PCB چیست؟
PCB به برد مدار چاپی اشاره دارد که حامل اتصال الکتریکی قطعات الکترونیکی و بخش اصلی تمام محصولات الکترونیکی است. PCB همچنین به عنوان PWB (Printed Wire Board) شناخته می شود.
چه نوع مواد PCB را می توان با برش لیزری برش داد؟
انواع مواد PCB که می توانند توسط دستگاه برش لیزری دقیق برش داده شوند عبارتند از: بردهای مدار چاپی مبتنی بر فلز، مدار چاپی مبتنی بر کاغذ، مدار چاپی فیبر شیشه ای اپوکسی، برد مدار چاپی زیرلایه کامپوزیت، برد مدار چاپی زیرلایه ویژه و سایر بسترها. مواد
PCB های کاغذی
این نوع برد مدار چاپی از کاغذ الیافی به عنوان ماده تقویت‌کننده ساخته می‌شود، در محلول رزین (رزین فنولیک، رزین اپوکسی) خیس می‌شود و خشک می‌شود، سپس با فویل مسی الکترولیتی با چسب پوشانده می‌شود و تحت دمای بالا و فشار بالا فشرده می‌شود. . طبق استانداردهای ASTM/NEMA آمریکا، انواع اصلی آن عبارتند از FR-1، FR-2، FR-3 (موارد فوق مقاوم در برابر شعله XPC، XXXPC هستند (مواد فوق غیر مقاوم در برابر شعله هستند). رایج ترین و بزرگ ترین آنها تولید در مقیاس بردهای مدار چاپی FR-1 و XPC هستند.
PCB فایبرگلاس
این نوع برد مدار چاپی از اپوکسی یا رزین اپوکسی اصلاح شده به عنوان ماده پایه چسب و از پارچه فیبر شیشه ای به عنوان ماده تقویت کننده استفاده می کند. در حال حاضر بزرگترین برد مدار چاپی در جهان و پرکاربردترین برد مدار چاپی است. در استاندارد ASTM/NEMA چهار مدل پارچه فایبر گلاس اپوکسی وجود دارد: G10 (ضد اشتعال)، FR-4 (ضد اشتعال). G11 (حفظ استحکام حرارتی، نه بازدارنده شعله)، FR-5 (حفظ قدرت حرارتی، بازدارنده شعله). در واقع، محصولات غیر شعله گیر سال به سال در حال کاهش هستند و FR-4 اکثریت قریب به اتفاق را تشکیل می دهد.
PCB های مرکب
این نوع برد مدار چاپی مبتنی بر استفاده از مواد تقویت کننده مختلف برای تشکیل مواد پایه و مواد هسته است. بسترهای لمینت با روکش مسی مورد استفاده عمدتاً سری CEM هستند که در میان آنها CEM-1 و CEM-3 نماینده ترین هستند. پارچه پایه CEM-1 پارچه فیبر شیشه ای است، مواد هسته کاغذ، رزین اپوکسی، مقاوم در برابر شعله است. پارچه پایه CEM-3 پارچه فیبر شیشه ای است، مواد هسته کاغذ فیبر شیشه ای است، رزین اپوکسی است، مقاوم در برابر شعله. مشخصات اولیه برد مدار چاپی پایه کامپوزیت معادل FR-4 است، اما هزینه کمتر است و عملکرد ماشینکاری بهتر از FR-4 است.
PCB های فلزی
زیرلایه های فلزی (پایه آلومینیومی، پایه مسی، پایه آهنی یا فولاد اینوار) را می توان با توجه به ویژگی ها و کاربردشان به بردهای مدار چاپی فلزی تک، دولایه، چند لایه یا مدار چاپی با هسته فلزی تبدیل کرد.
PCB برای چه مواردی استفاده می شود؟
PCB (برد مدار چاپی) در لوازم الکترونیکی مصرفی، تجهیزات صنعتی، تجهیزات پزشکی، تجهیزات آتش نشانی، تجهیزات ایمنی و امنیتی، تجهیزات مخابراتی، LED ها، قطعات خودرو، برنامه های کاربردی دریایی، قطعات هوافضا، کاربردهای دفاعی و نظامی، و همچنین بسیاری دیگر استفاده می شود. برنامه های کاربردی در کاربردهایی با الزامات ایمنی بالا، PCB ها باید استانداردهای کیفیت بالایی داشته باشند، بنابراین ما باید تمام جزئیات فرآیند تولید PCB را جدی بگیریم.
