基板加工機 – metoree本番管理

基板加工機とは

基板加工機とは、電子回路や半導体などの基板を製造する際に使用される機械装置のことです。

基板加工機には、銅板が張られた土台に回路のパターンを描写することで基板を作成する機能があります。加工用のソフトウェアがセットされており、ソフトウェアに基板に加工するための図面を読み込むことで、基板の加工が可能です。

基板の加工方法としては、切削式と感光式の2つが主要な方法です。詳しくは後述しますが、切削式は銅板で覆われた土台を切削することで基板を作成します。一方、感光式は、露光やエッチングなどの工程を経て基板を作成します。どちらの方法でも、高精度かつ高速な基板製造が可能です。

基板加工機は、電子回路や半導体の製造において必要不可欠な機械装置であり、精度やスピードに優れています。また、基板の設計データを読み込んで自動的に加工するため、人的ミスの排除が可能です。今後も、高機能化や省スペース化などの技術革新が進んでいくことで、より高度な製品の製造に貢献することが期待されます。

基板加工機は、基板を作成する際に使用されます。例えば、電子機器の製造を行っている企業では、自社製品で使用する基板を工場で生産する場合や、試作品を作成する場合に使用されます。また、基板の設計を専門で行っている業者も基板加工機を使用して、所期の基板の生産が可能です。

基板加工機を選定する際には、加工精度や対応している幅、材料、加工可能な基板の大きさなどを考慮する必要があります。加工精度が高いほど、高品質な基板の生産が可能です。また、加工幅が広いほど、より大きな基板を作成できます。

基板加工機を使用する際には、切削したごみを除去する装置や、エッチングなどで使用する廃液の処理装置なども必要となります。これらの装置も適切に選定することが、生産ラインの効率化や環境保全を実現するために重要です。

近年では、基板加工機は3Dプリンターと組み合わせて使用することで、高精度な3Dプリント製品の製造にも活用されています。基板加工機は、産業の発展に必要不可欠な装置であり、今後も新たな用途が開拓されることが期待されます。

基板加工機の動作原理は、切削式と感光式で異なります。

切削式の基板加工機は、基板を固定するためのステージ、切削機、切削したごみを取り除くためのクリーナで構成されています。動作時は、基板の加工情報をソフトウェアから入手し、その情報をもとに基板を切削することで加工が可能です。

切削で発生したごみはクリーナで吸入し、除去されます。切削時に発生したバリなどを取り除くためのバリ取りが内蔵されている製品もあります。

感光式の基板加工機は、基板を固定するためのステージ、光源、フォトマスク、エッチング容器で構成されています。加工時は、感光材が塗られている基板の土台に、光源からの光を事前に図面を描写しているフォトマスクを通過させて照射します。

その際、フォトマスクで陰になっている部分は、感光材が変化せずに残留します。その後、エッチングによって、感光した部分を除去し、感光材を除去することで、配線が可能です。切削式よりも加工速度が速く、量産向きです。

基板加工機と併用される機械として、スクリーン印刷機、ピック&プレース機、リフロー炉、感光露光装置の4種類があります。

1. スクリーン印刷機
スクリーン印刷機は、基板加工機で切削された基板に、印刷技術を用いて回路パターンを形成する機械です。インクを塗布するためのスクリーンと呼ばれるメッシュ状の板を使用します。

2. ピック&プレース機
ピック&プレース機は、電子部品を基板に取り付けるための機械で、基板加工機で作成された基板に部品を自動的に配置・取り付けられます。高速・高精度で、自動化による生産効率化に貢献します。

3. リフロー炉
リフロー炉は、基板に取り付けられた電子部品をはんだ付けするための機械です。基板にはんだを塗布した後、高温で加熱して溶融・固定します。はんだの表面張力を均一にするため、高温で均質に加熱することが重要です。

4. 感光露光装置
感光露光装置は、基板加工機で使用される感光式基板に、回路パターンを露光するための機械です。感光剤を塗布した基板に、露光装置で光を照射することで、基板上に回路パターンが形成されます。

参考文献
https://bynas.com/training_materials/laserelectronics-bpr-e44/
https://jp.lpkf.com/products/rapid-pcb-prototyping/why-rapid-pcb-prototyping.htm
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1933/49/3/49_3_383/_pdf