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SJ 21554-2020 印制板背钻加工工艺控制要求.pdf简介：

"SJ 21554-2020" 是一项关于印制板背钻加工工艺的行业标准，它详细规定了印制电路板（PCB）在进行背钻加工（即在PCB背面开孔）时所需遵循的一系列控制要求。背钻工艺对于PCB的精度、稳定性和可靠性非常重要，因为它涉及到孔的精确尺寸、深度、形状和表面质量等。

以下是这份标准可能包括的一些控制要求：

1. 材料选择：规定了背钻所使用的钻头、夹具、切削液等材料的质量标准，保证材料的硬度、耐磨性和切割性能。

2. 钻孔精度：要求孔径、深度的公差范围，以及孔与孔之间的对齐精度。

3. 钻孔速度和进给量：根据材料性质和钻头类型设定最佳的钻孔速度和进给量，以保证钻孔过程的高效和质量。

4. 切削参数：包括转速、进给量、切削深度等，确保钻孔过程平稳，减少振荡和热量产生。

5. 切削液管理：规定了切削液的类型、添加量和更换周期，以防止钻头过热和材料污染。

6. 工艺流程控制：明确了钻孔前的预处理步骤、钻孔过程中的监控以及钻孔后的清洗和检验流程。

7. 质量控制：设立严格的检验标准，包括孔径、孔形、孔壁质量、表面粗糙度等，确保每一块PCB背钻的质量符合要求。

8. 安全规定：要求操作人员遵守安全规程，防止钻头破损、切屑飞溅等伤害。

这份标准为印制板背钻加工过程提供了一个统一的规范，有助于提高产品质量，降低生产风险。

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印制板背钻加工工艺控制要求

背钻操作生产环境应符合下列要求： a 工作环境的温度应控制在15℃35℃，相对湿度应控制在75%以下； b 工作环境应保持洁净，具有通风及吸尘条件； C 工作环境的地面结构应独立设计，要求具有足够的承重力和防震性，避免扬尘或震动； d）工作环境应有独立电源和良好的接地线

(CJJ 89-2001)城市道路照明工程施工及验收规程背钻用钻床应符合下列要求

钻用钻床应符合下列要求

a）钻床应能满足背钻加工工艺控制能力要求：

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b）钻床应具有电信号传感式控深装置； c）钻床应具备安全防护装置，同时具备吸尘等设施。

应根据待加工板特点选择合适的背钻钻头。 槽型等。通常钻尖角度越小，排屑越容易，但是对应的背钻控深能力越差，越容易形成背钻孔残桩的大 小边。钻尖角度越大，排屑越困难，但是更容易控制背钻孔残桩高度均匀一致。在背钻钻头的选择过程 中需要综合考虑以上因素，通常选择背钻钻尖角度130°～165°。应综合考虑一次钻孔的直径选择钻头的 直径。

导电盖板中导电介质的精度将直接影响背钻的控深精度： 头接触到导电盖板的导电介质的瞬间开始计算深度，当导电盖板的厚度精度较差时容易导致背钻钻深 控制困难。一般使用铝片加介质盖板或者单面覆铜板作为导电盖板。导电盖板的导电介质厚度通常不超 过0.2mm。导电盖板一方面起导电作用，另一方面也起清洁钻刀的作用。×

4.5背钻前工序控制要求

印制板层压对背钻的品质影响因景 为确保最佳的背钻控深能力，印制板在层压时的介质层厚度均匀性应严格控制。层压后介质层厚度 均匀性的关键控制点，在层压流程段主要有压机平整度，压机温度均匀性、钢板平整度等。需定期对压 机平整度、压机温度均匀性进行确认并在异常时及时调整。可通过钢板打磨及检查的方式维护钢板平整 度，并通过显微切确认层压后各层的介质层厚度及其均匀性。 层压后印制板的涨缩会影响背钻后的孔位精度，因此在背钻时需要综合考虑涨缩方面的影响。

