Možnosti výroby prototypových DPS

Datum: 11.12.2018
  | 
Kategorie: Výroba DPS
Nejrozšířenějším způsobem je chemická výroba – mokrý proces, kterou je možno realizovat i v domácích podmínkách. V následujícím textu bude představen i suchý proces a srovnání úskalí obou procesů.
     

E-booky zdarma

Školení v oblasti pájení

ESD inspekce

Vertikální leptací jednotka

Mokrý proces – chemická cesta - jednoduchá cesta, ale problémem je vznikající chemický odpad – žíraviny. Žíraviny je nutné likvidovat dle platné legislativy. Likvidace je finančně náročná a vždy podléhá kontrole státních úřadů.

Každé pracoviště s chemickým procesem vyžaduje:

  • Stanovený plán rizik (zařazení všech pracovníků do určených skupin rizik dle jejich výkonu práce).
  • Informační tabulky (tabulky označující pracoviště, nebezpečí na pracovišti, vodní zdroje atd.)První pomoc – informace (lékárnička
  • vybavená určenými prostředky a léky nutnými k ošetření poranění vzniklých při práci s chemikáliemi, informační tabulky atd.).
  • Plán odpadového hospodářství (uskladnění chemikálií, odvoz použitých chemikálií).
  • Školení bezpečnosti práce včetně školení první pomoci pro všechny, kteří na pracovišti s chemikáliemi pracují.

 

CNC frézka na  výrobu DPS. Další  využití je frézování plastu a  hliníku

Proces není složitý, ale je nutno jej dodržovat. Na veškeré činnosti existují společnosti s potřebnými znalostmi a povoleními. Vždy doporučujeme dodržovat zákony!

Suchý proces – nechemická cesta - frézování DPS na CNC strojích např. TECHNODRILL. Při této technologii nevzniká žádný nebezpečný odpad. Tato technologie není vhodná na větší série. CNC frézka je 3D fréza s plně programovatelnou osou Z. Řídicím softwarem je Galaad.

Srovnání jednotlivých operací v obou procesech:

Mokrý proces: výroba DPS chemickou cestou

Stále nejpoužívanější metoda pro její relativní jednoduchost a výslednou kvalitu tištěného spoje.

Skládá se z následujících kroků:

1. Vytvoření filmové předlohy
Jakost přenášeného motivu spojů je velmi důležitá pro proces výroby. Vodiče jsou černé a zbytek musí být dokonale průsvitný. Motiv může být i negativní, ale v běžné praxi se používá pozitivní. Na běžných tiskárnách není možné vytvořit kvalitní sytou černou barvu. Jakost obrazce představuje asi 60 % konečného výsledku. Kvalita motivu spojů (jakost čar a sytost černé) je daná kvalitou filmu, resp. jeho nasvícením – kvalitou předlohy.

Pro vytvoření filmu profesionální kvality je možné použít fotoplotr nebo tiskařskou osvitovou jednotku. Předlohy pro jednodušší motivy (dle složitosti motivu a tloušťek spojů) je možné vytvořit na inkoustových tiskárnách, inkoustových fototiskárnách nebo na  laserových tiskárnách.

2. Vyvrtání otvorů v DPS před osvitem – v případě, že je k dispozici CNC vrtačka.

3. Nanesení fotocitlivé vrstvy na DPS (nebo použití DPS s nanesenou fotocitlivou vrstvou).

4. Exponování DPS

Řez typickou DPS snanesenou pozitivní vrstvou
Na základním laminátovém materiálu smědí je nanesena fotocitlivá vrstva (pryskyřice – 5μm),
která je zakryta neprůhlednou fólií. Neprůhledná fólie chrání fotocitlivou vrstvu proti osvícení.

Účelem expoziční jednotky je vysílat přes motiv spojů (film s obrazcem spojů) ultrafialové záření (délka vlny 365 nanometrů). V  případě pozitivního obrazce, UV světlo degraduje fotocitlivou vrstvu, která je v následném kroku odleptána. UV trubice vyzařují pouze ze svého průměru. Je-li třeba zvýšit expoziční prostor, musíme vzdálit UV trubice nebo zvýšit počet trubic. Zdvojnásobíme-li prostor, čas se zčtyřnásobí. Vzdálenost mezi trubicemi a vzdálenost trubice a filmu musí být vždy vzdálenost, která se rovná průměru trubice. Vysvětlení je patrné na obrázku.

