Wat jy moet weet oor die PCB-vervaardigingsproses

Die PCB bevat hoofsaaklik die volgende dele:

• Pad: 'n Metaalgat wat gebruik word om komponentpenne te soldeer.
• Via: 'n Metaalgat wat gebruik word om die penne van komponente tussen lae te verbind.
• Montagegat: word gebruik om die gedrukte stroombaan te bevestig.
• Draad: Die koperfilm van die elektriese netwerk wat gebruik word om die penne van die komponente te verbind.
• Connectors: komponente wat gebruik word om tussen stroombane te verbind.
• Vulsel: Koperbedekking vir gronddraadnetwerk, wat impedansie effektief kan verminder.
• Elektriese grens: word gebruik om die grootte van die stroombaanbord te bepaal, alle komponente op die stroombaanbord kan nie die grens oorskry nie.

Daar is drie tipes PCB-struktuur:

• Enkellaag PCB:

• Daar is koperfoeliedrade net aan die een kant van die stroombaanbord, en geen koperfoeliedrade aan die ander kant nie. Die stroombaan van vroeë elektroniese produkte was eenvoudig. Benodig net een kant na verbinding en geleiding, en kan die pad aan die ander kant plaas sonder koperfoelie.

• Dubbellaag PCB:

• Daar is koperfoeliedrade aan beide kante van die stroombaanbord. En die paadjies van voor en agter kan deur middel van vias met mekaar verbind word. Aangesien beide kante bedraad kan word, is die bruikbare area twee keer dié van 'n enkele paneel, wat meer geskik is vir produkte met komplekse stroombane. In die ontwerp word die dele aan die voorkant geplaas, terwyl die agterkant die sweisoppervlak van die deelvoete is.

• Multi-laag PCB:

• Gewoonlik deur veelvuldige geëtste dubbelzijdige borde te gebruik om Multi-Layer PCB te maak. Stapel 'n isolasielaag (Prepreg) tussen die planke en lê koperfoelie aan beide kante van die buitenste laag en druk dit dan saam. Aangesien meervoudige dubbelzijdige panele gebruik word om te druk, is die aantal lae gewoonlik 'n ewe getal. Die koperfoelielaag wat binne gedruk word, kan 'n geleidende laag, 'n seinlaag, 'n kraglaag of 'n grondlaag wees. In teorie kan die meerlaagbord meer as 50 lae bereik, maar die praktiese toepassingsarea is tans ongeveer 30 lae.

PCB is baie veelsydig. Die meeste elektroniese produkte het gedrukte stroombaanborde, van rekenaarkomponente (sleutelborde, muise, moederborde, optiese aandrywers, hardeskywe, grafiese kaarte) tot LCD-skerms, TV's, selfone en telefoon, elektroniese horlosie, digitale kamera, satellietnavigasie, PDA …) is amper deel van die lewe.

Die werkbeginsel van PCB:

'n Baie basiese tipe gedrukte stroombaanbord is 'n plat, stewige isolerende materiaal met 'n dun geleidende strukture wat aan die een kant vasgeheg is. Hierdie geleidende strukture produseer meetkundige patrone wat bestaan ​​uit reghoeke, sirkels en vierkante. Gebruik lang en dun reghoeke as verbindings (dit is gelykstaande aan drade), en gebruik verskeie vorms as verbindingspunte vir komponente.

Die toekomstige ontwikkeling van PCB:

Met die vinnige ontwikkeling van die rekenaar-, kommunikasietoerusting, verbruikerselektronika en motorbedryf. Die PCB-industrie het ook vinnige ontwikkeling bereik. Met die ontwikkeling van gedrukte stroombaanprodukte word die vereistes vir nuwe materiale, nuwe tegnologieë en nuwe toerusting al hoe hoër. In die toekoms moet die gedrukte elektriese materiaalbedryf meer aandag gee aan die verbetering van prestasie en kwaliteit terwyl sy uitset uitgebrei word; die gedrukte stroombaan spesiale toerusting industrie is nie meer 'n lae-vlak nabootsing, maar vir die ontwikkeling van produksie outomatisering, presisie, multi-funksie, en moderne toerusting.. Die PCB produksie integreer die wêreld se hoë-tegnologie tegnologie. Die gedrukte stroombaanproduksietegnologie sal nuwe tegnologieë aanneem soos vloeibare fotosensitiewe beelding, direkte elektroplatering, polselektroplatering en meerlaagborde.

Die PCB-vervaardigingsproses

Nader aan die huis, kom ons kyk nou na die PCB-produksieproses.

Die vervaardiging van PCB is baie ingewikkeld. Neem 'n vier-laag gedrukte bord as 'n voorbeeld. Die produksieproses sluit hoofsaaklik PCB-uitleg, kernbordproduksie, binne-PCB-uitlegoordrag, kernbordpons en -inspeksie, laminering in. Boor en gat muur Koper chemiese neerslag, buitenste PCB uitleg oordrag, buitenste PCB ets en ander stappe.

