Ինչ դուք պետք է իմանաք PCB-ի արտադրության գործընթացի մասին

PCB-ն հիմնականում պարունակում է հետևյալ մասերը.

• Պայուս. Մետաղական անցք, որն օգտագործվում է բաղադրիչների քորոցները զոդելու համար:
• Via. Մետաղական անցք, որն օգտագործվում է շերտերի միջև բաղադրիչների քորոցները միացնելու համար:
• Մոնտաժման անցք. օգտագործվում է տպագիր տպատախտակը ամրացնելու համար:
• Հաղորդալար. Էլեկտրական ցանցի պղնձե թաղանթ, որն օգտագործվում է բաղադրիչների քորոցները միացնելու համար:
• Միակցիչներ. բաղադրիչներ, որոնք օգտագործվում են միացման տախտակների միջև:
• Լցում. պղնձե ծածկույթ հողային մետաղալարերի ցանցի համար, որը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել դիմադրողականությունը:
• Էլեկտրական սահման. օգտագործվում է տպատախտակի չափը որոշելու համար, տպատախտակի բոլոր բաղադրիչները չեն կարող գերազանցել սահմանը:

Գոյություն ունեն PCB կառուցվածքի երեք տեսակ.

• Միաշերտ PCB.

• Շղթայի միայն մի կողմում կան պղնձե փայլաթիթեղի լարեր, իսկ մյուս կողմից՝ պղնձե փայլաթիթեղի լարեր: Վաղ էլեկտրոնային արտադրանքների շրջանակը պարզ էր: Միացման և անցկացման համար անհրաժեշտ է միայն մի կողմը, և կարող եք ուղին տեղադրել մյուս կողմից առանց պղնձե փայլաթիթեղի:

• Կրկնակի շերտ PCB:

• Շղթայի երկու կողմերում պղնձե փայլաթիթեղի լարեր կան: Իսկ առջևի և հետևի ուղիները կարող են միմյանց հետ կապվել միջանցքների միջոցով: Քանի որ երկու կողմերն էլ կարող են լարերով կապվել, օգտագործելի տարածքը երկու անգամ ավելի է, քան մեկ վահանակը, որն ավելի հարմար է բարդ շղթաներով արտադրանքների համար: Դիզայնում մասերը տեղադրվում են առջևի կողմում, մինչդեռ հետևի կողմը մասի ոտքերի եռակցման մակերեսն է:

• Բազմաշերտ PCB:

• Սովորաբար օգտագործելով բազմաթիվ փորագրված երկկողմանի տախտակներ բազմաշերտ PCB պատրաստելու համար: Տախտակների միջև մեկուսիչ շերտ (Prepreg) դնելը և ամենաարտաքին շերտի երկու կողմերում պղնձե փայլաթիթեղ դնելը, այնուհետև դրանք միմյանց սեղմելը: Քանի որ սեղմելու համար օգտագործեք մի քանի երկկողմանի վահանակներ, շերտերի թիվը սովորաբար զույգ թիվ է: Ներսում սեղմված պղնձե փայլաթիթեղի շերտը կարող է լինել հաղորդիչ շերտ, ազդանշանային շերտ, ուժային շերտ կամ հողային շերտ: Տեսականորեն, բազմաշերտ տախտակը կարող է հասնել ավելի քան 50 շերտերի, սակայն գործնական կիրառման տարածքը ներկայումս կազմում է մոտ 30 շերտ:

PCB-ները շատ բազմակողմանի են: Էլեկտրոնային արտադրանքների մեծ մասն ունի տպագիր տպատախտակներ՝ համակարգչային բաղադրիչներից (ստեղնաշարեր, մկնիկներ, մայրական տախտակներ, օպտիկական կրիչներ, կոշտ սկավառակներ, գրաֆիկական քարտեր) մինչև LCD էկրաններ, հեռուստացույցներ, բջջային հեռախոսներ և հեռախոս, էլեկտրոնային ժամացույց, թվային ֆոտոխցիկ, արբանյակային նավիգացիա, PDA։ …) կյանքի գրեթե մի մասն են:

PCB-ի աշխատանքի սկզբունքը.

