CN106312142A - 一种用于pcb制作的高精度背钻板钻头及其应用 - Google Patents

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鲁龙辉
余斌
魏梓航
魏涛
周凯
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    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/02—Twist drills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头及其应用，包括钻杆以及安装在钻杆一端的钻针，所述的钻针包括螺旋状刃部以及设在螺旋状刃部顶端的针尖，该针尖的钻尖角为180度。与现有技术相比，本发明具有背钻效果好、提高了高频板的性能等优点。

Description

一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头及其应用
技术领域
本发明涉及一种背钻板钻头，尤其是涉及一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头及其应用。
背景技术
随着我国航空航天和通信技术的不断提高，对高频板的信号传输要求也越来越高，这类高频产品对信号传输的完整性提出了更高的要求。目前主要利用通孔背钻、BGA背钻，通过减小Stub(残留的铜桩)长度及其电感效应以减少高速连接器的传输损耗来改善高速信号的信号完整性，但受数控钻机控深能力及板件板厚、介质均匀性等诸多因素影响，通过机械加工的“减法”流程很难完全消除Stub。
资料表明：残留1mil Stub，信号损失0.25％；
类推：残留2mil Stub，信号损失0.5％；
残留5mil Stub，信号损失1.25％；
残留10mil Stub，信号损失2.5％；
残留20mil Stub，信号损失5％；
残留40mil Stub，信号损失10％；
残留60mil Stub，信号损失15％。
目前常规机械加工的钻针为达到更好的切削，钻针针尖都设计一定的角度，钻针角度一般情况如表1所示：
表1
钻针直径(mm) 钻针角度
0.2—1.6 130+/-5°
1.65—2.55 140+/-5°
2.6---3.15 150+/-5°
大于等于3.2mm 165+/-5°
用常规钻针背钻存在Stub(残留的铜桩)太长，信号损失率较大。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种背钻效果好、提高了高频板的性能的用于PCB制作的高精度背钻板钻头及其应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头，其特征在于，包括钻杆以及安装在钻杆一端的钻针，所述的钻针包括螺旋状刃部以及设在螺旋状刃部顶端的针尖，该针尖的钻尖角为180度。
优选地，所述的钻杆包括相互连接的圆柱状杆体和圆锥状杆体，所述的圆锥状杆体尖部与钻头的螺旋状刃部连接。
优选地，所述的圆锥状杆体尖部与钻头的螺旋状刃部通过焊接或一体成型固定。
优选地，所述的螺旋状刃部上设有刃带。
优选地，所述的刃带长度为螺旋状刃部长度的1/20至1/5。
优选地，所述的刃带长度为螺旋状刃部长度的1/10。
优选地，所述的刃带宽度为螺旋状刃部直径的1/10至1/5。
优选地，所述的刃带宽度为螺旋状刃部直径的1/8。
一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头的应用，其特征在于，采用钻尖角为180度背钻板钻头，对高频PTFE材料进行背钻，消除掉有角度的残留铜桩部分。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)背钻效果好，通过更改钻针角度，将钻针角度设计为180度，用于高频PTFE材料的背钻，能消除掉有角度的Stub(残留的铜桩)部分，同时因PTFE材料较软的缘故，背钻孔质量效果合格，优化背钻钻针的背钻效果图；用优化后的背钻钻针生产，可以控制背钻的Stub(残留的铜桩)为2—3mil的精度，理论上影响信号损耗0.5％--0.75％，在传输中能获得更完整的信号。
2)提高了高频板的性能，通过背钻钻针针尖角度的更改，优化了背钻精度，减少了Stub(残留的铜桩),实现了高频信号在传输中获得更好的完整信号，对高频板性能的提升具有重要意义。
3)钻孔质量高，通过设置合理尺寸的刃带，提高了钻孔质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
目前PCB行业通过机械背钻，实现减少信号损耗来达到保证高频信号完整性的方法是最常用，也最可靠的方法。在行业通用的背钻方法下，寻求减少Stub(残留的铜桩)长度，优化背钻精度的方法以实现高频信号传输完整性的目的，具有非常重要的意义。
通过对常规钻针背钻图片的分析，可以明显发现，常规钻针角度的存在，背钻的Stub(残留的铜桩)存在切削面不平，有一个角度的情况，这种情况的存在会对信号完整性存在较大的影响。常规钻针的大小和角度的不同，经实验切片分析，存在角度的Stub(残留的铜桩)有2mil—6mil左右，根据资料可知，存在信号损失0.5％--1.5％。
通过消除掉带有角度的Stub(残留的铜桩)，能起到减少损耗，实现信号更好的完整性。目前高频材料一般采用PTFE(聚四氟乙烯)材料，材料较软，对背钻钻针针尖的切削要求不高，因此可以从改善背钻钻针角度的思路考虑。
如图1所示，一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头，包括钻杆1以及安装在钻杆一端的钻针2，所述的钻针2包括螺旋状刃部21以及设在螺旋状刃部顶端的针尖，该针尖的钻尖角为180度。
所述的钻杆1包括相互连接的圆柱状杆体11和圆锥状杆体12，所述的圆锥状杆体尖部12与钻头的螺旋状刃部21连接。所述的圆锥状杆体12尖部与钻头的螺旋状刃部21通过焊接或一体成型固定。
所述的螺旋状刃部2上设有刃带22。所述的刃带长度为螺旋状刃部长度的1/20至1/5，较优的为1/10。所述的刃带宽度为螺旋状刃部直径的1/10至1/5，较优的为1/8。
用于PCB制作的高精度背钻板钻头的应用，采用钻尖角为180度背钻板钻头，对高频PTFE材料进行背钻，消除掉有角度的残留铜桩部分。

Claims (9)

1.一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头，其特征在于，包括钻杆以及安装在钻杆一端的钻针，所述的钻针包括螺旋状刃部以及设在螺旋状刃部顶端的针尖，该针尖的钻尖角为180度。
2.根据权利要求1所述的一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头，其特征在于，所述的钻杆包括相互连接的圆柱状杆体和圆锥状杆体，所述的圆锥状杆体尖部与钻头的螺旋状刃部连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头，其特征在于，所述的圆锥状杆体尖部与钻头的螺旋状刃部通过焊接或一体成型固定。
4.根据权利要求1所述的一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头，其特征在于，所述的螺旋状刃部上设有刃带。
5.根据权利要求4所述的一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头，其特征在于，所述的刃带长度为螺旋状刃部长度的1/20至1/5。
6.根据权利要求5所述的一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头，其特征在于，所述的刃带长度为螺旋状刃部长度的1/10。
7.根据权利要求4所述的一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头，其特征在于，所述的刃带宽度为螺旋状刃部直径的1/10至1/5。
8.根据权利要求7所述的一种用于PCB制作的高精度背钻板钻头，其特征在于，所述的刃带宽度为螺旋状刃部直径的1/8。
9.一种如权利要求1所述的用于PCB制作的高精度背钻板钻头的应用，其特征在于，采用钻尖角为180度背钻板钻头，对高频PTFE材料进行背钻，消除掉有角度的残留铜桩部分。
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