在器件载体中钻钻孔的器件载体钻、器件载体和电子装置的制造方法
【技术领域】
[OOO1 ]本实用新型涉及一种用于在器件载体中钻钻孔的器件载体钻(componentcarrier drill)。此外，本实用新型涉及器件载体以及包括电子器件和该器件载体的电子装置。此外，本实用新型涉及通过该器件载体钻在器件载体中钻钻孔的方法以及使用器件载体钻用于在器件载体中钻钻孔的方法。
【背景技术】
[0002]通常，起器件载体作用的印刷电路板(PCB)包括多个孔和通孔，其用于将电子装置固定和连接在其上。器件载体中的通孔具有小的直径，例如5mm或更小。器件载体中的通孔可以通过钻孔设备钻孔。
[0003]每个器件载体通常包括多个通孔，例如多于一千个通孔。因此，必须提供高速钻孔过程，以便在短的制造时间内制造该器件载体。而且，对于通孔的尺寸的非常小的制造公差是允许的。因此，高速钻孔过程并非一定仅快，而是必须也非常准确。
[0004]此外，该器件载体中的通孔可以以不同的直径形成，使得必须施加利用不同钻头的多个钻孔动作。然而，通过为了一个通孔施加多于一个的钻孔动作，存在丧失准确度的风险，这是因为在进行用于形成通孔的第一钻孔动作后，在第二钻孔动作中，钻可能会损坏已经钻出的钻孔区段。对于钻孔设备，这需要复杂的控制系统。而且，对于一个且相同的通孔施加多个钻孔动作增加了器件载体的整个钻孔过程时间。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的一个目的是提供一种快速钻孔设施(drilling arrangement)，其适于在器件载体中以可变的通孔直径非常准确地钻通孔。
[0006]该目的可以通过本申请的主题来解决，尤其是通过用于在器件载体中钻钻孔的器件载体钻和器件载体来解决。
[0007]根据本实用新型的第一方面，提出了一种用于在器件载体(诸如，印刷电路板或基板)中钻钻孔的器件载体钻。该器件载体钻包括第一钻头部分和第二钻头部分，所述第一钻头部分被构造成用于在器件载体中钻出具有第一直径的第一钻孔区段，所述第二钻头部分被连接至所述第一钻头部分并且被构造成用于钻出具有与第一直径不同的第二直径的第二钻孔区段。该第二钻孔区段连接至第一钻孔区段。该器件载体钻还包括位于第一钻头部分和第二钻头部分之间的台阶(阶梯，step)。
[0008]根据本实用新型的另一方面，提出了一种通过如上所述的器件载体钻在器件载体中钻钻孔的方法。根据该方法，旋转的第一钻头部分被向前推进到器件载体中，从而在器件载体中钻出具有第一直径的第一钻孔区段。进一步地，旋转的第二钻头部分被向前推进，从而钻出具有与所述第一直径不同的第二直径的第二钻孔区段。所述第二钻孔区段利用与第一钻孔区段之间的台阶被连接至第一钻孔区段。
[0009]在本申请的上下文中，术语“器件载体”特别是可以表示任何支撑结构，其能够将一个或更多个电子部件容纳在其上和/或其中以用于提供机械支撑和电连接。器件载体的示例性实施例在下面进一步描述。
[0010]该器件载体钻适于在器件载体中钻钻孔。因此，第一钻头部分和第二钻头部分的直径可以小于5_。该器件载体钻可以包括旋转轴线，该旋转轴线可以被表示为公共钻孔轴线。该器件载体钻被设计成用于经受高转速，例如30000至100000RPM或者甚至更高。该器件载体钻可以由硬质材料，诸如碳化钨或者其他硬化金属化合物制成。因此，该器件载体钻可以快速地向前通过器件载体，同时提供适度长的寿命。
