印制电路板钻孔的孔限计算方法及系统技术方案

技术编号:19220627 阅读:25 留言:0更新日期:2018-10-20 08:35
本发明专利技术涉及一种印制电路板钻孔的孔限计算方法及系统。通过建立数学模型表示了孔限S与综合硬度HPCB、最大磨损量Vmax之间的关系,其中综合硬度HPCB只需要获取印制电路板叠层结构的相应参数并根据公式计算得出,最大磨损量Vmax也可通过测试获取。再通过将综合硬度HPCB、最大磨损量Vmax的数值代入数学模型即可计算得出孔限S。该印制电路板钻孔的孔限计算方法及系统,能够快速准确地确定钻孔的孔限,既能保证加工孔的孔壁质量,又能降低生产成本,对实际生产具有较大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
印制电路板钻孔的孔限计算方法及系统
本专利技术涉及印制电路板加工
,特别是涉及一种印制电路板钻孔的孔限计算方法及系统。
技术介绍
随着电子产品趋于高端智能化和多功能化发展,作为器件和信号传输载体的印制电路板(又称为PCB)也不断趋于多层化和高散热化发展。印制电路板的层数、板厚、铜厚不断增加,对印制电路板加工工艺也提出了更高的要求。对于印制电路板钻孔加工而言,印制电路板叠层结构对钻孔品质影响甚大,通常难以基于印制电路板叠层结构情况确定合适的加工参数,尤其是多品种、小批量的印制电路板制造厂商。一般业内在确定钻孔的孔限(又称为钻刀寿命参数,表示钻刀的极限钻孔次数)时,常见做法是采用一定层数、板厚、铜厚的测试板通过试验获得。然而,当实际印制电路板叠层结构的板厚、铜厚与测试板的板厚、铜厚有较大差异时,若依然采用常见做法获得的孔限作为加工依据,则会造成加工孔的孔壁质量下降或者生产成本提高。例如,当实际印制电路板叠层结构的板厚、铜厚比测试板的板厚、铜厚更大时,钻刀未使用至设定孔限时磨损已经过大而不能进行锋利切削,对铜箔、树脂和玻纤布有挤压拉扯作用,且副切削刃失去直角修整孔壁效果,易产生晕圈、孔粗、钉头等品质问题。当实际印制电路板叠层结构的板厚、铜厚比测试板的板厚、铜厚更小时,钻刀使用至设定孔限时仍可继续加工出满足孔壁质量要求的加工孔,若此时停止使用,则会造成生产成本的浪费。
技术实现思路
基于此,有必要针对当实际印制电路板叠层结构的板厚、铜厚与测试板的板厚、铜厚有较大差异时,若依然采用常见做法获得的孔限作为加工依据,则会造成加工孔的孔壁质量下降或者生产成本提高的问题,提供一种印制电路板钻孔的孔限计算方法及系统。一种印制电路板钻孔的孔限计算方法,包括以下步骤:查询印制电路板叠层结构;获取印制电路板叠层结构中芯板的数量n1,获取印制电路板叠层结构中铜箔的数量n2,获取印制电路板叠层结构中半固化片的数量n3,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板去除外层铜箔后的硬度H1i,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板的玻纤布的硬度H2i,获取印制电路板叠层结构中第i层铜箔的硬度H3i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片固化后的硬度H4i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片的玻纤布的硬度H5i,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板去除外层铜箔后的厚度h1i,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板的玻纤布的厚度h2i,获取印制电路板叠层结构中第i层铜箔的厚度h3i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片固化后的厚度h4i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片的玻纤布的厚度h5i;根据以下公式计算得出印制电路板叠层结构的综合硬度HPCB:获取钻刀仍可加工出满足孔壁质量要求的加工孔情况下的最大磨损量Vmax;根据以下数学模型计算得出孔限S:其中,k1=(0.95~1.05)×0.0141,k2=(0.95~1.05)×0.000333,k3=(0.95~1.05)×0.001257,k4=(0.95~1.05)×0.316,k5=(0.95~1.05×35.53,k6=0.95~1.05×0.011,k7=0.95~1.05×0.038,Hmax=(0.95~1.05)×275,h1i的单位是mm,h2i的单位是mm,h3i的单位是mm,h4i的单位是mm,h5i的单位是mm,HPCB的单位是HV,Hmax的单位是HV。