Vrtání

Vrtačka Schmoll je určena především k vrtání vícevrstvých desek plošných spojů. Je to moderní stroj, který byl dán do provozu koncem ledna roku 2006. Všechny osy mají pohony lineárními motory. K přednostem patří velký zásobník nástrojů, do kterého lze připravit 2600 kusů vrtáků a fréz.

Nejdůležitější předností je optická registrace vícevrstvé desky pomocí kamerového systému na značky na kraji vnitřní vrstvy, nebo na značky ve vnitřních motivech.

Díky tomuto systému odpadá přesná registrace vývrtů pro zakládací kolíky na stůl vrtačky. Tyto otvory lze zhotovit na obyčejné stolní vrtačce s přesností +/- 0,5 mm a vrtačka provede přesné zaměření sama.

Dokáže přesností na mikrometry řízeně vrtat a frézovat do hloubky. Horní plocha desky upnuté na stůl vrtačky je galvanicky spojena se stolem. První vrt provádí vrtačka opatrně do doby, než se špičkou vrtáku dotkne desky. Od tohoto okamžiku měří a je možno nastavit vrtání do hloubky po 1 mikronu do potřebné hloubky. Vrtačka si pamatuje horní polohu desky a pokud při dalším vrtu nenajde desku v nastavené toleranci nastavené od 0,01 do 0,5 mm, domnívá se, že má poškozený nástroj. Automaticky provede kontrolu v laserové měřící stanici, v případě nutnosti nástroj vymění. Tato vrtačka má 200 různých funkcí.

Naprosto dokonalou funkcí je registrace vnitřních motivů pro finální vrtání. Přesně zaměří průchozí vrtání i slepé díry.

Při zaměřování je stroj ovládán samostatným PC, který ovládá kamerový systém. Na desku je možno se zaměřit dvěma způsoby. Buď na viditelné značky na okraji vnitřní vrstvy IN1. Tyto značky jsou již při laminování ošetřeny tak, aby po laminaci bylo možno obnovit jejich čitelnost. Optické zaměřování používáme u tří a jednodušších čtyřvrstvých desek. V hlavičce vrtacího programu má vrtačka informaci o správném umístění těchto značek a nad tato místa najíždí kamerovým systémem. Podle zjištěné skutečné polohy provede korekci správného položení desky na stůl vrtačky a korekci vrtacího programu podle rozměrových změn vnitřní vrstvy. Celé zaměření a výpočty trvají pár vteřin a zaměření na vrstvu IN1 je naprosto dokonalé.

Dokonalejším způsobem zaměření je na kříže ve vnitřních motivech vícevrstvé desky. Je používáno u přesných čtyřvrstvých a dalších vícevrstvých desek. Vrtačka má zapsány ve vrtacím programu polohy zaměřovacích křížů a hloubku vrstvy od povrchu, kde by je měla najít. Vyhledává je pomocí odvrtávání nástrojem průměru 5 mm. Tento nástroj nejprve zkalibruje slepým vrtem mimo kříže. Přitom zjistí tvar břitu nástroje a nutnou hloubku zavrtání. Po provedené kalibraci odvrtá první kříž vrstvy IN1 a segmenty kříže zaměří kamerou. Pak odvrtá kříž ve vrstvě IN2 a segmenty opět zaměří kamerou. Tak postupuje do dalších vrstev IN3, IN4, IN5, IN6 a dále. Tento postup opakuje ve všech čtyřech rozích. Přitom spočítá posunutí desky od správné 0 vrtačky z důvodu obecného svrtání zakládacích kolíků na stůl, posunutí motivu jednotlivých vrstev vůči sobě při registraci vrstev a najede střed tohoto posunutí. Také zjistí rozměrové změny vnitřních vrstev po laminování. Podle těchto výpočtů upraví vrtací program a vrtá s největší možnou přesností do všech vrstev. Toto zaměření trvá asi 1,5 min, ale proti zdlouhavé registraci dřívější metodou to mnohonásobně zrychlilo práci.

Osmi vrstvou desku se slepými otvory jsme klasickým postupným prokovováním vyráběli takto: Prokovení TOP-IN1, slaminování TOP-IN1 a IN2-IN3. Vrtání TOP-IN3 a prokovení. Tentýž postup jsme museli provést ze strany BOTT. Desky šly 4x do vrtačky pro jednotlivé operace prokovení. O přesnosti se moc mluvit nedalo, byli jsme rádi, že se to povedlo. S touto vrtačkou se složí osmi vrstvý polotovar a slaminuje. Vyvrtá slepé a průchozí díry ze strany BOTT a slepé ze strany TOP. Vrtání je vůči vnitřním motivům přesné.