成型加工良率與效率提升

張學(xué)平（梅州志浩電子科技有限公司，廣東 梅州 514000）

成型加工良率與效率提升

張學(xué)平
（梅州志浩電子科技有限公司，廣東 梅州 514000）

結(jié)合多年理論與實(shí)踐的成型加工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，分析影響成型加工一次性良率和生產(chǎn)效率的種種因素。通過(guò)優(yōu)化銑板程式設(shè)計(jì)，達(dá)到成型加工一次性良率和生產(chǎn)效率提升的目的。

良率；效率；成型加工；銑板程式

1 前言

電子廠商對(duì)印制板要求越來(lái)越高，成型加工板難度越來(lái)越大，小R角、半圓弧成型、卡槽成型、連片間距小、無(wú)工藝邊成型等等。隨著外形尺寸公差±0.075 mm、±0.10 mm的要求，影響客戶端夾具無(wú)法正常取放測(cè)試的投訴也越來(lái)越多。依實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)為基點(diǎn)，本文重點(diǎn)介紹如何設(shè)計(jì)銑板程式來(lái)改善成型加工外形尺寸偏差，從而提高成型加工一次性良率和生產(chǎn)效率，并達(dá)到滿足客戶要求的目的。

2 成型加工品質(zhì)因素

2.1 因果關(guān)系分析

影響成型銑板品質(zhì)偏差的因素總體分為兩大類：軟件因素和硬件因素，其中硬件因素包含為人、機(jī)器、物料、環(huán)境；軟件因素包含為方法和測(cè)量（圖1）。具體影響成型加工品質(zhì)見(jiàn)表1。

3 影響成型加工外形偏差因素之銑板程式

3.1 成型銑板程式介紹

目前很多CAD/CAM軟件并沒(méi)供給直接產(chǎn)生CNC Routing程序的功能，所以大部份仍須按圖紙上的尺寸圖直接寫程序，程序體設(shè)計(jì)根據(jù)圖形樣式采用不同的銑板命令完成，銑板程式是依客戶圖形1∶1導(dǎo)出。

3.2 連片設(shè)計(jì)影響外形偏差

為了提高生產(chǎn)效率，客戶設(shè)計(jì)多為連片生產(chǎn)，且連片間距有大有小（如圖1，分板槽寬即是連片間距），導(dǎo)致成型加工難度加大，在銑板程式設(shè)計(jì)時(shí)需考慮連片分板槽寬，分板槽寬越大，單只外形加工刀位就越寬，銑板尺寸品質(zhì)比較容易控制。相反，分板槽寬越小，單只外形加工刀位就越小，外形加工尺寸就較難控制，從而出現(xiàn)同一個(gè)連片SET中單PCS尺寸有大有小現(xiàn)象。

（1）圖2為4PCS連片，第一四個(gè)PCS分板槽寬度為2.8 mm，而第二三個(gè)PCS之間分板槽寬度為1.6 mm。

（2）銑板程式同一把銑刀銑出后，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致第3個(gè)PCS寬邊尺寸比第一二四個(gè)PCS寬邊尺寸大。

3.3 銑板程式設(shè)計(jì)影響生產(chǎn)效率

較多的成型加工廠商為了更好控制銑板尺寸，銑板程式設(shè)計(jì)銑二次，步驟分解為：第一次為粗銑，粗銑方式即是在連片間距區(qū)域先銑空，粗銑后預(yù)留0.10 mm ～ 0.20 mm距離；第二次為精銑（精銑方式又稱精修），將粗銑后預(yù)留距離精修到位。此銑板程式設(shè)計(jì)原理是讓兩邊銑刀受力平均分化，精修后單只與單只的外形尺寸較均勻，而缺點(diǎn)是銑二次行程長(zhǎng)，影響生產(chǎn)效率較大。

