Что определяет точность позиционирования отверстий на печатной плате?
Точность позиционирования отверстий на печатной плате — это окончательное соотношение между просверленным отверстием и базовой точкой, контактной площадкой, целевой точкой или координатой, которой должно соответствовать отверстие. Это не следует рассматривать как другое название спецификации позиционирования машины. Сверлильный станок может повторяемо позиционировать свои оси, однако на готовой плате все равно может наблюдаться смещение отверстий, если панель перемещается, размеры ламината меняются, сверло отклоняется, совмещение выполнено неправильно или метод контроля использует другую базовую точку.
Для завода по производству печатных плат, исследующего повторяющиеся смещения, практический подход заключается в разделении цепочки ошибок. Сначала необходимо установить, связано ли отклонение со станком, шпинделем, инструментом, расположением панели, партией материала, методом совмещения или измерительной установкой.
В руководстве по выбору станка для сверления печатных плат от CHIKIN Таким образом, точность позиционирования, конструкция станка, конфигурация шпинделя, совместимость с платами и тестирование образцов рассматриваются как отдельные факторы при покупке, а не как одна конкретная спецификация.
Точность позиционирования станка не то же самое, что и точность готового отверстия
Это различие важно при сравнении заявлений о точности сверления печатных плат. Точность позиционирования станка описывает, насколько точно заданное движение оси достигает определенного положения при заданных условиях испытаний. Повторяемость описывает, насколько стабильно станок может возвращаться в заданное положение. В точность позиционирования готового отверстия добавляются плата, приспособление, инструмент, шпиндель, нагрузка при сверлении, стратегия регистрации и система измерения к этой цепочке перемещения.
CHIKIN публикует данные о позиционировании и повторяемости +0,005 мм для своих сверлильных станков CK-02D и CK-04D и указывает дополнительное разрешение линейной шкалы +0,001 мм. Эти опубликованные данные полезны для сравнения оборудования, но их не следует рассматривать как гарантию того, что каждое просверленное отверстие на каждой печатной плате будет находиться в пределах +0,005 мм от своего расчетного положения.
| Термин точности | Что он описывает | Что не должно автоматически доказывать |
|---|---|---|
| Точность позиционирования станка | Разница между заданным и фактическим положением оси | Допуск на отверстия в готовой печатной плате |
| Повторяемость | Возможность возврата в то же положение станка | Правильная регистрация медных элементов |
| Разрешение энкодера | Наименьшее приращение обратной связи измерительной системы | Точность обработки готового изделия |
| Точность позиционирования отверстий | Фактическое расположение отверстий относительно заданной базовой точки печатной платы | Производительность только на станке |
| Точность регистрации | Состояние инструмента или геометрия отверстия |
Полезная спецификация оборудования, таким образом, разделяет эти термины. Команды по закупкам должны выяснить, как измеряется каждая цифра, а затем проверить полный результат сверления на репрезентативных платах.
Кому необходим точный контроль положения отверстий — и когда более высокая точность не нужна?
Производство многослойных печатных плат высокой плотности, платы с мелкими деталями, отверстия для оснастки и совмещения, платы с ограниченным кольцевым запасом и процессы, где сверление должно соответствовать физическим меткам, — все это придает большее значение совмещению отверстий с рисунком. Заводам, производящим прототипы и продукцию широкого ассортимента, также может потребоваться более строгий контроль выравнивания, поскольку панели, конструкции и настройки часто меняются.
Однако покупка станка с наименьшим заявленным коэффициентом перемещения не является автоматически лучшим решением. Если основная ошибка связана с перемещением материала, несоответствием инструмента, некачественными данными о совмещении или неконтролируемым методом контроля, то одной лишь модернизации перемещения станка может быть недостаточно для устранения дефекта. Покупатель должен определить фактические допуски на изготовление платы, характер дефектов, ассортимент продукции, объем и текущие данные измерений, прежде чем принимать решение о том, требуется ли стандартная платформа для сверления с ЧПУ, выравнивание с помощью ПЗС-матрицы, сверление по мишени или изменения существующего процесса.
Конструкция станка, движение и термостойкость
Причины, связанные со станком, следует исследовать, если смещение следует за определенным станком или осью, изменяется в зависимости от температуры станка, проявляется по-разному в рабочей зоне или увеличивается после технического обслуживания. Важные проверки включают устойчивость рабочего стола, состояние направляющих и шариковинтовой передачи, работу привода, историю калибровки, вибрацию, крепление шпинделя и состояние системы обратной связи.
