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PCB钻孔加工研究综述

点击:2574 日期:2016-02-29 选择字号:

    摘要:本文阐述了PCB材料的性能及应用状况,综述了PCB支撑孔加工用钻头、PCB支撑孔加工的切屑形成、PCB支撑孔加工的切削力、PCB支撑孔加工的钻头磨损的研究现状,为PCB钻孔加工深入研究奠定了基础。

1.PCB材料的性能及应用状况

  (1)覆铜板
  
    PCB是以覆铜板(CCL,Copper-clad Laminate)作为原料而制造的电器或电子的重要结构元件。常见的覆铜板是铜箔、树脂和增强材料三种材料构成的复合材料。覆铜板按增强材料和绝缘树脂不同可以将刚性覆铜板划分为五大类:纸基覆铜板、玻纤布基覆铜板、复合基覆铜板、积层法多层板用基板材料、特殊基覆铜板[1]。几种典型基板材料电路板的应用见表1-1。

表1-1几种典型基板材料的应用[2]
Table1-1 The application of typical PCB materials [2]

  玻璃纤维布-环氧树脂覆铜板是应用最广泛的一种覆铜板,其结构如图1-3。双面板是指由“玻璃纤维布”为主干,含浸液态耐燃性“环氧树脂”作为结合剂而成胶片(Prepreg),其后依据基板厚度需求决定所需胶片张数,叠上适当厚度的铜皮,经热压而成的铜箔基板,如图1(a);多层板是在以双层或四层板为基础的核心基板的板外,逐次增加绝缘层及导体层,一层一层个别制作,在绝缘层上制造导体线路,压合而成多层线路板,如图1(b)。因此,PCB材料是由介电层(树脂,玻璃纤维)及高纯度的金属导体(铜箔)等所构成的难加工层状复合材料。该复合材料脆性大、硬度高,纤维强度高、韧性大、层间剪切强度低、各向异性,导热性差且纤维和树脂的热膨胀系数相差很大。

图1覆铜板结构 (a)双面板 (b)多层板[3]
Fig.1 The structure of Copper Clad Lamilates (a)double-sided board (b)multilayer board[3]

    (2) 铜箔
  
    最常被使用在电路板上的铜箔,是电镀析出的铜箔。电镀析出铜皮使用电化学的方法来制作,首先将铜融入硫酸溶液,之后经过净化的硫酸与硫酸铜混合液就会用在电镀铜的制作中。电镀时会将铜镀在滚筒型的大鼓上。厚度常见的有5、9、12、18、35、50、70μm[4]。
  
    (3)树脂
  
    目前已使用于线路板的树脂种类很多,如酚醛树脂(Phenolic)、环氧树脂(Epoxy)、聚亚硫胺树脂(Polyimide)、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene)、B-三氮树脂(Bismaleimide Triazine)等。其中环氧树脂应用的最广泛,这是由于其良好的机械性、电性、物理性质,以及相对较低的成本,特别是与其他高性能的树脂系统相比较后更显突出。另外环氧树脂系统在制程中相对比较容易操作,这也使得产品制造成本能够保持较低[1]。
  
    (4) 玻璃纤维布
  
    增强材料使用最多的是编织型玻璃纤维布,其它增强材料有:纸张、玻璃纤维席(Matte)、非编织型的Aramid纤维及各种填充材料。玻璃纤维布的优势包含具有良好的机械性、电气特性、多样化的材料型式配合各种基材厚度,同时最重要的是具有经济性。玻璃纤维有不同的纱的编织形式,但是实际上最普遍被印刷电路板采用的是平面编织的十字布。这种平面编织的布种,包含纵横交错一上一下的编织顺序,这样的编制图案提供良好的布材稳定度[5]。一些常用的玻璃纤维布类型如表1-2所示。


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本文转载自pcb网城


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