3. NC 研磨系统

具有多钻轴的计算机数字控制(CNC) 技术是当今印制电路板制造工业中研磨的首选方法。当生产产品的产量大,且印制电路板的轮廓复杂时,一般选择数控研磨系统。在这些设备中,工作台、钻轴和切割机的移动都是由计算机控制的,而机器的操作者只负责装载和卸载。特别是对于大批量的生产制作,复杂形状的切割容差非常小。

在数控研磨系统中,控制钻轴在轧机z 方向运动的程序(一系列命令)很容易编写,这些程序能使机器依照一定的路径进行研磨,研磨速度和进刀速度的命令也写进程序当中,可以通过改写软件程序方便地改变设计。切割轮廓的信息直接通过程序输入到计算机中。

碳质数控研磨机的转数通常能达到12000 - 24000r/min ,这就需要发动机有足够的驱动能力,以确保研磨机的转数不至于过低。

加工或定位孔通常在电路板的靠外部分。虽然研磨能够实现直角的外部结构,但是内部结构在第一步研磨中需要用相等半径的刀具进行裁切,然后在第二次操作中通过45° 角切割,这样就可以得到直角的内部结构了。

在数控研磨机中,切割速度和进刀速度参数主要是由基板类型和厚度决定的。切割速度为24000r/min ,进刀速度为150in/min ,可以有效地应用于许多基板,但是对于像聚四氟乙烯的软材料和其他类似的材料,基板的粘合剂在低温下会流出,因此需要12000r/min 的低转速和200in/min 的较高进刀速度,以减少热量的产生。

通常使用的切割机是固态碳化钨类型的。由于数控机器可以精确地控制工作台的移动,保证切割机器的钻头不受震动的影响,因此小直径的切割机裁切效果也很好。

在数控研磨中,切割机齿轮的几何形状起着重要的作用。由于进刀速度高,应选用开放齿轮的切割机,这样碎屑能够迅速并容易地排出。通常,钻石的切割齿轮的寿命达到15000 线性英寸时开始出现磨蚀。如果需要很平滑的切割边缘,就要使用有凹槽的切割机。为了加速装载和卸载,机器自身要有一套有效地装卸和排放碎屑的系统。

可通过不同的方法把板子装载到机器的工作台上,同时正确定位以便于研磨。最常用的方法是采用可以来回移动的工作台,这样在机器切割的同时就可以完成装卸了。

4. 激光研磨

现在,激光也被用于研磨,自由的编程和灵活的操作模式使得紫外线激光特别适用于高精度的HOI 切割。所能达到的切割速度与材料有关,典型范围为每秒50 -500mm。切割后的边缘非常整齐不需要任何处理,效果如同常用的机械研磨或是冲孔或是用CO2 激光切割时要求的那样( Meier 和Schmidt , 2002) 。