[實用新型]PCB微結構微型鉆頭

有效

• 申請號: 201721441391.6
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN207709953U
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）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（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B23B51/00
• 分類號: B23B51/00
• 代理公司: 惠州市超越知識產權代理事務所(普通合伙) 44349
• 代理人: 魯慧波

本實用新型涉及一種PCB微結構微型鉆頭，所述鉆頭的表面上設置有若干微型凹槽，所述微型凹槽包括設置于所述鉆頭的前刀面的第一凹槽和/或設置于所述鉆頭的后刀面上的第二凹槽和/或設置于所述鉆頭的螺旋槽的內表面的第三凹槽。本實用新型具有抗磨損能力良好、排屑能力強、壽命長、加工孔壁質量佳的特點。

技術領域

本實用新型涉及PCB領域，尤其是一種PCB微結構微型鉆頭。

背景技術

隨著印制電路板朝著高精度、高密度和高可靠性的方向發展，印制電路板上加工的孔徑越來越小，孔的數目越來越多，孔間距離越來越小，保證高品質的微孔質量對電子制造行業的發展至關重要，同時對用于加工印制電路板的微型鉆頭的要求也越來越高。

在現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微型鉆頭表面直接造成磨損，除此之外，還會造成鉆削溫度的升高，使刀具磨損加速，電路板中的低熔點材料熔化，熔化物粘結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，熔化的材料會粘結在電路板微孔孔壁上，降低了孔壁質量，影響印制電路板不同層之間線路的導通。鉆削微孔中，產生的切屑成分為金屬材料和有機材料，常呈螺旋扇面狀和長條帶狀，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不僅縮短了微型鉆頭的使用壽命，也降低了微孔的孔壁質量。

根據目前摩擦學和仿生學研究表明，在固體表面，通過一定的加工技術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，能夠改善刀具與切屑之間的摩擦狀態，使其表面反而具有更好的抗磨性能。將表面微織構應用于刀具表面上，可以減小表面摩擦，抑制切屑粘結在刀具表面的現象，從而減緩刀具的磨損，并能起到斷屑作用，縮短切屑長度，減少刀具折斷的情況，延長刀具的使用壽命。

實用新型內容

基于此，本實用新型提供一種PCB微結構微型鉆頭，所述鉆頭的表面上設置有若干微型凹槽，所述微型凹槽包括設置于所述鉆頭的前刀面的第一凹槽和/或設置于所述鉆頭的后刀面上的第二凹槽和/或設置于所述鉆頭的螺旋槽的內表面的第三凹槽。

通過在鉆頭的表面加工微型凹槽以形成微織構，具有微織構的鉆頭可以該改變鉆頭截面的應力分布，降低鉆頭的鉆尖部分的應力大小；同時，微織構降低了切屑在前刀面劃過所產生的摩擦力，如此，鉆頭在切削PCB板時所需要的力降低了，鉆頭截面上的應力也隨之降低，可以延長鉆頭的使用壽命。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，從而使切屑產生二次變形，促使切屑更容易斷裂，縮短切屑的長度，從而避免過長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，進一步的提高鉆頭的潤滑性和散熱能力，以延長微型鉆頭的使用壽命。

優選的，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，都能提高鉆頭容納切削液的量，以及改變鉆頭鉆孔時受到應力的情況，以提高鉆頭的性能。

優選的，所述第一凹槽為矩形凹槽，所述第一凹槽的數量為7個且規則排布，所述第一凹槽的長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，從而減輕鉆削時溫度上升的程度，從而減少了PCB板中低熔點材料熔化后，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，因而延長了鉆頭的使用壽命，提高了鉆孔孔壁的質量，進而保證了印制電路板不同層之間線路板的導通性能。