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VI-3 Perçage et détourage Drilling & Routing

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1 VI-3 Perçage et détourage Drilling & Routing
la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

2 VI-3 Perçage-détourage
Source Posalux la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

3 VI-3 Perçage-détourage
Sommaire Outlook Le trou idéal Les besoins Forets et fraises Empilage Paramètres Machines Broches Environnement The Ideal Hole Requirements Drills & Routers Stacking Parameters Machines Spindles Environment la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

4 Le trou idéal The Ideal Hole
Sans délamination Sans rugosité Sans bavures Sans ‘ tête de clou ’ Sans débris Sans résine fondue Sans erreur de position Sans erreur de diamètre No delamination No roughness No burrs No nailheading No debris No smearing No position error No diameter error la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

5 Le trou idéal The Ideal Hole
la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

6 Les besoins Requirements
Diamètre des trous (mm) - de fixation : / 4 - de registration : 3,175 - d ’insertion : 0,7 / 0,8 - vias : ,15 / 0,3 Nombre de trous par dm² Holes diameters (mm) - mounting : 3 / 4 - locating : - pin insert : / 0.8 - vias : / 0.3 holes number per dm² la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

7 VI-3 Perçage-détourage
Empilage Stacking Pied de pression Pressure foot Feuille d ’entrée Entry foil 3 circuits 3 PCBs Contre-plaque Backup material la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

8 Rôle de la feuille d ’entrée The entry foil purpose
Empêche les marques de pied de pression Assure le centrage du foret Empêche la formation de bavures Protect the PCB from pressure foot marks Permit precise drill centering Prevent from burrs la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

9 Propriétés de la feuille d ’entrée Entry foil properties
Surface lisse, plane et stable Ne provoque pas d ’usure ni d ’échauffement du foret Epouse les variations d ’épaisseur du circuit Ne contamine pas les trous Smooth, flat, stable surface Do not increase drill temperature and wear Follow the board thickness variations Do not contaminate holes la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

10 Matériaux pour feuille d ’entrée Entry foil matérials
Papier phénolique 0,5 mm Aluminium 0,3 mm Composite : cœur compressible + surfaces aluminium 0.5 mm phenolic material 0.3 mm aluminium Composite : soft core + aluminium surfaces la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

11 Rôle de la contreplaque Backup foil purpose
Assurer le débouchage du trou (sans percer la table de la machine !) Eviter la formation de bavures Provide a mediumfor drill termination (rather than drilling into the machine !) Minimizes burring la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

12 Propriétés de la contreplaque Backup foil properties
Surface plane assez dure Ne provoque pas d ’usure ni d ’échauffement du foret Ne crée pas de débris qui peuvent endommager la paroi du trou et même casser le foret Flat, stable surface,hard enough Do not increase drill temperature and wear Do not create debris witch can damage the hole wall even break the drill la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

13 Matériaux pour contreplaque Backup foil matérial
Papier phénolique papier compressé Bois pressé mélaminé « Foilboard »(LCOA) Phenolic paper Pressed paper Melamine covered pressed wood « Foilboard »(LCOA) la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

14 Forets et fraises Drills & routers
Matières : Carbure de tungstène Diamètres des forets : - flûte : 0,1 à 6,5 mm - queue : 3,17 mm (1/8 ’) Diamètres des fraises : - 0,8 à 3 mm (taille ‘ diamant ’) Material : Tungsten carbide Diameters for drills - flute : 0,1 to 6,5 mm - shank : 3,17 (1/8 ’) Routers diameters : - 0,8 to 3 mm (diamond-pattern cutting teeth) la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

15 VI-3 Perçage-détourage
la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

16 Métallurgie du carbure de tungstène Tungsten carbide metallurgy
Mélange de poudres : - 94 % de carbure (grains de 1 à 12 µm) - 6 % de cobalt (liant) Moulage du barreau cuisson ( °C ) recuit (1200°C) sous haute pression (3000 bars, Ar ou He) Mixing the powders : - 94% carbide (1 to 12 µm grain size) - 6% Cobalt (bonding metal) Molding the bar Cooking ( °) Redensification (1200°C) hight pressure (3000 bar) under Ar or He la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

17 Propriétés du carbure de tungstène Tungsten carbide properties
Presque aussi dur que le diamant : - diamant 10 - carbure 9,8 à 9,9 - verre 7 ( échelle Mohse ) Grande rigidité Grande résistance à l ’usure Almost as hard as diamond : - diamond 10 - carbide 9.8 to 9.9 - glass 7 (mosh scale) Hight flexural strength Hight wear resistance la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

