1前言

PCB應用領域伴隨在電子產品的方方面面，體積小、層次高及孔徑微型化的發展已經成為趨勢，但小尺寸印制電路板中外形工序定位難度進一步增加。目前，行業內傳統的外形定位PIN釘直徑基本≥0.8mm，孔徑≤0.8mm或板內無孔時，PCB外形加工無法采用內定位的方式生產，其加工外觀、尺寸、效率將面臨中重大考驗。本文針對無內定位的小尺寸PCB如何進行高精度外形加工進行了深入研究，為無內定位的PCB外形加工出現的問題提供了解決方案。

2背景

目前無內定位的PCB客戶常規要求公差±0.1mm，部分產品要求達到±0.05mm，產品按常規加工方式在收刀處出現較明顯的凸點（見下圖2.1～圖2.3），此凸點直接影響外型尺寸并導致外觀不良，需采用人工修理的方式進行處理，人工修理難度大，大批量加工時較耗時，導致產品交期嚴重受阻。

3原因分析及試驗設計

3.1

理論分析?

數控成型定位孔是外形加工的重要因素，有內定位的PCB外形加工是直接采用內定位的方式生產（圖3.1），無內定位時，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3.2）。以方形板為例，當三邊銑完后，最后一邊外形銑完收刀時，板子四周均出現空曠區域，加工至收刀點時，因四周均已銑成空虛狀態，產品失去外定位的固定力，產品得不到支撐，加上吸塵的作用力，整個板子隨著銑刀收刀的方向偏移，使收刀位產生了凸點（圖3.3）。

3.1

理論分析?

我們從不同銑刀直徑、走刀速度、不同的走刀路徑文件設計及吸塵對凸點的影響展開了深入研究評估，以下為試驗方案：

表3.1 試驗方案

4試驗結果

4.1

試驗測試數據匯總?

4.1.1

不同直徑銑刀試驗對凸點的影響

4.1.2

不同走刀速度對凸點的影響

4.1.3

常規加工方式+關閉吸塵對比試驗

4.1.4

鑼板路徑對凸點的影響

4.1.5

試驗小結

①銑刀的大小對凸點產生有一定程度的貢獻，且銑刀越小凸點相對越小，但仍然未達到理想狀態；

②加工速度對凸點的影響較小，幾乎可忽略不計；

③采用關閉吸塵的方法對凸點有較大程度的改善，但粉塵大，清潔耗費時間；

④采用“膠帶固定法”所加工的品質明顯優于其他三種方案，尺寸可滿足客戶要求。

4.2

“膠帶固定法”工藝過程控制及要點?

此種方法及文件設計未涉及到新物料、新設備，所以工藝過程管控和正常流程管控相同，包括外形尺寸、板邊質量、凸點、毛刺等外觀性的檢驗；過程實施需注意以下幾點：

①無內定位的小尺寸PCB外形加工時，生產前板面需要雙面貼膠膜（中性粘度PE膠膜），避免粉塵污染板面（特別是無法過清洗機的小板及金板），膠膜本身有一定粘度，可有效防止表面處理污染；

②“膠帶固定法”實施流程圖

以上試驗通過采用鑼帶優化，輔助過程中“膠帶固定法”，有效避免了凸點的產生并降低了人工修理成本，優化后的加工工藝大幅提高了效率，以下方面仍存在改善空間：

①過程中每加工一排產品需要貼一條膠帶，膠帶兩端粘貼不牢固時，有移動風險，每次貼膠帶均需要停機。

②無內定位產品尺寸較小，此加工方法成型后的產品，成品檢查前需一塊一塊的撕去表面的保護膠膜，撕膠膜效率低，大批量加工時（圖4.8），撕保護膜需要耗費大量的人工資源（圖4.9）。

圖4.9 ?成品檢查前撕膠膜

綜合以上試驗成果，鑼帶優化，結合過程中的貼膠帶固定的方式使產品在收刀位有固定力的作用，可解決無內定位產品收刀位凸點問題，批量加工外形尺寸可以控制在0.1mm以內，優化后的加工工藝大幅提高了效率，針對成型后的撕去保護表面處理的膠膜效率低的問題，需要尋找更好的處理方式，解決撕膠膜效率低的問題，具體優化后加工方式如下：

鑼帶優化，先鑼每單元產品的部分區域，保證每單元部分區域先外形加工后仍有連接，再采用“貼膠膜+環氧樹脂蓋板固定法”利用膠膜的粘附力，輔助環氧樹脂蓋板，防止吸塵力的作用，保證產品銑至收刀位時，仍能夠保證產品位置的固定，預防凸點問題。

總結

采用“貼膠膜+環氧樹脂蓋板固定法”能有效的避免無內定位產品外形凸點的產生，杜絕了修理帶來的外觀不良、尺寸不符等，采用外形前貼膠膜，外形后采用整體撕膠膜的方式除去保護表面處理的膠膜，解決了小尺寸產品外形加工后無法過成品機清洗的問題，此加工方式成型后的產品可免清洗，同時節省了人工，實現了無內定位產品高精度、高品質、高效率的加工，此方法未涉及到高成本的新物料、新設備，是對現有資源充分、合理的利用得出的成果，適用于批量加工高精度無內定的產品。