簡易實(shí)用的沉頭孔和孔口倒角加工

董 威 黎衛(wèi)強(qiáng) 付少偉

（金祿電子科技股份有限公司，廣東 清遠(yuǎn) 511500）

1 產(chǎn)品特殊性

印制電路板（PCB）的應(yīng)用越來越廣泛，各種特殊結(jié)構(gòu)與要求的PCB也不斷出現(xiàn)。隨著新能源汽車的發(fā)展，有一種導(dǎo)通大電流/電壓的復(fù)合母排板，該P(yáng)CB是將銅塊按照一定的形狀局部埋在基板中，代替局部線路，即可起到散熱作用，又可做線路導(dǎo)通。然而為了解決此類母排板的安裝可靠性，需要采用漲鉚安裝、螺絲固定，如圖1，于是要在PCB上加工出沉頭孔和螺絲孔，引入了五金加工工藝。

圖1 有鉚釘和螺絲固定的PCB

以上兩種五金加工工藝均需在加工前做好倒角處理，否則安裝治具無法將漲鉚螺母漲開卡在PCB銅排中，螺母會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)；而螺絲孔在加工螺紋時(shí)，表面會(huì)有超高銅毛刺，影響客戶組裝。五金廠通用做法是用數(shù)控臺(tái)鉆或數(shù)控銑床完成倒角加工，但是PCB無法使用以上工裝方法加工，會(huì)損壞PCB。

同時(shí)，超過7.0 mm安裝沉頭螺絲的沉頭孔，在PCB行業(yè)中也是難題之一，既要保證一定的沉頭深度，又要確保孔口直徑達(dá)到要求，保證螺絲的螺帽完全低于產(chǎn)品線路面，傳統(tǒng)方法有兩種。

（1）使用更大直徑的四刃锪刀生產(chǎn)，這種方法對(duì)鉆機(jī)主軸的夾持力要求更高，生產(chǎn)中極易損壞主軸；

（2）使用通用五金生產(chǎn)設(shè)備——臺(tái)鉆、銑床，用該設(shè)備鉆沉頭孔需要額外增加設(shè)備，且存在定位精度差，沉頭孔深度難以控制的隱患，無法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

2 選擇加工方法

這種復(fù)合母排板的PCB，在銅排上鉆螺絲孔，需要優(yōu)先鉆出導(dǎo)通孔和倒角處理兩種工序。生產(chǎn)流程：PCB前工序→鉆孔→倒角→攻螺紋/漲鉚安裝→清洗→成型銑板……

為了無須增加新設(shè)備、引進(jìn)新的專用刀具，也不會(huì)占用新的生產(chǎn)空間。加工只要有3.175 mm的四刃锪刀和銑機(jī)，就可實(shí)現(xiàn)直徑超過7.0 mm的沉頭孔。

2.1 銅基板倒角、沉頭孔設(shè)計(jì)

銅基板倒角、沉頭孔設(shè)計(jì)非常簡單，采用銑槽孔的方式，將每個(gè)需要倒角的孔尺寸縮小0.5 mm，生成鑼帶文件導(dǎo)出。

2.2 孔分步加工

初次加工時(shí)，計(jì)算出PCB線路面的Z周深度，然后再減少Z周深度0.2 mm，直徑補(bǔ)償按照3.175 mm設(shè)置，試銑一次，根據(jù)試銑結(jié)果微調(diào)參數(shù)就可達(dá)到品質(zhì)需要的結(jié)果，且針對(duì)不同孔徑的孔倒角，無須單獨(dú)補(bǔ)償直徑、深度，一次加工成型。如圖2所示，沉頭孔生產(chǎn)與銅塊倒角是分開加工的，二者Z軸深度不一致。

圖2 孔分步加工

倒角后的孔口直徑比原來的槽孔/孔大1.0 mm，深度以0.5 mm為最佳，因?yàn)闈q鉚用的治具前端角度是圓錐形，攻螺絲孔用的先端絲錐前端也是錐形，方便提高定位精度。如圖3所示。

圖3 漲鉚和攻螺紋

如果不提前倒角，不銹鋼壓鉚工具在液壓的作用下，極易將銅孔擠壓變形，銅塊孔口鼓起高于PCB 基板線路面，影響客戶組裝元件。同樣在攻螺紋時(shí)，銅塊孔口也會(huì)因絲錐擠壓在孔口產(chǎn)生毛刺，由于銅面已經(jīng)做了表面沉金處理，毛刺處理會(huì)比較困難。

FR-4基材上沉頭孔加工時(shí)同樣根據(jù)Z軸深度和直徑補(bǔ)償，可以生產(chǎn)出需要的產(chǎn)品孔徑，例如；沉頭直徑13 mm的沉頭孔，做好首件后，可以一次加工出來，省時(shí)省力。

3 結(jié)論

通過用銑槽孔的方法加工孔口倒角、沉頭孔，簡單實(shí)用，不用新增設(shè)備，文件處理簡單。如果外發(fā)五金廠倒角加工、鉆沉頭孔，生產(chǎn)周期延長且品質(zhì)無法保證，通過以上方法可以縮短制程的生產(chǎn)周期，同時(shí)解決了復(fù)合埋銅基板在生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)。