Leiterplatte Blog - Verfahren zum mechanischen Schneiden von Leiterplatten

1.CutShearing ist ein Schritt im mechanischen Betrieb der Leiterplatten, und die grobe Form und Umriss können durch Scheren gegeben werden. Die grundlegende Schneidmethode ist für eine Vielzahl von Substraten geeignet, normalerweise nicht mehr als 2mm dick. Wenn das Schnittbrett 2mm überschreitet, erscheint die Schnittkante rau und uneben, so dass diese Methode im Allgemeinen nicht verwendet wird. Das Scheren des Laminats kann manuell oder elektromechanisch erfolgen, unabhängig davon, welche Methode gemeinsame Eigenschaften im Betrieb hat. Scheren haben typischerweise einen Satz einstellbarer Scherblätter, wie in Abbildung 10-1 gezeigt. Die Klinge ist rechteckig, die untere Kante hat einen einstellbaren Winkel von etwa 7°, die Schnittlänge kann 1000mm erreichen, der Längswinkel zwischen den beiden Klingen wird normalerweise zwischen 1°-1 gewählt. 5°, unter Verwendung von Epoxidglassubstrat In der Lage, 4°, zu erreichen, ist der Abstand zwischen den Schneiden der beiden Klingen kleiner als 0.25mm.

Der Winkel zwischen den beiden Klingen wird entsprechend der Dicke des zu schneidenden Materials gewählt. Je dicker das Material, desto größer der erforderliche Winkel. Ist der Scherwinkel zu groß oder der Spalt zwischen den beiden Klingen zu groß, reißt die Platte beim Schneiden des Papiersubstrats. Für das Epoxidglassubstrat verformt sich die Platte jedoch, da das Material eine bestimmte Biegefestigkeit hat, auch wenn kein Riss vorliegt. Um die Kanten der Grundplatte beim Scheren sauber zu halten, kann das Material im Bereich von 30,100°C erhitzt werden. Um einen sauberen Schnitt zu erhalten, muss das Brett durch einen Federmechanismus fest gehalten werden, um eine andere unvermeidliche Verschiebung des Brettes während des Schervorgangs zu verhindern. Darüber hinaus kann Parallax auch zu einer Toleranz von 0,3 0,5rnrn führen, die auf 0,3 rnrn reduziert werden sollte, indem eine Winkelskala verwendet wird, um die Genauigkeit zu verbessern. Die Scheren sind in der Lage, eine Vielzahl von Größen zu handhaben, in der Lage, wiederkehrende Größen zu liefern. Große Maschinen sind in der Lage, hunderte Kilogramm Substrate pro Stunde zu schneiden.

2.SawingSawing ist eine andere Methode zum Schneiden von Substraten. Obwohl die Maßtoleranz dieser Methode dem Scheren ähnlich ist (0,3,0,5 rnrn), ist diese Methode vorzuziehen, da die Schneide sehr glatt und sauber ist. In der Leiterplattenherstellung kommen vor allem Kreissägemaschinen mit beweglichen Arbeitstischen zum Einsatz. Die Geschwindigkeit des Sägeblattes ist einstellbar von 2000.6000r/rnin. Sobald die Schnittgeschwindigkeit eingestellt ist, kann diese jedoch nicht mehr geändert werden. Dies geschieht bei schweren Riemenscheiben mit mehr als einem Keilriemen. Die Hochgeschwindigkeits-bewegliche Stahlklinge hat einen Durchmesser von etwa 3000rnrn, und sie kann Papierabflüssige Materialien mit einer Rate von 2000-3000r/rnin mit etwa 1.2-1.5 Zähnen pro 1cm Umfang schneiden. Für Epoxidglassubstrate verwenden Sie eine Klinge mit Hartmetallrand. Das Diamantrad schneidet besser, obwohl es am Anfang eine große Investition ist, aber wegen seiner langen Lebensdauer und der Fähigkeit, den Kantenschneideffekt zu verbessern, ist es sehr vorteilhaft für zukünftige Arbeiten. Hier sind ein paar Dinge, auf die man bei der Verwendung einer Schneidemaschine achten sollte:1) Achten Sie auf die Schneidkraft, die direkt auf die Kante wirkt und überprüfen Sie die Festigkeit des Lagers. 