一种超厚铜印制线路板钻孔刀具

【文章摘要】设计一种超厚铜印制线路板钻孔刀具。本文改进了一种超厚铜印制线路板钻孔刀具，包括刀柄和刀刃，其特征在于还包括：所述钻孔刀具的第一后角为12°，第二后角为40°，螺旋角度为25-35°，钻尖角度为120°，副后角度为3-5°。所述第一后角、第二后角的设计角度大于普通钻孔刀具，有效的降低了刀具刀刃与工件之间的摩擦，极大的提高了刀具的散热能力。25-35°的螺旋角度设计，相对于业界通用的35-45°的设计，刀刃强度会得到显著的提高，同时也减小了印制线路板的切削变形。所述钻尖角度设计为120°，低于普通道具的130°，轴向阻力可以得到有效降低。所述副后角度设计为3-5°，可以有效减小刀刃与印制线路板孔壁之间的磨擦，降低钻孔过程中产生的热量。

【关键词】超厚铜印制线路板，钻孔刀具

中图分类号： TG71 文献标识码： A 文章编号：

一、背景技术

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，用传统方法钻孔的问题分析如下：

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-φ6.0mm 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, 主要有两个危害：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φ15mm)，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1 孔的停顿时间由0ms 增至500ms，给真空系统一

个“喘吸”的时间，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。

3.必须减少钻孔叠层，由三层降至二层甚至一层，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。

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。

二、钻孔刀具的改进及实施方法

针对以上问题的提出，而研制出一种超厚铜印制线路板钻孔刀具，采用的技术手段如下：

超厚铜印制线路板钻孔刀具，包括刀柄和刀刃，其特征在于还包括：所述刀具的第一后角为12°，第二后角为40°，螺旋角度为25-35°，钻尖角度为120°，副后角度为3-5°。

同现有技术相比，改进后的优点具体如下：

1.所述第一后角、第二后角和螺旋角度之间的夹角称为“楔角”，楔角越大，刀刃的强度就越大，反之则越小，所述第一后角的设计角度大于普通钻孔刀具，有效的降低了刀具刀刃与工件之间的摩擦，极大的提高了刀具的散热能力。

2.螺旋角度的设计要兼顾刀刃强度与排屑性能，同时要保证较小的孔边毛刺与钉头效应； 25-35°的螺旋角度设计相对于业界通用的35-45°的设计，刀刃强度会得到显著提高，同时减小了印制线路板的切削变形。

3.钻尖角度设计为120°，低于普通刀具的130°，轴向阻力可以得到有效降低。

4.副后角度设计为3-5°，可以有效减小刀刃与印制线路板孔壁之间的磨擦，降低钻孔过程中产生的热量。

三、附图说明

图1图2

图1 是钻孔刀具结构示意图。

图2 是钻孔刀具刀尖刃角结构示意图。

图中：2a：第一后角，2b：第二后角，2c：螺旋角度，2d：钻尖角度，2e：副后角度

四、结论

同现有技术相比，本改进方法的优点是显而易见的：

4.1 从生产上大大提高了生产效率，降低了生产成本。

4.2 产品品质得以提升，满足钻孔的质量要求，加工出更为放心的合格产品。

【参考文献】

[1] 刘占斌《常用金属切削刀具的选用》2010.6

[2] 邓建新，赵军《数控刀具材料选用手册》2005.4