No processo de fabricação da placa de circuito impresso, o estágio de formação é uma etapa fundamental no processamento da placa de circuito completa em um formato e tamanho que atenda aos requisitos do projeto. Diferentes métodos de formação de placas de circuito impresso são adequados para diferentes necessidades de produção e existem diferenças significativas em suas características técnicas e cenários de aplicação.
1, Processamento mecânico e formação
A formação por processamento mecânico é um método de formação de placa de circuito impresso relativamente tradicional e amplamente utilizado, incluindo principalmente fresagem e estampagem.
(1) Processamento de fresagem
Fresamento é o uso de fresadoras CNC para cortar placas de circuito impresso usando fresas rotativas de alta-velocidade. Antes do processamento, é necessário gerar códigos de usinagem CNC com base no arquivo de projeto da placa de circuito impresso para controlar com precisão a trajetória da fresa. As fresas são geralmente feitas de aço de tungstênio, com um diâmetro geralmente entre 0,8-3 mm, e podem ser selecionadas de forma flexível de acordo com a espessura da chapa metálica e os requisitos de precisão de corte. Este método é adequado para processar placas de circuito impresso de vários formatos, especialmente para placas de circuito com formatos complexos e requisitos de alta precisão, como placas de formato irregular, placas de circuito impresso com entalhes ou furos irregulares. Sua vantagem reside na alta precisão de processamento, que geralmente pode ser controlada dentro de ± 0,1 mm, e pode se adaptar às necessidades de produção de pequenos lotes e múltiplas variedades; Mas a desvantagem é que a velocidade de processamento é relativamente lenta, as ferramentas de corte apresentam problemas de desgaste, precisam ser substituídas regularmente e o custo de processamento também aumentará proporcionalmente. Além disso, os detritos e a poeira gerados durante o processo de moagem podem afetar o ambiente de processamento e a qualidade do produto, e o equipamento de vácuo correspondente precisa ser equipado.
(2) Formação de estampagem
A conformação por estampagem é usada principalmente para placas de circuito impresso padronizadas produzidas em grandes quantidades. O princípio é pré-fazer um molde que corresponda ao formato da placa de circuito impresso e aplicar pressão por meio de uma puncionadeira para moldar rapidamente a placa de circuito impresso sob a ação do molde. Os moldes de estampagem são geralmente feitos de liga dura, que possui alta dureza e resistência ao desgaste. Este método tem eficiência de produção extremamente alta, e múltiplas placas de circuito impresso podem ser formadas em uma estampagem, adequada para produzir placas de circuito com aparência regular e tamanho uniforme, como a placa de circuito impresso universal em produtos eletrônicos de consumo. Suas vantagens são alta eficiência de produção, baixo custo e capacidade de atender às necessidades de produção em grande-escala; Porém, o custo de produção de moldes é alto e o ciclo é longo. Se o design do produto mudar, o molde precisará ser refeito, resultando em pouca flexibilidade. Portanto, não é adequado para pequenos lotes ou produção personalizada.
2, formação de corte a laser
A moldagem por corte a laser é o processo de uso de um feixe de laser de alta{0}}densidade de energia para irradiar uma placa de circuito impresso, causando fusão e vaporização instantânea local da chapa metálica, conseguindo assim a separação do corte. De acordo com diferentes fontes de laser, pode ser dividido em corte a laser CO₂ e corte a laser ultravioleta.
(1) Corte a laser CO₂
O comprimento de onda do laser CO₂ é de 10,6 μm e sua energia é absorvida principalmente por materiais orgânicos na placa de circuito impresso, como resina, fibra de vidro, etc. Durante o processo de corte, o feixe de laser percorre um caminho predeterminado, aquecendo rapidamente o material até a temperatura de vaporização para formar um corte. O corte a laser CO ₂ tem velocidade rápida e alta eficiência, adequado para cortar placas de circuito impresso com espessura fina (geralmente inferior a 2 mm), especialmente amplamente utilizado na formação e processamento de placas de circuito flexíveis. Pode processar formas complexas com largura mínima de linha de 0,15 mm e arestas de corte lisas, sem necessidade de polimento posterior. No entanto, o corte a laser CO ₂ irá gerar uma certa zona afetada pelo calor, que pode causar carbonização do material da ponta, afetando o desempenho elétrico e a qualidade da aparência da placa de circuito.