Տպագիր տպատախտակի շատ հիմնական տեսակը հարթ, կոշտ ջերմամեկուսիչ նյութն է՝ մի կողմից կպած բարակ հաղորդիչ կառուցվածքներով: Այս հաղորդիչ կառույցները արտադրում են երկրաչափական նախշեր՝ բաղկացած ուղղանկյուններից, շրջանակներից և քառակուսիներից: Որպես փոխկապակցում օգտագործեք երկար և բարակ ուղղանկյուններ (դա համարժեք է լարերին) և օգտագործեք տարբեր ձևեր որպես բաղադրիչների միացման կետեր:

PCB-ի ապագա զարգացումը.

Համակարգիչների, կապի սարքավորումների, սպառողական էլեկտրոնիկայի և ավտոմոբիլային արդյունաբերության արագ զարգացմամբ: PCB արդյունաբերությունը նույնպես հասել է արագ զարգացման: Տպագիր շղթայի արտադրանքի զարգացման հետ մեկտեղ նոր նյութերի, նոր տեխնոլոգիաների և նոր սարքավորումների նկատմամբ պահանջները գնալով ավելի են բարձրանում: Ապագայում տպագիր էլեկտրական նյութերի արդյունաբերությունը պետք է ավելի մեծ ուշադրություն դարձնի կատարողականության և որակի բարելավմանը` միաժամանակ ընդլայնելով իր արտադրանքը. տպագիր շղթայի հատուկ սարքավորումների արդյունաբերությունն այլևս ցածր մակարդակի իմիտացիա չէ, այլ արտադրության ավտոմատացման, ճշգրիտ, բազմաֆունկցիոնալ և ժամանակակից սարքավորումների զարգացման համար: PCB արտադրությունն ինտեգրում է աշխարհի բարձր տեխնոլոգիական տեխնոլոգիաները: Տպագիր շղթայի արտադրության տեխնոլոգիան կընդունի նոր տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են հեղուկ լուսազգայուն պատկերումը, ուղղակի էլեկտրապլատավորումը, իմպուլսային էլեկտրապլատավորումը և բազմաշերտ տախտակները:

PCB-ի արտադրության գործընթացը

Տանն ավելի մոտ, հիմա եկեք նայենք PCB-ի արտադրության գործընթացին:

PCB-ի արտադրությունը շատ բարդ է: Որպես օրինակ վերցնելով քառաշերտ տպագիր տախտակ: Արտադրության գործընթացը հիմնականում ներառում է PCB դասավորություն, առանցքային տախտակի արտադրություն, ներքին PCB դասավորության փոխանցում, միջուկի տախտակի դակիչ և ստուգում, շերտավորում: Հորատման և անցքի պատի Պղնձի քիմիական տեղումներ, արտաքին PCB դասավորության փոխանցում, արտաքին PCB փորագրում և այլ քայլեր:

1. PCB դասավորություն

PCB-ի արտադրության առաջին քայլը PCB-ի դասավորության կազմակերպումն ու ստուգումն է: PCB արտադրության գործարանը CAD ֆայլերը ստանում է PCB նախագծող ընկերությունից: Քանի որ յուրաքանչյուր CAD ծրագիր ունի իր յուրահատուկ ֆայլի ձևաչափը: PCB-ի գործարանը այն կվերածի միասնական ձևաչափի` Extended Gerber RS-274X կամ Gerber X2: Այնուհետև գործարանի ինժեները կստուգի, թե արդյոք PCB-ի դասավորությունը համապատասխանում է արտադրական գործընթացին: Իսկ արդյո՞ք կան թերություններ և այլ հարցեր։

2. Հիմնական տախտակի արտադրություն

Մաքրեք պղնձապատ լամինատը: Եթե ​​փոշի կա, դա կարող է հանգեցնել վերջնական միացման կարճ միացման կամ խզման: 8-շերտ PCB-ն իրականում կազմված է 3 պղնձապատ լամինատներից (միջուկային տախտակներից) և 2 պղնձե թաղանթից և այնուհետև սոսնձված են նախապատկերներով: Արտադրության հաջորդականությունը պետք է սկսվի միջին միջուկի տախտակով (շղթաների 4 և 5 շերտեր), շարունակաբար շարել միասին, այնուհետև ամրացնել: 4-շերտ PCB-ի արտադրությունը նման է, բացառությամբ, որ օգտագործվում է միայն մեկ հիմնական տախտակ և երկու պղնձե թաղանթ:

