בתהליך הייצור של מעגלים מודפסים, שלב היצירה הוא שלב מרכזי בעיבוד המעגל המושלם לצורה וגודל העומדים בדרישות התכנון. שיטות שונות ליצירת מעגלים מודפסים מתאימות לצרכי ייצור שונים, ויש הבדלים משמעותיים במאפיינים הטכניים ובתרחישי היישום שלהם.
1, עיבוד מכני ויצירת
יצירת עיבוד מכני היא שיטת יצירת מעגלים מודפסים מסורתית יחסית ונפוצה, הכוללת בעיקר כרסום והטבעה.
(1) עיבוד כרסום
כרסום הוא השימוש במכונות כרסום CNC לחיתוך לוחות מעגלים מודפסים באמצעות חותכי כרסום מסתובבים במהירות גבוהה-. לפני העיבוד, יש צורך ליצור קודי עיבוד CNC המבוססים על קובץ עיצוב המעגלים המודפסים כדי לשלוט במדויק על המסלול של חותך הכרסום. חותכי כרסום עשויים בדרך כלל מחומר פלדת טונגסטן, בקוטר בדרך כלל בין 0.8-3 מ"מ, וניתן לבחור אותם בצורה גמישה בהתאם לעובי המתכת ולדרישות דיוק החיתוך. שיטה זו מתאימה לעיבוד לוחות מעגלים מודפסים בצורות שונות, במיוחד למעגלים בעלי צורות מורכבות ודרישות דיוק גבוהות, כגון לוחות בעלי צורה לא סדורה, מעגלים מודפסים עם חריצים או חורים לא סדירים. היתרון שלו טמון בדיוק עיבוד גבוה, שניתן לשלוט בו בדרך כלל בטווח של ± 0.1 מ"מ, והוא יכול להתאים לצרכי הייצור של קבוצות קטנות וזנים מרובים; אבל החיסרון הוא שמהירות העיבוד איטית יחסית, לכלי החיתוך יש בעיות בלאי, צריך להחליף אותם באופן קבוע וגם עלות העיבוד תגדל בהתאם. בנוסף, הפסולת והאבק שנוצרו במהלך תהליך הטחינה עלולים להשפיע על סביבת העיבוד ואיכות המוצר, ויש להצטייד בציוד ואקום מתאים.
(2) יצירת הטבעה
יצירת הטבעה משמשת בעיקר עבור לוחות מעגלים מודפסים סטנדרטיים המיוצרים בכמויות גדולות. העיקרון הוא להכין מראש תבנית התואמת לצורת המעגל המודפס, ולהפעיל לחץ דרך מכבש אגרוף כדי לעצב במהירות את לוח המעגל המודפס תחת פעולת התבנית. תבניות הטבעה עשויות בדרך כלל מסגסוגת קשה, בעלת קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה. לשיטה זו יעילות ייצור גבוהה במיוחד, וניתן ליצור מספר לוחות מעגלים מודפסים בהטבעה אחת, המתאימים לייצור מעגלים בעלי מראה קבוע וגודל אחיד, כמו המעגל המודפס האוניברסלי במוצרי אלקטרוניקה. היתרונות שלו הם יעילות ייצור גבוהה, עלות נמוכה ויכולת לענות על הצרכים של ייצור בקנה מידה גדול-; עם זאת, עלות ייצור העובש גבוהה והמחזור ארוך. אם עיצוב המוצר משתנה, יש ליצור מחדש את התבנית, וכתוצאה מכך גמישות לקויה. לכן, זה לא מתאים לייצור קטן או מותאם אישית.
2, יצירת חיתוך בלייזר
יציקת חיתוך בלייזר הוא תהליך של שימוש בקרן לייזר בצפיפות אנרגיה גבוהה- כדי להקרין לוח מעגלים מודפסים, מה שגורם להתכה מיידית ולאידוי של גיליון המתכת, ובכך להשיג הפרדת חיתוך. על פי מקורות לייזר שונים, ניתן לחלק אותו לחיתוך לייזר CO ₂ וחיתוך לייזר אולטרה סגול.
(1) חיתוך לייזר CO ₂
אורך הגל של לייזר CO ₂ הוא 10.6 מיקרומטר, והאנרגיה שלו נספגת בעיקר בחומרים אורגניים בלוח המעגלים המודפסים, כגון שרף, סיבי זכוכית וכו'. במהלך תהליך החיתוך, קרן הלייזר סורקת לאורך נתיב קבוע מראש, ומחממת במהירות את החומר לטמפרטורת האידוי ליצירת חתך. לחיתוך לייזר CO ₂ יש מהירות מהירה ויעילות גבוהה, מתאים לחיתוך לוחות מעגלים מודפסים בעובי דק (בדרך כלל פחות מ-2 מ"מ), בשימוש נרחב במיוחד ביצירה ועיבוד של לוחות מעגלים גמישים. הוא יכול לעבד צורות מורכבות עם רוחב קו מינימלי של 0.15 מ"מ וקצוות חיתוך חלקים, ללא צורך בליטוש לאחר מכן. עם זאת, חיתוך בלייזר CO ₂ ייצור אזור מסוים המושפע מחום, שעלול לגרום לפחמיזה של החומר החדיש, ולהשפיע על הביצועים החשמליים ואיכות המראה של המעגל.
