一种改善孔口毛刺披锋的印刷电路板钻孔方法

技术领域

本申请涉及PCB技术领域，尤其是一种改善孔口毛刺披锋的印刷电路板钻孔方法。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)是重要的电子部件，PCB在加工过程中需要进行钻孔，而目前钻孔时采用的加工方式往往会在孔口产生毛刺披锋，毛刺披锋会影响孔径以及插件安装，因此需要在钻孔完成后还需要进行板面打磨来去除孔口的毛刺披锋。但不管是采用人工打磨方式还是机械打磨方式，打磨的质量都很难保证，且板面打磨操作也增加了PCB的加工流程，导致PCB的生产效率降低。

发明内容

本申请针对上述提出的现有印制电路板加工流程复杂、生产效率低的技术问题及技术需求，提出了一种改善孔口毛刺披锋的印刷电路板钻孔方法，本申请的技术方案如下：

一种改善孔口毛刺披锋的印刷电路板钻孔方法，包括：

将目标垫板置于待钻孔印刷电路板的下方。

控制钻孔机的压脚按照与目标垫板匹配的目标压力压住待钻孔印刷电路板的表面使其与目标垫板贴合。

利用钻孔机的钻头按照与目标垫板和目标压力匹配的目标钻孔参数沿着垂直方向从待钻孔印刷电路板的表面钻孔。

目标垫板、目标压力和目标钻孔参数是通过试验测试确定的使得孔口品质达到品质要求的参数组合。

其进一步的技术方案为，印刷电路板钻孔方法还包括：

对若干个不同规格的垫板、若干个不同取值的压脚压力和若干种不同的钻孔参数进行全排列组合，构建得到若干个测试参数组。

按照各个测试参数组分别针对样本印刷电路板搭建测试场景，并对样本印刷电路板开展钻孔测试。

将钻孔测试得到的孔口品质达到品质要求的测试参数组作为目标测试参数组，目标测试参数组包括目标垫板、目标压力和目标钻孔参数的参数组合。

其进一步的技术方案为，将钻孔测试得到的孔口品质达到品质要求的测试参数组作为目标测试参数组包括：

利用不同孔径的钻头在每个测试参数组搭建的测试场景下分别开展多次不同孔径下的钻孔测试，将在不同孔径下的钻孔测试中的孔口品质的综合结果达到品质要求的测试参数组作为目标测试参数组。

其进一步的技术方案为，将钻孔测试得到的孔口品质达到品质要求的测试参数组作为目标测试参数组包括：

利用不同孔径的钻头在每个测试参数组搭建的测试场景下分别开展多次不同孔径下的钻孔测试；对于每种孔径，将在孔径下的钻孔测试中的孔口品质达到品质要求的测试参数组作为孔径匹配的目标测试参数组，分别得到各种孔径各自匹配的目标测试参数组。

则在对待钻孔印刷电路板进行钻孔时，按照各个待钻孔的孔径各自匹配的目标测试参数组进行钻孔处理。

其进一步的技术方案为，构建的测试参数组中使用到的不同规格的垫板包括多种不同材料在不同尺寸下制作得到的垫板，制作得到的垫板的表面平整性达到平整性要求且表面硬度达到硬度要求。

其进一步的技术方案为，钻孔参数包括钻头的转速、进刀速和退刀速。

其进一步的技术方案为，将钻孔测试得到的孔口品质达到品质要求的测试参数组作为目标测试参数组，包括：

当多个测试参数组在钻孔测试中得到的孔口品质都达到品质要求时，将其中加工效率最高的测试参数组作为目标测试参数组。

其中，加工效率与钻孔速度以及耗材损耗率相关，钻孔速度越快、加工效率越高，耗材损耗率越低、加工效率越高。

本申请的有益技术效果是：

本申请通过确定使得孔口品质达到品质要求的目标垫板、目标压力和目标钻孔参数的参数组合，将目标垫板置于待钻孔印刷电路板的下方，以目标压力压住待钻孔印刷电路板的表面使其与目标垫板贴合，再按照与目标垫板和目标压力匹配的目标钻孔参数对待钻孔印刷电路板进行钻孔加工，有效减少了印刷电路板的孔口毛刺披锋，且有效减少了钻孔两端的直径误差，从而使得孔口品质达到品质要求。