18 Taille des forets Drill manufacturing
Opérations principales : - ajustage du barreau - meulage au diamètre de perçage - taille de la flûte - taille de la pointe Main operations : - bar trimming - drill diameter grinding - fluting - pointing la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

19 Géométrie d ’un foret Drill geometry
Queue Shank Flûte Flute Pointe Shank la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

20 Géométrie d ’un foret Drill geometry
Micro-foret Micro-drill Diamètre intermédiaire Diameter step la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

21 Géométrie d ’un foret (flûte) Drill geometry (flute)
Listel Margin land Goujure Chip area Lèvre Cutting lip Pointe Point la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

22 Géométrie d ’un foret (flûte) Drill geometry (flute)
Conicité 1:400 1:400 taper la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

23 Géométrie d ’un foret (flûte) Drill geometry (flute)
Partie détalonnée Relieved part la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

24 Géométrie d ’un foret (pointe) Drill geometry (point)
Listel Margin land Goujure Chip land Âme Web la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

25 Géométrie d ’un foret (pointe) Drill geometry (point)
130° 15° 30° la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

26 Géométrie d ’un foret Drill geometry
Valeurs typiques Typical values la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

27 Paramètres de perçage Drilling parameters
Vitesse de coupe : ( Vc ) en mètres par minute vitesse de l ’arête tranchante par rapport à la matière ex :150 à 180 m/mn pour le FR4 Cutting speed ( Vc ) in meters per minute speed of the cutting edge relative to the material ex : 150 to 180 m/mn for FR4 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

28 Paramètres de perçage Drilling parameters
Vitesse de broche : (Vb) en tours/mn Elle dépend de la vitesse de coupe et du diamètre du foret ( mm) Vb = 1000 xVc/( x) ex : Vc =150 m/mn  = 0,8 mm Vb = t/mn Spindle speed (Vb) in revolution/mn is depending of cutting speed and drill diameter ( mm) Vb = 1000 xVc/( x) ex : Vc = 150 m/m  = 0.8 mm Vb = t/mn la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

29 Paramètres de perçage Drilling parameters
Vitesse d ’avance : (Va) en m/mn Elle dépend de la vitesse de broche et du diamètre du foret Environ 6 à 7 % du diamètre du foret par tour Feed speed (Va) in m/mn is depending of spindle speed and drill diameter Around 6 to 7 % of drill diameter per revolution la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

30 Paramètres de perçage Drilling parameters
Vitesse d ’avance : Va en m/mn Va = 0,06x xVb/1000 mm Ex : Vb = t/mn  = 0,8 mm Va = 3 m/mn Feed speed Va in m/mn Va = 0.06xxVb/1000 mm Ex : Vb = t/mn  = 0.8 mm Va = 3 m/mn la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

31 Paramètres de perçage Drilling parameters
Vitesse de retour : Supérieure à la vitesse de descente, une vitesse élevée augmente la productivité. Jusque 30 m/mn sur des machines récentes Retraction speed Higher than feed speed, a high speed increase productivity. Up to 30 m/mn on new machines la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

32 Paramètres de perçage Drilling parameters
Nombre de descentes : selon la précision souhaitée ex : Foret neuf => 2000 1er affûtage => 1000 2ème affûtage => 1000 Number of strokes Depending of wanted accuracy ex : New drill =>2000 1st sharpening => 1000 2nd sharpening => 1000 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

33 Paramètres de perçage Drilling parameters
Temps de séjour : Temps d ’attente nécessaire à la stabilisation de la broche et de la table de la machine Stay time Waiting time needed for spindle and table stabilisation la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

34 Paramètres de perçage Drilling parameters
Epaisseur d ’empilage : Il faut : Longueur de flûte > marge de taille + épaisseur de la feuille d ’entrée + n épaisseurs de panneau + 1 diamètre de foret Stack thickness it is necessary to have : Flute length > flute margin + entry foil thickness + n board thickness + 1 drill diameter la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

35 Précision de perçage Drilling accuracy
Causes d ’erreur - registration des panneaux - positionnement X&Y - faux-rond de la broche - « patinage » du foret sur la feuille d ’entrée - flambage du foret - Pied de pression Error factors - panel locating - X&Y positioning - spindle run out - drill skating on the entry foil - buckling of the drill - pressure foot la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

