专利名称：制造具有平底凹杯电路基板的刀具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造电路基板的刀具，特别涉及一种制造具有平底凹杯(圆弧平底轮廓)电路基板的刀具。
目前世界上先进国家都在积极发展光电材料工业，尤其是次集成电路芯片(Sub-Integrated Circuits Chip)制造技术更是日新月异，但发光二极管和印刷电路板的结合(封装)技术尚未积极的开发。由于这种现象，近年来在印刷电路板与发光二极管的结合上，在印刷电路基板的一面上具有平底凹杯形状的制造技术逐渐被广泛利用。
就制造方法而言，具有一面为平底凹杯形状的电路基板，可由传统机械切削加工和特殊机械切削加工制造，传统切削加工是利用机械控制设备和切削工具相结合的制造技术，而特殊机械切削加工则是利用激光切削的方式制造。
目前传统机械切削刀具所制造的印刷电路基板，其凹孔形状有平底斜角(在此通称为平底杯状)以及圆弧轮廓的形状，尚没有平底凹杯的形状。而激光切削加工虽然可以制造各式各样所需的轮廓凹孔形状，但其加工所需的时间长、成本高，而且电路基板材质容易变质。
对于在印刷电路基板的一面上具有平底凹杯形状的制造技术，采用目前现有公知的刀具切削技术很难达到。因为，公知的刀具为螺旋直柄刀具，其刃口处强度很弱，而且钻刃容易磨损甚至崩裂，刀具寿命短，因此，公知的刀具只能切削一面具有平底杯状的电路基板，不能切削平底凹杯轮廓的电路基板，而且刀具容易磨损，需要时常磨利刀具，因而浪费成本。
为了避免因刃口强度不够易磨耗而造成刀具寿命短等现象，公知的作法通常是利用激光切削加工技术来制造这种凹孔，但是成本太高、制造时间过长，不符合经济效应。
综上所述，公知的传统切削刀具主要缺点是切削刃口强度弱、钻刃容易磨损，刀具寿命短。
参照
图1A、图1B，其表示公知平底螺旋刀具130的正视图与俯视图，其具有二钻刃边122(二刃口)、一钻端平面126、及二螺旋排屑槽124，利用机械设备(图中未示)夹持该平底螺旋刀具130，以转速18000～25000RPM的切削速度和约5～12ft/min的进给速率钻削加工。该刀具130的二螺旋排屑槽124是为了将钻削后的切屑顺利排出，但因此二排屑槽124而使二刃口122强度变弱、且二钻刃128容易磨损，造成刀具130的寿命减短。参考图2，其是公知的利用平底螺旋刀具130所切削而得的印刷电路基板100的示意图。其中，平底螺旋刀具130只能切削一面具有平底斜平面120的印刷电路基板100。当其发光二极管芯片110放置在其平面底部140上时，如果发光后的光线(图中未示)经其斜平面120只作单次折射，则光源均匀效果差而且光损大，因此，对发光二极管芯片的应用很难控制。
为了解决公知技术中存在的问题，本发明提出一种制造具有平底凹杯电路基板的刀具，该刀具至少包括一长刀柄部分，其为直杯形状，且具有一底面部分和一夹具夹持部分；一长刃身部分，其具有二刃口、二直刃退屑槽、以及二磨削面，其中，从二刃口端部成形二直刃退屑槽，其分别位于长刃身部分的二磨削面上，且该二直刃退屑槽延伸扩大至长刀柄部分的预定范围；一刀端部分，其具有一平顶面部分和二切削弧R，其中，该二切削弧R与该平顶面部分连接，该平顶面部分具有一刀尖部分、数个隙角、数个倾角及数个斜角，刀尖部分沿刀具中心线磨有一钻刃角，且该钻刃角连接这些隙角、倾角、和斜角。
根据本发明，利用具有直刃退屑槽的刀具来代替公知的螺旋排屑槽刀具，可克服公知刃口的强度弱、钻刃易破裂，造成刀具寿命短等缺点。
按照本发明，利用具有一切削弧R的平底直柄刀具来代替公知的平底螺旋刀具，容易制造具有一圆弧R的平底凹杯印刷电路基板。
