¿Cómo cortar la placa de circuito? ¿Existe algún buen método?
El corte es el primer paso en el funcionamiento mecánico de las placas de circuito impreso. La forma y el contorno aproximados se pueden dar cortando. El método de corte básico es adecuado para varios sustratos y el espesor suele ser inferior a 2 mm. Cuando la tabla de cortar supera los 2 mm, el filo será áspero e irregular, por lo que este método generalmente no se utiliza.
La cizalla de laminados se puede operar de forma manual o eléctrica, teniendo cualquiera de los métodos las mismas características de funcionamiento. Las cizallas suelen tener un juego de hojas de corte ajustables, como se muestra en la Figura 10-1. La hoja es rectangular, con un ángulo ajustable de aproximadamente 7° en el borde inferior y una longitud de corte de hasta 1000 mm. El ángulo longitudinal entre las dos hojas suele estar entre 1 y 1,5, y el máximo puede ser de 4° con una. sustrato de vidrio epoxi. El espacio entre las dos hojas debe ser inferior a 0,25 mm.
El ángulo entre las dos cuchillas debe seleccionarse según el espesor del material a cortar. Cuanto más grueso sea el material, mayor será el ángulo requerido. Si el ángulo de corte es demasiado grande o el espacio entre las dos cuchillas es demasiado grande, la tabla se agrietará al cortar el sustrato de papel. Pero para los sustratos de vidrio epoxi, debido a que el material tiene cierta resistencia a la flexión, el tablero se deformará incluso si no hay grietas. Para mantener limpio el borde inferior durante el proceso de corte, el material se puede calentar en un rango de 30-100 ℃.
Para obtener un corte limpio, el cartón debe presionarse firmemente hacia abajo con un dispositivo de resorte para evitar otros desplazamientos inevitables del cartón durante el proceso de corte. Además, el paralaje también dará lugar a una tolerancia de 0,3 ± 0,5 mn, que debe minimizarse, y el uso de marcadores de esquina puede mejorar la precisión.
Las tijeras pueden manejar una variedad de tamaños y proporcionar mediciones repetidas precisas. Las máquinas grandes pueden cortar cientos de kilogramos de sustrato por hora.
2 Aserrado
El aserrado es otro método de corte de sustratos. Aunque la tolerancia dimensional de este método es similar a la del corte (0,3-0,5 mm), este método es preferible porque sus bordes cortantes son muy suaves y limpios.
En la industria de fabricación de placas de circuito impreso se utilizan principalmente sierras circulares con mesa móvil. El rango de ajuste de velocidad de la hoja de sierra es de 2000 a 6000 rpm. Pero una vez establecida la velocidad de corte, no se puede cambiar. Esto se logra mediante una polea resistente con más de una correa trapezoidal.
La hoja de acero de alta velocidad tiene un diámetro de aproximadamente 3000 rnm y puede cortar materiales de papel a una velocidad de 2000-3000 r/mn, aproximadamente 1, 2-1. Para sustratos de vidrio epoxi, utilice una hoja con hoja de carburo de tungsteno. El efecto de corte de la muela de diamante será mejor. Aunque la inversión inicial es relativamente grande, la larga vida útil y el efecto mejorado de corte de bordes son muy beneficiosos para el trabajo futuro.
Las siguientes son algunas cuestiones a las que se debe prestar atención al utilizar una máquina cortadora:
1) Preste atención a la fuerza de corte que actúa directamente sobre la hoja y verifique la firmeza de la cojinete. No debe haber ninguna sensación anormal al inspeccionar manualmente;
2) Por razones de seguridad, la placa dentada siempre debe estar cubierta por un dispositivo protector;
3) El eje de montaje y el motor debe colocarse con precisión;
4) El espacio entre la hoja de la sierra y el soporte debe ser mínimo, para que la tabla pueda quedar bien apoyada para el corte.
5) La sierra circular; debe ser ajustable y el rango de altura entre la hoja de la sierra y la tabla debe ser de 10 a 15 mm.
