一种多层pcb钻孔钻削温度的测量装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种多层PCB钻孔钻削温度的测量装置及方法，属于多层PCB钻孔钻削温度的测量装置及方法的创新技术。
【背景技术】
[0002]PCB行业目前处于多层化、密集化的时代，而PCB钻孔也随之往愈小愈密集的趋势发展，目前，国内PCB钻孔主要是机械钻孔，钻削直径为0.lmm-0.3mm。但随着钻孔的微细化和密集化，出现的孔质量问题也随着突显出来，而钻削温度就是其中一个尤为重要的影响因素，同时钻削温度对钻针磨损的影响也尤为显著。
[0003]PCB的主要组成有铜箔、树脂和玻璃纤维，其中树脂的粘结强度容易受温度变化的影响，当钻削温度超过其玻璃转移温度时，一方面会在孔内产生树脂残渣，影响孔质量，影响后续的电镀工艺，另一方面则使树脂粘结在切削刃和螺旋槽内，影响钻孔的切削性能和排屑性能，增加了孔壁的不平滑度，且会加速钻头的磨损甚至出现钻头的折断。
[0004]因此，可以通过对PCB钻孔钻削温度的测量及研究，对整个PCB钻削系统，如钻削参数、盖垫板的类型及加工条件(比如是否需要冷却工艺或需要何种冷却工艺)等做出适当的优化，以此来提闻钻孔质量和提闻刀具寿命。
[0005]目前，测温技术主要有非接触式测温技术和接触式测温技术，而相应的PCB钻孔钻削温度测量技术是红外测温技术和热电偶测温技术。对于非接触式的红外测温技术，该技术只能测量PCB钻孔过程中最表面的温度，无法测量到底部各板层的温度，另外，目前对各种PCB材料没有标准的发射率参数，导致测量结果无法反映真实值。对于接触式的热电偶测温技术，其主要的局限是热电偶定位步骤复杂且定位精度无法保证。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种可以准确测量出多层PCB目标钻孔的钻削温度，且能够准确描述多层PCB板目标钻孔在垂直方向上的温度场分布的多层PCB钻孔钻削温度的测量装置。本发明结构简单，方便实用。
[0007]本发明的另一目的在于提供一种操作方便的多层PCB钻孔钻削温度的测量方法。本发明的测量方法既能准确地测量多层PCB钻孔的各板层钻削温度，又在定位操作上简单、精确。
[0008]本发明的技术方案是:本发明的多层PCB钻孔钻削温度测量装置，包括有主轴、感温涂料层，其中感温涂料层涂于PCB板的下表面，且PCB板置于工作台上，且位于主轴的下方。
[0009]本发明的多层PCB钻孔钻削温度的测量方法，包括如下步骤:
1)在PCB板下表面涂感温涂料层，并做好涂料顺序标记；
2)主轴上的钻削装置分别在各个涂料区域钻孔；
3)将钻好孔的各个PCB板分别置于光学显微镜下观察，观察感温涂料层的状态； 4)此时还需标注感温涂料层在目标孔位置的显色圈直径，显色圈的直径的大小随感温涂料层的感应温度的增大而先减小后趋于稳定。
[0010]本发明达到的效果是:本发明根据感温涂料的显色特性，可以准确的读取多层PCB钻孔中每一板层的钻削最高温度，同时也可以准确地描述多层PCB钻孔过程中钻削温度在垂直方向上的温度场分布。本发明多层PCB钻孔钻削温度的测量方法，可以准确测量出多层PCB目标钻孔的钻削温度，能够准确描述多层PCB板目标钻孔在垂直方向上的温度场分布，并且克服了现有测量技术的不稳定及操作复杂等局限性。
【附图说明】
[0011]图1为本发明钻削装置的示意图；
图2为本发明感温涂料层的示意图；
图3是本发明的钻削结果图；
图4为本发明判定标准的折线图。
【具体实施方式】
[0012]实施例:
本发明的结构示意图如图1所示，本发明的多层PCB钻孔钻削温度的测量装置，包括有主轴1、PCB板2、感温涂料层3，其中感温涂料层3涂于PCB板2的下表面，且PCB板2置于工作台4上，且位于主轴I的下方。
[0013]本实施例中，上述感温涂料层3包括有显色层5及感温层6，其中显色层5涂于PCB板2的下表面，感温层6涂于显色层5的下表面。
[0014]本实施例中，上述PCB板2包括有若干层，每层PCB板2的下表面都涂有感温涂料层3。
[0015]本发明的多层PCB钻孔钻削温度的测量方法，包括如下步骤:
1)在PCB板2下表面涂感温涂料层3，并做好涂料顺序标记；
2)主轴I上的钻削装置分别在各个涂料区域钻孔；
3)将钻好孔的各个PCB板2(连带感温涂料层3)分别置于光学显微镜下观察，可以观察到感温涂料3的状态如图3所示；