上述印制电路板钻孔的孔限计算方法,通过建立数学模型表示了孔限S与综合硬度HPCB、最大磨损量Vmax之间的关系,其中综合硬度HPCB只需要获取印制电路板叠层结构的相应参数并根据公式计算得出,最大磨损量Vmax也可通过测试获取。再通过将综合硬度HPCB、最大磨损量Vmax的数值代入数学模型即可计算得出孔限S。该印制电路板钻孔的孔限计算方法,能够快速准确地确定钻孔的孔限,既能保证加工孔的孔壁质量,又能降低生产成本,对实际生产具有较大的应用价值。在其中一个实施例中,所述获取印制电路板叠层结构中第i张芯板去除外层铜箔后的硬度H1i,具体包括以下步骤:提供与第i张芯板类型一致的芯板样本;蚀刻去除该芯板样本的外层铜箔;采用显微硬度计测量该芯板样本去除外层铜箔后的硬度值作为H1i。通过提供与该第i张芯板类型一致的芯板样本,并采用显微硬度计测量该芯板样本去除外层铜箔后的硬度值作为H1i,如此既保证了结果的准确性,又提高了操作的方便性。在其中一个实施例中,所述获取印制电路板叠层结构中第i张芯板的玻纤布的硬度H2i,具体包括以下步骤:提供与第i张芯板对应的玻纤布样本;采用显微硬度计测量该玻纤布样本的硬度值作为H2i。通过提供与该第i张芯板对应的玻纤布样本,并采用显微硬度计测量该玻纤布样本的硬度值作为H2i,如此既保证了结果的准确性,又提高了操作的方便性。在其中一个实施例中,所述获取印制电路板叠层结构中第i层铜箔的硬度H3i,具体包括以下步骤:提供与第i层铜箔类型一致的铜箔样本;采用显微硬度计测量该铜箔样本的硬度值作为H3i。通过提供与第i层铜箔类型一致的铜箔样本,并采用显微硬度计测量该铜箔样本的硬度值作为H3i,如此既保证了结果的准确性,又提高了操作的方便性。在其中一个实施例中,所述获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片固化后的硬度H4i,具体包括以下步骤:提供与第i张半固化片类型一致的半固化片样本;采用显微硬度计测量该半固化片样本固化后的硬度值作为H4i。通过提供与第i张半固化片类型一致的半固化片样本,并采用显微硬度计测量该半固化片样本固化后的硬度值作为H4i,如此既保证了结果的准确性,又提高了操作的方便性。在其中一个实施例中,所述获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片的玻纤布的硬度H5i,具体包括以下步骤:提供与第i张半固化片对应的玻纤布样本;采用显微硬度计测量该玻纤布样本的硬度值作为H5i。通过提供与第i张半固化片对应的玻纤布样本,并采用显微硬度计测量该玻纤布样本的硬度值作为H5i,如此既保证了结果的准确性,又提高了操作的方便性。在其中一个实施例中,k1=0.0141,k2=0.000333,k3=0.001257,k4=0.316,k5=35.53,k6=0.011,k7=0.038,Hmax=275。采用上述参数计算得出的孔限S与综合硬度HPCB、最大磨损量Vmax之间的关系较为准确。在其中一个实施例中,所述获取钻刀仍可加工出满足孔壁质量要求的加工孔情况下的最大磨损量Vmax,具体包括以下步骤:提供测试板;使用钻刀对该测试板进行钻孔;测试钻刀在不同设定孔限下的磨损量及与磨损量对应的加工孔的孔壁质量;根据加工孔的孔壁质量要求确定最大磨损量Vmax。在钻孔参数(钻刀的转速、钻刀的进刀速、钻刀的退刀速)一定时,钻刀加工的加工孔的孔壁质量基本只受磨损量影响,此处通过测试钻刀在不同设定孔限下的磨损量及与磨损量对应的加工孔的孔壁质量,并对满足加工孔的孔壁质量要求的对应的磨损量进行筛选,从而能够快速准确地确定钻刀的最大磨损量Vmax。在其中一个实施例中,使用钻刀对该测试板进行钻孔时,钻刀的转速为80~120krpm,钻刀的进刀速为20~30mm/s,钻刀的退刀速为80~120mm/s。