按照本发明，利用具有一切削弧R的平底直柄刀具来代替公知的平底螺旋刀具，容易制造不同深度的平底凹杯印刷电路基板。
为使本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更加明显易懂，特举一较佳实施例，并结合附图作详细说明如下图1A是公知平底螺旋刀具的正视图；图1B是公知平底螺旋刀具的俯视图；图2是公知的利用平底螺旋刀具所切削得到的印刷电路板示意图；图3A是按照发明实施例的平底直柄刀具的正视图3B是按照发明实施例的平底直柄刀具的俯视图；图4表示按照发明实施例的程序控制机械设备钻削印刷电路基板的示意图；图5表示图4的印刷电路基板的V-V断面图；图6A是按照本实施例的平底直柄刀具所切削得出的曲率半径小的印刷电路基板；图6B是按照本实施例的平底直柄刀具所切削得出的曲率半径大的印刷电路基板。
第一实施例参照图3A、3B，其表示发明实施例的平底直柄刀具330的正视图及俯视图。本发明的特殊刀具330，采用编号为NO.501的铣削刀具(非全钛)，由高速钨碳钢制造，其是双刃直柄刀具，具有统一规格的柄长31.5m/m和柄颈3.175mm(1/8”)，柄端底面部分有一1.0mm的倒角302，一1.5mm钻颈308连结刀柄部分304和长刃身部分324，刀柄长5mm。长刃身部分具有二刃口314、二直柄切屑槽318，及二磨削面322，从二刃口314处成形二直柄切屑槽318，且该二直柄切屑槽318由二刃口314处延伸逐渐扩大至刀柄部分304的一定范围。二刃口314具有高强韧度、刀刃不易崩裂，刀具寿命提高等优点，可解决公知刀具中二刃口强度弱、钻刃易破裂等的刀具寿命低的问题。刀端部分具有一平顶面316及二个切削弧R306，其中，二切削弧R306与平顶面部分316连接，平顶面部分316具有一刀尖部分(图中未表示)、多个隙角、倾角及斜角(图中未表示)，平顶面部分316的刀尖部分，沿刀具330中心线磨有一钻刃角20°，为使切削过程顺利，该钻刃角连接多个隙角、倾角及斜角，这些多个隙角、倾角及斜角是经验角度，可根据不同的制造过程而研磨成所需角度。
如图4所示，其表示按照本实施例的程序控制机械设备180钻削印刷电路基板300的示意图。利用一可程序控制机械设备180加工印刷电路基版300，用统一规格套筒夹具170将平底直柄刀具330的夹持部分304，夹持在程序控制机械设备180的刀座190上，以程序控制的转速为25000～35000RPM的高速钻削印刷电路板基材400(该切削速度比一般公知的传统切削加工的切削速度约高3～5倍)；进给速率为8～30ft/min(该进给速率比一般公知的传统切削加工的进给速率约高1.3倍以上)，非常适合制作一面具有平底凹杯220的电路基版200。参考图5，其表示图4中印刷电路基板200的V-V断面图。利用已钻好的一面具有平底凹杯220的电路基版200，将发光二极管芯片210安置在平底凹杯220的一平面底部240上，其中当发光二极管芯片210发光时，光线(图中未示)在平底凹杯220中经多次折射后才放射出来，混光效果良好，且可解决公知技术中不易达到光源均匀、光损大等问题。
第二实施例由第一实施例可知，本发明的平底直柄刀具330根据发光二极管芯片和印刷电路基板结合的需要，刀具330可设计成如图6A、6B所示，图6A、6B表示按照本实施例的平底直柄刀具330切削弧R的曲率半径小和大而切削得出的印刷电路基板。当刀具330的切削弧R大时，如图6A所示，切削得出的印刷电路基板R角圆弧亦大，其光线经一面具有平面凹杯的电路基板所折射的角度也大，照面越广；反之，当刀具330的切削弧R小时，如图6B所示，切削得出的印刷电路基板R角圆弧也小，其光线经一面具有平面凹杯的电路基板所折射的角度较小，照面也小，因此，本发明可根据需要来设计刀具330的切削弧R。而且该平底直柄刀具330也可切削具有不同深度的平底凹杯轮廓的电路基板，从而调整放置在其上的发光二极管的光源焦距及光通量强度。
