PCB部落格 - 印刷電路板的機械切割方法

1.剪切剪切是印刷電路板機械操作中的一個步驟，通過剪切可以給出大致的形狀和輪廓。基本的切割方法適用於各種各樣的基板，通常厚度不超過2mm。 當切割板超過2mm時，切割邊緣會顯得粗糙不平，囙此一般不使用這種方法。 層壓板的剪切可以是手動操作，也可以是機電操作，無論哪種方法在操作中具有共同的特點。 剪切機通常有一組可調節的剪切刀片，如圖10-1所示。刀片為矩形，底邊的可調節角度約為7°，切割長度可達1000mm，兩個刀片之間的縱向角度通常在1°-1之間選擇。 5°，使用環氧玻璃基板，可達到4°，兩個刀片的刀刃之間的間隙小於0.25mm。

兩個刀片之間的角度是根據被切割資料的厚度來選擇的。 資料越厚，所需角度越大。 如果剪切角度太大或兩個刀片之間的間隙太寬，在切割紙基材時，板會破裂。 然而，對於環氧玻璃基板，由於資料具有一定的彎曲強度，即使沒有裂紋，板材也會變形。 為了在剪切過程中保持基板邊緣的清潔，資料可以在30-100°C的範圍內加熱。 為了獲得乾淨的切割，板材必須通過彈簧機构牢牢固定，以防止板材在剪切過程中發生其他不可避免的位移。 此外，視差還可以導致0.3 0.5rnrn的公差，該公差應該减少到0.3 rnrn，使用角度尺規來提高精度。 該剪能够處理各種尺寸，能够提供重複尺寸。 大型機器每小時能够切割數百公斤的基材。

2.鋸削鋸削是切割基材的另一種方法。 儘管這種方法的尺寸公差類似於剪切（0.3-0.5 rnrn），但這種方法更可取，因為切割邊緣非常光滑整潔。 在印刷電路板製造業中，大多使用帶有可移動工作臺的圓鋸機。 鋸片的速度可在2000-6000r/rnin之間調節。 但是，一旦設定了切割速度，就無法更改。 它對帶有多個V形皮帶的重型滑輪進行此操作。 高速移動的鋼刀片直徑約為3000rnrn，可以以2000-3000r/rnin的速度切割紙張，每1cm圓周約1.2-1.5個齒。 對於環氧玻璃基板，請使用碳化鎢刀片。 金剛石砂輪切割效果會更好，儘管一開始這是一項巨大的投資，但由於其壽命長，能够提高刀刃切割效果，這對未來的工作非常有益。使用切割機時需要注意以下幾點：1）注意直接作用在刀刃上的切割力，並檢查軸承的牢固性。用手檢查時應無異常感覺； 2）出於安全考慮，應始終用保護裝置覆蓋牙齒； 3）安裝軸和發動機應準確放置； 4）鋸片和支架之間應該有一個間隙，這樣板材對邊緣切割有很好的支撐； 5）圓鋸應可調節，鋸片與板材之間的高度範圍應為10-15mm； 6）鈍齒和過於粗糙的齒會使切削刃不光滑，所以要更換； 7）錯誤的切割速度會導致切割邊緣不光滑，應適當調整，厚資料需要選擇慢速，而薄資料可以快速切割； 8）它應該以製造商給定的速度運行； 9）如果鋸片很薄，可以加一個加强墊來减少振動。3.衝壓當印刷電路板設計除了矩形之外還有其他形狀或不規則的輪廓時，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壓機完成，這比使用鋸或剪切機更好地產生乾淨的切割邊緣。 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果或嚴格的公差時，模切就達不到要求。 在印刷電路板行業，模切通常用於切割紙基板，很少用於切割環氧玻璃基板。 模切使印刷電路板的切割公差在±（0。 1-o.2mm）。

