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사양을 읽는 방법

사양을 읽는 방법

 

  PCB가공기을 선정 할 때에는 사양의 수치을 비교 검토하는 경우가 많을것입니다。
  그러나,이 수치는 각 기계별 해석의 방법에 따라 다르기 때문에 단순히 좋고 나쁨으로  
  성능을 판단할 수가 없습니다。
  아래 MITS 사양을 읽을 때 、항목마다 설명과 가공할 때의 여러 가지 점을 기재
  하였습니다。꼭, 참고로 하여 주십시오。

  • 가공 정밀도란?
  • 최소 패턴 폭.최소절삭폭과 공구와의 관계
  • 최대 가공 속도와 공구와의 관계
  • 최대 드릴 횟수와 최대 가공 스트로그
  • 가공 방식 
    압소류트와 인크리멘탈 / 접촉 방식과 비접촉 방식
  • 분해능
 




(가공 정밀도란?)

 

가공해서 만들어진 제품의 정밀도는 가공기의 다음 요소에서 정해집니다。

  1. 반복 정밀도
  2. 위치 결정 정밀도
  3. 가공할 때의 진동 기계
  4. 스핀들 모터의 축 흔들림
  5. 공구의 가공 상태 정밀도、공구의 마모
이를테면 분해능이 좋다고 해서 가공 정밀도가 좋다라고는 할 수가 없습니다。
가공기 사양의 분해능은 실측치가 아니고 이론상의 위치 결정 분해능이 기재되어 있습니다。

이 위치 결정 분해능은 가공기의 종합적 성능이라고 이해하는 것은 틀립니다。
가공기의 종합적 성능은 위 5개의 요소의 가장 나쁜 수치에 따릅니다。

가공기을 선정하기 위한 필요한 요소는 그 기계의 가장 나쁜 수치와 무엇인가를 아는 것이 중요합니다。



(최소 패턴 폭.최소 절삭폭과 공구의 관계)

  최소 패턴 폭과 죄소 절삭 폭은 기판의 표면을 가공하는 밀링과 밀접한
관계가 있습니다。

밀링에는 다음의 2가지 종류가 있습니다。
원추형
원통(stub)형


원추형 컷트의 잘린 상태
원통형 컷트의 잘린상태




가공할 때에 문제가 되는 것은 원추형 컷트로 절삭한 경우입니다。

MITS에서는  a을 패턴폭 、 b을 절삭폭이라 부르고 있습니다。

(이 폭의 계측은 기판표면에서 루뻬등으로 색상의 틀림을 식별하고 계측합니다)



◆원추형 밀링은 가공 깊이에 따라서 절삭 폭이 달라집니다
아래 그림과 같이 원추형 밀링은 가공중에 밀링의 깊이에 따라서 절삭폭이
달라집니다。
가공중의 깊이는 가능한한 균일하게 되도록 PCB가공기을 설계하고 있지만、
아무리해도  ±5μm정도의 편차가 생기는 것은 어쩔수 없습니다。



예을들면 밀링 공구(원추형)로  1온스(35μm)의 동박을 가공할 때에 패턴폭(a)을 0.1mm로 설정해도 가공중에 밀링의 깊이가 ±5μm 정도의 편차로 인해 아래와 같이 폭이 조금씩 변합니다。

  90° 밀링 60° 밀링
패턴 폭 0.09~0.11mm 0.094~0.106mm
절삭 폭 0.03~0.01mm 0.065~0.053mm


◆고주파 기판을 가공하기 위해서는 원추형 밀링을 사용합니다
위의 이유로 원추형 밀링 공구는 패턴폭・절삭폭의 변동이 있어므로
마이크로파와 같은 고주파 기판을 가공하는 경우는 원통형 밀링 공구을
사용하시기 바랍니다。



(최대 가공 속도와 공구와의 관계)

  파인 패턴(세밀한 패턴)을 절삭하기 위해서는 세밀한 공구을 사용할 필요가
있습니다。
그러나, 가공할 때 PCB가공기 자체의 속도가 아무리 빨라도 세밀한 공구가 뿌러지면 어떤 의미도 없습니다。
절삭할 경우는 공구에 적합한 가공속도을 설정하는 것이 가장 중요합니다。

◆스핀들 모터의 회전수와 축 흔들림

스핀들 회전수가 올라가면  어떤 지점의 회전수에서 급격한 축 흔들림이 일어납니다。
축 흔들림이 크게 되면 절삭폭이나 홀 직경이 크게 되기도 하고 , 공구의 마모 가 심해짐은 물론 드릴이 뿌러지기도 합니다。



(최대 드릴 횟수와 최대 가공 스트로그 )

 

MITS의 사양에서는 、최대 가공 스트로그을 상하로 한 경우에 최대 드릴 횟수을 기술(記述)하고 있습니다

따라서, 가공 스트로그가 크게 되면 상하의 이동거리가 길게되는 분 만큼 횟수는 작아지게 됩니다。


가공기의 종류에 따라서 、
Z축도 제어될 수 있는 3축 제어 가공기도 있습니다。

이 경우에는 CPU에서 2축의 상하 폭을 세밀하게 설정할 수가 있기 때문에 사양에 적혀진대로 드릴 횟수는 빠르게 됩니다。



(가공 방식)

  MITS의 3축 제어가 가능한 PCB가공기는   압숄리트(직선)인큘리멘탈(곡선) 2종류의 가공 방식을 수동으로 간단하게 바꿀수가 있습니다。
이 방식은 MITS의 독자적인 방법입니다。

◆압숄리트(직선)
Z축의 높이(깊이)을 CPU에서 수치제어을 할 수가 있습니다。
단、테이블의 평면도 및 가공 소재의 휨상태에 따라 깊이에 영향을 미치는 경우가 있지만、 휨이 없는 소재에 대해서의 한정적인 범위에서의 가능에는  효과가 있습니다。

◆인큘리멘탈(곡선)
기판의 표면을 검지하고、그 표면에서 공구을 검출시키기 때문에 기판의 휨이나 테이블의 평면도에 영향을 주지 않고 가공이 가능합니다。
특히 , 원추형 밀링에서 가공할 경우에 유리(有利)합니다。

<압숄리트(직선)가공
<인큘리멘탈(곡선)가공>


◆기판을 누름 JIG
기판을 누름에는 、접촉 방식비접촉 방식의 2종류가 있습니다。

접촉 방식
가공 헤드에 붙어 있는 돌출부가 기판을 눌러 기판의 표면을 감지합니다。
약1.4kg 전후에서 소재을 누루면서 헤드가 이동하기 때문에 부드러운 소재는 표면에 손상을 입히는 경우가 있습니다。

비접촉 방식
돌출부가 직접 누루는 것이 아니고 、헤드의 아래부분에서 분출되는 AIR로 기판을 누루면서 가공하기 때문에 기판표면에 손상이 생기지 않습니다。
(AIR 컴퓨렛셔가 필요합니다。)

비접촉의 가공 헤드



(분해능)

  분해능이란 가공기의 X,Y,(Z)축을 제어하는 지령치의 최소 스텝(STEP)치 입니다。
가공 정밀도을 표현하는 것은 아닙니다。  

정밀도가 높은 기판 가공을 하기 위해서는 PCB가공기의 각부분의 공차(일종의 흔들림)을  작게하고 、 평행도 및 테이블의 평면도에 신경을 쓰서 PCB가공기을 제조하는 것이 분해능의 수치을 작게 할 수 있습니다、이 점이 중요하고 어려운점이기도 합니다。 
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