CH693228A5

CH693228A5 - Micro-Bohrer für die Leiterplattenfertigung mit 0.05bis 1,5 mm Durchmesser und mit zwei oder mehr Schneiden und zweioder mehr Bohrspitzen.

Info

Publication number: CH693228A5
Application number: CH00924/98A
Authority: CH
Inventors: Andreas Maier
Original assignee: Micro Crystalag
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 2003-04-30

Description

Die Erfindung betrifft einen Micro-Bohrer gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Beim Einsatz der Bohrer in der Leiterplattenindustrie werden hohe Anforderungen an die Oberflächenqualität bei glas- und kohlefaserverstärkten Werkstoffen sowie an die Positionsgenauigkeit und Geradheit der Bohrung gestellt. Durch die einzelnen Fasern des Glasfaser- bzw. Kohlefasergewebes wird eine herkömmliche Bohrerspitze beim Bohrvorgang abgedrängt, sodass die Achse der erzeugten Bohrung von der idealen Linie abweicht.

Dies hat zur Folge, dass bei mehrlagigen Leiterplatten (Multilayer) mit einer Vielzahl Schaltkreisebenen die Kontaktierung der einzelnen Anschlüsse im Innern der Platine nicht gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Bohrwerkzeug zu schaffen, welches einerseits eine hohe Positionsgenauigkeit und Geradheit der Bohrung gewährleistet und gleichzeitig eine gleichmässig gute und sicher durchkontaktierbare Oberfläche erzeugt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss bei einem Bohrer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungen aufgeführt.

Ein erfindungsgemässer Bohrer weist somit zwei oder mehr Schneiden und Bohrspitzen auf. Der Durchmesser, auf dem die Bohrspitzen liegen, ist dabei kleiner als der Bohrdurchmesser.

Mehrere Bohrspitzen, welche zwischen der Bohrerachse und dem Aussendurchmesser liegen, ergeben sehr gute Zentriereigenschaften. Die Ausbildung der Bohrspitzen mit gleicher Spitzenhöhe unterstützt diese Eigenschaft.

Die vorteilhaften Werte des Winkels alpha 1 zwischen den Aussenschneiden und der durch die Bohrspitzen verlaufenden Ebene liegen bei ca. 5 bis 60 Grad, vorzugsweise bei 20 bis 50 Grad.

Die vorteilhaften Werte des Winkels alpha 2 zwischen den Innenschneiden und der durch die Bohrspitzen verlaufenden Ebene sind ca. 5 Grad bis 60 Grad, vorzugsweise 15 bis 40 Grad.

Durch eine innere Kühlmittelzufuhr bzw. Kühlluftzufuhr kann die Standzeit des Bohrers verbessert und eine gleichmässige Oberflächenqualität erreicht werden. Im Bereich der Bohrspitzen kann zur Wirkungsverbesserung der Kühlung ein spiralförmiger Kühlmittelkanal angeordnet sein.

Anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele wird im Folgenden die Erfindung weiter beschrieben, wobei die Ausführungsbeispiele nicht als die Erfindung einschränkend anzusehen sind.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bohrers mit zwei Spitzen gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1a die Draufsicht eines Bohrers mit zwei Spitzen und einen positiven Winkel alpha 3.
Fig. 1b die Draufsicht eines Bohrers mit zwei Spitzen und einem negativen Winkel alpha 3.
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Bohrers mit zwei Spitzen und einem Radius R an den Schneidecken am Aussendurchmesser
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Bohrers mit zwei Spitzen und einem Kantenbruch 10 an der Schneidecke am Aussendurchmesser und einem Radius R an den Bohrspitzen
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Bohrers mit zwei Spitzen und einem zentralen Kühlkanal 14.
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Bohrers mit zwei Spitzen und einem spiralförmigen Kühlkanal 16.
Fig.

6 eine Seitenansicht eines gerade genuteten Bohrers mit zwei Spitzen (Spiralwinkel alpha 5 = 0 DEG ).

Der Bohrer des in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung hat zwei Spitzen 2, 4 und zwei Schneiden 6, 8, wobei die zwei Bohrspitzen gleiche Höhe haben.

