剛撓板先沖后銑配合成型毛刺問題的研究

何 凱 楊建勇 崔紅兵

（東莞康源電子有限公司，廣東 東莞 523932）

0 背景

隨著電子產(chǎn)品向高密度、小型化、輕量化、薄型化、高可靠方向發(fā)展，具有撓曲性、可彎曲折迭、可立體配線的剛撓結(jié)合印制板得到廣泛應(yīng)用。

由于剛撓性產(chǎn)品需滿足其特殊的裝配用途，其產(chǎn)品的原材料特性、產(chǎn)品的壓合結(jié)構(gòu)等，均相對會較多樣化，如剛性區(qū)有高Tg的低流動PP、FR-4、銅箔等組成，撓性區(qū)有可多次彎折的高撓性基材同時，產(chǎn)品的外形外觀、尺寸等要求也較高。傳統(tǒng)的銑板、沖板等其中的一種成型工藝，則無法同時滿足加工剛性區(qū)和撓性區(qū)外形的要求，需使用激光切割、沖+銑、銑+激光切割等成型配合加工，但這種配合成型工藝也有難點，如常見的成型配合處公差、臺階、毛刺等問題。

1 原理分析

1.1 剛撓性產(chǎn)品常用成型加工工藝介紹

剛撓板外形成型加工不同方法的比較見表1。

對于特別要求的剛撓性產(chǎn)品（比如攝像頭類產(chǎn)品）選擇采取沖板、銑板加工工藝的各自優(yōu)點進(jìn)行整合，從而解決剛性區(qū)和撓性區(qū)的毛刺問題。但因剛撓結(jié)合的過渡區(qū)涉及到兩種加工工藝的配合，易產(chǎn)生毛刺問題（見圖1）。綜合考慮使用先沖后銑成型配合工藝加工相對更加適合特殊要求的剛撓性產(chǎn)品，故對先沖后銑工藝進(jìn)行重點研究。

表1 剛撓板外形成型加工優(yōu)劣比較

圖1 剛撓結(jié)合區(qū)毛刺實樣

1.2 先沖后銑配合處毛刺產(chǎn)生原因

1.2.1 正常（正向）銑刀加工切削簡析

根據(jù)銑刀的切削刃面向設(shè)計原理，以及結(jié)合目前主流設(shè)備的主軸一般是順時針轉(zhuǎn)，而設(shè)計的銑板路徑一般為逆時針走，可得出銑刀的切削刃正面可把毛刺處理掉，而切削刃的背面的邊，則易產(chǎn)生毛刺（見圖2）。

圖2 銑刀正向切削

結(jié)合我司實際的沖板、銑板的工藝可調(diào)整性，采取先沖后銑設(shè)計，即撓性區(qū)域先沖空，然后進(jìn)行銑加工，但因銑刀的自轉(zhuǎn)方向（順時針轉(zhuǎn)）和銑板的路徑方向（逆時針走），以及產(chǎn)品的撓性區(qū)域在銑前已沖空成型（見圖3），導(dǎo)致銑板的路徑方向銑到?jīng)_空的區(qū)域受力不佳，且過度到撓性區(qū)，材料又相對軟化，銑刀的正面刃的自轉(zhuǎn)方向易帶出毛刺。

圖3 先沖后銑引起的披鋒

2 試驗驗證

2.1 試驗方案方法

2.1.1 目的

改善沖+銑的配合處毛刺，提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)品的外觀檢板效率。

2.1.2 方案

根據(jù)以上的分析，以及結(jié)合我司的沖銑加工工藝的可調(diào)整性，并制定在銑加工進(jìn)行改善沖+銑的配合處的毛刺方案，如下。

（1）直接在不動產(chǎn)品的情況下，進(jìn)行補銑一刀；

（2）翻轉(zhuǎn)產(chǎn)品的面向，進(jìn)行補銑一刀；

（3）數(shù)控銑設(shè)備實現(xiàn)反轉(zhuǎn)，不動產(chǎn)品的條件下，補銑一刀。

為定量研究玉米芯殘渣的各項底物特性對其酶水解效率的影響，需將酶水解效率進(jìn)行量化表征。選用擬二級反應(yīng)動力學(xué)模型中的速率常數(shù)k2表示玉米芯殘渣的酶水解效率，即k2越大，則說明玉米芯殘渣酶水解的反應(yīng)進(jìn)程越快，酶水解效率越高。首先，考察反應(yīng)速率常數(shù)k2分別與不同底物特性之間的線性關(guān)系，結(jié)果如圖3所示。