(2) חיתוך בלייזר UV
אורך הגל של לייזר אולטרה סגול קצר יחסית, בדרך כלל סביב 355 ננומטר, ואנרגיית הפוטונים שלו גבוהה. זה יכול לשבור ישירות את הקשרים המולקולריים של חומרים באמצעות תגובות פוטוכימיות, ולהשיג "עיבוד קר". לשיטה זו אין כמעט אזור מושפע חום ודיוק חיתוך גבוה במיוחד, עד ± 0.02 מ"מ, מה שהופך אותה למתאימה במיוחד לעיבוד לוחות מעגלים מודפסים-ברמת דיוק גבוהה ואמינות גבוהה, כגון לוחות חיבורים בצפיפות גבוהה, מצעי אריזות מוליכים למחצה וכו'. מגוון יישומים; עם זאת, עלות הציוד גבוהה ויעילות העיבוד נמוכה יחסית. נכון לעכשיו, הוא משמש בעיקר בייצור של מוצרי מעגלים מודפסים-מתקדמים.
3, יצירת תחריט כימי
יציקת תחריט כימית היא השימוש בריאגנטים כימיים כדי לשחד באופן סלקטיבי- לרבדים מצופים נחושת, ובכך ליצור את צורת המעגל הרצויה. לפני היצירה, יש ליצור שכבה עמידה בפני קורוזיה-על פני השטח של הלמינציה המצופה-נחושת באמצעות טכנולוגיית פוטוליטוגרפיה כדי להגן על האזורים שאינם דורשים תחריט. לאחר מכן, מתכת המתכת טבולה בתמיסת תחריט כדי להמיס ולהסיר את רדיד הנחושת הלא מוגן. יציקת תחריט כימית מתאימה לייצור לוחות מעגלים מודפסים בעלי מראה פשוט ודרישות דיוק נמוכות, כגון לוחות מעגלים חד-צדדיים או מוצרים אלקטרוניים רגישים לעלות. היתרונות שלו הם בכך שהוא אינו דורש ציוד מכני מורכב, בעל עלויות ייצור נמוכות ויכול לעבד מעגלי רדיד נחושת דקים במיוחד; אבל גם החסרונות ברורים למדי. תהליך התחריט קשה לשלוט במדויק, ודיוק היצירה נמוך, בדרך כלל בטווח של ± 0.2-0.3 מ"מ. בנוסף, לתמיסת התחריט הכימית יש זיהום מסוים לסביבה ויש לטפל בו כראוי.
4, שיטות דפוס אחרות
(1) חיתוך בסילון מים
חיתוך בסילון מים הוא השימוש בסילוני מים-בלחץ גבוה הנושאים חומרים שוחקים כדי לחתוך לוחות מעגלים מודפסים. שיטה זו מתאימה לחיתוך לוחות מעגלים מודפסים בעוביים וחומרים שונים, במיוחד לעיבוד מעגלים בעלי קשיות גבוהה כגון קרמיקה ומצעי מתכת. לחיתוך סילון מים אין אזור מושפע חום ואיכות קצה טובה, עם דיוק של ± 0.1 מ"מ. עם זאת, במהלך תהליך החיתוך, נוצר רעש משמעותי, ולסילון המים יכולה להיות השפעה מסוימת על המעגל, מה שעלול להשפיע על ביצועי הרכיבים על הלוח. יחד עם זאת, עלות התפעול של הציוד גבוהה.
(2) היווצרות עובש
בתרחישים מיוחדים מסוימים, כגון ייצור לוחות מעגלים מודפסים עם מבנים תלת--מימדיים מיוחדים, נעשה שימוש בשיטות ליצירת עובש. הזרקו חומר שרף נוזלי לתוך חלל התבנית באמצעות הזרקה, והטמיעו בו את לוח המעגלים המוכן מראש. לאחר הריפוי, צור רכיבי מעגל מודפס עם צורות ופונקציות ספציפיות. שיטה זו יכולה להשיג יציקה משולבת של מעגלים ומעטפים, ולשפר את האינטגרציה והאמינות של מוצרים. עם זאת, עיצוב וייצור תבניות מורכבים ויקרים, משמשים בעיקר לייצור מוצר מותאם אישית ספציפי.