اگرچه مدار چاپی در اطراف ما قابل مشاهده نیست، اما نقش بسیار مهمی در هر برنامه ای ایفا می کند. به عنوان مثال، رایانه یا دستگاه تلفن همراهی که برای خواندن این مقاله استفاده می کنید دارای یک مدار چاپی پیچیده در ساختار خود است. آنها معمولاً به الگوریتم ها، پردازش یا ذخیره داده ها کمک می کنند. مشابه این، صدها یا میلیون ها محصول وجود دارد که برای کار کردن به مدار چاپی نیاز دارند. در دنیای مدرن، استفاده از مدار چاپی به طور چشمگیری افزایش یافته است. بنابراین تقاضا برای تولید مدار چاپی نیز به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. در نتیجه، بیشتر تولیدکنندگان در ماشین آلات تولید سریع و کارآمد مانند دستگاه برش لیزری ، دستگاه جوش لیزری یا دستگاه جوش لیزری پرتابل سرمایه گذاری می کنند. برش لیزر مدار چاپی یکی از محبوب ترین ماشین آلات تولیدی در این زمینه است.

برش لیزری مدار چاپی سریع، دقیق و موثرترین روش ساخت برد مدار است. در مقایسه با برش مکانیکی، برش لیزر مدار چاپی پربازده ترین است. این می تواند صدها مدار چاپی را تنها در یک ساعت تولید کند. علاوه بر این، برای پروژه های خانگی، دستگاه برش لیزر مدار چاپی نیز مفید است. امروز، ما قصد داریم در مورد تمام این اصول برش لیزری مدار چاپی یا جدا کردن صفحه صحبت کنیم.

می دانید، صدها مدل با برندهای مختلف برای انتخاب وجود دارد. بنابراین، ممکن است تشخیص بهترین ماشین برای پروژه برای شما دشوار باشد. بنابراین، توجه دقیق همیشه برای اطمینان از بالاترین استاندارد برش توصیه می شود.

چه نوع مواد مدار چاپی را می توان با برش لیزری برش داد؟

انواع مواد مدار چاپی 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.

مدار چاپی 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.

مدار چاپی 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.

مدار چاپی 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.

مدار چاپی 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.

مدار چاپی 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، مدار چاپی باید استانداردهای کیفیت بالایی داشته باشند، بنابراین ما باید تمام جزئیات فرآیند تولید مدار چاپی را جدی بگیریم.

برش لیزری بر روی مدار چاپی چگونه کار می کند؟

اول از همه، برش مدار چاپی با لیزر با برش با ماشین آلات مانند فرز یا مهر زنی متفاوت است. برش لیزر گرد و غبار را روی مدار چاپی 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 مدار چاپی را با تمیزی و کیفیت بالا از طریق فناوری برش لیزری تولید کنند تا مواد پایه را بدون کربن و تغییر رنگ پردازش کند. علاوه بر این، 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 سرامیک، زیرلایه های فلزی عایق و سیستم در بسته بندی استفاده کرد. این انعطاف پذیری مدار چاپی ها را قادر می سازد تا در سناریوهای مختلف مانند سیستم های سرمایش یا گرمایش موتورها، سنسورهای شاسی استفاده شوند.

در طراحی مدار چاپی هیچ محدودیتی در طرح، شعاع، برچسب یا سایر جنبه ها وجود ندارد. از طریق برش دایره کامل، مدار چاپی را می توان مستقیماً روی میز قرار داد، که کارایی استفاده از فضا را تا حد زیادی بهبود می بخشد. برش مدار چاپی با لیزر در مقایسه با تکنیک های برش مکانیکی بیش از ۳۰٪ مواد را ذخیره می کند. این نه تنها به کاهش هزینه های تولید مدار چاپی با هدف خاص کمک می کند، بلکه به ایجاد یک محیط زیست محیطی دوستانه نیز کمک می کند.