2.1.3 方法

采用普通數(shù)控銑設(shè)備、普通銑刀，并按照以上制定的方案，分別選取我司已批量生產(chǎn)的剛撓性攝像頭產(chǎn)品各40張，進(jìn)行試銑對比其改善效果。

2.2 試驗過程與結(jié)果

2.2.1 試驗實施

（1）方案。

在不動產(chǎn)品的情況下，進(jìn)行補銑一刀，以及結(jié)合從銑刀的自轉(zhuǎn)方向原理，主要為銑刀的背面刃進(jìn)行修理，從實際試驗的效果看，改善效果不理想。

（2）方案。

翻轉(zhuǎn)產(chǎn)品的面向，進(jìn)行補銑一刀，經(jīng)試銑，可以解決此位置的大部分毛刺披鋒，但因產(chǎn)品需要二次定位配合，會影響小部分無法修理到位的區(qū)域，同時，二次定位增加了生產(chǎn)重新打管位的工作，效率方面有一定的影響，可行性相對不是很好。

（3）方案。

①主軸反轉(zhuǎn)原理。

在主軸的硬件方面配備或升級相關(guān)的反轉(zhuǎn)變頻線路，然后配合軟體的程序控制正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)變頻線路的硬件進(jìn)行相互的切換（硬件和軟件需同時具備，缺一不可，方可實現(xiàn)主軸反轉(zhuǎn)功能），達(dá)到主軸可進(jìn)行正反轉(zhuǎn)銑板的效果。

②優(yōu)化分刀設(shè)計。

在第一把銑刀全部銑完外形后，直接啟用第二把刀反轉(zhuǎn)，進(jìn)行補銑全段，銑板路徑（見圖4）。

圖4 優(yōu)化分刀設(shè)計

2.2.2 試驗結(jié)果對比

每個方案分別全檢200個，得到數(shù)據(jù)匯總成（見圖5）。

圖5 三種方案試驗結(jié)果

3 試驗結(jié)論

經(jīng)以上試驗直接補銑一刀、翻轉(zhuǎn)產(chǎn)品補銑一刀和主軸反轉(zhuǎn)補銑一刀的三種方案，找到了利用數(shù)控銑設(shè)備的主軸反轉(zhuǎn)，以及調(diào)整優(yōu)化銑板路徑、分刀、補償配合的方案，可以有效改善剛撓性產(chǎn)品先沖后銑的配合成型工藝的毛刺問題。

表3 成型改善效果比較

4 改善措施落實結(jié)果

表3為我司在進(jìn)行大批量200張產(chǎn)品加工后改善效果進(jìn)行對比。通過對銑板路徑的設(shè)計優(yōu)化，合理利用數(shù)控銑設(shè)備的主軸反轉(zhuǎn)功能，對檢板效率得到了很大的提高，以及省去了修理毛刺的時間、人工和修壞的品質(zhì)風(fēng)險。

5 總結(jié)

通過以上試驗和驗證，得出了利用數(shù)控銑設(shè)備的主軸反轉(zhuǎn)，以及調(diào)整優(yōu)化銑板路徑、分刀、補償配合的方案，可有效改善剛撓板的先沖后銑配合的毛刺殘留問題。因此，針對剛撓板有先沖后銑配合結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可增加采用數(shù)控銑設(shè)備的主軸反轉(zhuǎn)進(jìn)行補一刀的方式加工。