钻头及钻孔相关知识
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1-1000 1001-2000
PWB：FR-4 (4Layers) t1.6x3s E/B：AL t0.15 B/B：Paper Clad t1.5 Parameters：N=75krpm F=0.75m/min f=10μm/rev Number of hits：3,000hits n=3
（chipload） 大
15
ＭＡＸ AVE＋３ｓ AVE＋３ｓ AVE
10
（chipload） 小
（chipload） 大
5
0
1
7 12.5 13
12.5μm/rev 1.25m/min
1
7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
13 17.5
1
7
13 22.5
22.5μm/rev 2.25m/min
(Panel from the Top)
Ave.+3s
75k
100k 120k 140k 160k 180k (47) (57) (66) (75) (85)
Spindle Speed (rpm) i Velocity i m/minj j
高速加工的優点
■相同之Chip Load, 加工時間的差異
(%)
100 80 60 40 20 0
Hole Registration Accuracy
（轉速） （周速）
适当进刀的选定：
不能太大或太小
ＤＲＩＬＬ： ＵＣ ０.３ｘ５ Ｅ７２２
PWB：BT （Double Side） t0.2ｘ13ｓ E/B：AL t0.15 B/B：Paper Clad t1.5 Parameters：N=100krpm Constant F=1.75m/min f=17.5μm/rev Number of hits：3,000 n=3
Helix Angle = 40°切粉排出⇒良好
鑽孔加工的切削条件
■主軸転数 N: RPM ■進刀速度 F: （回刀速度 RTR:） 1m/min=16.7mm/sec =39.4IPM RTR F ■Chip Load f: F/N・1000 mm/rev. ■撃孔数 等 N
理論切削条件
■ FR-4 DS V=200m/min ■ FR-4 MLB V=180m/min
钻头及钻孔相关知识培训
佑能工具（上海）有限公司
品保课 2005年9月13日
我司钻头材料的特点：
■直径<1.6mm：
钻头本体 与把柄采用两段 镶嵌式，本体材料为碳化 钨，把柄采用不锈钢
■直径>1.6mm：
钻头本体 与把柄采用整体 式，本体与把柄材料均为碳 化钨。
ST型和UC型的形状 (优点)
■ST型 基本上再研磨次数比UC型多
孔位精度⇒悪化、切粉排出⇒良好
孔位精度⇒良好、切粉排出⇒悪化
< TOP >
< MARGIN >
< FLUTE END >
芯厚倒錐設計的差異性
Web Taper = 0.010/mm
Drill Type：STf0.3 x 5 Web Thickness：0.1mm Flute Land Ratio：2.0 Helix Angle：40° 孔位精度⇒悪化、切粉排出⇒良好
ＤＲＩＬＬ： ＵＣ ０.３ｘ５ Ｅ７２２
120
25
‐●-
AVE
PWB：BT （Double Side） t0.2x13s E/B：AL t0.15 B/B：Paper Clad t1.5 Parameters：N=100krpm Constant Number of hits：3,000hits n=10 （ Measuring 5 holes on nearby 3,000hits）
V=pDN/1000 V:周速(m/min) p :圆周率 D:鑽頭外径(mm) N:主軸転数(RPM)
理論主軸転数
φ 0.10 φ 0.15 φ 0.20 φ 0.25 φ 0.30 φ 0.35
DS MLB
636,000 424,000 318,000 255,000 212,000 182,000 573,000 382,000 286,000 229,000 191,000 164,000
Union Tool 钻头的优点：
Union Tool 钻头的分类：
■ST型 ST30: 30度螺旋角ST型 ST35: 35度螺旋角ST型 STX: 变形ST型 SV: 两段倒锥ST型，
■UC型
UC35: 35度螺旋角UC型 UM: 多层板UC型 UV: 两段倒锥UC型 SX: 槽孔用钻刀，UC结构
Union Tool 钻头的分类：
■MD型 MD: 微钻(直径<0.3),ST结构 MC: 微钻(直径<0.3),UC结构 MCV:两段倒锥微钻(直径<0.3)
■ID型
ID30: 30度螺旋角大钻 ID30C: 带断屑槽大钻
钻尖角 直径
Under cue 直径
沟长
钻头的基本参数：
