Baskılı devre kartının üretim sürecinde şekillendirme aşaması, tamamlanmış devre kartının tasarım gereksinimlerini karşılayan bir şekil ve boyuta dönüştürülmesinde önemli bir adımdır. Farklı baskılı devre kartı oluşturma yöntemleri, farklı üretim ihtiyaçlarına uygundur ve teknik özelliklerinde ve uygulama senaryolarında önemli farklılıklar vardır.
1, Mekanik işleme ve şekillendirme
Mekanik işlemle şekillendirme, esas olarak frezeleme ve damgalama şekillendirmeyi içeren, nispeten geleneksel ve yaygın olarak kullanılan bir baskılı devre kartı şekillendirme yöntemidir.
(1) Frezeleme işlemi
Frezeleme, yüksek-hızlı dönen freze bıçakları kullanarak baskılı devre kartlarını kesmek için CNC freze makinelerinin kullanılmasıdır. İşlemeden önce, freze bıçağının yörüngesini doğru bir şekilde kontrol etmek için baskılı devre kartı tasarım dosyasına dayalı CNC işleme kodlarının oluşturulması gerekir. Freze takımları genellikle çapı 0,8-3 mm arasında olan tungsten çelik malzemeden yapılır ve sacın kalınlığına ve kesme doğruluğu gereksinimlerine göre esnek bir şekilde seçilebilir. Bu yöntem, çeşitli şekillerdeki baskılı devre kartlarının işlenmesi için, özellikle de düzensiz şekilli kartlar, düzensiz çentikli veya delikli baskılı devre kartları gibi karmaşık şekillere ve yüksek hassasiyet gereksinimlerine sahip devre kartlarının işlenmesi için uygundur. Avantajı, genellikle ± 0,1 mm dahilinde kontrol edilebilen ve küçük partilerin ve çoklu çeşitlerin üretim ihtiyaçlarına uyum sağlayabilen yüksek işleme doğruluğunda yatmaktadır; Ancak dezavantajı, işleme hızının nispeten yavaş olması, kesici takımların aşınma sorunları olması, düzenli olarak değiştirilmesi gerekmesi ve buna bağlı olarak işleme maliyetinin de artmasıdır. Ayrıca öğütme işlemi sırasında oluşan döküntü ve toz, işleme ortamını ve ürün kalitesini etkileyebilir ve ilgili vakum ekipmanının donatılması gerekir.
(2) Damgalama şekillendirme
Damgalama şekillendirme esas olarak büyük miktarlarda üretilen standart baskılı devre kartları için kullanılır. Prensip, baskılı devre kartının şekline uygun bir kalıbın önceden yapılması ve kalıbın etkisi altında baskılı devre kartının hızlı bir şekilde şekillendirilmesi için bir zımbalı pres aracılığıyla basınç uygulanmasıdır. Damgalama kalıpları genellikle yüksek sertliğe ve aşınma direncine sahip sert alaşımdan yapılır. Bu yöntem son derece yüksek üretim verimliliğine sahiptir ve tüketici elektroniği ürünlerindeki evrensel baskılı devre kartı gibi düzenli görünüme ve tekdüze boyuta sahip devre kartlarının üretilmesi için uygun olan tek bir damgalamada birden fazla baskılı devre kartı oluşturulabilir. Avantajları, yüksek üretim verimliliği, düşük maliyet ve büyük-ölçekli üretimin ihtiyaçlarını karşılayabilme yeteneğidir; Ancak kalıp üretim maliyeti yüksek ve çevrimi uzundur. Ürün tasarımı değişirse kalıbın yeniden yapılması gerekir, bu da esnekliğin azalmasına neden olur. Bu nedenle küçük partiler veya özel üretimler için uygun değildir.
2, Lazer kesim şekillendirme
Lazer kesim kalıplama, baskılı devre kartını ışınlamak için yüksek-enerji yoğunluğuna sahip bir lazer ışınının kullanılması, metal levhanın yerel olarak anında erimesine ve buharlaşmasına neden olması ve böylece kesme ayrımının sağlanması işlemidir. Farklı lazer kaynaklarına göre CO₂ lazer kesim ve ultraviyole lazer kesim olarak ikiye ayrılabilir.
(1) CO₂ lazer kesim
CO₂ lazerin dalga boyu 10,6 μm'dir ve enerjisi esas olarak baskılı devre kartındaki reçine, cam elyaf vb. gibi organik malzemeler tarafından emilir. Kesme işlemi sırasında, lazer ışını önceden belirlenmiş bir yol boyunca tarar ve bir kesim oluşturmak için malzemeyi hızla buharlaşma sıcaklığına kadar ısıtır. CO₂ lazer kesim, hızlı hıza ve yüksek verime sahiptir, ince kalınlıktaki (genellikle 2 mm'den az) baskılı devre kartlarını kesmek için uygundur, özellikle esnek devre kartlarının oluşturulmasında ve işlenmesinde yaygın olarak kullanılır. Minimum çizgi genişliği 0,15 mm olan karmaşık şekilleri ve pürüzsüz kesme kenarlarını daha sonra cilalamaya gerek kalmadan işleyebilir. Bununla birlikte, CO₂ lazerle kesme, ısıdan etkilenen belirli bir bölge oluşturacaktır; bu, kesici kenar malzemesinin karbonlaşmasına neden olarak devre kartının elektriksel performansını ve görünüm kalitesini etkileyebilir.