В станках CHIKIN CK-02D и CK-04D используется гранитное основание станка и прецизионные компоненты линейного перемещения, а в опубликованных технических характеристиках указаны высокоскоростные шпиндели на воздушных подшипниках и функции автоматизированного управления инструментом. Практическая ценность этих функций должна быть продемонстрирована стабильными результатами испытаний, а не выведена только из названий компонентов.Покупатели, оценивающие производственное оборудование, могут сравнить двухшпиндельный сверлильный станок для печатных плат CK-02D и двухшпиндельный сверлильный станок для печатных плат CK-02D. href="https://www.chikincnc.com/product/2-spindle-pcb-drilling-machine?utm_source=chatgpt.com" target="_blank" rel="noopener">Сверлильный станок для печатных плат CK-04D с 4 шпинделями
в зависимости от объема производства, требований к плате, конфигурации шпинделя и проверенной технологической возможности.Полезный диагностический эксперимент позволяет сохранять неизменными материал печатной платы, сверло, программу, приспособление и метод контроля при сравнении определенных мест или головок станка. Если отклонение постоянно наблюдается в одной головке или в одном регионе, становится более целесообразным проводить исследование на стороне станка.
Если перемещение происходит вместе с материалом или инструментом, преждевременная замена механических компонентов может привести к увеличению затрат без устранения истинной причины.Как перемещение материала влияет на точность сверления печатных плат
Координатный файл может оставаться неизменным, в то время как физическая панель изменяется.
Ламинирование, термическая история, распределение меди, структура смолы и стекла, влажность, обращение и предыдущая обработка могут влиять на размеры и плоскостность платы. В многослойном производстве важен не только вопрос о том, достигает ли сверлильный станок запрограммированных координат, но и о том, находятся ли фактические внутренние и внешние элементы в тех местах, которые предполагает программа. Это одна из причин, по которой ошибка регистрации сверла может сохраняться даже при стабильных результатах повторных измерений положения станка. Сравните поврежденные и пригодные панели по партии материала, конструкции пакета, размеру панели, истории процесса и местоположению ошибки на панели. Равномерное смещение может указывать на другую причину, отличную от вращения, масштабирования или нелинейного локального искажения. Для контроля процесса запишите идентификацию материала и состояние панели перед изменением компенсации сверления. Если коррекция, разработанная для одной конструкции, копируется в другой ламинат или распределение меди без проверки, сама компенсация может создать новое смещение.Как диагностировать смещение отверстий на печатной плате по характеру ошибки
Смещение отверстий на печатной плате становится проще для диагностики, если регистрируются направление и распределение ошибки, а не сообщается только о неточности отверстий.
Сравните фактические центры отверстий с заданным эталоном и отобразите погрешность на панели.| Наблюдаемый шаблон | Возможное направление расследования | Подход к проверке |
|---|---|---|
| Аналогичное смещение X/Y по всей панели | Опорная точка, загрузка, начало координат программы, местоположение приспособления | Перезагрузите и повторите с той же опорной точкой измерения |
| Смещение увеличивается с одной стороны на другую | Масштабирование, изменение размеров материала,калибровка | Ошибки карты в нескольких положениях панели |
| Ошибка проявляется как вращение панели | Угловое выравнивание регистрации или крепления | Сравнить как минимум два отдельных опорных элемента |
| Отличается только один шпиндель или головка | Шпиндель, цанга, посадка инструмента, локальная калибровка | Контролируемое сравнительное испытание |
| Погрешность увеличивается с использованием сверла | Износ инструмента, биение,отклонение | Сравнение новых и использованных инструментов при одинаковых настройках |
| Разные партии материала ведут себя по-разному | Движение панели или изменение материала/процесса | Удерживайте станок и инструмент в постоянном состоянии и сравнивайте партии |
| Несоответствие данных или метода измерения | Повторное измерение того же образца с использованием одной и той же процедуры |
В таблице указаны пути исследования, а не автоматические диагнозы. Несколько факторов могут приводить к схожим результатам, поэтому корректирующие действия должны основываться на контролируемом сравнении.
Регистрация: механические опорные точки против выравнивания с помощью ПЗС-матрицы
Регистрация определяет, как физическая плата соединена с системой координат сверления. Механические штифты и зажимы могут хорошо работать, когда система отсчета стабильна и воспроизводима. Визуальное выравнивание становится ценным, когда станку необходимо определить фактическое положение реперных точек или целей и компенсировать смещение или вращение перед обработкой.
Сверлильный станок для 1 сверления и трассировки печатных плат CHIKIN с ПЗС-матрицей сочетает в себе специализированные функции сверления и трассировки с выравниванием по ПЗС-матрице. Компания CHIKIN описывает систему машинного зрения как систему, которая обнаруживает фактические опорные точки платы и обеспечивает выравнивание перед обработкой.