2) Aus Sicherheitsgründen sollten die Zähne immer mit einer Schutzvorrichtung bedeckt sein; 3) Die Montagewelle und der Motor sollten genau platziert werden; 4) Es sollte ein Spalt zwischen dem Sägeblatt und der Halterung sein, so dass das Brett eine gute Unterstützung für den Kantenschnitt hat; 5) Die Kreissäge sollte justierbar sein, und der Höhenbereich zwischen dem Blatt und dem Brett sollte 10-15mm sein; 6) Stumpfe Zähne und zu raue Zähne machen die Schneide nicht glatt, also ersetzen Sie sie; 7) Falsche Schnittrate verursacht, dass die Schneide unsmooth ist, sie sollte angemessen eingestellt werden, dickes Material muss langsame Geschwindigkeit wählen, während dünnes Material schnell geschnitten werden kann; 8) Es sollte mit der vom Hersteller angegebenen Geschwindigkeit arbeiten; 9) Wenn das Sägeblatt dünn ist, kann ein Verstärkungsblatt hinzugefügt werden, um Vibrationen zu reduzieren.3.Stanzen Wenn das Leiterplattendesign neben dem Rechteck andere Formen oder unregelmäßige Konturen hat, ist die Verwendung eines Stanzwerkzeugs eine schnellere und wirtschaftlichere Methode. Grundlegende Stanzvorgänge können mit einer Stanzpresse durchgeführt werden, die eine saubere Schnittkante besser erzeugt als mit einer Säge oder Schere. Manchmal können sogar Stanzen und Stanzen gleichzeitig erfolgen. Wenn jedoch gute Kanteneffekte oder enge Toleranzen gefordert sind, fällt das Stanzen zu kurz. In der Leiterplattenindustrie wird das Stanzen im Allgemeinen zum Schneiden von Papiersubstraten und selten zum Schneiden von Epoxidglassubstraten verwendet. Das Stanzen ermöglicht die Schnitttoleranz von Leiterplatten innerhalb von ±(0). 1,o. 2mm).

1) Stanzen von Papiersubstraten Da das Papiersubstrat weicher als das Epoxidglassubstrat ist, eignet es sich besser zum Schneiden durch Stanzen. Wenn Sie Stanzwerkzeuge zum Schneiden von Papiersubstraten verwenden, berücksichtigen Sie die Rückfederung oder Krümmung des Materials. Da Papiersubstrate oft zurückfedern, ist der Stanzbereich meist etwas größer als die Stanze. Daher sollte die Größe der Form entsprechend der Toleranz und der Dicke des Substrats ausgewählt werden, das etwas kleiner als die Leiterplatte ist, um die überschüssige Größe auszugleichen. Wie man bemerkt hat, ist die Matrize beim Stanzen größer als die Größe des Lochs, und beim Stanzen ist die Matrize kleiner als normal. Für Leiterplatten mit komplexen Formen werden Schritt-für-Schritt-Werkzeuge verwendet, wie das Schneiden des Materials nacheinander. Wenn die Stanze sie einzeln schneidet, ändert sich die Form des Materials allmählich. Auf diese Weise werden die Löcher durch die ersten Schritte durchbohrt und das Stanzen anderer Teile ist schließlich abgeschlossen. Das Stanzen und Stanzen nach dem Erhitzen kann das Schneiden von Leiterplatten verbessern, z. B. das Erhitzen des Bandes auf 50-70 'C vor dem Stanzen. Allerdings muss darauf geachtet werden, dass nicht überhitzt wird, da dies die Flexibilität nach dem Abkühlen verringert. Darüber hinaus sollte auf die thermische Ausdehnung des papierbasierten Benzoematerials geachtet werden, da es unterschiedliche Ausdehnungseigenschaften in z-Richtung und y-Richtung aufweist.

