Gwybodaeth sylfaenol am PCB
Cyn diffinio proses weithgynhyrchu pcb, bydd yn ddefnyddiol dysgu am pcb a'i strwythur. Y bwrdd cylched printiedig (PCB) yw'r sylfaen yn y rhan fwyaf o gynhyrchion electroneg - fel darn cymorth corfforol ac fel ardal wifrau ar gyfer cydrannau mowntio wyneb a soced. Mae PCBs yn cael eu gwneud yn fwyaf cyffredin o wydr ffibr, epocsi cyfansawdd, neu ddeunyddiau cyfansawdd arall.
Mae'r PCB yn bennaf yn cynnwys y rhannau canlynol:
- Pad: Twll metel a ddefnyddir ar gyfer sodro pinnau cydran.
- Trwy: Twll metel a ddefnyddir i gysylltu pinnau cydrannau rhwng haenau.
- Twll mowntio: a ddefnyddir i drwsio'r bwrdd cylched printiedig.
- Wire: Ffilm gopr y rhwydwaith trydanol a ddefnyddir i gysylltu pinnau'r cydrannau.
- Cysylltwyr: cydrannau a ddefnyddir i gysylltu rhwng byrddau cylched.
- Llenwi: Cotio copr ar gyfer rhwydwaith gwifrau daear, a all leihau rhwystriant yn effeithiol.
- Ffin drydanol: a ddefnyddir i bennu maint y bwrdd cylched, ni all yr holl gydrannau ar y bwrdd cylched fod yn fwy na'r ffin.
Mae tri math o strwythur PCB:
-
PCB Haen Sengl:
- Mae gwifrau ffoil copr ar un ochr yn unig i'r bwrdd cylched, a dim gwifrau ffoil copr ar yr ochr arall. Roedd cylched cynhyrchion electronig cynnar yn syml. Dim ond angen un ochr i gysylltiad a dargludiad, a gallai osod y llwybr ar yr ochr arall heb ffoil copr.
-
PCB Haen Dwbl:
- Mae gwifrau ffoil copr ar ddwy ochr y bwrdd cylched. A gall llwybrau'r blaen a'r cefn gysylltu â'i gilydd trwy vias. Gan y gellir gwifrau'r ddwy ochr, mae'r ardal y gellir ei defnyddio ddwywaith cymaint ag un panel, sy'n fwy addas ar gyfer cynhyrchion â chylchedau cymhleth. Yn y dyluniad, gosodir y rhannau ar yr ochr flaen, tra bod yr ochr gefn yn arwyneb weldio y traed rhan.
-
PCB Aml-Haen:
- Fel arfer trwy ddefnyddio byrddau dwy ochr ysgythru lluosog i wneud PCB Aml-Haen. Pentyrru haen insiwleiddio (Prepreg) rhwng y byrddau a gosod ffoil copr ar ddwy ochr yr haen allanol ac yna eu gwasgu gyda'i gilydd. Ers defnyddio paneli dwy ochr lluosog i wasgu, mae nifer yr haenau fel arfer yn eilrif. Gall yr haen ffoil copr sy'n cael ei wasgu y tu mewn fod yn haen dargludol, yn haen signal, yn haen pŵer neu'n haen ddaear. Mewn theori, gall y bwrdd amlhaenog gyrraedd mwy na 50 o haenau, ond mae'r ardal gymhwyso ymarferol tua 30 haen ar hyn o bryd.
Mae PCB yn amlbwrpas iawn. Mae gan y rhan fwyaf o gynhyrchion electronig fyrddau cylched printiedig, o gydrannau cyfrifiadurol (bysellfyrddau, llygod, mamfyrddau, gyriannau optegol, disgiau caled, cardiau graffeg), i sgriniau LCD, setiau teledu, ffonau symudol, a ffôn, gwylio electronig, camera digidol, llywio lloeren, PDA …) bron yn rhan o fywyd.
Egwyddor weithredol PCB:
Math sylfaenol iawn o fwrdd cylched printiedig yw deunydd inswleiddio gwastad, anhyblyg gyda strwythurau dargludol tenau wedi'u glynu wrth un ochr. Mae'r strwythurau dargludol hyn yn cynhyrchu patrymau geometrig sy'n cynnwys petryalau, cylchoedd a sgwariau. Defnyddiwch betryalau hir a denau fel rhyng-gysylltiadau (sy'n cyfateb i wifrau), a defnyddiwch siapiau amrywiol fel pwyntiau cysylltu ar gyfer cydrannau.
