最新电路板钻孔知识.doc
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钻孔的目的1）路板上产生一个通道，容许后续工序完成连接线路板的上,下面或者中间线路层之间的电性能 2) 确保线路板元件精确和稳定安装影响钻孔质量因素 影响钻孔工序的要素是：1)材料，例如：基板、钻孔盖板和底板、钻咀2)工序包括机器参数、技术 3)操作人员 4)对孔质量、钻咀、工序机器的评估的控制 以上所有的要素如果完全得到控制和提高，那么，自然可以得到高质量的孔这样的孔可以直接电镀，不需要经过去毛刺 、去污 、和回蚀工序，可以使工序简单、高产量和低物耗 要素的作用和关系如下图所示：所示的要素是相互依赖的，但最终会在下钻速、主轴转速、物料和可生产性上选择，来决定钻孔质量和精度 鑽咀知识钻咀结构示意图及各部分的名称：整体示意图：横向放大图：钻咀材料：线路板使用的钻咀的材料是碳化钨这主要是考虑到费用、磨损性、可加工性和可取放性还没有其它材料被证明可以用来制造钻咀 钻咀设计：钻咀的设计与钻咀的材料同样重要钻咀的设计和钻咀的磨损影响钻孔的温度、排屑能力、造成出口与入口处的批锋、孔壁的光滑程度(所有都与孔的质量直接相联系) 钻尖角 对于纸类线路板,钻尖夹角通常是90°到110°之间。
而对于纤维材料钻尖夹角通常是115°到130° 之间到目前为止，最常用的钻尖夹角是130° 凹槽或螺旋角 凹槽或螺旋角决定将碎屑从孔中移走的能力螺旋角变化的范围是20°至50°20°角的螺旋角排屑快但切削能力差，高的螺旋角(50°)会产生较小的塑性带，但碎屑排出减慢：如图，螺旋角A为 30° 是一个较好折中值，在产生较小的塑性带和快速排屑之间，这个折中值减少了钻孔的温度 释放槽 在钻孔过程中，钻咀面积与孔壁接触的面积的大小会造成温度的升高为了减少接触面积制造商将刃口或切削部分后面的材料移走，来减小摩擦，降低钻孔温度在其它几何尺寸相同的情况下，刃口部分越窄，钻孔温度冷却越好刃口释放槽的长度也影响钻孔的温度，下图所示为配有部分释放槽a)、完全释放槽b)、和铲式头c)的钻咀钻咀设计时采用大释放槽，由于与孔壁接触的面积小，因此，钻咀有较好的冷却在其它因数相同时，部分释放槽设计的钻咀比完全释放槽设计的钻咀温度高，而铲式释放槽的钻咀比完全释放槽的钻咀温度低钻咀的表面 钻咀完成的表面很重要，钻咀表面越光滑，钻孔的冷却越好钻咀完成表面必须低于4uinch.钻咀的凹槽容积 钻咀凹槽的空间容积是另一个设计时考虑的重要因数。
容积越大，钻咀移碎屑的能力越大，但较大的凹槽空间(较薄的中心厚度)将会导致钻咀容易折断设计上采用不增加中心厚度而在钻柄和凹槽面积之间增加了阶梯来减小直径的方法加强了钻咀的强度，增加的阶梯通过降低凹槽与钻炳之间过度的突然性来加强钻嘴的强度钻咀的取放1.切削刃口或钻尖必须保证不要被金属或硬的表面挤压2.钻嘴相互之间更不能接触 3.接受钻嘴后，钻嘴必须要被清洁1/8inch的钻嘴的凹槽必须被使用orange stick清洁 使用较小的力将钻嘴上脱落的碳化物和其它杂质移走 4.钻嘴的几何尺寸(长度、直径)应该使用非接触式的方法测量千分表可以导致钻尖的损坏,必须静止使用激光和其它的光学仪器可以保证较高的精度和非接触式的测量钻咀的外观缺点的判断 对于新钻嘴和翻磨的钻嘴来讲，一个好的检查方法是重要的碳化物的钻咀根据工业标准来生产，但工业标准的差异导致钻咀质量的不同 钻咀检察员必须使用40X至140X的显微镜来检查钻咀钻咀必须被固定在固定的模具上， 每个钻咀必须使用立体显微镜来检查钻咀的外观缺点－－碎裂（CHIP）：在钻咀首切削刃上的碎裂将影响切削的锋利及切削效率是一个非常严重的缺点碎裂检查参数表：直径范围（MIL） 放大倍数 2 - 13 50X 13.1 - 26 40X 26.1 - 46.5 30X 46.6 - 125 20X 125.1- 180 15X 180.1- 263.9 10X 钻咀的外观缺点－－大头(FLARE)：大头是钻咀的一个表观缺点,对钻孔无功能性影响碎裂检查参数表：直径范围(MIL) 最大值 2 - 13 2° 13.5 - 26 3° 26.1 - 46.5 4° 46.6 - 125 4° 125.1- 180 5° 180.1- 263.9 6° 钻咀外观缺点--错离（GAP）错离对钻咀无功能性影响错离检查参数表：Mil(千分之一英寸) 直径范围 最大容许值 2 - 13 0.2 13.5 - 26 0.3 26.1 - 46.5 0.4 46.6 - 125 0.5 125.1- 180 0.8 180.1- 263.9 1.2 钻咀外观缺点--凹钩（Hook)小的凹钩对钻咀的功能性无影响,大的凹钩影响钻咀的切削刃凹钩检查参数表：Mil(千分之一英寸) 