Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Mechanisches Schneidverfahren für Leiterplatten
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Mechanisches Schneidverfahren für Leiterplatten

2022-04-19
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Author:pcb

1. Cut
Shearing is a step in the mechanical operation of the Leiterplatten, und die grobe Form und Umriss können durch Scheren gegeben werden. Das grundlegende Schneidverfahren eignet sich für eine Vielzahl von Substraten, in der Regel nicht mehr als 2mm dick. Wenn das geschnittene Brett 2mm übersteigt, die Schnittkante wird rau und uneben erscheinen, so wird diese Methode im Allgemeinen nicht verwendet.

Das Scheren des Laminats kann manuell oder elektromechanisch sein, unabhängig davon, welche Methode gemeinsame Merkmale im Betrieb hat. Scheren haben typischerweise eine Reihe von einstellbaren Scherklingen, wie in Abbildung 10-1 dargestellt. Die Klinge ist rechteckig, Die untere Kante hat einen einstellbaren Winkel von ca. 7°, die Schnittlänge kann 1000mm erreichen, Der Längswinkel zwischen den beiden Klingen wird normalerweise zwischen 1°-1 gewählt. 5°, Verwendung von Epoxidglas Substrat Kann 4°, Der Spalt zwischen den Schneiden der beiden Klingen ist kleiner als 0.25mm.

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The angle between the two blades is selected according to the thickness of the material being cut. Je dicker das Material, je größer der erforderliche Winkel. Ist der Scherwinkel zu groß oder der Spalt zwischen den beiden Klingen zu groß, Das Brett reißt beim Schneiden des Papiersubstrats. Allerdings, für das Epoxidglassubstrat, weil das Material eine bestimmte Biegefestigkeit hat, auch wenn es keinen Riss gibt, Die Platine verformt sich auch. Um die Kanten der Grundplatte beim Scheren sauber zu halten, Das Material kann im Bereich von 30.100°C erhitzt werden. Um einen sauberen Schnitt zu erhalten, Die Platte muss durch einen Federmechanismus fest gehalten werden, um eine andere unvermeidliche Verschiebung der Platte während des Schervorgangs zu verhindern. Darüber hinaus, Parallax kann auch zu einer Toleranz von 0 führen.3 0.5rnn, die auf 0 reduziert werden sollte.3 rnrn, Verwendung einer Winkelskala zur Verbesserung der Genauigkeit. Die Scheren sind in der Lage, eine Vielzahl von Größen zu handhaben, in der Lage, wiederkehrende Größen zu liefern. Große Maschinen können hunderte Kilogramm Substrate pro Stunde schneiden.

2. Sawing
Sawing is another method of cutting substrates. Although the dimensional tolerance of this method is similar to shearing (0.3 - 0.5 rnrn), Diese Methode ist vorzuziehen, da die Schneide sehr glatt und ordentlich ist. In der Leiterplattenherstellung, Kreissägemaschinen mit beweglichen Arbeitstischen werden meist eingesetzt. Die Geschwindigkeit des Sägeblattes ist einstellbar von 2000 bis 6000r/RNIN. Allerdings, sobald die Schnittgeschwindigkeit eingestellt ist, es kann nicht geändert werden. Dies geschieht bei schweren Riemenscheiben mit mehr als einem Keilriemen.

Die schnelle bewegliche Stahlklinge hat einen Durchmesser von ca. 3000rnrn, und es kann Papier-Genussmaterialien mit einer Rate von 2000-3000r schneiden/rnin mit ca. 1.2-1.5 Zähne pro 1cm Umfang. Für Epoxidglassubstrate, Verwenden Sie eine Klinge mit Hartmetall-Kanten. Das Diamantrad schneidet besser, obwohl es eine große Investition am Anfang ist, aber wegen seiner langen Lebensdauer und der Fähigkeit, den Kantenschnitteffekt zu verbessern, es ist sehr vorteilhaft für zukünftige Arbeit. Hier are a few things to pay attention to when using a cutting machine:
1) Pay attention to the cutting force acting directly on the edge and check the firmness of the bearing. There should be no abnormal sensations when examined by hand;
2) For safety reasons, the teeth should always be covered by a protective device;
3) The mounting shaft and engine should be placed accurately;
4) There should be a gap between the saw blade and the bracket, so that the board has a good support for edge cutting;
5) The circular saw should be adjustable, and the height range between the blade and the board should be 10-15mm;
6) Blunt teeth and too rough teeth will make the cutting edge not smooth, so replace it;
7) Wrong cutting rate will cause the cutting edge to be unsmooth, es sollte angemessen angepasst werden, dickes Material muss langsame Geschwindigkeit wählen, while thin material can be cut quickly;
8) It should operate at the speed given by the manufacturer;
9) If the saw blade is thin, Ein Verstärkungsplatten kann hinzugefügt werden, um Vibrationen zu reduzieren.

