一种线路板的钻削冷却方法技术

本发明专利技术提供一种线路板的钻削冷却方法，既降低了加工温度，又避免了液体冷却过程所存在的各种问题，可以有效避免加工滞留、加工分层等现象，减少积屑瘤、加工毛刺等质量问题，从而极大地提高了PTFE线路板的机加工性能。同时所使用到的设备经济简单，易于实现，并且本发明专利技术中的冷气为压缩空气，具有经济环保、不破环加工板材且价格低廉的优势，可在PTFE线路板加工领域中使用。

A method of drilling and cooling for PCB

The invention provides a circuit board drilling cooling method, which not only reduces the processing temperature, and avoids the various problems of the liquid cooling process, can effectively avoid the phenomenon of hierarchical retention, processing and processing, reduce bue, burr and other quality problems, thus greatly improve the machining performance of PTFE circuit board the. At the same time, the equipment used is simple and easy to implement, and the cold air in the invention is compressed air, which has the advantages of economy, environmental protection, low cost and low cost. It can be used in the field of PTFE circuit board manufacturing.

【技术实现步骤摘要】
一种线路板的钻削冷却方法
本专利技术是一种线路板的钻削冷却方法，具体涉及一种PTFE线路板的钻削冷却方法的创新技术。
技术介绍
PTFE线路板由于具有优异的介电性能（目前基材中损耗最低），可应用于传输速率100GHz及以上的高频高速传输。PTFE线路板的传输损耗与它的加工质量有密切的关系。在PTFE线路板机加工过程中，由于PTFE材质偏软，属难断屑材料，钻针/铣刀缠屑现象严重（专利可涵盖到钻跟铣加工），易出现较大的毛刺，影响加工质量的同时影响终端产品信号传输的损耗。目前针对这类问题，主要的解决方法有采用特殊刀具和使用冷却液。虽然采用这种加工方式能够解决上述问题，但仍存在以下不足：1）采用特殊刀具和使用冷却液成本高；2）使用冷却液对板材、环境造成破坏污染；3）加工质量效果仍存在较大的提升空间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种线路板的钻削冷却方法以解决上述问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种线路板的钻削冷却方法，具体步骤包括：S1.在进行钻孔前，对线路板进行冷冻处理，使其温度达到安全存储温度范围的较低值。S2.装设在主轴上的微钻在线路板上钻孔，微钻在钻削过程中，通过冷风装置分别对不同工作区域进行冷风冷却，以降低被冷却区域的温度；S3.通过温度传感器对加工过程中的温度进行监测，并将监测的信息反馈到风速调节器，风速调节器根据所检测的温度控制压缩机的进气流量和进气压力，以控制低温冷风装置冷风的温度和流量。在步骤S2中，所述冷风装置包括压缩机、至少三把冷风枪和用于固定冷风枪位置的机械臂；所述冷风枪包括枪体设置在枪体下方的进气管、设置在枪体一侧的热风管、设置在枪体内部与出风口连接的冷风管、位于枪体一侧的出风口，所述枪体内设置有与进气管连通的混气腔，所述枪体内部还设置有涡流室、隔热层和散热块，所述隔热层设置于所述冷风管外部，所述散热块设置于所述热风管外部，所述混气腔通过设置在散热块上的导气孔与涡流室相连通，所述热风管和冷风管的一侧与涡流室在不同的位置分别相贯通，所述冷风管另一侧设有出气管，所述出气管末端设置有出风口，所述进气管一端与压缩机连接；还设有至少一个温度传感器和风速调节器，所述温度传感器设置于所述冷风枪出风口周围，所述风速调节器设置于所述压缩机内部，所述温度传感器与所述风速调节器连接，所述冷风枪可通过风速调节器吹出不同流量的冷风。在步骤S2中，所述不同工作区域包括工件的加工区域、已加工区域和待加工区域，低温冷风装置包括有至少一把冷风枪对三个区域形成环绕式吹冷风降温。在步骤S3中，冷风枪出风口的工作高度为7-13mm，即出风口的出风端距离工作区域的垂直距离为7-13mm。在步骤S2中，冷风枪出风口出风方向与钻针的中心线的角度在30-75°之间，特别的，当冷风枪出风口出风方向与钻针的中心线的角度与钻针螺旋角度一致时效果最佳。