Vo výrobnom procese dosky s plošnými spojmi je fáza tvarovania kľúčovým krokom pri spracovaní dokončenej dosky s plošnými spojmi do tvaru a veľkosti, ktoré spĺňajú požiadavky na dizajn. Rôzne spôsoby tvarovania dosiek plošných spojov sú vhodné pre rôzne výrobné potreby a existujú značné rozdiely v ich technických charakteristikách a aplikačných scenároch.
1, Mechanické spracovanie a tvarovanie
Mechanické tvarovanie je pomerne tradičná a široko používaná metóda tvarovania dosiek plošných spojov, ktorá zahŕňa najmä frézovanie a lisovanie.
(1) Frézovacie spracovanie
Frézovanie je použitie CNC frézok na rezanie dosiek plošných spojov pomocou-vysokorýchlostných rotačných fréz. Pred spracovaním je potrebné vygenerovať kódy CNC obrábania na základe súboru návrhu dosky plošných spojov pre presné riadenie trajektórie frézy. Frézy sú zvyčajne vyrobené z materiálu volfrámovej ocele s priemerom všeobecne medzi 0,8-3 mm a možno ich flexibilne vybrať podľa hrúbky plechu a požiadaviek na presnosť rezu. Táto metóda je vhodná na spracovanie dosiek plošných spojov rôznych tvarov, najmä pre dosky plošných spojov so zložitými tvarmi a vysokými požiadavkami na presnosť, ako sú dosky nepravidelného tvaru, dosky plošných spojov s nepravidelnými zárezmi alebo otvormi. Jeho výhoda spočíva vo vysokej presnosti spracovania, ktorá môže byť vo všeobecnosti kontrolovaná v rozmedzí ± 0,1 mm a môže sa prispôsobiť výrobným potrebám malých sérií a viacerých odrôd; Nevýhodou však je, že rýchlosť spracovania je relatívne nízka, rezné nástroje majú problémy s opotrebovaním, je potrebné ich pravidelne vymieňať a zodpovedajúcim spôsobom sa zvýšia aj náklady na spracovanie. Okrem toho úlomky a prach vznikajúce počas procesu mletia môžu ovplyvniť prostredie spracovania a kvalitu produktu a je potrebné vybaviť príslušné vákuové zariadenie.
(2) Lisovanie
Lisovanie sa používa hlavne pre štandardizované dosky plošných spojov vyrábané vo veľkých množstvách. Princípom je vopred vyrobiť formu, ktorá zodpovedá tvaru dosky s plošnými spojmi, a použiť tlak cez dierovací lis, aby sa doska plošných spojov rýchlo tvarovala pôsobením formy. Lisovacie formy sú zvyčajne vyrobené z tvrdej zliatiny, ktorá má vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Táto metóda má extrémne vysokú efektivitu výroby a jedným lisovaním je možné vytvoriť viacero dosiek s plošnými spojmi, ktoré sú vhodné na výrobu dosiek plošných spojov s pravidelným vzhľadom a jednotnou veľkosťou, ako sú univerzálne dosky plošných spojov v produktoch spotrebnej elektroniky. Jeho výhodami sú vysoká efektívnosť výroby, nízke náklady a schopnosť uspokojiť potreby-výroby vo veľkom meradle; Náklady na výrobu formy sú však vysoké a cyklus je dlhý. Ak sa dizajn produktu zmení, formu je potrebné prerobiť, čo má za následok slabú flexibilitu. Preto nie je vhodný pre malosériovú alebo zákazkovú výrobu.
2, tvarovanie laserovým rezaním
Lisovanie laserovým rezaním je proces použitia laserového lúča s vysokou{0}}energiou na ožarovanie dosky plošných spojov, čo spôsobuje miestne okamžité roztavenie a odparovanie plechu, čím sa dosiahne oddelenie rezaním. Podľa rôznych zdrojov lasera ho možno rozdeliť na rezanie CO ₂ laserom a rezanie ultrafialovým laserom.
(1) Rezanie CO ₂ laserom
Vlnová dĺžka CO ₂ lasera je 10,6 μm a jeho energia je absorbovaná hlavne organickými materiálmi na doske plošných spojov, ako je živica, sklenené vlákno atď. Počas procesu rezania laserový lúč skenuje po vopred stanovenej dráhe, pričom sa materiál rýchlo zahrieva na teplotu odparovania, čím sa vytvorí rez. Laserové rezanie CO ₂ má vysokú rýchlosť a vysokú účinnosť, vhodné na rezanie dosiek plošných spojov s tenkou hrúbkou (zvyčajne menej ako 2 mm), najmä široko používané pri tvarovaní a spracovaní flexibilných dosiek plošných spojov. Dokáže spracovať zložité tvary s minimálnou šírkou čiary 0,15 mm a hladkými reznými hranami, bez potreby následného leštenia. Rezanie CO ₂ laserom však vytvorí určitú tepelne ovplyvnenú zónu, ktorá môže spôsobiť karbonizáciu materiálu reznej hrany, čo ovplyvní elektrický výkon a kvalitu vzhľadu dosky plošných spojov.
