Fraisage de circuits imprimés
Qu'est-ce que le fraisage de circuits imprimés dans la fabrication ?
Le fraisage de circuits imprimés, ou fraisage d’isolation, est un processus de routage à profondeur contrôlée utilisé pour retirer certaines zones de cuivre et de matériau de circuit imprimé afin de former des motifs de circuits. Il s’agit d’une technique de fabrication soustractive qui consiste à utiliser des outils de coupe contrôlés par ordinateur pour sculpter des traces de signaux, des pastilles et des structures directement à partir de cartes recouvertes de cuivre, conformément aux fichiers de disposition numériques des circuits imprimés.
Le fraisage de circuits imprimés peut être utilisé pour créer des évidements pour les composants, des poches et des structures conductrices entièrement plaquées qui relient plusieurs couches et forment des cavités de dissipation thermique. Il s’agit d’un processus non chimique, qui ne nécessite pas d’exposition à des produits chimiques dangereux et peut être réalisé en toute sécurité, même dans des bureaux ou des laboratoires ordinaires. La qualité du fraisage des cartes de circuits imprimés dépend de la précision du fraisage, de la précision du système ainsi que de l’état des fraises.
Tailles des outils de fraisage et spécifications de conception des profils
Le plus petit outil de coupe disponible pour les opérations de fraisage mesure 0,8 mm de diamètre, tandis que la taille conventionnelle des outils est de 2,0 mm. Des outils spéciaux sur mesure sont également proposés, dont les diamètres varient de 0,8 mm à 2,0 mm, comme indiqué dans le tableau des spécifications ci-dessous.
| Paramètre de conception | Valeur |
|---|---|
| Diamètre minimal de l’outil de fraisage | 0,8 mm |
| Diamètre standard de l’outil de fraisage | 2,0 mm |
| Diamètre spécial de l’outil de fraisage | 0,8 mm ≤ Ø ≤ 2,0 mm |
Les profils internes et externes des cartes sont usinés pour répondre aux exigences spécifiques des clients. Les profils des angles externes peuvent être fabriqués avec des angles vifs de 90 degrés ou des angles arrondis, selon les choix des clients. Les angles des profils internes, en revanche, doivent avoir un rayon minimum correspondant à la dimension du rayon de l’outil de coupe. Le processus de découpe des profils de PCB ainsi que la création de cavités internes suivent généralement des protocoles d’usinage établis
Processus de fraisage de circuits imprimés : facteurs clés et conseils
- Le processus de fraisage CNC des PCB prend normalement une demi-heure ; cependant, des facteurs tels que le diamètre de l’outil de coupe, la taille de la carte, le nombre de pièces et l’alignement auront une incidence sur le processus.
- Le fraisage est une opération non chimique, propre et non toxique qui permet de traiter rapidement différentes cartes dans des conditions de laboratoire.
- La précision du fraisage et la dureté de l’outil utilisé influencent directement les performances du circuit imprimé.
- La vitesse de rotation de la fraise n’a pas d’incidence significative sur la qualité et la précision de la carte.
- Les nouveaux utilisateurs doivent suivre une formation sur les techniques de fraisage avant de produire des circuits imprimés.
- Pour obtenir une meilleure qualité et des résultats précis, il est nécessaire de prendre des mesures de précaution avant la production.
- Il existe deux types de logiciels : les systèmes raster et vectoriels. Les logiciels qui s’appuient sur des calculs raster sont généralement moins efficaces que les logiciels vectoriels, car ils fonctionnent à partir de données raster.
3 méthodes pour le fraisage de circuits imprimés
Trois approches différentes peuvent être utilisées pour réaliser le fraisage des cartes de circuits imprimés en fonction des différentes exigences, notamment le laser, la fraiseuse CNC et les fraises en carbure.
- Fraisage au laser
Le fraisage au laser est une méthode sans contact qui utilise un faisceau laser de haute puissance pour couper, graver ou marquer les matériaux des cartes de circuits imprimés avec une grande précision. Son processus comprend plusieurs étapes importantes, à savoir la génération du faisceau, la focalisation du faisceau, le chauffage et la fusion du matériau, l’éjection du matériau fondu et le mouvement précis du faisceau. Il est particulièrement adapté aux applications où la précision géométrique est essentielle, par exemple les circuits imprimés RF et micro-ondes. Cette technique se caractérise par une faible consommation d’énergie, une usure minimale, une grande précision et ne nécessite aucun foret. Bien qu’elle soit respectueuse de l’environnement et efficace, cette méthode est généralement plus coûteuse.
