鉆孔無規則鉆偏調查分析

楊勇慶

（博敏電子股份有限公司，廣東 梅州 514000）

1 前言

導入使用價格相對比較便宜的新涂層鉆頭鉆孔批量生產，出現較多的無規則偏孔報廢，針對該品質異常，進行了分析并提供相應的改善。

2 分析

鉆孔無規則偏孔主要集中以下幾點：

（1）鉆頭問題：該問題的出現，為新購入的涂層鉆頭大批量導入試產階段，該鉆頭經樣品、小批量進行測試后，孔壁粗糙度上滿足需求，斷鉆率亦低于2%，但精度CPK存在不穩定因素，同一臺機不同主軸，同一主軸不同輪板，CPK差異較大，時而滿足要求，時而不滿足要求，但還未進行大批量測試，該鉆頭是在量產過程進行測試；

（2）機臺偏擺（Run-out）問題：開始出現異常時機臺偏擺并未檢測，故有可能偏擺過大導致底板個別孔超出范圍；

（3）鋁片問題：鋁片折痕容易導致鉆尖剛接觸鋁片的時候打滑，從而使鉆孔鉆偏，嚴重則斷刀；

（4）板面垃圾：鋁片下如果存在垃圾會使鋁片拱起，會使該小區域鉆頭下鉆打滑從而產生偏孔，嚴重則斷刀；

（5）機臺精度：機臺出廠設定偏移量為50 mm，對自主研發系統的鉆機，一段時間需做模擬精度測試，要求值在75 mm以內，如未達要求需調整做檢測。

（6）夾咀問題：保養不到位，嗦咀有垃圾，導致夾起的鉆頭因有垃圾頂住鉆柄而不垂直于板面，下鉆時產生偏孔，嚴重則斷刀。

3 跟進內容

對以上分析可能導致鉆偏的內容進行測試，排除非影響因素：

（1）機臺本身問題調整好，即要求設備部對機臺進行RUN-OUT測試，確認是否有超出20 mm的偏擺度；全部機臺進行模擬精度測試，要求值X，Y平方根值在75 mm以內（注：75 mm為供應商提供的最底標準值），確認機臺無異常的情況下是否有鉆偏異常；

（2）來料或人為問題，即對機臺保養、上板動作、來料進行跟進，確認鋁片正常，板面清潔，夾頭保養正常的情況下機臺是否有鉆偏異常；

（3）如以上兩個無問題，則對新鉆頭進行測試，降低其參數/更換其他鉆頭，前后對比是否杜絕或改善該異常。

4 跟進/調查結果

4.1 第一次測試

使用新的涂層鉆頭，鉆頭參數未變，設備部對各機臺偏擺進行測試/調整完畢，并對CPK值較差的機臺進行模擬精度測試，調整其X，Y平方根值均在75 mm以內，做板時監督機臺保養，確認保養到位，板面無垃圾的情況下生產。

（1）做板條件，見表1。

（2）測試結果，見表2。

機臺精度、主軸偏擺測試總結：

從以上數據來看，除壽命外其余參數在相同于其他鉆頭的參數情況下，半個月11個以上料號出現無規則偏孔報廢的情況（原使用鉆頭一個月1～2個料號會出現這種報廢），可見此異常與機臺精度、主軸偏擺的關系不大。

4.2 第二次測試

使用新的涂層鉆頭，在確保機臺精度、主軸偏擺、來料、操作均無異常的情況下，對鉆頭壽命下調1000孔，轉速、下刀速降至其他鉆頭參數的最下限，跟進批量品質。

表1

表2

（1）試驗條件，見表3。

（2）測試結果，見表4。

調整機臺參數測試總結：

從調整參數后的測試結果看，壽命比原來降低1000孔，生產效率比原參數少25孔每分鐘左右，0.25 mm鉆頭斷刀率有極大的改善，0.35 mm鉆頭斷刀率與原參數對比相差不大，從孔位精度看，微涂層鉆頭大批量測試仍不穩定，0.25 mm刀徑CPK值0.838至2.711（2.711CPK值為該板孔數不到5000孔），0.3 mm刀徑CPK值0.575～2.059（全部3片一疊的底板CPK），從后工序檢測報廢情況看，前半個月5個料號出現無規則偏孔產生的報廢，比上一次測試有所下降，可見調整鉆頭參數后有所改善，故把問題產生原因集中到鉆頭，針對該問題再次下調鉆頭壽命，進行第三次測試。

4.3 第三次測試

在確保機臺精度、主軸偏擺、來料、操作均無異常的情況下，把整體壽命再次下調，0.25 mm鉆頭由9000孔降至7500孔，0.3 mm鉆頭由16000孔降至12500孔，其余參數不變。

（1）試驗條件，見表5。

（2）測試結果。

批量測試跟進中，用X-RAY機檢測鉆孔品質，無發現偏孔現象。

4.4 第四次測試

使用其他質量較好的鉆頭批量測試對比，同樣在確保機臺精度、主軸偏擺、來料、操作均無異常的情況下，鉆頭的總壽命0.3 mm設定為16500孔，0.25 mm設定為13500，均高于新的涂層鉆頭進行試產。

（1）試驗條件，見表6。

（2）測試結果，見表7。

表3

表4

表5

表6

表7

從測試結果來看，質量較好的鉆頭生產，在各項指標均要好于新的涂層鉆頭，且壽命要高，同時所做板至AOI/電測均無出現無規則偏孔產生的報廢。

5 結論

通過以上測試數據可得出，無規則偏孔與機臺精度、人員操作、來料異常的關系不大，在同等條件下，降低涂層鉆頭的參數要比未降前要好得多，選用其他質量較好的鉆頭作業并無該異常產生的報廢，可見無規則偏孔產生的原因為鉆頭問題。所以，相對于涂層鉆頭鉆孔精度較差，造成的無規則孔偏較多，需要選用質量較好的鉆頭，以解決不必要的報廢。