[發(fā)明專利]PCB微結(jié)構(gòu)微型鉆頭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711061148.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN109746488A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王成勇;鄭李娟;李之源;黃俞君;胡小月;黃欣;何醒榮;林淡填;劉慶倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23B51/00
• 分類號(hào): B23B51/00
• 代理公司: 惠州市超越知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44349
• 代理人: 魯慧波

本發(fā)明涉及一種PCB微結(jié)構(gòu)微型鉆頭，所述鉆頭的表面上設(shè)置有若干微型凹槽，所述微型凹槽包括設(shè)置于所述鉆頭的前刀面的第一凹槽和/或設(shè)置于所述鉆頭的后刀面上的第二凹槽和/或設(shè)置于所述鉆頭的螺旋槽的內(nèi)表面的第三凹槽。本發(fā)明具有抗磨損能力良好、排屑能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、加工孔壁質(zhì)量佳的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及PCB領(lǐng)域，尤其是一種PCB微結(jié)構(gòu)微型鉆頭。

背景技術(shù)

隨著印制電路板朝著高精度、高密度和高可靠性的方向發(fā)展，印制電路板上加工的孔徑越來越小，孔的數(shù)目越來越多，孔間距離越來越小，保證高品質(zhì)的微孔質(zhì)量對(duì)電子制造行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，同時(shí)對(duì)用于加工印制電路板的微型鉆頭的要求也越來越高。

在現(xiàn)有微型鉆頭鉆削印制電路板微孔的過程中，微型鉆頭與被加工材料和切屑之間摩擦對(duì)微型鉆頭表面直接造成磨損，除此之外，還會(huì)造成鉆削溫度的升高，使刀具磨損加速，電路板中的低熔點(diǎn)材料熔化，熔化物粘結(jié)于微型鉆頭上影響微型鉆頭切削性能，還有部分熔化的切屑因不易排出，易堵塞于螺旋槽；再者，熔化的材料會(huì)粘結(jié)在電路板微孔孔壁上，降低了孔壁質(zhì)量，影響印制電路板不同層之間線路的導(dǎo)通。鉆削微孔中，產(chǎn)生的切屑成分為金屬材料和有機(jī)材料，常呈螺旋扇面狀和長(zhǎng)條帶狀，易纏繞在微型鉆頭上或在螺旋槽中造成堵塞，致使微型鉆頭在工作中折斷。以上所述微型鉆頭鉆削印制電路板微孔過程中的缺點(diǎn)不僅縮短了微型鉆頭的使用壽命，也降低了微孔的孔壁質(zhì)量。

根據(jù)目前摩擦學(xué)和仿生學(xué)研究表明，在固體表面，通過一定的加工技術(shù)加工出具有一定尺寸和均勻分布的微幾何形狀的陣列，即表面微織構(gòu)，能夠改善刀具與切屑之間的摩擦狀態(tài)，使其表面反而具有更好的抗磨性能。將表面微織構(gòu)應(yīng)用于刀具表面上，可以減小表面摩擦，抑制切屑粘結(jié)在刀具表面的現(xiàn)象，從而減緩刀具的磨損，并能起到斷屑作用，縮短切屑長(zhǎng)度，減少刀具折斷的情況，延長(zhǎng)刀具的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明提供一種PCB微結(jié)構(gòu)微型鉆頭，所述鉆頭的表面上設(shè)置有若干微型凹槽，所述微型凹槽包括設(shè)置于所述鉆頭的前刀面的第一凹槽和/或設(shè)置于所述鉆頭的后刀面上的第二凹槽和/或設(shè)置于所述鉆頭的螺旋槽的內(nèi)表面的第三凹槽。

通過在鉆頭的表面加工微型凹槽以形成微織構(gòu)，具有微織構(gòu)的鉆頭可以該改變鉆頭截面的應(yīng)力分布，降低鉆頭的鉆尖部分的應(yīng)力大小；同時(shí)，微織構(gòu)降低了切屑在前刀面劃過所產(chǎn)生的摩擦力，如此，鉆頭在切削PCB板時(shí)所需要的力降低了，鉆頭截面上的應(yīng)力也隨之降低，可以延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命。另外，通過在鉆頭表面用激光加工出微型凹槽，微型凹槽內(nèi)能容納切削液，可以防止切屑粘接在鉆頭表面，從而使切屑產(chǎn)生二次變形，促使切屑更容易斷裂，縮短切屑的長(zhǎng)度，從而避免過長(zhǎng)的切屑纏繞在鉆頭上或堵塞在螺旋槽中，減少鉆頭在工作中折斷的情況，以延長(zhǎng)微型鉆頭的使用壽命。另外，鉆頭表面的微型凹槽可以使鉆頭能容納更多的切削液，進(jìn)一步的提高鉆頭的潤(rùn)滑性和散熱能力，以延長(zhǎng)微型鉆頭的使用壽命。

優(yōu)選的，所述微型凹槽為矩形凹槽或圓形凹槽或弧形凹槽。

微型凹槽具有一定的平面幾何圖形和槽深度，無論是矩形凹槽或圓形凹槽或弧形凹槽在鉆頭的表面形成的微織構(gòu)，都能提高鉆頭容納切削液的量，以及改變鉆頭鉆孔時(shí)受到應(yīng)力的情況，以提高鉆頭的性能。

優(yōu)選的，所述第一凹槽為矩形凹槽，所述第一凹槽的數(shù)量為7個(gè)且規(guī)則排布，所述第一凹槽的長(zhǎng)度方向與所述鉆頭的主切削刃的夾角為45°，所述第一凹槽與所述鉆頭的主切削刃的最近距離為0.041mm、其與所述鉆頭的副切削刃的最近距離為0.038mm，所述第一凹槽之間的距離為0.038mm，所述第一矩形凹槽的長(zhǎng)度為0.25mm、寬度為0.013mm，深度為0.006mm。

通過在前刀面上加工出第一凹槽，可以增加前刀面與切屑的熱交換面積，從而減輕鉆削時(shí)溫度上升的程度，從而減少了PCB板中低熔點(diǎn)材料熔化后，熔化物粘接在微型鉆頭和PCB板孔壁，以及部分熔化的切屑堵塞鉆頭上的螺旋槽的情況，因而延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命，提高了鉆孔孔壁的質(zhì)量，進(jìn)而保證了印制電路板不同層之間線路板的導(dǎo)通性能。