Projektowanie płytek obwodów drukowanych - Jak wygląda technologia produkcji obwodów drukowanych? (Część 4)

Płytki obwodów drukowanych dzielą się na jednowarstwowe (z warstwą przewodzącą na górze lub na dole), dwustronne (z warstwą przewodzącą na górze i na dole) i obecnie najbardziej powszechne wielowarstwowe (z warstwami przewodzącymi także wewnątrz płytki). W przypadku płytek wielowarstwowych ważne jest rozmieszczenie poszczególnych warstw. Płytka obwodu drukowanego powstaje w wyniku trawienia (na mokro) lub frezowania (na sucho).

Opis profesjonalnej produkcji płytek można znaleźć w Internecie. Na różnych stronach można zapoznać się z materiałami dydaktycznymi poświęconymi produkcji płytek metodą trawienia. Przede wszystkim należy przetworzyć wszystkie dane. Następnie należy wykonać matrycę foliową, zbudować warstwy, przygotować panel, wyciąć otwory, wykonać metalizację ścianek otworów, przenieść wzór przewodzący z folii na panel, nanieść galwanicznie warstwę przewodzącą, nanieść cynę, wytrawić płytkę, usunąć cynę, nanieść maskę lutowniczą, wykonać sitodruk, oczyścić powierzchnię, wykonać obróbkę HAL/NiAu, wykonać obróbkę mechaniczną przez frezowanie, nacinanie i sprawdzić mikroprzekroje metalograficzne. Ostatnim krokiem jest próba optyczna i elektryczna.

Metoda sucha natomiast umożliwia szybką produkcję płytki bez konieczności przeprowadzenia procesu trawienia, po którym pozostają odpady chemiczne. Metoda ta jest odpowiednia w przypadku prototypów lub próbek, a sam czas produkcji wynosi ok. 5-7 dni. W tym celu stosuje się różne rozwiązania do przetwarzania danych (ODB++, Gerber, Excellon itp.): od oprogramowania CAD, przez aplikacje programowe do przygotowania pliku z instrukcją nawiercenia otworów i frezowania linii izolacyjnych wzdłuż ścieżek (powierzchni) przewodzących. Warstwy miedzi są stopniowo usuwane za pomocą specjalnych narzędzi grawerskich i wierteł o średnicy od 0,1 mm do 3,0 mm. Każde narzędzie można automatycznie dostosować odpowiednio do potrzeb pod względem głębokości roboczej i prędkości obrotowej. Bardzo istotny jest kształt końcówki narzędzia – może być ona płaska (frez) lub stożkowa (nacinak). W pierwszej kolejności należy załadować dane z programu i wskazać, czy płytka ma być jedno- czy wielowarstwowa. Ważnym etapem jest wybór narzędzi do produkcji płytki i umieszczenie jej w uchwycie. Następnie należy umieścić płytkę na stanowisku za pomocą kamery i uruchomić poszczególne etapy frezowania (nawiercanie, grawerowanie, frezowanie itd.). Gotowy produkt można skontrolować pod kamerą w celu pomiaru poszczególnych obiektów, szerokości ścieżki, średnic otworów.

Projektowanie i wytwarzanie płytek PCB jest z pewnością szerokim zagadnieniem. Inne interesujące informacje i prezentacje dotyczące produkcji płytek PCB można także znaleźć w webinarium pt. „O czym nie zapomnieć podczas projektowania płytek PCB?” na stronie www.soselectronic.pl/webinar.