PCB 板成型是將 PCB 廠的 工作片（Working Panel） 加工成客戶所需的最終尺寸和形狀的製程。在這個製程中，選擇合適的成型工藝至關重要，因為不同加工工藝在精度、效率、成本及適用場景等方面各有優劣。選錯工藝可能導致尺寸超標、邊緣毛刺，甚至造成批量報廢，給企業帶來不必要的損失。
PCB 製造行業常見名詞解釋
為了理解成型工藝，我們需要先釐清 PCB 製造中幾個關鍵的尺寸定義：
- Sheet（基板片）：
- 指基板 CCL 的出貨形態。
- 在 PCB 板廠常見的 Sheet 大小有 43" x 49"、41" x 49"、37" x 49" 等。
- 板廠會依據需求將 Sheet 裁切為不同的 Panel。
- 工作片（Working Panel / WPNL）：
- PCB 板投料使用的 Panel，簡稱 WPNL。
- 常見 WPNL 大小例如 21" x 24"、20" x 24"、18" x 24" 等。
- 連片（Array 或 Strip 或 Set 或 Shipping Panel / SPNL）：
- 通常由客戶設計，常為 PCB 最小的出貨形態，由多個單片組成。
- 單片（PCS 或 Card 或 Unit）：
注意： 對於尺寸比較大的 PCB 板，有可能沒有連片，只有單片，即存在單片就是連片的情形，特別是單片尺寸大的 PCB 板。
PCB 板成型的定義與目的
PCB 板成型，簡而言之，就是根據客戶定義的外形進行程序編制。然後，使用機器將 PCB 廠的 Working Panel 製作成客戶所需要的交付單體，例如連片（Array 或 Strip）或單片（PCS 或 Card 或 Unit）。
這個製程的目的，就是確保最後交付給客戶的電路板，其外觀尺寸與設計圖檔完全一致。
常見的 PCB 成型方式
成型方式的選擇直接影響 PCB 的邊緣品質、精度和生產效率。常見的成型方式包括：
- 锣型： 包含機械锣型和雷射切割，這是最常見的異形板切割方式。
- 锣型加上斜邊： 在锣型完成後，對邊緣進行斜角處理，用於特定組裝需求。
- V-Cut： 又稱 V 形槽，主要用於直線或矩形板的預切割，便於客戶後續折斷分離。
- 锣型加上 V-Cut： 結合兩種方式，對外形進行锣型，對內部單元或特定直線邊緣進行 V-Cut 處理。
- 锣型加上定深锣： 使用定深刀具進行锣型，確保達到特定的深度要求。
- 沖型： 使用沖模一次性壓切成型，適用於大批量、對精度要求不高或特定形狀的產品。
成型流程圖涉及多個步驟的協同作業，確保 WPNL 能夠正確轉換為客戶所需尺寸的單體。
1. 機械锣型（鑼板）
- 定義： 機械锣型，又稱鑼板，是根據客戶對 PCB 板尺寸的要求來製作程式（又稱 锣带）。將此程式輸入锣型機主機後，由 CNC（電腦數字控制） 系統控制锣型機，使用**銑刀（又稱 锣刀）**進行精確锣型。
- 特點： 這是業界歷史最久、應用最廣泛且成本較低的成型方式。
2. 雷射切割（Laser Cutting）
- 定義： 雷射切割（Laser Cutting），又稱激光切割，是一種使用雷射切割材料的技術，能將材料切割成客戶指定的特定形狀。
- 工作原理： 通過光學系統引導高功率雷射器的輸出光束照射工件，使材料迅速熔化、氣化。同時，借助與光束同軸的高速氣流吹除或吸走熔融物質，從而實現切割。
- 控制系統： 運動控制系統遵循 CNC 編程語言（G 代碼或 M 代碼） 來引導雷射光束完成切割路徑。
- PCB 雷射切割的優勢：
- 高精度與小切縫： 切割間隙小、精度高。
- 熱影響區域小： 對周圍材料的熱影響區域小。
- 邊緣品質優異： 具有無粉塵、無應力、無毛刺的特點，切割邊緣光滑整齊。
- 適用性廣： 尤其適合複雜形狀的加工。
3. V-Cut（V 形槽）工藝
- 定義： V-Cut，又稱 V 形槽，是利用專門的 V-Cut 設備，在多個單片 PCB 之間開啟一條 V 形槽。這樣 PCB 板在客戶端完成零件安裝等操作後，可以比較方便且有效率地將 PCB 板從連片掰成單片。
- 適用場景： 適用於形狀比較規則的 PCB 板。不管是單獨 V-Cut，還是 V-Cut 疊加锣型，都是常見的 PCB 板成型方式。
- 重要參數： 深度（D）、角度（θ）（常見如 30°、45°、60°）、殘厚（Web）以及正反面位置偏移。
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4. 定深锣型（Controlled Depth Routing）
- 定義： 定深锣型，多見於軟硬結合板。它採用成型機的深度控制功能，將覆蓋軟板區域的硬板部分精確锣掉，露出軟板。
- 其他應用： 其他產品也存在定深锣型設計，如階梯盲槽、機械定深盲孔（Control Depth Drilling Hole）之類。
- 注意要點：
- 深度控制： 受多種因素影響，如設備精度、銑刀材質及角度、介質厚度公差、板的翹曲度等。
- 精度控制： 定位可以基於精度需求而採用孔定位或 Pad 定位。
5. 沖型（Punching）工藝
- 定義： 沖型，又稱模具成型，是一種快捷的成型方式，但模具費用較高。
- 特點： 優點是可以快速成型，但前期的模具開發成本比較高。故通常 PCB 板量產量非常大 的時候才會使用沖型。
成型工藝對比總結
| 成型工藝 | 樣品適用 | 量產適用 | 特點說明 |
| :--- | :---: | :---: | :--- |
| 機械锣型 | ✔ | ✔ | 傳統方式，應用最廣泛，成本低。 |
| V-Cut | ✔ | ✔ | 常見成型方式，適合形狀比較規則的 PCB 板。 |
| V-Cut + 機械锣型 | ✔ | ✔ | 相比單純锣型，效率高。 |
| 斜邊 + 機械锣型 | ✔ | ✔ | 多見於金手指等需要插拔的 PCB 板。 |
| 雷射切割 | ✔ | ✔ | 精度高，適合複雜形狀之 PCB 板，成本高。 |
| 定深锣型/雷射 | ✔ | ✔ | 常見於軟硬結合板及特殊要求的 PCB 板。 |
| 沖型 | | ✔ | 適合大規模量產，成型快速，模具成本比較高。 |
總結
總而言之，PCB 板成型工藝是決定電子產品最終品質、性能與製造成本的最後關鍵環節。
從傳統且應用最廣泛的機械锣型，到便捷高效的V-Cut，再到適用於複雜外形的雷射切割和大規模量產的沖型，每一種成型方式都有其獨特的技術優勢和應用場景。
製造商必須根據產品的設計要求、精度需求和預期產量，審慎選擇最合適的成型方案。精確的成型製程，才能確保交付的 PCB 產品能夠完美符合客戶的組裝與功能需求。
