LPKF电路板快速制作系统 — 一天即可完成四层板的制作

作为一家设备制造公司，我们也正在经历前所未有的挑战。我们的电子样品制作实验室一直处于工作状态。对于一个四层样品电路板的制作过程，从CAD 数据导入到成品PCB的制作完成，需要借助LPKF样品电路板快速制作系统中的三个产品：LPKF ProtoLaser H4、LPKF MultiPress S4 和 LPKF Contac S4。此款电子设计是一个精密的四点测量单元，配合多个运算放大器，用于检测和放大与最终数据的微伏差，并通过串行数据线进行通信。另外，四层板设计中稳压器也是必要环节之一。

LPKF快速制板系统中的LPKF ProtoLaser H4, LPKF MultiPress S4 以及LPKF Contac S4无缝协作，可以轻松完成多层板的快速制作。

LPKF ProtoLaser H4: 桌面型激光直写系统并集成了机械刀具用于钻孔和透铣。CircuitPro RP软件在Windows的环境下即可顺利运行，可轻松完成单双

面FR4的制作。

LPKF MultiPress S4:  独立结构，即插即用。

多层板压合机占地面积小，内置真空吸附，通过大型触摸显示屏自由调节温度，压力，以及时间控制。适用于刚性，刚柔结合，柔性以及射频多层板。

LPKF Contac S4：桌面型孔化系统，实现可靠的刚性，柔性以及射频双面板及多层板通孔的金属化设备。

所有系统自带模板和参数库，配置文件以及引导式制作流程，即使对于新手来说，也能顺利操作。ProtoLaser H4 and MultiPress S4是最新推出的产品，而Contac S4 已经推出有几年了。

加工过程从LPKF CircuitPro RP开始，通过LPKF ProtoLaser H4内置的电脑运行这个软件。启动加工新项目的第一步是定义模板，模板引导操作者完成整个过程。本次案例是带有电镀通孔的 四层板，需要使用多层板压合机 MultiPress S4。加载模板后，接下来是定义材料，中间层是板厚 1 mm FR4双面板，两侧覆铜18 μm ，两侧是单面0.2 mm 厚的 ML 104，覆铜厚度5μm。由于化学孔化的过程中，均匀的铜层会沉积到基材表面和孔壁，一层和四层5 μm 的铜将额外镀上 12.5 mm的铜。半固化片的使用也已经定义在模板中。

模板定义为 1/4 面板尺寸，12 英寸 x 9 英寸，这个尺寸所有系统都支持。下一步是导入 CAD 数据。通常，从CAD 软件中导入的各层数据，根据文件缩写类型匹配到 CircuitPro 软件中，各层名称定义明确。导入后，各层可见且可编辑。在这一点上，准备加工的方法包括一键式，或者对于高级用户，可以调整更多选项。

通过多层板压合系统MultiPres S4进行对齐压合。在 Circuit-Pro 的模板中也同样定义参考销钉的位置。按照软件引导的加工流程，完成一层和四层的外层参考销钉和靶标的加工。接下来是内层处理，加工销钉和靶标孔以及构建双面内层线路。整个过程需要将近 25 分钟。

用异丙醇清洁每一层后，从底层向上堆叠放在压合工具上，销钉孔和参考标记在每层的边缘，它们引导操作者对齐各个图层。放置在各层之间的半固化片与材料的中心对齐。堆叠完成并组装好压合工具，将整套工具放入LPKF MultiPress S4中。默认程序压合过程自动运行，无需任何用户干预，处理过程持续 2 小时 45 分钟。在压制过程完成时，如果提前进行了设置，制作完成后设备，还可以向操作者发送电子邮件通知。如果材料在层压机中停留较长时间，也不会对多层板造成损坏。

压合好的多层板返回 ProtoLaser H4 进行钻孔。先前在中间层上钻好的靶标点用于自动对齐整个面板。PCB 布局中包含 12 个不同直径的孔，因此需要 12 种不同的钻头。钻孔过程从最小孔径开始; 刀具直径较小的前6种刀具被放置到H4的刀具位中，以实现不间断的加工。当这些孔完成后，软件会询问是否需要手动更换刀具并在 CircuitPro 中进行分配。钻孔过程继续进行，所有 762 个孔都在 33 分钟内钻完。

现在可以进行通孔电镀。电镀后板厚会增加 12,5 μm 的铜层。显示屏上的工艺说明指导操作者完成清洗、黑孔激活、干燥和电镀的最后准备工作。整个过程持续约 2.5 小时，而操作者可能只需要在第一个小时的操作中协助。

最后阶段，压合后的一层和四层的图形制作就像双面板图形制作一样。对于加工过程来说没有任何不同，唯一的区别在于基材变厚了。LPKF ProtoLaser H4凭借高效加工速度6分16秒处理好底层的图形，而顶部的复杂图形则需要9分钟完成。机械透铣整个PCB用时3分7秒。

尽管压合时间和通孔电镀工艺相对较长，但四层多层板7小时内就可以制作出来。额外的步骤，即用阻焊剂保护PCB，由于需要固化时间，将需要额外一小时。总体而言，LPKF ProtoLaser H4与MultiPress S4和Contac S4一起，可在一个工作日内实现四层PCB的加工制作。