主轴转速对钻孔的影响分析

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1、2010秋季国际PCB技术/信息论坛孔及外形加工HoleandOutline覆铜箔层压板CCL主轴转速对钻孔的影响分析PaperCode:A-063刘兰深圳市兴森快捷电路科技股份有限公司摘要主轴转速是钻孔工艺的重要参数之一,本文就主轴转速对钻孔质量和钻头磨损的影响进行研究，分析了主轴转速对钻孔质量包括孔粗、钻污以及柔性板PI钉头的影响，阐述了主轴转速和钻头磨损之间的关系，为钻孔品质的改善提供理论依据与指导。关键词主轴转速；孔粗；钻污；PI钉头；钻头磨损中图分类号：TN41文献标识码：A文章编号：1009-0096（2010）增刊-0461-04

2、AnalyzingoftheinfluenceofspindlespeedondrillingLIULanAbstractSpindlespeedisoneofthemostimportantparametersofdrillingtechnology,thisarticlemainlyfocusondiscussingtheinfluenceofspindlespeedonholequalityanddrill-bitabrasion.Theinfluenceofspindlespeedtotheholequalitywhichincludin

3、gholewallroughenssandsmearandPInailheadofFPCwereanalyzed,therelationshipbetweenspindlespeedanddrill-bitabrasionwasintroducedinthispaper,itprovidedtheorysupervisionfortheimprovingofholequality.Keywordsspindlespeed;holewallroughenss;smear;PInailhead;drill-bitabrasion1前言转速即是主轴每

4、分钟旋转多少次，转速是和钻头直径大小相匹配的，与进给量、切削速度非常相关。主轴转速是钻机性能的一项关键指标同时也是钻孔重要的工艺参数之一，随着印制板微孔化的发展，对主轴转速的要求越来越高。钻头切削速度：V=πDN/1000（m/min），要保持生产率和孔壁质量，孔径（D）缩小，只能提高转速。转速的改变对钻孔质量会带来一定的影响，本文就主轴转速对钻头磨损、孔粗、钻污以及柔性板PI钉头的影响进行探讨，为钻孔品质的改善提供理论依据与指导。2实验条件2.1实验流程开料→化学清洗→假接→层压→钻孔→沉铜→负片电镀→切片测试2.2实验设备及物料（1）16万

5、转日立钻机-461-覆铜箔层压板CCL孔及外形加工HoleandOutline2010秋季国际PCB技术/信息论坛（2）柔性材料、FR4材料（3）检测仪器：金相切片显微镜3实验内容3.1主轴转速对钻头磨损的影响切削速度是指钻头外径的线速度。其计算公式如下：V=πDN/1000（m/min）式中：d钻头直径（mm），N主轴转速（rpm）。当钻头直径确定后，切削速度由主轴转速决定。根据钻头的磨损情况可以判断切削速度是否恰当。如果横刃磨损太快，表明切削速度太低。如果主切削刃靠近外径之处磨损太快，表示切削速度太高。理想的切削速度是钻头横刃与主切削刃磨损

6、相同的速度。主轴转速过高或过低都会导致钻头磨损异常，下图为0.25mm和0.3mm钻头主要磨损缺陷与转速关系图：从上图可以看出：钻头磨损量随主轴转速的增加总体呈下降趋势。这是因为主轴转速的增加使得单位时间内刀具参与切削的频率增加，但同时随着主轴转速的增大，其切削力在逐渐减小，对刀具表面的磨损相对降低，因此在刀具磨损量上表现为总体呈下降趋势。但另一方面主轴转速太大则摩擦热产生的时间就短，摩擦热来不及向切屑和刀具内部传导，从而使切削温度升高，使刀具磨损加快；同时，切削速度的增加，使刀刃与纤维的接触压力增大，使刀具磨损速度加快。3.2主轴转速对孔粗的

7、影响孔粗主要是因为钻头尖上两个第一面的切削前缘出现崩破或者被钻污黏附，无法顺利切削玻璃束所致；或针尖外侧两刃角崩损磨圆被钻污黏附，失去原来直角修整孔壁的功能。下图为0.25mm和0.3mm孔径孔粗与主轴转速关系图：-462-2010秋季国际PCB技术/信息论坛孔及外形加工HoleandOutline覆铜箔层压板CCL从上图可以看出：孔粗随主轴转速的提高而大致呈下降趋势。这是因为主轴转速较小时，切削速度很低时，部分切屑的形成不是由切削刃直接切出，而是靠前刀面的挤压而致使材料形成切屑，因而前刀面上承受着极大的应力和应变，切削刃及刀尖有微崩现象，导致

8、孔壁质量差；同时，由进给量f=(F×1000)/N，f：mm/rev，F:m/min，N:rpm，进刀速F是决定钻孔效率的关键参数之一，当进刀速保持不