100 75 50 25 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 Number of Hits
ST UC
CONDITIONS PWB: FR-4 (４L) t1.6mm x 3s Drill: ST30 0.4x6.5 UC30 0.4x6.5 N: 70kRPM F: 2.1m/min E/B: 0.15 Aluminum B/B: 1.5mm Paper phenol Number of Hits: 5,000 Drilling Machine: Hitachi ND-2D14
100% (2481sec)
68% (1696sec)
Condition Drill Dia: f0.4mm Chipload: 25mm/rev. Fixed No. of hits:3,000
Hit Method:Randomized
32% Time Reduction
75k 120k 160k 180k (RPM)
■UC型 因減尐和基板接触的面積 所以可提昇孔壁品質
ST型和UC型的形状
结构不同点：
UC型的设计优势 ST/STX的设计优势 高质量的钻孔品质， 操作简单，直径控 低的钻孔温度，低 制容易，较多的研 的钉头、胶渣、折 磨次数 断率现象。 低的折损率，减少
■ST型
了钻孔扭矩阻力。
利于微钻和6层以上 的PCB板。
高速加工的優点
■相同之Chip Load, 孔位精度的差異
Hole Accuracy 55 50 45 40 35 30 25 20 15 Drill Bit: MD35 0.15x2.5
Hole Accuracy (mm)
CONDITIONS PWB: FR-4(DS) 0.6mm x 2s Chipload: 15mm/rev. E/B: 0.15mm Aluminum B/B: 1.5mm Paper phenol Number of Hits: 3,000 Number of Samples: 2
较大的使用范围， 使用于一般用途 利于一般直径钻头 和双面板及6层以下 多面板。
■UC型
0.4~0.8mm
ST型和UC型的形状
Amount of Re-point （0.06mm~0.1mm/次）
刃带至少剩余 0.2mm 以上
ST型UC型的发热温度
(Drilling Temp - Room Temp)
Web Taper = 0.030/mm
孔位精度⇒良好、切粉排出⇒悪化
溝巾比設計的差異性
F / L Ratio = 1.5
LAND
Drill Type：UCf0.3 x 5 Web Thickness：0.11mm Web Taper : 0.028 /mm Helix Angle：35°
溝（FLUTE)
本体长
全长
把柄直径
钻头的基本参数：
间隙
螺旋角 刃带长 钻芯厚度 刃带宽
第一面角 第二面角
芯厚設計的差異性
Ｗ
Drill Type：UCf0.3 x 5 Web Taper：0.028 /mm Flute Land Ratio：2.2 Helix Angle：38°
Ｗ＝0.11mm Ｗ＝0.07mm
80 斷針 60
之後因鑽針崩角嚴重、 加工中斷
40 （轉速） 低
20
（轉速） 高
0 63m/min 126m/min 126m/min 188m/min 188m/min 251m/min 251m/min 314m/min 314m/min 63m/min
20 krpm 40krpm 60 krpm 80krpm 100 krpm
Glass Fiber Thickness
F / L Ratio = 2.5
孔位精度⇒良好、切粉排出⇒悪化
孔位精度⇒悪化、切粉排出⇒良好
螺旋角設計的差異性
Helix Angle = 30°切粉排出⇒悪化
Drill Type：UCf0.3 x 5 Web Thickness：0.11mm Web Taper:0.028 /mm Flute Land Ratio:2.2
适当转速的选定：不能太高或太低
100
DRILL：ＵＣ φ1.0ｘ8.0 PWB：FR-4 （Double Side） t1.6ｘ3ｓ E/B：AL t0.2 B/B：Paper Clad t1.5 Parameters：N=20～160krpm ｆ=40μm/rev Constant Number of hits：2,000hits n=3 主軸runout：２μｍ～３μｍ （20krpm～160krpm）
φD L1 L2
（先端角為130°）
L2
φ0.10 0.3 0.023
φ0.20 0.3 0.047 0.347
φ0.30 0.3 0.070 0.370
φ0.40 0.3 0.093 0.393
φ0.50 0.3 0.116 0.416
φ0.60 0.3 0.140 0.440
DEPTH(mm) 0.323
（f ） 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 100 200 300