銑二次程式，先用￠1.60 mm銑刀在銑空位根據(jù)成型線路粗銑一次，此銑板程式設(shè)計(jì)方法是先銑

掉了銑空位的廢料，預(yù)留0.10 mm ～ 0.20 mm成型邊距離。

用￠1.20 mm銑刀在PCS間拉一刀，分板槽寬僅1.30 mm，拉一刀目的讓兩邊銑刀受力平均分化，

可以預(yù)防成型讓刀產(chǎn)生凹凸位和PCS寬尺寸有大有小。

用￠1.00 mm的銑刀銑圓孤位，此位寬度僅為1.15 mm。

用￠1.00 mm銑刀精銑所有分板槽。

最后用￠1.50 mm的銑刀粗銑外形一次，預(yù)留為0.10 mm ～ 0.20 mm的距離再加一把￠1.50 mm銑刀精銑外形。

3.4 優(yōu)化銑板程式設(shè)計(jì)改善外形偏差

設(shè)計(jì)原理：實(shí)驗(yàn)證明，主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)銑刀在單邊受一定程度力的情況下，銑刀會(huì)偏向不受力區(qū)，偏斜值約0.076 mm（下稱讓刀），因此，在銑板時(shí)走單刀后剩余位置產(chǎn)生銑刀單邊受力，結(jié)果均勻受力區(qū)銑刀未發(fā)生偏斜尺寸合格，而單邊受力區(qū)銑刀發(fā)生偏斜銑板尺寸偏大。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)結(jié)果，在設(shè)計(jì)銑板程式中預(yù)加偏斜值進(jìn)行反方向補(bǔ)償來(lái)平衡尺寸，從而獲得成型加工的對(duì)稱尺寸。

制作要求：成型區(qū)域走單刀后，如剩余位置不夠銑刀刀徑3/4（如圖3為剩余位置），則在銑板程式中將銑剩余位置向偏斜反方向補(bǔ)償0.076 mm，見(jiàn)圖2 中1.60 mm分板槽1.40 mm銑刀銑后僅余0.20 mm，故線路向偏斜反方向銑帶補(bǔ)償0.076 mm；如剩余位置達(dá)到刀徑3/4則無(wú)需補(bǔ)償（如圖4為剩余位置）。銑機(jī)上的銑刀補(bǔ)償按正常要求控制即可，銑帶補(bǔ)償效果就是控制尺寸均勻。

3.5 優(yōu)化銑板程式設(shè)計(jì)提高生產(chǎn)效率

根據(jù)銑板程式讓刀補(bǔ)償原理，在設(shè)計(jì)銑板程式時(shí)，只要是不夠銑刀刀徑3/4的任何成型區(qū)均可做讓刀補(bǔ)償，這樣就可以做到一次性成型加工到位，在保證銑板品質(zhì)的同時(shí)又大大提高了生產(chǎn)效率和降低銑刀的用量。依此銑板程式設(shè)計(jì)方法的銑板路程可以縮短50%。

4 優(yōu)化銑板程式前后對(duì)比

4.1 優(yōu)化銑板程式前后品質(zhì)對(duì)比

經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐測(cè)試，成型加工一次性良率得到跳躍式提高，客戶投訴率由2011年8.1%下降至今的1.1%（表2），充分證明了優(yōu)化后銑板程式的可行效果（圖5），最終得到客戶的認(rèn)可。

4.3 優(yōu)化銑板程式前后生產(chǎn)效率對(duì)比

優(yōu)化銑板程式前有80%的成型加工板內(nèi)槽均銑二次，銑程比優(yōu)化后多出30%～40%，生產(chǎn)效率也相應(yīng)降低30%～40%。因此，優(yōu)化銑板程式是提高成型加工生產(chǎn)效率直接有效的方法。

5 結(jié)語(yǔ)

本文把理論和實(shí)踐相結(jié)合的方法運(yùn)用到印制板成型加工中。近二年來(lái)，工廠在沒(méi)有增加任何人和物的資源條件下，通過(guò)銑板程式設(shè)計(jì)的優(yōu)化，提高了工廠成型加工的一次性良率、提高銑板的生產(chǎn)效率、降低了銑刀使用成本，為工廠取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

張學(xué)平，工藝工程師 ，從事鉆銑工藝技術(shù)研究10年。

The improvement of yield and efficiency in routing process

ZHANG XuePing

This paper is written by combining with years experience of theory and practice in routing technology, analyzing various factors of influencing yield and production efficiency in routing process. It aims to improve product yield and production efficiency by optimizing the routing programming design.

Yield; Efficiency; Routing; Routing Programming

TN41

A

1009-0096（2014）02-0030-03