無內(nèi)定位的小尺寸板外型尺寸精度改善研究

作者 唐殿軍 王陽燁 陳春 1.惠州市金百澤電路科技有限公司(廣東 惠州 516083) 2.深圳市金百澤電子科技股份有限公司(廣東 深圳 518049)

摘要：無內(nèi)定位孔的PCB鑼板因受力的影響，PCB加工至收刀處出現(xiàn)較明顯的凸點(diǎn)，影響尺寸，凸點(diǎn)需100%人工修刮或研磨，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、修理良率低、外觀、尺寸不良等問題。本文針對(duì)無內(nèi)定位孔PCB鑼板工藝進(jìn)行深入研究、實(shí)驗(yàn)、批量生產(chǎn)驗(yàn)證，找出一種高精度、高品質(zhì)、高效率的PCB鑼板制作工藝。

前言

　　PCB應(yīng)用領(lǐng)域伴隨在電子產(chǎn)品的方方面面，體積小、層次高及孔徑微型化的發(fā)展已經(jīng)成為趨勢(shì)，但小尺寸印制電路板中外形工序定位難度進(jìn)一步增加。目前，行業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的外形定位PIN釘直徑基本≥0.8mm，孔徑≤0.8mm或板內(nèi)無孔時(shí)，PCB外形加工無法采用內(nèi)定位的方式生產(chǎn)，其加工外觀、尺寸、效率將面臨重大考驗(yàn)。本文針對(duì)無內(nèi)定位的小尺寸PCB如何進(jìn)行高精度外形加工進(jìn)行了深入研究，為無內(nèi)定位的PCB外形加工出現(xiàn)的問題提供了解決方案。

1 背景

　　目前無內(nèi)定位的PCB客戶常規(guī)要求公差±0.1mm，部分產(chǎn)品要求達(dá)到±0.05mm，產(chǎn)品按常規(guī)加工方式在收刀處出現(xiàn)較明顯的凸點(diǎn)(見圖1～圖3)，此凸點(diǎn)直接影響外型尺寸并導(dǎo)致外觀不良，需采用人工修理的方式進(jìn)行處理，人工修理難度大，大批量加工較耗時(shí)，導(dǎo)致產(chǎn)品交期嚴(yán)重受阻。

2 原因分析及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　2.1 理論分析

　　數(shù)控成型定位孔是外形加工的重要因素，有內(nèi)定位的PCB外形加工是直接采用內(nèi)定位的方式生產(chǎn)(圖4)，無內(nèi)定位時(shí)，不得不采用外定位加工外形，即在印制板單元外加定位孔(圖5)。以方形板為例，當(dāng)三邊銑完后，最后一邊外形銑完收刀時(shí)，板子四周均出現(xiàn)空曠區(qū)域，加工至收刀點(diǎn)時(shí)，因四周均已銑成空虛狀態(tài)，產(chǎn)品失去外定位的固定力，產(chǎn)品得不到支撐，加上吸塵的作用力，整個(gè)板子隨著銑刀收刀的方向偏移，使收刀位產(chǎn)生了凸點(diǎn)(圖6)。

　　2.2 試驗(yàn)方案

　　我們從不同銑刀直徑、走刀速度、不同的走刀路徑文件設(shè)計(jì)及吸塵對(duì)凸點(diǎn)的影響展開了深入研究評(píng)估，實(shí)驗(yàn)方案如表1所示。

3 試驗(yàn)結(jié)果

　　3.1 試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)匯總

　　3.1.1 不同直徑銑刀試驗(yàn)對(duì)凸點(diǎn)的影響如表2、圖7所示。

　　3.1.2 不同走刀速度對(duì)凸點(diǎn)的影響如表3、圖8所示。

　　3.1.3 常規(guī)加工方式+關(guān)閉吸塵對(duì)比試驗(yàn)如表4、圖9所示。

　　3.1.4 鑼板路徑對(duì)凸點(diǎn)的影響如表5、圖10所示。

　　3.1.5 試驗(yàn)小結(jié)

　?、巽姷兜拇笮?duì)凸點(diǎn)產(chǎn)生有一定程度的貢獻(xiàn)，且銑刀越小，凸點(diǎn)相對(duì)越小，但仍然未達(dá)到理想狀態(tài);

　　②加工速度對(duì)凸點(diǎn)的影響較小，幾乎可忽略不計(jì);