¿Qué determina la precisión de la posición de los orificios en la PCB?
La precisión de la posición de los orificios en la PCB es la relación final entre el orificio perforado y el punto de referencia, la almohadilla, el objetivo o la coordenada con la que se supone que debe coincidir. No debe considerarse como otro nombre para la especificación de posicionamiento de una máquina. Una máquina perforadora puede posicionar sus ejes de forma repetible, pero la placa terminada aún puede presentar desplazamiento de orificios si el panel se mueve, el laminado cambia de dimensión, la broca se desvía, el registro es incorrecto o el método de inspección utiliza un punto de referencia diferente. Para una fábrica de PCB que investiga desplazamientos repetidos, el enfoque práctico consiste en separar la cadena de errores. Primero, determine si la desviación se debe a la máquina, el husillo, la herramienta, la ubicación del panel, el lote de material, el método de registro o la configuración de medición. La guía de compra de máquinas perforadoras de PCB de CHIKIN trata de manera similar la precisión de posicionamiento, la estructura de la máquina, la configuración del husillo, la compatibilidad de la placa y las pruebas de muestras como consideraciones de compra separadas en lugar de una sola especificación.
La precisión de posicionamiento de la máquina no es lo mismo que la precisión de los orificios terminados
Esta distinción es importante al comparar las afirmaciones sobre la precisión de perforación de PCB. La precisión de posicionamiento de la máquina describe con qué exactitud el movimiento de los ejes controlados alcanza una posición definida bajo las condiciones de prueba establecidas. La repetibilidad describe con qué consistencia la máquina puede regresar a una posición. La ubicación final del orificio añade la placa, el dispositivo de fijación, la herramienta, el husillo, la carga de perforación, la estrategia de registro y el sistema de medición a esa cadena de movimiento. CHIKIN publica cifras de posicionamiento y repetibilidad de ±0,005 mm para sus máquinas de perforación CK-02D y CK-04D, e indica una resolución de escala lineal opcional de ±0,001 mm. Estas cifras publicadas son útiles para la comparación de equipos, pero no deben interpretarse como una garantía de que cada orificio perforado en cada PCB se encuentre dentro de ±0,005 mm de su ubicación de diseño.
| Término de precisión | Qué describe | |
|---|---|---|
| Precisión de posicionamiento de la máquina | Diferencia entre la posición del eje comandada y la real | Tolerancia de los orificios de la PCB terminada |
| Precisión de la posición de los orificios | Ubicación real de los orificios con respecto al punto de referencia definido en la PCB | Rendimiento de la máquina |
| Precisión del registro | Relación entre las características de la placa y la perforación coordenadas | Condición de la herramienta o geometría del orificio |
Por lo tanto, una especificación de equipo útil separa estos términos. Los equipos de compras deben preguntar cómo se mide cada cifra y luego verificar el resultado completo de la perforación en placas representativas. ¿Quién necesita un control preciso de la posición de los orificios y cuándo es innecesaria una mayor precisión? La producción de PCB multicapa de alta densidad, las placas con características finas, los orificios de herramientas y registro, las placas con un margen de anillo anular limitado y los procesos donde la perforación debe coincidir con marcas de referencia físicas, hacen mayor hincapié en el registro de orificios con patrones. Las fábricas de prototipos y de alta variedad también pueden necesitar un control de alineación más estricto, ya que los paneles, los diseños y las configuraciones cambian con frecuencia.Sin embargo, comprar la máquina con el menor valor de movimiento anunciado no es automáticamente la mejor solución. Si el error principal se debe al movimiento del material, a herramientas inconsistentes, a datos de registro deficientes o a un método de inspección no controlado, mejorar el movimiento de la máquina por sí solo podría no corregir el defecto. El comprador debe definir la tolerancia real de la placa, el patrón de defectos, la combinación de productos, el volumen y la evidencia de medición actual antes de decidir si el requisito exige una plataforma de perforación CNC estándar, alineación CCD, perforación de precisión o cambios en el proceso existente.