[0011]沿着该公共钻孔轴线，所述第一钻头部分和第二钻头部分一个接一个地形成。第一钻头部分和第二钻头部分可以是旋转对称的并且各自形成圆筒状的芯体。第一钻头部分和第二钻头部分可以沿着该公共钻孔轴线相对于彼此同中心。在一个示例性的实施例中，第一钻头部分包括前端并且第二钻头部分耦接至被安装至钻孔装置的安装部分。第一钻头部分和第二钻头部分包括各自的切割钻头(cutting bit)，其用于通过围绕所述公共钻孔轴线旋转器件载体钻而从器件载体中除去材料。
[0012]而且，器件载体的钻孔包括具有第一直径的第一钻孔区段和具有第二直径的第二钻孔区段。第一直径和第二直径彼此不同。在一个示例性的实施例中，第一钻孔直径小于第二钻孔直径。因此，在一个示例性的实施例中，第一钻头部分可以具有比第二钻头部分更小的直径。
[0013]根据本实用新型，在所述第一钻头部分和第二钻头部分之间形成台阶。该台阶定义了第一钻头部分和第二钻头部分之间的短过渡部。例如，该台阶形成在第一钻头部分和第二钻头部分之间的边缘。
[0014]因此，通过所提出的器件载体钻，可以形成这样的钻孔，其包括例如相对于彼此具有不同直径的两个不同的钻孔区段。该器件载体钻旋转并且前进通过器件载体。首先，在第一钻孔步骤中第一钻头部分钻钻孔。在第二钻孔步骤中，器件载体钻已达到一定的钻孔深度并且第二钻头部分开始钻第二钻孔区段。在钻第二钻孔区段和沿钻孔方向向前推进器件载体钻期间，所述第一钻头部分在第一钻孔区段中定中心。钻孔方向限定在钻孔过程期间器件载体钻的向前移动的方向。
[0015]在常规的方式中，其中利用两个不同的钻头(drillbit)的两个钻孔步骤对于形成不同的钻孔区段是必要的，钻孔区段之间的钻孔台阶变得不清晰，这是因为通过用于形成第二钻孔区段的第二钻孔动作，很难控制第二钻孔区段在与第一钻孔区段的分界面处的准确形状。这导致在第一钻孔区段和第二钻孔区段之间的钻孔台阶的不清晰形成。
[0016]通过使用所描述的器件载体钻的上述钻孔过程，不同尺寸的第一和第二钻孔区段可以在一个操作(钻孔)步骤中，即在器件载体钻沿钻孔方向的一个连续向前运动下形成。因此，不再需要第二钻孔步骤，使得各自的钻孔的整体形成和制造时间被减少。此外，由于在第二钻头部分形成第二钻孔区段时第一钻头部分在第一钻孔区段中定中心，因此实现了具有小的公差的钻孔的精确形成。
[0017]此外，在已钻出钻孔之后，第一钻孔区段和第二钻孔区段之间的钻孔台阶准确地反映了器件载体钻的第一钻头部分与第二钻头部分之间的台阶的形状并且可以实现第一钻孔区段和第二钻孔区段之间的台阶状过渡。因此，沿着钻孔方向的过渡区段和钻孔台阶的尺寸分别可以在小于±50μηι的范围内或者甚至小于75μηι或ΙΟΟμπι。
[0018]在下文中，对器件载体钻的示例性实施例进行描述。
[0019]根据进一步的示例性实施例，第一钻头部分和第二钻头部分具有公共钻孔轴线。台阶具有在具有法线的平面内延伸的台阶表面，其中，所述台阶表面被形成为使得所述法线与钻孔轴线之间的角度是大约±15度。具体地，所述台阶表面被形成为使得所述法线与钻孔轴线大致或精确平行。因此，通过提供相对于沿钻孔轴线的延伸来说短的在第一钻头部分和第二钻头部分之间的过渡区段，可以实现第一钻孔区段和第二钻孔区段之间的台阶状过渡和边缘。
[0020]根据进一步的示例性实施例，第一钻头部分具有第一钻头图案，所述第一钻头图案等同于第二钻头部分的第二钻头图案。
[0021]术语钻头图案描述了在各钻头部分的芯体上的成型，其导致在钻孔过程中从器件载体的钻孔中除去材料。每个钻头图案可以包括一个或多个切割边缘。根据切割边缘，钻头图案可以通过沿着钻孔轴线沿着各自的钻头部分的芯体的表面延伸的凸缘来限定。凸缘可以通过螺旋角来限定，所述螺旋角由凸缘和钻孔轴线之间的角度来限定。然而，在一个示例性的实施例中，第一或第二钻头部分的各自的钻头图案可以包括