印刷電路板高速鉆削技術

第1章 緒論

1.1 印刷電路板鉆削技術研究的背景與意義

1.1.1 研究的背景

1.1.2 研究的意義

1.2 印刷電路板的組成及結構

1.2.1 印刷電路板的組成

1.2.2 印刷電路板分類及結構

1.2.3 印刷電路板的微孔

1.3 印刷電路板鉆削加工研究現(xiàn)狀

1.3.1 印刷電路板機械鉆孔加工機床

1.3.2 印刷電路板機械鉆孔加工機理

1.3.3 印刷電路板機械鉆孔的仿真研究

1.3.4 印刷電路板機械鉆孔的鉆頭設計

1.3.5 印刷電路板機械鉆孔的磨損

1.3.6 印刷電路板機械鉆孔的常用標準

1.4 印刷電路板鉆削加工中有待解決的問題

1.4.1 印刷電路板的鉆削去除機理

1.4.2 超微細鉆削刀具的失效機制研究

1.4.3 印刷電路板孔表面創(chuàng)成過程建模

1.5 項目主要研究內(nèi)容

第2章 印刷電路板鉆削加工的研究方法

2.1 總體研究思路

2.2 印刷電路板材料

2.2.1 覆銅板(CCL)FR-4

2.2.2 蓋板

2.2.3 墊板

2.3 實驗用鉆頭

2.3.1 鉆頭材料

2.3.2 鉆頭幾何參數(shù)

2.4 研究方法

2.4.1 高速鉆削的鉆削力

2.4.2 鉆屑的顯微觀察

2.4.3 鉆屑形成的高速攝影觀察

2.4.4 鉆頭磨損研究

2.4.5 鉆削溫度

2.4.6 孔加工質量研究

2.5 鉆削加工模型

2.5.1 基于AdvantEdge FEM的鉆削仿真研究

2.5.2 鉆削力模型

2.5.3 溫度仿真

2.5.4 力熱耦合

2.6 本章小結

第3章 印刷電路板高速鉆削過程與鉆屑形成機理

3.1 高速鉆削鉆屑形態(tài)

3.2 鉆削印刷電路板的銅箔

3.2.1 銅屑的分類

3.2.2 銅屑的形成過程

3.2.3 加工條件對銅屑生成的影響

3.2.4 鉆屑排出過程分析

3.3 鉆削印刷電路板的蓋板

3.4 鉆削印刷電路板的玻璃纖維/樹脂

3.4.1 玻璃纖維/樹脂屑的特征

3.4.2 鉆屑形態(tài)與鉆削力的關系

3.4.3 鉆屑排出過程

3.5 各組分材料鉆屑形成比較

3.6 孔邊毛刺生成機制與控制

3.6.1 孔邊毛刺的生成機制

3.6.2 影響毛刺生成的主要因素

3.7 本章小結

第4章 印刷電路板鉆削加工過程特征

4.1 鉆削力

4.1.1 鉆削力基本特征

4.1.2 鉆削力仿真

4.1.3 鉆頭幾何參數(shù)對鉆削力的影響

4.1.4 鉆削用量對鉆削力的影響

4.2 鉆削溫度

4.2.1 鉆削溫度仿真

4.2.2 鉆削溫度測量

4.3 鉆頭磨損

4.3.1 鉆頭的磨損過程

4.3.2 鉆頭的磨損形態(tài)