3. Punching
When the printed circuit board design has other shapes or irregular contours in addition to the rectangle, Die Verwendung eines Stanzwerkzeugs ist eine schnellere und wirtschaftlichere Methode. Grundlegende Stanzvorgänge können mit einer Stanzpresse durchgeführt werden, die eine saubere Schnittkante besser erzeugt als die Verwendung einer Säge oder Schere. Manchmal, Auch Stanzen und Stanzen können gleichzeitig erfolgen. Allerdings, wenn gute Kanteneffekte oder enge Toleranzen erforderlich sind, Stanzen fällt zu kurz. In der Leiterplattenindustrie, Stanzen wird im Allgemeinen zum Schneiden von Papiersubstraten verwendet, und selten zum Schneiden von Epoxidglassubstraten verwendet. Das Stanzen ermöglicht die Schnitttoleranz von Leiterplatten to be within ±(0. 1,. 2mm).

1) Punching of paper substrates
Since the paper substrate is softer than the epoxy glass substrate, Es ist besser geeignet für das Schneiden durch Stanzen. Beim Einsatz von Stanzwerkzeugen zum Schneiden von Papiersubstraten, Berücksichtigung der Rückfederung oder Krümmung des Materials. Weil Papiersubstrate oft zurückfedern, Normalerweise ist der Stanzbereich etwas größer als der Stanzbereich. Daher, Die Größe der Form sollte entsprechend der Toleranz und der Dicke des Substrats ausgewählt werden, die etwas kleiner als die Leiterplatte ist, um die überschüssige Größe auszugleichen. Wie man bemerkt hat, beim Stanzen, Die Matrize ist größer als die Größe des Lochs, und beim Stanzen, Der Würfel ist kleiner als normal. Für Leiterplatten mit komplexen Formen, Schritt-für-Schritt-Werkzeuge werden verwendet, wie das Schneiden des Materials eins nach dem anderen. Wie die Stanze es eins nach dem anderen schneidet, die Form des Materials ändert sich allmählich. Auf diese Weise, Die Löcher werden durch die ersten Schritte oder zwei durchbohrt, und das Stanzen anderer Teile ist endgültig abgeschlossen. Stanzen und Stanzen nach dem Erhitzen kann das Schneiden von Leiterplatten, wie das Erhitzen des Bandes auf 50-70 'C vor dem Stanzen. Allerdings, Es muss darauf geachtet werden, dass es nicht überhitzt, da dies die Flexibilität nach dem Abkühlen verringert. Darüber hinaus, Auf die thermische Ausdehnung des papierbasierten Benzoematerials sollte geachtet werden, da es unterschiedliche Ausdehnungseigenschaften in z- und y-Richtung aufweist.

2) Punching of epoxy glass substrate
When the desired shape of the epoxy glass substrate cannot be produced by shearing or sawing, Ein spezielles Stanzverfahren kann zum Stanzen verwendet werden, obwohl diese Methode nicht beliebt ist, Nur wenn die Schneidkante- oder Größenanforderungen nicht zu streng sind, kann diese Methode verwendet werden. Denn obwohl funktional akzeptabel, die Schnittkanten sehen nicht ordentlich aus. Da die Belastbarkeit des Epoxidglassubstrats kleiner ist als die des Papiersubstrats, Das Werkzeug zum Stanzen des Epoxidglassubstrats muss eng zwischen Matrize und Stanz abgestimmt sein. Das Stanzen von Epoxidglassubstraten sollte bei Raumtemperatur erfolgen. Weil das Epoxidglassubstrat hart und schwer zu stanzen ist, Es reduziert die Lebensdauer des Stempels und wird bald abgenutzt sein. Die Verwendung von Hartmetallstanzen kann bessere Schneidergebnisse erhalten.