限界 ＭＡＸ１６０krpm
400
500
600
700 800 (kRPM)
高速加工的優点
■相同之Chip Load, 不同転速的品質傾向
Evaluation Hole Location Hole Roughness Nail Heading Smearing Drill wearing 80k -Quality Level120k 160k 200k Getting better Stable Stable Decrease Less wearing
17.5μm/rev 1.75m/min
（ｆ） （F）
Hole Registration Accuracy
Hole Wall Roughness
适当进刀的选定：不能太大
DRILL： ＵＣ ０.４ｘ７ Ａ３８２
120
Hole Registration Accuracy（μm）
100 80 60 40 20 0
Drilling Condition
Ring Precision Parameter Material
Positioning Accuracy Repointing Vibration Resin Content
PCB Set up
Preparation
Drilling
External Vibration
○ AVE+3s -●- AVE+3s AVE
2001-3000
Number of hits
Hole Registration Accuracy
磨耗量: 钻头磨耗与PCB层数的关系
下墊板的穿透量
DRILL DIA fD
BOTTOM PCB
L1
BACKER
■穿透量（DEPTH) POINT ANGLE a ＝穿透部(L1)＋鑽頭前端長度（L2)
影響鑽頭品質的各主要因素
Drill Bit
Carbide Material Flute Finish Geometry Design
Drilling Machine
Table Speed
Vacuum Spindle Pressure Force Repointing Bush Material Hardness
Hole Registration Accuracy（μｍ）
100 80 60 40 20 0
12.5μm/rev 1.25m/min 17.5μm/rev 1.75m/min 22.5μm/rev 2.25m/min
Hole Wall Roughness（μｍ）
3支中 斷2支
20
（chipload） 小
PWB：FR-4 (4Layers) t1.6x3s E/B：AL t0.15 B/B：Paper Clad t1.5 Parameters：N=75krpm F=0.75m/min f=10μm/rev Number of hits：3,000hits n=3
（chipload） 大
15
ＭＡＸ AVE＋３ｓ AVE＋３ｓ AVE
10
（chipload） 小
（chipload） 大
5
0
1
7 12.5 13
12.5μm/rev 1.25m/min
1
7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
13 17.5
1
7
13 22.5
22.5μm/rev 2.25m/min
(Panel from the Top)
Ave.+3s
75k
100k 120k 140k 160k 180k (47) (57) (66) (75) (85)
Spindle Speed (rpm) i Velocity i m/minj j
高速加工的優点
■相同之Chip Load, 加工時間的差異
(%)
100 80 60 40 20 0
Hole Registration Accuracy
（轉速） （周速）
适当进刀的选定：
不能太大或太小
ＤＲＩＬＬ： ＵＣ ０.３ｘ５ Ｅ７２２
PWB：BT （Double Side） t0.2ｘ13ｓ E/B：AL t0.15 B/B：Paper Clad t1.5 Parameters：N=100krpm Constant F=1.75m/min f=17.5μm/rev Number of hits：3,000 n=3
Helix Angle = 40°切粉排出⇒良好
鑽孔加工的切削条件
■主軸転数 N: RPM ■進刀速度 F: （回刀速度 RTR:） 1m/min=16.7mm/sec =39.4IPM RTR F ■Chip Load f: F/N・1000 mm/rev. ■撃孔数 等 N
理論切削条件
■ FR-4 DS V=200m/min ■ FR-4 MLB V=180m/min
钻头及钻孔相关知识培训
佑能工具（上海）有限公司
品保课 2005年9月13日
我司钻头材料的特点：
■直径<1.6mm：
钻头本体 与把柄采用两段 镶嵌式，本体材料为碳化 钨，把柄采用不锈钢
