PCB电路板钻孔针及钻孔工艺效果检测方法技术

本发明专利技术涉及钻针技术领域，尤其涉及一种PCB电路板钻孔针及钻孔工艺效果检测方法，包括柄部及与柄部连接的碳化钨刃部，所述碳化钨刃部含有钴金属，其中，所述碳化钨刃部直径为0.2mm，所述碳化钨刃部外层设有若干膜层，所述膜层的材料为氮化钛、碳化钛、氧化铝与碳氮化钛的混合物，或碳化钛与氮化铝钛的混合物，或碳氮化铝钛。在直径为0.2mm的微钻针上镀设氮化钛、碳化钛、氧化铝、碳氮化钛、氮化铝钛、碳氮化铝钛中的一种或多种组合材料的膜层，增强了钻孔针的刚性，延长使用寿命至传统微钻针的2倍，减小了多层电路板的制造成本。

PCB board drilling pin and drilling technology effect detection method

The invention relates to the technical field of drilling needle, in particular to a PCB circuit board drilling needle and a drilling process effect detection method, including a handle and a tungsten carbide edge connected with the handle. The tungsten carbide edge contains cobalt metal, wherein the diameter of the tungsten carbide edge is 0.2mm, the outer layer of the tungsten carbide edge is provided with several film layers, and the film materials are titanium nitride, titanium carbide and oxygen A mixture of aluminum and titanium carbonitride, or titanium carbide and titanium aluminum nitride, or titanium aluminum carbonitride. The micro drill pin with diameter of 0.2mm is coated with one or more composite films of titanium nitride, titanium carbide, aluminum oxide, titanium carbonitride, aluminum nitride and titanium carbonitride, which enhances the rigidity of the drill pin, prolongs the service life to twice that of the traditional micro drill pin, and reduces the manufacturing cost of the multi-layer circuit board.