UV jednotka je opatřena zdrojem UV záření, sklem a přítlačným mechanismem. Na
obrázku je vidět polohové rozmístění zdroje záření, filmu (označeno jako „originál“)
a DPS sfotocitlivou vrstvou (označ. jako „pryskyřice“).

5. Leptání DPS

Nejrozšířenějším procesem je pouze chemický proces (bez mechanického působení leptacího media). DPS se položí na hladinu leptacího média. DPS je držena povrchovým napětím kapaliny nahladině a medium na ni působí ze spodní strany, dokud se DPS nevyleptá. Tento proces není ideální pro oboustranné DPS, protože se deska musí leptat ve dvou fázích, nejprve 1. a poté 2. strana. Tento proces trvá cca 15 až 20 minut dle stavu media a jeho teploty. Během leptání je nutné DPS kontrolovat, aby nedošlo k podleptání.

Uvedením leptacího média do pohybu podstatně zvýšíme účinnost leptání. Zkrátí se doba, ale omezí se i možnost podleptání. K  leptání jsou určena speciální leptací zařízení, která lze rozdělit na pěnové, vzduchové/bublinové a sprejové. Závěrečnou operací je opláchnutí DPS ve vlažné vodě.

POZOR !!!!! Je nutné mít na paměti, že pracujete ze žíravinami, a je potřeba dodržovat bezpečnost práce, jakož i zákony vztahující se k použití těchto látek. V poslední řadě byste měli mít zpracovaný plán odpadového hospodářství.

6. Vyvrtání DPS – v případě, že není k dispozici CNC vrtačka

Vyvrtání DPS na ručním vertikálním vyvrtávacím zařízení nebo ruční vrtačkou. Vrtačky se liší počtem otáček a kvalitou vedení.

7. Nanesení nepájivé masky (není však podmínkou)

8. Pokrytí  chemickým  cínem nebo jiným kovem (není podmínkou)

Na měděný  povrch  se  nanáší  velmi tenká  vrstva  cínu.  Tento  cín  bude  do časně  chránit  měď  před  oxidací  a zajistí  dobrou  pájitelnost  desky.  Proces  spočívá  v nanesení  roztoku,  který  obsahuje cín. Vlastní nanesení se provádí ponořením do roztoku.

9. Formátování DPS

Formátování  DPS  se  provádí  pomocí nůžek,  lupínkové  pilky  nebo  CNC  frézou.  Ideální  nůžky  na stříhání  DPS  dopadají na DPS kolmo (padací nůžky).

Suchý proces – výroba DPS frézováním – nechemickou cestou

Frézování  DPS  na CNC  frézách.  CNC musí  být  dostatečně  tuhé,  čímž  je  daná přesnost  a opakovatelnost.  Výhodou  je možnost výroby DPS takřka libovolných tvarů. S pomocí řiditelné osy Z je možné frézovat i 3D tvary.

CNC frézka používá tři druhy nástrojů:

  • Vrtáky – pro vrtání otvorů (cena 30 až 40 Kč)
  • Frézky  –  frézování  motivů  obrazce plošných spojů, plastů, kovů atd (60 až 70 Kč)
  • Speciální  nástroje  pro  frézování  DPS jemných roztečí –  (900 až 1100 Kč)

Součástí   CNC   frézky   je   plnohodnotný software Galaad, který je schopen řídit  všechny  tři  osy.  Import  dat  je  zajištěn z takřka všech známých formátů. Pro frézování  DPS  je  softwarový  doplněk Percival, data jsou importována z formátu Gerber.

Životnost nástrojů

Životnost nástrojů udává vždy výrobce  nástrojů  v metrech  a může  se  lišit podle  kvality  použitého  materiálu  nástroje. Obecně se mvšak dá říci, že na prototypovou  výrobu  se  životnost  udává na týdny  a to  vzhledem  k počtu  obráběných dílů.

Kategorie produktů

Youtube CNC frézky a vrtačky
Youtube Leptací jednotky
Youtube UV expoziční jednotky
Youtube Děličky DPS
Youtube Vrtáky a frézy

Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace

ve všech produktech