[发明专利]用于加工印制电路板的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于对具有多个导电的导体层（Sn）的印制电路板（LP）进行加工尤其是制孔的设备以及方法。所述设备具有承载能更换的制孔刀具（1）的制孔主轴（2）。所述制孔刀具（1）具有外表面和芯部（8），所述外表面至少局部地配设有非导电覆层（9），所述芯部（8）至少局部地导电。

技术领域

本发明涉及一种用于对具有多个导电的导体层的印制电路板进行加工尤其是制孔的设备，所述设备具有承载能更换的制孔刀具的制孔主轴。本发明还涉及一种用于尤其通过这种设备加工印制电路板的方法。

背景技术

多层的印制电路板不仅具有通孔，而且由于较高的可利用性在很大程度上也具有钻削的盲孔，这些盲孔从表面延伸至印制电路板内部的某一导体层。由于加剧的小型化和由此越来越小的层厚，(相对于印制电路板表面测量的)的盲孔深度的公差设置为几微米。在之前尝试通过以下方式满足这种要求，即为钻头配设校准单元，并且除了用于钻头横向进给的测量装置还设有第二深度测量装置。在此，在安装刀具后，钻头移动经过校准单元，下降并且向第二测量系统发送零脉冲，控制装置通过所述零脉冲识别刀具梢端/刀具尖端/刀头相对于印制电路板表面的相应位置。然而在此，深度制孔精度受到制孔主轴、Z轴进给、CNC(计算机数字控制)控制装置、支承板、第二深度测量装置和制孔刀具的机械安装(例如由于热膨胀)的不准确性的影响，以及受到印制电路板材料的不平整度、环境因素(例如污染)和机床维修的影响。此外，附加的测量装置和例如包含激光的校准单元使得机械成本相对较大。

由DE 43 40 249 A1已知一种用于对印制电路板进行深度制孔的设备，其中，承载制孔刀具的制孔主轴能够降低到布置在机床工作台上的印制电路板的导电表面层，并且能够借助高度测量装置测量制孔刀具相对于印制电路板表面的相应高度位置，其中，在制孔刀具与导电的表面层或者第n个导体层之间产生电势差，并且可在制孔刀具的梢端与表面层接触时在制孔刀具与导电的表面层之间获取的信号用于确定制孔深度的零水平，并且在必要时可在制孔刀具的梢端与第n个导体层接触时获取的信号用于确定制孔深度的最终水平。所述系统非常可靠和准确，但为了确定地为每个单独的导体层分配各自特有的电势，也提高了成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种本文开头所述类型的装置以及一种用于加工导体层的方法，它们在结构更简单的同时允许实现较高的制孔精度。

该技术问题按照本发明在一种本文开头所述类型的设备中主要通过以下方式解决，即所述制孔刀具具有外表面和芯部，所述外表面至少局部地配设有非导电覆层，所述芯部至少局部地导电。换而言之，本发明基于具有非导电表面的经涂覆的刀具。如果所述刀具在第一加工步骤中首先完全地配设非导电覆层，则制孔刀具的芯部可以接着在刀具刀刃(芯部)上再研磨，以便去除该覆层。接着为刀具刀刃的梢端配设导电覆层，以便密封硬质金属与非导电覆层之间的过渡部分。这提供了防止早期磨损的更好保护。

本发明基于这种思想，即非导电覆层将制孔刀具相对于已经被钻削的导体层绝缘。换而言之，可以与是否有或者有多少导体层已经被刀具钻削无关地在制孔刀具与制孔刀具梢端所触及的导体层之间进行测量。由此不再需要为每个单独的导体层配设确定的电势，而是所有导体层可以具有相同电势或者不同电势。为了能够检测制孔刀具梢端相对于印制电路板各层的位置，需要在钻头进给方向上在印制电路板各层之间具有绝缘层。有利地，这可以是空气层，也就是各层彼此之间具有小的间距。

如果在外表面中和/或在制孔刀具背离制孔主轴的锥形表面中设有用于固定所述非导电覆层和/或导电覆层的凸起和/或凹穴或者类似的凹部，则可以改善覆层之间的连接。以此方式覆层可以固定在制孔刀具上，从而延长使用寿命。

作为对此的备选也可行的是，首先在制孔刀具上涂覆导电覆层，然后至少在外表面的一个区域内覆盖非导电覆层。

作为对制孔刀具的覆层的备选，制孔刀具或者至少其外表面可以完全由非导电材料构成，其中，在制孔刀具内设置延伸到芯部(刀刃/刀尖)处的导电引线。