综上所述，本发明的制作具有一面为平底凹杯形电路基板的刀具至少具有下列特征及优点1.本发明利用平底直柄刀具制作一面具有平底凹杯形的电路基板，使基板尺寸稳定、节省制作时间以及成本。
2.本发明的平底直柄刀具具有良好的刃口强度以及刀具寿命。
3.本发明的平底直柄刀具可钻削不同轮廓深度的印刷电路基板，从而获得所需要的光源焦距和光通强度。
虽然本发明已以较佳实施例揭示，但并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围条件下，可作出多种变化与润饰，因此本发明的保护范围以后附的权利要求所界定。
权利要求
1.一种制造具有平底凹杯电路基板的刀具，所述刀具至少包括一长刀柄部分；一长刃身部分，其具有二刃口、二直刃退屑槽以及二磨削面，从所述二刃口端部成形所述二直刃退屑槽，其分别位于所述长刃身部分的所述二磨削面上，且所述二直刃退屑槽延伸逐渐扩大至所述长刀柄部分的预定范围；以及一刀端部分，其具有一平顶面部分和二切削弧R，其中，所述二切削弧R与所述平顶面部分连接，所述平顶面部分具有一刀尖部分、数个隙角、数个倾角及数个斜角，所述刀尖部分沿所述刀具中心线磨有一钻刃角，且所述钻刃角连接这些隙角、倾角、及斜角。
2.如权利要求1所述的制造具有平底凹杯电路基板的刀具，其中所述刀具材质包括高速钨碳钢。
3.如权利要求1所述的制造具有平底凹杯电路基板的刀具，其中所述刀具切削速度在25000～35000RPM之间。
4.如权利要求1所述的制造具有平底凹杯电路基板的刀具，其中所述刀具进给速率在8～30ft/min之间。
5.如权利要求1所述的制造具有平底凹杯电路基板的刀具，其中所述刀具的钻刃角为20°。
6.一种制造具有平底凹杯电路基板的刀具，所述刀具至少包括一长刀柄部分；一长刃身部分，其具有数个刃口、数个直刃退屑槽以及数个磨削面，从这些刃口端部成形这些直刃退屑槽，其分别位于所述长刃身部分的磨削面上，且直刃退屑槽延伸逐渐扩大至所述长刀柄部分的预定范围；以及一刀端部分，其具有一平顶面部分和二切削弧R，其中，所述二切削弧R与所述平顶面部分连接，所述平顶面部分具有一刀尖部分、数个隙角、数个倾角及数个斜角，所述刀尖部分沿所述刀具中心线磨有一钻刃角，且所述钻刃角连接所述隙角、倾角、及斜角。
7.如权利要求6所述的制造具有平底凹杯电路基板的刀具，其中所述刀具材质包括高速钨碳钢。
8.如权利要求6所述的制造具有平底凹杯电路基板的刀具，其中所述刀具切削速度在25000～35000RPM之间。
9.如权利要求6所述的制造具有平底凹杯电路基板的刀具，其中所述刀具进给速率在8～30ft/min之间。
10.如权利要求6所述的制造具有平底凹杯电路基板的刀具，其中所述刀具的钻刃角为20。
全文摘要
一种制造具有平底凹杯电路基板的刀具,至少包括长刀柄部分,其为直柄形状,具有一底面部分和一夹具夹持部分;长刃身部分,其具有二刃口、二直刃退屑槽以及二磨削面,从二刃口端部成形二直刃退屑槽,其分别位于长刃身部分的二磨削面上,二直刃退屑槽延伸逐渐扩大至长刀柄部分的预定范围;刀端部分,其具有平顶面部分以及二切削弧R,二切削弧R与平顶面部分连接,平顶面部分具有刀尖部分、数个隙角、数个倾角及数个斜角,刀尖部分沿刀具中心线磨有一钻刃角,铣刃角连接隙角、倾角以及斜角。
文档编号H05K3/00GK1355078SQ0012844
公开日2002年6月26日 申请日期2000年11月23日 优先权日2000年11月23日
发明者李志书, 汪文荣 申请人:李志书, 汪文荣