У процесі виробництва друкованої плати стадія формування є ключовим етапом у обробці готової друкованої плати до форми та розміру, які відповідають вимогам конструкції. Різні методи формування друкованих плат підходять для різних виробничих потреб, і існують значні відмінності в їхніх технічних характеристиках і сценаріях застосування.
1, Механічна обробка та формування
Формування механічної обробки є відносно традиційним і широко використовуваним методом формування друкованої плати, в основному включаючи фрезерування та штампування.
(1) Фрезерна обробка
Фрезерування – це використання фрезерних верстатів з ЧПК для різання плат друкованих плат за допомогою високо-швидкісних обертових фрез. Перед обробкою необхідно згенерувати коди обробки з ЧПК на основі файлу дизайну друкованої плати, щоб точно контролювати траєкторію фрези. Фрези зазвичай виготовляються з матеріалу вольфрамової сталі, діаметром зазвичай 0,8-3 мм, і їх можна гнучко вибирати відповідно до товщини листового металу та вимог до точності різання. Цей метод підходить для обробки друкованих плат різної форми, особливо для друкованих плат складної форми з високими вимогами до точності, таких як плати неправильної форми, друковані плати з нестандартними виїмками або отворами. Його перевага полягає у високій точності обробки, яку, як правило, можна контролювати в межах ± 0,1 мм, і вона може адаптуватися до виробничих потреб малих партій і кількох сортів; Але недоліком є те, що швидкість обробки є відносно низькою, ріжучі інструменти мають проблеми зношування, їх потрібно регулярно замінювати, і вартість обробки також відповідно зросте. Крім того, сміття та пил, що утворюються під час процесу помелу, можуть вплинути на середовище обробки та якість продукту, тому необхідно обладнати відповідне вакуумне обладнання.
(2) Штампування
Штампування в основному використовується для стандартизованих плат друкованих плат, які виробляються у великих кількостях. Принцип полягає в попередньому виготовленні прес-форми, яка відповідає формі друкованої плати, і застосуванні тиску через перфоратор, щоб швидко формувати плату друкованої плати під дією форми. Штампові форми зазвичай виготовляють із твердого сплаву, який має високу твердість і зносостійкість. Цей метод має надзвичайно високу ефективність виробництва, і кілька плат друкованих плат можуть бути сформовані одним штампуванням, придатним для виробництва друкованих плат звичайного вигляду та однакового розміру, таких як універсальні друковані плати в споживчій електроніці. Його перевагами є висока ефективність виробництва, низька вартість і здатність задовольнити потреби великого-виробництва; Однак вартість виробництва форми висока, а цикл довгий. Якщо дизайн виробу змінюється, форму необхідно переробити, що призведе до поганої гнучкості. Тому він не підходить для дрібносерійного або індивідуального виробництва.
2, формування лазерного різання
Формування лазерним різанням – це процес використання лазерного променя високої-енергетичної щільності для опромінення плати друкованої плати, що спричиняє локальне миттєве розплавлення та випаровування листового металу, таким чином досягаючи розрізання. Відповідно до різних лазерних джерел, його можна розділити на CO₂ лазерне різання та ультрафіолетове лазерне різання.
(1) CO₂ лазерне різання
Довжина хвилі CO₂-лазера становить 10,6 мкм, і його енергія в основному поглинається органічними матеріалами в друкованій платі, такими як смола, скловолокно тощо. Під час процесу різання лазерний промінь сканує вздовж заданого шляху, швидко нагріваючи матеріал до температури випаровування, щоб утворити розріз. CO₂ лазерне різання має високу швидкість і високу ефективність, підходить для різання друкованих плат тонкої товщини (зазвичай менше 2 мм), особливо широко використовується для формування та обробки гнучких плат. Він може обробляти складні форми з мінімальною шириною лінії 0,15 мм і гладкими ріжучими краями без необхідності подальшого полірування. Однак лазерне різання CO₂ створить певну зону теплового впливу, що може спричинити карбонізацію матеріалу ріжучої кромки, впливаючи на електричні характеристики та якість зовнішнього вигляду друкованої плати.
(2) УФ лазерне різання
Довжина хвилі ультрафіолетового лазера відносно коротка, зазвичай близько 355 нм, і його фотонна енергія висока. Він може безпосередньо розривати молекулярні зв’язки матеріалів за допомогою фотохімічних реакцій, досягаючи «холодної обробки». Цей метод майже не має зони термічного впливу та має надзвичайно високу точність різання, до ± 0,02 мм, що робить його особливо придатним для обробки високо-точних і високонадійних друкованих плат, таких як високо-щільні з’єднувальні плати, напівпровідникові пакувальні підкладки тощо. УФ-лазерне різання також може обробляти друковані плати зі спеціальних матеріалів, таких як кераміка та метали, з широким спектром застосування; Однак вартість обладнання висока, а ефективність обробки відносно низька. Наразі він в основному використовується у виробництві високоякісних друкованих плат-.
3, Формування хімічним травленням
Формування хімічним травленням – це використання хімічних реагентів для вибіркового роз’їдання ламінату, покритого міддю, у такий спосіб формуючи бажану форму друкованої плати. Перед формуванням на поверхні покритого міддю ламінату необхідно сформувати-стійкий до корозії шар за допомогою технології фотолітографії, щоб захистити ділянки, які не потребують травлення. Потім листовий метал занурюють у травильний розчин для розчинення та видалення незахищеної мідної фольги. Формування хімічним травленням підходить для виготовлення плат друкованих плат із простим зовнішнім виглядом і низькими вимогами до точності, наприклад односторонніх -плат або деяких чутливих до вартості електронних виробів. Його переваги полягають у тому, що він не вимагає складного механічного обладнання, має низькі витрати на виробництво та може обробляти надзвичайно тонкі схеми з мідної фольги; Але й недоліки цілком очевидні. Процес травлення важко точно контролювати, а точність формування низька, як правило, в межах ± 0,2-0,3 мм. Крім того, розчин хімічного травлення має певне забруднення навколишнього середовища і потребує належної обробки.
4, інші методи формування
(1) Різання струменем води
Різання струменем води – це використання струменів води під високим{0}}тиском із абразивами для різання плат друкованих плат. Цей метод підходить для різання друкованих плат різної товщини та матеріалів, особливо для обробки друкованих плат із високою твердістю, таких як кераміка та металеві підкладки. Водоструменеве різання не має зони термічного впливу та має хорошу якість ріжучої кромки з точністю ± 0,1 мм. Однак під час процесу різання створюється значний шум, і струмінь води може мати певний вплив на друковану плату, що може вплинути на роботу компонентів на платі. При цьому експлуатаційна вартість обладнання висока.
(2) Формування форми
У деяких особливих сценаріях, як-от виготовлення друкованих плат зі спеціальними тривимірними-структурами, використовуються методи формування. Введіть рідку смолу в порожнину форми за допомогою лиття під тиском і вставте в неї попередньо виготовлену друковану плату. Після затвердіння сформуйте компоненти друкованої плати певної форми та функцій. Цей метод може досягти інтегрованого формування друкованих плат і корпусів, покращуючи інтеграцію та надійність виробів. Однак конструкція та виробництво прес-форм є складними та дорогими, в основному використовуються для виробництва конкретних продуктів на замовлення.