14 Мар 2011, admin

В прошлом номере журнала мы познакомили вас с одним из способов изготовления макетов печатных плат в лабораторных условиях. Начиная с 1976 года, компания LPKF производит сверлильно-фрезерные станки семейства ProtoMat, позволяющие изготавливать печатные платы методом фрезеровки изолирующих дорожек на поверхности фольгированного материала. И уже более 25 лет продукция LPKF пользуется устойчивым спросом среди разработчиков электронных приборов. За это время сменилось не одно поколение станков. Росла их производительность, росла точность. Последние модели станков семейства ProtoMat позволяют сверлить в заготовке платы отверстия с минимальным диаметром 0.2 мм и фрезеровать проводящие дорожки с минимальной шириной 100 мкм и такими же изолирующими промежутками между дорожками.

Но время не стоит на месте. Электронные приборы становятся все сложнее и сложнее. А габариты готового изделия стремительно сокращаются. Вспомните, ведь совсем недавно сотовый телефон даже и не назывался «мобильным». Это был ящик в пару килограмм весом и с соответствующими габаритами. А современный аппарат, несмотря на значительно возросшую сложность, по своим размерам уже вплотную приблизился к коробку спичек. Такая миниатюризация оборудования была бы немыслима без использования современной элементной базы в сверхминиатюрном исполнении.

Для миниатюрных компонентов и печатная плата нужна уже совершенно иная. Появился даже новый термин HDI – High Density Interconnect Board – соединительная плата высокой плотности. Производство таких плат уже невозможно без формирования переходных отверстий диаметром менее 40 мкм и печатных проводников шириной менее 50 мкм. И здесь современные технологии зашли в тупик. Ни механическая, ни химическая технология уже не способны обеспечить необходимую точность. Но выход был найден. На смену существующим методам пришла лазерная обработка материалов.
LPKF ProtoLaser

На первом этапе, пока велись дальнейшие поиски оптимального решения, был выпущен промежуточный вариант станка для лазерной обработки печатных плат – LPKF ProtoLaser. Это устройство позволило не только приблизительно вдвое повысить точность изготовления (проводники шириной 60 мкм с зазором между проводниками 40 мкм), но и сохранить своеобразную преемственность поколений. Ведь ProtoLaser представляет собой дополнительную приставку к стандартному сверлильно-фрезерному станку ProtoMat 95s.

Лазерная головка ProtoLaser закреплена непосредственно на рабочей головке станка ProtoMat. Такая комбинированная конструкция совместила в себе лучшие черты обоих технологий – механической и лазерной. Работая в тесном контакте, обе технологии взаимно дополняют друг друга и значительно расширяют функциональные возможности оборудования.

Использование механического инструмента позволяет быстро просверлить отверстия в плате и снять проводящее покрытие в местах, не требующих высокой точности. Поэтому несложные платы можно вообще обработать без использования лазера. Если же необходимой точности механического инструмента не хватает, то уже не обойтись без лазерной обработки. Сфокусированный лазерный луч обеспечивает испарение медной фольги в узких промежутках между проводниками. Малый диаметр пятна фокусировки позволяет довести минимальное расстояние между проводящими дорожками до 40 мкм – вдвое точнее, чем можно выполнить механическим методом.

Лазерная обработка может использоваться также для окончательной доводки уже профрезерованной платы. С помощью лазерного луча можно удалить оставшуюся в промежутках между печатными проводниками проводящую стружку или устранить другие дефекты механической обработки.