ПЗС-матрица не устраняет все источники ошибок при сверлении. Если сама мишень смещается относительно внутреннего слоя, если сверло изгибается во время ввода или если базовая точка измерения отличается от базовой точки выравнивания, конечный результат все равно может быть смещен. Поэтому выравнивание по визуальному контролю следует оценивать как один из элементов управления в полной цепочке ошибок.
Когда станок для сверления мишеней печатных плат становится актуальным
Обработка мишеней и центровочных отверстий требует иного подхода к закупке, чем простое увеличение количества шпинделей в производстве. CHIKIN Условия крепления, исходного материала и укладки должны быть воспроизводимыми
Нагрузка на доску создает еще один ориентир между станком и заготовкой. Если панель может смещаться, прогибаться или располагаться по-разному между циклами, повторяемость работы станка не может гарантировать повторяемость от доски к доске. При исследовании смещения запишите расположение зажимов, состояние штифтов или вакуума (где применимо), опору панели, материалы для ввода и подложки, количество стопок и направление загрузки. Полезным примером является сравнение многократной загрузки одной и той же контролируемой панели или эталонной заготовки перед сравнением различных партий материала. Это позволяет отделить повторяемость загрузки от вариаций материала. Если результат меняется при каждом снятии и повторной загрузке заготовки, исследуйте точность позиционирования и крепления, прежде чем изменять настройки сервопривода или калибровки.
Для закупки предоставьте эти реальные условия производства в запросе предложений.
В руководстве CHIKIN по запросу предложений на станки для сверления печатных плат рекомендуется указывать размер платы, толщину, размеры отверстий, объем производства и требуемую точность совмещения, чтобы выбор станка соответствовал фактическим производственным требованиям.Контроль отверстий на печатных платах должен осуществляться с использованием определенной базовой точки и измерения. Метод
Результат проверки отверстий на печатной плате полезен только тогда, когда всем известно, относительно чего производится измерение отверстия. В зависимости от производственных требований, в качестве эталона может использоваться проектная система координат, элементы инструмента, внешние медные мишени, элементы внутренних слоев или другая контролируемая базовая точка. Смешивание этих эталонных систем может привести к тому, что одна и та же плата будет выглядеть приемлемой в одном отчете и смещенной в другом.
В отчете об измерениях должны быть указаны ревизия платы, идентификатор образца, идентификатор отверстия или элемента, базовая точка измерения, отклонение по осям X и Y, используемое оборудование, этап обработки и дата проверки. Неопределенность измерения и состояние прибора также имеют значение, когда требуемый допуск приближается к возможностям системы контроля.
Для оптического контроля, связанного с рисунком, компания CHIKIN также предлагает оборудование для AOI-контроля в рамках своего портфеля оборудования для тестирования и контроля. Однако не следует предполагать, что система AOI автоматически обеспечивает метод измерения координат, необходимый для каждого допуска просверленного отверстия. Технология контроля должна соответствовать фактическим требованиям приемки.
Разработайте план контролируемой проверки, прежде чем изменять процесс
Надежное исследование начинается с базового уровня. Сохраните поврежденную панель, соответствующий файл сверления, информацию об инструменте, идентификацию станка и шпинделя, партию материала, конфигурацию загрузки и исходный отчет об измерениях. Затем, где это практически возможно, измените один из определенных факторов и запишите новый результат. После того, как предполагаемая причина будет выявлена, проверьте окончательный комбинированный процесс в репрезентативных производственных условиях.
Практический план проверки должен охватывать следующие области:
- Состояние станка: идентификатор станка, шпиндель/головка, состояние калибровки и состояние технического обслуживания.
- Данные платы: версия, материал, конструкция пакета, размеры панели и система отсчета.
- Регистрация: штифты, крепления, реперные точки, мишени ПЗС-матрицы и настройки выравнивания, где это применимо.
- Инструмент: диаметр сверла, технические характеристики инструмента, состояние инструмента и накопленный опыт использования.
- скорость вращения шпинделя, подача, расположение пакета, настройка входа/опорной части и метод загрузки.
- Измерение: базовая точка, контрольное оборудование, процедура измерения и отдельные результаты X/Y.
- Повторное тестирование: несколько панелей, несколько мест расположения панелей и соответствующий период срока службы инструмента.
Этот контрольный список представляет собой структуру исследования, а не универсальный стандарт приемки. Фактическое количество образцов и допустимые отклонения должны определяться требованиями заказчика к продукции и качеству.
