六层厚铜印制板钻孔工艺改进.pdf

在PCB硬件开发领域，钻孔工艺是印制电路板制造过程中至关重要的一环。特别是对于六层厚铜印制板，由于其铜厚和多层结构，钻孔过程中的难度和复杂性会大大增加。传统上，厚铜板在钻孔时经常出现内层拉伤、孔径偏差过大（孔粗）、孔壁铜结合力不足（钉头）等问题，这些问题直接影响到PCB的质量和最终产品的可靠性。因此，针对六层厚铜印制板钻孔工艺的改进就显得尤为重要。 改进工作首先从钻孔方案设计开始，涉及到物料的准备和试验方案的制定。在物料准备阶段，会准备特定的钻头和测试板，本研究中使用的是金洲全新UC钻头，具体规格包括Ф0.4×7.0mm、Ф0.6×9.5mm、Ф0.8×9.5mm各10支，以及相应的FR4板材料、铝片和白垫板。在试验方案设计阶段，会通过调整钻孔参数，如钻头的转速(S)和进刀速度(F)，尝试不同的组合来达到最佳的钻孔效果。 针对厚铜板钻孔质量的提升，研究团队采用了特定的钻头以跳钻的方式来改善生产过程中的问题。跳钻是一种特殊的钻孔方法，通过分段进行钻孔来减轻钻头与铜的摩擦产生的热量，从而减少钻孔过程中的热损伤。此外，研究还发现，内层独立Pad在钻孔时产生的热量无法及时排出，会导致Pad温度升高并引发树脂缩陷，钻针温度过高时还会烧孔或使孔壁变粗。为了解决这一问题，采取了点阵式设计来制作跳钻钻带，并在跳钻测试中设计了特定的尾孔以观察孔粗情况以及孔限对孔壁质量的影响。 为了进一步评估改进效果，研究者通过调整钻孔参数进行多组实验。表1中罗列了不同的参数调整方案，包括转速和进刀速度的不同组合。通过表2的钻孔参数表可以看到，每种孔径都采用了三组不同的参数组合（高、中、低），以适应不同的钻孔条件。 实验完成后，研究人员使用金像显微镜对三种孔径进行100倍放大观察，测量孔粗数据并计算平均值。表3和图2分别展示了不同方案下三种孔径的孔壁粗糙度平均值。通过数据分析，可以确定最佳的钻孔参数组合。结果表明，采用跳钻钻带后，三种孔径的孔粗均得到了有效控制，满足了质量要求，即孔粗应在25mm范围内。 通过对改进后钻孔工艺的研究，我们可以得出以下几点结论： 1. 对于六层厚铜印制板，通过采用特定钻头和跳钻方法进行钻孔，可以有效改善传统钻孔中的孔粗、内层拉伤等问题。 2. 钻孔参数的优化对于提高钻孔质量非常关键，合理的转速和进刀速度的组合可以显著提高生产效率和孔壁质量。 3. 适当的钻孔工艺改进，不仅可以降低报废率，还能够提升PCB整体的电流承载能力，增强产品的市场竞争力。 4. 通过实际测试与数据分析，可以找到针对特定条件下的最佳钻孔参数，为类似厚铜板钻孔工艺提供参考和指导。 该研究不仅对于工程师和技术人员在解决实际生产问题上有重要指导意义，也对于电路板制造行业的发展和进步提供了宝贵的经验和数据支持。