一种跳钻钻孔方法技术

本发明专利技术提供了一种跳钻钻孔方法，适用于印制电路板上阵列分布密集型通孔的钻孔，对拟钻孔的矩形阵列单元采用距离较远的跳钻的钻孔方法，延长了跳钻的距离，分散了前后钻孔形成的通孔的位置，改善了因钻刀在印制电路板上同一较小的区域连续、紧密地冲击引起该区域的应力集中而造成的印制电路板表面批锋、基材裂纹等现象，提高了印制电路板的产品质量；同时，延长了跳钻的距离，分散了钻刀的前后落点位置，钻刀的移动时间也相应增加，增加了钻刀的冷却时间，延长了钻刀的使用寿命，也改善了因钻刀磨损而导致的偏心、崩角等钻孔质量问题。磨损而导致的偏心、崩角等钻孔质量问题。磨损而导致的偏心、崩角等钻孔质量问题。

【技术实现步骤摘要】
一种跳钻钻孔方法


[0001]本专利技术涉及印制电路板制造领域，更具体地，涉及一种跳钻钻孔方法。

技术介绍

[0002]印制电路板上一般包含三类孔：通孔、盲孔和埋孔，其中，通孔是指贯通印制电路板的顶层和底层的一类孔，包含金属化导通孔（PTH）和非金属化导通孔（NPTH），非金属化导通孔内侧不覆铜，常用于器件负载及固定等，而金属化导通孔是设置在印制电路板上用于导通或者连接电路板不同层中导电图形之间的铜箔线路，对实现印制电路板的功能具有重要作用。近年来，电子设备的种类及应用迅速发展，使得印制电路板的品类不断更新，对印制电路板的集成度的要求也越来越高，为加强印制电路板的集成度，印制电路板上的线路设计逐渐向着超细化发展，金属化导通孔的孔径越来越小，布置也越来越密集，因此也对印制电路板的制造工艺提出了更高的要求。
[0003]目前，在印制电路板制造的行业实际中，对于在印制电路板板上设置金属化导通孔的方法包括机械钻孔和激光成孔(CO2激光及UV激光)，其中，机械钻孔因其效率高、成本效益突出应用最为广泛。机械钻孔方法常采用机械数控钻机，采用钻孔程序控制钻头在印制电路板上依次钻孔，传统的机械钻孔程序的设计中会将钻孔顺序在布孔图形上按照线性规律逐一排列，且为了钻头控制的便利性，钻孔程序的设计中还会尽量缩小先后两个钻孔间的距离。若钻孔间距过小，在钻孔过程中，机械钻头需要在前后完成钻孔的两个通孔点间反复抬起、定位，机械钻头的定位时间过短，钻头更容易出现定位误差，从而影响钻孔质量，导致在印制电路板上出现孔偏问题。因此，为实现此类密集金属化通孔的钻孔加工，在实际加工中常采取分钻或跳钻的方式。
[0004]分钻是将所需的钻孔图形文件人为地分成多个钻孔文件，并在钻孔时依次调取钻孔文件对同一钻孔图形进行生产加工的方式，分钻需要针对拟钻孔图形整体进行设计，在程序设计上较为复杂，且在实际操作中较易出现疏漏，影响生产质量。而跳钻是指将机械钻孔时先后两个钻孔位置的距离设定为大于孔的大小及孔间距设计值之和，从而令机械钻孔时先后两个钻孔位置不相邻，虽然跳钻会增加部分孔抬刀后主轴的移动时间，相比原有资料实际钻孔时间会增加，但跳钻的设计方式简便，可控性强，使用跳钻的钻孔方式能降低出错的概率，在实际操作中可行性更高，实际中，在计算机辅助制造软件中通过更改钻孔程序中的控制输出参数Cool spread，将Cool spread的设定值调整为大于孔直径加孔间隙的值就可以方便快捷地实现跳钻。但传统地，在PCB上设置的孔径较大，孔间距较大时，机械钻孔所采用的跳钻形式为满足程序设计的便利，并保证机械钻孔效率，降低成本，常常将Cool spread的设定值恰好设定在恰好大于孔直径加孔间隙的值。
[0005]但是，对于金属化导通孔的设计密度较大、设计间距较小的印制电路板，若依照传统钻孔程序对印制电路板进行钻孔或跳钻操作，意味着钻头需要在印制电路板上的一个较小的区域内进行连续、高密度的钻孔，而在实际生产中，这样连续高密度的机械钻孔方式还存在许多问题：
（1）在同一区域进行连续高密度机械钻孔时，连续的高速冲击拉扯容易使印制电路板基材出现裂纹，影响印制电路板的产品质量；（2）机械钻孔时，钻刀在使用的过程中容易发热，连续、高密度的钻孔易导致热量积聚，高温易加剧钻刀的磨损，同时也会极大影响钻孔质量。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种跳钻钻孔方法，用于解决印制电路板上设有密集通孔时因连续、高密度机械钻孔引起的印制电路板基材及所形成的通孔的质量问题。
[0007]本专利技术所采取的技术方案是，提供一种跳钻钻孔方法，适用于印制电路板上阵列分布通孔的钻孔，所述通孔在电路板上呈矩形阵列分布，包括若干行及若干列通孔，所述通孔之间的行间距和列间距均为d，将所述矩形阵列分布的通孔划分成若干相同的矩形阵列单元，所述矩形阵列单元列数量大于行数量，从其中一个矩形阵列单元开始钻孔，所述钻孔的过程应同时符合以下规则：A1禁止在行或列上出现两个通孔相邻；A2上一通孔与下一通孔的列间距为l1，行间距为h1，所述l1与h1之和应大于等于5倍的d且小于等于15倍的d；A3已完成钻孔通孔数量为n，拟钻孔的通孔数量为m，当0.3＜n/m＜0.5时，进入下一单元；依上述规则逐一对各个矩形阵列单元进行钻孔，并重复直至完成所有拟钻孔的通孔。
