專利名稱：異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀及其與夾具的結(jié)合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于銑削工具及其與工具機(jī)夾具的結(jié)合方法，特別是一種異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀及其與夾具的結(jié)合方法。
背景技術(shù)：
在印刷電路板(Printed Circuit Board，以下簡稱為‘PCB’)與IC封裝載板的后制程中，均具有使用微小切削刀具來進(jìn)行溝槽銑切或成型加工的步驟。其中，目前業(yè)界所廣泛使用的微小切削刀具規(guī)格的總長度為38mm，且它的柄徑規(guī)格為3.175mm。而微小切削刀具的材質(zhì)實(shí)質(zhì)上是由價昂且不易進(jìn)行加工的具備高硬度的碳化鎢(tungsten carbide)材料所構(gòu)成。
由于PCB與IC封裝載板制程的要求日趨精密，致使微小切削刀具于銑切成型步驟中的些微崩損會影響印刷電路板及IC封裝載板的功能，并使得切削刀具的使用壽命縮短及用量增加。另一方面，由于以碳化鎢材料為主的切削刀具因質(zhì)地堅硬而使得加工困難且費(fèi)時，又因碳化鎢材料的韌性低且脆，所以于加工時可能會造成崩損，而使得產(chǎn)品的良率降低及制造的成本增加。
此外，由于碳化鎢材料的價格昂貴，為進(jìn)一步節(jié)省制造成本，也曾有人提及利用兩種不同材料來制作切削刀具，例如美國專利早期公開案第2003082020號。
如圖1所示，美國專利早期公開案第2003082020號揭示一種微小鉆具(micro-drill)，其包含由不銹鋼制成的柄部(shank)1、借由焊接與柄部1相接且由碳化鎢所制成的鉆頭(bit)2、形成于刃部2后的錐部(taperingportion)3及位于柄部1與刃部2之間的焊接部(welded segment)4。其中，錐部3的較長端與焊接部4之間的距離為5mm或5mm以下。如圖1所示，當(dāng)早期公開案的微小鉆具固定夾持于工具機(jī)的夾具5上，微小鉆具的焊接部4位于工具機(jī)的夾具5外。而當(dāng)微小鉆具對印刷電路板(圖未示)進(jìn)行銑切動作時，微小鉆具會于平面移動銑切時產(chǎn)生徑向抗力，而當(dāng)此徑向抗力過大時，則可能導(dǎo)致微小鉆具由焊接部4處斷裂或造成鉆頭2的崩損，并致使微小鉆具的使用壽命縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種分散徑向抗力、避免銑刀斷裂、崩損、延長使用壽命的異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀及其與夾具的結(jié)合方法。
本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀用于裝設(shè)在工具機(jī)的夾具上，它包含具有第一接合端面的刃部及柄部；柄部的材質(zhì)與刃部的材質(zhì)不同，其具有與刃部的第一接合端面對應(yīng)并互相接合的第二接合端面；刃部與柄部的長度比例為當(dāng)本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀夾設(shè)于工具的夾具上時，刃部的第一接合端面位于工具機(jī)夾具內(nèi)，并與夾具的最外端相隔一段間距；本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀與夾具的結(jié)合方法包含將銑刀夾設(shè)于工具機(jī)夾具上及使刃部的第一接合端面位于工具機(jī)的夾具內(nèi)，并使刃部位于工具夾具內(nèi)的長度為3mm以上。
刃部與柄部的長度比例為6.6/1～1.5/1。
刃部的第一接合端面及柄部的第二接合端面皆為平面形狀。
第一接合端面及柄部的第二接合端面皆為曲面狀。
刃部的第一接合端面上凹設(shè)凹接榫槽；柄部的第二接合端面凸設(shè)與刃部的第一接合端面的凹接榫槽互相嵌合的凸接榫柱。
刃部的第一接合端面上凸設(shè)凸接榫柱；柄部的第二接合端面凹設(shè)與刃部的第一接合端面的凸接榫柱互相嵌合的凹接榫槽。
刃部是借由將以碳化鎢材料構(gòu)成且曾使用過的切削刀具予以回收再加工所制成。
柄部的材質(zhì)選用為碳鋼、不銹鋼、高速鋼、鋁合金、鋼合金或塑膠的材質(zhì)。
由于本發(fā)明銑刀包含具有第一接合端面的刃部及柄部；柄部的材質(zhì)與刃部的材質(zhì)不同，其具有與刃部的第一接合端面對應(yīng)并互相接合的第二接合端面；刃部與柄部的長度比例為當(dāng)本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀夾設(shè)于工具的夾具上時，刃部的第一接合端面位于工具機(jī)夾具內(nèi)，并與夾具的最外端相隔一段間距；本發(fā)明銑刀與夾具的結(jié)合方法包含將銑刀夾設(shè)于工具機(jī)夾具上及使刃部的第一接合端面位于工具機(jī)的夾具內(nèi)，并使刃部位于工具夾具內(nèi)的長度為3mm以上。因此，使用時，不會因于平面移動銑切所產(chǎn)生的徑向抗力過大而發(fā)生斷裂或崩損，而且可進(jìn)一步降低本發(fā)明的制造成本。不僅分散徑向抗力、避免銑刀斷裂、崩損，而且延長使用壽命，從而達(dá)到本發(fā)明的目的。


圖1、為由兩種不同材料接合而成的銑刀安裝于工具機(jī)夾具上示意圖。
圖2、為本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀實(shí)施例一分解結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。
圖3、為本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀安裝于工具機(jī)夾具上狀態(tài)示意圖。