Estructura, movimiento y estabilidad térmica de la máquina
Se deben investigar las causas relacionadas con la máquina cuando el desplazamiento sigue a una máquina o eje en particular, cambia con la temperatura de la máquina, aparece de manera diferente en el área de trabajo o aumenta después del deterioro por mantenimiento. Las comprobaciones importantes incluyen la estabilidad de la mesa de trabajo, el estado de la guía y el husillo de bolas, el comportamiento del accionamiento, el historial de calibración, la vibración, el montaje del husillo y el estado del sistema de retroalimentación. Los modelos CK-02D y CK-04D de CHIKIN utilizan una base de granito y componentes de movimiento lineal de precisión, mientras que sus especificaciones publicadas incluyen husillos de alta velocidad con cojinetes de aire y funciones automatizadas de gestión de herramientas. El valor práctico de estas características debe demostrarse mediante resultados de muestras estables, en lugar de inferirse únicamente de los nombres de los componentes.Los compradores que evalúan equipos de producción pueden comparar la CK-02D 2 Spindle PCB Drilling Machine y la Cómo afecta el movimiento del material a la precisión de la perforación de PCB
El archivo de coordenadas puede permanecer sin cambios mientras que el panel físico cambia.La laminación, el historial térmico, la distribución del cobre, la estructura de la resina y el vidrio, la humedad, la manipulación y el procesamiento previo pueden afectar las dimensiones y la planitud del tablero. En la fabricación multicapa, la cuestión relevante no es solo si la máquina perforadora alcanza su coordenada programada, sino si las características internas y externas reales se encuentran donde el programa las presupone. Esta es una de las razones por las que un error de registro de perforación puede persistir incluso cuando las mediciones repetidas de la posición de la máquina parecen estables. Compare los paneles afectados y aceptables según el lote de material, la construcción de la pila, el tamaño del panel, el historial del proceso y la ubicación del error en el panel. Una traslación uniforme puede sugerir una causa diferente a la rotación, el escalado o la distorsión local no lineal. Para el control del proceso, registre la identificación del material y el estado del panel antes de modificar la compensación de perforación. Si una corrección desarrollada para una construcción se copia a una distribución de laminado o cobre diferente sin verificación, la compensación en sí misma puede crear un nuevo desplazamiento.
Una condición de desplazamiento de orificios en PCB resulta más fácil de solucionar cuando se registra la dirección y la distribución del error en lugar de informar únicamente que "los orificios son imprecisos".“Comparar los centros reales de los agujeros con una referencia definida y representar el error en todo el panel.
La tabla identifica las rutas de investigación, no los diagnósticos automáticos. El registro determina cómo se conecta la placa física al sistema de coordenadas de perforación. Los pasadores y fijaciones mecánicas funcionan bien cuando el sistema de referencia es estable y repetible. La alineación visual resulta valiosa cuando la máquina necesita detectar la posición real de marcadores o puntos de referencia y compensar la traslación o rotación antes del mecanizado.La máquina PCB 1 Drill 1 Route con CCD de CHIKIN combina funciones dedicadas de perforación y enrutamiento con alineación fiducial CCD. CHIKIN describe el sistema de visión como aquel que detecta las referencias reales de la placa y facilita la alineación antes del procesamiento. El CCD no elimina todas las fuentes de error de registro de la broca. Si el objetivo se mueve con respecto a una capa interna, si la broca se dobla durante la entrada o si el punto de referencia de medición difiere del punto de referencia de alineación, el resultado final aún puede estar desplazado. Por lo tanto, la alineación de la visión debe evaluarse como un control dentro de la cadena de errores completa. El procesamiento de orificios de objetivo y registro requiere una discusión de compra diferente a la de simplemente aumentar la cantidad de husillos de producción. Las herramientas pueden desviar el orificio real de la coordenada programada Incluso cuando el movimiento y el registro de la máquina son correctos, la broca opera bajo carga mecánica. El diámetro de la broca, la geometría de la ranura, la longitud total expuesta, el estado de la herramienta, la excentricidad del husillo, el material de entrada, la altura de la pila, el avance, la velocidad del husillo y el soporte del panel pueden influir en cómo la broca entra y se desplaza a través de la pila. Una broca larga y delgada ofrece menos resistencia a la deflexión lateral que una configuración más corta y rígida. Una herramienta desgastada o dañada también puede comportarse de manera diferente a la herramienta utilizada durante la calificación inicial del proceso.Cómo diagnosticar un resultado de desplazamiento de orificios en PCB mediante el patrón de error
Patrón observado
Posible dirección de investigación
El desplazamiento aumenta de un lado a otro
Escala, cambio dimensional del material,Calibración
Errores de mapeo en varias posiciones del panel
El error aparece como rotación del panel
Alineación angular del registro o del accesorio
Comparar al menos dos elementos de referencia separados
Husillo, pinza, asiento de la herramienta, calibración local
Prueba controlada de cabezal a cabezal
El error aumenta con el uso de la broca
Desgaste de la herramienta, excentricidad,deflexión
Comparar herramientas nuevas y usadas con la misma configuración
Los diferentes lotes de material se comportan de manera diferente
Movimiento del panel o variación del material/proceso
Mantener la máquina y las herramientas constantes y comparar los lotes
Los resultados de las mediciones no coinciden entre los inspectores
Inconsistencia en los datos o en el método de medición
Vuelva a medir la misma muestra retenida utilizando un solo procedimiento
Registro: Referencias mecánicas frente a alineación CCD
Cuando una máquina de perforación de objetivos de PCB se vuelve relevante
Las condiciones de fijación, entrada de material y apilamiento deben ser reproducibles
La carga del tablero crea otra referencia entre la máquina y la pieza de trabajo. Si el panel puede desplazarse, curvarse o asentarse de forma diferente entre ciclos, la repetibilidad de la máquina no garantiza la repetibilidad entre tableros.
