PCB部落格 - 印刷電路板的機械切割方法

1 Cut
Shearing is a step in the mechanical operation of the 印刷電路板, 通過剪切可以得到粗糙的形狀和輪廓. 基本切割方法適用於多種基材, 通常厚度不超過2.mm. 當切割板超過2mm時, 切割邊緣將變得粗糙不平, 囙此，通常不使用這種方法.

層壓板的剪切可以是手動操作或機電操作, 無論哪種方法在操作中具有共同特點. 剪切機通常有一組可調剪切刀片, 如圖10-1所示. 刀片為矩形, 底邊具有約7°的可調角度, 切割長度可達1000mm, 兩個葉片之間的縱向角度通常選擇在1°-1之間. 5°, 使用能够達到4.°的環氧玻璃基板, 兩個刀刃之間的間隙小於0.25毫米.

根據被切割資料的厚度選擇兩個刀片之間的角度. 資料越厚, 所需角度越大. 如果剪切角度過大或兩個刀片之間的間隙過寬, 切割紙張基材時，紙板會開裂. 然而, 對於環氧玻璃基板, 因為資料具有一定的彎曲強度, 即使沒有裂縫, 電路板也會變形. 剪切過程中保持基板邊緣清潔, 資料可以在30-100°C的範圍內加熱. 為了獲得一個乾淨的切口, 板必須用彈簧機构牢牢固定，以防止在剪切過程中板發生其他不可避免的位移. 此外, 視差也可能導致公差為0.3 0.5rnrn, 應該减少到0.3 rnrn, 使用角度尺規提高精度. 剪切機能够處理各種尺寸, 能够提供重複尺寸. 大型機器每小時可切割數百公斤基板.

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), 這種方法更可取，因為切割邊緣非常光滑整齊. 在印刷電路板製造業, 主要使用帶有可移動工作臺的圓鋸機. 鋸片的速度可在2000-6000r之間調節/rnin. 然而, 設定切割速度後, 它無法更改. 它使用帶有多個V形皮帶的重型皮帶輪來實現這一點.

高速移動的鋼刀片直徑約3000rnrn, 它可以以2000-3000r的速度切割紙張資料/rnin約1.2-1.每1cm圓周5個齒. 用於環氧玻璃基板, 使用碳化鎢刃片. 鑽石輪切割效果更好, 雖然一開始這是一筆很大的投資, 但由於其使用壽命長，能够提高切邊效果, 這對今後的工作非常有益. 在這裡 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 exa最小值ed 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, 應適當調整, 厚料需要選擇慢速, while thin 材料 can be cut quickly;
8) It should operate at the speed given by the manufacturer;
9) If the saw blade is thin, 可以添加加强墊以减少振動.

3. Punching
When the printed circuit board design has other shapes or irregular contours in addition to the rectangle, 使用模切模是一種更快、更經濟的方法. 基本的衝壓操作可以用衝床來完成, 比使用鋸子或剪切機更能產生乾淨的邊緣. 有時, 甚至可以同時進行打孔和打孔. 然而, 當需要良好的邊緣效應或嚴格的公差時, 模切不足. 在印刷電路板行業, 模切通常用於切割紙張基材, 很少用於切割環氧玻璃基板. 模切使切割公差達到 印刷電路板 to be within ±(0. 1-o. 2mm).

1) Punching of paper substrates
Since the paper substrate is softer than the epoxy glass substrate, 更適合模切. 使用模切工具切割紙張基材時, 考慮資料的回彈或曲率. 因為紙張基板經常回彈, 通常，模切部分略大於模具. 因此, 模具的尺寸應根據基材的公差和厚度進行選擇, 它比印刷電路板稍小，以補償過大的尺寸. 正如人們所注意到的那樣, 打孔時, 模具大於孔的尺寸, 打孔的時候, 模具比正常尺寸小. 對於形狀複雜的電路板, 使用循序漸進的工具, 比如一個一個地切割資料. 隨著模具一個接一個地切割, 資料的形狀逐漸變化. 以這種管道, 在第一步或第二步中穿孔, 其他零件的衝壓最終完成. 加熱後的沖孔和模切可以提高切割效率 印刷電路板, 例如在模切前將鋁帶加熱到50-70℃. 然而, 注意不要過熱, 因為這會降低冷卻後的靈活性. 此外, 應注意紙基安息香資料的熱膨脹, 因為它在z方向和y方向上表現出不同的膨脹特性.

2) Punching of epoxy glass substrate
When the desired shape of the epoxy glass substrate cannot be produced by shearing or sawing, 可以使用特殊的衝壓方法進行衝壓, 雖然這種方法並不流行, 囙此，只有當切割邊緣或尺寸要求不太嚴格時，才能使用此方法. 因為雖然功能上可以接受, 切割邊緣看起來不整齊. 由於環氧玻璃基材的回彈效能小於紙張基材, 衝壓環氧玻璃基板的工具必須在模具和沖頭之間緊密匹配. 環氧玻璃基板的模切應在室溫下進行. 因為環氧玻璃基板很硬，很難衝壓, 它會縮短沖頭的壽命，很快就會磨損. 使用硬質合金沖頭可以獲得更好的切割效果.