4. 5. 2±一次钻工序

背钻对准度主要受一次钻钻孔精度的影响，一次钻钻孔前应确认钻床的孔位精度（Cpk）能力是否 满足要求，推荐选用Cpk大于1,33的钻床，并且应对钻床的轴头定期进行维护，以确保钻床的精度。 另外，考虑到钻孔出刀面的孔位精度较差，针对从焊接面下刀的背钻孔，可适当考虑分出来做二次 钻处理，二次钻孔也从煌接面下刀。

4.5.3外层图形转移工序

外层图形转移对背钻的影响主要是曝光后的图形对位精度，以及印制板尺寸涨缩变化，针对用菲林 进行图形转移的流程，还需要考虑菲林的尺寸变化对图形位置精度的影响。 曝光后的图形对位精度方面，可按照以下要求控制外层图形对位精度以获得最佳的对准度： a）需定期校正外层曝光机对准度，建议采用有数字图像传感器（CCD）对位功能的曝光机； b）确保设备抽真空状态良好，满足精细导线图形转移要求。 考虑到印制板的尺寸涨缩，需要在进行图形转移前测量印制板的尺寸涨缩，根据尺寸涨缩来调整外 层图形转移的涨缩系数。 影响照相底版尺寸变化的因素有：照相底版底片的选择，光绘房的温湿度，曝光房的温湿度，曝光 过程中照相底版的尺寸变化控制，照相底版使用寿命等。需要综合考虑其对背钻加工的精度影响而制订 合理的控制要求。

5.1印制板加工流程及背钻工艺

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背钻工艺在整个印制板加工流程中有以下三种位置： a）前流程→全板电镀一背钻一后流程； b）前流程→外层图形转移→图形电镀→背钻→碱性蚀刻→外层AOI→后流程； c）前流程一外层AOI→防焊一→背钻→后流程。 无论背钻设置在何种流程后面，均需要在完成孔金属化加工后才能进行背钻。其中流程b）有利于 孔内毛刺和残留铜丝的去除，但需要考虑到残桩值的蚀刻补偿。另外背钻孔是否塞孔，以及若塞孔是采 用阻焊塞孔或者树脂塞孔，塞孔的面次等，应综合加工工艺流程的便利性，以及产品的要求进行设计。 图为流租注飞的印

图1印制板加工工艺流程图

背钻产品制造流程主要包括工艺准备，首件制备，工艺加工，检验四部分，如图2

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2背钻产品加工制造工

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将背钻孔的设计数据转换成加工数据时应考虑以下内容： 叠层确认：应明确钻穿层与非钻穿层及其对应的介质厚度是否在加工能力范围内； 背钻孔结构的确认：应明确钻穿层与非钻穿层、残桩长度要求、留铜长度要求，需结合印制板 使用方的电子元件安装可靠性考虑； C 背钻位置图形设计确认：需要确认背钻孔到线的距离是否足够安全，以确保背钻的过程中内层 导线不会露铜。设计允许时，背钻孔所经过的内层做隔离处理； d) 背钻过孔及图形加工设计：一次钻孔孔径有限制要求，需要根据不同印制板制造商的能力进行 确定；通常背钻孔取刀比一次钻孔大，具体数据需要经过工程试验进行确定，综合考虑对准度 情况下，一般背钻孔孔径D比一次钻孔孔径d大0.2mm～0.3mm； e) 背钻下刀位置外层环宽尺寸应保持最小，以确保背钻后表面不会残留铜环，具体值需要经过工 程试验确定，综合考虑图形对准度以及一次钻孔和背钻孔对准度，外层环宽尺寸单边设计应保 证0.05mm~0.076mm; 背钻深度不同，背钻控深精度不同。一般浅孔的精度高，深孔的精度差，因此在背钻深度公差 设置时需要综合考虑加工能力： g) 背钻钻头的钻尖角度对背钻残桩的影响需要进行计算，不同的钻尖角度，背钻残桩不同，较常 用的钻尖角度为130°，150°，165°； 对于板厚较厚但同时有双面背钻的设计，考虑到出刀面的孔位精度较差，可将一次钻孔分出来 做二次钻孔设计，二次钻孔从焊接面钻入，且同一个一次钻孔做双面背钻的设计需要考虑对成 品电测试是否有影响； 综合考虑背钻定位精度，背钻定位孔采用一次钻孔。

