成果名称: 多元多层高端印制电路板微细钻铣加工关键技术及应用
完成单位: 广东工业大学、 深圳市金洲精工科技股份有限公司、深南电路股份有限公司、株洲硬质合金集团有限公司、广州杰赛科技股份有限公司、生益电子股份有限公司、广州兴森快捷电路科技有限公司、深圳市景旺电子股份有限公司、深圳市柳鑫实业股份有限公司
主要人员: 王成勇、付连宇、郑李娟、王成勇、徐涛、屈建国、詹世敬、李志东、陈正清、崔荣、王俊、纪成光、袁军文、张伦强、黄欣、陈汪林、林淡填、邓阳、何醒荣、林海生
介绍:     印制电路板(PCB)被称为电子系统的“神经中枢”,承担着信号传输、交换、电源、射频、承载等功能,是电子设备的关键核心元器件。2016年我国PCB产值约1700亿人民币左右,占全球的50%。以高速多层印制板、高频微波板、金属基印制板、封装基板、高密度互连板、高密度柔性板为典型代表的多元多层高端PCB,具有介电层材料组分多元复杂,超大尺寸(最大762mm×1300mm)、超高厚度(≥10mm,20层以上),超小孔径(D≤0.3mm)、超大深径比(18:1以上)、超高孔密度(≥30万孔/m2)、结构复杂(微导通孔、埋孔、盲孔、阶梯槽)等特点,加工难度大。传统硬质合金刀具和加工技术,无法满足高质量、高可靠性和长使用寿命的多元多层高端PCB制造需求。本项目在国家科技重大专项、国家自然科学基金等项目的支持下,持续十余年围绕多元多层高端PCB制造的重大需求,对微细加工刀具(微钻、微型铣刀)材料、设计、制造与应用工艺关键共性技术难题展开研究,取得以下创新成果:
   1、发明了基于稀土复合超细模型的纳米碳化钨高温快速碳化制备技术,满足了微细钻铣刀具刃口抗微崩刃性能要求;提出了WN纳米复合涂层和类金刚石、纳米金刚石复合涂层等微细刀具制备技术。
   2、提出了兼顾强度、刚性和排屑性能要求的微细钻铣刀具设计技术,研制出系列化复合槽型钻头刀具产品。
   3、基于材料-结构-使用性能一体化多参数协同控制的微细钻铣刀具精密成型制备技术,稳定实现了直径0.02mm微细钻头的制造,以及深径比18:1以上微钻、直径0.4mm以上铣刀的批量生产,解决了超大深径比微孔异质多层一次成形难题。
   4、发明了系列液氮、超临界二氧化碳、低温冷风辅助钻削异质多层高端印制板的工艺,发明了具有降温、润滑功效的薄型覆膜铝箔盖板和垫板;发明了高端印制板的高可靠性和高孔位精度的多种钻削工艺方法,突破了海量微细孔群难以实现低缺陷和高孔位精度与高加工一致性行业瓶颈。
   通过上述技术,满足了高速板最高可达100层、厚度14mm、深径比高达23.3 : 1的加工;实现了高速板56层、厚度10mm、深径比 20:1和含PTFE板材的高频板层数高达20层、板厚7mm、深径比18:1的批量生产。相关技术已在雷达天线(机载、舰载)阵列与馈电控制系统、高端大容量核心路由器、高铁信号控制系统等核心电路板部件的批量化生产中得到应用,取得了显著的社会和经济效益。
   鉴定委员会认为,该项目创新性强,具有完全自主知识产权,总体技术达到国际先进水平,其中在高端电路板大深径比加工用的复合槽型钻头制造技术达到国际领先水平。同意通过鉴定。
批准登记号: 粤科成登(2)字【2018】0123
登记日期: 2018-03-20
研究起止时间: 2007.01 至2017.12
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 中国机械工业联合会、中国机械工程学会
评价日期: 2018.01.28