روش های برش PCB

همانطور که میدانید مدارات الکترونیکی بر روی PCB ها پیاده سازی میشوند و برش و شکل دادن به این PCB ها ، روش ها و شکل های محتلفی دارد که در ادامه به بررسی آنها میپردازیم.

PCB و برش PCB چیست؟

اول از همه بهتر است با ماهیت PCB آشنا شویم سپس به انواع روش های برش PCB میپردازیم.

حتما تا به حال وقتی که یک دستگاه را که باز کرده اید به یک فیبر معمولا سبز رنگ برخورده اید که روی آن با انواع قطعات الکترونیکی پوشیده شده است.

به این فیبر سبز رنگ فیبر مدار چاپی یا PCB میگویند.

PCB مخفف کلمه Printed circuit board به معنی تخته مدار چاپی است ، که در ایران به آنها فیبر مدار چاپی میگویند.

با پیشرفت روز افزون علم الکترونیک و پیچیده تر شدن مدارات الکترونیکی ، برای پیاده سازی سیستم های مختلف ، نیاز به اتصالات متراکم و متعدد بیشتر شده است.

اگر بخواهیم این اتصالات را با سیم به هم وصل کنیم ، در نتیجه سیم کشی های زیاد و خیلی پیچیده داریم که اصلا گزینه مناسبی برای این کار نیست!

پس باید دنبال راه حل بود.

اینجاست که میشود به اهمیت فیبر مدار چاپی یا PCB پی برد. در PCB قطعات با نظم خاصی کنار هم چیده میشوند و چون طرف دیگر این فیبر با یک لایه مس پوشیده شده است ، میتوان اتصالات را به کمک این پوشش مسی بین پایه قطعات برقرار کرد.

در پی این رشد فیبر های مدار چاپی ، نیاز به برش PCB و شکل دادن به PCB ها به منظور استفاده از قاب و قالب بیشتر شده و باید برش هایی در شکل PCB ایجاد کرد.

این برش ها همگی در مرحله تولید انجام میشود و هیچ وقت محصول نهایی نیازی به برش کاری توسط کاربر را ندارد.

مرحله برش کاری ، یکی از حیاتی ترین عملیات ها در فرآیند تولید فیبر مدار چاپی است.

جداسازی دقیق و برش PCB ، برای اطمینان از کیفیت و عملکرد و همچنین ظاهر کلی دستگاه های الکترونیکی بسیار مهم است.

با این حال  این فرآیند می تواند چالش برانگیز باشد، به خصوص با افزایش پیچیدگی طراحی ها و تقاضا برای تولید PCB با حجم بالا.

ایجاد این برش ها با توجه به شکل ، کاربرد و محل ایجاد این برش با روش های متفاوتی هم انجام میشود که در ادامه به روش های مختلف برش PCB اشاره میشود.

---

شیت بندی یا پانل سازی PCB ها

برای شروع آشنایی با روش های جداسازی فیبر های مدار چاپی بهتر است اول با شیت بندی فیبر های مدار چاپی آشنا بشوید.

به کنار هم قرار دادن تعدادی از PCB ها در کنار یکدیگر به منظور افزایش سرعت تولید PCB ، پنل سازی یا شیت بندی PCB میگویند.

حال با توجه به نوع برش PCB ها این شیت بندی و نحوه چینش میتواند متفاوت باشد.

---

روش های مختلف برش PCB

روش های مختلفی برای جداسازی PCB ها وجود دارد که بسته به نیازهای خاص و نوع PCB و نوع پانل سازی مورد استفاده میباشد.

در اینجا برخی از تکنیک های رایج استفاده می شود.

1- شکستن دستی

یکی از روش های برش PCB ها شکستن دستی آنها است .

اما شاید با خود بگویید که هدف برش دادن و جداسازی PCB ها است نه شکستن!!! اما باید بگوییم که منظور از شکستن به این معنی است که PCB از یک جای مخصوص شکسته شود تا به صورت صاف و مرتب تکه و جدا شود.

به همین منظور در هنگام طراحی و شیت بندی میتوان برای جدا سازی به جای اینکه هدف را برش دادن قرار داد ، هدف را شکستن قرار داد ، به همین منظور میتوان در محل هایی که نیاز است برش ایجاد شود ، چندین سوراخ ایجاد شود تا استحکام PCB در آن محل ها کمتر شود و با کوچک ترین فشار توسط اپراتور و کاربر ، PCB از محل مورد نظر شکسته شود.