برش لیزری بر روی PCB چگونه کار می کند؟
اول از همه، برش PCB با لیزر با برش با ماشین آلات مانند فرز یا مهر زنی متفاوت است. برش لیزر گرد و غبار را روی PCB باقی نمی گذارد، بنابراین در استفاده بعدی تأثیری نخواهد داشت و تنش مکانیکی و تنش حرارتی وارد شده توسط لیزر به قطعات ناچیز است و فرآیند برش کاملاً ملایم است.
علاوه بر این، فناوری لیزر می تواند نیازهای تمیزی را برآورده کند. مردم می توانند PCB را با تمیزی و کیفیت بالا از طریق فناوری برش لیزری STYLECNC تولید کنند تا مواد پایه را بدون کربن و تغییر رنگ پردازش کند. علاوه بر این، STYLECNC به منظور جلوگیری از خرابی در فرآیند برش، طرح های مرتبطی را نیز در محصولات خود برای جلوگیری از آنها انجام داده است. بنابراین، کاربران می توانند نرخ بازده بسیار بالایی در تولید به دست آورند.
در واقع، تنها با تنظیم پارامترها، می توان از همان ابزار برش لیزری برای پردازش مواد مختلف مانند کاربردهای استاندارد (مانند FR4 یا سرامیک)، زیرلایه های فلزی عایق (IMS) و سیستم در بسته بندی (SIP) استفاده کرد. این انعطاف پذیری PCB ها را قادر می سازد تا در سناریوهای مختلف مانند سیستم های سرمایش یا گرمایش موتورها، سنسورهای شاسی استفاده شوند.
در طراحی PCB هیچ محدودیتی در طرح، شعاع، برچسب یا سایر جنبه ها وجود ندارد. از طریق برش دایره کامل، PCB را می توان مستقیماً روی میز قرار داد، که کارایی استفاده از فضا را تا حد زیادی بهبود می بخشد. برش PCB با لیزر در مقایسه با تکنیک های برش مکانیکی بیش از 30٪ مواد را ذخیره می کند. این نه تنها به کاهش هزینه های تولید PCB با هدف خاص کمک می کند، بلکه به ایجاد یک محیط زیست دوستانه نیز کمک می کند.
سیستم های برش لیزری STYLECNC را می توان به راحتی با سیستم های اجرایی فعلی تولید (MES) ادغام کرد. سیستم لیزری پیشرفته، پایداری فرآیند عملیات را تضمین می کند، در حالی که ویژگی خودکار سیستم، روند عملیات را نیز ساده می کند. به لطف قدرت بالاتر منبع لیزر یکپارچه، دستگاه های لیزر امروزی از نظر سرعت برش کاملاً با سیستم های مکانیکی قابل مقایسه هستند.
علاوه بر این، هزینه های عملیاتی سیستم لیزر پایین است، زیرا قطعات فرسایشی مانند سر فرز وجود ندارد. بنابراین می توان از هزینه های تعویض قطعات و خرابی ناشی از آن جلوگیری کرد.
چه نوع برش لیزری برای ساخت PCB استفاده می شود؟
سه نوع متداول برش لیزری PCB در جهان وجود دارد. شما می توانید با توجه به نیازهای کسب و کار ساخت PCB خود انتخاب مناسبی داشته باشید.
برش لیزری CO2 برای نمونه اولیه PCB سفارشی
دستگاه برش لیزر CO2 برای برش PCBهای ساخته شده از مواد غیر فلزی مانند کاغذ، فایبرگلاس و برخی مواد کامپوزیت استفاده می شود. برش های PCB لیزری CO2 بر اساس ویژگی های مختلف از 3000 دلار تا 12000 دلار قیمت دارند.
دستگاه برش لیزر فیبر برای نمونه اولیه PCB سفارشی
برش لیزری فیبر برای برش PCBهای ساخته شده از مواد فلزی مانند آلومینیوم، مس، آهن و فولاد Invar استفاده می شود.