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PCB数控钻机技术与应用


PCB钻孔是整个印制电路板生产过程中的一道关键工序。钻孔加工占用生产时间最长,其加工工艺和制造装备水平的高低将直接影响PCB的质量 ,性能 ,成本(加工费用通常占PCB制板费用的30%~40%)。 PCB钻孔加工大多采用机械钻孔、激光钻孔方法。从设备成本及加工效率比较,目前世界上90%以上的PCB钻孔加工都采用数控机械钻孔,激光钻孔仅占10%左右。因此数控机床钻孔是目前PCB精密钻孔加工的主流。

  

PCB数控钻机以数控技术为基础,通过X、Y、Z三个坐标的协调运动,控制X、Y轴快速准确地运动到钻孔位置,由Z轴执行机构进行钻孔操作,实现精密钻孔加工。随着PCB的孔径越来越小、孔的数量越来越多,对数控钻机PCB微小孔径加工能力提出了更高的要求。

  

PCB数控钻机的技术范围覆盖很多领域:1)机械制造技术;2)信息处理、传输技术;3)自动控制技术;4)伺服驱动技术;5)传感器技术;6)软件技术等。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各国加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。而随着电子通信产品的日新月异,对 PCB的制造水平的要求越来越高,线路板的层数越来越多,线宽越来越小,孔径越来越小越密集,PCB技术发展对高速高精数控钻床的需求量日渐提高,高档数控设备已成为影响PCB制造水平的关键。

国外生产PCB高速数控钻机的厂家主要有美国的EXCELLON公司、意大利PLURITEC公司、德国SCHMOLL公司以及日本的Hitachi公司。目前国内数控钻机高端市场基本被两个传统的制造工业强国日本和德国占据,以日本的 Hitachi(日立)和德国的 Schmoll 为标志,他们掌握着PCB数控钻机关键工艺和核心技术,拥有精湛的机械制造工艺和出众的产品性能,在PCB微小孔径加工方面展示了出众的性能,但价格也非常昂贵。

我国从20世纪90年代开始研制和生产PCB数控钻机,伴随我国的PCB制造业迅速发展。不少企业如深圳大族数控科技、深圳强华科技、惠州天马机械电子等公司开发并生产出一批性能较好、精度较高的PCB数控钻机。与此同时,中国台湾地区的PCB高速数控钻机也呈现出蓬勃发展的景象,主要的生产企业包括东台公司、大量公司、恩德集团、龙泽公司等。国产数控钻机(包括台湾及大陆公司)在中档设备市场位于主导地位,占据了整个国内钻机市场的半壁江山,低价、高性价比成为国内设备厂商的市场制胜法宝。虽然国内厂商在中低档PCB数控钻床收获颇丰,在产品功能、性能等方面也取得了长足进步,但在最能体现技术实力的微小孔径加工能力依然和国际先进技术水平存在差距,主要体现在加工精度和速度、自动化程度等方面。实现高端设备完全替代进口尚有很长的路要走。