[发明专利]开孔工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种开孔工具。

背景技术

在印刷电路板(PCB)的开孔加工中，使用图1所示的由具有刃部C的主体部A和柄部B构成的钻头。具体来说，在刃部C，如图2所示，在主体20的外周形成有从钻头前端朝向基端侧的螺旋状的排屑槽22，在该排屑槽22的前倾面和设于前端的第一后隙面24的交叉棱线部形成有切削刃21。另外，标号23是将排屑槽22的槽底相连而形成的钻芯厚度，d’是钻头直径，l是排屑槽的槽长度，α’是螺旋角，β’是前端角，γ’是第一后隙角。

在印刷电路板中，所要求的孔径逐年变小，近年来，直径在0.4mm以下的孔加工占大多数。而且，孔深超过钻头直径的10倍的深孔加工也很多。

因此，在这种小径、深孔加工中所使用的钻头为了防止折损和改善偏孔一般采用如下形状：刃部的钻芯厚度为钻头直径的30％-60％，以钻芯厚度向着钻头基端侧逐渐变大的方式使钻芯锥度为0.010mm/mm-0.040mm/mm，并且钻芯厚度在整个槽的范围内以一定的锥度变大。

此外，为了改善偏孔性(孔位置精度)，减小钻芯厚度以降低咬合时的钻头推进力，如图3所示，设置了具有第一钻芯锥度的第一锥形区域31和具有第二钻芯锥度的第二锥形区域33，从而使钻芯锥度分两级变化(例如参照专利文献1)。另外，图中的标号32是钻芯锥度的变化点(第一钻芯锥度和第二钻芯锥度之间的连续设置部)。

在使钻芯锥度分两级变化的情况下，近年来，采用如下方法来确保排屑槽的钻头基端侧的槽容积：使钻头前端的钻芯厚度减小为钻头直径的20％-50％，增大前端侧的钻芯锥度(0.050mm/mm-0.150mm/mm左右)，将钻芯锥度变化点(第一钻芯锥度和第二钻芯锥度之间的连续设置部)设置在从钻头前端起的槽长度的30％以内，从钻芯锥度变化点起减小排屑槽的在钻头基端侧的钻芯锥度(0.003mm/mm-0.020mm/mm左右)。

但是，在这种情况下，由于钻芯厚度的锥度在钻头前端附近大幅变化，所以在钻头前端产生的切屑无法顺畅地排出，因此虽然能够改善孔位置精度，但是另一方面却引起切屑堵塞，从而无法获得良好的孔内壁粗糙度。

可见，在钻头中，刚性(孔位置精度)和排屑性能(孔内壁粗糙度)是相反的因素。

为了对该相反因素的双方都进行改善，一般多采用增大螺旋角以利用钻头的旋转运动形成的泵作用来确保刚性且强制地推出切屑的改善方法。

但是，若增大螺旋角，则存在前端切削刃变得过于锐利而容易崩刃、或是钻头的螺旋刚性降低而导致折损的情况。具体来说，以往多采用的螺旋角为30度-35度左右，但是由于近年来不断推进钻头的小径化，所以螺旋角为40度-45度左右的强螺旋型钻头正在增多。

此外，即使增大螺旋角，在钻芯厚度以及钻芯锥度大的情况下，也存在槽容积小、容易引起切屑堵塞、无法改善孔内壁粗糙度的情况。

进一步，若螺旋角变大，则如图4所示，在切削垫板41的铝或印刷电路板42的铜箔时所产生的切屑为绳状，导致切屑卷绕在钻头的槽基端位置(槽起始位置)。另外，图中的标号43是平板。

切屑成为绳状是由于，如图5所示，螺旋角能够视为钻头外周部的切削刃的前倾角a₁，在增大螺旋角的情况下，切削刃的前倾角a₁也增大，由于铝、铜的切屑的剪切角a₂变大，于是切屑51变薄变长。另外，图中的标号52是第一后隙面，53是被切削物，54是前倾面，a₃是楔角，a₄是第一后隙角。

该切屑的卷绕是妨碍加工孔开口部中的切屑排出的主要原因，而且是导致钻头频繁折损和孔位置精度恶化等不良情况的原因。即，通过增大螺旋角而实现的泵作用也是与排屑性能相反的因素。

专利文献1：日本实开昭62-161916号公报。

发明内容

本发明是鉴于上述的情况而完成的，其提供一种实用性极其优秀的开孔工具，并且能够兼顾刚性和排屑性能且能够防止切屑卷绕，即使是0.4mm以下的小径钻头也能够实现孔位置精度及孔内壁粗糙度良好的孔加工。

参照附图说明本发明的主要内容。