【技术实现步骤摘要】
PCB电路板钻孔针及钻孔工艺效果检测方法
本专利技术涉及钻针
，尤其是涉及一种PCB电路板钻孔针及钻孔工艺效果检测方法。
技术介绍
PCB(PrintedCircuitBoard)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。在PCB板生产时需要用到钻针，直径0.6mm以下称为小钻针，直径0.3mm以下称为微钻针，在对多层电路板进行导电通孔的钻孔作业时，因为加工尺寸要求较为精密的缘故，通常会选用微钻针来进行钻孔加工。传统的直径0.3mm以上的小钻针一般才涂膜层，而直径0.3mm以下的微钻针一般采用碳化钨粉末为基体，以钴粉作粘结剂经加压、烧结而成，其表面无膜层，因此，微钻针的寿命一般为钻孔2200次，当微钻针进行钻孔作业达一定数量之后，即会产生钝化而影响切削精度，或是产生磨损及变形的现象，微钻针的使用寿命会直接造成微钻针的消耗性成本增加，而微钻针的消耗性成本增加则会造成多层电路板的制造成本增加。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种CB电路板钻孔针，其为用于多层电路板进行导电通孔的钻孔作业的微钻针，其能够延长使用寿命至传统微钻针的2倍，减小了多层电路板的制造成本。本专利技术提供的PCB电路板钻孔针，包括柄部及与柄部连接的碳化钨刃部，所述碳化钨刃部含有钴金属，其特征在于，所述碳化钨刃部直径为0.2mm，所述碳化钨刃部外层设有若干层膜层，所述膜层的材料为氮化钛、碳化钛、氧化铝与碳氮化钛的混合物，或碳化钛与氮化铝钛的混合物，或碳氮化铝钛。通过采用上述技术方案，在直径为0.2mm的微钻针上镀设含有氮化钛、碳化钛、氧化铝与碳氮化钛的混合物的膜层，或含有碳化钛与氮化铝钛的混合物的膜层，或碳氮化铝钛的膜层，增强了钻孔针的刚性，延长使用寿命至传统微钻针的2倍，减小了多层电路板的制造成本。专利技术的第二目的在于提供一种PCB电路板钻孔针的钻孔工艺效果检测方法，包括孔位精度检测及孔壁质量检测，所述孔位精度检测通过出孔位偏移量得到，所述孔壁质量检测通过切片检查孔壁质量。通过采用上述技术方案，在检测时，预先设定钻孔次数，在钻孔达到预设次数后检测孔位精度及孔壁质量，从而对钻孔针的工艺效果进行检测，得到钻孔针的使用寿命是否达标，其工艺简单，且能够直观地检测钻孔针的使用寿命。在一些实施方式中，通过钻孔机在PCB电路板上加工出指定位置以及指定数量的钻孔，然后通过图像检测装置对所述PCB电路板上的孔位进行孔位精度检测。通过采用上述技术方案，采用图像检测装置对孔位精度进行检测，操作方便，节约了时间成本和人力成本。在一些实施方式中，以钻孔目标位置作为靶心设置靶面，靶面相邻靶圈间的距离为1mil，通过图表方式输出PCB电路板上钻孔的靶面图，然后通过图表分析孔位偏差。通过采用上述技术方案，通过靶面图直观地展示钻孔位置，便于观察初步了解孔位的精确度。在一些实施方式中，统计每一环靶圈内的钻孔点数，并分别计算分别落入每一环靶圈内的钻孔百分比。通过采用上述技术方案，每一环靶圈内的钻孔点数及落入每一环靶圈内的钻孔百分比是获得孔位精确度的中间值。在一些实施方式中，采用多根同一规格的钻孔针分别在不同的PCB电路板重复同一指定位置以及同一指定数量的钻孔作业，统计每一环靶圈内的累计钻孔点数，并分别计算分别落入每一环靶圈内的累计钻孔百分比。通过采用上述技术方案，排除试验结果的偶然性，提高检测准确度。在一些实施方式中，以靶心为原点建立平面坐标系，设定X轴标准上限、X轴标准下限、Y轴标准上限和Y轴标准下限，分别统计X轴平均值和Y轴平均值，以及计算X轴标准差、Y轴标准差，最终得到偏移量平均值、偏移量标准差、偏移量规格上限及偏移量规格下限。通过采用上述技术方案，通过图表最终直观地展示孔位偏移量，便于工作人员快速获得检测结果。在一些实施方式中，孔壁质量检测的方法为：S1：Drill作业；S2：镀铜作业；S3：取样；S4：热油，检测PCB电路板在热冲击下是否有白斑、起泡及板面或孔内有分层现象。在一些实施方式中，S4的具体步骤为：S41：将PCB电路板取样置于120-150℃的烤箱内烘烤40-80min；S42：将热油炉炉温调至257-266℃的温度，待温度达到，将PCB电路板取样浸入热油炉中20-21s；S43：通过显微镜测量孔壁质量。综上所述，与现有技术相比，本专利技术提供的PCB电路板钻孔针及钻孔工艺效果检测方法有益技术效果为：通过在直径为0.2mm的微钻针上镀设膜层，增强了钻孔针的刚性，延长使用寿命至传统微钻针的2倍，减小了多层电路板的制造成本。具体实施方式本专利技术披露了PCB电路板钻孔针，包括柄部及与柄部连接的碳化钨刃部，碳化钨刃部采用碳化钨粉末为基体，以钴粉作粘结剂经加压、烧结而成，本专利技术的披露的PCB电路板钻孔针为碳化钨刃部直径为0.2mm的钻孔针，碳化钨刃部外层涂有膜层，膜层的材料为氮化钛、碳化钛、氧化铝与碳氮化钛的混合物，或碳化钛与氮化铝钛的混合物，或碳氮化铝钛，膜层的厚度为0.1-2μm。本专利技术提供的PCB电路板钻孔针，在直径为0.2mm的微钻针上镀设膜层，增强了钻孔针的刚性，延长使用寿命至传统微钻针的2倍，即使用寿命能够达到4400次钻孔。本专利技术还披露了采用上述镀有三种膜层的直径为0.2mm的微钻针的钻孔工艺效果检测方法，在检测时，预先设定钻孔次数，在钻孔达到预设次数后检测孔位精度及孔壁质量，孔位精度检测通过出孔位偏移量得到，孔壁质量检测通过切片检查孔内粗糙度得到。具体的，在本专利技术此实施方式中，孔位精度检测的具体方法为：通过钻孔机在PCB电路板上指定位置加工出指定数量的钻孔，(这里指定数量为预期的钻孔针在有效寿命期限内的最大钻孔数，如4400次)，以钻孔目标位置作为靶心设置靶面，靶面相邻靶圈间的距离为1mil，(在本专利技术此实施方式中，靶面最大靶圈的内径为6.000mil，最小为1.000mil)，通过图表方式输出镀有碳氮化铝钛膜层的钻孔针在PCB电路板上钻孔后的靶面图，然后通过图表统计每一环靶圈内的钻孔点数，并分别计算分别落入每一环靶圈内的钻孔百分比。为了提高检测的正确率，采用多次作业进行检测，即采用同一规格的钻孔针分别在不同的PCB电路板上重复同一指定位置以及同一指定数量的钻孔作业，然后统计每一环靶圈内的累计钻孔点数，并分别计算分别落入每一环靶圈内的累计钻孔百分比。以靶心为原点建立平面坐标系，设定X轴标准上限为2.000mil、X轴标准下限-2.000mil、Y轴标准上限2.000mil和Y轴标准下限-2.000mil，根据钻孔在靶面上的位置分别统计钻孔在坐标系上的位置的X轴平均值和Y轴平均值，以及计算X轴标准差、Y轴标准差、X轴Ca、X轴Cp、X轴CPK、X轴1Sigma、X轴Avg+1Sigma、Y轴Ca、Y轴Cp、Y轴CPK、Y轴1Sigma、Y轴Avg+1Sigma，最终得到偏移量平均值、偏移量标准差、偏移量规格上限、偏移量规格下限、制程标准度Ca、制精密度Cp、制程能力CPK、制程1Sigma、制程Avg+1Sigma，以便分析孔位偏差。在本专利技术此实施方式中，孔壁质量检测的方法为：实施例1：S1：通过上述镀有包含氮化钛、碳化钛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.PCB电路板钻孔针，包括柄部及与柄部连接的碳化钨刃部，所述碳化钨刃部含有钴金属，其特征在于，所述碳化钨刃部直径为0.2mm，所述碳化钨刃部外层设有若干层膜层，所述膜层的材料为氮化钛、碳化钛、氧化铝与碳氮化钛的混合物，或碳化钛与氮化铝钛的混合物，或碳氮化铝钛。