4. Milling
Milling is typically used where neatly cut Leiterplatten, glatte Kanten, und hohe Maßgenauigkeit sind erforderlich. Die gemeinsame Fräsgeschwindigkeit liegt im Bereich von 1000.3000r/min, in der Regel mit geraden oder spiralförmigen HSS-Fräsmaschinen. Allerdings, für Epoxidglassubstrate, Carbonisierte Taubenwerkzeuge werden aufgrund ihrer längeren Lebensdauer verwendet. Um Delamination zu vermeiden, Die Rückseite der Leiterplatte muss beim Fräsen eine feste Rückseite haben. Für detaillierte Informationen zu Fräsmaschinen, Instrumente und andere operative Aspekte, Beachten Sie die Standard-Fabrik- oder Shop-Anweisungen für diese Geräte.

5. Grinding
In order to obtain a better edge effect than shearing or sawing and achieve higher dimensional accuracy, besonders wenn die Leiterplatte unregelmäßige Konturlinien aufweist, die Schleifmethode kann ausgewählt werden. Mit dieser Methode, when the dimensional tolerance is ± (0.1-0.2mm), es kostet weniger als Stanzen. Daher, in einigen Fällen, Das überschüssige Maß im Stanz kann im nachfolgenden Schleifprozess getrimmt werden, um eine glatte Schnittkante zu erhalten. Die heute eingesetzten Mehrspindelmaschinen machen das Schleifen sehr schnell, mit weniger Arbeit und geringeren Gesamtkosten als mit Stanzen. Wenn die Leiterbahnen des Boards nahe an der Kante sind, Schleifen kann die einzige Möglichkeit sein, eine zufriedenstellende Schnittqualität zu erreichen. Die mechanische Grundbearbeitung des Schleifens ist ähnlich dem Spiegelschleifen, aber es schneidet und ernährt sich viel schneller. Die Platte wird entlang der vertikalen Schleiffläche in Bezug auf die Schleifvorrichtung bewegt. Die Schleifvorrichtung wird auf einer Buchse befestigt, die je nach Schleifbedarf konzentrisch mit dem Schleifwerkzeug ist. Die Position der Leiterplatte in der Schleifvorrichtung wird durch die Ausrichtlöcher im Material bestimmt.
Es gibt drei Hauptschleifsysteme, they are:
1) Needle grinding system;
2) Track or record the needle grinding system;
3) Numerically controlled (NC) grinding system.

5.1 Needle grinding
Pin grinding is suitable for small batch production, glatte Schneiden und hochpräzises Schleifen. Stiftschleifsysteme verfügen über eine Stahl- oder Aluminiumschablone, die exakt auf die Konturen der Leiterplatte zugeschnitten ist und auch Stifte für die Leiterplattenpositionierung bereitstellt. In der Regel sind drei oder vier Bretter auf die Ortungsstifte gestapelt, die von der Werkbank hervorragen. Die verwendeten Messer und Positionierstifte hatten den gleichen Durchmesser, und die gestapelten Bretter wurden in entgegengesetzter Richtung der Messerdrehung geschliffen. Normalerweise, weil die Schleifmaschine dazu neigt, die Platine von den Positionierstiften abzuweichen, Es dauert etwa zwei oder drei Schleifzyklen, um die richtige Schleifbahn zu gewährleisten. Obwohl das Nadelschleifsystem eine hohe Arbeitsintensität erfordert und hochqualifizierte Bediener erfordert, Seine hohe Präzision und glatte Schneide machen es zum Schleifen kleiner Chargen und unregelmäßig geformten Platten geeignet.

