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Get到了丨决定PCB钻机加工能力的关键要素

2021-05-10

随着信息化时代的蓬勃发展,PCB(印制线路板)在我们的日常生活中应用愈发广泛,从计算器到武器系统,PCB作为“电子产品之母”,在各种各样的电子产品中,起到了不可替代的作用。

纵观整个PCB市场行业发展的历史,全球PCB产业经历了“欧美主导”到“亚洲主导”的发展变化。目前我国已占世界PCB产值的50%以上,无论是增长率还是市场占有率均为全球第一,是全球最重要的电子产品制造基地。

PCB板材根据材料可分为刚性板、挠性板、刚挠结合版、封装基板,又可根据层数分为单面板,双面板和多层板。随着电子产品的电子元器件集成度越来越高,市场对多层板、封装基板等板材的高精加工要求也随之增高。

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不同下游行业对PCB的需求


随着5G时代的到来,通信、手机、服务器以及数据存储装置爆炸性的增长,这些产品对应的多层板与IC载板(特别是BGA板及HDI板)的需求同样大幅度上升。旧结构的通用型20万转PCB钻机却因为难以加工或无法加工此类型板材的原因,逐渐远离高端PCB加工市场。

总结普通钻孔机主轴加工能力不足主要有以下两方面:从板材角度来分析,对于多层板,因为板材变厚,就需要加工主轴具有更大扭力与承载力。特别是加工直径在5-6.5mm的大孔,对加工主轴的低速扭力及承载力提出了更高的要求。

从另一方面来说,因5G硬件产品朝着高集成化、薄型化、小型化发展,因此5G产品内部的电路板布线密度越来越大,钻孔直径在0.3mm以下的小孔占80%以上,而IC载板(特别是BGA板及HDI板),其孔密集度及精度要求更高,这些密集型的小孔,对加工主轴的转速提出了更严苛的要求。

普通PCB钻孔机主轴除上述分析的两点加工能力不足的缺点外,启停时间长(10s升速,10s减速),运转温升高(60℃左右)等也对气浮钻机的加工效率与稳定性有重大的影响。

PCB钻机加工性能关键要素




整体效率提高23%以上



要保证PCB钻机的普适性,加工主轴不但性能上要满足“大承载,大扭力,高转速”,还要在稳定性与加工效率上满足“低温升,快启停”。昊志机电PCB气浮钻孔机主轴“快人一步”,可满足一机多用的加工需求,使整体效率提高23%以上。

1
轴向高承载

昊志机电PCB钻孔机主轴采用新型轴向承载结构,相比市面上大部分主轴,承载力上升15%。

2
快速启停

普通PCB钻孔机主轴从启停时间为10-12s,而昊志机电PCB钻机,采用全新双绕组结构电机,保证0-200,000rpm升速仅需3.8s,0-250,000rpm升速仅需7.5s,且转差率低于3%。仅此项即可使加工效率提升3%,且在加工0.2mm以下的小孔时效率可提升20%以上。

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公司内部实测钻孔机主轴直升20万转时间对比

3
低速大扭力

昊志机电PCB钻孔机主轴定子采用全新双绕组结构,低速扭矩高达0.18N.m,6.35mm刀具可连续加工10000孔以上(S20000,F0.3,R5.0,3*1.6mm,FR4),能轻松应对各类厚板、硬板。

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实拍加工效果及6.35mm刀具连续钻孔对比

4
低温升

采用升级版水道设计,显著增强冷却效果,带走更多热量,进出水温差小于4℃(市场上竞品主轴进出水温差8℃),可有效降低机体表面和轴芯温度,提高主轴稳定性,增长主轴寿命。在钻小孔精度方面,钻BGA密集孔(φ0.1),与竞品主轴采用相同参数的情况下,我司主轴钻孔CPK比竞品主轴高0.35;钻多层板(φ0.25),我司主轴钻孔CPK相对竞品高0.2。

2004年,昊志机电成功自主研发出第一款气浮钻机主轴,历经17年对气浮主轴的理论研究与实践摸索,不断突破转速、加工工艺、电机生产的技术封锁与理论瓶颈。

目前,昊志机电已成功开发多转速规格的PCB钻孔机电主轴,最高转速达到400000rpm,处于国际领先水平。


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