【技术特征摘要】
1.PCB电路板钻孔针，包括柄部及与柄部连接的碳化钨刃部，所述碳化钨刃部含有钴金属，其特征在于，所述碳化钨刃部直径为0.2mm，所述碳化钨刃部外层设有若干层膜层，所述膜层的材料为氮化钛、碳化钛、氧化铝与碳氮化钛的混合物，或碳化钛与氮化铝钛的混合物，或碳氮化铝钛。2.权利要求1所述的PCB电路板钻孔针的钻孔工艺效果检测方法，其特征在于，包括孔位精度检测及孔壁质量检测，所述孔位精度检测通过出孔位偏移量得到，所述孔壁质量检测通过切片检查孔壁质量。3.根据权利要求2所述的PCB电路板钻孔针的钻孔工艺效果检测方法，其特征在于，通过钻孔机在PCB电路板上加工出指定位置以及指定数量的钻孔，然后通过图像检测装置对所述PCB电路板上的孔位进行孔位精度检测。4.根据权利要求3所述的PCB电路板钻孔针的钻孔工艺效果检测方法，其特征在于，以钻孔目标位置作为靶心设置靶面，靶面相邻靶圈间的距离为1mil，通过图表方式输出PCB电路板上钻孔的靶面图，然后通过图表分析孔位偏差。5.根据权利要求4所述的PCB电路板钻孔针的钻孔工艺效果检测方法，其特征在于，统计每一环靶圈内的钻孔点数，并分别计算分别落入每一环靶圈内的钻孔百分比。6.根据权利要求5所述的PCB电路板钻...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋改丽，蔡少华，李小冬，周俊杰，朴炫昌，
申请(专利权)人：信泰电子西安有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61