在步骤S2中，通过冷风枪吹风，加工区域、已加工区域或待加工区域的环境温度保持在15-25℃之间。在步骤S3中，所述加工过程可通过调节风速调节器分别吹出不同流量的冷风，采用加工前期吹0.25-0.4MPa冷风，加工后期吹0.65-0.8MPa冷风的加工方式。通过这种组合吹风的加工方式，能够使加工前期冷风流体力对钻针振动影响减小，并且有助于加工后期排屑，达到最佳效果。在步骤S3中，所述加工过程可通过调节压缩机分别吹出不同温度的冷风，采用加工前期吹-70--50℃冷风，加工后期吹-40--20℃冷风的加工方式。通过这种加工方式，能够使加工前期使PTFE材料变脆易切断，在加工后期，使PTFE切屑变软易于挤出排出，达到最佳的加工效果。特别的，所述加工前期是指从加工开始至排屑急剧加大之前；所述加工后期是指开始大量排屑时开始，即钻针处于稳定期。特别的，本专利技术中所未详细描述的部件均可通过现有技术中的任一种实现。本专利技术的线路板的钻削冷却方法中冷风装置的具体工作原理为：通过压缩机将压缩空气从进气管流入混气腔，高压气流在通过导气孔时由于压力增高温度上升，气流携带的热量经过散热块吸收传导至枪体外，散热块可以用吸热较快的铜、铝等金属，更加快散热，导气孔引导高压气流进入涡流室，气流在涡流室内高速旋转，外圈空气以高达每分钟两百万转的速度旋转，内圈空气以相同速度反向旋转，涡流内外圈空气会发生热交换，涡流的中心区温度会急剧下降，外层气流和内层气流在旋转的同时向相反的方向运动，外圈的热气流通过热风管排出，内圈的冷风通过冷风管流向出风口排出，气流在通过混气腔时由于保温层的作用可阻止冷气流与混气腔内的气体发生热交换，冷气流通过冷风枪出风口对工作区域进行降温。通过设置在出风口周围的温度传感器实时监测该冷风枪所处的工作区域的环境温度，将温度信息反馈至风速调节器，根据设定的工作环境温度，风速调节器通过调节压缩机的进气流量和进气压力来控制冷气流的温度及流量大小。本专利技术采用冷风的方式对线路板进行冷却，通过将机械臂设置在不同加工区域附近，将冷风枪固定在机械臂上，根据不同工作区域的要求通过机械臂调节出风角度和出风位置，对线路板待加工区域、加工区域和已加工区域进行冷风冷却。这种冷却方法能够使已冷冻的线路板保持较低温度，使线路板持续保持低温，避免因温度升高需要重复冷冻而反复从机床上装取线路板，同时在线路板钻削过程中起到冷却作用，在很大程度上降低了钻削温度，并且对线路板已加工的区域进行冷风冷却，降低钻削过程所产生的热量，防止因线路板的已加工区域的温度传导影响线路板的待加工区域，对线路板的加工过程实现全方位的冷却降温。同时，对于待加工区域，钻削前先用冷风对线路板板材冷却20-60s，既能够维持待加工区域经冷冻处理后的温度，此时可通过控制冷风枪出风口与冷风喷射区域之间的角度及冷风枪出风口与微钻的距离，确保冷风不会直接喷到微钻的钻针上，有效保持微钻工作的稳定性。同时冷风枪出风口的方向与微钻钻针的螺旋角方向一致，这样能够改变钻削环境的空气流体场，有利于钻屑的甩出。本专利技术提供的线路板的钻削冷却方法，既降低了加工温度，又避免了液体冷却过程所存在的各种问题，可以有效避免加工滞留、加工分层等现象，减少积屑瘤、加工毛刺等质量问题，从而极大地提高了铝基板的机加工性能。同时所使用到的设备经济简单，易于实现，并且本专利技术中的冷气为压缩空气，具有经济环保、不破环加工板材且价格低廉的优势，可在LED铝基板加工领域中使用。附图说明图1为本专利技术冷却方法的应用示意图；图2为本专利技术冷风装置的结构示意图；图3为本专利技术冷风枪的剖视图；图4为本专利技术的局部结构示意图；图5为本专利技术冷却方法的另一应用示意图；图6为本专利技术冷却方法的另一应用示意图。具体实施方式下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。实施例1一种线路板的钻削冷却方法，具体步骤包括：S1.在进行钻孔前，对线路板进行冷冻处理，使其温度达到安全存储温度范围的较低值。S2.装设在主轴上的微钻在线路板5上钻孔，微钻在钻削过程中，通过冷风装置100分别对不同工作区域进行冷风冷却，以降低被冷却区域的温度；S3.通过温度传感器4对加工过程中的温度进行监测，并将监测的信息反馈到风速调节器，风速调节器根据所检测的温度控制压缩机3的进气流量和进气压力，以控制低温冷风装置的的冷风的温度和流量。在步骤S2中，所述冷风装置1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线路板的钻削冷却方法，其特征在于，具体步骤包括：S1. 在进行钻孔前，对PTFE线路板进行冷冻处理，使其温度达到安全存储温度范围的较低值。S2. 装设在主轴上的微钻在线路板（5）上钻孔，微钻在钻削过程中，通过冷风装置（100）分别对不同工作区域进行冷风冷却，以降低被冷却区域的温度；S3. 通过温度传感器（4）对加工过程中的温度进行监测，并将监测的信息反馈到风速调节器，风速调节器根据所检测的温度控制压缩机（3）的进气流量和进气压力，以控制低温冷风装置的的冷风的温度和流量。

