Jednym z kluczowych procesów w produkcji obwodów drukowanych, który ma wpływ na jakość finalnego produkty, jest frezowanie. W której fazie produkcji PCB stosuje się frezarkę PCB? Na czym polega ten proces?
Czym jest frezarka?
Frezarka to inaczej obrabiarka, która służy do mechanicznej obróbki skrawaniem różnego rodzaju materiałów. W kontekście PCB materiałem jest laminat, który wymaga obróbki krawędzi oraz wykonania otworów. Narzędziem służącym do obróbki jest frez wykonujący jednocześnie ruchy obrotowe i posuwiste.
Na czym polega frezowanie?
Przez frezowanie rozumie się obróbkę mechaniczną obwodu drukowanego, którego celem jest nadanie finalnego kształtu produktowi. Obróbkę mechaniczną wykonuje, jak już wspomnieliśmy, frez, który porusza się ruchem posuwistym oraz obrotowym wokół własnej osi. Średnica frezu w obróbce PCB może wynosić od 0,6 do 2,4 mm. Frezowanie jest nieco droższym niż rylcowanie rodzajem obróbki, ale ma to swoje uzasadnienie. Po pierwsze, jakość krawędzi jest wyższa niż w przypadku rylcowania. Po drugie, tolerancja wymiarowa wynosi ±0,05 mm. Po trzecie, frezem możemy nadawać obwodom drukowanym dowolny kształt, frezując łuki czy okręgi. Po czwarte, mechanizm bazowania frezarki CNC na otworowaniu lub mozaikach obwodów pozwala uzyskać wysoką dokładność obróbki.
Frezowanie a rylcowanie
Tańszą alternatywą dla frezowania jest rylcowanie, czyli nacinanie laminatu szybkoobrotowymi nożami tarczowymi. W ten sposób powstaje zagłębienie jedno- lub dwustronne, ułatwiające wyłamywanie płytek z formatu produkcyjnego lub panela. Metoda ta jednak ma swoje ograniczenia. Tego typu obróbkę mechaniczną stosuje się jedynie w przypadku płytek, które mają prostokątny kształt, ponieważ noże rylcarki poruszają się tylko w poziomie i pionie. Ograniczenia poza tym dotyczą laminatów, których grubość wynosi poniżej 0,5 mm. W przypadku cieńszych laminatów rylcarka nie gwarantuje zadowalającej jakości krawędzi. Natomiast w wypadku grubszych laminatów (>2,4 mm) ręczna separacja obwodów wymaga zastosowania dużej sił, co może być kłopotliwe.
Kiedy przeprowadza się frezowanie PCB?
Nadawanie finalnego kształtu obwodom drukowym to końcowy etap produkcji PCB. Przed frezowaniem obwody są już pokryte soldermaską oraz cynowane (lub złocone), a także zostały przetestowane optycznie i elektrycznie. Dopiero wówczas używa się frezarki, którą można również wyfrezować mostki - to rozwiązanie stosuje się, gdy montaż płytek PCB przeprowadzić w panelach, w których z różnych względów nie można zastosować rylcowania.
Jak już wspomniano, stosowanie frezarki PCB jest droższe niż rylcowanie, koszty te jednak można kontrolować, zwracając uwagę na takie elementy jak: liczba wejść i wyjść narzędzia w materiał, długość drogi frezowania (tu szczególnie istotna jest jej optymalizacja, aby uniknąć dublowania), a także zużycie narzędzia i jego średnica. W kontekście średnicy frezu warto wiedzieć, że zastosowanie w identycznym procesie frezu o średnicy 0,6 mm zamiast 2 mm wydłuża czas pracy frezarki (a co za tym idzie, zużycie samego frezu) aż pięciokrotnie. W Techno-Service S.A. TS PCB stosujemy zarówno frezowanie, jak i rylcowanie.
