印制PCB电路板机械切开的办法

　　1 剪切

　　剪切是印制电路板机械操作的第一步，经过剪切能够给出大致的形状和概括。根本的切开办法适用于各式各样的基板，一般厚度不超越2mm 。当切开的板子超越2mm 时，剪切的边际会呈现粗糙和不规整，因而，一般不选用这种办法。

　　层压板的剪切能够是人工操作也能够是电动机械操作，不管哪种办法在操作上有一起的特色。剪切机一般有一组可调理的剪切刀片，如图10-1 所示。其刀片为长方形，底部的刀口有大约7°的可调理视点，切开长度能够到达1000mm ，两个刀片之间的纵向视点一般最好选在1°- 1. 5 °之间，运用环氧玻璃基材最大能够到达4° ，两个刀片切开边际之间的缝隙要小于0.25mm 。

　　两个刀片之间的视点要依据切开资料的厚度进行选取。资料越厚，需求的视点越大。假如剪切视点太大或两个刀片之间的空隙太宽，在切开纸质基板时会出板龟裂，可是关于环氧玻璃基板，因为资料具有必定的抗弯强度，即便不呈现裂缝，板子也会变形。为了在剪切进程中使底板边际坚持规整，可将资料加热在30 – 100℃规模内。

　　为了取得规整的切开，有必要经过一个绷簧设备将板子牢牢的压下，以防止板子在剪切进程中呈现其他不可防止的移位。别的，视差也能够导致0.3 0.5rnrn的容差，应该使其减到最小，运用角标可进步精度。

　　剪切机能够处理各种尺度，能够供给准确的重复尺度。大型机器每小时能够切开几百千克的基板。

　　2 锯切

　　锯切是切开基板的别的一种办法。尽管这种办法的尺度容差与剪切相似(0. 3 – 0.5 rnrn) ，可是这种办法更为可取，因为其切开边际十分润滑规整。

　　在印制电路板制造工业中，大多选用可移动作业台的圆形锯切机。锯形刀片的速度可调规模为2000 – 6000r/rnin 。可是切开速度一旦设定，则不能更变。它是经过具有不只一个V 带的重滑轮完结的。

　　高速运动的钢制刀刃的直径大约为3000rnrn ，它能够以2000 – 3000r/rnin 的速率切开纸制酣类资料每1cm圆周上大约为1. 2- 1. 5 齿。关于环氧玻璃基板，运用碳化钨刀刃的刀片。钻石轮的切开作用会更好，尽管它在刚开端时出资大，可是因为其运用寿数长且能够进步边际切开作用，因而它对今后的作业是十分有利的。

　　以下是运用切开机时需求留意的几个问题:

　　1 )留意直接作用在边际上的切开力，查看轴承的巩固程度。当用手查看时不该有任何反常的感觉;

　　2) 为了安全起见，齿片应总是被保护设备覆盖着;

　　3) 应该准确放置装置轴和发动机;

　　4) 在锯齿片和支架之间的缝隙应该最小，这样能够使板子具有很好的支撑，以便于进行边际切开;

　　5) 圆形锯应该可调，刀刃与板子之间的高度规模应该为10-15mm;

　　6) 钝的齿片和太粗糙的齿会使切开边际不润滑，最好予以换掉;

　　7) 过错的切开速率会导致切开边际不润滑，应适当分配，厚的资料需求挑选慢的速度，而薄的资料能够快速切开;

　　8) 应该按照制造商给出的速度操作;

　　9) 假如锯的齿片很薄，能够添加一个加固垫以削减振荡。

　　3 冲切

　　当印制电路板规划除了矩形外还有其他形状或不规则的概括时，运用冲切模具是比较快速和经济的办法。根本的冲切操作能够运用冲床完结，其切开边际规整，作用优于运用锯切或剪切机。有时，乃至打孔和冲切可一起进行。可是，当要求上好的边际作用或小的容差时，冲切达不到要求。在印制电路板工业中，冲切一般应用于切开纸制基板，而很少用于切开环氧玻璃资料基板。冲切能够使印制电路板的切开容差在±(0. 1 – o. 2mm) 之内。