圖4、為本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀實(shí)施例二分解結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。
圖5、為本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀實(shí)施例三分解結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。
圖6、為本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀實(shí)施例四分解結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一如圖2、圖3所示，本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀用于裝設(shè)在工具機(jī)的夾具5上，以對印刷電路板(圖未示)進(jìn)行加工，其包含異質(zhì)接合的刃部6及柄部7。
刃部6是借由將以碳化鎢材料為主且曾使用過的切削刀具予以回收再加工所制成。刃部6的長度約為23mm，且其具有第一接合端面61及相反于第一接合端面61且用以對印刷電路板(圖未示)進(jìn)行加工的切削端面62。
第一接合端面61為平面形狀；切削端面62的直徑為0.8mm。
柄部7的材質(zhì)為S45C碳鋼圓棒，也可選用為碳鋼、不銹鋼、高速鋼、鋁合金、鋼合金或塑膠的材質(zhì)，其長度為15.1mm、直徑為3.175mm。且柄部7具有與刃部6的第一接合端面61對應(yīng)并互相接合的第二接合端面71。也就是，第二接合端面71為平面形狀。
刃部6的第一接合端面61與柄部7的第二接合端面71是借由添加少量焊劑，并以機(jī)械自動同軸對位，最后再施以高周波加熱，以使第一接合端面61與第二接合端面71接合，并使本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀的總長度為38.1mm。刃部6與柄部7具有一定的比例(約為1.5/1)。
如圖3所示，當(dāng)本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀夾設(shè)于工具的夾具上時，刃部6的第一接合端面61與夾具5的最外端相隔約3mm的間距，也就是，刃部6位于工具機(jī)的夾具5內(nèi)的長度約為3mm，以借此使本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀不會斷裂或崩損。
實(shí)施例二如圖4所示，本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀包含異質(zhì)接合的刃部6a及柄部7a。
刃部6a的長度約為25.1mm，且于刃部6的第一接合端面61上凹設(shè)深度為3mm、直徑為2mm的凹接榫槽611。
柄部7a的材質(zhì)為SUS304不銹鋼圓棒、長度為13mm、直徑為3.175mm，且柄部7a的第二接合端面71凸設(shè)與刃部6a第一接合端面61上凹接榫槽611相對應(yīng)并嵌合的長度為3mm、直徑為2mm的凸接榫柱711。
柄部7a的第二接合端面71的凸接榫柱711與刃部6a的第一接合端面61的凹接榫槽611互相嵌合，最后也使本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀的總長度為38.1mm(并使刃部6a與柄部7a的長度比例約為2/1)。
實(shí)施例三如圖5所示，本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀包含異質(zhì)接合的刃部6b及柄部7b。
刃部6b的長度約為26.1mm，且于刃部6b的第一接合端面61凸設(shè)長度為3mm、直徑為2mm的凸接榫柱611′。
柄部7b的材質(zhì)為鐵氟龍塑膠圓棒、長度為12mm、直徑為3.175mm，且柄部7b的第二接合端面71凹設(shè)與刃部6b第一接合端面61上凸接榫柱611′相對應(yīng)并嵌合的深度為3mm、直徑為2mm的凹接榫槽711′。
柄部7b的第二接合端面71的凹接榫槽711′與刃部6b的第一接合端面61的凸接榫柱611′互相嵌合。刃部6b的第一接合端面61與柄部7b的第二接合端面71借由涂布少量市售瞬間膠黏合劑，并以機(jī)械自動同軸對位，以使第一接合端面61與第二接合端面71結(jié)合，最后也使本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀的總長度為38.1mm(刃部6b與柄部7b的長度比例約為2.175/1)。
然后，分別制作十支本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀實(shí)施例一、二、三及具有相同尺寸且整體由碳化鎢材料所構(gòu)成的已有的銑刀進(jìn)行下列的使用壽命的測試及比較，即將十支本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀實(shí)施例一、二、三及已有銑刀分別固定夾持于CNC銑切機(jī)的夾具上，并在主軸轉(zhuǎn)速為40000rpm及進(jìn)給速度為10mm/min的操作條件下，分別對兩層相互重疊的具有1.6mm厚度的FR4裸板進(jìn)行自動銑切，直至銑刀斷裂為止，以使二層重疊的裸板形成由裸板的頂面貫穿至底面的溝槽，而所形成的溝槽的長度為使用壽命。測試結(jié)果如表1所示。
表1

結(jié)果由表1的結(jié)果可得知，本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀的實(shí)施例一、二、三的使用壽命與由碳化鎢材料一體成型的已有銑刀的使用壽命的差異不大，因此，可證明本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀的實(shí)用性并無任何問題。
