[实用新型]PCB微结构微型钻头

说明书

本实用新型涉及一种PCB微结构微型钻头，所述钻头的表面上设置有若干微型凹槽，所述微型凹槽包括设置于所述钻头的前刀面的第一凹槽和/或设置于所述钻头的后刀面上的第二凹槽和/或设置于所述钻头的螺旋槽的内表面的第三凹槽。本实用新型具有抗磨损能力良好、排屑能力强、寿命长、加工孔壁质量佳的特点。

技术领域

本实用新型涉及PCB领域，尤其是一种PCB微结构微型钻头。

背景技术

随着印制电路板朝着高精度、高密度和高可靠性的方向发展，印制电路板上加工的孔径越来越小，孔的数目越来越多，孔间距离越来越小，保证高品质的微孔质量对电子制造行业的发展至关重要，同时对用于加工印制电路板的微型钻头的要求也越来越高。

在现有微型钻头钻削印制电路板微孔的过程中，微型钻头与被加工材料和切屑之间摩擦对微型钻头表面直接造成磨损，除此之外，还会造成钻削温度的升高，使刀具磨损加速，电路板中的低熔点材料熔化，熔化物粘结于微型钻头上影响微型钻头切削性能，还有部分熔化的切屑因不易排出，易堵塞于螺旋槽；再者，熔化的材料会粘结在电路板微孔孔壁上，降低了孔壁质量，影响印制电路板不同层之间线路的导通。钻削微孔中，产生的切屑成分为金属材料和有机材料，常呈螺旋扇面状和长条带状，易缠绕在微型钻头上或在螺旋槽中造成堵塞，致使微型钻头在工作中折断。以上所述微型钻头钻削印制电路板微孔过程中的缺点不仅缩短了微型钻头的使用寿命，也降低了微孔的孔壁质量。

根据目前摩擦学和仿生学研究表明，在固体表面，通过一定的加工技术加工出具有一定尺寸和均匀分布的微几何形状的阵列，即表面微织构，能够改善刀具与切屑之间的摩擦状态，使其表面反而具有更好的抗磨性能。将表面微织构应用于刀具表面上，可以减小表面摩擦，抑制切屑粘结在刀具表面的现象，从而减缓刀具的磨损，并能起到断屑作用，缩短切屑长度，减少刀具折断的情况，延长刀具的使用寿命。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种PCB微结构微型钻头，所述钻头的表面上设置有若干微型凹槽，所述微型凹槽包括设置于所述钻头的前刀面的第一凹槽和/或设置于所述钻头的后刀面上的第二凹槽和/或设置于所述钻头的螺旋槽的内表面的第三凹槽。

通过在钻头的表面加工微型凹槽以形成微织构，具有微织构的钻头可以该改变钻头截面的应力分布，降低钻头的钻尖部分的应力大小；同时，微织构降低了切屑在前刀面划过所产生的摩擦力，如此，钻头在切削PCB板时所需要的力降低了，钻头截面上的应力也随之降低，可以延长钻头的使用寿命。另外，通过在钻头表面用激光加工出微型凹槽，微型凹槽内能容纳切削液，可以防止切屑粘接在钻头表面，从而使切屑产生二次变形，促使切屑更容易断裂，缩短切屑的长度，从而避免过长的切屑缠绕在钻头上或堵塞在螺旋槽中，减少钻头在工作中折断的情况，以延长微型钻头的使用寿命。另外，钻头表面的微型凹槽可以使钻头能容纳更多的切削液，进一步的提高钻头的润滑性和散热能力，以延长微型钻头的使用寿命。

优选的，所述微型凹槽为矩形凹槽或圆形凹槽或弧形凹槽。

微型凹槽具有一定的平面几何图形和槽深度，无论是矩形凹槽或圆形凹槽或弧形凹槽在钻头的表面形成的微织构，都能提高钻头容纳切削液的量，以及改变钻头钻孔时受到应力的情况，以提高钻头的性能。

优选的，所述第一凹槽为矩形凹槽，所述第一凹槽的数量为7个且规则排布，所述第一凹槽的长度方向与所述钻头的主切削刃的夹角为45°，所述第一凹槽与所述钻头的主切削刃的最近距离为0.041mm、其与所述钻头的副切削刃的最近距离为0.038mm，所述第一凹槽之间的距离为0.038mm，所述第一矩形凹槽的长度为0.25mm、宽度为0.013mm，深度为0.006mm。

通过在前刀面上加工出第一凹槽，可以增加前刀面与切屑的热交换面积，从而减轻钻削时温度上升的程度，从而减少了PCB板中低熔点材料熔化后，熔化物粘接在微型钻头和PCB板孔壁，以及部分熔化的切屑堵塞钻头上的螺旋槽的情况，因而延长了钻头的使用寿命，提高了钻孔孔壁的质量，进而保证了印制电路板不同层之间线路板的导通性能。