罗杰斯PCB加工之钻孔工艺：如何解决毛刺、分层难题？

    钻孔是罗杰斯电路板加工的关键工序之一，也是容易出问题的工序。因为罗杰斯材料的特性和普通 FR-4 不同，钻孔时很容易出现毛刺、分层、孔壁粗糙等问题，这些问题会直接影响后续的电镀和阻抗控制。今天咱们就聊聊罗杰斯电路板钻孔工艺的难点和解决方案。

 

 

问 1：罗杰斯电路板钻孔时，为什么比 FR-4 板更容易出现毛刺和分层？
答：罗杰斯电路板钻孔时容易出毛刺、分层，主要和材料的成分和结构有关。
先看毛刺问题：不同系列的罗杰斯材料，毛刺产生的原因不一样。RO4000 系列是玻纤增强材料，玻纤和树脂的硬度差异大，钻孔时钻头切削玻纤和树脂的速度不一致，玻纤容易被 “撕裂” 而不是 “切断”，就会产生毛刺；RO3000 系列是无玻纤材料，树脂中填充了大量陶瓷颗粒，陶瓷颗粒硬度高，会加剧钻头的磨损，磨损后的钻头切削能力下降，就会在孔口产生毛刺；RT/duroid 系列的 PTFE 材料，本身质地柔软，粘性差，钻孔时材料容易粘在钻头上，导致孔口出现毛边。 再看分层问题：分层主要是因为材料的层间结合力和热膨胀特性。罗杰斯材料的树脂含量和 FR-4 不同，层间结合力相对较弱，钻孔时钻头的轴向压力会导致材料层间分离；另外，钻孔过程中会产生热量，罗杰斯材料的热膨胀系数和铜箔有差异，热量会让材料和铜箔之间产生应力，进一步加剧分层。

 

 

问 2：解决罗杰斯电路板钻孔毛刺问题，有哪些具体的工艺技巧？
答：解决毛刺问题，主要从钻头、钻孔参数、钻孔前处理三个方面入手：
第一，选对钻头。针对罗杰斯材料的特性，要选用高硬度、高耐磨性的钻头，比如整体硬质合金钻头，而且钻头的顶角、螺旋角要优化。比如加工 RO4000 系列材料，建议选用顶角 135°、螺旋角 30° 左右的钻头，这样的钻头切削锋利，能减少玻纤的撕裂；加工 RT/duroid 系列的 PTFE 材料，要选用螺旋角更大的钻头（40°-45°），方便排屑，避免材料粘在钻头上。
第二，优化钻孔参数。钻孔参数包括转速、进给速度、钻孔压力，核心原则是高转速、低进给、小压力。高转速能让钻头切削刃快速切入材料，减少材料的撕裂；低进给能降低钻头对材料的冲击力，避免毛刺产生；小压力能减少材料的变形。比如加工 RO4350B 材料，转速可以设置在 30000-40000r/min，进给速度设置在 0.05-0.1mm/rev，具体参数还要根据钻头直径调整。
第三，做好钻孔前处理。钻孔前，可以在电路板表面贴一层铝箔或酚醛树脂盖板，盖板能起到固定和支撑的作用，减少孔口毛刺；在电路板底部垫一层垫板，垫板可以吸收钻头的冲击力，避免孔底出现毛刺。常用的垫板材料有酚醛树脂板、环氧板等。

 

 

问 3：如何避免罗杰斯电路板钻孔时的分层问题？
答：避免分层问题，要从材料预处理、钻孔工艺、设备精度三个方面解决： 首先，材料预处理。钻孔前，要对罗杰斯材料进行烘烤处理，目的是去除材料中的水分。因为水分会降低材料的层间结合力，而且钻孔时水分受热膨胀，会加剧分层。烘烤温度一般设置在 120℃左右，烘烤时间根据材料厚度调整，通常是 2-4 小时。 其次，优化钻孔工艺。除了前面提到的高转速、低进给，还要注意钻头的垂直度。如果钻头垂直度不好，钻孔时会对材料产生侧向力，导致层间分离。另外，可以采用分步钻孔的方式，比如先钻一个浅孔，再逐步钻透，这样能减少一次性钻孔对材料的冲击力。 最后，保证设备精度。钻孔设备的主轴精度很重要，主轴跳动量要控制在 0.01mm 以内。如果主轴跳动量大，钻头会晃动，不仅会导致分层，还会让孔壁变得粗糙。另外，设备的工作台要平整，避免电路板在钻孔时出现倾斜。

 

 

问 4：钻孔后的去毛刺处理，有哪些注意事项？
答：即使前面的工艺做得再好，钻孔后还是可能会有少量毛刺，需要进行去毛刺处理。罗杰斯电路板的去毛刺，要注意两个关键点： 一是选择合适的去毛刺方式。常用的去毛刺方式有机械去毛刺和化学去毛刺。机械去毛刺比如用毛刷打磨，适合去除孔口的毛刺，但要注意控制力度，避免刷伤铜箔；化学去毛刺是用化学溶液腐蚀毛刺，适合去除孔壁的微小毛刺，但要注意控制溶液的浓度和处理时间，避免过度腐蚀导致孔壁变薄。
二是去毛刺后的清洗。去毛刺后，电路板表面会残留毛刺碎屑和化学溶液，必须彻底清洗干净。清洗时可以用高压水冲洗，再用超声波清洗机清洗，最后用热风烘干。如果清洗不干净，残留的碎屑会影响后续的电镀工艺，导致孔壁空洞。

 

   罗杰斯电路板的钻孔工艺，核心是 “适配材料特性”。只要选对钻头、优化参数、做好预处理，就能有效解决毛刺和分层问题，为后续的加工工序打好基础。