36 Géométrie d ’une fraise Router geometry
Queue de poisson Fish tail Taille diamant Diamond toothing la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

37 Paramètres de détourage Routing parameters
Vitesse de broche : (Vb) en tours/mn Elle dépend de la vitesse de coupe et du diamètre de la fraise ( mm) Vb = 1000 xVc/( x) ex : Vc =150 m/mn  = 2 mm Vb = t/mn Spindle speed (Vb) in revolution/mn is depending of cutting speed and router diameter ( mm) Vb = 1000 xVc/( x) ex : Vc = 150 m/m  = 2 mm Vb = t/mn la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

38 Paramètres de détourage Routing parameters
Vitesse d ’avance : (Va) en m/mn Elle dépend de la vitesse de broche et du diamètre du foret De 1 à 2 % du diamètre de la fraise par tour Feed speed (Va) in m/mn is depending of spindle speed and drill diameter From 1 to 2 % of router diameter per revolution la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

39 Paramètres de détourage Routing parameters
Vitesse d ’avance : Va en m/mn Va = 0,02x xVb/1000 mm Ex : Vb = t/mn  = 2 mm Va = 1 m/mn Feed speed : Va in m/mn Va = 0.02xxVb/1000 mm Ex : Vb = t/mn  = 2 mm Va = 1 m/mn la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

40 Paramètres de routage Routing parameters
Profondeur de détourage: 2 x le diamètre au maximun Routing depth : should not exceed 2 x the diameter la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

41 Paramètres de routage Routing parameters
Usure de la fraise : dépend de la précision souhaitée  0,05 => 15 à 20 mètres  0,1 => 120 à 150 mètres Router wear : depending of the tolerance  0.05 => meter  0.1 => meter la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

42 Paramètres de routage Routing parameters
Conditions de travail : - Plaque d ’usinage pré-fraisée à  + 0,5 min + canaux d ’extraction des poussières - maintien du panneau par brosse -bonne extraction des poussières Working conditions : - tooling plate pre-milled at  min + slots for dust extraction - holding down device with brush - good dust extraction la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

43 Caractéristiques des machines Drilling machine specifications
Source Posalux la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

44 VI-3 Perçage-détourage
POSALUX UltraSpeed X - Support de broche mobile - Vitesse max : 50 m/mn - Accélération max : 12m/s² - Entraînement : moteur linéaire refroidi par eau et servo-commande numérique X - mobile spindle support - Speed max : 50 m/mn - Acceleration max : 12m/s² - Drive : water cooled linear motor and digital servo control la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

45 VI-3 Perçage-détourage
POSALUX UltraSpeed Y - Table mobile - Vitesse max : 50 m/mn - Accélération max : 12m/s² - Entraînement : moteur linéaire refroidi par eau et servo-commande numérique Y - moving machine table - Speed max : 50 m/mn - Acceleration max : 12m/s² - Drive : water cooled linear motor and digital servo control la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

46 VI-3 Perçage-détourage
POSALUX UltraSpeed Z - Axes Z indépendants - Vitesse max : 30 m/mn - Accélération max : 40 m/s² - Entraînement : moteur CA sans balai refroidi par eau et servo-commande numérique Z - Independent Z axis - Speed max : 30 m/mn - Acceleration max : 40m/s² - Drive : brushless, water cooled AC motor and digital servo control la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

47 VI-3 Perçage-détourage
POSALUX UltraSpeed Broche (HF125) -Vitesse : 15 à 125 kt/mn - Capacité : 0,1 à 6,35 mm Gestion d ’outils outils / machine (Euromagazine) - double système changeur par broche Spindle (HF125) - Speed : 15 to 125 krp/mn - Capacity 0.1 to 6.35 mm Tool management tools / machine (Euromagazine) - Twin changer system per spindle la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

48 VI-3 Perçage-détourage
POSALUX UltraSpeed Précision Y/Y - positionnement +/- 5 µm - Répétabilité /- 2 µm - Usinage /- 20 µm Précision Z - Profondeur /- 25 µm X/Y Accuracy - Positionning +/- 5 µm - Repeatability +/- 2 µm - Machining /- 20 µm Z Accuracy - Deph /- 25 µm la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

49 VI-3 Perçage-détourage
la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage

50 Environnement Environment
Atelier climatisé Bonne ventilation et extraction des poussières Sol stable, sans vibrations Sol anti-dérapant Air conditionned workshop efficient ventilation and dust extraction Stable, non vibrating floor Non-slip floor la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage


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