CN108858445A - 一种pcb二次冲压成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PCB二次冲压成型工艺，用于在PCB上冲切出指定出货尺寸的形状，包括以下步骤：S1.根据需要设计两套PCB冲板模具，分别包括第一模具和第二模具；S2.利用第一模具对PCB进行第一次冲板处理，除去PCB上的初级废料区域；S3.利用第二模具对PCB进行第二次冲板处理，除去PCB上的次级废料区域；其中，所述初级废料区域为PCB锣板成型工艺中进行初锣过程中除去的废料区域，所述次级废料区域为PCB锣板成型工艺中进行精修过程中除去的废料区域。本发明的成型过程只需要两次冲压，摒弃了传统锣板成型中使用锣刀缓慢雕琢的过程，因此在生产效率上获得极大提高。同时由于两次冲压的模具均使用慢走丝工艺加工，通过两次冲压成型的PCB板，获得了一个优良的精度。

Description

一种PCB二次冲压成型工艺
技术领域
本发明涉及PCB成型工艺技术领域，特别涉及一种PCB二次冲压成型工艺。
背景技术
传统的PCB加工成型工艺包括锣板成型，现有的锣板成型工艺，一般需要进行包括初锣和精修的两次锣刀成型，在加工过程中锣板工艺加工时间长、生产效率低。在厚度为1.00mm以上的PCB采用模具冲板成型时，传统的成型公差是±0.15mm，并且成型后板边毛边大，板料残留多，当客户提出成型公差精度更高的要求，例如±0.05mm时，现有的制作方法已经不适用。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高生产效率、高制作精度的PCB成型方法，即一种PCB二次冲压成型工艺。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
一种PCB二次冲压成型工艺，用于冲切出PCB成品的形状，包括以下步骤：
S1.根据需要设计两套PCB冲板模具，分别包括第一模具和第二模具；
S2.利用第一模具对PCB进行第一次冲板处理，除去PCB上的初级废料区域；
S3.利用第二模具对PCB进行第二次冲板处理，除去PCB上的次级废料区域；
其中，所述初级废料区域为PCB锣板成型工艺中进行初锣过程中除去的废料区域，所述次级废料区域为PCB锣板成型工艺中进行精修过程中除去的废料区域。
进一步，所述步骤S1中，PCB冲板模具的设计要求如下：
A.第一模具采用割一修一的慢走丝工艺制作，其用于PCB成型的模具外形单边与PCB成品外形单边的间距为0.10mm，其用于PCB成型的模具内槽单边与PCB成品内槽单边的间距为0.10mm；
B.第二模具采用割一修三的慢走丝工艺制作，其用于PCB成型的模具外形单边及模具内槽单边的尺寸按PCB成品的尺寸要求设计。
进一步，所述初级废料区域包括PCB上内槽区域内与PCB成品内槽单边间距大于0.10mm的区域以及PCB成品外形单边外侧与该外形单边间距大于0.10mm的区域；所述次级废料区域包括PCB上内槽区域内与PCB成品内槽单边间距小于0.10mm的区域以及PCB成品外形单边外侧与该PCB成品外形单边间距小于0.10mm的区域。
进一步，所述步骤S2中，第一次冲板处理包括，
第一模具采用设置在PCB上的三个定位孔进行定位，同时在PCB上冲出供第二套模具作防呆和定位用的第四个定位孔；
所述步骤S3中，第二次冲板处理包括，
第二模具采用步骤S2中所述的四个定位孔进行定位。
进一步，所述第一模具和第二模具均设置在同一台设备上。进一步，所述第一模具和第二模具均设置在同一台设备上。
本发明的有益效果是：本发明采用的一种PCB二次冲压成型工艺，通过分两次利用第一模具和第二模具两套冲板模具，对PCB上的初级废料区域和第二废料区域进行两次冲压成型，实现PCB的成型工艺加工，本发明的成型过程只需要两次冲压，摒弃了传统锣板成型中使用锣刀缓慢雕琢的过程，因此在生产效率上获得极大提高。同时由于两次冲压的模具均使用慢走丝工艺加工，通过两次冲压成型的PCB板，获得了一个优良的精度。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是未经模具冲压加工的PCB单支的结构示意图；
