Nástroje pro dělení DPS

23.11.2020 12:20

Operace, jež má v angličtině název „routing“ a „depaneling“, česky konturování či depanelizace, patří do velké skupiny výrobních operací definovaných jako „řezání pomocí rychle rotujících nástrojů s přesně definovanými hranami“. Jsou zde tedy použity malé stopkové frézy navržené k odebírání materiálu z hotových DPS či jejích částí a ty jsou zpravidla poháněny a ovládány relativně jednoduchým CNC zařízením.

Běžně se frézuje především za účelem rozdělení plochého výrobku (tzv. depanelizace), ale do celé skupiny patří také:

  • frézování pokovených otvorů DPS
  • frézování velkých otvorů (namísto vrtání více malých děr vedle sebe)
  • frézování za účelem snížení tloušťky DPS ve specifických místech
  • frézování za účelem přerušení vodivých cest
  • vytvoření V-drážky
  • sražení hran desky
  • či dalších speciální operace.

Výrobní firmy, zejména při zpracování větších sérií a menších desek, se bez depanelizace již neobejdou, jelikož se díky ní hned několik přecházejících a následných operací značně zjednodušuje a tedy zlevňuje.

Samotná výroba plošného spoje tak může být provedena po více kusech najednou v tzv. panelu, který tak může mít maximální možnou zpracovatelnou velikost a tím umožnit jednodušší a rychlejší výrobní a kontrolní kroky, jednodušší pozicování nebo méně mezioperačního přesunu materiálu, tedy opět i snížit cenu.

Volba vhodného nástroje je závislá především na frézovaném materiálu (často směsi různých materiálů v několika vrstvách), na jeho tvrdosti a abrazivnosti, teplotě skelného přechodu (Tg) a na typu a stavu stroje – frézky. Další roli hrají kvalitativní nároky zákazníka či zpravidla protichůdný tlak na nízkou cenu výrobku. Konkrétní typ frézy je vhodné zvolit po konzultaci s výrobcem/dodavatelem, dále lze nalézt optimální nastavení stroje, otestovat nástroj pro porovnání se stávajícím nástrojem či zjišťovat úroveň způsobilosti procesu.

Pro dělení DPS z běžného FR4 materiálu je možné použít dvě základní geometrie frézy – s klasickou spirálou či s diamantovým vzorem (na obrázku níže). Pro frézování do hliníku, IMS, mědi, tvrdších plastů se používají nejčastěji 2-břité frézy. Pro velmi měkké materiály je možné použít i jednobřitý nástroj. Někdy je potřeba frézovat ve dvou krocích a použít 2 různé frézy, aby bylo dosaženo žádané kvality povrchu či hrany řezu. Typicky se můžou po prvním řezu objevovat otřepy měkčích materiálů, které lze někdy eliminovat pouze tzv. dokončovací frézou. Existují 3 základní typy zakončení frézy, od nejrozšířenějšího tzv. „rybího ocasu“, přes vrtací špičku po plochou špičku. Průměr frézy se nejčastěji pohybuje mezi 1,5 a 2 mm, ale výrobci běžně nabízí rozsah od 0,4 mm po 3,175 mm. Délka samotné řezné části se pohybuje od 2 do 10 mm, pro zachování kvality hrany desky a životnosti frézy je vhodné zvolit, pokud možno co nejkratší.

Pro zajištění stále stejné pozice uchopení nástroje v kleštině frézky se používají plastové distanční kroužky, které slouží jako dorazy při zakládání nástroje. Požadavek na tento kroužek spolu s jeho barvou a požadovanou vzdáleností od špičky nástroje je vždy nutné uvést již při objednávce. Je samozřejmě možné kroužek nalisovat svépomocí, avšak záleží na dostupném vybavení, jaké přesnosti (opakovatelnosti) lze dosáhnout.

 

Obr. č. 1: Fréza s diamantovým vzorem (vlevo) a spirálovým vzorem slamačem třísek (vpravo) pro materiály FR4 a FR4 s vyšším Tg

 

Obr. č. 2: Dvoubřitá fréza vhodná pro materiály Al, Cu, flexi-PCB, CEM (vlevo) a fréza s jedním břitem pro velmi měkké materiály

AXIS Europe GmbH, INTERCONTI Ing. Tomáš Bravený s.r.o., Adam Bravený, DPS Elektronika od A do Z, číslo 6
 2020 listopad/prosinec, str. 46

Stáhnout článek v pdf