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打孔机运动平台精度自补偿技术研究

2021-08-10高峰,李欣

电子工业专用设备 2021年4期

高 峰,李 欣

(中国电子科技集团公司第二研究所,山西 太原030024)

LTCC基板是一种高密度电路封装基板,其生产制造工艺极其复杂,是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带,在生瓷带上利用打孔、填孔、印刷等工艺制出所需要的电路图形,并将多个被动组件(如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等)埋入多层陶瓷基板中,然后叠压在一起,内外电极可分别使用金、银、铜等金属,在900℃下烧结,制成三维空间互不干扰的高密度电路[1]。

在LTCC技术中,有很多影响产品质量的因素存在于打孔、填孔、印刷、叠片、层压、烧结、划片等十几道工序中,每道工序进行过程中出现的误差都可能导致产品的不合格。其中,生瓷带打孔机是LTCC基板制造的关键工艺设备之一[2]。

随着电路模块体积和质量的减小,对生瓷片打孔工艺提出了更高的要求。衡量该工艺的重要指标有冲孔精度、冲孔速度以及边缘质量。其中,冲孔精度会对之后印刷、叠片、层压等工序的精度造成极大的影响。冲孔速度则会对生产效率造成影响。冲孔边缘质量问题,比如边缘有毛刺、未冲透(尤其带膜工艺)以及孔有残屑等,极有可能导致基板开路,甚至失效。

在目前工艺生产中,孔位置精度是从后续工序的检测设备获取的,有一定的滞后性,在成本和时间上造成很大的浪费。由于运动平台在定位时存在误差,拟对打孔机进行逐点定位精度补偿[3]。然而实际生产中,逐点补偿(量化为0)的难度较高,因此本文结合历史数据及相应算法对X、Y轴定位数据进行定位精度补偿时,采用的方法是对运动平台进行划分区域量化补偿,通过分析比较不同的相关算法与量化值,得到补偿后偏差最小的结果。……

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