PCB在外形加工時因工程設計問題導致板邊毛刺嚴重，需人工修理，導致生產效率低，且修理後出現外觀不良、尺寸不良等問題。本文從PCB工程設計出發，彙總了其在外形加工時遇到的難點問題，對板邊毛刺、尺寸難以保證這兩個問題進行詳細的試驗和分析，得出最佳的加工方法，為PCB外形加工的相關人員提供一些思路及解決方案。
V-CUT連接方式因其在分板時的簡便性被廣泛應用於PCB設計中。應客戶要求，部分設計中V-cut線易與成型線重合。當成型後，V-CUT處100%毛刺，此毛刺直接影響產品外觀不良，需採用人工修理的方式進行處理，人工修理難度大且耗時，導致產品生產週期嚴重被拉長。如圖1所示。
圖1 V-cut線與外形線重疊毛刺
原因分析及實驗設計
一、原因分析
PCB進行V-cut加工後的的剖面效果如圖2所示，當生產文件中的外形線與V-cut線重疊時，即外形線為圖示虛線位置，PCB進行V-cut加工時因刀具角度原因而存在斜槽，銑刀在走刀過程中無法完全覆蓋斜槽區域，導致該位置未銑淨，進而產生區域毛刺。
圖2 V-CUT剖面圖示
二、 實驗設計
參照我司的製作經驗，我們從增加預鑽孔、調整銑刀補償、內縮外形線等方面展開深入研究與試驗，具體實驗計劃如下：
試驗結果
一、 方案一
加工過程中將銑刀補償改小：試驗板在V-CUT加工完成後進行外形制作，加工前對銑刀補償進行更改，原刀徑1.6mm銑刀補償1.52mm，加工數據見下表。
1、加工實測數據
2、試驗結果：更改銑刀補償後加工,整體尺寸偏下限，V-cut線與外形線重合位置在外形後100%毛刺，但毛刺情況較更改前有改善。具體現象如圖3所示.
圖3 更改補償對比
二、方案二
在兩線重合位置增加預鑽孔，外形後因預鑽孔位於毛刺始末處。V-CUT及外形制作後，產生區域毛刺因兩端不受力而得不到支撐，導致其自動脫落，預鑽孔設計之實物板效果如圖4。外形加工數據見下表。
圖4兩線重疊處增加預鑽孔效果圖
1、加工實測數據
2、試驗結果
在V-CUT線與外形線重合位置增加預鑽孔，待試驗板完成外形後對PCB進行清洗，隨機抽取100SET檢驗，100%毛刺，具體現象見圖5。
圖5 兩線重疊處增加預鑽孔後外形圖
三、方案三
從鑼帶進行優化，將外形線分別單邊內補償1、2mil，以將外形線與V-CUT線交錯，以達到消除毛刺的目的。
1、 加工實測數據:兩種試驗板共測試25個數據，如下所示。
2、試驗結果：當內補償外形線時，可有效改善毛刺的產生，當外形線單邊內補償2mil後進行加工，毛刺可完全消除，但因內補償尺寸偏大，導致加工過程中，PCB尺寸超下限，實物圖如圖6、7、8所示。
圖6常規外形
圖7外形線內縮1mil
圖8外形線內縮2mil
試驗總結
綜合上述，針對V-cut線與外形線重疊之工程設計PCB，中和增加預鑽孔、外形線單邊內補償2mil的方案來改善因工程設計導致的毛刺，能有效的避免毛刺的產生並降低了人工修理成本、杜絕了修理帶來的外觀不良等。因此法涉及內縮外形線，在尺寸方面如按+0/-0.2mm之公差進行控制，可滿足PCB品質需求。以上方法未涉及新物料、新設備，是對現有資源充分、合理的利用，適用於此類設計的PCB產品。
參考文獻:
[1]鄧先友,姜雪飛,彭衛紅.銑外形毛刺粉塵改善[J].印製電路信息，2013,3.
王陽燁、範思維、樊廷慧、胡光輝、潘湛昌
本文首發於《電子科學技術》2016年第1期 1月10日出版 總第10期
王陽燁
現任金百澤科技機加工程師，多年PCB工藝技術經驗。
閱讀更多 雲創硬見 的文章
