對於鑽頭大家不會太陌生，日常生活、生產中都會經常使用，在電子行業超小型的鑽頭也被廣泛應用，最近，一款加工直徑僅為0。01mm超細微型鑽頭在深圳成功面世，一舉打破了寡頭把持的局面，併成為世界最小鑽頭。

那麼只有直徑只有1個絲的鑽頭到底有什麼用途？研製超細微型鑽頭需要克服哪些問題？這將給我國的印刷電路板帶來怎麼樣的新格局呢？

挑戰超微細加工極限，十年磨一劍，成功推出0。01毫米鑽頭

隨著電子晶片行業在先進製程上追趕奈米級別的突破，對應的印刷電路板也進入了微米時代。對於超高速、多層、超精密、多種材質的電路板的加工要求也進入了競爭激烈期，但是卡住脖子的就是加工工藝的限制，尤其是在電路板打孔上攻克十分困難。

上面說的“打孔”，行業名詞是：微孔。這是印製電路板的關鍵結構，機械鑽孔是印製電路板微孔主流的加工方法，而精密微型鑽頭則是加工印製電路板微孔的關鍵工具。

根據孔徑大小可以分為：小孔（1。00-3。00mm）、次孔（0。40-1。00mm）、超小孔（0。10-0。40mm）、微孔（0。01-0。10mm）、次微孔（0。01-0。001mm）、超微孔（0。0001mm）。目前鐳射可以打孔可以做到超微孔，而在0。01mm超細微型鑽頭面世之前廣泛使用的是超小孔鑽頭。

但是隨著積體電路超大型化和精密化，對於電路板的要求越來越多，尤其是5G發展迅速，高密度互連板（HDI）、柔性電路板（FPC）和代表電路板最高技術的“IC載板”在印刷板中的比重逐年上升。這就要求板材上的鑽孔越來越小，並且密度也越來越大。這就要求使用的鑽頭不但要更小，而且效能還要更好。

十年前，我國還只能生產直徑0。1mm的微型鑽頭，超小孔、微孔鑽頭只能進口，因為是損耗品，價格高、受限制極大的阻礙了國產電路板行業的發展。別小看一個小小的鑽頭，一年的用量是按照億支為單位的。其材料、工藝、精度、適應性都面臨諸多問題，我國企業如何攻關的沒有太多的相關披露資訊，只提到了“NB塗層“解決了鑽頭磨損和壽命問題，在這裡也不做過多探討。

一句話總結就是：我們搞定了，暫時還用不上的微孔和次微孔加工的鑽頭，未來的電路板加工不用愁。

高頻高速板加工難點總結

搞定意味著5G產業中的電路板整合化程度更高，板載晶片有了加工技術保障，各種難題引刃而解。高頻高速板、軟板加工不再困難。

針尖繡花，開啟通往世界市場的大門，為印刷電路板帶來新契機

0。01毫米是頭髮絲的7分之一左右，雖然鑽體肉眼可見，但是作為鑽頭上還要刻出肉眼已觀察不到的螺旋角設計，難度早已超過“針尖繡花”。工作時速高達30萬轉每分鐘，要確保在高速運轉下不斷、不偏，切削刃鋒利、排削效能好、導熱穩定，都需要極高的技術水平。

研發團體10年的努力，終於攻關成功：

在“0。01mm超微鑽頭”生產上，透過小螺旋角、多段小角度斜面過渡結構設計，保證了微鑽的可加工性和使用效能；透過設計專用的磨削砂輪和獨特的托架結構，執行苛刻的砂輪動平衡標準，最佳化磨削引數，實現了超細微鑽的高效高精度加工。

研發企業取得市場份額也是不錯的，據介紹：“全球每三部手機中，就有一部在加工中使用過該企業生產的超微鑽頭。” 其成為了我國唯一、世界僅2家能生產0。01毫米極小鑽頭的企業之一，2019年PCB微鑽銑刀年銷量達到3。7億支，市場佔有率接近世界第一。

目前還不清楚是怎麼解決微孔加工電路板過程中的同心度、跳動偏離問題的，有知道的朋友歡迎補充。可能有的朋友會說：鐳射打孔早就能做到0。0001mm的超微孔加工精度，為什麼PCB行業還在用機械加工的方式呢？

這就要說到電路板的特殊性和鐳射打孔的缺點了。

首先，由於打孔工藝主要是為多層電路板上下層電路連同使用的，其孔徑大小、孔深和孔徑比都有嚴格要求，尤其是高頻、高速電路要求更加嚴格，這就要求加工一致性必須一致。而鐳射打孔雖然孔徑精度比較高，但是鐳射打出的孔具有一定的錐度，孔深以及孔深徑比均受限制，不利於電路板的後段加工。

其次，鐳射打孔一般比較適合單一材質的，對於電路板的多層複雜材質，鐳射打孔的精度就會大打折扣。再加上鐳射打孔過程中再冷凝的材料以及排出物可能會在孔的上邊緣出現，影響打孔的質量。而採用鑽頭機械加工，對於重點考慮的就是排出廢料，所以機械加工長期穩定。

最後，電路板打完孔還要做很多後段工藝，鐳射打孔本質上是超高能力光束燒蝕的過程，對於孔洞附近覆銅板有燒蝕和高溫氧化作用，不利於後段沉金等操作，也影響電路的穩定性。而使用鑽頭機械加工就重點考慮鑽孔的發熱、排屑等問題，並且根據不停板材，不同用途產品設計不同規格的鑽頭，在日常使用和維護上也比較容易。

別看是看似微小的進步，但是正是這些微小的進步累積成國產裝置領先的地位。最值得一提的是相關新聞提到該訊息，都註明了一句：”此直徑產品暫無市場應用需求”。

這段話十分令人振奮，為啥呢？因為我們在這個方面終於不是“等米下鍋”，而是種稻待秋收。