2) Stanzen von EpoxidglassubstratWenn die gewünschte Form des Epoxidglassubstrats nicht durch Scheren oder Sägen hergestellt werden kann, kann ein spezielles Stanzverfahren zum Stanzen verwendet werden, obwohl dieses Verfahren nicht beliebt ist, so dass nur, wenn die Schneidkante- oder Größenanforderungen nicht zu streng sind, diese Methode verwendet werden kann. Denn obwohl funktional akzeptabel, sehen die Schnittkanten nicht ordentlich aus. Da die Belastbarkeit des Epoxidglassubstrats kleiner ist als die des Papiersubstrats, muss das Werkzeug zum Stanzen des Epoxidglassubstrats eng zwischen der Matrize und dem Stempel abgestimmt sein. Das Stanzen von Epoxidglassubstraten sollte bei Raumtemperatur erfolgen. Da das Epoxidglassubstrat hart und schwer zu stanzen ist, verringert es die Lebensdauer des Stempels und wird bald abgenutzt sein. Die Verwendung von Hartmetallstanzen kann bessere Schneidergebnisse erhalten.4.MillingMilling wird typischerweise dort verwendet, wo sauber geschnittene Leiterplatten, glatte Kanten und hohe Maßgenauigkeit erforderlich sind. Die gängige Fräsgeschwindigkeit liegt im Bereich von 1000.3000r/min, üblicherweise mit geraden oder spiralförmigen HSS-Fräsmaschinen. Für Epoxidglassubstrate werden jedoch kohlenstoffhaltige Taubenwerkzeuge aufgrund ihrer längeren Lebensdauer verwendet. Um Delaminationen zu vermeiden, muss die Rückseite der Leiterplatte beim Fräsen eine feste Rückseite haben. Detaillierte Informationen zu Fräsmaschinen, Werkzeugen und anderen betrieblichen Aspekten finden Sie in der Standard-Fabrik- oder Werkstattanleitung für diese Geräte.5.SchleifenUm einen besseren Kanteneffekt als Scheren oder Sägen zu erzielen und eine höhere Maßgenauigkeit zu erreichen, insbesondere wenn die Leiterplatte unregelmäßige Konturlinien aufweist, kann die Schleifmethode ausgewählt werden. Mit dieser Methode, wenn die Maßtoleranz ± (0.1-0.2mm) ist, kostet es weniger als Stanzen. Daher kann in einigen Fällen das überschüssige Maß im Stanz 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 beim Stanzen. Wenn die Leiterbahnen nahe an der Kante liegen, kann das Schleifen der einzige Weg sein, um eine zufriedenstellende Schnittqualität zu erzielen. Die grundlegende mechanische Arbeitsweise des Schleifens ähnelt dem Spiegelschleifen, schneidet und speist viel schneller. Die Platte wird entlang der vertikalen Schleiffläche in Bezug auf die Schleifvorrichtung bewegt. Die Schleifvorrichtung ist 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, sie sind:1) Nadelschleifsystem; 2) Verfolgen oder zeichnen Sie das Nadelschleifsystem auf; 3) Numerisch gesteuertes (NC) Schleifsystem.5.1NadelschleifenStiftschleifen eignet sich für Kleinserienfertigung, glatte Schneiden und hochpräzises Schleifen. Stiftschleifsysteme verfügen über eine Stahl- oder Aluminiumschablone, die exakt auf die Konturen der Leiterplatte zugeschnitten ist, die auch Stifte für die Leiterplattenpositionierung bereitstellt. Meist sind drei oder vier Bretter übereinander 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. Da die Schleifmaschine dazu neigt, die Platte von den Positionierstiften abzuweichen, braucht es in der Regel etwa zwei oder drei Schleifzyklen, um die richtige Schleifbahn zu gewährleisten. Obwohl das Nadelschleifsystem eine hohe Arbeitsintensität erfordert und hochqualifizierte Bediener erfordert, eignen sich seine hohe Präzision und glatte Schneide zum Schleifen von kleinen Chargen und unregelmäßig geformten Brettern.5.2Gleisschleifsystem verwendet eine Schablone zum Schneiden genau wie das Nadelschleifsystem. Hier zeichnet der Stift den Umriss der Platine auf der Schablone nach. Die