3. Ներքին PCB դասավորության փոխանցում

Նախ, պատրաստեք միջին միջուկի տախտակի երկշերտ շղթան: Պղնձե լամինատը մաքրելուց հետո մակերեսը ծածկվելու է լուսազգայուն թաղանթով: Այս ֆիլմը կամրապնդվի, երբ ենթարկվի լույսի: Պղնձե լամինատի պղնձե փայլաթիթեղի վրա ձևավորեք պաշտպանիչ թաղանթ: Երկշերտ PCB դասավորության թաղանթն ու երկշերտ պղնձե լամինատը այնուհետև տեղադրվում են վերին PCB դասավորության ֆիլմի մեջ՝ ապահովելու վերին և ստորին PCB դասավորության թաղանթների կուտակման դիրքը:

Լուսազգայուն մեքենան ուլտրամանուշակագույն լամպով ճառագայթում է լուսազգայուն թաղանթը պղնձե փայլաթիթեղի վրա: Լուսազգայուն թաղանթը բուժվում է լույս հաղորդող թաղանթի տակ, իսկ անթափանց թաղանթի տակ դեռևս բուժված լուսազգայուն թաղանթ չկա: Պղնձե փայլաթիթեղը, որը ծածկված է պինդ լուսազգայուն թաղանթի տակ, պահանջվող PCB դասավորության միացումն է, որը համարժեք է ձեռքով PCB-ի լազերային տպիչի թանաքի ֆունկցիային: Այնուհետև օգտագործեք լորձ՝ չմշակված լուսազգայուն թաղանթը մաքրելու համար: Իսկ անհրաժեշտ պղնձե փայլաթիթեղի սխեման ծածկված կլինի պինդ լուսազգայուն թաղանթով: Այնուհետև օգտագործեք ուժեղ ալկալի, ինչպիսին է NaOH-ը՝ անհարկի պղնձե փայլաթիթեղը փորագրելու համար:

4. Core խորհրդի punching եւ ստուգում

Հաջողությամբ արտադրվեց հիմնական տախտակը: Այնուհետև միջուկի տախտակի վրա հարթեցման անցքեր անցկացրեք, որպեսզի հեշտացնեք հավասարեցումը այլ նյութերի հետ: Երբ սեղմեք հիմնական տախտակը PCB-ի այլ շերտերի հետ, այն չի կարող փոփոխվել, ուստի ստուգումը շատ կարևոր է: Մեքենան ավտոմատ կերպով կհամեմատվի PCB-ի դասավորության գծագրի հետ՝ սխալների առկայությունը ստուգելու համար:

5. Լամինացիա

Այստեղ անհրաժեշտ է նոր հումք, որը կոչվում է prepreg: Այն սոսինձն է առանցքային տախտակի և միջուկի տախտակի միջև (PCB շերտեր>4): Ինչպես նաև առանցքային տախտակը և արտաքին պղնձե փայլաթիթեղը, որը նույնպես դեր է խաղում մեկուսացման մեջ: Ստորին պղնձե փայլաթիթեղը և երկու շերտերը նախապես ամրացնելու համար։ Հարթեցման անցքի և ստորին երկաթե ափսեի միջով, այնուհետև տեղադրեք պատրաստի միջուկի տախտակը հավասարեցման անցքի մեջ: Եվ, վերջապես, երկու շերտերը prepreg, մի շերտ պղնձե փայլաթիթեղի եւ A շերտը ճնշում կրող ալյումինե ափսեի ծածկում է հիմնական ափսե.

