鋁基板鉆孔披鋒改善研討

李小海 葉漢雄 劉早蘭（惠州中京電子科技股份有限公司，廣東 惠州 516008）

鋁基板鉆孔披鋒改善研討

李小海 葉漢雄 劉早蘭
（惠州中京電子科技股份有限公司，廣東 惠州 516008）

通過(guò)用模沖沖針，改善鋁基板鉆孔披鋒。

披鋒；鉆頭；酚醛墊板；模沖

1 前言

在PCB制造行業(yè)，鋁基板通常被使用在壽命較長(zhǎng)的LED光電照明產(chǎn)品及電子散熱產(chǎn)品中，而正常的PCB銅板在鉆孔加工過(guò)程中視銅厚均存在不同程度的披鋒，然而全鋁基金屬材料在機(jī)械鉆孔加工過(guò)程鉆頭高速旋轉(zhuǎn)時(shí)更容易產(chǎn)生披鋒。本文通過(guò)以下方法研究，有效的改善了鋁基板鉆孔披鋒問(wèn)題，提升生產(chǎn)效率及產(chǎn)品品質(zhì)，滿足客戶需求。

2 問(wèn)題現(xiàn)狀

生產(chǎn)板在鉆孔加工過(guò)程中孔口出現(xiàn)嚴(yán)重披鋒現(xiàn)象。經(jīng)跟進(jìn)調(diào)查：

（1）試用不同鉆孔參數(shù)均存在不同程度的披鋒。

（2）經(jīng)試用專用的鋁基鉆頭及使用高密純酚醛墊板試驗(yàn)，仍有輕微披鋒，且鉆頭、純酚醛墊板成本相對(duì)較高，造成鉆孔加工費(fèi)用居高不下。

（3）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)將鋁基板孔徑更改用成型模沖沖針沖出，披鋒問(wèn)題可以得到有效的解決。

3 試驗(yàn)方案

鋁基板鉆孔披鋒產(chǎn)生的機(jī)理（參考3.1）。

3.1 披鋒問(wèn)題產(chǎn)生的原因及對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

鋁基板是低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金板，在機(jī)械鉆孔加工過(guò)程鉆頭高速旋轉(zhuǎn)時(shí)鉆頭與鋁基金屬產(chǎn)生披鋒。影響產(chǎn)品外觀。為改鋁基板鉆孔披鋒問(wèn)題，提升生產(chǎn)效率兼顧產(chǎn)品品質(zhì)。滿足客戶需求。

為解決鋁基板鉆孔披鋒問(wèn)題﹐采取以下試驗(yàn)方案：

（1）使用不同機(jī)型（鉆機(jī)、銑機(jī)）鉆鋁基板孔徑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比孔口披鋒大小。

（2）加預(yù)鉆孔（引孔），如孔徑4.0 mm，先用3.0 mm鉆頭預(yù)鉆再用4.0 mm鉆頭鉆出。

（3）參數(shù)搭配不合理或參數(shù)太快等。

（4）使用高密度純酚醛墊板實(shí)驗(yàn)對(duì)披鋒的改善情況；

（5）使用專用的鋁基板鉆頭及鉆頭壽命對(duì)比鋁基板鉆孔披鋒。

4 試驗(yàn)結(jié)果（表1）

小結(jié)：

（1）使用銑機(jī)、鉆機(jī)不同機(jī)型鉆出鋁基板孔徑均存在披鋒。

（2）增加預(yù)鉆孔（加引孔），及降低參數(shù)、試驗(yàn)不同鉆孔參數(shù)（F：0.1～1.0 m/min R：30～50 kr/min S：10～30 m/min），高低參數(shù)實(shí)驗(yàn)均有披鋒產(chǎn)生。

（3）更換使用高密純酚醛墊板+鋁基板專用鉆頭試驗(yàn)后，機(jī)械鉆孔后孔口披峰效果最好，光滑度最高。但需嚴(yán)格控制鉆頭的試用壽命（鉆頭壽命約10～20孔/支），而且純酚醛墊板及專用鋁基板鉆頭成本相對(duì)較高，造成鉆孔加工費(fèi)用居高不下，且仍然存在輕微的披峰現(xiàn)象，鉆孔生產(chǎn)效率低。

5 鋁基板孔徑模沖（沖床：110T）孔徑跟進(jìn)

（1）為進(jìn)一步解決機(jī)械鉆孔的披峰問(wèn)題與高額鉆孔成本費(fèi)用問(wèn)題，使用模沖的方式將（機(jī)械鉆孔方式所生產(chǎn)的）圓孔沖出并一次成型實(shí)驗(yàn)，達(dá)到改善披峰異常的效果與降低生產(chǎn)成本問(wèn)題。

（2）經(jīng)模具加裝孔徑?jīng)_針設(shè)計(jì)模具，外形與孔徑一同模沖（不同孔徑用不同規(guī)格沖針），經(jīng)實(shí)驗(yàn)鋁基板模沖沖孔試驗(yàn)的圓孔無(wú)披峰現(xiàn)象（圖1）。模沖時(shí)鋁面朝上沖壓。沖針孔徑大于1.0 mm。

（3）機(jī)械鉆孔與模沖沖孔效率對(duì)比。

從表2數(shù)據(jù)計(jì)算可以得出：

（1）采用模沖方式?jīng)_出孔徑，節(jié)約了鉆孔時(shí)間及高額鉆孔成本費(fèi)用問(wèn)題（如鉆頭、墊板、人工等）。

（2）前期需人工打磨處理鋁基板鉆孔披鋒，現(xiàn)更改為模沖沖出孔徑無(wú)披鋒。

6 結(jié)果

上述試驗(yàn)結(jié)果表明，鋁基板鉆孔披鋒問(wèn)題主要是由于在機(jī)械鉆孔加工過(guò)程鉆頭高速旋轉(zhuǎn)時(shí)鉆頭與鋁基金屬產(chǎn)生披鋒：

（1）鋁基板是低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金板。機(jī)械鉆孔加工過(guò)程鉆頭高速旋轉(zhuǎn)時(shí)鉆頭與鋁基金屬擠壓形成鋁絲披鋒等問(wèn)題。

（2）通過(guò)模沖種沖針?lè)绞綄X基板孔徑?jīng)_出（不同孔徑采用不同尺寸規(guī)格沖針），因沖針為圓頭設(shè)計(jì)，受力方式均等，加之模沖壓力較大（110T或以上機(jī)型）沖出后無(wú)披鋒產(chǎn)生。各方面生產(chǎn)品質(zhì)符合要求。品質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。

7 結(jié)論

以上為對(duì)鉆基板鉆孔披鋒改善通過(guò)模沖工藝替代方式制作，鋁基板披鋒可得以改善。期望以上文章能對(duì)同行有一點(diǎn)點(diǎn)幫助，本文難免有不足或謬論之處，望同行給予批評(píng)指正，為行業(yè)發(fā)展共同努力。

本研究得到廣東省省部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)2012B091100067）專項(xiàng)資金資助。

Study about how to avoid drilling burr of aluminum core PCB

LI Xiao-hai YE Han-xiong Liu Zao-lan

Use punch to avoid drilling burr of Aluminum core PCB.

Burr; Drill Bit; Phenolic Backing Plate; Mechanical Punch

TN41

A

1009-0096（2014）02-0062-03