سیستم های برش لیزری را می توان به راحتی با سیستم های اجرایی فعلی تولید 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.

چگونه کار می کند؟

هدف از این فرآیند تبدیل یک برد مدار چاپی خام به یک برد مدار کاربردی است. خوب، ممکن است نیاز به برش، حکاکی یا علامت گذاری داشته باشید. با این حال، فرآیند تقریباً برای هر روش مشابه است. با این حال، تنظیمات لیزر و نوع دستگاه لیزر ممکن است در این مورد متفاوت باشد.

مرحله ۱ آماده سازی مواد مدار چاپی

قبل از شروع فرآیند، مهم است که مواد را آماده کنید. در این مرحله ماده مناسبی را انتخاب کنید که با دستگاه حکاکی لیزری شما سازگار باشد. تفلون و فلزات سه نوع محبوب مواد PCB هستند. خوب، FR-4 یک ورق لمینت اپوکسی تقویت شده با شیشه است که محبوب ترین ورق است.

مرحله ۲ وارد کردن طراحی اتوکد

به طور معمول، طراحی بردهای مدار چاپی با استفاده از نرم افزارهای مختلف اتوکد ایجاد می شود. طراحی به کمک کامپیوتر، نمایش دیجیتال مدار چاپی های شما است. بنابراین، قبل از وارد کردن داده‌های طراحی، مطمئن شوید که تمام محدودیت‌های طراحی را در نظر گرفته‌اید. در نهایت فایل اتوکد را در دستگاه لیزر قرار دهید.

مرحله ۳ کالیبراسیون و راه اندازی

در این مرحله کالیبره کردن دستگاه لیزر در تراز مناسب الزامی است. این مرحله برای اطمینان از دقت و صحت در راستای طراحی اتوکد ضروری است. خوب، تنظیم نیاز به پیکربندی شدت، سرعت و فاصله کانونی لیزر دارد. توجه داشته باشید که در تنظیمات مناسب، ممکن است منجر به نتایج غیرمنتظره شود. همچنین می توانید دستورالعمل های سازنده را برای پارامترهای خاص دنبال کنید.

مرحله چهارم موقعیت یابی پرتو لیزر

تعیین موقعیت پرتو لیزر اساساً بر اساس طراحی اتوکد است. دستگاه‌های برش لیزر پیشرفته مانند دستگاه‌هایی که توسط لیزر سرعت بالا ​​استفاده می‌شوند، سیستم‌های با دقت بالا را تضمین می‌کنند. این دستگاه ها می توانند لیزر را با دقت فوق العاده متمرکز کنند. بنابراین، جزئیات پیچیده و ظریف در فرآیند برش را امکان پذیر می کند.

مرحله پنجم برش لیزری مدار چاپی

اکنون دستگاه برش لیزری مدار چاپی آماده انجام برش، حکاکی یا علامت گذاری است. بر اساس کالیبراسیون ها و تنظیمات مختلف، پرتو لیزر مناطق ناخواسته را حذف می کند. این فرآیند به شدت کنترل می شود. بنابراین، لازم نیست نگران کیفیت نهایی باشید. علاوه بر این، می توانید با حداقل هدر رفتن مواد، به الگوها، ردپاها و برش های پیچیده برسید.

مرحله ششم تکمیل تکمیلی (در صورت نیاز)

پس از انجام فرآیند، ممکن است به مراحل تکمیلی اضافی نیاز داشته باشید. در اکثر روش‌های تولید، پرداخت، تمیز کردن سطوح یا اعمال پوشش‌های محافظ رایج است. این فرآیند اضافی دوام و عملکرد محصول نهایی را افزایش می دهد.

نقل قول از مرصا الکترونیک :

“برای شروع آشنایی با روش های جداسازی فیبر های مدار چاپی بهتر است اول با شیت بندی فیبر های مدار چاپی آشنا بشوید.