■直径>1.6mm：
钻头本体 与把柄采用整体 式，本体与把柄材料均为碳 化钨。
ST型和UC型的形状 (优点)
■ST型 基本上再研磨次数比UC型多
孔位精度⇒悪化、切粉排出⇒良好
孔位精度⇒良好、切粉排出⇒悪化
< TOP >
< MARGIN >
< FLUTE END >
芯厚倒錐設計的差異性
Web Taper = 0.010/mm
Drill Type：STf0.3 x 5 Web Thickness：0.1mm Flute Land Ratio：2.0 Helix Angle：40° 孔位精度⇒悪化、切粉排出⇒良好
ＤＲＩＬＬ： ＵＣ ０.３ｘ５ Ｅ７２２
120
25
‐●-
AVE
PWB：BT （Double Side） t0.2x13s E/B：AL t0.15 B/B：Paper Clad t1.5 Parameters：N=100krpm Constant Number of hits：3,000hits n=10 （ Measuring 5 holes on nearby 3,000hits）
V=pDN/1000 V:周速(m/min) p :圆周率 D:鑽頭外径(mm) N:主軸転数(RPM)
理論主軸転数
φ 0.10 φ 0.15 φ 0.20 φ 0.25 φ 0.30 φ 0.35
DS MLB
636,000 424,000 318,000 255,000 212,000 182,000 573,000 382,000 286,000 229,000 191,000 164,000
Union Tool 钻头的优点：
Union Tool 钻头的分类：
■ST型 ST30: 30度螺旋角ST型 ST35: 35度螺旋角ST型 STX: 变形ST型 SV: 两段倒锥ST型，
■UC型
UC35: 35度螺旋角UC型 UM: 多层板UC型 UV: 两段倒锥UC型 SX: 槽孔用钻刀，UC结构
Union Tool 钻头的分类：
■MD型 MD: 微钻(直径<0.3),ST结构 MC: 微钻(直径<0.3),UC结构 MCV:两段倒锥微钻(直径<0.3)
■ID型
ID30: 30度螺旋角大钻 ID30C: 带断屑槽大钻
钻尖角 直径
Under cue 直径
沟长
钻头的基本参数：
100 75 50 25 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 Number of Hits
ST UC
CONDITIONS PWB: FR-4 (４L) t1.6mm x 3s Drill: ST30 0.4x6.5 UC30 0.4x6.5 N: 70kRPM F: 2.1m/min E/B: 0.15 Aluminum B/B: 1.5mm Paper phenol Number of Hits: 5,000 Drilling Machine: Hitachi ND-2D14
100% (2481sec)
68% (1696sec)
Condition Drill Dia: f0.4mm Chipload: 25mm/rev. Fixed No. of hits:3,000
Hit Method:Randomized
32% Time Reduction
75k 120k 160k 180k (RPM)
■UC型 因減尐和基板接触的面積 所以可提昇孔壁品質
ST型和UC型的形状
结构不同点：
UC型的设计优势 ST/STX的设计优势 高质量的钻孔品质， 操作简单，直径控 低的钻孔温度，低 制容易，较多的研 的钉头、胶渣、折 磨次数 断率现象。 低的折损率，减少
■ST型
了钻孔扭矩阻力。
利于微钻和6层以上 的PCB板。
高速加工的優点
■相同之Chip Load, 孔位精度的差異
Hole Accuracy 55 50 45 40 35 30 25 20 15 Drill Bit: MD35 0.15x2.5
Hole Accuracy (mm)
CONDITIONS PWB: FR-4(DS) 0.6mm x 2s Chipload: 15mm/rev. E/B: 0.15mm Aluminum B/B: 1.5mm Paper phenol Number of Hits: 3,000 Number of Samples: 2
较大的使用范围， 使用于一般用途 利于一般直径钻头 和双面板及6层以下 多面板。
■UC型
0.4~0.8mm
ST型和UC型的形状
Amount of Re-point （0.06mm~0.1mm/次）
刃带至少剩余 0.2mm 以上
ST型UC型的发热温度
(Drilling Temp - Room Temp)
Web Taper = 0.030/mm
孔位精度⇒良好、切粉排出⇒悪化
溝巾比設計的差異性
F / L Ratio = 1.5
LAND
