5-12oz厚铜电源线路板钻孔加工方法

文档序号:8291658
5-12oz厚铜电源线路板钻孔加工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于线路板的加工方法,特别涉及一种5-120Z厚铜电源线路板钻孔加工方法。
【背景技术】
[0002]随着全世界汽车工业的快速发展,汽车用厚铜电源板的需求呈现快速的增长,这就要求有能力生产厚铜电源板的厂家尽力寻求效率最高、质量最好的加工方法,厚铜电源板因表面铜箔太厚,用普通的钻孔工艺已经不能满足品质及生产效率的需要,具体表现为:品质方面铜屑堵孔和肿嘴、毛刺大问题相当严重;效率方面:单台日立HITACHI数控钻床(6轴/台)生产5 — 12oz厚铜电源板每天产能为160PANELS,而相同时间内可加工普通双面板600 PANELS,对于电路板行业里的靠批量生产获取利润的模式来说,这种低效率是不能忍受的,用传统方法钻孔存在的问题如下:
1、因表面铜箔太厚,是普通板铜箔厚度的5-12倍,对于孔径Φ2.0mm-Φ 6.0mm钻头需钻9-25圈才能把铜全部钻透,这样会产生大量长度超过20mm的铜屑,它的危害是:一是对于半封闭切削状态的钻削工艺来讲,由于钻屑过长会使刀具排屑槽堵塞,因此造成钻屑难以正常排除,使钻削阻力增加、钻削扭矩增大、孔内温度升高,使孔边铜箔受到较大的挤压力和温度的影响而产生变形,即“肿嘴”现象,冷却后很难去除,给后序生产带来较大隐患;同时,钻削阻力的增加,又对数控钻床主轴的寿命及使用精度造成较大的影响;二是这些铜屑长度即使卷曲后也超过了真空管路的内径宽度(内径为Φ 15mm),会堵塞真空系统管路,造成必须停止生产清理真空系统,每车板程序时间73分钟,会出现两次堵塞情况,每次清理需15分钟,每天需6.4小时停产清理真空系统;
2、为避免单位时间内产生大量铜屑,数控钻床每钻I孔的停顿时间由Oms增至500ms,给真空系统的一个“喘吸”时间,使钻孔产生的铜屑能被最大限度的吸走,以期望解决吸真空能力不足造成的真空系统阻塞问题。
[0003]3、必须减少钻孔叠层,由三层降至二层,减少单位时间内产生的铜屑量,让真空系统单位时间内需抽出的铜屑量减少。
[0004]以上方法是以牺牲大量的产能来满足厚铜电源板的钻孔质量要求,否则就会因排屑不畅造成孔壁粗糙等孔壁质量问题.随着线路板行业利润率越来越低的今天,各企业都在研究各种先进工艺提高生产效率,增大生产量来提高整体利润率,所以我们也必须使用新方法在满足钻孔质量要求的前提下尽力提高厚铜电源板钻孔的生产效率。曾有公司对此问题提出解决办法,例如皆利士多层线路板(中山)有限公司的专利,专利号:200910192051.8,他们的方法是:当预钻孔直径2.0mm彡D < 4.8mm时,使用直径为d ^ 1.7mm的钻咀预钻两个孔,然后用直径为D的钻咀重钻成孔;当预钻孔直径D > 4.8mm时,使用直径为d < 1.7mm的钻咀预钻4个孔,然后用直径为D的钻咀重钻成孔。此方法虽然也能解决铜屑过长造成堵孔、堵真空系统的问题,但有以下缺陷:一是预钻两个孔后,再用直径为D的钻头重钻成孔时,两个孔中间的实体部分钻透后,在一个方向上会形成一个槽,钻头在此槽的方向上受径向力较小,而在垂直方向受径向力较大,钻头会向受径向力小的方向发生偏移,最终会影响孔形及孔位。二是不论是先预钻2个孔还是4个孔,都是非中心形式的预钻孔,这样用直径为D的钻头重钻成孔时,切削刃会在实心板材和空气(已预钻的孔)中不断交替钻削,势必造成钻削过程中主轴及刀具均受到交变应力的作用而影响到主轴的使用寿命、产品的加工精度、孔的质量状态,该影响随着刀具直径的增大而加大。

