3. PCB切割技术和工具
3.1 手工切割技巧
手工加工方法适用于原型制作、小批量生产以及缺乏专用设备的场合。每种工具都针对特定的材料厚度和切割复杂度要求。
3.1.1 多用途刀/精密刀
精密刀具最适合切割薄的单层板材,尤其适用于直线切割。这种方法需要在板材两侧沿直线边缘反复划线,然后沿着凹槽折断板材。这种方法成本低廉且易于操作,但不适用于较厚的FR-4板材或弧形板材。
3.1.2 金属剪/重型剪
重型剪切机能够高效地处理FR-4及类似的刚性材料。它们可以快速、相对干净地切割出直线边缘。然而,剪切后的边缘可能略显粗糙,需要进行后续处理;此外,施加过大的力可能会导致层压板结构开裂。
3.1.3 冲压式/手动拆卸条
冲切刀通过逐步去除少量材料,使其成为加工不规则形状或厚板材的理想选择。这种冲切方式能够加工直线切割工具无法实现的弧形轮廓。但缺点是加工速度较慢,且边缘通常需要进行精加工。
3.1.4 台锯/铡刀式切割机
台锯和剪板机能够为大型板材提供稳定性,并能更快地分离多块板材。合适的夹具可以防止板材在切割过程中移动。这些工具需要配备集尘系统并定期维护刀片,以确保切割质量的一致性。
3.2 自动化PCB切割方法
工业环境对精度、重复性和生产效率的要求远高于人工切割。自动化切割系统能够满足各种板材类型和生产规模的这些需求。
3.2.1 V形剪裁(V形切法)
V形划线是在预定的分离线附近形成浅V形凹槽。 PCB制造之后,通过沿划线施加可控的弯曲力,即可将板材分离。这种方法非常适用于大批量直线切割,但无法处理曲线切割。
3.2.2 数控铣削
CNC雕刻机按照预先设定的路径切割PCB,精度极高。该方法能够处理复杂的轮廓,保持严格的公差,并加工出适合外壳安装的平滑边缘。针对不同的材料和厚度,选择合适的铣刀和优化进给速度至关重要。
3.2.3 锯切/分板锯
分板锯使用圆形锯片,可快速直线切割厚板或大批量生产的电路板。专用PCB切割机配备除尘和冷却系统。锯片的选择必须与基板材料相匹配,以最大限度地减少崩边和发热。
3.2.4 激光切割
激光切割可实现非接触式、高精度分离,是柔性电路和小间距应用的理想选择。该工艺可消除切割线附近元件上的机械应力。但设备成本和材料兼容性方面的考虑限制了其应用范围,使其仅限于一些特殊应用。
3.2.5 水射流切割
水射流系统利用高压磨料流进行切割,不会产生热效应。这种冷切割工艺适用于对热敏感的组件和厚板。较高的设备和运营成本限制了水射流切割的应用范围,使其仅限于对热中性要求极高的应用领域。