图2是图1的PCB单支经过本发明工艺的第二次冲压后的得到的PCB成品的结构示意图；
图3是经过本发明工艺的第二次冲压后的PCB拼板的结构示意图；
图4是本发明一种PCB二次冲压成型工艺的流程图；
图5是测试产品的PCB单支工程制图；
图6是测试产品的PCB拼板工程制图；
图7是测试产品经过本发明工艺第二次冲压后的效果图；
图8是测试产品中直径为14.2mm的内圆尺寸的公差频率直方图；
图9是测试产品中直径为15.3mm的内圆尺寸的公差频率直方图；
图中，1－PCB成品、2－定位孔、4－初级废料区域、5－次级废料区域、6－内槽区域、7－PCB单支、8－PCB拼板、9－PCB成品外形单边、10－PCB成品内槽单边。
具体实施方式
参照图1－图4，本发明的一种PCB二次冲压成型工艺，用于在PCB上冲切出指定出货尺寸的形状，包括以下步骤：
S1.根据需要设计两套PCB冲板模具，分别包括第一模具和第二模具；
S2.利用第一模具对PCB进行第一次冲板处理，除去PCB上的初级废料区域4；
S3.利用第二模具对PCB进行第二次冲板处理，除去PCB上的次级废料区域5；
其中，所述初级废料区域4为PCB锣板成型工艺中进行初锣过程中除去的废料区域，所述次级废料区域5为PCB锣板成型工艺中进行精修过程中除去的废料区域。
传统的锣板工艺，为了达到跟高的精度，一般会增加锣板的时间，实现提升精度的目的，但是由其所带来的成本增加和效率下降，是难以克服的。冲压工艺相对于锣板工艺具有明显的时间和效率优势。
具体地，所述步骤S1中，PCB冲板模具的设计要求如下：
A.第一模具采用割一修一的慢走丝工艺制作，其用于PCB成型的模具外形单边与PCB成品外形单边9的间距为0.10mm，其用于PCB成型的模具内槽单边与PCB成品内槽单边10的间距为0.10mm；
B.第二模具采用割一修三的慢走丝工艺制作，其用于PCB成型的模具外形单边及模具内槽单边的尺寸按PCB成品的尺寸要求设计。
PCB成品外形单边为经过两次冲压成型后的PCB成品的外边缘，PCB成品内槽单边为经过两次冲压成型后的PCB成品的内槽区域的边缘。
进一步，所述初级废料区域4包括PCB上内槽区域6内与PCB成品内槽单边10间距大于0.10mm的区域以及PCB成品外形单边9外侧与该外形单边间距大于0.10mm的区域；所述次级废料区域5包括PCB上内槽区域6内与PCB成品内槽单边10间距小于0.10mm的区域以及PCB成品外形单边9外侧与该PCB成品外形单边9间距小于0.10mm的区域。
由于初级废料区域4的宽度较大，在冲压的过程中会对PCB的断面产生较大程度的撕扯，因此第一次冲压出来的效果会在PCB的断面处产生毛刺等缺陷。而在第二次冲压时，由于此时的次级废料区域5的宽度很小，仅为0.10mm，并且第二模具的成型精度也更高，所以使用第二模具对宽度极窄的次级废料区域5进行冲压时，可以获得一个没有毛刺的高精度成型效果。因此也管第一次冲压为初冲，第二冲压为精冲。
为了避免发生漏掉第一冲的情况，所述步骤S2中，第一次冲板处理包括，
第一模具采用设置在PCB上的三个定位孔2进行定位，同时在PCB上冲出供第二套模具作防呆和定位用的第四个定位孔2；
所述步骤S3中，第二次冲板处理包括，
第二模具采用步骤S2中所述的四个定位孔2进行定位。
通过第一次冲板冲出用于防呆和定位的第四个定位孔2，充分避免了生产过程中由于操作失误引起的漏电第一冲的情况，节约了资源，也提升了生产效率。
优选地，所述第一模具和第二模具均设置在同一台设备上。传统的PCB成型工艺都需要在两台设备上进行操作，分别执行初步成型和最终成型工序，这样的缺点是拉大了产品的运输距离，增加了生产成本和生产时间。本申请通过将第一模具和第二模具设置在同一台设备上，大大的缩短了物料的传输成本，提升了生产效率。
传统的PCB成型工艺中，也有使用冲压模具进行PCB冲压成型的，但是由于用于PCB成型工艺中的冲压模具都是使用传统的工艺进行加工的，因此其精度较低，因此现有的PCB成型工艺中，并不重视模具冲压工艺在PCB成型精度上所带来的效果，现有的做法一般是采用冲压作为初步加工，再使用锣板进行精密加工。本发明采用了慢走丝工艺加工的模具用于PCB成型工艺中，克服了现有的技术偏见，不仅从PCB成型的效率上做出了改进，而且二次冲压成型的PCB在精度上也达到了传统的锣板工艺中才能实现的精度。