【发明内容】

[0005]本发明解决技术问题所采用的技术方案是:一种5-120Z厚铜电源线路板钻孔加工方法,其特征在于采用如下步骤:
a.当钻孔孔径大于中2.0mm时,选用直径Φ I为1.55mm钻头用数控钻床进行钻第一预钻孔,第一预钻孔径为Φ 1.55孔;
b.第一预钻孔孔径Φ.1.55孔钻完后,当设计钻孔孔径与第一预钻孔孔径1.55mm之差大于0.45?0.6mm时钻第二预钻孔,钻第二预钻孔时,选用钻头直径Φ2为1.55mm加0.45?0.6mm,钻好第二预钻孔;
c.同样,当第二预钻孔孔径与设计孔径之差为0.45?0.6mm时钻第三预钻孔,第三预钻孔选用钻头直径Φ 3为Φ 2加0.45?0.6mm ;
d.以此类推,直到预钻孔孔径距设计孔径之差小于或等于0.45?0.6mm时,选用同设计孔径相同尺寸的钻头完成最后的加工。
[0006]采用上述方法钻孔时,选用的钻头轴向进给量为刀具每转一圈为75?90微米。
[0007]本发明的有益效果是:
1、钻孔过程中产生的铜屑被几次预钻孔分割成展开长度15-20mm长的若干小段,这些比较短的铜屑不会缠绕在钻头上,避免了铜屑堵孔及对孔壁特别是孔边铜箔造成挤压产生肿嘴及毛刺问题;铜屑产生是以卷曲状态存在的,15_20mm长的铜屑卷曲后长度在7_10mm之间,大大低于真空管的直径15mm,不会产生堵真空管路的问题。
[0008]2、提高了单台钻床的生产效率,传统工艺单台钻床每天只能160PNLS(18”X24”)板,而本发明可以达到600PNLS/天。
[0009]3、降低了生产成本(减少了铝盖板、纸垫板、钻头的使用量,减少了设备折旧、劳动工时):传统工艺单位成本为26元RMB/P,新工艺单位成本为14.5元RMB/P,节省了 11.5元RMB/Po
[0010]4、提高了孔壁质量:传统工艺因为在钻孔过程中会产生大量的铜屑不能立即排出孔内,会阻碍刀具摩擦产生的切削热量的及时排除;另外因传统工艺采用的轴向进给量比较销,本发明轴向进给量是传统工艺的1.68倍,这样单孔加工时间比创痛工艺缩短了 40%,刀具在孔内的摩擦时间短了,自然所产生的切削热也会少;钻孔孔壁质量与切削热有非常大的关系,切削热少了,孔壁质量自然就得到了保证。
[0011]5、本发明采用的预钻孔为与最终孔同心的孔,钻头在钻孔时一接触到实心板材就一直在实心板材中均匀的受经向力作用知道钻孔完成;因为每次都是采用同心钻头,所以不会向某一方向偏移,最大限度的保护了钻轴不受损坏且完全保证了孔位精度。
【附图说明】
[0012]以下结合附图,以实施例具体说明。
图1是5-120Z厚铜电源线路板钻孔加工方法的主视图;
图2是图1的第一预钻孔的俯视图。
[0013]图中:l-5oz双面板;2-铜箔层;3-φ.1.55钻头;4_Φ.L 55孔;5_铜箔屑。
【具体实施方式】
[0014]实施例,参照附图,一种5-120Ζ厚铜电源线路板钻孔加工方法,其特征在于采用如下步骤:
a.当钻孔孔径大于中2.0mm时。选用直径Φ I为1.55mm钻头3,用数控钻床进行钻第一预钻孔,第一预钻孔径为Φ.1.55孔4 ;
b.第一预钻孔孔径Φ.1.55孔4钻变后,当设计钻孔孔径与第一预钻孔孔径1.55mm之差大于0.45?0.6mm时。钻第二预钻孔时,选用钻头直径Φ 2为1.55mm加0.5mm,钻好第二预钻孔;
c.同样,当第二预钻孔孔径与设计孔径之差大于0.45?0.6mm时,第二预钻孔时选用钻头直径Φ 3为Φ 2再加0.5mm ;
d.以此类推,直到预钻孔孔径距设计孔径之差小于或等于0.45?0.6mm时,选用同设计孔径相符的钻头完成最后一次的加工。选用的钻头轴向进给每转一圈为80微米。
[0015]本实施例的设计钻孔孔径为Φη为3.15mm时,所选用的钻头是第一 Φ 11.55mm钻头3,第二个钻头Φ2为2.05mm,第三个钻头Φ 3为2.55mm,最后一个钻头Φη为3.15mm。钻孔的线路板为5oz双面板1,铜箔层2的厚度为170mm,加工时产生的铜箔屑5的长度小于20mm,不会堵塞真空系统管路,第一钻孔孔径为Φ 11.55孔4。
[0016]以上所述仅为本发明最佳的实施例,所保护的范围并不局限于此,凡是的本发明构思的替换或改变,都应涵盖本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种5-120Z厚铜电源线路板钻孔加工方法,其特征在于采用如下步骤: a.当钻孔孔径大于中2.0mm时,选用直线Φ I为1.55mm钻头3.用数控钻床进行钻第一预钻孔,第一预钻孔径为Φ 11.55孔4 ; b.第一预钻孔孔径Φ.1.55孔4钻完后,当设计钻孔孔径与第一预钻孔孔径1.55mm之差大于0.45?0.6mm时;钻第二预钻孔时,选用钻头直径Φ 2为1.55mm加0.45?0.6mm,钻好第二预钻孔; c.同样,当第二预钻孔孔径与设计孔径之差大于0.45?0.6mm时,第二预钻孔时选用钻头直径Φ 3为Φ 2加0.45?0.6mm ; d.以此类推,直到预钻孔孔径距设计孔径之差小于或等于0.45?0.6mm时,选用同设计孔径相等的钻头完成最后的加工。
2.根据权利要求书I所述的5-120Z厚铜电源线路板钻孔加工方法,其特征在于,选用的钻头轴向进给每转一圈为75?90微米。
【专利摘要】本发明属于一种5-12oz厚铜电源线路板钻孔加工方法,其特征在于采用如下步骤:a.当钻孔孔径大于中2.0mm时,选用直线φ1为1.55mm钻头3,第一预钻孔径为φ11.55孔4;b.第一预钻孔孔径φ11.55孔4钻完后,当设计钻孔孔径与第一预钻孔孔径1.55mm之差大于0.45~0.6mm时,选用钻头直径φ2为1.55mm加0.45~0.6mm,钻第二预钻孔;c.同样,当第二预钻孔孔径与设计孔径之差大于0.45~0.6mm时,第三预钻孔时选用钻头直径φ3为φ2再加0.45~0.6mm;a.以此类推,直到预钻孔孔径距设计孔径之差小于或等于0.45~0.6mm时,选用同设计孔径相等的钻头完成最后依次的加工。该发明铜屑不堵塞真空管,加工精度高,节省成本。
【IPC分类】B23B35-00
【公开号】CN104607684
【申请号】CN201410599655
【发明人】纪龙江, 姜曙光, 陈念
【申请人】大连崇达电路有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年10月31日
再多了解一些
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