1）紙基材的衝壓由於紙基材比環氧玻璃基材更軟，囙此更適合通過模切進行切割。 當使用模切工具切割紙張基材時，要考慮資料的回彈或曲率。 由於紙張基材經常回彈，通常模切部分略大於模切部分。 囙此，模具的尺寸應根據公差和基板的厚度來選擇，基板的厚度略小於印刷電路板，以補償多餘的尺寸。 正如人們所注意到的，當衝壓時，模具比孔的尺寸大，而當衝壓時模具比正常情况下小。 對於形狀複雜的電路板，使用循序漸進的工具，例如逐個切割資料。 隨著模具一個接一個地切割，資料的形狀逐漸改變。 通過這種管道，第一步或兩步就可以穿孔，其他零件的衝壓也就最終完成了。 加熱後的衝壓和模切可以改善印刷電路板的切割，例如在模切前將帶加熱到50-70℃。 但是，必須注意不要過熱，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）環氧玻璃基板的衝壓當環氧玻璃基板無法通過剪切或鋸切產生所需形狀時，可以使用特殊的衝壓方法進行衝壓，儘管這種方法並不流行，囙此只有當切割邊緣或尺寸要求不太嚴格時才能使用這種方法。 因為儘管在功能上可以接受，但切割的邊緣看起來並不整齊。 由於環氧玻璃基板的回彈效能小於紙基板，囙此在模具和沖頭之間必須緊密匹配用於對環氧玻璃基板進行衝壓的工具。 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，這會降低衝壓機的壽命，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.銑削通常用於切割整齊、邊緣光滑、尺寸精度高的印刷電路板。 常見的銑削速度在1000-3000r/min之間，通常使用直齒或斜齒高速鋼銑床。 然而，對於環氧玻璃基板，碳化鴿子工具因其使用壽命較長而被使用。 為了避免分層，印刷電路板的背面在銑削時必須有堅實的背襯。 有關銑床、工具和其他操作方面的詳細資訊，請參閱這些設備的標準工廠或車間說明書。5.研磨為了獲得比剪切或鋸切更好的邊緣效果，並實現更高的尺寸精度，特別是當印刷電路板具有不規則輪廓線時，可以選擇研磨方法。 使用這種方法，當尺寸公差為±（0.1-0.2mm）時，其成本低於衝壓。 囙此，在某些情况下，可以在隨後的研磨過程中修整模切中的多餘尺寸，以獲得平滑的切割邊緣。 如今使用的多軸機床使磨削速度非常快，與沖孔相比，人工更少，總體成本更低。 當板材的痕迹接近邊緣時，研磨可能是實現令人滿意的板材切割質量的唯一方法。 研磨的基本機械操作類似於鏡面研磨，但切割和進給速度要快得多。 板相對於研磨夾具沿著垂直研磨表面移動。 磨削夾具根據磨削需要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。 研磨系統主要有三種，它們是：1）針式研磨系統； 2）跟踪或記錄針磨系統； 3）數控磨削系統.5.1針式磨削針式磨削適用於小批量生產、光滑的刀刃和高精度磨削。 銷磨削系統具有根據印刷電路板的精確輪廓製成的鋼或鋁範本，該範本還提供用於板定位的銷。 通常有三到四塊板堆疊在從工作臺突出的定位銷的頂部。 使用的刀具和定位銷的直徑相同，堆疊的板在刀具旋轉的相反方向上研磨。 通常，由於研磨機往往會使板偏離定位銷，囙此需要大約兩到三個研磨週期才能確保正確的研磨軌跡。 雖然針磨系統對勞動強度要求高，對操作人員要求高，但其高精度和光滑的刀刃使其適用於磨削小批量和不規則形狀的板材。5.2跟踪磨削跟踪磨削系統與針磨系統一樣使用範本進行切割。 在這裡，手寫筆在範本上描繪板的輪廓。 記錄針可以控制鑽孔軸在固定工作臺上的移動，或者如果鑽孔軸是固定的，它可以控制工作臺的移動。 後者經常用於多用途鑽機。 該模版是根據切割板的輪廓製造的，並且在其外邊緣上有一個訓示筆，用於描繪輪廓。 切割步驟由觸針追跡到外邊緣。 在第二步中，觸針跟踪內邊緣，從而減輕研磨機的大部分負載，從而更好地控制切割尺寸。 記錄針研磨系統比針研磨系統更精確。 0l0英寸（0。 25mm）。 使用通用操作科技，可以使批量生產的產品公差高達±0。 0l0英寸（0。 25mm）。 使用多軸機床可以同時銑削多達20塊板。5.3NC磨削系統帶有多個鑽孔主軸的電腦數控（CNC）科技是當今印刷電路板製造業的磨削方法。 當生產產品產量大，印刷電路板外形複雜時，一般選用數控磨削系統。 在這些設備中，工作臺、鑽軸和切割機的運動由電腦控制，而機器的操作員只負責裝載和卸載。 特別是對於大規模生產，複雜形狀的切割公差非常小。 在數控磨削系統中，控制鑽孔軸在軋機z方向上運動的程式（一系列命令）很容易編寫。 這些程式可以使機器按照一定的路徑進行研磨，研磨速度和進給速度的命令也寫入程式中， 可以通過重寫軟件程式來容易地改變設計。 切割輪廓的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12000-24000轉/分鐘，這需要發動機有足够的驅動能力來確保磨床的轉數不會太低。 機械加工或定位孔通常在電路板的外部。 雖然研磨可以獲得直角的外部結構，但內部結構需要在一步研磨中用等半徑的刀切割，然後在第二步操作中切割45°角，這樣才能獲得直角的內部結構。 在數控磨床中，切削速度和進給速度的參數主要由基材的類型和厚度决定。 切割速度為24000r/min，進給速度為150in/min，可以有效地應用於許多基材，但對於聚四氟乙烯等軟質資料，基材的粘合劑在低溫下會流出，囙此需要12000r/min的低速和200in/min的更高進給速度來减少熱量的產生。 常用的刀具是實心碳化鎢類型的。 由於數控機床可以控制工作臺的運動，確保切割機的鑽頭不受振動的影響，囙此小直徑切割機的切割效果也非常好。

5.4雷射研磨現在，雷射也用於研磨，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，通常在每秒50-500mm的範圍內。 切割邊緣非常整齊，不需要任何處理，效果與印刷電路板上通常的機械研磨或用CO2雷射打孔或切割相同。