Painetun piirilevyn valmistusprosessissa muotoiluvaihe on keskeinen vaihe valmiin piirilevyn prosessoinnissa suunnitteluvaatimukset täyttävään muotoon ja kokoon. Erilaiset piirilevyn muotoilumenetelmät sopivat erilaisiin tuotantotarpeisiin ja niiden teknisissä ominaisuuksissa ja käyttöskenaarioissa on merkittäviä eroja.
1, Mekaaninen käsittely ja muotoilu
Mekaaninen työstömuovaus on suhteellisen perinteinen ja laajalti käytetty painetun piirilevyn muovausmenetelmä, joka sisältää pääasiassa jyrsintä- ja meistomuovauksen.
(1) Jyrsintäkäsittely
Jyrsintä on CNC-jyrsintäkoneiden käyttöä painettujen piirilevyjen leikkaamiseen käyttämällä{0}}nopeasti pyöriviä jyrsimiä. Ennen käsittelyä on tarpeen luoda CNC-työstökoodit piirilevyn suunnittelutiedoston perusteella, jotta jyrsimen liikerata voidaan ohjata tarkasti. Jyrsimet valmistetaan yleensä volframiteräsmateriaalista, halkaisijaltaan yleensä 0,8-3 mm, ja ne voidaan valita joustavasti levyn paksuuden ja leikkaustarkkuusvaatimusten mukaan. Tämä menetelmä soveltuu erimuotoisten piirilevyjen käsittelyyn, erityisesti piirilevyille, joilla on monimutkainen muoto ja korkeat tarkkuusvaatimukset, kuten epäsäännöllisen muotoiset levyt, painetut piirilevyt, joissa on epäsäännöllisiä lovia tai reikiä. Sen etuna on korkea prosessointitarkkuus, jota voidaan yleensä säätää ± 0,1 mm:n tarkkuudella ja joka voi mukautua pienten erien ja useiden lajikkeiden tuotantotarpeisiin; Mutta haittana on, että käsittelynopeus on suhteellisen hidas, leikkuutyökaluissa on kulumisongelmia, ne on vaihdettava säännöllisesti, ja myös käsittelykustannukset kasvavat vastaavasti. Lisäksi jauhatusprosessissa syntyvä roskat ja pöly voivat vaikuttaa prosessiympäristöön ja tuotteen laatuun, ja vastaavat tyhjiölaitteet on varustettava.
(2) Leimausmuovaus
Leimausmuovausta käytetään pääasiassa standardoiduissa painetuissa piirilevyissä, joita valmistetaan suuria määriä. Periaatteena on valmistaa etukäteen muotti, joka vastaa painetun piirilevyn muotoa, ja kohdistaa painetta rei'ityspuristimen kautta painetun piirilevyn nopean muotoilemiseksi muotin vaikutuksesta. Leimausmuotit on yleensä valmistettu kovasta metalliseoksesta, jolla on korkea kovuus ja kulutuskestävyys. Tällä menetelmällä on erittäin korkea tuotantotehokkuus, ja yhdellä meistolla voidaan muodostaa useita painettuja piirilevyjä, jotka soveltuvat säännöllisen ulkonäön ja tasakokoisten piirilevyjen, kuten kulutuselektroniikkatuotteiden yleispiirilevyjen, valmistukseen. Sen etuja ovat korkea tuotantotehokkuus, alhaiset kustannukset ja kyky vastata suuren-mittakaavan tuotannon tarpeisiin. Muotin valmistuksen kustannukset ovat kuitenkin korkeat ja sykli pitkä. Jos tuotteen suunnittelu muuttuu, muotti on valmistettava uudelleen, mikä johtaa huonoon joustavuuteen. Siksi se ei sovellu pieniin eriin tai räätälöityyn tuotantoon.
2, Laserleikkausmuovaus
Laserleikkausmuovaus on prosessi, jossa käytetään korkean -energiatiheyden lasersädettä painetun piirilevyn säteilyttämiseen, mikä aiheuttaa levyn paikallista välitöntä sulamista ja höyrystymistä, jolloin saavutetaan leikkauserottelu. Eri laserlähteiden mukaan se voidaan jakaa CO ₂ -laserleikkaukseen ja ultraviolettilaserleikkaukseen.
(1) CO ₂ -laserleikkaus
CO ₂ laserin aallonpituus on 10,6 μm, ja sen energiaa absorboivat pääasiassa piirilevyn orgaaniset materiaalit, kuten hartsi, lasikuitu jne. Leikkausprosessin aikana lasersäde skannaa ennalta määrättyä reittiä ja lämmittää materiaalin nopeasti höyrystymislämpötilaan leikkauksen muodostamiseksi. CO ₂ -laserleikkauksella on nopea nopeus ja korkea hyötysuhde, ja se soveltuu ohuiden (yleensä alle 2 mm) painettujen piirilevyjen leikkaamiseen, jota käytetään erityisen laajalti taipuisten piirilevyjen muotoilussa ja käsittelyssä. Se pystyy käsittelemään monimutkaisia muotoja, joiden viivan vähimmäisleveys on 0,15 mm ja sileät leikkuureunat ilman myöhempää kiillotusta. Kuitenkin CO ₂ -laserleikkaus synnyttää tietyn lämpövaikutteisen vyöhykkeen, mikä voi aiheuttaa leikkuureunamateriaalin hiiltymistä, mikä vaikuttaa piirilevyn sähköiseen suorituskykyyn ja ulkonäön laatuun.
