла более 0,02 мм
Отслоение фольги от диэлектрика	Отсутствие прокладки под заготовку при сверлении, недостаточный прижим заготовки, затупленное сверло
Заполировка и засаливание поверхности	Увеличенная скорость сверления при малой подаче сверла, затупленное сверло
Ореолы (просветления) диэлектрика	Искаженная геометрия сверла, неправильно заточенное сверло, недостаточный прижим заготовки, повышенная подача сверла
«Гвоздевой эффект» (шляпка гвоздя) в отверстиях МПП	Несоответствие частоты вращения и подачи сверла
Поломка сверла	Завышенная глубина сверления, вибрация сверла, отсутствие отсоса стружки, несоответствие геометрии сверла требованиям стандарта
Наволакивание смолы в отверстиях МПП	Разогрев зоны сверления до температуры 250 °С из-за плохого выхода стружки

Таблица 140. Сверлильные станки с ЧПУ для печатных плат

Изготовитель	Тип	Частота вращения, тыс. об/мин	Количество шпинделей	Точность позиционирования, мм	Примечание
Каунасский машиностроительный Завод «Машприбор» (г. Ярославль) ПО «Ротор» (г. Чебоксары) Владимирский электромеханический Могилевский «Техприбор» Одесский машиностроительный	КД-46 С-4 СМ-600 ВП-910 С-128 ОФ-101А	72 60 72 72 20 60	4 4 4 3 2 3	0,03 0,03 0,01 0,04 0,05 0,04	– Автоматическая смена сверла То же – – –

Сверление отверстий в заготовках печатных плат производится с помощью станков с программным управлением» обеспечивающих достаточно высокую производительность и точность.

Основные требования к станкам (ГОСТ 23664—79) следующие: частота вращения шпинделя — не менее 10 000 об/мин; подача шпинделя — не более 0,1 мм/об; отклонение от перпендикуляр­ности оси шпинделя к базовой поверхности — не более 0,1 мм; биение сверла — не более 0,02 мм; усилие прижима вокруг обра­батываемого отверстия — 2—3 МПа; точность перемещения по координатам — не более ±0,05 мм; скорость движения воздуха в патрубке отсасывающего устройства — не менее 25 м/с.

Перечисленным выше требованиям удовлетворяет ряд конструкций станков отечественного производства. В табл. 140 приведены основные характеристики станков.