Сравните решения CHIKIN для бурения по необходимой вам погрешности
CHIKIN предлагает различные конфигурации оборудования для различных требований к добыче и выравниванию. В следующем сравнении в качестве отправной точки для покупки используется информация, опубликованная на веб-сайте; Окончательная конфигурация и возможности готовой платы должны быть подтверждены путем обработки образцов и технического согласования.
| Оборудование CHIKIN | Основная конфигурация | Когда покупатели могут оценить это | |
|---|---|---|---|
| CK-02D 2-шпиндельный сверлильный станок для печатных плат | ±0.005 mm | Два высокоскоростных сверлильных шпинделя | Сверление средних и больших объемов, где требуется повторяемость движения станка и двухшпиндельная производительность |
| Сверлильный станок для печатных плат CK-04D с 4 шпинделями | ±0.005 mm | Четыре высокоскоростных сверлильных шпинделя | Более крупносерийное производство, требующее большей мощности шпинделя |
| 1 Сверление 1 Травление печатных плат с CCD | +0.005 мм | Специализированный шпиндель для сверления и трассировки, выравнивание с помощью CCD | Смешанные задачи сверления/тражения, где важно выравнивание платы на основе реперных точек |
| Сверлильный станок для мишеней печатных плат | ±0.005 mm | Распознавание мишеней/реперных точек ПЗС-матрицы | Задачи регистрации и целевого отверстия, требующие обнаружения эталона на основе машинного зрения |
Одно и то же опубликованное число не означает, что эти машины выполняют одну и ту же работу. Выбирайте машину в соответствии с технологическим процессом изготовления печатных плат, методом выравнивания, производительностью, инструментами и требованиями к проверке — а не только по наименьшему числу, указанному в таблице спецификаций.
Как оценить точность во время демонстрации станка
Принесите репрезентативные производственные образцы, а не простую демонстрационную доску, подготовленную только для выставочного зала поставщика. Предоставьте файл сверления и определите наиболее важные отверстия или элементы совмещения. Согласуйте базовую точку измерения до начала теста.
Измерьте несколько точек по всей рабочей зоне и включите повторную нагрузку, где важна повторяемость нагрузки. Для многошпиндельного оборудования сравните соответствующие головки. Если срок службы инструмента важен, одной демонстрации нового сверла недостаточно; Спросите, как будет контролироваться процесс по мере накопления производственного использования инструментов.
Самое важное — не отделяйте спецификацию оборудования от результатов приемки готовой платы. Демонстрация должна ответить на два разных вопроса: соответствует ли сама машина заявленным характеристикам перемещения и соответствует ли предлагаемый полный процесс вашим требованиям к точности позиционирования отверстий в печатной плате.
Стоимость и риск: во сколько на самом деле обходится плохой контроль положения отверстий?
Стоимость плохой регистрации не ограничивается только сверлильным станком.Смещение отверстия на печатной плате может потребовать дополнительной проверки, сортировки, инженерной экспертизы, повторного сверления там, где это технически возможно, утилизации панели или исследования рисков, связанных с последующим нанесением покрытий и сборкой. Если отклонение затрагивает внутренние медные соединения, стоимость может быть обнаружена позже, чем сама операция сверления. При сравнении модернизации оборудования, систем CCD, приспособлений или измерительного оборудования покупатели должны сравнивать стоимость всего процесса контроля качества. Избегайте заявлений о процентной экономии без данных о производстве. Вместо этого измерьте текущую частоту брака, трудозатраты на расследование, потери материала, время простоя, усилия по проверке и изменения, наблюдаемые в ходе контролируемого испытания. Это также предотвращает чрезмерные покупки. Если относительно простая коррекция приспособления устраняет основную ошибку совмещения, более крупные инвестиции в оборудование могут быть не нужны. Если существующее оборудование не может поддерживать требуемое позиционирование или управление процессом, то эти же доказательства являются более веским основанием для замены.
Требования к индивидуальной настройке и приемке должны быть определены до размещения заказа
Разные заводы по производству печатных плат могут требовать различных опор для плат, расположения ПЗС-матриц, программных рабочих процессов, размеров панелей или функций управления инструментами. Эти требования следует представлять для оценки технической осуществимости, а не считать стандартной индивидуальной настройкой.
Для закупки, связанной с точностью сверления печатных плат, укажите требуемый допуск на готовое отверстие, базовую точку измерения, репрезентативные материалы, диапазон размеров отверстий, размеры панели, объем производства, метод совмещения и ожидаемые приемочные испытания. Также необходимо определить, требуется ли для данного применения только сверление, сверление с фрезерованием или обработка целевых отверстий.
