Eine der beliebtesten Fragen, die für Absolventen von heute von Interesse sind: "Ist es einfach, Technologe, Designer oder Ingenieur bei der Herstellung von Leiterplatten zu sein?" Es scheint, dass alles im Lernprozess erzählt und gezeigt wird - in Produktionspraktiken. Aber meine Kollegen und ich sind uns definitiv nicht einig. Um erfolgreich in der industriellen Produktion von Elektronik zu arbeiten, müssen Sie solche Feinheiten kennen, die an der Universität nicht gelehrt werden. Deshalb habe ich mich entschlossen, meine Erfahrungen und die Erfahrungen meiner Kollegen hier zu teilen.
Aber zuerst müssen Sie herausfinden, wo die Leiterplatte beginnt. Bevor der Designer seine Idee vorschlägt und die Technologen mit der ersten Produktionsphase beginnen, muss festgelegt werden, aus welchem Material die Leiterplatte hergestellt wird.
Das beliebteste Material für die Herstellung von Leiterplatten ist folienbeschichtetes Fiberglas mit einer laminierten Kunststoffstruktur, bei der sich Fasern mit einem Polymerbindemittel abwechseln. Für ein solches Bindemittel kann es auch mehrere Optionen geben: Bakelit-, Epoxid- und Polyesterharze. Jedes Material hat seine eigenen Vorteile, aber ich werde später darüber schreiben.
In der Zwischenzeit beschäftigen wir uns mit den Grundmaterialien.
Wie bereits erwähnt, ist Glasfaser eines der beliebtesten. Hier gibt es viele Marken: CTT, STEB, STEF-P, SF usw. Und die Abkürzung FR wird häufig in der Beschreibung gefunden. Dies bedeutet, dass die Feuerfestigkeit des Materials umso höher ist, je höher die Zahl nach diesen Buchstaben ist, desto feuerfester ist die Leiterplatte (es gibt Klassen der ersten) , zweite, dritte und sogar sechste Haltbarkeit). Am häufigsten wird jedoch Glasfaserlaminat mit normalisierter Entflammbarkeit FR-4 verwendet.
Und wenn Glasfaser ein Dielektrikum ist, wird Kupferfolie für die leitende Schicht verwendet, die auf Glasfaser gedrückt wird, und dann wird bereits galvanisches Kupfer aufgebaut. Die Dicke der Kupferfolienschicht kann beliebig sein, meistens beträgt sie jedoch 12, 18, 35, 50, 70 und 105 Mikrometer. Beachten Sie jedoch, dass bei einer Bestellung bei einem importierten Hersteller die Dicke der Kupferfolie in Unzen angegeben wird (1 Unze pro Quadratfuß entspricht ungefähr 34 Mikron).
Neben Glasfaser wird auch Aluminium als Grundmaterial für eine Leiterplatte verwendet. Da Aluminium jedoch im Gegensatz zu Glasfaserlaminat Strom leitet, wird eine weitere Schicht zwischen ihm und der Kupferfolie hinzugefügt - eine Schicht aus Dielektrikum. Diese Leiterplatten werden in Produkten verwendet, die eine große Wärmeableitung erfordern, wie z. B. LED-Beleuchtungskörper.
Es gibt auch Grundmaterialien auf der Basis eines Keramik- oder Teflonfüllers. Dies ist eine sehr seltene Materialgruppe, die hauptsächlich zur Herstellung von Ausrüstungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet wird.
Die richtige Materialauswahl für die Leiterplatte ist jedoch nicht alles, was für eine hohe Produktqualität erforderlich ist. Dabei spielt der Zusammenbau der Bohrpakete eine wichtige Rolle. Auf den ersten Blick ist hier nichts kompliziert, denn im Basismaterial müssen nur Stifte zwischen Futter und Futtermaterial eingesetzt werden. Aber welche Materialien Sie für die Unterlage und die Unterlage wählen, spielt eine große Rolle.
Das Overlay-Material reduziert die Anzahl der Grate, verbessert die Qualität und Genauigkeit des Bohrens und verlängert die Standzeit. Das Trägermaterial hilft wiederum, Grate zu reduzieren, verhindert, dass das geschnittene Produkt auf der Arbeitsfläche verschmiert, und hilft, das Schneidwerkzeug abzukühlen. Das Trägermaterial sollte fest, aber leicht zu bohren sein, um einen Verschleiß des Werkzeugs zu vermeiden.
Für Leiterplatten mit geringer Genauigkeit können Sie Getinax, Phenolpapier oder dünne Glasfaserplatten als Überzugsmaterial wählen. Für eine höhere Genauigkeitsklasse lohnt es sich jedoch bereits, dünne Aluminiumbleche zu verwenden. Sie verringern die Vibration des Werkzeugs während des Bohrens und die Haftung des Harzes an der Schneidkante des Werkzeugs. All dies trägt zur Verbesserung der Bohrgenauigkeit bei. Wenn Sie jedoch Leiterplatten der 5. Klasse oder höher benötigen, reicht gewöhnliches Aluminiumblech ebenfalls nicht aus. In diesem Fall lohnt es sich, Überzüge auf Aluminiumbasis zu verwenden, die mit einer Schmierschicht (Schmiermittel) bedeckt sind. Diese Schicht verringert die Wahrscheinlichkeit, dass der Bohrer beim Bohren in einen Beutel zur Seite rutscht.
Das Futtermaterial sind Holzfasern, die unter hohem Druck gepresst werden (am häufigsten wird MDF verwendet). Sie unterscheiden sich jedoch auch je nach dem gewünschten Ergebnis.
Und bevor Sie mit dem Bohren beginnen, müssen Sie natürlich sowohl die Basis- als auch die Hilfsmaterialien ordnungsgemäß reinigen. Hierfür können Sie herkömmliche antistatische Rollen mit klebrigem Papier verwenden.
Wie Sie wahrscheinlich bereits verstanden haben, ist es nicht so einfach, in der Leiterplattenherstellung zu arbeiten. Selbst der einfachste Prozess kann so viele Feinheiten haben, wenn Sie nicht berücksichtigen, welche, wird die Qualität des fertigen Produkts nicht die erwartete sein.
In den folgenden Veröffentlichungen werde ich Ihnen interessante Beobachtungen aus dem Leben der Leiterplattenproduktion mitteilen.