به کنار هم قرار دادن تعدادی از PCB ها در کنار یکدیگر به منظور افزایش سرعت تولید PCB ، پنل سازی یا شیت بندی PCB میگویند.”

چرا برش لیزری مدار چاپی را انتخاب کنید؟

علاوه بر برش لیزر مدار چاپی ، سایر روش های مکانیکی مانند کار با دستگاه جوش لیزری دستی نیز در تولید رایج هستند. روش های معروف عبارتند از مهر زنی، فرز، مسیریابی، برش شیار V، پانچ یا برش واترجت. بنابراین، چرا باید جداسازی لیزر مدار چاپی را انتخاب کنید؟ بدیهی است که این روش برش طیف گسترده ای از مزایای را ارائه می دهد.

دلیل اول نتیجه برش عالی توسط دستگاه جداکننده مدار چاپی لیزری است. بر خلاف سایر روش های سنتی، برش لیزری لبه های صاف ایجاد می کند. بنابراین، ممکن است پس از برش نیازی به تکمیل اضافی نداشته باشید. از طرف دیگر، ضربه زدن یا ضربه زدن ممکن است به اندازه برش لیزری دقیق نباشد.

دلیل دوم سرعت و کارایی برش لیزر مدار چاپی است. می دانید سرعت یکی از عوامل بسیار مهم در تولید وسایل الکترونیکی است. سرعت و کارایی کلید موفقیت و سودآوری شرکت است. قابلیت های سرعت بالای دستگاه های برش لیزر زمان تولید را کاهش می دهد. در نتیجه، کارایی کلی فرآیند تولید را افزایش می دهد.

دلیل سوم تطبیق پذیری و انعطاف پذیری است. همانطور که گفته شد بردهای مدار چاپی می توانند سه نوع باشند. آنها از ورق های لمینت اپوکسی تقویت شده با شیشه ، PTFE (تفلون) و فلز هستند. دستگاه برش لیزر مدار چاپی قادر به برش، حکاکی و علامت گذاری این مواد است.

نحوه انتخاب دستگاه برش لیزر PCB مناسب برای پروژه خود

بنابراین، به طور خلاصه، ما اصول فرآیندهای برش لیزر مدار چاپی را بررسی کردیم. خوب، یکی دیگر از مسائل مهم برای پوشش این است که چگونه بهترین ماشین را برای پروژه خود انتخاب کنید. این برای اطمینان از بهترین نتیجه بسیار مهم است.

نکته ۱: همیشه الزامات پروژه را از قبل در نظر بگیرید. بنابراین، سرعت برش، دقت و سازگاری با مواد مختلف را بررسی کنید. بعلاوه، محدوده مناسب توان لیزر و انواع مختلف آنها را بررسی کنید.

نکته ۲: مشخصات فنی دستگاه انتخابی را ارزیابی کنید. حداکثر مساحت کار چقدر است؟ کیفیت پرتو چقدر خوب است؟ در این مورد، پاسخ مشتری را در پلتفرم های مختلف آنلاین بررسی کنید.

نکته شماره ۳: شناخت برند و بررسی های ماشین را تجزیه و تحلیل کنید. می دانید، یک تولید کننده مشهور با نظرات خوب مشتریان احتمالاً خدمات قابل اعتمادی را ارائه می دهد. در این صورت، گواهینامه های شرکت و سوابق تولید محصول را بررسی کنید. به این ترتیب می توانید اعتبار دستگاه را عاقلانه تایید کنید.

نکته چهارم: هزینه و کارایی از دیگر جنبه های ضروری فرآیند تصمیم گیری هستند. در این صورت سعی کنید بین قابلیت های ماشین و بودجه پروژه تعادل برقرار کنید. همیشه سعی کنید ارزش بلند مدت را ارزیابی کنید. در اینجا، می توانید هزینه های تعمیر و نگهداری، تعویض و ارتقاء را نیز لحاظ کنید.