Эта информация позволяет CHIKIN оценить подходящее направление развития продукта, используя свой ассортимент оборудования для сверления печатных плат вместо выбора станка только по количеству шпинделей.
1. Что такое точность позиционирования отверстий на печатной плате?
Это разница между фактическим центром просверленного отверстия и его требуемым местоположением относительно заданной базовой точки или элемента печатной платы. Базовая точка и метод измерения должны быть указаны, прежде чем результат можно будет правильно интерпретировать.
2.Точность позиционирования станка такая же, как и точность сверления печатных плат?
Нет. Точность позиционирования станка — один из факторов. Точность сверления печатных плат также зависит от совмещения, перемещения материала, инструмента, работы шпинделя, оснастки, условий сверления и измерений.
3. Что обычно вызывает смещение отверстий на печатной плате?
Возможные причины включают неправильную базовую точку, перемещение панели, ошибку совмещения, изменение размеров материала, калибровку станка, биение шпинделя/инструмента, отклонение сверла, износ инструмента или непоследовательный контроль. Перед выбором корректирующего действия следует составить карту ошибок.
4. Что такое ошибка регистрации сверла?
Ошибка регистрации сверла возникает, когда система координат сверления не соответствует соответствующим физическим элементам платы. Источником могут быть нагрузка, реперные точки, механические ссылки, перемещение материала, настройка программы или другие факторы выравнивания.
5. Может ли выравнивание с помощью ПЗС-матрицы устранить все ошибки позиционирования отверстий?
Нет.ПЗС-матрица может помочь определить фактические опорные положения и скорректировать определенные различия в положении или вращении платы, но она не может автоматически устранить отклонение сверла, неправильные соотношения внутренних слоев, износ инструмента или ошибки измерения.
6. Означает ли точность станка +0,005 мм, что каждое отверстие будет находиться в пределах +0,005 мм?
Это не следует интерпретировать таким образом. Компания CHIKIN публикует данные о позиционировании и повторяемости +0,005 мм для нескольких станков, однако для проверки качества отверстий в готовых печатных платах требуется отдельное прикладное тестирование в определенных условиях: для платы, инструмента, совмещения и измерения.
7. Как следует проводить контроль отверстий в печатных платах?
Сначала определите требуемую базовую точку, затем используйте метод контроля, способный измерить заданное соотношение.
Запишите отклонение X/Y, идентификатор образца, этап обработки, измерительное оборудование и метод, чтобы результаты можно было сравнивать во времени.8. Почему смещение отверстий может варьироваться на одной печатной плате?
Изменения размеров материала, деформация панели, ошибки масштабирования, различия в локальной поддержке, калибровка станка или геометрия совмещения могут вызывать ошибки, зависящие от местоположения. Отображение нескольких положений более информативно, чем измерение одного отверстия.
9. Когда покупателю следует рассмотреть возможность использования оборудования для сверления с ПЗС-матрицей или целевых элементов?
Рассмотрите это, когда необходимо обнаружить фактические особенности платы или целевые элементы до обработки, и одной лишь механической привязки недостаточно для обеспечения требуемого рабочего процесса. Для проверки следует использовать репрезентативные реперные точки, материалы и панели.
10. Какую информацию мне следует отправить в CHIKIN для оценки точности работы оборудования?
Укажите материал и конструкцию платы, размеры панели, размеры отверстий, требуемый допуск, файлы сверления, особенности совмещения, объем производства, текущую информацию об оборудовании/технологическом процессе, сведения об инструменте и результаты проверки отверстий на печатной плате с маркировкой. По возможности, включайте репрезентативные качественные и дефектные образцы.
Заключение
Надежная точность позиционирования отверстий на печатной плате достигается за счет контроля полной взаимосвязи между движением станка, совмещением платы, поведением материала, инструментом, условиями сверления и измерениями.Поэтому ошибку регистрации сверла или смещение отверстия на печатной плате следует диагностировать на основе имеющихся данных, а не сразу приписывать сверлильному станку. При выборе оборудования следует различать опубликованные спецификации позиционирования и повторяемости от допусков готовой платы, сравнивать станки в типичных производственных условиях и определять метод приемки до покупки. Портфолио сверлильных станков CHIKIN включает многошпиндельные сверлильные станки, сверление и фрезерование с использованием ПЗС-матриц, а также конфигурации целевого сверления для различных производственных требований. Для оценки правильности решения предоставьте информацию о размере вашей панели, материале, требованиях к отверстиям, методе совмещения, целевой точности, объеме производства и текущих данных контроля через CHIKIN CNC Contact Us, чтобы предлагаемый станок и план проверки соответствовали фактическому процессу изготовления печатных плат.