　　1.纸制基板的冲切

　　因为纸制基板比环氧玻璃基板柔软，因而它更适合用冲切的办法切开。当运用冲切东西切开纸制基板时，要考虑资料的回弹或弯曲度。因为纸制基板常常回弹，一般冲切部分要比模具略微大一点。因而，模具的尺度选取要依据容差和基材的厚度，比印制电路板略微小一些，以补偿超越的尺度。就像人们留意到的，当打孔时，模具大于孔的尺度，而当冲切时，模具又小于正常尺度了。

　　关于外形杂乱的电路板来说，最好选用步进的东西，例如对资料进行逐条切开，跟着模具对它逐条冲切，资料的形状逐步改动。这样，经过开端的一步或两步将孔穿通，终究完结其他部分的冲切。加热后再进行冲孔和冲切可改进印制电路板的切开作用，例如将板条加热至50 -70 ‘C再冲切。可是，有必要当心对待使其不能过热，因为这样会使冷却后的伸缩性下降。别的，关于纸制苯酣资料的热胀大应该加以留意，因为它在Z 方向和y 方向呈现不同的胀大功能。

　　2. 环氧玻璃基板的冲切

　　当用剪切或锯切出产不出环氧玻璃基板所需的形状时，可用一种特别的打孔办法冲切，尽管这种办法不受欢迎，因而只有当切开边际或尺度要求不太严厉时才干运用这种办法。因为尽管在功能上能够承受，可是切开边际看上去不很规整。因为环氧玻璃基板的回弹功能与纸制基板比较要小，所以冲切环氧玻璃基板的东西在冲模与冲床之间要有严密的合作。环氧玻璃基板的冲切要在室温下进行。

　　因为环氧玻璃基板巩固，冲切困难，所以会使冲床的寿数下降，很快就会被用坏。运用硬质合金顶尖的冲床能够收到较好的切开作用。

　　4 铣削

　　铣削一般应用于要求印制电路板切开规整、边际润滑以及尺度精度高的场合。一般的铣削速度在1000 – 3000r/min 规模之内，一般运用直线型或螺旋型齿高速钢铣削机器。可是，关于环氧玻璃基板，最好运用碳化鸽东西，因为其寿数较长。为了防止分层，铣削时印制电路板的反面有必要有巩固的衬板。关于铣削机、东西和其他操作方面的详细资料，可参阅工厂或商铺有关这些设备的规范阐明。

　　5 研磨

　　为了取得比剪切或锯切更好的边际作用并到达更高的尺度精度，特别是当印制电路板有不规则的概括线时，能够挑选研磨的办法。选用这种办法，当尺度公役为± (0.1-0.2mm) 时花费的本钱比冲切少。因而在有些情况下，在冲切超出的尺度，能够在随后的研磨进程中修整，得到润滑的切开边际。

　　现在所运用的多轴机器使研磨十分敏捷，并且工人的投入和总本钱都比用冲切时要更少一些。当板子的走线接近边际时，研磨可能是能够取得令人满意的电路板切开质量的专一裁切的办法。

　　研磨的根本机械操作进程同镜削相似，但它的切开速度和进刀速度要快得多。板子以研磨夹具的基准沿着笔直的磨削面进行移动。研磨夹具依据磨削的需求被固定在一个与磨具同中心的轴衬上。印制电路板在研磨夹具的方位由资料的对位孔决议。

　　主要有三种研磨体系，它们分别是:

　　1 )针式研磨体系;

　　2) 盯梢或记载针研磨体系;

　　3) 数控( NC) 研磨体系。

　　1.针式研磨

　　针式研磨最适合于小批量出产、切开边际滑润、精度高的研磨。针式研磨体系有一个严厉按照印制电路板要求的概括制造的钢制或铝制的准确模板，该模板一起也供给了板子定位的针脚。一般有三块或四块板子叠放在作业台上杰出的定位针脚上。所用刀具和定位针脚的直径相同，堆叠的板子研磨的方向与刀具的旋转方向相反。一般，因为研磨机简单使板子违背定位针，因而要经过大约两次或三次循环研磨，以确保正确的研磨轨道。