4. Milling
Milling is typically used where neatly cut 印刷電路板, 平滑邊緣, 並且需要高尺寸精度. 普通銑削速度在1000-3000r範圍內/最小值, 通常使用直齒或螺旋齒高速鋼銑床. 然而, 用於環氧玻璃基板, 使用碳化鴿子工具是因為其使用壽命更長. 避免分層, 銑削時，印刷電路板的背面必須有堅實的背襯. 有關銑床的詳細資訊, 工具和其他操作方面, 請參閱這些設備的標準工廠或車間說明書.

5. Grinding
In order to obtain a better edge effect than shearing or sawing and achieve higher dimensional accuracy, 尤其是當印刷電路板具有不規則輪廓線時, 可以選擇研磨方法. 使用此方法, when the dimensional tolerance is ± (0.1-0.2mm), 它比打孔便宜. 因此, 在某些情况下, 模切中多餘的尺寸可以在後續研磨過程中修整，以獲得平滑的切割邊緣. 今天使用的多軸機器使磨削速度非常快, 與衝壓相比，人工更少，總成本更低. 當電路板的軌跡接近邊緣時, 研磨可能是獲得滿意板材切割質量的唯一途徑. 磨削的基本機械操作類似於鏡面磨削, 但它的切割和餵食速度要快得多. 參攷研磨夾具沿垂直研磨面移動板. 根據磨削需要，磨削夾具固定在與磨削工具同心的襯套上. 印刷電路板在研磨夾具中的位置由資料中的對準孔决定.
有3種主要的研磨系統, 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, 光滑的刃口和高精度磨削. 引脚研磨系統有一個根據印刷電路板的精確輪廓製作的鋼或鋁範本，該範本還為電路板定位提供引脚. 通常有3或四塊板堆疊在從工作臺伸出的定位銷頂部. 使用的刀片和定位銷直徑相同, 將疊好的木板按與刀具旋轉方向相反的方向研磨. 通常, 因為研磨機傾向於使板偏離定位銷, 大約需要兩到3個磨削週期才能確保正確的磨削軌跡. 雖然磨針系統需要較高的勞動強度，並且需要高技能的操作員, 其高精度和光滑的切削刃使其適合磨削小批量和不規則形狀的板材.

5.2 Track grinding
The tracking grinding system uses a template for cutting just like the needle grinding system. Here, 觸針在範本上跟踪電路板的輪廓. 記錄針可以控制固定臺上鑽軸的移動, 或者，如果固定了鑽軸，它可以控制工作臺的移動. 後者通常用於多鑽孔機. 模具是根據切割板的輪廓製造的，在其外緣有一個觸針跟踪輪廓. 切割步驟由觸針跟踪到外邊緣. 在第二步中, 觸針跟踪內邊緣, 這將從研磨機上卸下大部分負載，以更好地控制切割尺寸. 記錄磨針系統比磨針系統更精確. 0l0in(0. 25mm) €‚ Using general operating techniques, 可以使批量生產的產品公差達到±0. 0l0in (0. 25mm). 使用多軸機器可以同時銑削多達20塊板.

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. 當生產產品的產量較大且印刷電路板的輪廓複雜時, 通常選擇數控磨削系統. 在這些設備中, 桌子的移動, 鑽機軸, 切割機由電腦控制, 而機器操作員只負責裝卸. 特別是大規模生產, 複雜形狀的切削公差非常小.

在數控磨削系統中, 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. 這些程式可以使機器按照一定的路徑研磨, 並將磨削速度和進給速度指令寫入程式. , 通過重寫軟件程式，可以很容易地更改設計. 切割輪廓資訊通過程式直接輸入電腦. 碳素數控磨床的轉數通常可以達到12000-24000r/最小值, 這就要求發動機具有足够的驅動能力，以確保研磨機的轉數不會太低. 加工孔或定位孔通常位於電路板的外部. 雖然磨削可以實現直角的外部結構, 內部結構需要在一步磨削中用等半徑的刀切割, 然後在第二次操作中穿過45°角, 囙此，可以獲得直角內部結構.

在數控磨床中, 切削速度和進給速度的參數主要由基板的類型和厚度决定. 切割速度為24000r/最小，進給速度為150in/min, 可有效應用於多種基材, 但對於軟資料，如聚四氟乙烯和其他類似資料, 基板的粘合劑在低溫下會流出, 因此, 12000r的低速/最小和200in的更高進給速度/需要最小值來减少熱量的產生. 常用刀具為實心碳化鎢型. 由於數控機床可以控制工作臺的移動，以確保切割機的鑽頭不受振動的影響, 小直徑切割機的切割效果也很好.

5.4 Laser grinding
Now, 雷射也用於磨削, 自由程式設計和靈活的操作模式使紫外線雷射器特別適合高精度HOI切割. 可實現的切割速度取決於資料，通常範圍為50-500mm/s. 切割邊緣非常整齊，不需要任何處理, 其效果與通常使用CO2雷射進行機械研磨或沖孔或切割的效果相同 印刷電路板.