[实用新型]一种微型菱齿铣刀

说明书

技术领域

本实用新型属于铣刀领域，具体涉及一种用于多层印制线路板微型槽孔加工的菱齿铣刀。

背景技术

近年来，随着电子信息领域的不断更新发展，各种电子类产品不断更新换代，诸如液晶电视、商务手机、数码相机、小型笔记本电脑等，越来越呈现出高集成化、多样化、高智能化的趋势。这一趋势的实现不仅仅依靠电子元器件的发展，更有赖于印制线路板的更新换代。印制线路板因其应用领域的区别分为两种类型：搭载半导体元器件的“母版”和作为半导体封装的“载板”。前者的制造技术与所组装的整机电子产品的电气性能、可靠性以及成本有很大的关联；后者的制造技术对于半导体的运作频率、能源消耗、连接性、可靠性以及成本有很大的影响。当前，对于印制线路板的制造技术的要求主要集中在高密度化、高频化、适应复合安装、适应新功能、低成本以及交货期短等方面。如图1所示，印制线路板由于其使用特点主要成分为铜箔层9、以及环氧树脂和玻璃纤维布层8，均为难于加工的材料。由于铜属于软质金属，在铣削加工时其表面很难处理平整，要求加工刀具要具有极高的锋利度；环氧树脂和玻璃纤维均属于硬质非金属材料，因其硬度相对较大，在铣削加工时很容易使得加工刀具损耗过大，要求加工刀具硬度较高同时耐磨损、使用寿命长。而且随着电子业的不断发展更新，已经有越来越多的领域开始使用体积较小、复合层数越来越多的多层线路板，因此在加工过程中为了保证各层之间的良好平整度以及刀具运行的连续性，也需要所用刀具具有较好的排屑性能。因此，对于加工 上述多层印制线路板的铣刀性能参数提出了更高的要求，既要满足对软质金属材料切削加工所需的良好锋利度，又要满足对富含玻璃纤维及树脂结合剂等硬质非金属材料的切削强度和耐磨损度，还要求加工表面光滑无毛刺，同时刀具的加工寿命长、尤其是排屑性能好等特点。因此，对于适用于多层印制线路板铣削的铣刀刀具在其制备材料、铣削参数方面均需要根据其加工对象的特点针对性设计，而且针对不同的制备所需铣刀的材料，其各项性能参数也应该随之另行设计，以求达到最佳的铣削效果。

另一方面，现有技术中的铣刀主要应用于直径在0.8-3.175mm范围之间的槽孔的铣削加工，对于多层线路板中的直径小于0.8mm的微小槽孔的加工一般主要依靠槽钻，也就是采用类似于传统机械加工“打排孔”的方法，用小直径钻头在数控钻机床上加工而成，其主要缺点是加工时间漫长、加工精度较差、加工后的槽壁表面较为粗糙等问题。而之所以选用槽钻的方式加工微小槽孔主要是因为对于外径极小的铣刀在加工工艺上存在极大的困难，对加工过程中各个环节的精度要求极高，使用目前加工铣刀的方法制备出的小外径铣刀的质量和强度均很难得到保证，因而也迫切需要开发出一种适用于直径小于0.8mm的微小槽孔的铣削加工的铣刀以及制备该铣刀的加工工艺。

中国专利CN201324867Y公开了一种铣刀，该铣刀的铣削头表面设置有两组环绕方向相反的螺旋凹槽形成铣削刃，从铣削头起，顺时针方向向刀柄延伸的为右螺旋凹槽，逆时针方向向刀柄延伸的为左螺旋凹槽，所述右螺旋凹槽和所述左螺旋凹槽沿铣刀直径方向的投影与铣刀轴心的夹角均为25°，所述铣刀为上排屑结构。该铣刀是专门针对FR-4板及无卤素板材的特性专门设计的铣刀。该铣刀的铣削刀头的外径为0.8-3.175mm，说明该铣刀适用范围为直径在0.8-3.175mm的槽孔的铣削加工，而不适用于外径小于0.8mm的微小槽孔的加工。若将该铣刀用于加工直径小于0.8mm的槽孔，在保持该铣刀的其他结构参数不变的情况下，只是将所述铣削刀头的外径缩小至0.8mm以下，由于外径的缩小必然导致铣削刀头的 强度较小，很容易产生刀头“崩断”现象，影响加工效率及生产成本。而增大铣刀的强度一般是通过增大其螺旋角或改换硬度更大的材料这两种方式实现的。增大螺旋角的度数会使该铣刀的排屑空间相应减小，使得铣刀不能适应多层印制线路板尤其是微小槽孔加工过程中高排屑的要求。如果仅仅通过换用硬度更大的材料加工该铣刀，则该铣刀的加工难度相应增大、加工成本也势必会增加，另外由于铣刀的外径极小，加工过程中本身即存在很高的难度，如果更换硬度更大的材料，则对该铣刀的加工将更加困难、对加工工艺的要求更高。因此仅仅通过将现有铣刀的外径缩小、并通过更换材料以提高强度的方式并不能适应多层印制线路板的微小槽孔的铣削加工，必须要通过重新设计铣刀的各项参数，使得该铣刀在硬度、强度、排屑能力、锋利度、甚至加工工艺难度等方面均具有较好的效果，以适应多层印制线路板微小槽孔的铣削加工。

实用新型内容