4)此时还需标注感温涂料层3在目标孔位置的显色圈直径7，显色圈8的直径7的大小随感温涂料层3的感应温度的增大而先减小后趋于稳定，其变化趋势如图4所示。
[0016]本实施例中，上述感温涂料层3包括有显色层5及感温层6，其中显色层5涂于PCB板2的下表面，感温层6涂于显色层5的下表面，标注感温层6在目标孔位置的显色圈8的直径7，显色圈8的直径7的大小会随感温层6的感应温度的增大而先减小后趋于稳定，其变化趋势如图4所示。当实际温度达到感温层感应温度时，感温层6将熔化，从而显示出显色层5，且当实际温度高于感应温度的程度越大时，由于热量的传导，钻孔显色圈的直径会越大。
[0017]本实施例中，上述钻削温度的读取标准为:显色圈8的直径7刚趋于稳定时，读取其对应的感温层6的感温温度即为所测钻削温度。
[0018]上述显色圈直径7的减小阶段是因为实际温度高于感应温度的程度越来越小，显色圈直径7的稳定阶段则说明实际温度已经是低于感应温度了。这时就可以确定本次钻孔达到的实际温度就是介于显色圈8的直径7，即刚趋于稳定时的感应温度与即将趋于稳定时的感应温度之间，由于相邻两种规格的感温涂料的感应温度差较小，即可取显色圈直径7刚趋于稳定时的温度作为实际温度。理论上显色圈8的直径7趋于稳定时，应该是等于钻针直径的，事实上稳定阶段的显色圈直径7会比钻针直径略大一点，这是由于钻孔时的机械破坏造成的。
[0019]本发明的工作过程如下:在PCB板各板层的下表面依次涂上一定温度范围内的各种规格感温层6，不同规格的感温层，其感应温度各不相同。在涂料区钻孔:在各个涂料区依次钻孔；涂料显色观察:将涂料区置于光学显微镜下，观察各个涂料区的显色圈直径；钻削温度读取:根据各个涂料区的显色圈直径随涂料区的感温温度的增加的变化趋势，读取钻削温度。
【主权项】
1.一种多层PCB钻孔钻削温度的测量装置，其特征在于包括有主轴、感温涂料层，其中感温涂料层涂于PCB板的下表面，且PCB板置于工作台上，且位于主轴的下方。
2.根据权利要求1所述的多层PCB钻孔钻削温度的测量装置，其特征在于上述感温涂料层包括有显色层及感温层，其中显色层涂于PCB板的下表面，感温层涂于显色层的下表面。
3.根据权利要求1或2所述的多层PCB钻孔钻削温度的测量装置，其特征在于上述PCB板包括有若干层，每层PCB板的下表面都涂有感温涂料层。
4.一种多层PCB钻孔钻削温度的测量方法，其特征在于包括如下步骤: 1)在PCB板下表面涂感温涂料层，并做好涂料顺序标记； 2)主轴上的钻削装置分别在各个涂料区域钻孔； 3)将钻好孔的各个PCB板分别置于光学显微镜下观察，观察感温涂料层的状态； 4)此时还需标注感温涂料层在目标孔位置的显色圈直径，显色圈的直径的大小随感温涂料层的感应温度的增大而先减小后趋于稳定。
5.根据权利要求4所述的多层PCB钻孔钻削温度的测量方法，其特征在于上述感温涂料层包括有显色层及感温层，其中显色层涂于PCB板的下表面，感温层涂于显色层的下表面，标注感温层在目标孔位置的显色圈的直径，显色圈的直径的大小随感温层的感应温度的增大而先减小后趋于稳定。
6.根据权利要求5所述的多层PCB钻孔钻削温度的测量方法，其特征在于上述钻削温度的读取标准为:显色圈的直径刚趋于稳定时，读取其对应的感温层的感温温度即为所测钻削温度。
【专利摘要】本发明提供了一种多层PCB钻孔钻削温度的测量装置及方法，测量装置包括有主轴、感温涂料层，其中感温涂料层涂于PCB板的下表面，且PCB板置于工作台上，且位于主轴的下方。测量方法包括如下步骤：1）在PCB板下表面涂感温涂料层，并做好涂料顺序标记；2）主轴上的钻削装置分别在各个涂料区域钻孔；3）将钻好孔的各个PCB板分别观察感温涂料层的状态；4）此时还需标注感温涂料层在目标孔位置的显色圈直径，显色圈的直径的大小随感温涂料层的感应温度的增大而先减小后趋于稳定。本发明可直接、准确的测量多层PCB微孔钻削温度，准确读取多层PCB钻孔中每一板层的钻削最高温度，也可准确地描述多层PCB钻孔过程中钻削温度在垂直方向上的温度场分布。
【IPC分类】G01K11-12
【公开号】CN104568212
【申请号】CN201410847025
【发明人】王成勇, 廖冰淼, 郑李娟, 林淡填, 黄欣
【申请人】广东工业大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日