實(shí)施例四如圖6所示，本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀包含刃部6c及柄部7c。
刃部6c的第一接合端面61c及柄部7c的第二接合端面71c皆為曲面形狀。
本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀與夾具的結(jié)合方法包括下列步驟(a)將本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀夾設(shè)于工具機(jī)夾具上；(b)使刃部的第一接合端面位于工具機(jī)的夾具內(nèi)，并使刃部位于工具夾具內(nèi)的長度為3mm以上。
綜上所述，本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀的刃部及柄部為不同材質(zhì)且具一定的長度比例(約6.6/1～1.5/1)，使得異質(zhì)接合的本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀夾設(shè)于工具機(jī)的夾具上時，刃部的第一接合端面會位于工具機(jī)的夾具內(nèi)，且與夾具的最外端相隔一段間距(約3mm以上)，因此，本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀不會因于平面移動銑切所產(chǎn)生的徑向抗力過大而發(fā)生斷裂或崩損。再者，刃部是借由將已廢棄且以碳化鎢材料為主的切削刀具予以回收而再加工制成，而柄部則由不同于刃部且低廉的材料所制成，可進(jìn)一步降低本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀的制造成本。
權(quán)利要求
1.一種異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀，它用于裝設(shè)在工具機(jī)的夾具上，它包含刃部及柄部；其特征在于所述的刃部具有第一接合端面；柄部的材質(zhì)與刃部的材質(zhì)不同，其具有與刃部的第一接合端面對應(yīng)并互相接合的第二接合端面；刃部與柄部的長度比例為當(dāng)本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀夾設(shè)于工具的夾具上時，刃部的第一接合端面位于工具機(jī)夾具內(nèi)，并與夾具的最外端相隔一段間距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀，其特征在于所述的刃部與柄部的長度比例為6.6/1～1.5/1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀，其特征在于所述的刃部的第一接合端面及柄部的第二接合端面皆為平面形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀，其特征在于所述的第一接合端面及柄部的第二接合端面皆為曲面狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀，其特征在于所述的刃部的第一接合端面上凹設(shè)凹接榫槽；柄部的第二接合端面凸設(shè)與刃部的第一接合端面的凹接榫槽互相嵌合的凸接榫柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀，其特征在于所述的刃部的第一接合端面上凸設(shè)凸接榫柱；柄部的第二接合端面凹設(shè)與刃部的第一接合端面的凸接榫柱互相嵌合的凹接榫槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀，其特征在于所述的刃部是借由將以碳化鎢材料構(gòu)成且曾使用過的切削刀具予以回收再加工所制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀，其特征在于所述的柄部的材質(zhì)選用為碳鋼、不銹鋼、高速鋼、鋁合金、鋼合金或塑膠的材質(zhì)。
9.一種異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀與夾具的結(jié)合方法，它包含將本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀夾設(shè)于工具機(jī)夾具上的步驟；其特征在于它包含使刃部的第一接合端面位于工具機(jī)的夾具內(nèi)，并使刃部位于工具夾具內(nèi)的長度為3mm以上的步驟。
全文摘要
一種異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀及其與夾具的結(jié)合方法。為提供一種分散徑向抗力、避免銑刀斷裂、崩損、延長使用壽命的銑削工具，提出本發(fā)明，本發(fā)明銑刀用于裝設(shè)在工具機(jī)的夾具上，它包含具有第一接合端面的刃部及柄部；柄部的材質(zhì)與刃部的材質(zhì)不同，其具有與刃部的第一接合端面對應(yīng)并互相接合的第二接合端面；刃部與柄部的長度比例為當(dāng)本發(fā)明異質(zhì)結(jié)合的印刷電路板專用銑刀夾設(shè)于工具的夾具上時，刃部的第一接合端面位于工具機(jī)夾具內(nèi)，并與夾具的最外端相隔一段間距；本發(fā)明銑刀與夾具的結(jié)合方法包含將銑刀夾設(shè)于工具機(jī)夾具上及使刃部的第一接合端面位于工具機(jī)的夾具內(nèi)，并使刃部位于工具夾具內(nèi)的長度為3mm以上。
文檔編號B23C5/10GK1724200SQ20041007087
公開日2006年1月25日 申請日期2004年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者周鐘霖 申請人:環(huán)宇真空科技股份有限公司