(2) UV lazer kesim
Ultraviyole lazerin dalga boyu nispeten kısadır, genellikle 355 nm civarındadır ve foton enerjisi yüksektir. Fotokimyasal reaksiyonlar yoluyla malzemelerin moleküler bağlarını doğrudan kırabilir ve "soğuk işlem" elde edebilir. Bu yöntemin neredeyse hiç ısıdan etkilenen bölgesi yoktur ve ± 0,02 mm'ye kadar son derece yüksek kesme doğruluğu, onu özellikle yüksek-yoğunluklu ara bağlantı kartları, yarı iletken paketleme alt katmanları vb. gibi yüksek-hassas ve yüksek güvenilirliğe sahip baskılı devre kartı kartlarının işlenmesi için uygun kılar. UV lazer kesme aynı zamanda geniş bir uygulama yelpazesiyle seramik ve metaller gibi özel malzemelerden yapılmış baskılı devre kartı kartlarını da işleyebilir; Ancak ekipman maliyeti yüksektir ve işleme verimliliği nispeten düşüktür. Şu anda ağırlıklı olarak ileri teknolojiye sahip-baskılı devre kartı ürünlerinin üretiminde kullanılıyor.
3, Kimyasal aşındırma şekillendirme
Kimyasal aşındırma kalıplama, bakır- kaplı laminatları seçici olarak paslandırmak ve böylece istenen devre kartı şeklini oluşturmak için kimyasal reaktiflerin kullanılmasıdır. Şekillendirmeden önce, aşındırma gerektirmeyen alanları korumak için bakır-kaplı laminatın yüzeyinde fotolitografi teknolojisi kullanılarak korozyona-dirençli bir tabakanın oluşturulması gerekir. Daha sonra metal levha, korumasız bakır folyonun çözülmesi ve çıkarılması için bir dağlama çözeltisine daldırılır. Kimyasal aşındırma kalıplama, tek taraflı devre kartları veya bazı maliyete duyarlı elektronik ürünler gibi basit görünüme ve düşük hassasiyet gereksinimlerine sahip baskılı devre kartlarının üretilmesi için uygundur. Avantajları, karmaşık mekanik ekipman gerektirmemesi, üretim maliyetlerinin düşük olması ve son derece ince bakır folyo devrelerini işleyebilmesidir; Ancak dezavantajları da oldukça açıktır. Aşındırma işleminin hassas bir şekilde kontrol edilmesi zordur ve şekillendirme doğruluğu düşüktür, genellikle ± 0,2-0,3 mm arasındadır. Ek olarak, kimyasal aşındırma çözeltisinin çevreye belirli bir kirliliği vardır ve uygun şekilde arıtılması gerekir.
4, Diğer kalıplama yöntemleri
(1) Su jetiyle kesme
Su jeti ile kesme, baskılı devre kartlarını kesmek için aşındırıcılar taşıyan yüksek-basınçlı su jetlerinin kullanılmasıdır. Bu yöntem, çeşitli kalınlık ve malzemelerden baskılı devre kartlarının kesilmesi, özellikle seramik ve metal alt tabakalar gibi yüksek sertliğe sahip devre kartlarının işlenmesi için uygundur. Su jeti kesiminde ısıdan etkilenen bölge yoktur ve ± 0,1 mm hassasiyetle iyi kesme kenarı kalitesine sahiptir. Ancak kesme işlemi sırasında önemli miktarda gürültü oluşur ve su jeti devre kartı üzerinde belirli bir etkiye sahip olabilir ve bu da kart üzerindeki bileşenlerin performansını etkileyebilir. Aynı zamanda ekipmanın işletme maliyeti de yüksektir.
(2) Kalıp oluşturma
Baskılı devre kartlarının özel üç- boyutlu yapılara sahip üretilmesi gibi bazı özel senaryolarda kalıp şekillendirme yöntemleri kullanılır. Sıvı reçine malzemesini enjeksiyonlu kalıplama yoluyla kalıp boşluğuna enjekte edin ve önceden hazırlanmış devre kartını bunun içine gömün. Sertleştikten sonra özel şekil ve işlevlere sahip baskılı devre kartı bileşenlerini oluşturun. Bu yöntem, devre kartlarının ve kasaların entegre kalıplanmasını sağlayarak ürünlerin entegrasyonunu ve güvenilirliğini artırabilir. Bununla birlikte, kalıp tasarımı ve üretimi karmaşık ve maliyetlidir ve esas olarak özel özelleştirilmiş ürün üretimi için kullanılır.