- Routeur CNC
Les routeurs CNC sont des machines contrôlées par ordinateur qui sont équipées d’un routeur ou d’une broche pour effectuer la découpe. En fonction des besoins opérationnels, ces machines peuvent être dotées d’un portique mobile ou d’un pont fixe avec une plate-forme de travail se déplaçant sous la broche. Il existe également des modèles portables où les opérateurs positionnent la machine manuellement et le système CNC effectue des modifications de découpe précises.
Un logiciel de fabrication assistée par ordinateur (FAO) génère une représentation visuelle du circuit imprimé et crée les trajectoires de découpe que la machine suivra lors de la fabrication du circuit. La broche fonctionne selon trois axes (coordonnées X, Y et Z). Ces systèmes de fraisage utilisent généralement trois moteurs, soit à servomoteur, soit à moteur pas à pas.
- Fraises en carbure
Les fraises en carbure sont des outils de coupe de haute précision fabriqués à partir de carbure solide pur. Ces outils trouvent de nombreuses applications dans la gravure, la fabrication d’enseignes, l’usinage d’électrodes en graphite, le prototypage de circuits imprimés et le traitement de la fibre de verre. Étant une sorte de fraise, elles peuvent être utilisées pour prendre en charge divers processus tels que le fraisage de profil, de face, de traçage et en plongée. De plus, les fraises en carbure sont particulièrement utiles pour les tâches de coupe axiale et offrent d’excellentes performances grâce à la dureté et à la résistance à l’usure du carbure.
Avantages du fraisage de circuits imprimés
- Le fraisage de circuits imprimés est une méthode respectueuse de l’environnement, car elle n’implique pas l’utilisation de produits chimiques nocifs, ce qui en fait une option plus sûre et plus propre.
- Les fraiseuses CNC pour circuits imprimés offrent une grande polyvalence en effectuant plusieurs tâches telles que le fraisage, le perçage et la découpe, le tout en une seule configuration.
- La possibilité de changer les fraises en fonction des besoins spécifiques permet une plus grande précision et une meilleure personnalisation pendant le processus de fraisage.
- Dans les situations où la méthode de gravure humide ne peut pas être utilisée pour obtenir la précision ou la forme requise, et où une procédure de perçage manuel devrait être utilisée à la place, le fraisage de circuits imprimés peut être avantageux. Le fraisage facilite le processus, évite des actions supplémentaires et peut réduire le coût global de certaines conceptions.
Fraisage ou gravure de circuits imprimés : que choisir ?
Le fraisage et la gravure des circuits imprimés sont deux méthodes couramment utilisées pour créer des motifs sur un circuit imprimé. Cependant, elles sont très différentes en termes de processus et d’applications. Le fraisage des circuits imprimés est un processus non chimique qui utilise des machines CNC pour éliminer le cuivre indésirable d’une carte, ce qui convient au prototypage et aux projets soumis à des restrictions sur l’utilisation de produits chimiques. La gravure, au contraire, est un processus chimique qui utilise des acides ou des agents de gravure pour dissoudre le cuivre, offrant une grande précision et des traces lisses. Le choix entre ces deux méthodes doit donc être basé sur les exigences précises de votre projet ; le fraisage est plus propre et plus respectueux de l’environnement, mais la gravure est rapide et convient à la production de masse.
Fraisage de circuits imprimés chez MOKOPCB
Équipé d’un matériel de fraisage CNC de pointe, MOKOPCB peut fabriquer des circuits imprimés de précision avec une grande exactitude et une excellente qualité de finition de surface. Afin de garantir que chaque circuit imprimé fraisé est de haute qualité et répond aux normes industrielles les plus strictes, notre contrôle qualité s’assure que chaque circuit imprimé répond aux normes industrielles élevées grâce à un processus de fabrication propre et sans produits chimiques. Pour toute question ou pour discuter des exigences spécifiques de votre projet, n’hésitez pas à nous contacter ! Nous sommes là pour vous aider à trouver la solution optimale pour vos besoins en matière de circuits imprimés.
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