PCB在外形加工时因工程设计问题导致板边毛刺思路及解决方案

PCB在外形加工时因工程设计问题导致板边毛刺严重，需人工修理，导致生产效率低，且修理后出现外观不良、尺寸不良等问题。本文从PCB工程设计出发，汇总了其在外形加工时遇到的难点问题，对板边毛刺、尺寸难以保证这两个问题进行详细的试验和分析，得出最佳的加工方法，为PCB外形加工的相关人员提供一些思路及解决方案。

V-CUT连接方式因其在分板时的简便性被广泛应用于PCB设计中。应客户要求，部分设计中V-cut线易与成型线重合。当成型后，V-CUT处100%毛刺，此毛刺直接影响产品外观不良，需采用人工修理的方式进行处理，人工修理难度大且耗时，导致产品生产周期严重被拉长。如图1所示。

图1 V-cut线与外形线重叠毛刺  

原因分析及实验设计

一、原因分析

PCB进行V-cut加工后的的剖面效果如图2所示，当生产文件中的外形线与V-cut线重叠时，即外形线为图示虚线位置，PCB进行V-cut加工时因刀具角度原因而存在斜槽，铣刀在走刀过程中无法完全覆盖斜槽区域，导致该位置未铣净，进而产生区域毛刺。

图2 V-CUT剖面图示

二、 实验设计

参照我司的制作经验，我们从增加预钻孔、调整铣刀补偿、内缩外形线等方面展开深入研究与试验，具体实验计划如下：

试验结果

一、 方案一

加工过程中将铣刀补偿改小：试验板在V-CUT加工完成后进行外形制作，加工前对铣刀补偿进行更改，原刀径1.6mm铣刀补偿1.52mm，加工数据见下表。

1、加工实测数据

2、试验结果：更改铣刀补偿后加工,整体尺寸偏下限，V-cut线与外形线重合位置在外形后100%毛刺，但毛刺情况较更改前有改善。具体现象如图3所示.

图3 更改补偿对比

二、方案二

在两线重合位置增加预钻孔，外形后因预钻孔位于毛刺始末处。V-CUT及外形制作后，产生区域毛刺因两端不受力而得不到支撑，导致其自动脱落，预钻孔设计之实物板效果如图4。外形加工数据见下表。

图4两线重叠处增加预钻孔效果图

1、加工实测数据

2、试验结果

在V-CUT线与外形线重合位置增加预钻孔，待试验板完成外形后对PCB进行清洗，随机抽取100SET检验，100%毛刺，具体现象见图5。

图5 两线重叠处增加预钻孔后外形图

三、方案三

从锣带进行优化，将外形线分别单边内补偿1、2mil，以将外形线与V-CUT线交错，以达到消除毛刺的目的。

1、 加工实测数据:两种试验板共测试25个数据，如下所示。

2、试验结果：当内补偿外形线时，可有效改善毛刺的产生，当外形线单边内补偿2mil后进行加工，毛刺可完全消除，但因内补偿尺寸偏大，导致加工过程中，PCB尺寸超下限，实物图如图6、7、8所示。

图6常规外形  

图7外形线内缩1mil    

图8外形线内缩2mil

试验总结

综合上述，针对V-cut线与外形线重叠之工程设计PCB，中和增加预钻孔、外形线单边内补偿2mil的方案来改善因工程设计导致的毛刺，能有效的避免毛刺的产生并降低了人工修理成本、杜绝了修理带来的外观不良等。因此法涉及内缩外形线，在尺寸方面如按+0/-0.2mm之公差进行控制，可满足PCB品质需求。以上方法未涉及新物料、新设备，是对现有资源充分、合理的利用，适用于此类设计的PCB产品。