PCB钻头的特点、材质及使用注意事项分析

PCB钻头简介： 

PCB钻孔是PCB制版的一个过程，也是非常重要的一步。主要是给板子打孔，走线需要，要打个过孔，结构需要，打个孔做定位什么的；多层板子打孔不是一次打完的，有些孔埋在电路板内，有些就在板子上面打通了，所以会有一钻二钻。

PCB钻头常用名词术：

①倒锥（Back Taper）：是指钻头直径沿钻身长度的恒定缩小。

②刃带间隙（Body Land Clearance）：是指刃带直径的缩小部分使刃带后面产生间隙。此深度的大小有制造厂决定

③排屑口（Carry Out）：是指容屑槽的后段，由砂轮掠过而产生

④倒角（Chamfer Angle）：是指直径为1/8in钻柄末端处的角度，有助于装卸钻头并减少钻柄对钻夹具与钻套的磨损。

PCB钻头种类： 

PCB钻头控钻床的钻头种类：印制板钻孔用钻头有直柄麻花钻头、定柄麻花钻头和定柄铲形（undercut）钻头。直柄麻花钻头大都用于单头钻床，钻较简单的印制板或单面板，现在在大型的线路板生产厂中已很少见到，其钻孔深度可达钻头直径的10倍。在基板叠层不高的情况下，使用钻套可避免钻偏。目前大部分的厂家使用数控钻床，数控钻床使用的是硬质合金的定柄钻头，其特点是能实现自动更换钻头。定位精度高，不需要使用钻套。大螺旋角，排屑速度快，适于高速切削。在排屑槽全长范围内，钻头直径是一个倒锥，钻削时与孔壁的磨擦小，钻孔质量较高。常见的钻柄直径有3.00mm和3.175mm。    

PCB钻头用途： 

PCB钻头主要用于PCB制造：（PCB，Printed circuit board）印刷电路板，由几层树脂材料粘合在一起的，内部采用铜箔走线。有4、6、8层之分。钻孔占印刷电路板成本的30~40%，量产常需专门设备和钻头。好的PCB钻头用品质好的硬质合金材料，具有高刚性，孔位精度高，孔壁品质好，寿命长等优良特性。     

PCB钻头特点： 

产品原料采用国际著名品牌硬质合金棒材和钨钢棒材，具有高硬度，高耐磨性，高强度，抗弯曲，抗折损，刀具寿命长。（符合欧盟“ROHS”环保指令） 规格：刃径0.10mm至6.50mm，柄径3.175mm系列钻头。（特殊规格可订做）  

①钻头排屑空间大：排屑阻力小，排屑顺畅，钻孔发热量小，减少钻污；  

②超凡的切削刃锋利度：由于采用了纳米技术和先进的磨削工艺，钻头切削刃较以前更加锋利，可减小切削力，降低断钻率，提高孔壁质量；    ③基于客户应用的刀具设计：钻头品种丰富，可满足不同的应用需求。钻头所有参数，如钻芯厚，钻芯锥度等，皆经精心设计，实效明显；    ④切削刃严格对称：有利于高效切削，避免钻孔偏移。     

PCB钻头材质：  

印制板钻孔用钻头一般都采用硬质合金，因为环氧玻璃布复铜箔板对刀具的磨损特别快。所谓硬质合金是以碳化钨粉末为基体，以钴粉作粘结剂经加压、烧结而成。通常含碳化钨94％。由于其硬度很高，非常耐磨，有一定强度，适于高速切削。但韧性差，非常脆，为了改善硬质合金的性能，有的采用在碳化基体上化学汽相沉积一层5～7微米的特硬碳化钛（TIC）或氮化钛（TIN），使其具有更高的硬度。有的用离子注入技术，将钛、氮、和碳注入其基体一定的深度，不但提高了硬度和强度而且在钻头重磨时这些注入成份还能内迁。还有的用物理方法在钻头顶部生成一层金刚石膜，极大的提高了钻头的硬度与耐磨性。硬质合金的硬度与强度，不仅和碳化钨的配比有关，也与粉末的颗粒有关。超微细颗粒的硬质合金钻头，其碳化钨相晶粒的平均尺寸在1微米以下。这种钻头，不仅硬度高而且抗压和抗弯强度都提高了。为了节省成本现在许多钻头采用焊接柄结构，原来的钻头为整体都是硬质合金，现在后部的钻柄采用了不锈钢，成本大大下降但是由于采用不同的材质其动态的同心度不及整体硬质合金钻头，特别在小直径方面。     

注意事项：  

1、钻头应装在特制的包装盒里，避免振动相互碰撞。  

2、使用时，从包装盒里取出钻头应即装到主轴的弹簧夹头里或自动更换钻头的刀具库里。用完随即放回到包装盒里。  

3、测量钻头直径要用工具显微镜等非接触式测量仪器，避免切削刃与机械式测量仪接触而被碰伤。  

4、某些数控钻床使用定位环某些数控钻床则不使用定位环，如使用定位环的其安装时的深度定位一定要准确，如不使用定位环其钻头装到主轴上的伸长度要调整一致，多主轴钻床更要注意这一点，要使每个主轴的钻孔深度要一致。如果不一致有可能使钻头钻到台面或无法钻穿线路板造成报废。  

5、平时可使用40倍立体显微镜检查钻头切削刃的磨损。  

6、要经常检查主轴和弹簧夹头的同心度及弹簧夹头的夹紧力，同心度不好会造成小直径的钻头断钻和孔径大等情况，夹紧力不好会造成实际转速与设置的转速不符合，夹头与钻头之间打滑。  

7、定柄钻头在弹簧夹头上的夹持长度为钻柄直径的4～5倍才能夹牢。   

8、要经常检查主轴压脚。压脚接触面要水平且与主轴垂直不能晃动，防止钻孔中产生断钻和偏孔。  

9、钻床的吸尘效果要好，吸尘风可降低钻头温度，同事带走粉尘减少摩擦产生高温。 

10、基板叠层包括上、下垫板要在钻床的工作台上的一孔一槽式定位系统中定位牢、放平。使用胶粘带需防止钻头钻在胶带上使钻头粘附切屑，造成排屑困难和断钻。  

11、订购厂商的钻头，入厂检验时要抽检其4％是否符合规定。并100％的用10～15倍的显微镜检查其缺口、擦伤和裂纹。  

12、钻头适时重磨，可增加钻头的使用和重磨次数，延长钻头寿命，降低生产成本和费用。通常用工具显微镜测量，在两条主切削刃全长内，磨损深度应小于0.2mm.重磨时要磨去0.25mm.普通的定柄钻头可重磨3次，铲形头（undercut）的钻头可重磨2次。翻磨过多其钻孔质量及精度都会下降，会造成线路板成品的报废。过度的翻磨效果适得其反。  

13、当由于磨损且其磨损直径与原来相比较减小2％时，则钻头报废。  

14、钻头参数的设置在一般情况下，厂商都提供一份该厂生产钻头的钻孔的转速和下速的参数表，该参数仅仅是参考，实际还要工艺人员经过实际使用得出一个符合实际情况的钻头的转速和下速参数，通常实际参数与参考的参数有区别但是相差不会太多。

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