PCB冲孔常见的10大失误及解决方法

由 cathy 提交于周五, 10 四月 2020 - 13:44

随着电子装联技术质量的提高以及市场的竞争需要，全自动插装机得到迅速普及。这样对单面PCB纸基板材冲孔质量（少数单双面非金属化孔环氧-玻璃布基板也采用冲孔）的要求也就越来越高。

本文主要介绍了PCB冲孔常见的十大瑕疵以及解决办法，分别有毛刺、铜箔面孔口周围凸起、孔口铜泊向上翻起、基板面孔口周围分层泛白、孔壁倾斜和偏位、断面粗糙、孔之孔与间裂纹、外形鼓胀、废料上跳及废料堵塞等，具体的跟随小编一起来了解一下。

一、毛刺

产生原因：
<ul>
<li>凹、凸模间隙过小，造成在凸模和凹模两侧产生裂纹而不重合，断面两端发生两次挤压剪切。</li>
<li>凹、凸模间隙过大，当凸模下降时，裂纹发生晚，像撕裂那样完成剪切，造成裂纹不重合。</li>
<li>刃口磨损或出现圆角与倒角，刃口未起到楔子的分割作用，整个断面产生不规则的撕裂。 
</li>
</ul>
解决方法：
<ul>
<li>合理选择凹、凸模的冲裁间隙。这样的冲裁剪切介于挤压和拉伸之间，当凸模切入材料时，刃口部形成楔子，使板材产生近于直线形的重合裂纹。</li>
<li>
及时对凹、凸模刃口所产生的圆角或倒角进行整修。
</li>
<li>确保凹、凸模的垂直同心度，使配合间隙均匀。</li>
<li>
确保模具安装垂直平稳。
</li>
</ul>

二、铜箔面孔口周围凸起

产生原因：
<ul>
<li>
凹、凸模冲裁间隙过小，且凸模刃口变钝。当凸模入被预热而软化的印制板时，板材就在凸模周围产生向外，向上的挤压移动。
</li>
<li>凸模刃口端有锥度。当凸模不断进入板材后，孔口周围凸起的现象就会随着凸模锥度的增加而增加。</li>
</ul>
 
解决方法：
<ul>
<li>被冲裁应超过原设计厚度的百分之二十；否则更换板材或重新设计冲模。</li>
<li>
冲裁应有足够的压料力，用以克服冲孔时材料移动的反挤力；
</li>
</ul>

三、孔口铜泊向上翻起

产生原因：
<ul>
<li>由于反冲，使铜箔拉入凹、凸模的冲裁间隙中。</li>
<li>铜箔与基材的结合力差，当凸模从被从被冲的印制板孔中拔出时，铜箔随凸模向上提拉。</li>
<li>凸模刃口端有倒锥，鼓胀变形，当凸模从被冲印制板的孔中拔出时，铜箔随凸模向上提拉。</li>
</ul>

解决方法：
<ul>
<li>采用正冲。</li>
<li>更换凸模。</li>
<li>
凸模与卸料板的配合间隙不能大，应采用滑配合。
</li>
</ul>

四、基板面孔口周围分层泛白

产生原因：
<ul>
<li>
凹、凸模冲裁间隙不适当或凹模式刃口变钝。冲孔时，被冲板材难以在凹模式刃口处形成剪切裂口。
</li>
<li>
基板冲裁性能差或没有在冲裁前预热。
</li>
<li>
压料力小。
</li>
<li>
凹模刃口下部漏料孔堵塞或漏料阻力大，产生膨胀分层。
</li>
</ul>

解决方法：
<ul>
<li>
合理扩大凹，凸模冲裁间隙；
</li>
<li>
及时修复变钝的凹模刃口；
</li>
<li>
增加压料力；
</li>
<li>
调整基板预热温度；
</li>
<li>
扩大或铰光漏料孔
</li>
</ul>

五、孔壁倾斜和偏位

产生原因：
<ul>
<li>
凸模刚性较差，定心不稳，倾斜冲入工件。
</li>
<li>凸模安装倾斜或与卸料板的配合间隙太大，卸料板对凸模起不到精密导向作用；</li>
<li>凹、凸模的配合间隙不均匀。间隙小的一边，凸模径向受力大，向间隙大的一边滑移；</li>
<li>凹、凸模式装配同心度差；推料板与凹、凸模外形偏位；推料板与凹模配合精度太差（指复合冲裁时）。</li>
</ul>
解决方法：
<ul>
<li>
合理选择凸模的材料；提高凸模刚性、强度、硬度和不直度。
</li>
<li>
提高凸模与凹模的加工同心度和装配同心度。
</li>
<li>
提高凸模与卸料板的配合精度，确保精密导向。
</li>
<li>
确保导柱、导套的加工精度和装配精度；减少推料板外形与凹模的配合间隙，并使推料板的外形和凹凸外形一致。
</li>
</ul>

