プリント基板の製造プロセスにおいて、成形段階は、完成した基板を設計要件を満たす形状とサイズに加工する重要なステップです。さまざまなプリント基板形成方法がさまざまな生産ニーズに適しており、技術的特性とアプリケーションシナリオには大きな違いがあります。
1、機械加工・成形
機械加工成形は比較的伝統的で広く使用されているプリント基板の成形方法で、主にフライス加工やスタンピング成形が含まれます。
(1) フライス加工
フライス加工とは、CNC フライス盤を使用して、高速回転フライスを使用してプリント基板を切断することです。-加工前に、フライスの軌道を正確に制御するために、プリント基板設計ファイルに基づいて CNC 加工コードを生成する必要があります。フライスは通常タングステン鋼材で作られており、その直径は一般的に0.8〜3mmであり、板金の厚さや切断精度の要件に応じて柔軟に選択できます。この方法は、さまざまな形状のプリント基板の加工に適しており、特に異形基板や不規則なノッチや穴のあるプリント基板など、複雑な形状や高精度が要求される基板の加工に適しています。一般に±0.1mm以内に制御できる高い加工精度が特長で、小ロットや多品種の生産ニーズにも対応可能です。しかし、加工速度が比較的遅く、切削工具の摩耗の問題があり、定期的に交換する必要があり、その分加工コストも高くなるという欠点があります。また、フライス加工時に発生する粉塵は加工環境や製品の品質に影響を与える可能性があり、それに対応した真空装置の設置が必要です。
(2) プレス成形
スタンピング成形は、主に大量に生産される規格化されたプリント基板の基板に使用されます。原理は、プリント基板の形状に合わせた金型をあらかじめ作成し、パンチプレスで圧力を加え、金型の作用でプリント基板の形状を素早く成形することです。スタンピング金型は通常、高い硬度と耐摩耗性を備えた超硬合金で作られています。この方法は生産効率が非常に高く、一度のプレス加工で複数枚のプリント基板を形成できるため、家電製品のユニバーサルプリント基板など、規則的な外観と均一なサイズの基板の製造に適しています。その利点は、高い生産効率、低コスト、そして大規模生産のニーズを満たす能力です。-しかし、金型の製作コストは高く、サイクルも長い。製品の設計が変わると金型を作り直す必要があり、柔軟性が低下します。そのため、小ロット生産や特注生産には不向きです。
2、レーザー切断成形
レーザー切断成形は、高エネルギー密度のレーザー ビームを使用してプリント基板に照射し、金属板を局所的に瞬間的に溶融および蒸発させ、切断による分離を実現するプロセスです。{0}さまざまなレーザー源に応じて、CO 2 レーザー切断と紫外線レーザー切断に分けることができます。
(1) CO 2 レーザー切断
CO 2 レーザーの波長は 10.6 μ m で、そのエネルギーは主にプリント基板の樹脂やガラス繊維などの有機材料に吸収されます。切断プロセス中、レーザー ビームは所定の経路に沿って走査し、材料を蒸発温度まで急速に加熱して切断を形成します。 CO 2 レーザー切断は高速かつ高効率であり、薄い厚さ (通常 2mm 未満) のプリント基板基板の切断に適しており、特にフレキシブル基板の形成および加工に広く使用されています。最小線幅0.15mmの複雑な形状を加工でき、その後の研磨を必要とせず、滑らかな刃先を実現します。ただし、CO 2 レーザー切断では特定の熱影響領域が生成され、最先端の材料が炭化して、回路基板の電気的性能や外観品質に影響を与える可能性があります。
(2) UVレーザー切断
紫外線レーザーの波長は比較的短く、通常は約 355nm であり、その光子エネルギーは高いです。光化学反応により材料の分子結合を直接切断する「冷間加工」を実現します。この方法には熱影響部がほとんどなく、最大 ± 0.02 mm という非常に高い切断精度があり、特に高密度相互接続基板、半導体パッケージ基板などの高精度で信頼性の高いプリント基板の加工に適しています。{{5}しかし、設備コストが高く、処理効率も比較的低い。現在、これは主にハイエンドのプリント基板製品の製造に使用されています。-
3、ケミカルエッチング成形
化学エッチング成形は、化学試薬を使用して銅張積層板を選択的に腐食し、それによって目的の回路基板の形状を形成するものです。{0}形成する前に、フォトリソグラフィー技術を使用して銅張積層板の表面に耐食層を形成し、エッチングの必要のない領域を保護する必要があります。-次に、金属板をエッチング液に浸漬して、保護されていない銅箔を溶解除去します。化学エッチング成形は、片面回路基板や一部のコスト重視の電子製品など、外観がシンプルで精度要件が低いプリント回路基板の製造に適しています。-その利点は、複雑な機械設備を必要とせず、生産コストが低く、非常に薄い銅箔回路を加工できることです。しかし、欠点も明らかです。エッチングプロセスは精密な制御が難しく、成形精度は低く、一般に±0.2～0.3mm以内です。さらに、化学エッチング溶液は環境に一定の汚染をもたらすため、適切に処理する必要があります。
4、その他の成形方法
(1)ウォータージェット切断
ウォーター ジェット切断は、研磨材を運ぶ高圧ウォーター ジェットを使用してプリント基板を切断します。{0}さまざまな厚みや材質のプリント基板の切断に適しており、特にセラミックスや金属基板などの硬度の高い基板の加工に適しています。ウォータージェット切断は熱影響部がなく、刃先品質が良好で、精度は±0.1mmです。ただし、切断プロセス中にかなりのノイズが発生し、ウォータージェットが回路基板に一定の影響を与える可能性があり、基板上のコンポーネントの性能に影響を与える可能性があります。同時に、設備の運用コストも高くなります。
(2) 金型成形
特殊な 3 次元構造を備えたプリント基板の製造など、一部の特殊なシナリオでは、モールド成形法が使用されます。-射出成形により液状樹脂材料を金型キャビティに注入し、その中にあらかじめ作成した回路基板を埋め込みます。硬化後、特定の形状と機能を備えたプリント基板コンポーネントを形成します。この工法により基板と筐体の一体成形が可能となり、製品の集積度や信頼性が向上します。ただし、金型の設計と製造は複雑でコストがかかり、主に特定のカスタマイズされた製品の製造に使用されます。