李小海 叶汉雄 刘早兰（惠州中京电子科技股份有限公司，广东 惠州 516008）

铝基板钻孔披锋改善研讨

李小海 叶汉雄 刘早兰
（惠州中京电子科技股份有限公司，广东 惠州 516008）

通过用模冲冲针，改善铝基板钻孔披锋。

披锋；钻头；酚醛垫板；模冲

1 前言

在PCB制造行业，铝基板通常被使用在寿命较长的LED光电照明产品及电子散热产品中，而正常的PCB铜板在钻孔加工过程中视铜厚均存在不同程度的披锋，然而全铝基金属材料在机械钻孔加工过程钻头高速旋转时更容易产生披锋。本文通过以下方法研究，有效的改善了铝基板钻孔披锋问题，提升生产效率及产品品质，满足客户需求。

2 问题现状

生产板在钻孔加工过程中孔口出现严重披锋现象。经跟进调查：

（1）试用不同钻孔参数均存在不同程度的披锋。

（2）经试用专用的铝基钻头及使用高密纯酚醛垫板试验，仍有轻微披锋，且钻头、纯酚醛垫板成本相对较高，造成钻孔加工费用居高不下。

（3）通过对比实验将铝基板孔径更改用成型模冲冲针冲出，披锋问题可以得到有效的解决。

3 试验方案

铝基板钻孔披锋产生的机理（参考3.1）。

3.1 披锋问题产生的原因及对产品品质的影响

铝基板是低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金板，在机械钻孔加工过程钻头高速旋转时钻头与铝基金属产生披锋。影响产品外观。为改铝基板钻孔披锋问题，提升生产效率兼顾产品品质。满足客户需求。

为解决铝基板钻孔披锋问题﹐采取以下试验方案：

（1）使用不同机型（钻机、铣机）钻铝基板孔径进行实验对比孔口披锋大小。

（2）加预钻孔（引孔），如孔径4.0 mm，先用3.0 mm钻头预钻再用4.0 mm钻头钻出。

（3）参数搭配不合理或参数太快等。

（4）使用高密度纯酚醛垫板实验对披锋的改善情况；

（5）使用专用的铝基板钻头及钻头寿命对比铝基板钻孔披锋。

4 试验结果（表1）

小结：

（1）使用铣机、钻机不同机型钻出铝基板孔径均存在披锋。

（2）增加预钻孔（加引孔），及降低参数、试验不同钻孔参数（F：0.1～1.0 m/min R：30～50 kr/min S：10～30 m/min），高低参数实验均有披锋产生。

（3）更换使用高密纯酚醛垫板+铝基板专用钻头试验后，机械钻孔后孔口披峰效果最好，光滑度最高。但需严格控制钻头的试用寿命（钻头寿命约10～20孔/支），而且纯酚醛垫板及专用铝基板钻头成本相对较高，造成钻孔加工费用居高不下，且仍然存在轻微的披峰现象，钻孔生产效率低。

5 铝基板孔径模冲（冲床：110T）孔径跟进

（1）为进一步解决机械钻孔的披峰问题与高额钻孔成本费用问题，使用模冲的方式将（机械钻孔方式所生产的）圆孔冲出并一次成型实验，达到改善披峰异常的效果与降低生产成本问题。

（2）经模具加装孔径冲针设计模具，外形与孔径一同模冲（不同孔径用不同规格冲针），经实验铝基板模冲冲孔试验的圆孔无披峰现象（图1）。模冲时铝面朝上冲压。冲针孔径大于1.0 mm。

（3）机械钻孔与模冲冲孔效率对比。

从表2数据计算可以得出：

（1）采用模冲方式冲出孔径，节约了钻孔时间及高额钻孔成本费用问题（如钻头、垫板、人工等）。

（2）前期需人工打磨处理铝基板钻孔披锋，现更改为模冲冲出孔径无披锋。

6 结果

上述试验结果表明，铝基板钻孔披锋问题主要是由于在机械钻孔加工过程钻头高速旋转时钻头与铝基金属产生披锋：

（1）铝基板是低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金板。机械钻孔加工过程钻头高速旋转时钻头与铝基金属挤压形成铝丝披锋等问题。

（2）通过模冲种冲针方式将铝基板孔径冲出（不同孔径采用不同尺寸规格冲针），因冲针为圆头设计，受力方式均等，加之模冲压力较大（110T或以上机型）冲出后无披锋产生。各方面生产品质符合要求。品质相对稳定，且生产效率高，生产成本低。

7 结论

以上为对钻基板钻孔披锋改善通过模冲工艺替代方式制作，铝基板披锋可得以改善。期望以上文章能对同行有一点点帮助，本文难免有不足或谬论之处，望同行给予批评指正，为行业发展共同努力。

本研究得到广东省省部产学研结合项目（项目编号2012B091100067）专项资金资助。

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