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La fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage1 VI-3 Perçage et détourage Drilling & Routing.

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1 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage1 VI-3 Perçage et détourage Drilling & Routing

2 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage2 Source Posalux

3 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage3 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

4 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage4 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

5 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage5 Le trou idéal The Ideal Hole

6 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage6 Les besoins Requirements Diamètre des trous (mm) - de fixation : 3 / 4 - de registration : 3,175 - d insertion : 0,7 / 0,8 - vias : 0,15 / 0,3 Nombre de trous par dm² Holes diameters (mm) - mounting : 3 / 4 - locating : pin insert : 0.7 / vias : 0.15 / 0.3 holes number per dm²

7 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage7 Empilage Stacking Feuille d entrée Entry foil 3 circuits 3 PCBs Contre-plaque Backup material Pied de pression Pressure foot

8 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage8 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

9 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage9 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

10 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage10 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

11 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage11 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

12 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage12 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

13 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage13 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)

14 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage14 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)

15 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage15

16 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage16 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

17 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage17 Propriétés du carbure de tungstène Tungsten carbide properties Presque aussi dur que le diamant : - diamant10 - carbure9,8 à 9,9 - verre7 ( échelle Mohse ) Grande rigidité Grande résistance à l usure Almost as hard as diamond : - diamond10 - carbide9.8 to glass7 (mosh scale) Hight flexural strength Hight wear resistance

18 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage18 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

19 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage19 Géométrie d un foret Drill geometry Queue Shank Flûte Flute Pointe Shank

20 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage20 Géométrie d un foret Drill geometry Micro-foret Micro-drill Diamètre intermédiaire Diameter step

21 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage21 Géométrie d un foret (flûte) Drill geometry (flute) Goujure Chip area Lèvre Cutting lip Listel Margin land Pointe Point

22 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage22 Géométrie d un foret (flûte) Drill geometry (flute) Conicité 1:400 1:400 taper

23 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage23 Géométrie d un foret (flûte) Drill geometry (flute) Partie détalonnée Relieved part

24 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage24 Géométrie d un foret (pointe) Drill geometry (point) Listel Margin land Goujure Chip land Âme Web

25 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage25 Géométrie d un foret (pointe) Drill geometry (point) 130° 30° 15°

26 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage26 Géométrie d un foret Drill geometry Valeurs typiques Typical values

27 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage27 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

28 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage28 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

29 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage29 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

30 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage30 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

31 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage31 Paramètres de perçage Drilling parameters Vitesse de retour : Supérieure à la vitesse de descente, une vitesse élevée augmente la productivité. Jusque 30 m/mnsur des machines récentes Retraction speed Higher than feed speed, a high speed increase productivity. Up to 30 m/mn on new machines

32 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage32 Paramètres de perçage Drilling parameters Nombre de descentes : selon la précision souhaitée ex : Foret neuf => er affûtage => ème affûtage => 1000 Number of strokes Depending of wanted accuracy ex : New drill => st sharpening => nd sharpening => 1000

33 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage33 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

34 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage34 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

35 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage35 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

36 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage36 Géométrie d une fraise Router geometry Taille diamant Diamond toothing Queue de poisson Fish tail

37 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage37 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

38 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage38 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

39 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage39 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

40 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage40 Paramètres de routage Routing parameters Profondeur de détourage: 2 x le diamètre au maximun Routing depth : should not exceed 2 x the diameter

41 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage41 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

42 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage42 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

43 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage43 Caractéristiques des machines Drilling machine specifications Source Posalux

44 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage44 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

45 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage45 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

46 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage46 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

47 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage47 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

48 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage48 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

49 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage49

50 la fabrication des circuits imprimés VI-3 Perçage-détourage50 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


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