Registre la disposición de la fijación, el estado del pasador o vacío (cuando corresponda), el soporte del panel, los materiales de entrada y de respaldo, el número de pilas y la dirección de carga al investigar el desfase. Una prueba útil consiste en comparar la carga repetida del mismo panel controlado o pieza de trabajo de referencia antes de comparar diferentes lotes de material. Esto permite diferenciar la repetibilidad de la carga de la variación del material. Si el resultado cambia cada vez que se retira y se vuelve a cargar la pieza de trabajo, investigue el registro y la fijación antes de modificar la configuración del servomotor o de calibración.Para la compra, envíe estas condiciones de producción reales en la solicitud de cotización. La guía de solicitud de cotización (RFQ) para máquinas perforadoras de PCB de CHIKIN recomienda proporcionar el tamaño de la placa, el grosor, el tamaño de los orificios, el volumen de producción y la precisión de registro requerida para que la selección de la máquina esté vinculada a un requisito de fabricación real. Método
El resultado de una inspección de orificios de PCB solo es útil cuando se conoce con qué se compara el orificio. Según los requisitos de fabricación, la referencia puede ser un sistema de coordenadas de diseño, características de la herramienta, objetivos de cobre externos, características de capas internas u otro dato de referencia controlado. La combinación de estos sistemas de referencia puede hacer que la misma placa parezca aceptable en un informe y desviada en otro.
El informe de medición debe identificar la revisión de la placa, la identificación de la muestra, la identificación del orificio o característica, el dato de medición, la desviación en X e Y, el equipo utilizado, la etapa de procesamiento y la fecha de inspección. La incertidumbre de la medición y el estado del instrumento también son importantes cuando la tolerancia requerida se acerca a la capacidad del sistema de inspección.
Para la inspección óptica basada en patrones, CHIKIN también ofrece equipos de inspección AOI dentro de su cartera de pruebas e inspección. Sin embargo, no asuma que un sistema AOI proporciona automáticamente el método de medición de coordenadas requerido para cada tolerancia de orificio perforado. La tecnología de inspección debe coincidir con los requisitos de aceptación reales.
Elabore un plan de verificación controlado antes de modificar el proceso
Una investigación fiable comienza con una línea base. Conserve un panel afectado, el archivo de perforación correspondiente, la información de la herramienta, la identificación de la máquina y el husillo, el lote de material, la configuración de carga y el informe de medición original. Luego, modifique un factor definido, cuando sea factible, y registre el nuevo resultado. Una vez aislada la causa sospechada, verifique el proceso combinado final en condiciones de producción representativas. Un plan de verificación práctico debe abarcar estas áreas: Estado de la máquina: ID de la máquina, husillo/cabezal, estado de calibración y estado de mantenimiento.
Compare las soluciones de perforación CHIKIN según el error que necesita controlar
CHIKIN ofrece diferentes configuraciones de equipos para distintos requisitos de producción y alineación. La siguiente comparación utiliza la información publicada en su sitio web como punto de partida para la compra; La configuración final y la capacidad de la placa terminada deben confirmarse mediante el procesamiento de muestras y el acuerdo técnico.