直径范围 最大容许值 2 - 13 0.2 13.5 - 26 0.3 26.1 - 46.5 0.4 46.6 - 125 0.5 125.1 - 180 0.8 180.1 - 263.9 1.2 钻咀外观缺点--圆角（layback)圆角是一个严重的外观缺点，影响钻孔的品质圆角检查参数表Mil(千分之一英寸) 直径范围 最大容许值 2 - 13 0.1 13.1 - 26 0.1 26.1 - 46.5 0.2 46.6 - 125 0.2 125.1 - 180 0.3 180.1 - 263.9 0.4 钻咀外观缺点--小头（negative)小头是钻咀的一个表观缺点(非功能性)小头检查参数表Mil(千分之一英寸) 直径范围 最大容许值 2 - 13 1° 13.5 - 26 1° 26.1 - 46.5 1° 46.6 - 125 2° 125.1 - 180 2° 180.1 - 263.9 2° 钻咀外观缺点--偏心（offcenter)偏心是由于切削刃偏心导致的,它会引起钻孔出现偏孔,对钻孔有功能影响偏心检查参数表：Mil(千分之一英寸) 直径范围 最大容许值 2 - 13 0.2 13.1 - 26 0.3 26.1 - 46.5 0.4 46.6 - 125 0.5 125.1 - 180 0.8 180.1 - 263.9 1.2 钻咀外观缺点--大小边(offset)大小边是由于切削刃的宽度不同造成的,它会导致偏孔,孔的圆度不圆大小边检查参数表 ：Mil(千分之一英寸) 直径范围 最大容许值 2 - 13 0.2 13.1 - 26 0.3 26.1 - 46.5 0.4 46.6 - 125 0.5 125.1 - 180 0.8 180.1 - 263.9 1.2 钻咀外观缺点--重叠（overlap)重叠影响钻孔的钻中性重叠检查参数表Mil(千分之一英寸) 直径范围 最大容许值 2 - 13 0.2 13.5 - 26 0.3 26.1 - 46.5 0.4 46.6 - 125 0.5 125.1 - 180 0.8 180.1 - 263.9 1.2 钻咀外观缺点--偏心（offcenter)偏心是由于切削刃偏心导致的,它会引起钻孔出现偏孔,对钻孔有功能影响偏心检查参数表：Mil(千分之一英寸) 直径范围 最大容许值 2 - 13 0.2 13.1 - 26 0.3 26.1 - 46.5 0.4 46.6 - 125 0.5 125.1 - 180 0.8 180.1 - 263.9 1.2 钻咀外观缺点--大小边(offset)大小边是由于切削刃的宽度不同造成的,它会导致偏孔,孔的圆度不圆大小边检查参数表 ：Mil(千分之一英寸) 直径范围 最大容许值 2 - 13 0.2 13.1 - 26 0.3 26.1 - 46.5 0.4 46.6 - 125 0.5 125.1 - 180 0.8 180.1 - 263.9 1.2 钻咀外观缺点--重叠（overlap)重叠影响钻孔的钻中性重叠检查参数表Mil(千分之一英寸) 直径范围 最大容许值 2 - 13 0.2 13.5 - 26 0.3 26.1 - 46.5 0.4 46.6 - 125 0.5 125.1 - 180 0.8 180.1 - 263.9 1.2 钻孔知识---盖板盖板 1）盖板的位置 在钻孔的过程中，被放在被钻板的上侧。
2）盖板的作用 a) 用来阻止板的铜面被主轴的压力脚损坏； b) 减少钻入时造成的批锋； c) 减小钻的摆动 3）盖板的要求 a) 必须不能导致钻咀的损坏或过分的磨损，导致钻咀磨损的盖板将会孔壁质量差 b) 不能造成孔壁污染或增加钻孔的温度，导致钻孔温度升高的盖板会导致产生大量的污物 c) 表面光滑、平整是非常重要的性质在钻孔的过程中，不能被弯曲或扭曲 d) 使钻咀有居中性和阻止在基材上表面造成批锋的产生很重要 e) 盖板应该不含有象油性性的有机树脂等可以沉积或污染孔壁的污物 下表列出了可使用的盖板材料要获得精确的钻孔精度，较少的批锋产生，必须使用最好的盖板这也可以确保轻便钻孔，减小钻咀上碳化物的产生，降低钻咀的温度，没有影响图电工序的污物 名 称 描 述 铝衣板 在不会造成污物的内层两面各有一层铝合金 实心铝板 5—30mils厚度.不同的合金 酚.树脂基础 12—22mils厚度,60%的树脂,其它成分是纸 酚.纸基础 15—22mils厚度,60%的纸,其它成分是树脂 经过长时间的钻孔后，在钻尖或刃口释放部分可以观察到污物。
酚类盖板会造成过高的温度及造成树脂沉淀在钻咀上最坏时，它们可能直接导致孔壁污物的增加实心铝板当太厚或太软时可以造成钻咀碎屑、降低切削效率、增加温度盖板经常被使用，而选择盖板应依据物耗的情况来决，.选择能够导致较少问题。
