PCB制程目的与流程Word格式.docx
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這些都是早期單面或簡單雙面板通常使用的成型方式。
15.2．1．2沖型
沖型的方式對於大量生產，較不ＣAＲE板邊粗糙度以及板屑造成的影響時,可考慮使用沖型,生產成本 較routiｎg為低,流桯如下：
模具設計→模具發包製作→試沖→ＦｉrｓtArticle量測尺寸→量產。
a． 模具製作前的設計非常重要,它要考慮的因素很多，例舉如下:
（1）PCB的板材為何,（例如FＲ4,CEM,ＦRI）等
（２）是否有沖孔
（3） Guidｅholｅ（Ａliｇnedｈole）的選擇
（４） ＡlｉgnｅdＰin的直徑選擇
（5）沖床噸數的選擇
（６）沖床種類的選擇
（7）尺寸容差的要求
b.模具材質以及耐用程度
目前國內製作模具的廠商水準不錯,但是材料的選用及熱處理加工，以及可沖次數，尺寸容差等，和日本比較,尚遜一籌,當然價格上的差異,亦是相當的大。
15.2．1.3切外型
因為板子層次技術的提昇，以及裝配方法的改變,再加上模具沖型的一些限制，例如模具的高價以及修改的彈性不佳,且精密度較差，因此CNＣRｏｕｔing的應用愈來愈普遍。
Ａ. 除了切外型外，它也有幾個應用:
a.板內的挖空（Ｂlａnｋ）
b.開槽sｌots
c.板邊須部份電鍍。
Ｂ. 作業流程：
CNCRoｕtinｇ程式製作→試切→尺寸檢查（Fｉrｓｔ Ａrｔicle）→生產→清潔水洗→吹乾→烘乾
ａ.程式製作
目前很多CAＤ/CAＭ軟體並沒Suｐｐoｒt直接產生CNCRoutｉｎg程式的功能,所以大部份仍須按DRAWING上的尺寸圖直接寫程式。
注意事項如下:
（1）銑刀直徑大小的選擇，須研究清楚尺寸圖的規格，包括SLOＴ的寬度，圓弧直徑的要求（尤其在轉角）,另外須考慮板厚及STACK的厚度。
一般標準是使用１/８in直徑的RoutinｇBitｓ。
（2）程式路徑是以銑刀中心點為準，因此須將銑刀半徑ｏffset考慮進去．
（3）．考慮多片排版出貨,客戶折斷容易,在程式設計時,有如下不同的處理方式，見圖１5.１
（4）．若有板邊部份須電鍍的規格，則在PTH前就先行做出Slｏt，見圖1５.2
（5）RｏutiｎｇBit在作業時，會有偏斜（defｌecｔ）產生，因此這個補償值也應算入
圖1５.1
圖１５．2
ｂ.銑刀的動作原理
一般銑刀的轉速設定在６,０00~3６，000轉/分鐘。
由上向下看其動作,應該是順時鐘轉的動作,除在板子側面產生切削的作用外，還出現一種將板子向下壓迫的力量。
若設計成反時針的轉向,則會發生向上拉起的力量,將不利於切外形的整個製程。
1銑刀的構造
圖１5.３是銑刀的橫切面以及各重點構造的介紹.RelieｆAｎglｅ浮離角：
減少與基材的摩擦而減少發熱． RａkeAｎgｌe（摳角）：
讓ｃｈip（廢屑）切斷摳起，其角度愈大時,使用的力量較小，反之則較大。
Tooth Aｎgle（WedgeAｎgle）楔尖角:
這是routing bit齒的楔形形狀,其設計上要考慮銳利及堅固耐用。
圖1５.3
2.偏斜（defｌeｃt ）
在切外型的過程中，會有偏斜的情形,若是偏斜過多將影響精準程度，因此必須減少偏斜值。
在程式完成初次試切時,必須量出偏斜的大小,再做補償，待合乎尺寸規格後，再大量生產.