5.2 Track grinding
The tracking grinding system uses a template for cutting just like the needle grinding system. Here, Der Stift zeichnet den Umriss der Tafel auf der Schablone nach. Die Aufzeichnungsnadel kann die Bewegung der Bohrwelle auf dem festen Tisch steuern, oder es kann die Bewegung des Tisches steuern, wenn die Bohrwelle befestigt ist. Letzteres wird häufig in Mehrfachbohrmaschinen eingesetzt. Die Schablone ist an die Konturen des Schneidebrettes angepasst und hat einen Stift an der Außenkante, der die Kontur nachzeichnet. Der Schnittschritt wird vom Stift bis zur Außenkante verfolgt. Im zweiten Schritt, Der Stift zeichnet den inneren Rand nach, Das entlastet die Mühle größtenteils für eine bessere Kontrolle über die Schnittgröße. Das Aufnahmenadelschleifsystem ist genauer als das Nadelschleifsystem. 0l0in(0. 25mm) 。 Using general operating techniques, kann Massenprodukttoleranzen bis zu ± 0 herstellen. 0l0in (0. 25mm). Mit einer Mehrachsmaschine können bis zu 20-Platten gleichzeitig gefräst werden.

5.3 NC grinding system
Computer Numerical Control (CNC) technology with multiple drill spindles is the method of grinding in today's printed circuit board manufacturing industry. Wenn die Ausgabe des Produktionsprodukts groß ist und der Umriss der Leiterplatte komplex ist, das CNC-Schleifsystem wird in der Regel ausgewählt. In diesen Geräten, die Bewegung des Tisches, Bohrwelle, und Schneidemaschine wird von einem Computer gesteuert, während der Bediener der Maschine nur für das Be- und Entladen verantwortlich ist. Speziell für die Massenproduktion, Die Schnitttoleranzen für komplexe Formen sind sehr gering.

Im CNC-Schleifsystem, the programs (a series of commands) that control the movement of the drill shaft in the z direction of the rolling mill are easy to write. Diese Programme können die Maschine nach einem bestimmten Pfad schleifen lassen, und die Befehle von Schleifgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit werden ebenfalls in das Programm geschrieben. , Das Design kann einfach durch Umschreiben des Softwareprogramms geändert werden. Die Informationen der Schnittkontur werden über das Programm direkt in den Computer eingegeben. Die Anzahl der Umdrehungen von Kohlenstoff-CNC-Schleifmaschinen kann normalerweise 12000-24000r erreichen/min, Das erfordert eine ausreichende Antriebsleistung des Motors, um sicherzustellen, dass die Anzahl der Umdrehungen der Schleifmaschine nicht zu niedrig ist. Bearbeitete oder lokalisierende Löcher befinden sich normalerweise auf dem äußeren Teil der Leiterplatte. Obwohl Schleifen eine rechtwinklige Außenstruktur erreichen kann, Die innere Struktur muss mit einem Messer gleichen Radius in einem Schritt geschnitten werden Schleifen, und dann im zweiten Arbeitsgang durch einen Winkel von 45° schneiden, so dass eine rechtwinklige innere Struktur erhalten werden kann.

In CNC-Schleifmaschinen, Die Parameter Schneidgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit werden hauptsächlich durch die Art und Dicke des Substrats bestimmt. Die Schnittgeschwindigkeit beträgt 24000r/min und die Vorschubgeschwindigkeit ist 150in/min, die effektiv auf vielen Substraten aufgetragen werden kann, aber für weiche Materialien wie Teflon und andere ähnliche Materialien, Der Klebstoff des Substrats fließt bei niedriger Temperatur aus, Daher, eine niedrige Drehzahl von 12000r/min und eine höhere Vorschubrate von 200in/Minimum sind erforderlich, um die Wärmeentwicklung zu reduzieren. Die häufig verwendeten Fräser sind vom festen Hartmetall Typ. Da die CNC-Maschine die Bewegung des Tisches steuern kann, um sicherzustellen, dass der Bohrer der Schneidemaschine nicht durch Vibrationen beeinflusst wird, Der Schneideffekt der Schneidemaschine mit kleinem Durchmesser ist auch sehr gut.


5.4 Laser grinding
Now, Laser werden auch zum Schleifen verwendet, Durch die freie Programmierung und flexible Betriebsarten eignen sich UV-Laser besonders für hochpräzises HOI-Schneiden. Die erreichbare Schnittgeschwindigkeit ist materialabhängig und reicht typischerweise von 50-500mm pro Sekunde. Die Schnittkante ist sehr sauber und bedarf keiner Behandlung, Der Effekt ist derselbe wie beim üblichen mechanischen Schleifen oder Stanzen oder Schneiden mit CO2-Laser auf Leiterplatten.