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5.3.2.2背钻加工指示输出

在工程设计时，需要输出对应的控制指示，以确保现场清晰接收到背钻的设计要求，输出的制造 应包括但不仅限于：钻入方向，各规格背钻孔数量，钻穿层Ln，非钻穿层Lm，一次钻钻头直径d， 占头直径D，残桩长度Lmn，背钻深度H，留铜长度h3等，背钻加工记录示例见图4。

图5背钻附连测试图形立体图

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图6背钻附连测试图形平面图

表清单，定期进行性能检查，设备维护保养要求如下： a) 应定期检查设备的每个主轴的实际精度，检查频率应依据实际的钻孔情况而定，并在背钻加工 前检查背钻数控钻床精度是否满足要求； b) 当主轴转速变化影响到钻孔质量时应及时调整主轴转速； 应每天检查真空吸尘设备及真空吸尘软管，清除堆积在弯头或软管内的粉尘； d) 应制定计划并定期监测主轴的偏转： e) 设备的压缩空气压力应满足设备运行的最小压力要求，并且具备油水分离装置，去除压缩空气 中的油或水： f 应每天点检冰水及回水压力，主轴夹头清洁，压力脚是否正常，刀盘是否松动，钻床台面是否 平整等，以确保设备状态良好； 名 针对局部位置背钻精度非常高的产品。可以考虑采用带有数字图像传感器（CCD）镜头对位 功能的背钻钻床，以获得更高的背钻孔位精度

平整等，以确保设备状态良好； 针对局部位置背钻精度非常高的产品。可以考虑采用带有数字图像传感器（CCD）镜头对位 功能的背钻钻床，以获得更高的背钻孔位精度。 5.3.3.2背钻辅助材料 对背钻辅助材料下垫板、导电盖板、钻头的制造准备要求如下： a) 对下垫板的要求：检查确认下垫板平整无明显凸起，表面无毛刺，以防刮伤待背钻的板子； 对导电盖板的要求：导电盖板的导电层应当平整无褶皱且导电层完好，其非导电层应当具备 ? 定的钻头清洁功能同时可兼顾一部分钻头导引功能； c）对背钻钻头的要求：需要确保背钻钻头刃面无破损，确保钻头直径、刀尖角、钻头类型正确。 5.3.3.3背钻加工文件确订

5.3.3.2背钻辅助材料

对背钻辅助材料下垫板、导电盖板个钻头的制造准备要求如下： 对下垫板的要求：检查确认下垫板平整无明显凸起，表面无毛刺，以防刮伤待背钻的 对导电盖板的要求：导电盖板的导电层应当平整无褶皱且导电层完好，其非导电层应 定的钻头清洁功能同时可兼顾一部分钻头导引功能； 对背钻钻头的要求：需要确保背钻钻头刃面无破损，确保钻头直径、刀尖角、钻头类

5.3.3.3背钻加工文件确认

加工前确认指示清晰无歧义GB∕T 5702-2003 光源显色性评价方法，指示应该能

背钻首件一般采用显微剖切的方式进行，通常选取测试图形的位置做显微部切。 显微剖切检查项目可参考表1中的内容制定，至少包括但不仅限于钻穿层Ln，非钻穿层Lm，残桩值 Lmn，背钻深度H，留铜长度h3等。 调试好的参数，做完首件后需对参数进行记录，并做显微切片分析，无异常后开始批量生产，

批量生产时应规范上下板动作，防止板面刮花。生产过程中出现数控钻床报警时应根据不同的报警 内容采取对应的措施，特别针对钻深钻浅类型的报警内容，需要做重点分析，以确认其不影响最终的背 钻产品品质。 背钻完成后，应尽快转运至下道工序，并避免划伤和其他污染。

GBT 24603-2016 箱式叠压给水设备.pdfSJ215542020

5.6.1测试图形测试 采用万用表对背钻的附连测试图形进行测试，应在印制板外层图形完成蚀刻后测试，测试 法见5.3.2.3。

5. 6. 2连通性测试