采用上述参数对测试板进行钻孔,测试得到的钻刀在不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种印制电路板钻孔的孔限计算方法,其特征在于,包括以下步骤:查询印制电路板叠层结构;获取印制电路板叠层结构中芯板的数量n1,获取印制电路板叠层结构中铜箔的数量n2,获取印制电路板叠层结构中半固化片的数量n3,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板去除外层铜箔后的硬度H1i,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板的玻纤布的硬度H2i,获取印制电路板叠层结构中第i层铜箔的硬度H3i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片固化后的硬度H4i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片的玻纤布的硬度H5i,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板去除外层铜箔后的厚度h1i,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板的玻纤布的厚度h2i,获取印制电路板叠层结构中第i层铜箔的厚度h3i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片固化后的厚度h4i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片的玻纤布的厚度h5i;根据以下公式计算得出印制电路板叠层结构的综合硬度HPCB:

【技术特征摘要】
1.一种印制电路板钻孔的孔限计算方法,其特征在于,包括以下步骤:查询印制电路板叠层结构;获取印制电路板叠层结构中芯板的数量n1,获取印制电路板叠层结构中铜箔的数量n2,获取印制电路板叠层结构中半固化片的数量n3,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板去除外层铜箔后的硬度H1i,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板的玻纤布的硬度H2i,获取印制电路板叠层结构中第i层铜箔的硬度H3i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片固化后的硬度H4i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片的玻纤布的硬度H5i,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板去除外层铜箔后的厚度h1i,获取印制电路板叠层结构中第i张芯板的玻纤布的厚度h2i,获取印制电路板叠层结构中第i层铜箔的厚度h3i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片固化后的厚度h4i,获取印制电路板叠层结构中第i张半固化片的玻纤布的厚度h5i;根据以下公式计算得出印制电路板叠层结构的综合硬度HPCB:获取钻刀仍可加工出满足孔壁质量要求的加工孔情况下的最大磨损量Vmax;根据以下数学模型计算得出孔限S:其中,k1=(0.95~1.05)×0.0141,k2=(0.95~1.05)×0.000333,k3=(0.95~1.05)×0.001257,k4=(0.95~1.05)×0.316,k5=(0.95~1.05)×35.53,k6=(0.95~1.05)×0.011,k7=(0.95~1.05)×0.038,Hmax=(0.95~1.05)×275,h1i的单位是mm,h2i的单位是mm,h3i的单位是mm,h4i的单位是mm,h5i的单位是mm,HPCB的单位是HV,Hmax的单位是HV。2.根据权利要求1所述的印制电路板钻孔的孔限计算方法,其特征在于,所述获取印制电路板叠层结构中第i张芯板去除外层铜箔后的硬度H1i,具体包括以下步骤:提供与第i张芯板类型一致的芯板样本;蚀刻去除该芯板样本的外层铜箔;采用显微硬度计测量该芯板样本去除外层铜箔后的硬度值作为H1i。3.根据权利要求1所述的印制电路板钻孔的孔限计算方法,其特征在于,所述获取印制电路板叠层结构中第i张芯板的玻纤布的硬度H2i,具体包括以下步骤:提供与第i张芯板对应的玻纤布样本;采用显微硬度计测量该玻纤布样本的硬度值作为H2i。4.根据权利要求1所述的印制电路板钻孔的孔限计算方法,其特征在于,所述获取印制电路板叠层结构中第i层铜箔的硬度H3i,具体包括以下步骤:提供与第i层铜箔类型一致的铜箔样本;采用显微硬度计测量该铜箔样本的硬度值作为H3i。5.根据权利要求1所述的印制电...

【专利技术属性】
技术研发人员:程柳军李艳国陈蓓
申请(专利权)人:广州兴森快捷电路科技有限公司深圳市兴森快捷电路科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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