Datblygiad PCB yn y dyfodol:
Gyda datblygiad cyflym y diwydiannau cyfrifiadurol, offer cyfathrebu, electroneg defnyddwyr a cheir. Mae'r diwydiant PCB hefyd wedi cyflawni datblygiad cyflym. Gyda datblygiad cynhyrchion cylched printiedig, mae'r gofynion ar gyfer deunyddiau newydd, technolegau newydd ac offer newydd yn mynd yn uwch ac yn uwch. Yn y dyfodol, dylai'r diwydiant deunydd trydanol printiedig dalu mwy o sylw i wella perfformiad ac ansawdd wrth ehangu ei allbwn; nid yw'r diwydiant offer arbennig cylched printiedig bellach yn ddynwarediad lefel isel, ond i ddatblygiad awtomeiddio cynhyrchu, manwl gywirdeb, aml-swyddogaeth, a chyfarpar modern. Mae'r cynhyrchiad PCB yn integreiddio technolegau uwch-dechnoleg y byd. Bydd y dechnoleg cynhyrchu cylched printiedig yn mabwysiadu technolegau newydd megis delweddu ffotosensitif hylif, electroplatio uniongyrchol, electroplatio pwls, a byrddau amlhaenog.
Y Broses Gweithgynhyrchu PCB
Yn nes at adref, nawr gadewch i ni edrych ar y broses gynhyrchu PCB.
Mae cynhyrchu PCB yn gymhleth iawn. Gan gymryd bwrdd printiedig pedair haen fel enghraifft. Mae'r broses gynhyrchu yn bennaf yn cynnwys gosodiad PCB, cynhyrchu bwrdd craidd, trosglwyddo gosodiad PCB mewnol, dyrnu ac archwilio bwrdd craidd, lamineiddio. Drilio a wal twll Dyddodiad cemegol copr, trosglwyddo gosodiad PCB allanol, ysgythru PCB allanol a chamau eraill.
1. Cynllun PCB
Y cam cyntaf mewn cynhyrchu PCB yw trefnu a gwirio cynllun PCB. Mae ffatri cynhyrchu PCB yn derbyn y ffeiliau CAD gan y cwmni dylunio PCB. Gan fod gan bob meddalwedd CAD ei fformat ffeil unigryw ei hun. Bydd y ffatri PCB yn ei drawsnewid yn fformat unedig - Gerber RS-274X neu Gerber X2. Yna bydd y peiriannydd ffatri yn gwirio a yw gosodiad y PCB yn cydymffurfio â'r broses weithgynhyrchu. Ac a oes unrhyw ddiffygion a materion eraill.
2. Cynhyrchu bwrdd craidd
Glanhewch y laminiad clad copr. Os oes llwch, gall achosi i'r cylched terfynol fod yn fyr-gylched neu wedi torri. Mae PCB 8 haen mewn gwirionedd yn cynnwys 3 laminiad wedi'u gorchuddio â chopr (byrddau craidd) ynghyd â 2 ffilm gopr, ac yna'n cael eu gludo gyda'i gilydd â rhagosodiadau. Mae'r dilyniant cynhyrchu i ddechrau gyda'r bwrdd craidd canol (4 a 5 haen o gylchedau), pentyrru gyda'i gilydd yn barhaus, ac yna gosod. Mae cynhyrchu PCB 4-haen yn debyg, ac eithrio mai dim ond un bwrdd craidd a dwy ffilm gopr sy'n defnyddio.
3. trosglwyddo gosodiad PCB mewnol
Yn gyntaf, gwnewch gylched dwy haen y bwrdd craidd canol. Ar ôl glanhau'r laminiad clad copr, bydd ffilm ffotosensitif yn gorchuddio'r wyneb. Bydd y ffilm hon yn cadarnhau pan fydd yn agored i olau. Ffurfiwch ffilm amddiffynnol ar ffoil copr y laminiad clad copr. Yna gosodwyd y ffilm gosodiad PCB dwy haen a'r laminiad â chlad copr haen ddwbl yn y ffilm gosodiad PCB uchaf i sicrhau lleoliad pentyrru'r ffilmiau gosodiad PCB uchaf ac isaf.