【技术特征摘要】
1.一种线路板的钻削冷却方法，其特征在于，具体步骤包括：S1.在进行钻孔前，对PTFE线路板进行冷冻处理，使其温度达到安全存储温度范围的较低值。S2.装设在主轴上的微钻在线路板（5）上钻孔，微钻在钻削过程中，通过冷风装置（100）分别对不同工作区域进行冷风冷却，以降低被冷却区域的温度；S3.通过温度传感器（4）对加工过程中的温度进行监测，并将监测的信息反馈到风速调节器，风速调节器根据所检测的温度控制压缩机（3）的进气流量和进气压力，以控制低温冷风装置的的冷风的温度和流量。2.根据权利要求1所述的线路板的钻削冷却方法，其特征在于，在步骤S2中，所述冷风装置（100），包括压缩机（3）、至少一把的冷风枪（1）和用于固定冷风枪位置的机械臂（2）；所述冷风枪包括枪体（11）、设置在枪体下方的进气管（12）、设置在枪体一侧的热风管（13）、设置在枪体内部与出风口连接的冷风管（14）、位于枪体一侧的出风口（15），所述枪体（11）内设置有与进气管（12）连通的混气腔（16），所述枪体内部还设置有涡流室（17）、隔热层（18）和散热块（19），所述隔热层设置于所述冷风管（14）外部，所述散热块设置于所述热风管（13）外部，所述混气腔（16）通过设置在散热块（19）上的导气孔（191）与涡流室（17）相连通，所述热风管（12）和冷风管（14）的一侧与涡流室（17）在不同的位置分别相贯通，所述冷风管另一侧设有出气管（152），所述出气管末端设置有出风口（151），所述进气管（12）一端与压缩机（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成勇，郑李娟，黄欣，李之源，林淡填，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44