1. PCB-uitleg

Die eerste stap in PCB-produksie is om die PCB-uitleg te organiseer en na te gaan. Die PCB-produksiefabriek ontvang die CAD-lêers van die PCB-ontwerpmaatskappy. Aangesien elke CAD-sagteware sy eie unieke lêerformaat het. Die PCB-fabriek sal dit omskep in 'n verenigde formaat-Extended Gerber RS-274X of Gerber X2. Dan sal die fabrieksingenieur kyk of die PCB-uitleg aan die vervaardigingsproses voldoen. En of daar enige defekte en ander probleme is.

2. Produksie van kernbord

Maak die koperbedekte laminaat skoon. As daar stof is, kan dit veroorsaak dat die finale stroombaan kortsluit of gebreek word. 'n 8-laag PCB bestaan ​​eintlik uit 3 koperbeklede laminate (kernplanke) plus 2 koperfilms, en dan saam met prepregs vasgegom. Die produksievolgorde is om met die middelkernbord (4 en 5 lae stroombane) te begin, voortdurend saam te stapel en dan reg te maak. Die vervaardiging van 4-laag PCB is soortgelyk, behalwe dat slegs een kernbord en twee koperfilms gebruik word.

3. Binne PCB uitleg oordrag

Maak eers die tweelaagkring van die middelkernbord. Nadat die koperbedekte laminaat skoongemaak is, sal 'n fotosensitiewe film op die oppervlak bedek word. Hierdie film sal stol wanneer dit aan lig blootgestel word. Vorm 'n beskermende film op die koperfoelie van die koperbeklede laminaat. Die twee-laag PCB-uitlegfilm en die dubbellaag-koperbeklede laminaat is dan in die boonste PCB-uitlegfilm geplaas om die stapelposisie van die boonste en onderste PCB-uitlegfilms te verseker.

Die fotosensitiewe masjien bestraal die fotosensitiewe film op die koperfoelie met 'n UV-lamp. Die fotosensitiewe film word onder die lig-oordragfilm uitgehard, en daar is steeds geen uitgeharde fotosensitiewe film onder die ondeursigtige film nie. Die koperfoelie wat onder die uitgeharde fotosensitiewe film bedek is, is die vereiste PCB-uitlegkring, wat gelykstaande is aan die funksie van die laserdrukker-ink van die hand-PCB. Gebruik dan loog om die ongeharde fotosensitiewe film skoon te maak. En die vereiste koperfoeliekring sal deur die uitgeharde fotosensitiewe film bedek word. Gebruik dan 'n sterk alkali, soos NaOH, om die onnodige koperfoelie weg te ets.

4. Kernbordpons en inspeksie

Die kernbord is suksesvol vervaardig. Maak dan belyningsgate op die kernbord om belyning met ander materiale te vergemaklik. Sodra die kernbord saam met ander lae PCB gedruk is, kan dit nie gewysig word nie, so inspeksie is baie belangrik. Die masjien sal outomaties vergelyk met die PCB-uitlegtekening om te kyk vir foute.

5. Lamineer

'n Nuwe grondstof word hier benodig, 'n prepreg genoem. Dit is die gom tussen die kernbord en die kernbord (PCB-lae> 4). Sowel as die kernbord en die buitenste koperfoelie, wat ook 'n rol speel in isolasie. Om die onderste koperfoelie en die twee lae prepreg vooraf vas te maak. Deur die belyningsgat en die onderste ysterplaat, en plaas dan die voltooide kernbord in die belyningsgat. En laastens bedek die twee lae prepreg, 'n laag koperfoelie en 'n laag drukdraende aluminiumplaat die kernplaat.

Plaas die PCB-bord vasgeklem deur die ysterplaat op die ondersteuning. En dan gestuur na die vakuum hitte pers vir laminering. Die hoë temperatuur in die vakuum-warmpers kan die epoksiehars in die prepreg smelt en die kernplanke en koperfoelies onder druk aanmekaar vasmaak. Nadat die laminering voltooi is, verwyder die boonste ysterplaat wat die PCB druk. Verwyder dan die drukdraende aluminiumplaat. Die aluminiumplaat het ook die verantwoordelikheid om verskillende PCB's te isoleer en die gladheid van die buitenste koperfoelie van die PCB te verseker. Beide kante van die PCB wat op hierdie tydstip uitgehaal word, sal 'n laag gladde koperfoelie die PCB bedek.

