La producción de placas de circuito impreso es un negocio rentable en absolutamente cualquier país ya que no se puede prescindir de este componente en la creación de equipos electrónicos.
¡Los artesanos pueden producir tales artículos incluso en casa! La tecnología para la producción de tableros no consta de etapas fuera del alcance de una persona común y corriente, y la mayoría de los componentes son fáciles de encontrar en mercados de radio o sitios especializados en Internet.
Los tableros diseñados en fábrica tienen más demanda, pero su producción requiere el equipo adecuado y el cumplimiento de instrucciones de montaje claras.
En el artículo de hoy, le brindaremos más información sobre la producción en el hogar y la fábrica, así como también lo ayudaremos a navegar el costo aproximado de dicho negocio en general.
¿Qué son las placas de circuito impreso?
Los dispositivos modernos no pueden imaginar su existencia sin un componente como una placa de circuito impreso. La pieza de trabajo es una placa de material dieléctrico, que contiene circuitos que conducen corriente eléctrica.
Tales "venas" pueden ubicarse en la superficie misma del dieléctrico o incrustarse en el interior de la base de la placa de circuito impreso.
El propósito de las placas es combinar los componentes de los dispositivos electrónicos en una sola red. Conducen la electricidad y conectan los elementos del dispositivo en una estructura mecánica integral. Los pines en los extremos de las placas se unen uno a uno mediante soldadura.
¿De qué está hecha la placa de circuito impreso?
• material dieléctrico subyacente; |
• un patrón de lámina que actúa como conductor eléctrico; |
• orificios de montaje especiales; |
• almohadillas que combinan elementos planos de la placa de circuito impreso; |
• máscara de soldadura que actúa como capa protectora; |
• marcado (en la producción industrial). |
Si la placa se fabricó con equipos domésticos para uso personal, es posible que algunos componentes de diseño queden excluidos de esta lista.
La clasificación de las placas de impresión depende de factores como el umbral de temperatura de uso y la industria de aplicación.
Clasificación de las placas de circuito impreso por el número de capas:
§ De un solo lado - El revestimiento de lámina dieléctrica se aplica en un solo lado.
§ Doble cara - El revestimiento de lámina dieléctrica se aplica a ambos lados de la PCB.
§ Multicapa: la base dieléctrica tiene varias capas, en cada una de las cuales hay un revestimiento de lámina.
En la producción de varios dispositivos electrónicos, puede haber problemas con la funcionalidad de la base misma. El dieléctrico demasiado frágil se convierte en un problema en los teléfonos inteligentes con una pantalla flexible, y el funcionamiento de una placa típica a temperaturas elevadas conduce a su fusión y, en consecuencia, falla.
La creciente gama de productos ha llevado a la aparición de nuevas soluciones para la implementación de componentes. Esto obligó a la industria de PCB a introducir otra clasificación basada en las propiedades del material base dieléctrico. En la literatura técnica han aparecido términos tales como tableros de impresión rígidos y flexibles.
También existen soluciones tecnológicas separadas que tienen en cuenta las peculiaridades del uso de las placas para la impresión (alta/baja frecuencia, temperatura, etc.).
Tecnología para la producción de placas de circuito impreso.
El proceso tecnológico de fabricación de placas de circuito impreso contiene cuatro etapas principales, cada una de las cuales se divide en tareas más locales que requieren equipos costosos y un lugar preparado.
Antes de comenzar la producción, debe preocuparse por la preparación de materiales y equipos. En la siguiente tabla se proporciona una lista de todas las "materias primas" necesarias para la producción de placas de circuito impreso. Se tuvo en cuenta la clasificación basada en el número de capas.
2. Formación de la placa en blanco para la impresión.
La pieza de trabajo se forma a partir de un material dieléctrico de hoja. El dieléctrico en producción industrial es fibra de vidrio (90% de los casos) o textolita con base de tela o papel.
La selección del grosor de la pieza de trabajo se basa en los requisitos del pedido: cuanto mayor sea la resistencia y la conductividad eléctrica, más gruesa será la base. En la producción no objetivo, se usa un indicador de espesor promedio: el equipo se ajusta a 13-14 milímetros.
Esquema de formación en blanco:
1. Recorte la forma requerida en el equipo.
2. Prepare hojas de papel de aluminio.
3. Aplique papel aluminio a la pieza cortada. El grosor de la aplicación depende del propósito para el que se utilizará el tablero.
Un grupo de producción separado está formado por placas de aluminio para impresión: se utilizan en equipos de iluminación cuando para el funcionamiento del componente es necesario obtener conductividad en toda la superficie de la placa.
Los tableros de aluminio se dividen en dos tipos:
§ Con oxidación externa: una lámina sólida de aluminio oxidado, a lo largo de cuyo perímetro hay una lámina de cobre. Se pueden usar otros metales, pero su uso requiere la aplicación previa de una capa delgada de dieléctrico.