(2) Rezanie UV laserom
Vlnová dĺžka ultrafialového lasera je relatívne krátka, zvyčajne okolo 355 nm, a jeho fotónová energia je vysoká. Môže priamo rozbiť molekulárne väzby materiálov prostredníctvom fotochemických reakcií, čím sa dosiahne „spracovanie za studena“. Táto metóda nemá takmer žiadnu tepelne ovplyvnenú zónu a extrémne vysokú presnosť rezu, až ± 0,02 mm, vďaka čomu je obzvlášť vhodná na spracovanie vysoko-presných a spoľahlivých dosiek s plošnými spojmi, ako sú prepojovacie dosky s vysokou-hustotou, obalové substráty polovodičov atď. Rezanie UV laserom môže spracovať aj dosky plošných spojov vyrobené zo špeciálnych materiálov, ako je keramika a kovy, so širokým spektrom aplikácií; Náklady na zariadenie sú však vysoké a účinnosť spracovania je relatívne nízka. V súčasnosti sa používa najmä pri výrobe špičkových-doskových dosiek s plošnými spojmi.
3, tvárnenie chemickým leptaním
Chemické leptanie je použitie chemických činidiel na selektívnu koróziu laminátov pokrytých meďou-, čím sa vytvorí požadovaný tvar dosky plošných spojov. Pred tvarovaním je potrebné na povrchu pomedeného- laminátu pomocou technológie fotolitografie vytvoriť vrstvu odolnú voči korózii, aby sa ochránili oblasti, ktoré nevyžadujú leptanie. Potom sa plech ponorí do roztoku na leptanie, aby sa rozpustila a odstránila nechránená medená fólia. Chemické leptanie je vhodné na výrobu dosiek plošných spojov s jednoduchým vzhľadom a nízkymi požiadavkami na presnosť, ako sú jednostranné{6}}dosky s obvodmi alebo niektoré cenovo citlivé elektronické produkty. Jeho výhodou je, že nevyžaduje zložité mechanické vybavenie, má nízke výrobné náklady a dokáže spracovať extrémne tenké obvody z medenej fólie; Ale nevýhody sú tiež celkom zrejmé. Proces leptania je ťažké presne kontrolovať a presnosť tvarovania je nízka, vo všeobecnosti v rozmedzí ± 0,2-0,3 mm. Okrem toho má roztok na chemické leptanie určité znečistenie životného prostredia a musí byť riadne ošetrený.
4, Iné spôsoby tvarovania
(1) Rezanie vodným lúčom
Rezanie vodným lúčom je použitie vysokotlakových{0}}vodných lúčov s abrazívami na rezanie dosiek plošných spojov. Táto metóda je vhodná na rezanie dosiek plošných spojov rôznych hrúbok a materiálov, najmä na opracovanie dosiek plošných spojov s vysokou tvrdosťou ako je keramika a kovové podklady. Rezanie vodným lúčom nemá tepelne ovplyvnenú oblasť a dobrú kvalitu reznej hrany s presnosťou ± 0,1 mm. Počas procesu rezania však vzniká značný hluk a prúd vody môže mať určitý vplyv na obvodovú dosku, čo môže ovplyvniť výkon komponentov na doske. Zároveň sú prevádzkové náklady zariadenia vysoké.
(2) Formovanie formy
V niektorých špeciálnych scenároch, ako je napríklad výroba dosiek plošných spojov so špeciálnymi -rozmernými štruktúrami, sa používajú metódy tvarovania foriem. Vstreknite tekutú živicu do dutiny formy vstrekovaním a vložte do nej vopred vyrobenú dosku s plošnými spojmi. Po vytvrdnutí vytvarujte súčiastky dosky plošných spojov so špecifickými tvarmi a funkciami. Táto metóda môže dosiahnuť integrované tvarovanie dosiek plošných spojov a krytov, čím sa zlepší integrácia a spoľahlivosť produktov. Návrh a výroba foriem sú však zložité a nákladné a používajú sa hlavne na výrobu špecifických výrobkov na mieru.