Прототипное изготовление плат сухим методом
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?колько времени на это понадобится и на каком этапе изготовления первой же платы ваша фреза безнадежно затупится? И вам сразу же станет понятно, что такой рисунок совершенно не пригоден для изготовления печатной платы методом фрезеровки. Каков же выход из сложившейся ситуации? А выход очень прост. Вам необходимо только отделить вашу дорожку от оставшегося проводящего покрытия. И теперь не понадобится снимать все это покрытие, ведь оно никак не соединено с необходимым вам проводником.
А чтобы отделить дорожку от оставшейся поверхности платы, достаточно просто снять узкую полоску проводящего покрытия по всему контуру проводника. Теперь достаточно только одного прохода микрофрезой по контуру проводящей дорожки - и плата готова. В реальной жизни, конечно же, все нет так. И реально проводниками занята значительно большая часть поверхности. Но приведенный пример проиллюстрировал нам основную идею подготовки рисунка печатной платы к производству механическим методом. И теперь вступает в работу программное обеспечение. CircuitCAM - программа обработки рисунка печатной платы, BoardMaster - программа управления фрезерным станком
Наконец-то мы достигли и сердца всего производственного комплекса. LPKFProtoMat - станок для фрезеровки печатных плат.
Представим себе конструкцию станка. Для высокоточной обработки печатной платы используются специальные микрофрезы. Рабочий диаметр стандартной фрезы составляет всего 200 мкм. Диаметр специальной микрофрезы и того меньше - всего 100 мкм. Для фрезеровки материала при помощи такого инструмента требуется огромная скорость вращения. Скорость вращения рабочего инструмента в некоторых моделях семейства ProtoMat достигает 100 000 оборотов в минуту. А вам когда-нибудь приходилось видеть в работе электродвигатель с такой скоростью вращения? Это не просто электродвигатель. Это целый узел со специальной подвеской, специальной смазкой. После его включения один только выход на рабочий режим продолжается не одну минуту.
Рис. 3. Внешний вид сверлильнофрезерного станка семейства ProtoMat
А теперь представьте себе, что этот узел необходимо перемещать по всему рабочему полю станка с точностью около 5 мкм! И вы поймете, какой точностью и жесткостью должен обладать его привод. Ведь, например, только для того, чтобы обеспечить необходимую жесткость, в станках ProtoMat используется несущий рабочий стол, изготовленный из литой алюминиевой плиты толщиной 75 мм!
Чтобы немного представить производительность станка ProtoMat, отметим, что суммарное время обработки такой платы составляет 48 минут.
Рис. 4. Образец печатной платы, изготовленной на станке семейства ProtoMat
Оборудование для металлизации отверстий и изготовления многослойных печатных плат
Для полного завершения цикла производства двусторонних печатных плат было предложено несколько различных способов. От наиболее простого и дешевого ручного инструмента для запрессовки в отверстия металлических пистонов до практически полностью автоматизированного комплекса для гальванической металлизации отверстий. Начиная с 1995 года компания LPKF предлагает своим заказчикам уникальный комплект оборудования для металлизации отверстий печатных плат - LPKF AutoContac. Нанесение электропроводящего покрытия на стенки отверстий осуществляется после фрезеровки платы с помощью того же самого станка ProtoMat и специально разработанной проводящей пасты. Оборудование обеспечивает практически полностью автоматизированный процесс производства двусторонних печатных плат средней сложности (до 400 отверстий) из различных фольгированных материалов.
Рис. 5. Оборудование AutoContac дляметаллизации отверстий проводящей пастой
. Лазерные разработки расширяют возможности LDI
Прямое лазерное формирование изображений (Laser Direct Imaging - LDI) в производстве печатных плат позволяет получить более точный рисунок, чем традиционный метод контактной печати с фотошаблона, и обеспечивает существенную экономию за iет снижения стоимости пленки и времени выполнения операций.
Теперь LDII системы используют твердотельные лазеры, не имеющие этих недостатков и отличающиеся необходимой надежностью в работе. Эта статья представляет собой описание LDII технологии в разрезе возможностей, открывшихся благодаря появлению новых твердотельных лазеров.
Особенности технологии LDI
При прямом создании изображения (LDI) лазер используется для того, чтобы сформировать рисунок непосредственно на фоторезисте, покрывающем заготовку печатной платы (ПП). Тем самым исключается необходимость использования традиционных при изготовлении ПП фотошаблонов. В самой обычной реализации LDI управляющая CAM-система1 используется для того, чтобы модулировать сфокусированный лазерный луч, который в свою очередь создает растр на поверхности платы. Желаемый рисунок создается построчно, аналогично тому, как изображение формируется на экране дисплея (рис. 1).
Рис. 1. Схема формирования изображения в системе LDI
После того как формирование изображения завершено на одной стороне заготовки, плата переворачивается, и на второй стороне аналогичным способом формируется рисунок. Доступные в настоящее время LDI-системы этого типа могут прорисовать заготовки шириной в 24 дюйма (610 мм) за один проход, исключая необходимость в любом типе пошагового прохождения изображения или сшивания фрагментов в один формат. Эти системы обычно использу