Mae'r peiriant ffotosensitif yn arbelydru'r ffilm ffotosensitif ar y ffoil copr gyda lamp UV. Mae'r ffilm ffotosensitif wedi'i halltu o dan y ffilm sy'n trosglwyddo golau, ac nid oes ffilm ffotosensitif wedi'i halltu o hyd o dan y ffilm afloyw. Y ffoil copr sydd wedi'i orchuddio o dan y ffilm ffotosensitif wedi'i halltu yw'r cylched gosodiad PCB gofynnol, sy'n cyfateb i swyddogaeth inc argraffydd laser y PCB llaw. Yna defnyddiwch lye i lanhau'r ffilm ffotosensitif heb ei wella. A bydd y cylched ffoil copr gofynnol yn cael ei orchuddio gan y ffilm ffotosensitif wedi'i halltu. Yna defnyddiwch alcali cryf, fel NaOH, i ysgythru'r ffoil copr diangen.
4. Bwrdd craidd dyrnu ac arolygu
Cynhyrchwyd y bwrdd craidd yn llwyddiannus. Yna dyrnu tyllau aliniad ar y bwrdd craidd i hwyluso aliniad â deunyddiau eraill. Unwaith y pwyswch y bwrdd craidd ynghyd â haenau eraill o PCB, ni ellir ei addasu, felly mae arolygu yn bwysig iawn. Bydd y peiriant yn cymharu'n awtomatig â llun gosodiad PCB i wirio am wallau.
5. Lamineiddio
Mae angen deunydd crai newydd yma, a elwir yn prepreg. Dyma'r glud rhwng y bwrdd craidd a'r bwrdd craidd (haenau PCB> 4). Yn ogystal â'r bwrdd craidd a'r ffoil copr allanol, sydd hefyd yn chwarae rhan mewn inswleiddio. I drwsio'r ffoil copr isaf a'r ddwy haen o prepreg ymlaen llaw. Trwy'r twll alinio a'r plât haearn isaf, ac yna gosodwch y bwrdd craidd gorffenedig yn y twll alinio. Ac yn olaf y ddwy haen o prepreg, haen o ffoil copr a Mae haen o bwysau-dwyn plât alwminiwm yn gorchuddio'r plât craidd.
Rhowch y bwrdd PCB wedi'i glampio gan y plât haearn ar y gefnogaeth. Ac yna ei anfon at y wasg gwres gwactod ar gyfer lamineiddio. Gall y tymheredd uchel yn y wasg boeth gwactod doddi'r resin epocsi yn y prepreg a gosod y byrddau craidd a'r ffoiliau copr gyda'i gilydd dan bwysau. Ar ôl cwblhau'r lamineiddiad, tynnwch y plât haearn uchaf sy'n pwyso'r PCB. Yna tynnwch y plât alwminiwm sy'n dwyn pwysau. Mae gan y plât alwminiwm hefyd y cyfrifoldeb o ynysu gwahanol PCBs a sicrhau llyfnder ffoil copr allanol y PCB. Wedi tynnu dwy ochr y PCB allan ar yr adeg hon, bydd haen o ffoil copr llyfn yn gorchuddio'r PCB.
6. Drilio
I gysylltu 4 haen o ffoil copr di-gyswllt yn y PCB, driliwch drwy'r tyllau trwodd yn gyntaf i agor y PCB, ac yna meteleiddio waliau'r twll i ddargludo trydan. Defnyddiwch y peiriant drilio pelydr-X i leoli'r bwrdd craidd mewnol. Bydd y peiriant yn canfod ac yn lleoli'r twll ar y bwrdd craidd yn awtomatig. Ac yna dyrnwch y twll lleoli ar y PCB i sicrhau bod y twll nesaf yn cael ei ddrilio o ganol y twll. Rhowch haen o blât alwminiwm ar y peiriant peiriant dyrnu, ac yna rhowch y PCB arno.
Er mwyn gwella effeithlonrwydd, yn ôl nifer yr haenau PCB, pentyrru 1 i 3 byrddau PCB union yr un fath gyda'i gilydd ar gyfer perforation. Yn olaf, gorchuddiwch y PCB uchaf gyda haen o blât alwminiwm. Defnyddiwch yr haenau uchaf ac isaf o blât alwminiwm i atal y ffoil copr ar y PCB rhag rhwygo pan fydd y darn dril yn drilio i mewn ac allan. Yn y broses lamineiddio flaenorol, cafodd yr epocsi tawdd ei wasgu allan o'r PCB, felly mae angen ei dorri i ffwrdd. Mae'r peiriant melino proffilio yn torri ei ymylon yn unol â chyfesurynnau XY cywir y PCB.