六、断面粗糙

产生原因：
<ul>
<li>
凹、凸模冲裁间隙太大；凹模刃口磨损严重。
</li>
<li>
冲床的冲裁力不足，且不平稳。
</li>
<li>
板材冲裁性能差。例如，基材含胶量过高、基材、老化、层压结合力低等。
</li>
</ul>
 
解决方法：
<ul>
<li>
选择适当的凹、凸模冲裁间隙。
</li>
<li>
及时修整凹模刃口。
</li>
<li>
选用冲裁性能较好的基材并严格按工艺要求控制预热温度和时间。
</li>
</ul>

七、孔之孔与间裂纹

产生原因：
<ul>
<li>孔壁太薄，冲孔时的径向挤压力超过印制板基材的孔壁强度。</li>
<li>
相邻很近的两孔不是同时冲出，后冲的孔当凸模进入板材时，由于孔壁太薄而被挤裂。
</li>
</ul>
 

解决方法：
<ul>
<li>
印制板上的孔距设计要合理，孔壁不应小于基板厚度。
</li>
<li>
相邻较近的孔应便用一副模具同时冲出。
</li>
<li>
把相邻很近的两个凸模，做成相差 0.5mm的不同长度，使小面积范围内较集中的冲裁力瞬时分散。
</li>
</ul>

八、外形鼓胀

产生原因：
<ul>
<li>
模具设计不合理。对外形尺寸较大的印制板，如采用凹模内无推料板的下落料时，被冲印制板在自重的情况下，总是向凹模式孔内弯曲。加之，凸模下冲时，气流对工件有一股冲击波，使工件中心更为下曲，而靠近凹模刃口处向下弯曲量很小，造成外形鼓胀。
</li>
<li>
外形落料的凹模变形，出现长边处产生鼓胀。
</li>
</ul>

解决方法：
<ul>
<li>
印制板的外形尺寸大于200mm时，宜采用上落料结构的模具冲外形。如采用下落料的模具结构时，则一定要在凹模内装一块具有弹性托料力的推料板，使印制板不变形。
</li>
<li>增加凹模的壁厚，或选用具有足够的抗弯、抗张强度的材料造模具。</li>
<li>
尽量减少凹模的热处理变形。对几何形状复杂的凹模，可采用选热处理淬硬，后用线切割加工的办法来克服变形。
</li>
</ul>

九、废料上跳

有时部份废料在冲孔时不是向下掉，而是向上跳；有的进入工件孔内，还需人工清除；有的跳在下模上面，影响冲裁工作正常进行。

产生原因：
<ul>
<li>
铜箔与基材的粘合力差，冲孔时废料上的铜箔容易脱落，随着凸模退出凹模时，进入被冲孔内。
</li>
<li>
凹模间隙过大，且漏料不畅通，当凸模退出凹模卸料时，废料随之上跳。
</li>
<li>
凹模孔有倒锥，冲孔废料难以下落，反而随着凸模退出凹模时向上跳。
</li>
</ul>

解决方法：
<ul>
<li>
加强对基板材料的进厂检验。
</li>
<li>减小凹、凸模的间隙，扩大漏料孔。</li>
<li>
及时修整凹模孔的倒锥。
</li>
</ul>

十、废料堵塞

产生原因：
<ul>
<li>
凹模刃口太高、废料积存太多。
</li>
<li>
凹模漏料孔太小或刃口部有倒锥以及孔壁太粗糙。
</li>
<li>
下垫板和下模座上的漏料孔与凹模孔的同心度差，孔的对接有如阶。
</li>
<li>漏料孔太大，废料易在孔内作不规则堆集；相邻两漏料孔成内切时也易堵塞。</li>
<li>
下垫板上无导料孔，当废料从凹模孔内落下时，不能顺利的进入下面的漏料孔。
</li>
</ul>

解决方法：
<ul>
<li>
降低凹模刃口，在0.2mm之间可减少废料积存的个数。
</li>
<li>
当凹模孔<ф0.2mm ，漏料孔最好做成圆锥孔，当凹模孔大于ф0.2mm时，漏料孔可做成直孔，凹模刃口高度部分不能有倒锥。
</li>
<li>
调整凹模、下垫板以及下模座上的漏料孔的垂同心度，并将各部件上的漏料孔扩大。
</li>
<li>
相邻两漏料孔内切时，为了不堵塞漏料应做成腰圆孔，或做成一个大孔。
</li>
<li>
凹模支承杆和下模座的去撑筋要有足够的斜度或漏料通道，使废料顺利地漏下，不致堆积和堵塞。
</li>
</ul>

本文转载自：PCBworld
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