Thiết kế tùy chỉnh từ mạch in PCB khắc laser
Là một thành phần cốt lõi quan trọng trong các linh kiện điện tử, việc thiết kế và chế tạo mạch in (PCB) là mối quan tâm lớn đối với các nhà sản xuất điện tử. Có thể bạn đã quen thuộc với các công nghệ in PCB truyền thống như phương pháp chuyển mực và thậm chí đã tự thực hiện chúng. Ở đây, tôi muốn chia sẻ với bạn các phương pháp khắc PCB khác bằng máy cắt laser CO2, cho phép bạn linh hoạt tùy chỉnh PCB theo thiết kế mong muốn.
Nguyên lý và kỹ thuật khắc mạch in (PCB etching)
- Giới thiệu ngắn gọn về mạch in.
Thiết kế mạch in (PCB) đơn giản nhất được cấu tạo từ lớp cách điện và hai lớp đồng (còn gọi là mạch phủ đồng). Thông thường, FR-4 (sợi thủy tinh dệt và epoxy) là vật liệu phổ biến được sử dụng làm lớp cách điện, đồng thời, tùy thuộc vào các yêu cầu khác nhau về chức năng cụ thể, thiết kế mạch và kích thước bo mạch, một số chất điện môi như FR-2 (giấy bông phenolic), CEM-3 (sợi thủy tinh không dệt và epoxy) cũng có thể được sử dụng. Lớp đồng chịu trách nhiệm truyền tín hiệu điện để tạo kết nối giữa các lớp thông qua các lớp cách điện bằng các lỗ xuyên hoặc mối hàn gắn bề mặt. Do đó, mục đích chính của việc khắc mạch in là tạo ra các đường mạch bằng đồng cũng như loại bỏ đồng thừa hoặc cách ly chúng với nhau.
Sau khi tìm hiểu sơ lược về nguyên lý khắc mạch in, chúng ta sẽ xem xét các phương pháp khắc điển hình. Có hai phương pháp vận hành khác nhau dựa trên cùng một nguyên lý để khắc lớp đồng phủ.
- Giải pháp khắc mạch in PCB
Một phương pháp thuộc về tư duy trực tiếp, đó là loại bỏ các vùng đồng không cần thiết còn lại, ngoại trừ các đường mạch. Thông thường, chúng ta sử dụng dung dịch ăn mòn như clorua sắt để thực hiện quá trình ăn mòn. Do diện tích cần ăn mòn lớn, nên cần nhiều thời gian và sự kiên nhẫn.
Phương pháp còn lại khéo léo hơn, đó là khắc đường cắt (chính xác hơn là đường viền của bố cục mạch), giúp dẫn điện chính xác trong khi vẫn cách ly được phần đồng không cần thiết. Trong điều kiện này, lượng đồng cần khắc sẽ ít hơn và thời gian thực hiện cũng ngắn hơn. Dưới đây, tôi sẽ tập trung vào phương pháp thứ hai để trình bày chi tiết cách khắc mạch in theo file thiết kế.
Cách khắc mạch in (PCB)
Những thứ cần chuẩn bị:
Mạch in (mạch phủ đồng), sơn xịt (màu đen mờ), file thiết kế mạch in, máy cắt laser, dung dịch sắt clorua (để khắc đồng), khăn lau tẩm cồn (để làm sạch), dung dịch acetone (để hòa tan sơn), giấy nhám (để đánh bóng mạch đồng)
Các bước thực hiện:
1. Chuyển đổi file thiết kế PCB sang file vector (đường viền ngoài sẽ được khắc bằng laser) và tải vào hệ thống laser.
2. Dùng giấy nhám chà nhám bề mặt bo mạch mạ đồng, sau đó lau sạch lớp đồng bằng cồn tẩy rửa hoặc acetone, đảm bảo không còn dầu mỡ bám lại.
3. Dùng kìm kẹp chặt bo mạch và phun một lớp sơn mỏng lên đó.
4. Đặt tấm đồng lên bàn làm việc và bắt đầu khắc laser lớp sơn bề mặt.
5. Sau khi khắc, dùng cồn lau sạch cặn sơn còn sót lại.
6. Cho vào dung dịch khắc mạch in (sắt clorua) để khắc lớp đồng lộ ra.
7. Loại bỏ vết sơn phun bằng dung môi tẩy rửa acetone (hoặc chất tẩy sơn như Xylene hoặc chất pha loãng sơn). Rửa sạch hoặc lau sạch phần sơn đen còn sót lại trên các tấm ván nếu có thể tiếp cận được.