(2) Corte a laser UV
O comprimento de onda do laser ultravioleta é relativamente curto, geralmente em torno de 355 nm, e sua energia de fótons é alta. Pode quebrar diretamente as ligações moleculares dos materiais através de reações fotoquímicas, alcançando o "processamento a frio". Este método quase não tem zona afetada pelo calor e precisão de corte extremamente alta, de até ± 0,02 mm, tornando-o particularmente adequado para processar placas de circuito impresso de alta-precisão e alta confiabilidade, como placas de interconexão de alta-densidade, substratos de embalagens de semicondutores, etc. O corte a laser UV também pode processar placas de circuito impresso feitas de materiais especiais, como cerâmica e metais, com uma ampla gama de aplicações; Contudo, o custo do equipamento é alto e a eficiência de processamento é relativamente baixa. Atualmente, é usado principalmente na produção de produtos-de placas de circuito impresso de alta qualidade.
3, formação de ataque químico
A moldagem por ataque químico é o uso de reagentes químicos para corroer seletivamente laminados-revestidos de cobre, formando assim o formato desejado da placa de circuito. Antes da formação, uma camada-resistente à corrosão precisa ser formada na superfície do laminado-revestido de cobre usando tecnologia de fotolitografia para proteger as áreas que não necessitam de ataque químico. Em seguida, a chapa metálica é imersa em uma solução de ataque químico para dissolver e remover a folha de cobre desprotegida. A moldagem por gravação química é adequada para a produção de placas de circuito impresso com aparência simples e baixos requisitos de precisão, como placas de circuito de um lado-ou alguns produtos eletrônicos sensíveis ao custo. Suas vantagens são que não requer equipamentos mecânicos complexos, tem baixos custos de produção e pode processar circuitos de folha de cobre extremamente finos; Mas as desvantagens também são bastante óbvias. O processo de gravação é difícil de controlar com precisão e a precisão de formação é baixa, geralmente entre ± 0,2-0,3 mm. Além disso, a solução de ataque químico apresenta certa poluição ao meio ambiente e precisa ser tratada adequadamente.
4, Outros métodos de moldagem
(1) Corte com jato de água
O corte por jato de água é o uso de jatos de água de alta-pressão transportando abrasivos para cortar placas de circuito impresso. Este método é adequado para cortar placas de circuito impresso de diversas espessuras e materiais, especialmente para processar placas de circuito com alta dureza, como cerâmica e substratos metálicos. O corte por jato de água não possui zona afetada pelo calor e tem boa qualidade de aresta de corte, com precisão de ± 0,1 mm. Porém, durante o processo de corte, é gerado um ruído significativo, e o jato de água pode ter certo impacto na placa de circuito, o que pode afetar o desempenho dos componentes da placa. Ao mesmo tempo, o custo operacional do equipamento é elevado.
(2) Formação de molde
Em alguns cenários especiais, como a produção de placas de circuito impresso com estruturas tri-dimensionais especiais, são usados métodos de moldagem. Injete material de resina líquida na cavidade do molde por meio de moldagem por injeção e incorpore a placa de circuito pré-fabricada nela. Após a cura, forme componentes de placas de circuito impresso com formatos e funções específicas. Este método pode conseguir a moldagem integrada de placas de circuito e invólucros, melhorando a integração e a confiabilidade dos produtos. No entanto, o projeto e a produção de moldes são complexos e caros, usados principalmente para a produção de produtos personalizados específicos.