مزایای برش PCB به روش شکستن دستی

• ارزان
• راحت
• سریع

معایب برش PCB به روش شکستن دستی

• کیفیت پایین برش و احتمال صاف نبودن
• احتمال آسیب به PCB
• ایجاد براده و پلیسه(Burr) در لبه های محل برش

2- برش V-CUT

نام گذاری این برش به دلیل ایجاد شکاف V شکلی است که در دو طرف محل برش ایجاد می کند. برای ایجاد این برش از یک تیغه دایره ای شکل استفاده می کنند. این نوع برش به راحتی و با دست شکسته می شود، به همین دلیل از محبوبیت بالایی برخوردار است.

اگر چه شکستن PCB به روش دستی به دلیل خم شدگی PCB توصیه نمی شود، اما سرعت و راحتی برش V-CUT باعث می شود تا بر روی این عیب چشم پوشی شود.

برش وی کات باعث شده تا تولید کننده بتواند شیت های بزرگ تر ایجاد کند. این امر در هر مرحله از مراحل تولید PCB سرعت تولید را چند برابر افزایش می دهد. همچنین این روش قابلیت اطمینان بیشتری هم دارد و بدون ترس و بدون آسیب رسیدن به PCB ها میتوان آنها را جدا کرد.

برش V-CUT بسیار دقیق است و همچنین سریع است. در ایجاد این نوع برش ، باید به عمق برش و زاویه برش توجه کنید ، که توضیح دادن همه این موارد بسیار طولانی است ، به همین منظور میتوانید با کلیک بر روی تصویر زیر مقاله برش V-CUT را مطالعه کنید.

مزایای برش PCB به روش V-CUT

• سریع
• با کیفیت
• آسان

معایب برش PCB به روش V-CUT

• فقط برش های صاف را میتوان با این روش ایجاد کرد.

3- پانچ کردن PCB

یکی دیگر از روش های برش PCB ، استفاده از پانچ است.

پانچ کردن PCB ها به کمک یک دستگاه دو تکه انجام میشود که معمولا یک قسمت ثابت و قسمت دیگر متحرک است.

از این روش برای تولید های با تعداد بالا و شیت های بزرگ استفاده میشود. و همچنین هزینه ساهخت و قالب گیری برای ساخت پانچ مناسب ، بسیار بالا است و برای تولید یک PCB ثابت و در تیراژ بالا مناسب است.

پانچ کردن PCB برای برش PCB های با قطر زیاد مناسب نیست و احتمال آسیب دیدن فیبر های مدار چاپی وجود دارد ، اکثرا از روش پانچ کردن برای برش PCB های آلومینیومی لامپ های LED که در تیراژ بالا تولید میشود، استفاده میکنند.

برای آشنایی با فیبر آلومینیومی لامپ LED بر روی تصویر زیر کلیک کنید.

مزایای برش PCB به روش پانچ کردن

• سریع
• بسیار آسان
• ارزان

معایب برش PCB به روش پانچ کردن

• هزینه اولیه بالا
• مناسب نبودن برای تعداد پایین

4- روش روت ( Router PCB ) (milling PCB)

برش روتر یکی دیگر از روش های برش PCB است که دارای دقت خوبی است .

نحوه برش کاری در این روش به این شکل است که PCB زیر دستگاه CNC قرار میگیرد و CNC به کمک مته Router یا به اصطلاح مته برش ، شروع به ایجاد برش هایی بر روی PCB میکند.

این برش ها دقیق است و به هر شکلی میتوان این برش ها را ایجاد کرد . برای تولید PCB هایی با اشکال خاص ، از این روش کمک میگیرند و PCB را برش میدهند .

با این روش میتوان انواع برش ها را بر روی قسمت های داخلی PCB هم ایجاد کرد ، مثل برش هایی که قسمت AC و DC را در PCB ها جداسازی میکند .

این روش به دلیل استفاده از مته سرعت پایینی دارد و برای تولید PCB های با تعداد بالا مناسب نیست.

مزایای برش PCB به روش روت

• دقت بالا
• توانایی ایجاد اشکال مختلف

معایب برش PCB به روش روت

• زمان بر بودن
• هزینه بالا

5- استفاده از اره

یکی از اولین راه هایی که برای برش هر چیزی به ذهن افراد میرسد ، استفاده از اره است.

برای برش PCB ها نیز میتوان از اره استفاده کرد ، اما استفاده از اره معمولا توصبه نمیشود ، چون اگر برش ها به صورت دستی با اره باشد کیفیت مناسبی ندارد و اگر با دستگاه هم PCB را اره کنید باز هم کیفیت و دقت برش V-CUT و CNC را ندارد . علاوه بر این موارد ، استفاده از اره احتمال آسیب به PCB را بالا میبرد و  باعث ایجاد پلیسه و براده در لبه های محل برش میشود .