8. Khoan các lỗ
9. Hàn các linh kiện điện tử xuyên qua các lỗ.
10. Đã hoàn thành
Tại sao nên chọn khắc mạch in bằng laser?
Điều đáng chú ý là máy khắc laser CO2 khắc lớp sơn phun trên bề mặt theo các đường mạch thay vì khắc trực tiếp lên đồng. Đây là một cách thông minh để khắc lớp đồng lộ ra trên các khu vực nhỏ và có thể thực hiện tại nhà. Hơn nữa, máy cắt laser công suất thấp có thể làm được điều này nhờ khả năng dễ dàng loại bỏ lớp sơn phun. Sự dễ dàng tìm kiếm vật liệu và thao tác đơn giản của máy khắc laser CO2 khiến phương pháp này trở nên phổ biến và dễ thực hiện, do đó bạn có thể tự làm mạch in tại nhà, tiết kiệm thời gian. Thêm vào đó, việc tạo mẫu nhanh chóng có thể được thực hiện bằng cách khắc laser CO2 trên mạch in, cho phép tùy chỉnh và nhanh chóng hiện thực hóa nhiều thiết kế mạch in khác nhau. Bên cạnh tính linh hoạt trong thiết kế mạch in, một yếu tố quan trọng khác khiến người ta chọn máy cắt laser CO2 là độ chính xác cao với chùm tia laser mịn đảm bảo độ chính xác của kết nối mạch.
(Giải thích thêm - máy cắt laser CO2 có khả năng khắc và ăn mòn trên các vật liệu phi kim loại. Nếu bạn nhầm lẫn giữa máy cắt laser và máy khắc laser, vui lòng nhấp vào liên kết để tìm hiểu thêm:)Sự khác biệt: Máy khắc laser so với máy cắt laser | (mimowork.com)
Máy khắc mạch in bằng laser CO2 phù hợp với mạch in đơn lớp, mạch in hai lớp và nhiều lớp. Bạn có thể sử dụng nó để tự thiết kế mạch in tại nhà, và cũng có thể đưa máy laser CO2 vào sản xuất mạch in thực tế. Độ lặp lại cao và tính nhất quán cao với độ chính xác cao là những ưu điểm tuyệt vời của việc khắc và chạm khắc laser, đảm bảo chất lượng cao cấp của mạch in. Thông tin chi tiết có thể được tìm thấy tại...máy khắc laser 100.
Khắc mạch in một lần bằng laser UV, laser sợi quang.
Hơn nữa, nếu bạn muốn đạt được tốc độ xử lý cao và giảm thiểu các bước trong việc sản xuất mạch in, máy khắc laser UV, laser xanh lá cây và laser sợi quang có thể là những lựa chọn lý tưởng. Khắc laser trực tiếp lên đồng để tạo ra các đường mạch mang lại sự tiện lợi tuyệt vời trong sản xuất công nghiệp.
✦ Loạt bài viết này sẽ tiếp tục được cập nhật, bạn có thể tìm hiểu thêm về cắt laser UV và khắc laser trên mạch in trong các bài viết tiếp theo.
Hãy gửi email trực tiếp cho chúng tôi nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp khắc mạch in bằng laser.
Chúng tôi là ai:
Mimowork là một tập đoàn chú trọng kết quả, sở hữu 20 năm kinh nghiệm vận hành chuyên sâu, cung cấp các giải pháp gia công và sản xuất bằng laser cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SMEs) trong và xung quanh ngành may mặc, ô tô, quảng cáo.
Với kinh nghiệm phong phú trong các giải pháp laser, được tích lũy sâu rộng từ các ngành quảng cáo, ô tô & hàng không, thời trang & may mặc, in kỹ thuật số và sản xuất vải lọc, chúng tôi có thể thúc đẩy sự phát triển kinh doanh của bạn từ chiến lược đến thực thi hàng ngày.
We believe that expertise with fast-changing, emerging technologies at the crossroads of manufacture, innovation, technology, and commerce are a differentiator. Please contact us: Linkedin Homepage and Facebook homepage or info@mimowork.com
Thời gian đăng bài: 09/05/2022