PCB技術 - PCBミリングの信頼性を保証する方法

PCB基板NCフライスのミリング技術には、切断方向の選択、補償方法、位置決め方法、フレーム構造、切断点が含まれる。ミリング精度を確保するための重要な側面です。これらの重要性に基づいて、深セン捷多邦科学技術有限会社のエンジニア王高功氏はこれらの重要な側面をまとめた。

切断方向と補正方法：

フライスが板材に切り込むと、片側は常にフライスの切削刃に面し、他方側は常にフライスの切削刃に当接する。前者は加工表面が滑らかで、寸法精度が高い。マンドレルは常に時計回りに回転する。そのため、主軸を固定し、テーブルを固定するNCフライスは、プリント基板の外形をミリングする際に、反時計回りの切削を採用しなければならない。これは通常、リバースミリングと呼ばれます。PCB内部のフレームまたはスロットをミリングする場合は、順方向ミリング方法を使用します。ミルプレート補正とは、ミルプレートをミリングする際に、加工機が設定値を自動的に取り付け、ミルが設定されたミル直径の半分をミルラインの中心から半径距離、つまり半径距離に自動的にオフセットすることで、ミリング形状をプログラム設定と一致させることを意味します。また、工作機械に補償機能がある場合は、補償の方向とプログラムを使用するコマンドに注意しなければなりません。補正コマンドの誤差を使用すると、回路基板の形状がミル直径の長さと幅に多かれ少なかれ等しくなります。

位置決め方法とカットポイント：

2種類の位置決め方法があります。1つは内部位置決めであり、1つは外部位置決めである。位置づけはプロセス開発者にとっても非常に重要です。通常、位置決め方案はPCBの事前生産過程で決定しなければならない。

内部位置付けは汎用的な方法です。内部位置決めとは、PCB上の取付孔、ジャック又はその他の非金属孔を位置決め孔として選択することである。穴の対応する位置は対角線上にあり、できるだけ直径の大きい穴を選択します。金属化穴は使用しないでください。穴のめっき厚さの違いは、選択した位置決め穴の一貫性に影響するからです。また、プレートを取る際に穴内めっき層や穴表面の縁を壊しやすい。PCBプリント基板の位置決めを保証する場合、ピンの数が少ないほど良い。一般的に小板は2つのピンを用い、大板は3つのピンを用い、位置決めが正確で、板形の変形が小さく、形状が良く、ミリング速度が速いという利点がある。プレートにはいろいろな穴があり、いろいろな直径のピンを用意する必要があるのが欠点です。板材に使用可能な位置決め穴がない場合は、早期生産時に板材に位置決め穴を追加することをお客様と検討する必要があり、さらに煩雑になります。同時に、板材ごとにミルテンプレートが異なり、管理がより面倒でコストが高い。

外部位置決めは、プレートの外側にミルプレートの位置決め穴として位置決め穴を追加する別の位置決め方法である。管理が容易であることがメリットです。事前に標準化された生産を行うと、一般的に15種類程度のフライス板テンプレートがある。外部位置決めを使用しているため、回路基板を研磨することはできません。そうしないと、回路基板は特にパネルに損傷しやすくなります。フライスと掃除機が基板を持ち出すので、PCB基板が破損し、フライスが破断することがあります。セグメントミリングを使用して接合点を残します。まず板をひいてみよう。ミリングが完了したら、プログラムを一時停止し、テープで板材を固定し、プログラムの第2部分を実行し、3 mm-4 mmドリルで接合点を掘削する。テンプレートが少なく、コストが低く、管理しやすい利点がある。取り付け穴やプレートに穴を配置せずにすべての回路基板をミリングできます。小規模な技術者の管理を容易にします。特に、カムなどの早期生産者の生産を簡略化するとともに、基板の利用率を最適化することができる。欠点はドリルを使用したため、回路基板の形状は少なくとも2-3つのバンプを残しており、見栄えが悪く、顧客の要求を満たすことができない可能性があり、ミリング時間が長く、労働強度がやや高い。

フレームとPCBカットポイント：

フレームの製作はPCB基板の早期製作に属する。フレームの設計はめっきの均一性だけでなく、ミリングプレートの均一性にも影響を与える。例えば、設計がうまくいかないとフレームが変形しやすくなったり、ミリング中に小さなスクラップブロックが発生したりすると、掃除管を塞いだり高速ミリングカッターを破損したりします。フレームの変形、特にミリングプレートを外部に位置決めすると、完成品のプレートが変形します。また、良好な切断点と加工順序の選択により、フレームの強度を迅速に維持することができます。選択が不適切で、フレームが変形しやすく、プリント基板を廃棄しやすい。

ミリングプロセスパラメータ：

PCBプリント基板形材は硬質合金フライスミリングを用い、フライスの切削速度は一般的に180 ~ 270 m/minであり、計算式は以下の通りである（参考に供する）：

S=pdn/1000（m/min）

式中：P：PI（3.1415927）

d：フライス直径、mm

nフライス速度、R/min