一、沖孔質(zhì)量與模具設(shè)計(jì)

隨著電子裝聯(lián)技術(shù)質(zhì)量的提高以及市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)需要，全自動(dòng)插裝機(jī)得到迅速普及。這樣對(duì)單面PCB紙基板材沖孔質(zhì)量（少數(shù)單雙面非金屬化孔環(huán)氧-玻璃布基板也采用沖孔）的要求也就越來(lái)越高。就目前生產(chǎn)應(yīng)用于全自動(dòng)插裝機(jī)的PCB廠家，有關(guān)沖孔質(zhì)量引起的投訴及退貨率已上升到第一位。這里就單面PCB的沖孔質(zhì)量與疵病對(duì)策作為基本介紹，有利與單面PCB的沖孔質(zhì)量的提高。

1．1模具設(shè)計(jì)：
沖孔直徑小到XXXPC和FR-2層壓板厚度的二分之一、FR-3厚度的三分之一是有可能做到的。許多模具設(shè)計(jì)者常常忽視這樣一個(gè)事實(shí)，模具沖頭在退出沖成的孔時(shí)所需要的力與沖孔時(shí)沖頭穿過(guò)材料所需沖力的大小是相等的。因此，對(duì)于一付模具把彈簧（彈性膠）卸料板的壓力設(shè)計(jì)成多大的問(wèn)題，大多數(shù)模具制造者回答是：“要盡量大”。如模具內(nèi)的空間不能容納足夠的機(jī)械彈簧（彈性膠）去起作用時(shí)，則采用液壓機(jī)構(gòu)（現(xiàn)在新一代的脫模器都應(yīng)有這一機(jī)構(gòu)，采購(gòu)時(shí)應(yīng)引起注意）。彈簧（彈性膠）的放置應(yīng)保證被沖制的零件彈卸均勻。如沖制件從模具里頂出時(shí)受力不均勻，則沖出的孔周圍幾乎都產(chǎn)生裂紋。在模具的沖頭開(kāi)始沖孔的一瞬間，卸料板要壓緊工件才能沖出高質(zhì)量的孔。其實(shí)要是卸料板的壓力能接近被沖材料的抗剪切力，那么既省力又可使沖出的孔更為規(guī)矩。
如果小沖頭出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，則要確定是由于沖頭在沖孔行程中損壞的還是沖頭在回程時(shí)損壞的。假若定位銷子損壞了，則一定是沖頭的回程應(yīng)力造成的。解決的辦法是把沖頭磨成一個(gè)不大于11/2度的很小錐度，其長(zhǎng)度不大于被沖材料的厚度。磨削時(shí)如能保持不超出這個(gè)范圍，則沖孔的質(zhì)量或尺寸就不會(huì)測(cè)量出什么問(wèn)題。引起沖頭損壞的另外兩個(gè)原因：一是同心度不好，這可以很容易地通過(guò)對(duì)模具進(jìn)行嚴(yán)格檢查來(lái)確定；另一是設(shè)計(jì)上的毛病，常常是對(duì)要沖的孔把沖頭設(shè)計(jì)得太小。

1．2紙基層壓板的收縮：
在沖制紙基層壓板時(shí)，必須記住這類材料是有彈性的，而且這種回彈的趨勢(shì)會(huì)使沖出的孔略小于沖頭。引起的尺寸差別決定于材料的厚度。為使沖成的孔在允許公差范圍之內(nèi)，下表列出沖頭應(yīng)超出沖制尺寸的量，在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮。（表中所列數(shù)值不得用于環(huán)氧-玻璃布層壓板的設(shè)計(jì)，其收縮率大約是紙基層壓板的1/3）。
基材厚度（英寸） 室溫時(shí) 90度F以上
1/64 0.001 0.002
1/32 0.002 0.003
3/64 0.003 0.005
1/16 0.004 0.007
3/32 0.006 0.010
1/8 0.10 0.013

1．3凹、凸模間隙：
假若對(duì)孔的尺寸公差要求很精密，那么沖頭和凹模之間的間隙則應(yīng)很小。用于沖制紙基層壓材料的凹模孔應(yīng)比沖頭大0.002-0.004英寸。而對(duì)玻璃布基層壓材料一般則要求上述公差的一半。然而，有些模具沖頭與模具之間的間隙可多達(dá)0.010的綜合公差，用于檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)允許的對(duì)孔質(zhì)量要求不高的地方。
一付間隙要求不嚴(yán)格的模具比一付精沖模便宜，凸、凹模之間的間隙不嚴(yán)格的模具與要求間隙要求嚴(yán)格的相比，前者損壞較多而剪切力較小。然而，用這種模具沖出的孔略呈漏斗狀(也稱喇叭孔)便于順利插入元件，到現(xiàn)在還有特別要求這種喇叭孔的普通單面板客戶。而沖孔時(shí)應(yīng)采用正沖，總要將銅皮面朝上。不得在兩面都布置有電路圖形的板上沖孔，因?yàn)檫@樣可能造成焊盤脫落。
凹、凸模間隙計(jì)算：
E=Ct (mm)
式中：C—覆銅板隙系數(shù)，C=0.02-0.06;
t—覆銅板厚度（mm）

1．4孔距與孔徑：
如果設(shè)計(jì)的孔與板邊的距離或孔之間的距離接近材料厚度，這往往是很麻煩的事。應(yīng)該盡可能避開(kāi)這種設(shè)計(jì)，但是，當(dāng)孔距離必須小時(shí)，則應(yīng)盡可能制造質(zhì)量好的模具。凸凹模和卸料板之間的間隙要嚴(yán)格，而且要使卸料板在凸模開(kāi)始沖入之前就已有足夠的力壓住代沖板（現(xiàn)在常用帶預(yù)壓力的液壓脫料系統(tǒng)，不過(guò)我對(duì)多家單面板廠的沖壓部調(diào)查發(fā)現(xiàn)老式模用彈性膠做預(yù)壓力的廠家無(wú)一例外沒(méi)有得到應(yīng)有重視，有80%的模在修模過(guò)程中不上或少上預(yù)壓力彈性膠，應(yīng)引起沖壓部門的足夠重視）。如果孔距過(guò)小，即使是最好的模具，孔間也會(huì)產(chǎn)生裂紋。如果不允許孔間有裂紋，則應(yīng)重新安排工序，把沖孔工序放在覆銅層壓板蝕刻之前。銅箔的增強(qiáng)作用有利于消除裂紋。（大多數(shù)環(huán)氧-玻璃布層壓板材是可以沖孔的，但只適用于非金屬化孔的環(huán)氧-玻璃布層壓板材）。

1．5紙基層壓材料的預(yù)熱：
如果將紙基層壓材料加熱到90度F，則其沖孔工藝過(guò)程就會(huì)順利得多。這一點(diǎn)，甚至對(duì)于通常稱之為冷沖型板或PC級(jí)板來(lái)說(shuō)也是如此，但不得把板材加熱到碎裂的程度，那么就會(huì)有一些沖屑一類的殘留物排不出來(lái)。過(guò)度加熱的材料沖屑常常會(huì)把凹模孔堵死而成廢品。把排屑孔做成錐度，則有利于減少堵塞現(xiàn)象。但有效的解決途徑<