[发明专利]一种PCB孔复合加工方法

说明书

本发明涉及一种PCB孔复合加工方法，包括两种或两种以上PCB钻孔加工工艺，其特征在于：钻定位孔，初始定位，钻一次孔，工艺转换，校准定位，精确加工。本发明充分结合了激光钻孔及机械钻孔的优势，解决了单方面采用激光钻孔时出现的孔圆度不足，孔热影响区大及重铸层严重，孔上大下小的锥孔问题，突破了激光加工深度的局限；解决了单方面采用机械钻孔时出现的加工毛刺、孔内钻污、钻屑缠绕及刀具断裂问题，突破了机械加工微孔的局限。

技术领域

本发明涉及PCB钻孔加工领域，特别是涉及一种PCB孔复合加工方法。

背景技术

印制电子电路（PCB）是固定、装配电子元器件，实现各元件之间电路连接的母板。PCB作为先进电子信息制造业中的基础零组件，其发展水平可在一定程度上反映一个国家或地区电子产业的发展速度和技术水准。

近年来，移动互联网、云计算、大数据、物联网的应用和创新日益活跃，性能更强、效能更好的高端PCB制造呈现高频高速化，轻薄小型高密度多层化的趋势，使PCB具有结构复杂、硬度高、板材厚度大、内层摩擦系数大等特点，给PCB钻孔带来更大挑战。

孔是PCB上的重要组成部分 ,钻孔的费用通常占 PCB 制板费用的 30 %到 40 %。PCB 的孔分为导通孔与不导通孔，导通孔包括插引脚的零件孔与连接不同层间的过孔 ,孔壁上有铜作为导通介质来连接中间层或外层的导电图形 ;不导通孔包括固定板卡的机械孔等 ,孔壁无铜。过孔可分为穿透式导通孔、埋孔和盲孔 ;穿透式导通孔是从顶层直接通到底层 ;盲孔是仅延伸到印刷板的一个表面的导通孔 ,它是只从顶层通到某一层里层 ,或者从里层穿透出来到底层的导通孔 ;而埋孔是将内部两个里层之间相互连接 ,没有穿透底层或顶层的导通孔。

PCB板上钻孔最常用的方法有数控机械钻孔方法和激光钻孔方法。激光钻孔速度快，效率高、没有刀具损耗，可进行PCB板超微细孔超高效率加工，但所加工板材的厚度有限，板材种类也有限，常用于软板/硬板的通孔/盲孔加工。机械钻孔的孔锥度小、孔圆度高，一次性加工深度大，且无重铸层（黑圈），但加工孔径有限，0.1mm以下的微孔加工较为困难。现阶段对于钻孔直径大于0.1 mm的孔，均使用机械式数控钻床加工，直径小于0.1 mm的微孔和盲孔80%采取激光钻孔方法。

目前孔加工方法中，大多通过在PCB上加盖板的方法，或通过添加、改善其他辅助冷却方式减少机械钻孔时毛刺和披锋的产生，改善加工精度及钻头断裂问题。激光钻孔方面，主要围绕CO2激光和紫外激光两种，通过改变激光类型、控制脉冲数量（单脉冲/多脉冲）、加工路径（直冲式、环绕式、螺旋式）、加工工艺的方式改善激光钻孔质量。没有涉及激光和机械复合加工相关的技术。

目前对于PCB上机械钻孔依然存在切屑排出困难，导致加工毛刺、孔内钻污、钻屑缠绕，尤其对于微孔（板厚和孔径比例＞10:1）和背钻孔加工还会出现刀具断裂、尺寸和形位精度难以控制的问题。而激光钻盲孔则存在孔形、孔圆度不良，上下孔锥度偏差大，热影响区及重铸层严重，及超微孔加工困难等问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种PCB孔复合加工方法：

S1：钻定位孔，选取机械钻孔机在PCB板上钻削定位孔；

S2：初始加工，选取激光钻孔机或机械钻孔机中的一种作为初始加工装置；

S3：初始定位，初始加工装置安装有第一CCD图像传感器，通过自动聚焦精确获取定位孔位置参数，回传至PC端建立坐标系；

S4：钻一次孔，通过初始加工装置依据加工参数钻削直径小于目标孔径的一次孔，并通过第一CCD图像传感器获取一次孔相对定位孔的位置坐标（X1，Y1）；

S5：工艺转换，将S3步骤中钻削好一次孔的PCB板拆卸后安装于精确加工装置上，所述精确加工装置为不同于初始加工装置的激光钻孔机或机械钻孔机中的一种；