6) Los dientes desafilados y demasiado ásperos harán que el filo no quede liso y es mejor reemplazarlos;
7) Una velocidad de corte incorrecta hará que el filo quede desigual y debe ajustarse adecuadamente. Los materiales gruesos deben elegir una velocidad más lenta, mientras que los materiales delgados se pueden cortar rápidamente;
8) Se debe ejecutar a la velocidad indicada por el fabricante
9) Si la sierra; Los dientes son delgados. Se puede agregar una almohadilla de refuerzo para reducir la vibración.
Perforación de 3 agujeros
Cuando el diseño de la PCB tiene formas distintas a los contornos rectangulares o irregulares, utilizar un troquel de estampado es un método más rápido y económico. Las operaciones básicas de perforación se pueden completar con un punzón, sus bordes cortantes están limpios y el efecto es mejor que el de una sierra o una cizalla. A veces, incluso el fichaje y el fichaje se pueden realizar al mismo tiempo. Pero cuando se requieren buenos efectos de borde o tolerancias pequeñas, la perforación no puede cumplir los requisitos. En la industria de placas de circuito impreso, la perforación se usa generalmente para cortar sustratos de papel y rara vez se usa para cortar sustratos de vidrio epoxi. El punzonado permite que la tolerancia de corte de la placa de circuito impreso esté dentro de (0,1-0,2 mm).
1. Perforación de sustratos de papel
Debido a que los sustratos de papel son más suaves que los sustratos de vidrio epoxi, son más adecuados para perforar y cortar.
Cuando se utiliza una herramienta perforadora para cortar sustratos de papel, se debe considerar la elasticidad o curvatura del material. Debido a que los sustratos de papel a menudo rebotan, la sección troquelada suele ser ligeramente más grande que la sección troquelada. Por lo tanto, el tamaño del molde debe elegirse en función de las tolerancias y el grosor del sustrato, ligeramente más pequeño que la PCB para compensar el exceso de tamaño. Se ha observado que al perforar, el molde es más grande que el tamaño del agujero, y al perforar, el molde es más pequeño que el tamaño normal.
Para placas de circuito con formas complejas, lo mejor es utilizar herramientas escalonadas, como cortar materiales uno por uno. La forma del material cambia gradualmente a medida que el molde los corta uno a uno. De esta manera, el agujero se perfora en los primeros uno o dos pasos y finalmente se completa el punzonado de otras piezas. Perforar agujeros después del calentamiento puede mejorar el efecto de corte de las placas de circuito impreso, como calentar el listón a 50 -70 °C y luego perforar. Sin embargo, se debe tener cuidado de no sobrecalentarlo, ya que esto reducirá la escalabilidad después del enfriamiento. Además, también se debe prestar atención a la expansión térmica de los materiales de benceno utilizados en la fabricación de papel, porque muestran diferentes características de expansión en la dirección Z y en la dirección Y.
2. Perforación del sustrato de vidrio epoxi
Cuando la forma requerida del sustrato de vidrio epoxi no se puede producir mediante corte o aserrado, se puede utilizar un método de perforación especial, aunque se pueden perforar. Este método no es popular, por lo que solo se puede utilizar cuando los bordes de corte o los requisitos de tamaño no son demasiado estrictos. Porque aunque la función es aceptable, la vanguardia no se ve limpia. Debido a que la resiliencia de los sustratos de vidrio epoxi es menor que la de los sustratos de papel, las herramientas para estampar sustratos de vidrio epoxi requieren una estrecha cooperación entre el troquel y la máquina punzonadora. La perforación de sustratos de vidrio epoxi debe realizarse a temperatura ambiente.
Debido a que el sustrato de vidrio epoxi es relativamente duro y difícil de troquelar, reducirá la vida útil del punzón y se desgastará rápidamente. Los punzones con punta de carburo pueden lograr mejores resultados de corte.
4 Fresado
El fresado se utiliza generalmente en situaciones donde se requiere que las placas de circuito impreso se corten cuidadosamente, con bordes lisos y una alta precisión dimensional. Las velocidades de fresado ordinarias están en el rango de 1000-3000 r/min, y generalmente se utilizan fresadoras de acero de alta velocidad con dientes lineales o dientes en espiral. Pero para sustratos de vidrio epoxi, es mejor utilizar herramientas paloma carbonizadas debido a su larga vida útil. Para evitar la delaminación, la parte posterior de la PCB debe tener una almohadilla sólida al fresar. Para obtener información detallada sobre fresadoras, herramientas y otras operaciones, consulte las descripciones estándar de estos equipos en la fábrica o el taller.
