优化程式路径以节省钻孔时间

黎卫强 付少伟 江桂明 董 威

（金禄电子科技股份有限公司，广东 清远 511518）

0 背景

PCB钻孔工序是PCB制造过程中重要的一个环节，随着PCB向高密度、多层化、小型化方向发展，孔径越来越小，孔数越来越多，PCB钻孔生产周期变长，成为PCB生产的瓶颈。钻孔机设备成本昂贵，加工场所占地面积大，工厂增加钻机并非容易，若外发钻孔会使加工成本增加。因此，考虑在现有条件下如何提升钻孔效率。

目前公司PCB设计软件虽然具有自动生成钻孔NC程序的功能，但是其生成地走刀路径并非最佳路径；公司软件生成的钻孔数控（NC）程序是以单块PCB（PCS或SET）的路径为主，不是整块在制板（Panel）走刀最佳路径，对钻孔时效有较大影响。通过在现有设备的基础上，使用CAMxx软件功能优化钻孔行程路径，使钻孔机X、Y轴移动距离缩短，节省钻孔时间，达到提升产能的目的。

1 在制板（工作面）钻孔走刀路径设计

（1）原设计以单块PCB为单元的钻孔走刀路径，如图1所示当移动D至E至F，及I-J-K、N-O-P、S-T-U、X-Y点走刀距离长，花费时间较长。

图1 以单块PCB为单元的钻孔走刀路径

（2）现设计以整块在制板对象，使用CAMxx设计新的钻孔走刀路径，如图2所示大大缩短钻孔移动距离，可减少钻孔时间。

图2 整块在制板的钻孔走刀路径

2 选择20000孔以上的程式同机台同参数不同趟次进行对比

对比数据见图3、图4所示。

图3 优化前后钻孔时间(分钟)比较

图4 随机取10个型号作对比（单位：分钟）

从图3数据对比发现，按在制板钻孔走刀路径的比对按SET钻孔走刀路径的生产一趟板最少可节省8分钟以上，孔数越多节省的时间越多。

3 可靠性测试数据

（1）随机抽检孔位精度Cpk均大于1.33，数值见图5所示。

图5 孔位精度检查

（2）孔壁粗糙度与钉头，按要求孔壁粗糙度≤25 μm、钉头≤1.5倍，随机抽检实测孔壁粗糙度在10.53 μm～15.56 μm之间，钉头在1.15～1.47倍之间，均为合格。

4 结论

（1）软件 CAMxx与GENESIS2000软件功能支持。

CAMxx直接使用“Sort Drill Hits”功能按Working panel（在制板）的最佳走刀路径优化钻孔程式，不需要增加成本；不足处转换程式速度慢。

GENESIS2000需要另外编写脚本才可以按Working panel的最佳走刀路径优化钻孔程式，需要增加编写脚本的成本，但转换程式速度快。

（2）钻孔路径优化后的可靠性测试均合格，达到良好效果。