[0008]在本技术方案中，印制电路板上的密集通孔是呈矩形阵列分布的，且通孔之间的行间距和列间距相等，此类矩形阵列分布的图形设计便于钻孔的定位及程序设计；同时，将拟钻孔的矩形阵列分布的通孔划分成若干相同的矩形阵列单元，可以简化机械钻孔的程序设计。对拟钻孔的矩形阵列单元采用跳钻的钻孔方法，避免前后两个钻孔位置为同一行或列上的两个相邻的通孔，避免了钻孔的位置过于集中，同时规定了前后两个钻孔位置的间隔的行数加列数的值应取在5
‑
15这个区间内，既延长了跳钻的距离，分散了钻刀的前后落点位置，也分散了前后钻孔形成的通孔的位置，避免了因钻刀在印制电路板上同一较小的区域连续、紧密的冲击引起该区域的应力集中，造成印制电路板表面批锋、基材出现裂纹等问题，影响印制电路板的产品质量；同时，前后两个钻孔位置的间隔的行数加列数的值在5
‑
15取值，增加了钻刀在前后两个钻孔点间移动的距离，相应地，也增加了钻刀的移动时间，延长了钻刀钻孔的时间间隔，增加了钻孔间隔钻刀的冷却时间，避免了钻刀因温度过高而导致的磨损加剧、延长了钻刀的使用寿命，也避免了因钻刀磨损、钻刀温度过高等导致的偏心、崩角等钻孔质量问题；同时，在一个矩形阵列单元中将跳钻的距离增加，又将前后两个钻孔落点位置的间隔在合理的移动范围内，提高钻孔效率，既令前后完成钻孔的两个通孔的落点位置在矩形阵列单元上分布更广，避免了钻刀对印制电路板上同一较小区域的连续、紧密地钻孔，又确保能在一个矩形阵列单元中完成尽量多的拟钻孔数量。当在一个矩形阵列单元中已完成钻孔通的孔数量达到拟钻孔的通孔数量的30%~50%时，该矩形阵列单元中满足跳钻距离的拟钻孔通孔位置点已经不多，因此借助相邻的矩形阵列单元的拟钻孔通
孔位置点以实施跳钻，当该矩形阵列单元中满足矩形阵列单元中满足跳钻距离的拟钻孔通孔位置点已全部完成钻孔后，钻刀进入所借助的相邻的矩形阵列单元中进行下一矩形阵列单元的钻孔程序。钻孔程序持续运行，逐一对各个矩形阵列单元进行钻孔，并重复直至完成所有拟钻孔的通孔。
[0009]进一步地，在矩形阵列单元的钻孔过程中，还包括选择相邻矩形阵列单元的通孔作为过渡通孔的过程，所述过渡通孔应同时符合以下规则：B1禁止在行或列上出现两个过渡通孔相邻；B2通孔与过渡通孔的列间距为l2，行间距为h2，所述l2与h2之和应大于等于5倍的d且小于等于15倍的d；B3所述过渡通孔的数量不超过6个。
[0010]进一步地，所述过渡通孔还应符合以下规则：B4所述过渡通孔分布在行
×
列=2d
×
4d的区域内。
[0011]在本技术方案中，在对矩形阵列单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跳钻钻孔方法，适用于印制电路板上阵列分布通孔的钻孔，所述通孔在印制电路板上呈矩形阵列分布，包括若干行及若干列通孔，所述通孔之间的行间距和列间距均为d，将所述矩形阵列分布的通孔划分成若干相同的矩形阵列单元，所述矩形阵列单元列数量大于行数量，从其中一个矩形阵列单元开始钻孔，其特征在于，所述钻孔的过程应同时符合以下规则：A1禁止在行或列上出现两个通孔相邻；A2上一通孔与下一通孔的列间距为l1，行间距为h1，所述l1与h1之和应大于等于5倍的d且小于等于15倍的d；A3已完成钻孔通孔数量为n，拟钻孔的通孔数量为m，当0.3＜n/m＜0.5时，进入下一单元；依上述规则逐一对各个矩形阵列单元进行钻孔，并重复直至完成所有拟钻孔的通孔。2.根据权利要求1所述的跳钻钻孔方法，其特征在于，在矩形阵列单元的钻孔过程中，还包括选择相邻矩形阵列单元的通孔作为过渡通孔的过程，所述过渡通孔应同时符合以下规则：B1禁止在行或列上出现两个过渡通孔相邻；B2通孔与过渡通孔的列间距为l2，行间距为h2，所述l2与h2之和应大于等于5倍的d且小于等于15倍的d；B3所述过渡通孔的数量不超过6个。3.根据权利要求2所述的跳钻钻孔方法，其特征在于，所述过渡通孔还应符合以下规则：B4所述过渡通孔分布在行
×
列=2d
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4d的区域内。4.根据权利要求2所述的跳钻钻孔方法，其特征在于，连续三个通孔a
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b
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c的连线的夹角∠abc，当a、b和c均为同一矩形阵列单元的通孔时，∠abc为锐角；当a或c为过渡通孔，其他两个为同一矩形阵列单元的通孔时，∠abc为钝角；当a和c为过...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯锦堂，李才法，胡来文，
申请(专利权)人：广州添利电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：