§ Oxidación completa: el dibujo del equipo se introduce en la base misma del material, por lo que el procesamiento cae en gran parte de la profundidad de la pieza de trabajo. El valor exacto lo calcula el equipo según la plantilla establecida por el sistema.
En la práctica, el primer método pertenece al tipo de producción más económico. El empresario reduce el tiempo dedicado en un 50-70% + no compra módulos adicionales para equipos.
La etapa de producción que consume más tiempo requiere grandes inversiones en materias primas y equipos auxiliares.
Para obtener un dibujo de placa de circuito impreso, use uno de los 3 métodos o una combinación de ellos.
Métodos de dibujo para conducir corriente:
1. Químico.
Incluye dos etapas: agregar una máscara a un espacio en blanco con una capa de aluminio y eliminar el exceso bombardeándolo con partículas químicas. Del equipo, necesitará una fotoprotección, una fotomáscara y una fuente de radiación ultravioleta aquí.
Toda la superficie de la pieza de trabajo se llena con fotoprotector (líquido o película), y luego los caminos del conductor eléctrico se iluminan a través de la plantilla con luz ultravioleta.
El área desprotegida se lava con una solución química (cloruro férrico o sulfato de cobre), después de lo cual se retira la capa de lámina y solo queda un patrón conductor de electricidad.
2. Mecánica.
La implementación requiere un equipo especial para la acción mecánica, que puede eliminar áreas innecesarias de lámina en la superficie de la pieza de trabajo de acuerdo con la plantilla.
3. Láser.
Anteriormente, este método prácticamente no se usaba debido al aumento de las propiedades reflectantes del cobre y el aluminio. Pero el progreso no se detiene, y en 2018 los equipos láser pueden ajustar con precisión la longitud de onda, lo que permite utilizar la instalación incluso en superficies con altos parámetros de reflexión.
En la producción industrial, el más popular fue y sigue siendo el método de dibujar una imagen utilizando equipos mecánicos. El empresario no necesita preocuparse por la gran cantidad de fondos adicionales que se requieren para el grabado químico, y el uso de equipos láser es demasiado costoso.
El dibujo es solo el primer paso en el procesamiento de una placa de circuito impreso en blanco. Además, el elemento pasa por cuatro etapas tecnológicas intermedias más hasta que adquiere la forma deseada.
Los agujeros se perforan con equipos mecánicos o láser especiales. La segunda opción se usa para trabajos más finos cuando no es realista desde un punto de vista físico implementar una acción usando procesamiento mecánico.
La metalización en sí puede tener lugar de dos maneras:
1. Mecánicamente.
Para la implementación, se requieren equipos (para producción industrial) y materiales de alta precisión (adhesivo conductor o remaches).
Este método es muy costoso de usar, por lo tanto, se usa solo de manera selectiva: para placas de circuito impreso de alta precisión o metalización en el hogar.
2. Químicamente.
Los agujeros se metalizan por la acumulación de sedimentos en el tocho de cobre. Este proceso precede al dibujo directo del patrón en el formulario mismo.
El segundo método es fácil de implementar en la producción industrial, pero rara vez se usa para uso doméstico debido a la abundancia de matices tecnológicos y duración.
Se usa solo para placas de circuito impreso multicapa que contienen más de una capa.
Este proceso precede al recubrimiento de los orificios, ya que presionar los espacios en blanco listos para usar puede dañar la capa exterior de aislamiento y las salpicaduras de cobre.
El esquema de prensado de tableros para impresión en producción industrial:
1. Preparación de capas que se ubicarán en el medio y dibujo de una imagen. |
2. Placas de prensado en un horno a presión: los llamados preimpregnados se utilizan como juntas. |
3. Agujeros de perforación. |
4. Metalización. |
5. Grabado de la lámina de las capas exteriores. |
Las vías también se pueden formar antes del prensado. Luego, la funcionalidad de las placas de circuito impreso se expande, pero el costo de producción aumenta en un 30-40%.
El uso de "stubs" requiere que el empresario encuentre un compromiso razonable entre la rentabilidad de la producción y el costo del proceso de fabricación en sí, incluido el costo del equipo.
¿Dónde puedes vender productos?
§ llenado electrónico en la producción automotriz;
§ relleno de equipos médicos;
§ industrias relacionadas con la tecnología informática;
§ Electrodomésticos grandes y pequeños + instrumentos de medición.
El costo total de iniciar un negocio es de al menos $75,000. Esto incluye el costo de los materiales, los salarios de los empleados, el equipo, el alquiler de los locales, la campaña de marketing y los costos adicionales de implementación.
La recuperación promedio de una línea de producción de PCB es de 24 a 30 meses, siempre que su plan financiero prevea elementos de gastos adicionales (reparaciones, mantenimiento de equipos, etc.).
Resum
Fabricación de PCB es un negocio altamente rentable con un largo período de recuperación. No todo el mundo está dispuesto a esperar más de 2 años para recuperar su propio dinero. Sin embargo, si el negocio tiene éxito y existe potencial de expansión, puede reducir este período a la mitad y las ganancias adicionales crecerán mensualmente.
