[01489837]印刷电路板的超细微钻削技术

该项目属于机械制造和高速加工、精密加工领域。随着大规模集成电路的发展，为了顺应计算机、通信设备、数字消费电子产品的多功能化、小型化、轻量化、高密度和高可靠性的要求，印刷电路板(PCB)板向多层、细线宽线距、细通孔方向迅速发展，促使其要在有限的面积内布设更多的线和孔，PCB孔径的微细化就成为PCB发展的极大挑战，超微细孔加工尺寸范围为0.2mm以下，属于介观尺度(0.01mm-1mm)加工范畴，该项技术有重要的理论意义和广阔的应用价值。该项目从印刷电路板制造业对印刷电路板钻削加工技术的实际需要出发，采用各种先进的数值仿真分析技术、材料微观分析技术、高速摄影和红外测温法等分析手段，对高速钻削PCB的钻削机理、钻头磨损、孔加工质量控制和钻头设计等，进行了深入的系统研究，主要内容如下：理论创新：1.构建了基于刀具应用的钻头、机床和钻削过程整体优化模型；2.提出了印刷电路板钻削加工过程中多约束的研究方法，分别对钻削过程的力热耦合物理约束，几何约束，钻头－工件－机床性能约束等进行了研究；3.提出了超微细钻头磨损的优化控制策略，构建了工艺参数可行空间，实现高效钻削加工。关键技术：1.基于分屑槽与横刃改进的高效钻头设计技术(实用新型专利2项)；2.基于尺寸效应的微钻和微盲孔钻头设计技术(实用新型专利2项，发明专利1项)。技术指标：1.超微细钻头直径0.05mm，钻速300-350kr/min，进给5-10μm/rev，与同类国内产品比，直径最小，且能用于通孔和盲孔的超微细钻削。2.分屑钻(直径3.2mm-6.5mm)，相比同类钻头，其钻削轴向力降低1/2，使用寿命延长30%。该项目在上海惠而顺精密工具有限公司、华伟纳精密工具(昆山)有限公司、上海锐安精密工具有限公司得到了应用和推广，其中：基于分屑槽与横刃改进的“整体硬质合金印刷电路板钻头”获得科技型中小企业技术创新基金的支持，基于尺寸效应的“前端外径大锥度高性能微盲孔单刃钻”获得江苏省高新技术产品称号；“印制电路板专用钻头”获得江苏省高新技术产品称号；华伟纳精密工具(昆山)有限公司被授予江苏省高新技术企业。近三年，新增产值15768.68万元，新增利润2005.97万元，创收外汇780万美元。该项目打破了国外技术封锁，获得了原创性技术，获得4项实用新型专利授权，申请发明专利1项，发表论文三篇，专著一本，使中国精密工具行业走进了国际微切削先进行列，有力地推动了大规模集成电路的发展。