6. Boor

Om 4 lae nie-kontak koperfoelies in die PCB te verbind, boor eers deur die deurlopende gate om die PCB oop te maak, en metaliseer dan die gatwande om elektrisiteit te gelei. Gebruik die X-straal boormasjien om die binneste kernbord op te spoor. Die masjien sal outomaties die gat op die kernbord vind en opspoor. En pons dan die posisioneringsgat op die PCB om te verseker dat die volgende gat vanaf die middel van die gat geboor word. Sit 'n laag aluminiumplaat op die ponsmasjienmasjien en sit dan die PCB daarop.

Om doeltreffendheid te verbeter, volgens die aantal PCB-lae, stapel 1 tot 3 identiese PCB-borde saam vir perforasie. Bedek laastens die boonste PCB met 'n laag aluminiumplaat. Gebruik die boonste en onderste lae van aluminiumplaat om te verhoed dat die koperfoelie op die PCB skeur wanneer die boorpunt in en uit boor. In die vorige lamineringsproses is die gesmelte epoksie uit die PCB gedruk, dus moet dit afgesny word. Die profielfreesmasjien sny sy omtrek volgens die korrekte XY-koördinate van die PCB.

7. Koper chemiese neerslag op die gatwand

Aangesien byna alle PCB-ontwerpe perforasies gebruik om verskillende lae lyne te verbind. 'n Goeie verbinding vereis 'n 25-mikron koperfilm op die gatmuur. Die dikte van die koperfilm moet voltooi word deur elektroplatering. Maar die gatmuur bestaan ​​uit nie-geleidende epoksiehars en glasveselbord. Die eerste stap is dus om 'n laag geleidende materiaal op die gatwand neer te sit. En vorm 'n 1 mikron koperfilm op die hele PCB-oppervlak deur chemiese afsetting, insluitend die gatwand. Gebruik die masjien om die hele proses soos chemiese behandeling en skoonmaak te beheer.

8. Buitenste PCB uitleg oordrag

Vervolgens sal die PCB-uitleg van die buitenste laag na die koperfoelie oorgedra word. Die proses is soortgelyk aan die vorige oordragbeginsel van die binnekernbord-PCB-uitleg. Die PCB-uitleg word oorgedra na die koperfoelie deur film en fotosensitiewe film te fotokopieer. Die enigste verskil is om positiewe films as die bord te gebruik. Die interne PCB-uitlegoordrag gebruik die subtraktiewe metode, en gebruik die negatiewe film as die bord. Bedek die PCB met 'n uitgeharde fotosensitiewe film as 'n stroombaan, en maak die ongeharde fotosensitiewe film skoon. Nadat die blootgestelde koperfoelie geëts is, sal die uitgeharde fotosensitiewe film die PCB-uitlegkring beskerm. Die oordrag van die buitenste PCB-uitleg neem die normale metode aan en gebruik die positiewe film as die bord. Die uitgeharde fotosensitiewe film bedek die nie-kring-area op die PCB.

Nadat die ongeharde fotosensitiewe film skoongemaak is, word elektroplatering uitgevoer. Moenie elektroplateer waar daar 'n film is nie. En waar daar geen film is nie, koperplaat eers en dan blikplaat. Nadat die film verwyder is, word alkaliese ets uitgevoer, en uiteindelik word die blik verwyder. Die stroombaanpatroon bly op die bord omdat dit deur tin beskerm word. Klem die PCB met klampe vas, en elektroplaateer die koper. Soos vroeër genoem, om te verseker dat die gate voldoende geleidingsvermoë het, moet die koperfilm wat op die gatwande geplateer is, 'n dikte van 25 mikron hê. Die rekenaar sal dus die hele stelsel outomaties beheer om die akkuraatheid daarvan te verseker.

9. Buitenste PCB-ets

Vervolgens voltooi 'n volledige outomatiese monteerlyn die etsproses. Maak eers die uitgeharde fotosensitiewe film op die PCB skoon. Gebruik dan 'n sterk alkali om die onnodige koperfoelie wat daardeur bedek is skoon te maak. Gebruik dan die blikstroopoplossing om die blikplaat op die PCB-uitleg-koperfoelie te stroop. Na skoonmaak is die 4-laag PCB-uitleg voltooi. Die produksieproses van PCB is meer ingewikkeld, en dit behels 'n wye reeks prosesse. Van eenvoudige meganiese verwerking tot komplekse meganiese verwerking, algemene chemiese reaksies, fotochemiese, elektrochemiese, termochemiese en ander prosesse, rekenaargesteunde ontwerp CAM. En baie ander aspekte van kennis.

Boonop is daar baie prosesprobleme in die produksieproses en sal van tyd tot tyd nuwe probleme ondervind. Sommige van die probleme verdwyn sonder om die oorsaak uit te vind. Die produksieproses is 'n nie-deurlopende monteerlynvorm. So enige probleem in enige skakel sal veroorsaak dat die hele lyn produksie stop en die gevolge van massa skraping.