[發明專利]用于加工印制電路板的設備和方法

有效

• 申請號: 201410103014.6
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN104057124B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: J·伯克曼;B·福庫爾;M·溫特施萊登
• 申請（專利權）人: 斯蓋布萊恩財產管理有限公司
• 主分類號: B23B51/00
• 分類號: B23B51/00;B23Q17/22
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 殷玲;吳鵬

本發明涉及一種用于對具有多個導電的導體層（Sn）的印制電路板（LP）進行加工尤其是制孔的設備以及方法。所述設備具有承載能更換的制孔刀具（1）的制孔主軸（2）。所述制孔刀具（1）具有外表面和芯部（8），所述外表面至少局部地配設有非導電覆層（9），所述芯部（8）至少局部地導電。

技術領域

本發明涉及一種用于對具有多個導電的導體層的印制電路板進行加工尤其是制孔的設備，所述設備具有承載能更換的制孔刀具的制孔主軸。本發明還涉及一種用于尤其通過這種設備加工印制電路板的方法。

背景技術

多層的印制電路板不僅具有通孔，而且由于較高的可利用性在很大程度上也具有鉆削的盲孔，這些盲孔從表面延伸至印制電路板內部的某一導體層。由于加劇的小型化和由此越來越小的層厚，(相對于印制電路板表面測量的)的盲孔深度的公差設置為幾微米。在之前嘗試通過以下方式滿足這種要求，即為鉆頭配設校準單元，并且除了用于鉆頭橫向進給的測量裝置還設有第二深度測量裝置。在此，在安裝刀具后，鉆頭移動經過校準單元，下降并且向第二測量系統發送零脈沖，控制裝置通過所述零脈沖識別刀具梢端/刀具尖端/刀頭相對于印制電路板表面的相應位置。然而在此，深度制孔精度受到制孔主軸、Z軸進給、CNC(計算機數字控制)控制裝置、支承板、第二深度測量裝置和制孔刀具的機械安裝(例如由于熱膨脹)的不準確性的影響，以及受到印制電路板材料的不平整度、環境因素(例如污染)和機床維修的影響。此外，附加的測量裝置和例如包含激光的校準單元使得機械成本相對較大。

由DE 43 40 249 A1已知一種用于對印制電路板進行深度制孔的設備，其中，承載制孔刀具的制孔主軸能夠降低到布置在機床工作臺上的印制電路板的導電表面層，并且能夠借助高度測量裝置測量制孔刀具相對于印制電路板表面的相應高度位置，其中，在制孔刀具與導電的表面層或者第n個導體層之間產生電勢差，并且可在制孔刀具的梢端與表面層接觸時在制孔刀具與導電的表面層之間獲取的信號用于確定制孔深度的零水平，并且在必要時可在制孔刀具的梢端與第n個導體層接觸時獲取的信號用于確定制孔深度的最終水平。所述系統非常可靠和準確，但為了確定地為每個單獨的導體層分配各自特有的電勢，也提高了成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種本文開頭所述類型的裝置以及一種用于加工導體層的方法，它們在結構更簡單的同時允許實現較高的制孔精度。

該技術問題按照本發明在一種本文開頭所述類型的設備中主要通過以下方式解決，即所述制孔刀具具有外表面和芯部，所述外表面至少局部地配設有非導電覆層，所述芯部至少局部地導電。換而言之，本發明基于具有非導電表面的經涂覆的刀具。如果所述刀具在第一加工步驟中首先完全地配設非導電覆層，則制孔刀具的芯部可以接著在刀具刀刃(芯部)上再研磨，以便去除該覆層。接著為刀具刀刃的梢端配設導電覆層，以便密封硬質金屬與非導電覆層之間的過渡部分。這提供了防止早期磨損的更好保護。

本發明基于這種思想，即非導電覆層將制孔刀具相對于已經被鉆削的導體層絕緣。換而言之，可以與是否有或者有多少導體層已經被刀具鉆削無關地在制孔刀具與制孔刀具梢端所觸及的導體層之間進行測量。由此不再需要為每個單獨的導體層配設確定的電勢，而是所有導體層可以具有相同電勢或者不同電勢。為了能夠檢測制孔刀具梢端相對于印制電路板各層的位置，需要在鉆頭進給方向上在印制電路板各層之間具有絕緣層。有利地，這可以是空氣層，也就是各層彼此之間具有小的間距。

如果在外表面中和/或在制孔刀具背離制孔主軸的錐形表面中設有用于固定所述非導電覆層和/或導電覆層的凸起和/或凹穴或者類似的凹部，則可以改善覆層之間的連接。以此方式覆層可以固定在制孔刀具上，從而延長使用壽命。

作為對此的備選也可行的是，首先在制孔刀具上涂覆導電覆層，然后至少在外表面的一個區域內覆蓋非導電覆層。

作為對制孔刀具的覆層的備選，制孔刀具或者至少其外表面可以完全由非導電材料構成，其中，在制孔刀具內設置延伸到芯部(刀刃/刀尖)處的導電引線。