Глава 5. Основные этапы изготовления печатных плат

5.3.1. Сверление монтажных и переходных отверстий

Важнейшими факторами, влияющими на качество сверления, являются:

• конструкция сверлильного станка;

• геометрия и материал сверла;

• точность позиционирования;

• конструкция сверлильных головок;

• способ закрепления ПП на столе сверлильного станка;

• скорость резания;

• подача осевая при сверлении и обратном ходе сверла;

• способ удаления стружки и пр.

Рассмотрим подробнее некоторые из этих факторов. Конструкция сверлильного станка. Станок для сверления ПП состоит из следующих основных узлов (рис. 5.22):

• жесткой рамы из гранитной плиты — основания;

• двухкоординатного стола, перемещение по осям X и Y которого осу­ществляется с помощью прецизионных воздушных подшипников;

• приводов координатных перемещений;

• современного программного управления (ПУ) типа CNC, что обес­печивает безвибрационное позиционирование с максимально воз­можной точностью (±0,005) мм;

• сверлильных головок с многопозиционностью при вертикальном пе­ремещении по оси Z (шпиндели с воздушными подшипниками);

• системы линейных измерений.

Рис. 5.22. Схема сверлильного станка: / — поперечный суппорт; 2 — сверло; 3 — пакеты заго­товок ПП; 4 — двухкоординатный стол; 5 — основание (гранитная плита)

Многошпиндельные станки с ПУ обеспечивают высокое качество и точность обработки отверстий, что очень важно для их последующей ме­таллизации.

В настоящее время используются следующие системы управления типа CNC: «Шмолл-12»; «Зиб энд Майер CNC 35,00"»; «Зиб энд Майер CNC 45,00"».

Система управления CNC осуществляет:

• прямое управление в режиме диалога в реальном и нереальном мас­штабе времени;

• хранение нескольких программ в различных форматах;

• редактирование программ в процессе работы;

Получение монтажных и переходных отверстий

• обработку таких форматов как «Экселлон I и II», «Позалюкс», «Вес-сел» и др.;

• управление перемещением по оси Z;

• оптическое отображение ошибок и сбоев в работе.

В программах для сверления монтажных и переходных отверстий пред­усмотрено также:

• сверление тестовых отверстий на технологическом поле для проверки качества, размера отверстий, заточенности сверла;

• автоматическая смена инструмента и программирование подачи, числа оборотов и скорости обратного хода;

• программирование по оси Z;

• совместимость со всеми форматами и кодированиями и пр.

При сверлении используются шпиндели с жидкостным охлаждением с воздушными подшипниками «Вестуинд», например, модель W320-10 с воз­душным подшипником; «Пресайз», например, модель ASC33 с воздушным подшипником.

Система контроля за состоянием инструмента со световым барьером контролирует: взятие инструмента из магазина с его возвращением; выход инструмента из строя.

Для охлаждения сверла во время сверления на него из форсунки на­правляется тонкая струя воздуха.

При крупносерийном и массовом производстве ПП осуществляется ав­томатизированное перемещение заготовок ПП от станка к станку.

Заготовки ПП, собранные в пакеты по три и более штук, заштифтован-ные или нет, базируют на рабочем столе сверлильного станка. Заготовки с малым диаметром отверстий (менее 0,3 мм) сверлят по две и, даже, по од­ной. Сверху и снизу заштифтованных пакетов находятся листы гетинакса или алюминия для повышения качества сверления: для исключения отрыва фольги при входе и выходе сверла и пр. Алюминиевый материал верхней заготовки действует как втулка для входа сверла под углом 90°, уменьшает заусенцы при сверлении, а также как теплоотвод для предотвращения на­грева и наволакивания смолы на стенки отверстия.

Схема пресса для заштифтовки приведена на рис. 5.23.

Рис. 5.23. Схема пресса для заштифтовки пакета заготовок ПП перед сверлением: / — штифт; 2 — пакеты заготовок ПП; 3 — основание

Сверлильные станки снабжены механизмом автоматической смены сверл по программе после сверления определенного количества отверстий или после запрограммированного числа рабочих ходов, что гарантирует поддержание сверла в заточенном состоянии. Благодаря механизму смены инструментов в магазине для каждой сверлильной головки может хранить-