本申请还通过试验分析出对孔口品质影响最大的三类因素，包括垫板的规格、压脚压力及钻孔参数，再对这三类因素进行参数组合测试，从而得到使得孔口品质达到品质要求的参数组合。基于这些参数组合，可在孔口满足品质要求的情况下，进一步提高加工效率以及减少耗材损耗。

本申请通过在不同孔径下进行钻孔测试，得到各个孔径下各自匹配的目标测试参数组，在实际加工时可根据孔径大小更加精准地选取参数组合，保证了加工时各个孔径的孔口的品质。

附图说明

图1是本申请一个实施例中的印刷电路板钻孔方法流程示意图。

图2是本申请一个实施例中的确定目标垫板、目标压力和目标钻孔参数的参数组合方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本申请的一种改善孔口毛刺披锋的印刷电路板钻孔方法包括：

S110，将目标垫板置于待钻孔印刷电路板的下方。

在印刷电路板钻孔加工时，为保证印刷电路板的孔口品质，需选用合适的垫板布设于待钻孔印刷电路板下方。垫板的材质需具有一定硬度，且表面平整，易于切削。

可选的，在待钻孔印刷电路板的上下分别布设目标垫板。待钻孔印刷电路板下方的目标垫板用于防止钻头下钻对出刀口铜箔产生冲击力形成出刀口毛刺披锋；待钻孔印刷电路板上方的目标垫板用于防止钻头回刀时对孔口的拉扯以及钻孔产生的粉屑向上排出时对孔口的作用力形成入刀口毛刺披锋。

S120，控制钻孔机的压脚按照与目标垫板匹配的目标压力压住待钻孔印刷电路板的表面使其与目标垫板贴合。

在控制钻孔机的压脚挤压待钻孔印刷电路板和目标垫板时，待钻孔印刷电路板与目标垫板应尽可能的贴合紧密，防止贴合空隙处产生毛刺披锋，影响待钻孔印刷电路板的孔口品质。另外，钻孔机的压脚对待钻孔印刷电路板的压力也不可过大，否则会使待钻孔印刷电路板发生形变，影响待钻孔印刷电路板的质量及钻孔加工精度。

S130，利用钻孔机的钻头按照与目标垫板和目标压力匹配的目标钻孔参数沿着垂直方向从待钻孔印刷电路板的表面钻孔。

钻孔机的钻头在进行钻孔加工时，其钻孔参数对孔口品质具有很大的影响，如果钻孔参数不合理，钻头对待钻孔印刷电路板的切削量不足以将铜层切断，加之铜具有良好的韧性与延展性，很容易将铜层拉扯形成毛刺披锋。

可选的，钻孔参数包括钻头的直径、转速、进刀速和退刀速、深度补偿寿命、切屑量。

目标垫板、目标压力和目标钻孔参数是通过试验测试确定的使得孔口品质达到品质要求的参数组合。

由于孔口毛刺披锋的大小及数量会影响孔口的平整度及影响孔两端的直径误差，毛刺披锋越明显，孔口品质越低。在一个实施例中，在测试得到若干个钻孔完成的印刷电路板后，为判断孔口品质是否达到品质要求，需获取孔口特征，可通过多倍镜观察孔口的毛刺披锋数量及长度，或使用相关仪器检测孔口平整度及孔两端的直径误差，或通过图像处理技术获取孔口毛刺披锋特征及孔两端的直径误差。在另一个实施例中，获取孔口特征后，基于孔口特征拟合孔口品质系数，设定孔口品质系数阈值，当孔口品质系数大于等于孔口品质系数阈值时，该孔口品质达到品质要求。

在钻孔加工过程中，影响孔口品质的因素有很多，在一个实施例中，首先通过DOE(Design of Experiments)试验分析出对孔口品质影响最大的三类因素，包括垫板的规格、压脚压力及钻孔参数，再对这三类因素进行参数组合测试，从而得到使得孔口品质达到品质要求的参数组合。上述DOE试验是一种实验设计方法，用于探索和验证因素对结果的影响，此为现有技术，本申请中不再赘述。