Drill Type：UCf0.3 x 5 Web Thickness：0.11mm Web Taper : 0.028 /mm Helix Angle：35°
溝（FLUTE)
本体长
全长
把柄直径
钻头的基本参数：
间隙
螺旋角 刃带长 钻芯厚度 刃带宽
第一面角 第二面角
芯厚設計的差異性
Ｗ
Drill Type：UCf0.3 x 5 Web Taper：0.028 /mm Flute Land Ratio：2.2 Helix Angle：38°
Ｗ＝0.11mm Ｗ＝0.07mm
80 斷針 60
之後因鑽針崩角嚴重、 加工中斷
40 （轉速） 低
20
（轉速） 高
0 63m/min 126m/min 126m/min 188m/min 188m/min 251m/min 251m/min 314m/min 314m/min 63m/min
20 krpm 40krpm 60 krpm 80krpm 100 krpm
Glass Fiber Thickness
F / L Ratio = 2.5
孔位精度⇒良好、切粉排出⇒悪化
孔位精度⇒悪化、切粉排出⇒良好
螺旋角設計的差異性
Helix Angle = 30°切粉排出⇒悪化
Drill Type：UCf0.3 x 5 Web Thickness：0.11mm Web Taper:0.028 /mm Flute Land Ratio:2.2
适当转速的选定：不能太高或太低
100
DRILL：ＵＣ φ1.0ｘ8.0 PWB：FR-4 （Double Side） t1.6ｘ3ｓ E/B：AL t0.2 B/B：Paper Clad t1.5 Parameters：N=20～160krpm ｆ=40μm/rev Constant Number of hits：2,000hits n=3 主軸runout：２μｍ～３μｍ （20krpm～160krpm）
φD L1 L2
（先端角為130°）
L2
φ0.10 0.3 0.023
φ0.20 0.3 0.047 0.347
φ0.30 0.3 0.070 0.370
φ0.40 0.3 0.093 0.393
φ0.50 0.3 0.116 0.416
φ0.60 0.3 0.140 0.440
DEPTH(mm) 0.323
（f ） 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 100 200 300
限界 ＭＡＸ１６０krpm
400
500
600
700 800 (kRPM)
高速加工的優点
■相同之Chip Load, 不同転速的品質傾向
Evaluation Hole Location Hole Roughness Nail Heading Smearing Drill wearing 80k -Quality Level120k 160k 200k Getting better Stable Stable Decrease Less wearing
17.5μm/rev 1.75m/min
（ｆ） （F）
Hole Registration Accuracy
Hole Wall Roughness
适当进刀的选定：不能太大
DRILL： ＵＣ ０.４ｘ７ Ａ３８２
120
Hole Registration Accuracy（μm）
100 80 60 40 20 0
Drilling Condition
Ring Precision Parameter Material
Positioning Accuracy Repointing Vibration Resin Content
PCB Set up
Preparation
Drilling
External Vibration
○ AVE+3s -●- AVE+3s AVE
2001-3000
Number of hits
Hole Registration Accuracy
磨耗量: 钻头磨耗与PCB层数的关系
下墊板的穿透量
DRILL DIA fD
BOTTOM PCB
L1
BACKER
■穿透量（DEPTH) POINT ANGLE a ＝穿透部(L1)＋鑽頭前端長度（L2)
影響鑽頭品質的各主要因素
Drill Bit
Carbide Material Flute Finish Geometry Design
Drilling Machine
Table Speed
Vacuum Spindle Pressure Force Repointing Bush Material Hardness
Hole Registration Accuracy（μｍ）
100 80 60 40 20 0
12.5μm/rev 1.25m/min 17.5μm/rev 1.75m/min 22.5μm/rev 2.25m/min
Hole Wall Roughness（μｍ）
3支中 斷2支
20
（chipload） 小