4.3.3 影響高速鉆削磨損的主要因素

4.4 高速鉆削的孔加工質量

4.4.1 孔徑

4.4.2 孔壁粗糙度

4.5 本章小結

第5章 基于刀具應用的鉆頭、機床和鉆削過程整體優(yōu)化

5.1 高速鉆削鉆頭對鉆削性能的影響

5.2 基于分屑槽與橫刃改進的高效鉆頭設計

5.2.1 分屑槽設計

5.2.2 橫刃的修磨方案

5.3 高速鉆削鉆頭改進方案

5.3.1 分屑槽鉆頭的鉆削效果

5.3.2 橫刃修磨后的鉆削效果

5.3.3 高速鉆削PCB改進型鉆頭的磨損

5.3.4 基于刀具應用的整體優(yōu)化

5.4 本章小結

第6章 基于尺寸效應的微鉆和微盲孔鉆頭設計

6.1 多層高密度板超微細孔加工特點

6.2 超微細鉆頭表面微觀磨損與破損的分析

6.3 超微細孑L加工質量

6.3.1 孔壁粗糙度

6.3.2 釘頭

6.3.3 位置精度

6.4 影響超微細孔加工質量的因素

6.4.1 影響孔壁粗糙度的因素

6.4.2 影響釘頭的因素

6.4.3 影響位置精度的因素

6.5 提高超微細孔加工質量的途徑

6.6 超細微鉆頭設計

6.7 超細微盲孔的鉆頭設計

6.8 微鉆與大鉆鉆削的比較

6.8.1 微鉆鉆削切屑與大直徑鉆頭鉆削切屑的比較

6.8.2 微鉆鉆削力與大直徑鉆頭鉆削力的比較

6.9 本章小結

第7章 結論與展望

7.1 結論

7.1.1 創(chuàng)新點

7.1.2 主要結論與成果應用

7.2 展望

參考文獻

附彩圖

后記

黃立新編著的《印刷電路板高速鉆削技術》從印刷電路板制造業(yè)對PCB高速高精密鉆削加工技術的迫切需要出發(fā)，采用各種先進的數(shù)值仿真分析技術、材料微觀分析技術、高速攝影和紅外測溫法等多種測試分析手段，對印刷電路板高速鉆削的鉆屑形成機理、鉆削力、鉆削溫度、鉆頭磨損、孔加工質量控制等，進行了深入的系統(tǒng)研究和分析。分析了鉆屑形成過程與鉆削力特征、鉆頭磨損和毛刺的關系，分析了鉆削加工中鉆削力、鉆削溫度的動態(tài)變化規(guī)律以及鉆頭磨損機理。建立了高速鉆削加工條件與印刷電路板鉆屑形態(tài)、鉆屑形成規(guī)律、已加工表面質量、鉆頭磨損的關系，建立了基于熱一力多物理場耦合理論的鉆削加工PcB板中銅箔材料表面創(chuàng)成過程模型，并對加工過程的多種特征進行了仿真。最后，基于對鉆削過程及其主要特征的應用基礎理論研究，分析了鉆頭結構與鉆屑排屑的暢通關系，提出了改進鉆頭幾何參數(shù)的基本原則和方法，并經(jīng)過實際驗證獲得良好的加工效果。本文對PcB板高速鉆削加工進行的系統(tǒng)深入的理論和實驗研究，對于提高PCB孔加工理論、孔加工工藝技術和鉆削工具的水平，有重要的學術和應用價值。

印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，簡稱印制板，常使用英文縮寫PCB（Printed circuit board）或寫PWB（Printed wire board），以絕緣板為基材，切成一定尺寸，其上至少附有一個導電圖形，并布有孔（如元件孔、緊固孔、金屬化孔等），用來代替以往裝置電子元器件的底盤，并實現(xiàn)電子元器件之間的相互連接。由于這種板是采用電子單面板、雙面板、四層板、六層板以及其他多層線路板。

由于印刷電路板并非一般終端產(chǎn)品，因此在名稱的定義上略為混亂，例如：個人電腦用的母板，稱為主板，而不能直接稱為電路板，雖然主機板中有電路板的存在，但是并不相同，因此評估產(chǎn)業(yè)時兩者有關卻不能說相同。再譬如：因為有集成電路零件裝載在電路板上，因而新聞媒體稱他為IC板，但實質上他也不等同于印刷電路板。我們通常說的印刷電路板是指裸板-即沒有上元器件的電路板。

柔性印刷電路板主要由五部分組成:

基板:常用材料為聚酰亞胺(PI)。

銅箔:分為電解銅與壓延銅兩種。

接著劑:一般為0.5mil環(huán)氧樹脂熱固膠。

保護膜:表面絕緣用。常用材料為聚酰亞胺(PI)。

補強:加強柔性印刷電路板的機械強度。