(2) UV-laserleikkaus
Ultraviolettolaserin aallonpituus on suhteellisen lyhyt, yleensä noin 355 nm, ja sen fotonienergia on korkea. Se voi suoraan katkaista materiaalien molekyylisidokset fotokemiallisten reaktioiden avulla saavuttaen "kylmäkäsittelyn". Tällä menetelmällä ei ole juuri lainkaan lämpövaikutteista vyöhykettä ja erittäin korkea leikkaustarkkuus, jopa ± 0,02 mm, mikä tekee siitä erityisen sopivan korkean-tarkkojen ja erittäin luotettavien piirilevyjen, kuten -tiheyksisten liitäntälevyjen, puolijohdepakkausalustojen jne. käsittelyyn. UV-laserleikkaus voi myös käsitellä painettuja piirilevyjä, kuten laajaa valikoimaa keramiikkaa; Laitteiden kustannukset ovat kuitenkin korkeat ja käsittelyteho on suhteellisen alhainen. Tällä hetkellä sitä käytetään pääasiassa korkealaatuisten-painettujen piirilevytuotteiden valmistuksessa.
3, kemiallinen syövytys
Kemiallinen etsausmuovaus on kemiallisten reagenssien käyttöä kupari-päällystettyjen laminaattien selektiiviseen syövyttämiseen, jolloin muodostuu haluttu piirilevyn muoto. Ennen muodostamista kupari-pinnoitetun laminaatin pinnalle on muodostettava korroosionkestävä kerros fotolitografiatekniikalla suojaamaan alueita, jotka eivät vaadi syövytystä. Sitten metallilevy upotetaan etsausliuokseen suojaamattoman kuparikalvon liuottamiseksi ja poistamiseksi. Kemiallinen etsausmuovaus soveltuu yksinkertaisen ulkonäön ja alhaisen tarkkuuden omaavien painettujen piirilevyjen, kuten yksipuolisten -piirilevyjen tai joidenkin kustannusherkkien elektronisten tuotteiden, valmistukseen. Sen etuja ovat, että se ei vaadi monimutkaisia mekaanisia laitteita, sillä on alhaiset tuotantokustannukset ja se pystyy käsittelemään erittäin ohuita kuparifoliopiirejä; Mutta haitat ovat myös melko ilmeisiä. Syövytysprosessia on vaikea ohjata tarkasti, ja muovaustarkkuus on alhainen, yleensä ± 0,2-0,3 mm. Lisäksi kemiallinen syövytysliuos saastuttaa ympäristöä ja se on käsiteltävä asianmukaisesti.
4, muut muovausmenetelmät
(1) Vesisuihkuleikkaus
Vesisuihkuleikkaus on korkeapaineisten-vesisuihkujen käyttöä, joissa on hioma-aineita painettujen piirilevyjen leikkaamiseen. Tämä menetelmä soveltuu eripaksuisten ja eri materiaalien piirilevyjen leikkaamiseen, erityisesti korkeakovien piirilevyjen, kuten keramiikan ja metallisubstraattien, käsittelyyn. Vesisuihkuleikkauksessa ei ole lämpövaikutteista vyöhykettä ja hyvä leikkuureunan laatu, tarkkuus ± 0,1 mm. Leikkausprosessin aikana syntyy kuitenkin merkittävää melua, ja vesisuihkulla voi olla tietty vaikutus piirilevyyn, mikä voi vaikuttaa levyn komponenttien suorituskykyyn. Samaan aikaan laitteiden käyttökustannukset ovat korkeat.
(2) Muotin muodostus
Joissakin erityistilanteissa, kuten valmistettaessa painettuja piirilevyjä, joissa on erityiset kolmiulotteiset rakenteet, käytetään muovausmenetelmiä. Ruiskuta nestemäistä hartsimateriaalia muottipesään ruiskuvalulla ja upota valmiiksi valmistettu piirilevy siihen. Kovettumisen jälkeen muotoile piirilevykomponentit, joilla on tietyt muodot ja toiminnot. Tällä menetelmällä voidaan saavuttaa piirilevyjen ja koteloiden integroitu muovaus, mikä parantaa tuotteiden integrointia ja luotettavuutta. Muotin suunnittelu ja tuotanto ovat kuitenkin monimutkaisia ja kalliita, ja niitä käytetään pääasiassa räätälöityjen tuotteiden valmistukseen.