برای برش PCB در تعداد پایین شاید این کار عملیاتی باشد ، اما برای تیراژ عملا غیر ممکن است.

مزایای برش PCB به روش اره

• ارزان
• در دسترس ترین راه برای برش PCB

معایب برش PCB به روش اره

• دقت پایین
• زمان بر بودن
• احتمال آسیب به PCB
• ایجاد براده و پلیسه در لبه های محل برش

6- لیزر

استفاده از روش لیزر برای برش PCB یکی دیگر از روش های برش PCB با بالاترین دقت است که محبوبیت بالایی دارد.

در این روش از یک لیزر ماوراء بنفش (UV) برای ایجاد این برش ها استفاده میکنند. این روش دقت بسیار بالایی دارد و برای PCB هایی که دقت بالایی برای برش و شکل خاصی هستند استفاده میشود.

جداسازی و برش به کمک لیزر کمترین فشار و آسیب را به PCB ها وارد میکند و احتمال آسیب رساندن به آنها را به حداقل میرساند.

مزایای برش PCB به روش لیزر

• دقت بسیار بالا
• توانایی ایجاد اشکال مختلف

معایب برش PCB به روش لیزر

• نیاز به اپراتور متخصص
• هزینه اولیه بالا دستگاه

7- برش PCB به روش سوراخ کاری

یک روش خلاقانه در مواقعی که دسترسی به هیچ کدام از روش های بالا ندارید ، استفاده از سوراخ کاری ، برای برش PCB است!!

در این روش با توجه به شکل PCB خود ، در محل هایی که نیاز دارید برش کاری ایجاد شود ، سوراخ هایی را پشت سر هم قرار بدهید به شکلی که این سوراخ ها روی یکدیگر قرار نگیرند و نزدیک ترین فاصله را نسبت به هم داشته باشند.

این کار باعث میشود تا استحکام PCB از محل های سوراخ کاری به پایین ترین سطح خود برسد و با کمترین فشار ، از محل سوراخ کاری ها شکسته شود.

این روش به خاطر اینکه به کمک سوراخکاری یک برش را ایجاد میکند ، دارای پلیسه و لبه های بسیار زیادی در لبه های محل سوراخ کاری ها است .

مزایای برش PCB به روش سوراخ کاری

• ارزان

معایب برش PCB به روش سوراخ کاری

• احتمال شکستن مته
• زمان بر بودن
• ایجاد براده و پلیسه های بسیار زیاد در لبه های محل برش

8- گیوتین

همانطور که تا به اینجا متوجه شدید ، روش های گوناگونی برای برش PCB ها وجود دارد ، یکی دیگر از این روش ها ، استفاده از گیوتین است.

مطمئناً با ساختار و عملکرد گیوتین ها آشنا هستید . اما اینجا هدف استفاده از گیوتین ، شکنجه و اعدام نیست ، بلکه هدف برش PCB است.

PCB از محل برش زیر دستگاه گیوتین قرار میگیرد و یک تیغه با قدرت و سرعت از بالا بر روی محل برش PCB فرود می آید و باعث تکه شدن PCB از محل فرود تیغه میشود .

این روش تقریبا برش های صاف و دقیقی میزند ، اما معمولا از این روش به خاطر اینکه ایمنی و امنیت اپراتور ها در معرض خطر است ، کمتر استفاده میشود.

مزایای برش PCB به روش گیوتین

• برش های صاف و منظم
• ارزان

معایب برش PCB به روش گیوتین

• زمان بر بودن
• خطرناک بودن برای اپراتور
• فقط برش های صاف را میتوان با این روش ایجاد کرد.

---

جمع بندی

همانطور که در این مقاله مطالعه کردید ، روش های گوناگونی برای برش PCB وجود دارد که میتوان از آنها برای برش PCB ها کمک گرفت ، همچنین روش های دیگری مثل استفاده از تیغ کاتر ، اره مویی و… وجود دارد که تقریبا مثل همین روش های توضیح داده شده هستند با کمی تفاوت .

باید بدانید که محبوب ترین و پرکاربرد ترین نوع برش PCB در میان تولید کنندگان ، برش V-CUT است ، چون سرعت و دقت بالایی دارد میتواند بهترین گزینه برای برش PCB و جداسازی باشد.

---

شرکت مرصا می تواند به شما در زمینه های مختلفی خدمات بدهد از قبیل :

• طراحی و تولید صفر تا صد مدارات الکترونیکی
• مونتاژ SMD و THT دستی و ماشینی
• خدمات تولید PCB
• تامین قطعات
• و….