Die Bohrspitzen 2, 4 liegen auf einem Kreis, dessen Durchmesser kleiner ist als der an den Schneidecken gemessene Bohrerdurchmesser D. Der Abstand der Bohrspitzen 2 und 4 von der Schneidecke in Richtung Bohrerzentrum gemessen, beträgt das 0,1- bis 0,4fache des Bohrerdurchmessers D (Fig 1).

Die Bohrerinnenschneide ist hohl. Deren Spanfläche endet in einer Tiefe t axial von den Bohrspitzen entfernt. Durch die radial weiter innen liegenden Bohrspitzen 2, 4 ergibt sich eine zusätzliche Aussenschneide 6.

Durch diese Geometrie wird in Verbindung mit dem Spanwinkel von 0 Grad eine erheblich bessere Zentriergenauigkeit erreicht.

Die Aussen- und die Innenschneiden bilden bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 einen Winkel alpha 1 bzw. alpha 2 mit der durch die Bohrspitzen verlaufenden Ebene.

Der Micro-Bohrer in Fig. 2 zeigt im Wesentlichen den Bohrer des ersten Beispiels. Als Bezugszeichen werden dieselben wie in Fig. 1 verwendet. Entsprechende Teile werden nicht erneut beschrieben.

Der Bohrer unterscheidet sich von dem in Fig. 1 beschriebenen dadurch, dass die Schneidecken mit einem Radius R ausgeführt wurden.

In Fig. 3 sind die Schneidecken mit einer Schneideckenfase 10 und zusätzlich die Bohrspitzen mit einem Radius R versehen.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 4 zeigt einen Micro-Bohrer wie in Fig. 1 dargestellt mit einem zentralen Kühlkanal bzw. Kühlluftzuführung 14.

In Fig. 5 ist zusätzlich zu dem zentralen Kühlkanal ein radial ausserhalb der Bohrspitzen liegender spiralförmiger Kühlkanal 16 angeordnet. Dadurch wird eine maximale Kühlwirkung an der Stirnseite des Bohrers erreicht. Der Verschleiss wird dadurch stark reduziert und eine gleichmässig gute Bohrwandoberfläche erreicht.

In t ist ein gerade genuteter Micro-Bohrer mit zwei Bohrspitzen dargestellt.

Claims

1. Micro-Bohrer für die Leiterplattenfertigung mit 0,05 bis 1,5 mm Durchmesser und mit zwei oder mehr Schneiden (6, 8) und zwei oder mehr Bohrspitzen (2, 4), dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Kreises, auf dem die Bohrspitzen liegen, kleiner ist als der an den Schneidecken gemessene Bohrerdurchmesser D und der Abstand der Bohrspitzen von der Schneidecke, radial in Richtung Bohrerzentrum gemessen, das 0,1- bis 0,4fache des Bohrerdurchmessers D beträgt.

2. Micro-Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr Bohrspitzen (2, 4) axial die gleiche Höhe haben.

3. Micro-Bohrer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidecken, welche durch die Aussenschneiden (6) und den Aussen-Bohrerdurchmesser D begrenzt werden, einen Radius R oder eine Schneideckenfase (10) aufweisen (Fig. 2).

4.

Micro-Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrspitzen (2, 4) einen Radius R aufweisen (Fig. 3).

5. Micro-Bohrer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel ( alpha 1) zwischen den Aussenschneiden (6) und der durch die Bohrspitzen (2, 4) verlaufenden Ebene 5 bis 60 Grad, vorzugsweise 20 bis 50 Grad beträgt.

6. Micro-Bohrer nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel ( alpha 2) zwischen den Innenschneiden (8) und der durch die Bohrspitzen (2, 4) verlaufenden Ebene 5 bis 60 Grad, vorzugsweise 15 bis 40 Grad beträgt.

7. Micro-Bohrer nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler Kühlkanal (14) oder eine Kühlluftzuführung vorgesehen ist.

8.

Micro-Bohrer nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Bohrspitzen (2, 4) ein spiralförmiger Kühlmittelkanal (16) vorgesehen ist.

9. Micro-Bohrer nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptschneiden unter einem Winkel ( alpha 3) von -7 bis +10 Grad, vorzugsweise 0 bis 7 Grad zur Verbindungslinie der Schneidecken liegen.

10. Micro-Bohrer nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer einen Spiralwinkel ( alpha 5) von 0 bis 15 Grad aufweist.