作者：Jake Hertz

印刷電路板 （PCB） 是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的支柱，幾乎是所有電子設(shè)備的基礎(chǔ)。在用于生產(chǎn) PCB 的各種方法中，銑削是一種流行的技術(shù)，特別是用于原型制作和小規(guī)模生產(chǎn)。本博客探討了 PCB 銑削的復(fù)雜性、銑削工藝、其優(yōu)勢(shì)、挑戰(zhàn)和應(yīng)用。

了解 PCB 銑削

PCB 銑削涉及從覆銅板上機(jī)械去除材料，以創(chuàng)建電氣隔離并形成電路圖案。與使用化學(xué)溶液溶解不需要的銅的傳統(tǒng)蝕刻方法不同，銑削使用精確控制的銑削鉆頭來(lái)物理雕刻出所需的痕跡。該過(guò)程通常使用計(jì)算機(jī)數(shù)控 （CNC） 銑床進(jìn)行，該銑床被編程為遵循特定的設(shè)計(jì)布局，以保證精度和可重復(fù)性。

銑削過(guò)程包括從覆銅板上機(jī)械去除材料。

常規(guī)的PCB銑削工藝如下：

1. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備： 該過(guò)程從使用 CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）軟件設(shè)計(jì) PCB 布局開(kāi)始。然后將此數(shù)字設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為 G 代碼，這是 CNC 機(jī)器可以理解的一種語(yǔ)言，它決定了銑削鉆頭的刀具路徑。
2. 材料選擇： 選擇覆銅層壓板（通常為 FR-4）作為基材。銅層的厚度是根據(jù)所需的載流能力和設(shè)計(jì)規(guī)格來(lái)選擇的。
3. 制粉： 配備高速主軸和微型銑削鉆頭的 CNC 機(jī)床開(kāi)始銑削過(guò)程。該位遵循 G 代碼中指定的工具路徑，去除銅并創(chuàng)建電路走線。該機(jī)器的精度允許復(fù)雜的設(shè)計(jì)和細(xì)間距組件。
4. 鉆孔和切割： 銑削后，機(jī)器為通孔和元件引線鉆孔。然后將 PCB 切割成所需的形狀，完成制造過(guò)程。

PCB 銑削的優(yōu)勢(shì)

在考慮 PCB 制造技術(shù)時(shí)，您可能想知道為什么銑削比蝕刻等更傳統(tǒng)的方法更受歡迎。銑削的一些主要優(yōu)點(diǎn)是：

• 原型制作效率： 銑削對(duì)于快速原型制作特別有利。它允許快速迭代 PCB 設(shè)計(jì)，而無(wú)需化學(xué)處理，使其成為小批量生產(chǎn)或開(kāi)發(fā)工作的理想選擇。
• 無(wú)化學(xué)廢物： 與蝕刻不同，銑削不涉及危險(xiǎn)化學(xué)品，使其成為更環(huán)保的選擇。這也簡(jiǎn)化了設(shè)置，因?yàn)椴恍枰獜U物處理系統(tǒng)。
• 精度和控制： CNC 銑削工藝提供高精度，能夠創(chuàng)建精細(xì)的痕跡和復(fù)雜的圖案。這種精度對(duì)于需要嚴(yán)格公差的高密度設(shè)計(jì)和現(xiàn)代電子產(chǎn)品非常重要。

PCB 銑削的挑戰(zhàn)

盡管銑削有很多好處，但它并非沒(méi)有挑戰(zhàn)。這些包括：

• 工具磨損和維護(hù)： 該工藝中使用的微銑削鉆頭容易磨損，尤其是在銑削硬質(zhì)材料或厚銅層時(shí)。定期維護(hù)和更換鉆頭對(duì)于保持質(zhì)量和精度至關(guān)重要。
• 表面光潔度： 銑削會(huì)留下毛刺或不平整的表面，這可能需要額外的處理，例如打磨或拋光，以獲得光滑的表面。這種考慮適用于表面粗糙度會(huì)影響信號(hào)完整性的高頻 PCB。
• 有限層數(shù)： 雖然銑削非常適合單面或雙面 PCB，但由于對(duì)齊和銑削多層的復(fù)雜性，它不太適合多層板。

PCB 銑削的應(yīng)用

鑒于銑削的優(yōu)缺點(diǎn)，該技術(shù)廣泛用于以原型設(shè)計(jì)為主要目標(biāo)的場(chǎng)景。

雙面銑削 PCB。

工程師通常依靠 PCB 銑削來(lái)快速生產(chǎn)和測(cè)試新設(shè)計(jì)，并在投入大規(guī)模制造之前根據(jù)需要進(jìn)行迭代。快速生產(chǎn)工作 PCB 可以顯著縮短開(kāi)發(fā)周期，并有助于更快地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

此外，需要生產(chǎn)定制 PCB 的小型企業(yè)或業(yè)余愛(ài)好者可能會(huì)發(fā)現(xiàn)銑削是一種方便且具有成本效益的解決方案。銑削為無(wú)法證明大規(guī)模生產(chǎn)方法的設(shè)置成本不合理的項(xiàng)目提供了一種實(shí)用的替代方案。

結(jié)論

雖然 PCB 銑削可能不是大批量生產(chǎn)的最佳選擇，但它在需要快速原型制作、精度和環(huán)境友好性的場(chǎng)景中表現(xiàn)出色。了解何時(shí)以及為何使用銑削可以幫助您在 PCB 制造過(guò)程中做出明智的決策，并幫助您選擇最適合您特定需求的技術(shù)。

審核編輯 黃宇