影響偏斜的因素大致有如下幾個:
-板子厚度
－板材質
-切的方向
－轉速根據這些因素，下面探討如何減少偏斜,以降低其造成的偏差。
－銑刀必須標準化，如直徑、齒型等
－針對不同板材選擇適用的銑刀
－根據不同的材質，找出不同的轉速及切速，如FＲ4材質可以２４,0０0轉/分鐘；
至於切速一般而言速度愈 快,偏斜值愈大；
反之愈小。
-若有必要,可設定兩次同樣的路徑，將因偏斜而較大尺寸的部份銑除。
-銑刀進行的路徑遵守一個原則：
切板外緣時，順時針方向，切板內孔或小片間之槽溝時,以逆時針方 向進行,見圖15.４ 的解說。
圖１5.4
C.輔助工具
NC ROUTING設備評估好壞,輔助工具部份的重要所佔比例非常高。
輔助工具的定義是如何讓板子正確的定位,有效率的上、下板子,以及其排屑渣的功能,圖15.５（a．ｂ）是一輔助工具說明。
1機械檯面（Mａｃｈｉne Platｅ）必須讓工作面板對位PIN固定於其上,尺寸通常為1/4ｉn左右
２.工作面板（TooｌｉｎgPlate）通常比機械檯面稍小，其用途為ｂuｓhｉngs並且在每支SＰＩNＤＬE的中心線下有槽構（Sloｔ）
3.Sub-plates：
材質為Beｎelａx或亞麻布及酚醛樹脂做成的,其表面須將待切板子的形狀事先切出，如此可以在正式切板時,板屑（chipｓ）可以由此排掉同時其上也必須做出板子固定的PＩN孔。
其孔徑一般為1/8in。
每次生產一個料號時,先將hｏｌdｉnｇ-pins緊密的固定於ｐin孔（pinｇ孔最好選擇於成型內），然後再每片板套上（每個piece２到3個pin孔）,每STＡＣK１~3片,視要求的尺寸容差，ＰIN孔的位置，應該在做成型程式時,一起計算進去,以減少誤差。
圖1５.5a
圖15.５ｂ
Ｄ.作業小技巧
因為外型尺寸要求精度，依不同Ｐ/N或客戶而有所不同,就如不同P/N,會設定不同定位孔一樣,因此有幾種切型及固定方法可以應用。
不管何種方法,最小單一pｉece（分離的）最小尺寸必須0.15 ｉｎ以上。
（用一般1／8in Rouｔeｒ）
1.無內Pin孔的方法:
若無法找出成型內Ｐin孔時,可依圖15.6方式作業a.先切單piece三邊。
b.再以不殘膠 膠布如圖貼住已切之所有pｉｅce所剩另一邊就可切除，TＡPE拉起時,也道將單Pieｃｅ取出。
此法之特徵 ：
準確度:
±
０.０0５in
速度:
慢（最好用在極小piｅce且需切開的板子）
每個ＳTACK：
每STACＫ僅置１paｎel
圖15.６
２．單一Pin方法:
見圖1５.７所指示,且須依序切之,此法的特徵
圖１5.7
準確度:
0.０05iｎ
速度:
快
每個ＳＴACK：
每STACＫ可多片置放
3.雙piｎｓ方法:
見圖15.8,此法準確度最高，且須銑兩次，第一次依一般標準速度，因有偏斜產生，因此須切第二次，但第二次速度加快至20０in／miｎ。
其特徵:
圖15．8
準確度：
０．002in
快（上、下板因pin較緊,速度稍慢於單pｉn）
每個SＴACK:
多片
15.2V-cut（Scoring,Ｖ－Ｇroｏving）
V-ｃｕｔ一種須要直、長、快速的切型方法，且須是已做出方型外型（以ｒｏuｔiｎｇ或ｐunching）才可進此作業。
見圖15.9。
時常在單pieｃe有複雜外型時用之。
圖15.９
15.2.1相關規格
Ａ.V-Grooｖe角度,見圖１5．1０,一般限定在3０°
~90°
間，以避免切到板內線路或太接近之。
圖15.10
B.V-cut設備本身的機械公差，尺寸不準度約在±
０.003in,深度不準度約在±
0.006in。
因此，公司的業務,品 管人員與客戶討論或製訂相關的製程能力或規格,應該視廠內的設備能力。
勿訂出做不到的規格。
C.不同材質與板厚,有不同的規格,以FＲ4來說,０.060ｉｎ厚則web厚約為0．014ｉｎ。
當然深度是上、下要均等 否則容易有彎翹發生。
ＣＥM-3板材0．060in厚，約留weｂ 0．024iｎ;
CEM－1則留ｗeb0.０４0iｎ，這是因含紙質 ，較易折斷。
D.至於多厚或多薄的板子可以過此製程，除了和設備能力有關外,太薄的板子,走此流程並無意義（通常 0.０30in以下厚度就不做Ｖ-cut設計）。
有些客戶對成型板邊粗糙度不要求，PCB廠也有於切或沖PANEL後 ，設計V－cｕｔ製程，切深一些，再直接折斷成piece出貨。
Ｅ.V－cｕｔ深度控制非常重要，所以板子的平坦度及機台的平行度非常重要．有專用ＩPＱC量測深度之量規可供使 用．
1５.2.2設備種類
A.手動:
一般以板邊做基準，由皮帶輸送,切刀可以做X軸尺寸調整與上、下深度的調整。
Ｂ．自動CNC：
此種設備可以板邊或定位孔固定,經ＣNC程式控制所要Ｖ-cut板子的座標,並可做跳刀（Ｊump sｃoring）處理,深度亦可自動調整,同一片板子可處理不同深度。
其產出速度非常快。
1５.３金手指斜邊（Ｂeｖeｌing）
PＣB須要金手指（ Edgecoｎnectoｒs）設計，表示為Card類板子,它在裝配時,必須插入插槽，為使插入順利,因此須做斜邊，其設備有手動、半自動、自動三種。
幾個重點規格須注意,見圖15.1１,一般客戶DＲAWIＮG會標清楚。
圖１5.１1
Ａ.θ°
角一般為３０°
、４5°
、60°
Ｂ.Ｗeb寬度一般視板厚而定，若以板厚0.０6０in,則wｅb約在0.02０in
C. Ｈ、D可由公式推算，或客戶會在Dｒawiｎg中寫清楚。
1５.4清洗
經過機械成型加工後板面,孔內及V－cｕt，slｏt槽內會許多板屑,一定要將之清除乾淨.一般清洗設備的流程如下:
loading→高壓沖洗→輕刷→水洗→吹乾→烘乾→冷卻→unｌoaｄｉng
1５.4．1注意事項
A.此道水洗步驟若是出貨前最後一次清洗則須將離子殘留考慮進去.
B. 因已V-ｃut須注意輕刷條件及輸送.
C. 小板輸送結構設計須特別注意.
15.5品質要求
由於尺寸公差要求越趨嚴苛因此FirstAｒｔiclｅ要確實量測,設備的維護更要做到隨時保持容許公差之內．
接下來之製程為電測與外觀檢驗.
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