BAZA WIEDZY - Panelizacja - frezowanie

BAZA WIEDZY

   Frezowanie to proces, polegający na usunięciu zbędnej części materiału, przy pomocy obracającego i przesuwającego się narzędzia - frezu. W produkcji obwodów drukowanych frezowanie stosuje się do wycięcia płytki o zadanym kształcie z panelu produkcyjnego, lub do wykonania otworów o nietypowych kształtach wewnątrz płytki.

Proces frezowania

   Ostatnim etapem produkcji płytek drukowanych jest obróbka mechaniczna, na którą składa się wycięcie płytek z panelu produkcyjnego za pomocą rytowania lub frezowania. Do frezowania wykorzystujemy sterowaną numerycznie maszynę - frezarkę. Najpierw maszyna wycina wszelkie szczeliny, wewnętrzne wycięcia oraz otwory niemetalizowane. Narzędzie frezujące porusza się po ścieżce zdefiniowanej w programie. W trakcie pracy głowica frezująca automatycznie wymienia narzędzia o potrzebnych średnicach. Ostatnim etapem jest wyfrezowanie zewnętrznego obrysu płytki.
   Szczotka otaczająca głowicę frezującą gwarantuje, że cały powstający pył zostanie zebrany.

O czym należy pamiętać projektując płytkę frezowaną
Schemat v-cut

rys 1. kąty wewnętrzne

  1. Kontur płytki najlepiej zaznaczyć za pomocą cienkiej linii o szerokości np. 0,5mm. Za linię cięcia zawsze przyjmujemy środek tej linii.
  2. Frezowanie nie powinno przebiegać przez miedź. Z tego powodu, ścieżki oraz pola masy powinny być odsunięte o minimum 20mils (0,5mm) od frezowanej krawędzi. W przeciwnym wypadku narzędzie frezujące spowoduje, że na krawędzi pozostanie poszarpana miedź.
  3. Najbardziej typowa średnica frezu to 2,0mm. Narzędzia o tej średnicy używamy do frezowania zewnętrznego obrysu płytki drukowanej. Zaleca się, aby inne średnice były używane tylko w przypadkach, w których nie można zastosować frezu o średnicy 2.0mm.
  4. Kontur PCB jest zwykle frezowany przy użyciu narzędzia o średnicy 2,0mm. Oznacza to, że każdy narożnik wewnętrzny będzie zaokrąglony promieniem 1,0mm. Można tego uniknąć, albo umieszczając niemetalizowany otwór (o odpowiednim rozmiarze) dokładnie w miejscu wewnętrznego narożnika na obrysie płytki, albo zaprojektować kontur w taki sposób, aby utworzyć ostry narożnik. Obie metody są przedstawione na rysunku 1.
  5. Minimalna średnica narzędzia frezującego to 0.8mm
Wady i zalety panelu frezowanego

    Frezowanie pozwala umieścić na panelu płytki o dowolnym kształcie. Dla płytek o kształcie różnym od prostokąta, jest to często jedyny sposób panelizacji. Dodatkową zaletą w porównaniu z rytowaniem, jest wygląd krawędzi płytki. W miejscu frezowanym jest ona prosta, bez śladu rozłamania.
Wady frezowania w porównaniu z rytowaniem to:
narzędzia frezujące PCB

rys 2. Frezy do PCB

  1. Panel frezowany wymaga więcej miejsca. Płytki muszą być rozsunięte na szerokość narzędzia frezującego. Niekiedy wymagane jest umieszczenie dodatkowego marginesu pomiędzy płytkami frezowanymi.
  2. Płytki w panelu frezowanym trzymają się na tzw mostkach. Po wyłamaniu pojedynczego obwodu, na krawędzi w miejscu mostka pozostają resztki materiału. Te pozostałości w mogą przyszkadzać W montażu płytki w obudowie. W takim przypadku powstaje konieczność ręcznego poprawienia tej krawędzi.
  3. Frezowanie jest procesem bardziej czasochłonnym niż rytowanie. Wpływa to na końcową cenę obwodów.