在一个实施例中，确定目标垫板、目标压力和目标钻孔参数的参数组合的方法包括：

A110，对若干个不同规格的垫板、若干个不同取值的压脚压力和若干种不同的钻孔参数进行全排列组合，构建得到若干个测试参数组。

可选的，构建的测试参数组中使用到的不同规格的垫板包括多种不同材料在不同尺寸下制作得到的垫板，制作得到的垫板的表面平整性达到平整性要求且表面硬度达到硬度要求。

在本实施例中，通过试验得到钻头的转速、进刀速和退刀速对孔口品质的影响最大，因此在一个实例中，以钻头的转速、进刀速和退刀速作为钻孔参数。且由于垫板的厚度对孔口品质的影响远大于垫板的长宽尺寸对孔口品质的影响，因此在一个实例中，取长宽相同、厚度不同的垫板进行测试。

示例性的，垫板的材质可选硬度为75的普通密度垫板、硬度为80的密胺垫板、硬度为90的酚醛垫板，垫板的厚度可选0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm，压脚压力可选0.15MPa、0.2MPa、0.25MPa、0.3MPa、0.35MPa。转速可选48krpm、65krpm、80krpm、120krpm、150krpm，进刀速可选1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、2.2m/min、2.5m/min，退刀速可选7.6m/min、15m/min、18m/min、20m/min、25m/min。对上述每一个参数中的取值进行全排列组合，得到若干个测试参数组。

可选的，在上述参数的基础上，还针对不同规格的PCB板进行测试，PCB板的规格包括厚度，面板大小及材质。

A120，按照各个测试参数组分别针对样本印刷电路板搭建测试场景，并对样本印刷电路板开展钻孔测试。

对每个测试参数组搭建测试场景包括：选取对应规格的垫板，在钻机中输入对应的压脚压力参数及钻孔参数，再以步骤S110-S130中的方法进行钻孔测试，本领域技术人员能够根据上述钻孔方法清楚的理解钻孔测试流程，故此处不再赘述。

A130，将钻孔测试得到的孔口品质达到品质要求的测试参数组作为目标测试参数组，目标测试参数组包括目标垫板、目标压力和目标钻孔参数的参数组合。

可选的，利用不同孔径的钻头在每个测试参数组搭建的测试场景下分别开展多次不同孔径下的钻孔测试。得到测试结果后：

(1)将在不同孔径下的钻孔测试中的孔口品质的综合结果达到品质要求的测试参数组作为目标测试参数组；

在一个实施例中，可通过对在不同孔径下的钻孔测试中得到的孔口品质系数进行加权平均，得到加权后的孔口品质系数。当加权后的孔口品质系数大于等于孔口品质系数阈值时，判断该测试参数组对应的孔口品质达到品质要求。

(2)对于每种孔径，将在该孔径下的钻孔测试中的孔口品质达到品质要求的测试参数组作为孔径匹配的目标测试参数组，分别得到各种孔径各自匹配的目标测试参数组；则在对待钻孔印刷电路板进行钻孔时，按照各个待钻孔的孔径各自匹配的目标测试参数组进行钻孔处理。

在一个实施例中，考虑到实际生产时需对加工效率及生产成本进行把控，其中，加工效率与钻孔速度以及耗材损耗率相关，钻孔速度越快、加工效率越高，耗材损耗率越低、加工效率越高。因此，当多个测试参数组在钻孔测试中得到的孔口品质都达到品质要求时，将其中加工效率最高的测试参数组作为目标测试参数组。

示例性的，在两个测试参数组中，一组选用密胺垫板，另一组选用酚醛垫板，两个测试参数组的其余参数都相同，且测试得到的孔口品质都达到了品质要求。考虑到酚醛垫板的硬度更高，对钻头的磨损更大，使耗材损耗率更高，因此可选用密胺垫板这组作为目标测试参数组。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本申请不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本申请的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本申请的保护范围之内。