以下是对利用本工艺生产的测试产品进行的测试报告：
精度要求：±0.05mm
尺寸要求：图5展示了PCB单支7的外型尺寸要求，图6展示了由这些PCB单支7组成的PCB拼板8的尺寸要求：其中，精度要求最高的两个内圆尺寸分别为φ＝15.3±0.05mm和φ＝14.2±0.05mm，其余未标注的尺寸公差为±0.10mm。
设计方案：为了达到上述精度要求，PCB单支7的内圆和外圆采用本发明的二次冲压成型工艺生产，即每个PCB单支7的内圆和外圆需要第一模具先第一次冲压，并且在PCB拼板8上冲出一个一个用于防呆的定位孔2；第二模具再对内圆、外圆以及剩下的外形进行冲压，其中，必须选择防呆作用的定位孔2做管位，防止漏冲第一冲。
测试情况：如图7展示了经过本发明的工艺的两次冲压成型后的产品的外观实际效果，经外观检查确认，精冲部分无毛刺，没有爆板等缺陷。
对首板成型后的尺寸进行误差测定，其结果如表1所示。
对于测量精度要求高的尺寸为φ＝15.3±0.05mm和φ＝14.2±0.05mm的两个内圆，批量生产抽5SET测量的结果，如表2所示，相应的尺寸误差直方图分别如图8和图9所示。
在批量生产过程中，在模具执行2000冲次后，用专用塞规进行内圆检查，每500冲次检查1SET，在7500冲次后抽检发现有PCB单支7的尺寸超下限。然后对模具进行返磨，返磨后首板检查结果OK。
评估结果及建议：
1.采用初冲+精冲的成型方法可以提高成型尺寸的精度，可以满足客户±0.05mm的要求；
2.模具冲次按保守估计，每6000冲次进行返磨，如返磨后首板检查仍然不合格，模具报废；
3.每批首板必须全检，过程中每500冲次要用专用塞规进行抽检。
表1.首板检查数据表
表2.抽检数据表
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种PCB二次冲压成型工艺，用于冲切出PCB成品的形状，其特征在于，包括以下步骤：
S1.根据需要设计两套PCB冲板模具，分别包括第一模具和第二模具；
S2.利用第一模具对PCB进行第一次冲板处理，除去PCB上的初级废料区域；
S3.利用第二模具对PCB进行第二次冲板处理，除去PCB上的次级废料区域；
其中，所述初级废料区域为PCB锣板成型工艺中进行初锣过程中除去的废料区域，所述次级废料区域为PCB锣板成型工艺中进行精修过程中除去的废料区域。
2.根据权利要求1所述的一种PCB二次冲压成型工艺，其特征在于：所述步骤S1中，PCB冲板模具的设计要求如下：
A.第一模具采用割一修一的慢走丝工艺制作，其用于PCB成型的模具外形单边与PCB成品外形单边的间距为0.10mm，其用于PCB成型的模具内槽单边与PCB成品内槽单边的间距为0.10mm；
B.第二模具采用割一修三的慢走丝工艺制作，其用于PCB成型的模具外形单边及模具内槽单边的尺寸按PCB成品的尺寸要求设计。
3.根据权利要求2所述的一种PCB二次冲压成型工艺，其特征在于：所述初级废料区域包括PCB上内槽区域内与PCB成品内槽单边间距大于0.10mm的区域以及PCB成品外形单边外侧与该外形单边间距大于0.10mm的区域；所述次级废料区域包括PCB上内槽区域内与PCB成品内槽单边间距小于0.10mm的区域以及PCB成品外形单边外侧与该PCB成品外形单边间距小于0.10mm的区域。
4.根据权利要求3所述的一种PCB二次冲压成型工艺，其特征在于：所述步骤S2中，第一次冲板处理包括，
第一模具采用设置在PCB上的三个定位孔进行定位，同时在PCB上冲出供第二套模具作防呆和定位用的第四个定位孔；
所述步骤S3中，第二次冲板处理包括，
第二模具采用步骤S2中所述的四个定位孔进行定位。
5.根据权利要求4所述的一种PCB二次冲压成型工艺，其特征在于：所述第一模具和第二模具均设置在同一台设备上。
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