Aufzeichnungsnadel kann die Bewegung der Bohrwelle auf dem festen Tisch steuern, oder sie kann die Bewegung des Tisches steuern, wenn die Bohrwelle befestigt ist. Letzteres wird häufig in Mehrfachbohrmaschinen eingesetzt. Die Schablone wird an die Konturen des Schneidebrettes angepasst und hat an der Außenkante einen Stift, der die Kontur nachzeichnet. Der Schnittschritt wird vom Stift bis zur Außenkante verfolgt. Im zweiten Schritt zeichnet der Stift die Innenkante nach, wodurch der Schleifer für eine bessere Kontrolle über die Schnittgröße den größten Teil der Last entlastet. Das Aufnahmenadelschleifsystem ist genauer als das Nadelschleifsystem. 0l0in(0. 25mm) . Unter Verwendung allgemeiner Betriebstechniken können Massenprodukttoleranzen bis zu ± 0 hergestellt werden. 0l0in (0. 25mm). Mit einer Mehrachsmaschine können bis zu 20-Platten gleichzeitig gefräst werden.5.3NC-SchleifsystemComputer Numerical Control (CNC)-Technologie mit mehreren Bohrspindeln ist die Methode zum Schleifen in der heutigen Leiterplattenherstellung. Wenn die Ausgabe des Produktionsprodukts groß ist und der Umriss der Leiterplatte komplex ist, wird im Allgemeinen das CNC-Schleifsystem ausgewählt. Bei diesen Geräten wird die Bewegung von Tisch, Bohrwelle und Schneidemaschine von einem Computer gesteuert, während der Bediener der Maschine nur für das Be- und Entladen verantwortlich ist. Gerade in der Serienfertigung sind die Schnitttoleranzen für komplexe Formen sehr gering. Im CNC-Schleifsystem sind die Programme (eine Reihe von Befehlen), die die Bewegung der Bohrwelle in z-Richtung des Walzwerks steuern, einfach zu schreiben. Diese Programme können die Maschine nach einem bestimmten Pfad schleifen lassen, und die Befehle der Schleifgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit werden auch 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/min erreichen, was erfordert, dass der Motor genügend Antriebskapazität hat, 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 äußere Struktur erreichen kann, muss die innere Struktur mit einem Messer gleichen Radius in einem Schritt Schleifen geschnitten werden, und dann durch einen 45° Winkel in der zweiten Operation geschnitten werden, so dass eine rechtwinklige innere Struktur erhalten werden kann. Bei CNC-Schleifmaschinen werden die Parameter Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit hauptsächlich durch die Art und Dicke des Substrats bestimmt. Die Schnittgeschwindigkeit ist 24000r/min und die Vorschubgeschwindigkeit ist 150in/min, die effektiv auf viele Substrate angewendet werden kann, aber für weiche Materialien wie Teflon und andere ähnliche Materialien fließt der Klebstoff des Substrats bei niedriger Temperatur aus. Daher sind eine niedrige Geschwindigkeit von 12000r/min und eine höhere Vorschubrate von 200in/min erforderlich, um die Wärmeerzeugung zu reduzieren. Die häufig verwendeten Fräser sind vom Typ Vollhartmetall. Da die CNC-Maschine die Bewegung des Tisches steuern kann, um sicherzustellen, dass der Bohrer der Schneidemaschine nicht durch Vibrationen beeinflusst wird, ist die Schneidwirkung der Schneidemaschine mit kleinem Durchmesser auch sehr gut.

5.4Laser schleifenJetzt werden Laser auch zum Schleifen verwendet, und die freie Programmierung und flexible Betriebsarten machen UV-Laser besonders geeignet für hochpräzises HOI-Schneiden. Die erreichbare Schnittgeschwindigkeit ist materialabhängig und reicht typischerweise von 50-500mm pro Sekunde. Die Schnittkante ist sehr sauber und erfordert keine Behandlung, der Effekt ist derselbe wie das übliche mechanische Schleifen oder Stanzen oder Schneiden mit CO2-Laser auf Leiterplatten.