Личный кабинет
Подробное описание документа
Оценка погрешности совмещения элементов проводящего рисунка печатных плат, полученных с помощью 3D-печати / Смирнова О. Н., Александров А. А., Боброва Ю. С., Моисеев К. М. // Известия ВУЗов России. Радиоэлектроника. - 2024. - Т. 27, № 3. -
Введение. При изготовлении печатных плат (ПП), в том числе их макетов, одной из важных задач является обеспечение совмещения одних слоев проводящего рисунка с другими. Если для применяемых на сегодняшний день (стандартных) технологий изготовления величины рассовмещений, причины их возникновения и меры предотвращения их возникновения известны, то для ПП, изготовленных методами 3D-печати, подобные исследования прежде не проводились. В дополнение к этому актуальной темой для 3D-печати, непосредственно связанной с топологической точностью, а именно одной из ее составляющих - погрешностью совмещения, является обеспечение возможности извлечения напечатанной части изделия во время печати для проведения определенных операций, например внутреннего монтажа компонентов, и ее последующий возврат для продолжения печати.Цель работы. Количественная оценка и анализ причин возникновения погрешности межслойного совмещения ПП, изготовленных с помощью 3D-печати.Материалы и методы. Для исследования используются: материал - полиэтилентерефталат-гликоль (PETg); слайсер - Ultimaker Cura; 3D-принтер - Ender 3 S1; латунное экструзионное сопло диаметром 0.3 мм. Исследование проводится на производственной базе Научно-образовательного центра "Центр аддитивных технологий" при МГТУ им. Н.Э. Баумана. Оценка погрешности совмещения выполняется по микрошлифам, результатам рентгеновского контроля и использования подхода к декомпозиции погрешностей, описанного Ю.Б. Цветковым для изделий электроники.Результаты. Показана возможность изготовления макетов ПП с тремя проводящими слоями, в том числе с возможностью извлечения напечатанной части изделия с последующим возвратом за счет ее совмещения по напечатанным штифтам. Выявлено, что наибольший вклад в погрешность совмещения вносят масштабные искажения: в среднем около 150 мкм для каждого слоя в сравнении с его 3D-моделью и около 60 мкм при сравнении топологий слоев Тор с Bottom, что превышает общее значение рассовмещения между двумя слоями в ±50 мкм, характерное для штифтовой технологии совмещения, и говорит о необходимости контроля и минимизации возникающих температурных воздействий, например, с использованием термостатируемой рабочей камеры 3D-принтера.Заключение. Анализ возможных причин возникновения рассовмещений показывает значимость влияния температурных градиентов, возникающих во время 3D-печати. Предложенный способ изготовления позволяет извлечь изделие во время печати с последующим возвратом и может быть использован для создания макетов ПП с двумя и более проводящими слоями независимо от применяемого метода 3D-печати.
Ключевые слова:Печатные платы, погрешность совмещения, топологическая точность, послойное наложение филамента, fdm-технология, 3d-печать
621.3.049.75 Печатные схемы
Статья опубликована в следующих изданиях
Т. 27, № 3. - 2024.