7. gwlybaniaeth cemegol copr ar wal y twll
Gan fod bron pob cynllun PCB yn defnyddio trydylliadau i gysylltu gwahanol haenau o linellau. Mae cysylltiad da yn gofyn am ffilm copr 25-micron ar wal y twll. Mae angen cwblhau trwch y ffilm copr trwy electroplatio. Ond mae wal y twll yn cynnwys resin epocsi an-ddargludol a bwrdd ffibr gwydr. Felly y cam cyntaf yw adneuo haen o ddeunydd dargludol ar wal y twll. A ffurfio ffilm gopr 1 micron ar yr wyneb PCB cyfan trwy ddyddodiad cemegol, gan gynnwys wal y twll. Defnyddiwch y peiriant i reoli'r broses gyfan fel triniaeth gemegol a glanhau.
8. Trosglwyddiad gosodiad allanol PCB
Nesaf, bydd gosodiad PCB yr haen allanol yn trosglwyddo i'r ffoil copr. Mae'r broses yn debyg i egwyddor trosglwyddo blaenorol gosodiad PCB bwrdd craidd mewnol. Mae gosodiad y PCB yn trosglwyddo i'r ffoil copr trwy lungopïo ffilm a ffilm ffotosensitif. Yr unig wahaniaeth yw y bydd defnyddio ffilmiau cadarnhaol gan fod y bwrdd. Mae'r trosglwyddiad gosodiad mewnol PCB yn defnyddio'r dull tynnu, ac yn defnyddio'r ffilm negyddol fel y bwrdd. Gorchuddiwch y PCB gyda ffilm ffotosensitif wedi'i halltu fel cylched, a glanhewch y ffilm ffotosensitif heb ei wella. Ar ôl ysgythru y ffoil copr agored, bydd y ffilm ffotosensitif wedi'i halltu yn diogelu'r gosodiad PCB circuit.The trosglwyddo'r gosodiad PCB allanol yn mabwysiadu'r dull arferol, ac yn defnyddio'r ffilm gadarnhaol fel y board.The halltu ffilm ffotosensitif yn cwmpasu'r ardal di-cylched ar y PCB.
Ar ôl glanhau'r ffilm ffotosensitif heb ei wella, perfformir electroplatio. Peidiwch ag electroplatio lle mae ffilm. A lle nad oes ffilm, platio copr yn gyntaf ac yna platio tun. Ar ôl tynnu'r ffilm, perfformir ysgythru alcalïaidd, ac yn olaf caiff y tun ei dynnu. Mae'r patrwm cylched yn aros ar y bwrdd oherwydd ei fod wedi'i warchod gan dun. Clampiwch y PCB gyda chlampiau, ac electroplatiwch y copr. Fel y soniwyd yn gynharach, er mwyn sicrhau bod gan y tyllau ddargludedd digonol, rhaid i'r ffilm copr sydd wedi'i blatio ar waliau'r twll fod â thrwch o 25 micron. Felly bydd y cyfrifiadur yn rheoli'r system gyfan yn awtomatig i sicrhau ei chywirdeb.
9. Ysgythriad PCB allanol
Nesaf, mae llinell gydosod awtomataidd gyflawn yn cwblhau'r broses ysgythru. Yn gyntaf, glanhewch y ffilm ffotosensitif wedi'i halltu ar y PCB. Yna defnyddiwch alcali cryf i lanhau'r ffoil copr diangen a gwmpesir ganddo. Yna defnyddiwch yr ateb stripio tun i dynnu'r platio tun ar ffoil copr gosodiad PCB. Ar ôl glanhau, mae'r cynllun PCB 4-haen yn complete.The broses gynhyrchu PCB yn fwy cymhleth, ac mae'n cynnwys ystod eang o brosesau. O brosesu mecanyddol syml i brosesu mecanyddol cymhleth, adweithiau cemegol cyffredin, prosesau ffotocemegol, electrocemegol, thermocemegol a phrosesau eraill, dylunio trwy gymorth cyfrifiadur CAM. A llawer o agweddau eraill ar wybodaeth.
Ar ben hynny, mae yna lawer o broblemau proses yn y broses gynhyrchu a bydd yn dod ar draws rhai problemau newydd o bryd i'w gilydd. Mae rhai o'r problemau'n diflannu heb ddarganfod yr achos. Mae'r broses gynhyrchu yn ffurf llinell gynulliad di-dor. Felly bydd unrhyw broblem mewn unrhyw ddolen yn achosi'r llinell gyfan i atal cynhyrchu a chanlyniadau sgrapio màs.
