Новое в «сухих» технологиях печатных плат

Удобства использования «сухой» технологии, при быстром изготовлении одиночных макетов или мелких серийных печатных плат (ПП), сегодня уже известно [1,2]. Но время требует развития новых технологий. Новая разработка компании Kwikboard Technologies (www.kwikboard.com) была продемонстрирована на выставке Productronica?2002.

Технология Kwikboard™ использует компьютеризированный трехступенчатый процесс Kwikboard™ Printer — от CAD-файла до законченной печатной платы. Kwikboard Printer принимает CAD-файлы в формате Gerber RS 274X или 274D со списком апертур, плюс Excellon-файл для сверления.

По этой технологии нет необходимости изготавливать фотошаблоны, платы поступают в производство сразу после получения Gerber-файла. Будучи альтернативным методом производства ПП, технология Kwikboard позволяет производить платы от начального проекта до опытно-промышленного образца в течение нескольких часов. Высокая скорость автоматизированной гравировальной станции, быстрое нанесение полимера и короткое время инфракрасной термообработки сводит весь производственный цикл к нескольким часам. Типичное время изготовления двусторонней платы — 3–4 часа. 4-слойные платы могут быть изготовлены за 8–10 часов.

Используя упрощенный процесс, Kwikboard™ Laminator Modul спрессовывает многослойную плату за 30 минут — в два раза быстрее, чем при использовании традиционного метода.

Традиционные прототипные производства используют процесс скрайбирования фольги с выделением изоляционных зазоров. В отличие от этого технология Kwikboard применяет аддитивный метод, который является более экономичным и экологически чистым.

Материал для основы печатных плат — нефольгированный диэлектрик типа FR4, на нем гравируются трассы проводников, которые затем заполняются металлонаполненным полимером. Материалы оснований, которые возможно использовать, включают FR2, FR3 и полиимиды.

Технология Kwikboard использует высококачественные экономичные пленки для трафаретов Kapton® для нанесения паяльных паст и паяльной маски. Материалы устойчивы к высоким температурам и обеспечивают высококачественные результаты.

Проводящий металлонаполненный полимер втирается в углубления трасс и удаляется с пробельных мест. Затем ПП нагревается, в результате чего полимер сублимирует, оставляя в углублениях металл.

Процесс и полимер были разработаны специально для обеспечения качественной пайки. Результат— низкое электрическое сопротивление паяных соединений с хорошей механической прочностью. Измерения адгезии показали усилия отрыва около 10 кг.

Kwikboard Printer расширяет возможности технологии при изготовлении многослойных ПП. В производстве прототипов ПП это самый быстрый способ изготовления. Компания Kwikboard Technologies производит односторонние, двусторонние и многослойные ПП единичных серий.

Совместимая с условиями офиса, технология Kwikboard позволяет иметь собственное быстрое производство без использования опасных химикатов, мокрых процессов металлизации и не зависеть от внешних поставщиков плат. Принтер выполняет следующие рабочие операции:

• микрогравирование;
• сверление;
• нанесение полимера;
• термообработка;
• прессование.

В процессе не используются никакие кислоты или реактивы для травления, в отличие от традиционного процесса. Технология Kwikboard предлагает «сухую» металлизацию сквозных и глухих отверстий.

Простым включением в однофазную сеть, без каких-либо дополнительных услуг, можно начинать производство. Kwikboard Printer выполняет все производственные процессы. Интерфейс управления процессами производства сводит этапы изготовления к простым действиям, благодаря чему отпадает необходимость в высоко квалифицированном техническом операторе.

Директор по продажам компании Kwikboard Technologies говорит: «Мы очень довольны разработкой нашей технологии многослойных печатных плат, являющейся естественным продолжением оригинальной технологии Kwikboard односторонних и двусторонних плат. Это придает гибкость нашей технологии, обеспечивая быстрое изготовление и независимость. Конструкторы знают, что успешный проект зависит от быстрых итераций.

Хотя на рынке много предложений, направленных на ускорение проектных работ, их использование сдерживается сложностью, погрешностью, ограниченной надежностью и воспроизводимостью. Kwikboard нашла решение, преодолевающее эти трудности, и быстро продвигается на рынок».

Другие системы прототипного производства — от традиционного процесса сквозной металлизации до субтрактивных процессов — имеют свои достоинства, и Kwikboard, конечно, не конкурент традиционным технологиям серийного производства. Используя аддитивный процесс Kwikboard Printer, можно производить прототипы ПП быстрее, чем при их производстве другими методами.

Оборудование разрабатывалось для совмещения офиса и экологически безопасного производства. Низкий уровень шумов, фильтрация воздуха в расчете на ограниченные объемы помещения и компактный размер делают Kwikboard Printer идеальным решением для проектных бюро, лабораторий.

Автор выражает благодарность профессору А. М. Медведеву за помощь в написании статьи.

Литература

1. Медведев А. «Сухой» метод изготовления печатных плат // Компоненты и технологии. 2001. № 7.
2. Петров М. Оборудование фирмы LPKF: производство печатных плат в домашних условиях // Компоненты и технологии. 2002. № 7.
3. www.kwikboard.com.