　　尽管针式研磨体系需求的劳动强度大，要求操作人员技能高，可是其精度高、裁切边际润滑，最适合小批量和不规则形状板子的研磨。

　　2. 盯梢研磨

　　盯梢研磨体系同针式研磨体系相同运用模板进行裁切。这儿，记载针在模板上盯梢板子的概括线。记载针能够操控固定作业台上钻轴的运动，或许假如固定了钻轴它能够操控造业台的运动。后者常常用于多钻轴机器。模板按照裁切板子的概括制造，在它的外缘有一个盯梢概括的记载针。裁切的第一步是由记载针盯梢外缘。在第二步中，记载针盯梢内缘，这能够卸掉研磨机上的大部分负载以便更好地操控裁切尺度。记载针研磨体系比针式研磨体系精度要高。选用一般的操作技能，可使大批量出产的产品容差到达±0. 0l0in(0. 25mm) 。选用多钻轴机器能够一起对20 块板子进行研磨。

　　3. NC 研磨体系

　　具有多钻轴的计算机数字操控(CNC) 技能是当今印制电路板制造工业中研磨的首选办法。当出产产品的产量大，且印制电路板的概括杂乱时，一般选

　　择数控研磨体系。在这些设备中，作业台、钻轴和切开机的移动都是由计算机操控的，而机器的操作者只担任装载和卸载。特别是关于大批量的出产制造，杂乱形状的切开容差十分小。

　　在数控研磨体系中，操控钻轴在轧机z 方向运动的程序(一系列指令)很简单编写，这些程序能使机器按照必定的途径进行研磨，研磨速度和进刀速度的指令也写进程序傍边，能够经过改写软件程序方便地改动规划。切开概括的信息直接经进程序输入到计算机中。

　　碳质数控研磨机的转数一般能到达12000 – 24000r/min ，这就需求发动机有满足的驱动才能，以确保研磨机的转数不至于过低。

　　加工或定位孔一般在电路板的靠外部分。尽管研磨能够完结直角的外部结构，可是内部结构在第一步研磨中需求用持平半径的刀具进行裁切，然后在第2次操作中经过45° 角切开，这样就能够得到直角的内部结构了。

　　在数控研磨机中，切开速度和进刀速度参数主要是由基板类型和厚度决议的。切开速度为24000r/min ，进刀速度为150in/min ，能够有效地应用于许多基板，可是关于像聚四氟乙烯的软资料和其他相似的资料，基板的粘合剂在低温下会流出，因而需求12000r/min 的低转速和200in/min 的较高进刀速度，以削减热量的发生。

　　一般运用的切开机是固态碳化钨类型的。因为数控机器能够准确地操控造业台的移动，确保切开机器的钻头不受轰动的影响，因而小直径的切开机裁切作用也很好。

　　在数控研磨中，切开机齿轮的几许形状起着重要的作用。因为进刀速度高，应选用敞开齿轮的切开机，这样碎屑能够敏捷并简单地排出。一般，钻石的切开齿轮的寿数到达15000 线性英寸时开端呈现磨蚀。假如需求很滑润的切开边际，就要运用有凹槽的切开机。为了加快装载和卸载，机器本身要有一套有效地装卸和排放碎屑的体系。

　　可经过不同的办法把板子装载到机器的作业台上，一起正确定位以便于研磨。最常用的办法是选用能够来回移动的作业台，这样在机器切开的一起就能够完结装卸了。

　　4. 激光研磨

　　现在，激光也被用于研磨，自在的编程和灵敏的操作形式使得紫外线激光特别适用于高精度的HOI 切开。所能到达的切开速度与资料有关，典型规模为每秒50 -500mm。切开后的边际十分规整不需求任何处理，作用好像常用的机械研磨或是冲孔或是用CO2 激光切开时要求的那样( Meier 和Schmidt ， 2002) 。