5 Esmerilado
Para obtener mejores efectos de borde y una mayor precisión dimensional que el corte o el aserrado, especialmente cuando el contorno de la placa de circuito impreso es irregular, puede seleccionar el método de esmerilado. Con este método, cuando la tolerancia dimensional es (0,1-0,2 mm), el costo es menor que el del punzonado. Por lo tanto, en algunos casos, las dimensiones más allá del orificio perforado se pueden recortar durante el proceso de rectificado posterior para obtener un filo suave.
Las máquinas multieje utilizadas hoy en día hacen que la velocidad de rectificado sea muy rápida, y el insumo de trabajadores y el costo total son menores que los del estampado. Cuando el recorrido de la tabla está cerca del borde, el esmerilado puede ser el único método de corte que puede lograr una calidad de corte satisfactoria de la tabla.
El proceso de operación mecánica básica del rectificado es similar al corte espejo, pero la velocidad de corte y el avance son mucho más rápidos. La placa se mueve a lo largo de la superficie de molienda vertical con referencia al dispositivo de molienda. Dependiendo de las necesidades de rectificado, el útil de rectificado se fija sobre un casquillo concéntrico a la herramienta de rectificado. La posición de la PCB en el dispositivo de molienda está determinada por los orificios de alineación en el material.
Existen tres sistemas principales de rectificado, son:
1) Sistema de rectificado de pasadores
2) Sistema de rectificado de pasadores de seguimiento o registro;
3) Sistema de rectificado CNC.
1. Rectificado con pasadores
El rectificado con pasadores es más adecuado para la producción de lotes pequeños, con un filo suave y un rectificado de alta precisión. El sistema de rectificado de pines cuenta con una plantilla precisa, fabricada en acero o aluminio, que sigue estrictamente los contornos requeridos por la placa de circuito impreso. La plantilla también proporciona pines para el posicionamiento de la placa. Por lo general, hay tres o cuatro tablas apiladas sobre tacos que sobresalen del banco de trabajo. Las herramientas y pasadores de posicionamiento utilizados son del mismo diámetro y las placas apiladas están rectificadas en dirección opuesta a la dirección de rotación de las herramientas. Normalmente, debido a que el molinillo hace que la placa se desvíe fácilmente del pasador de posicionamiento, se necesitan entre dos y tres ciclos de pulido para garantizar la trayectoria de pulido correcta.
Aunque el sistema de rectificado de pasadores requiere mucha mano de obra y altas habilidades del operador, tiene alta precisión y bordes de corte suaves, y es más adecuado para rectificar pequeños lotes de placas irregulares.
2. Rectificado de seguimiento
Los sistemas de rectificado de seguimiento utilizan plantillas para cortar, al igual que los sistemas de rectificado de pasadores. Aquí, el lápiz traza el contorno del cartón en la plantilla.
La aguja registradora puede controlar el movimiento del husillo de perforación sobre una mesa fija, o puede controlar el movimiento de la mesa si el husillo de perforación está estacionario. Este último se utiliza normalmente en máquinas herramienta de varios ejes. La plantilla se hace de acuerdo con el contorno de la tabla de cortar, con un pasador de grabación siguiendo el contorno en su borde exterior. El primer paso para cortar es trazar el borde exterior con una aguja de cinta. En el segundo paso, la aguja registradora sigue el borde interior, lo que puede aliviar la mayor parte de la carga de la amoladora y permitir un mejor control del tamaño del corte. Los sistemas de rectificado de pasadores de registro tienen mayor precisión que los sistemas de rectificado de pasadores. Las tolerancias en productos producidos en masa pueden alcanzar 0,010 pulgadas (0,25 mm) utilizando técnicas operativas ordinarias. Con una máquina herramienta de varios ejes se pueden rectificar 20 placas simultáneamente.
