基于pcb铣边机的铝基板机械加工技术

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1、万方数据仪器与设备加砌胱?肼＆幻Ⅳ咖mP肼印制电路信息2010No．9基于PCB铣边机的铝基板机械加工技术冯忠傻吴春辉常远邱四军(维嘉数控科技(苏州)有限公司，江苏苏州215122)摘要铝基板是一种最常见的金属基覆铜板，因其具有良好的导热性，电气绝缘性和尺寸稳定性，目前已被广泛应用。但铝基板的机械加工在业内一直是个难题。传统数控机床多为单头加工，加工效率低，而普通的PcB铣边机又无法胜任金属加工，铣边后会产生大量毛刺，影响耐压测试。这些机床通常还需要额外的冷却系统处理加工时产生的热量，操作繁琐且易对板材、环境造成污染。文章通过在一种高性能PcB铣边机上对铝基板的机械加

2、工工艺进行试验研究，提出了合理的加工工艺，在干式切削条件下实现了边缘无毛刺和精度控制的目标，解决了铝基掘机．械加工中的难题。关键词铝基板：机械加工工艺；PCB铣边机；干式切削中图分类号：TN41文献标识码：A文章编号：1009一0096(2010J9—0044—03TheMachiningProcessofAluminumSubstrateBased0nPCBRoutingMachineFENGZhong．jtlnWUChun—huiC珀『ANG1锄n雅QJUSi_junAbSt怕CtAluminum娜bs仃ate，勰themostcommonmetal-b觞edco

3、ppercladlaminate，hasgoodthermalconductiVi劬electricalinsulationaIlddimensionalstabili吼andh勰beenwidelyused．HoweveLmachiningpmcessofAluminumSubstratehasbeenaprobleminPCBIndustry．Itisinefhcienttoprocesswitllsingle-headCNCmachinetool，andg朋eralPCBRoutingMachinecangeneratela娼e姗mberofbu玎'thusim

4、pactpressuretcst．Soadditionalcoolingsystem，wimtheflean鹏ofnoteasytooperate柚dpollutestheenviro衄ent，isusu矾lyuSed．Inmispaper，byusinghighperfbnnarlcePCBroutingnlachine，wer印onthebestmachiningprocessofAluminumSubstrate，andachieVethegoaloflessburrandprecisioncontrolinDryCuttingcondition．Theprob

5、lemofahlllli肌msubstratemachinjngc踟besolVed．KeywOrdsaIuminumsubstrate；machiningprocess：PCBrout．ngmachine：drycutting随着电子模块功率密度的不断增加，散热的问题也就越来越严重，原使用的树脂基电路基板对解决散热的问题已无能为力。采用陶瓷基电路板价格昂贵，机械强度底，抗震能力差易碎，不宜大面积电路使用。金属基电路板便能解决以上问题，其具有优异的导热能力、良好的尺寸稳定性、电磁屏蔽性能和磁力性能川。金属基板尤其是铝基板现在已经成为热门产品，广泛应用于高频接收机、大功

6、率模块电源、电子以及电信类产品上。铝基板是由铝基、导热绝缘层、铜箔所制成的单面、双面或多层三位一体复合材料板，见图l。由于铝基材料是发热量大的金属，板材在钻孔、铣边等机械加工过程中，就会不可避免因金属摩擦产生大量热能。如果处理不好将会产生大量毛刺和断刀现象，严重影响加工效果，目前已经成为PCB行业内最头痛的问题之一【2】。为突破这个难点，本文基于公司所研发的高性能铣边机FM406D，进行了大量的铝基板机械加工工万方数据印制电路信息2010No．9仪器与设备胁打w脚鲫f＆E臼Ⅳ驷m绷r艺试验研究。1试验情况简介1．1试验条件加工设备采用本公司自行研发的一款印制板加工专用

7、数控铣床FM406D，见图2。主轴转速lOhpm～60krpm，成型精度±O．05mm。采用业内最常用的1．6mm厚度的铝基板，击2．0铝基板专用铣刀。不同的铝基板厚度、刀具品牌和直径可能对应不同的切削参数，本文仅对该条件下的机械加工工艺进行深入研究。图1铝基板结构示意图图2FM406D数控铣边机另外，对于铝基板加工过程中产生的大量热量，传统技术采用切削液或者易挥发的酒精来进行冷却，但这会增加对板材的污染和环境的危害，而且增加了生产成本、操作不便。本试验完全采用了干式切削技术【6】，选择合理的切削参数可以达到了铝基板无毛刺、高精度的加工要求。1．2影