| Equipo CHIKIN | Configuración principal | Cuándo pueden evaluarlo los compradores | |
|---|---|---|---|
| Máquina perforadora de PCB de 2 husillos CK-02D | +0,005 mm | Dos husillos de perforación de alta velocidad | Perforación de volumen medio a alto donde se requiere movimiento repetible de la máquina y salida de doble husillo |
| Máquina perforadora de PCB de 4 husillos CK-04D | +0,005 mm | Cuatro husillos de alta velocidad husillos de perforación | Producción de mayor volumen que requiere mayor capacidad de husillo |
| Máquina de PCB de 1 perforación y 1 enrutamiento con CCD | +0,005 mm | Husillo dedicado para perforación y enrutamiento, alineación CCD | Aplicaciones mixtas de perforación/enrutamiento donde la alineación de la placa basada en marcas fiduciales es importante |
| Máquina perforadora de objetivos PCB | +0,005 mm | Reconocimiento de objetivos/marcadores CCD |
El mismo número publicado no significa que estas máquinas realicen el mismo trabajo. Seleccione la máquina según el proceso de la placa, el método de alineación, el rendimiento, las herramientas y los requisitos de verificación, no solo según el número más pequeño que aparezca en la tabla de especificaciones.
Cómo evaluar la precisión durante una demostración de máquina
Utilice paneles de producción representativos en lugar de un simple tablero de demostración preparado solo para la sala de exposición del proveedor. Proporcione el archivo de perforación e identifique los orificios o las características de registro más importantes. Acuerde el punto de referencia de medición antes de que comience la prueba.
Mida en varias ubicaciones del área útil e incluya cargas repetidas donde la repetibilidad de la carga sea importante. Para equipos multihusillo, compare los cabezales relevantes. Si la vida útil de la herramienta es importante, una demostración con una broca nueva por sí sola es insuficiente; Pregunte cómo se controlará el proceso a medida que las herramientas acumulen uso en la producción.
Lo más importante es mantener separadas las especificaciones del equipo del resultado de la aceptación de la placa terminada. Una demostración debe responder a dos preguntas diferentes: si la máquina en sí cumple con su rendimiento de movimiento especificado y si el proceso completo propuesto cumple con su requisito de precisión de posición de los orificios de la PCB.
Costo y riesgo: ¿Cuánto cuesta realmente un control deficiente de la posición de los orificios?
El costo de un registro deficiente no se limita a la estación de perforación.Una placa de circuito impreso con desplazamiento de orificios puede requerir inspección adicional, clasificación, revisión de ingeniería, perforación nuevamente (cuando sea técnicamente posible), descarte del panel o investigación del riesgo de recubrimiento y ensamblaje posteriores. Si la desviación afecta las relaciones internas del cobre, el costo puede descubrirse después de la propia operación de perforación. Al comparar actualizaciones de máquinas, sistemas CCD, dispositivos de fijación o equipos de medición, los compradores deben comparar el costo del proceso completo de control de calidad. Evite afirmar un ahorro porcentual sin datos de producción. En su lugar, mida la frecuencia de rechazo actual, la mano de obra de investigación, la pérdida de material, el tiempo de inactividad, el esfuerzo de inspección y el cambio observado durante una prueba controlada. Esto también evita compras excesivas. Si una corrección relativamente simple del dispositivo de fijación elimina el error de registro dominante, puede que no sea necesaria una mayor inversión en equipos. Si la máquina existente no puede mantener el posicionamiento o el control de proceso requeridos, esta misma evidencia proporciona una base más sólida para su reemplazo.
Los requisitos de personalización y aceptación deben definirse antes de realizar el pedido
Las diferentes fábricas de PCB pueden requerir diferentes soportes de placa, configuraciones de CCD, flujos de trabajo de software, tamaños de panel o funciones de gestión de herramientas. Estos requisitos deben presentarse para evaluar su viabilidad técnica, en lugar de asumirse como una personalización estándar.
Para una compra relacionada con la precisión de perforación de PCB, defina la tolerancia requerida para el orificio terminado, el punto de referencia de medición, los materiales representativos, el rango de tamaño del orificio, las dimensiones del panel, la cantidad de producción, el método de registro y la prueba de aceptación prevista. Identifique también si la aplicación requiere solo perforación, perforación más fresado o procesamiento de orificios objetivo.
Esta información permite a CHIKIN evaluar la dirección adecuada del producto a través de su gama de equipos de perforación de PCB en lugar de seleccionar una máquina basándose únicamente en el número de husillos.
Preguntas frecuentes sobre nosotros
Precisión de la posición de los orificios en la PCB1. ¿Qué es la precisión de la posición de los orificios en la PCB?
Es la diferencia entre el centro real de un orificio perforado y su ubicación requerida con respecto a un punto de referencia o característica definida en la PCB. El punto de referencia y el método de medición deben especificarse antes de que el resultado pueda interpretarse correctamente.