3. Sistema de rectificado CNC
La tecnología de control numérico por computadora (CNC) de ejes múltiples es la primera opción para el procesamiento de rectificado en la industria de fabricación de PCB. Generalmente se utiliza cuando la salida del producto es grande y la forma de la placa de circuito impreso es compleja.
Seleccione un sistema de rectificado CNC. En estas unidades, el movimiento de la mesa, del husillo del taladro y de la cortadora está controlado por ordenadores, mientras que el operador de la máquina sólo es responsable de la carga y descarga. Especialmente para la producción en masa, las tolerancias de corte de formas complejas son muy pequeñas.
En un sistema de rectificado CNC, el programa (una serie de comandos) que controla el movimiento del eje de perforación en dirección Z del laminador es fácil de escribir. Estos programas pueden hacer que la máquina muela de acuerdo con una ruta determinada, y los comandos para la velocidad de molienda y la velocidad de avance también están escritos en el programa, por lo que el diseño se puede cambiar fácilmente reescribiendo el programa de software. La información del perfil de corte se ingresa directamente en la computadora a través del programa.
La velocidad de rotación de una amoladora CNC de carbono generalmente puede alcanzar 12.000-24.000 rpm, lo que requiere que el motor tenga suficiente capacidad de conducción para garantizar que la velocidad de rotación de la amoladora no sea demasiado baja.
Los orificios de la máquina o los orificios piloto suelen estar en el exterior de la placa de circuito. Aunque el rectificado puede obtener una estructura externa en ángulo recto, la estructura interna debe cortarse con una herramienta del mismo radio en el primer paso de rectificado y luego cortarse en un ángulo de 45 ° en la segunda operación para obtener una estructura interna en ángulo recto. estructura.
En las rectificadoras CNC, los parámetros de velocidad de corte y velocidad de avance están determinados principalmente por el tipo y espesor del sustrato. La velocidad de corte es de 24000 r/min y la velocidad de avance es de 150 pulg/min, lo que se puede aplicar eficazmente a una variedad de sustratos. Pero para materiales blandos como PTFE y materiales similares, el adhesivo del sustrato fluirá a bajas temperaturas, por lo que se necesita una velocidad de rotación baja de 12000 r/min y una velocidad relativa de la herramienta AG de 200 in/min para reducir la generación de calor. .
Las máquinas de corte más utilizadas son del tipo sólido de carburo de tungsteno. Debido a que la máquina herramienta CNC puede controlar con precisión el movimiento del banco de trabajo para garantizar que la broca de la máquina cortadora no se vea afectada por la vibración, el efecto de corte de la máquina cortadora de diámetro pequeño también es muy bueno.
En el rectificado CNC, la geometría del engranaje de la herramienta juega un papel importante. Debido a la alta velocidad de avance, se debe elegir una cortadora con engranajes abiertos, que permita una eliminación rápida y sencilla de los residuos. Normalmente, el desgaste comienza cuando la vida útil de un engranaje de corte de diamante alcanza las 15.000 pulgadas lineales. Si necesita un filo suave, debe utilizar un cortador acanalado. Para agilizar la carga y descarga, la propia máquina debe contar con un sistema eficiente de carga, descarga y retirada de escombros.
Las placas de circuito se pueden cargar en la mesa de la máquina de diferentes maneras y posicionarse correctamente para el rectificado. El método más común es utilizar un banco de trabajo que pueda moverse hacia adelante y hacia atrás, lo que permite que la máquina cargue y descargue materiales mientras corta.
4. Rectificado por láser
Hoy en día, el láser también se utiliza para el rectificado. La programación libre y el funcionamiento flexible hacen que el láser UV sea especialmente adecuado para el corte HOI de alta precisión. La velocidad de corte alcanzable depende del material, con un rango típico de 50 a 500 mm por segundo. Después del corte, los bordes quedan muy limpios y no requieren ningún tratamiento, y el efecto es el mismo que el que se requiere cuando se utiliza comúnmente el esmerilado mecánico o el taladrado o el corte con láser de CO2 (Meier y Schmidt, 2002).