钻具有大的排尘空间、好的刚性及强度。有限元分析结果表明,图5(a)中的槽型和(b)中的槽型相比,具有更优的综合性能,因此钻头槽型采用图(a)的设计。Р 螺旋角的大小和排尘能力密切相关,二者的关系可以通过图6(a)来说明。一般来说,排屑效果是随着螺旋角的增大而增大的,孔壁粗糙度也是不断改善的。有限元计算结果表明螺旋角在25℃~45℃之间变化时,符合上述结论,但当螺旋角继续增大到一定程度时排屑性能开始下降,从而孔粗变差,如图6(b)所示。因此螺旋角对孔粗是一个明显的影响因素,在微钻设计中,当要提高孔粗时螺旋角是一个重点考虑的因素。Р 孔位精度分析实例如图7所示,在当螺旋角在20。~45。之间的大范围变化时,孔位差别不会大于3um,这是一个影响不明显的因素,因此在设计当中要提高孔位精度时可以作为次要考虑因素。Р 综上所述,环保板材用微钻宜采用小的螺旋角和小的后角设计,螺旋槽形状必须进行优化,保证足够的排尘空间,同时钻芯梯度和芯厚也要进行优化,确保微钻具有足够的强度。Р 四、试验结果Р 对高Tg环保板材用微钻样品(ф0.25x4.5)进行测试,主要试验条件如下:日立16万转钻机,板材,高Tg,t1.6mmx2pnl,转速155kР rpm:落速31mm/s,回刀300mm/s,孔限:2000(新刀)+1800(翻磨一次)+1500(翻磨两次),典型测试结果如图8所示。从图8可以看出,钻头的磨损正常,孔位和孔粗等综合性能指标均表现很好,满足生产要求。Р 五、几点结论Р 印制板材的无卤和无铅是PCB发展的必然要求,微型钻头的设计也必须不断创新以适应该发展趋势。研究表明,使用高性能的微钻材料可以明显提高微钻的使用寿命,同时微钻的涂层技术可以进一步提高微钻的抗磨损特性。在高Tg板材用微钻的设计上,推荐使用较小的螺旋角、较小的后角、优化的槽型和芯厚,试验证明开发的环保板材用微钻使用效果很好。
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