Տեղադրեք PCB սալիկը, որը սեղմված է երկաթե ափսեով հենարանի վրա: Եվ հետո ուղարկվում է վակուումային ջերմային մամլիչ՝ լամինացման համար: Վակուումային տաք մամուլում բարձր ջերմաստիճանը կարող է հալեցնել էպոքսիդային խեժը նախապատման մեջ և ամրացնել առանցքային տախտակները և պղնձե փայլաթիթեղները միասին ճնշման տակ: Շերտավորումն ավարտելուց հետո հեռացրեք վերին երկաթե ափսեը, որը սեղմում է PCB-ն: Այնուհետեւ հեռացրեք ճնշում կրող ալյումինե ափսեը: Ալյումինե ափսեը նաև պատասխանատու է տարբեր PCB-ների մեկուսացման և PCB-ի արտաքին պղնձե փայլաթիթեղի հարթությունն ապահովելու համար: Այս պահին դուրս բերված PCB-ի երկու կողմերը հարթ պղնձե փայլաթիթեղի շերտը ծածկելու է PCB-ն:

6. Հորատում

ՊՔԲ-ում չհպվող պղնձե փայլաթիթեղների 4 շերտ միացնելու համար նախ անցքերի միջով անցկացրեք՝ բացելու համար PCB-ն, այնուհետև մետաղացրեք անցքերի պատերը՝ էլեկտրական հոսանք անցկացնելու համար: Ներքին միջուկի տախտակը գտնելու համար օգտագործեք ռենտգենյան հորատման մեքենա: Մեքենան ավտոմատ կերպով կգտնի և կգտնի անցքը առանցքային տախտակի վրա: Այնուհետև ծակեք դիրքավորման անցքը PCB-ի վրա, որպեսզի համոզվեք, որ հաջորդ անցքը փորված է անցքի կենտրոնից: Դակիչ մեքենայի վրա դրեք ալյումինե ափսեի շերտ, այնուհետև դրա վրա դրեք PCB-ն:

Արդյունավետությունը բարելավելու համար, ըստ PCB-ի շերտերի քանակի, 1-ից 3 նույնական PCB տախտակները միասին դրեք՝ ծակելու համար: Վերջապես, ծածկեք վերին PCB-ն ալյումինե ափսեի շերտով: Օգտագործեք ալյումինե ափսեի վերին և ստորին շերտերը, որպեսզի կանխեք PCB-ի վրա գտնվող պղնձե փայլաթիթեղի պատռումը, երբ գայլիկոնը փորվում և դուրս է գալիս: Նախորդ շերտավորման գործընթացում հալած էպոքսիդը քամվել է PCB-ից, ուստի անհրաժեշտ է այն կտրել: Պրոֆիլի ֆրեզերային մեքենան կտրում է իր ծայրամասը՝ համաձայն PCB-ի ճիշտ XY կոորդինատների:

7. Պղնձի քիմիական տեղումներ անցքի պատին

Քանի որ գրեթե բոլոր PCB նմուշները օգտագործում են պերֆորացիաներ՝ գծերի տարբեր շերտեր միացնելու համար: Լավ կապի համար անհրաժեշտ է 25 մկմ պղնձե թաղանթ անցքի պատին: Պղնձի թաղանթի հաստությունը պետք է լրացվի էլեկտրալվացման միջոցով: Բայց անցքի պատը կազմված է ոչ հաղորդիչ էպոքսիդային խեժից և ապակե մանրաթելից: Այսպիսով, առաջին քայլը անցքի պատին հաղորդիչ նյութի շերտ դնելն է: Եվ կազմեք 1 մկմ պղնձե թաղանթ ամբողջ PCB մակերեսի վրա քիմիական նստվածքով, ներառյալ անցքի պատը: Օգտագործեք մեքենան ամբողջ գործընթացը վերահսկելու համար, ինչպիսիք են քիմիական բուժումը և մաքրումը:

8. Արտաքին PCB դասավորության փոխանցում

Հաջորդը, արտաքին շերտի PCB դասավորությունը կտեղափոխվի պղնձե փայլաթիթեղ: Գործընթացը նման է ներքին հիմնական տախտակի PCB դասավորության նախորդ փոխանցման սկզբունքին: PCB-ի դասավորությունը փոխանցվում է պղնձե փայլաթիթեղին` լուսապատճենելով ֆիլմը և լուսազգայուն թաղանթը: Միակ տարբերությունն այն է, որ որպես տախտակ կօգտագործվեն դրական ֆիլմեր: Ներքին PCB դասավորության փոխանցումը օգտագործում է հանման մեթոդը և օգտագործում է բացասական ֆիլմը որպես տախտակ: Ծածկեք PCB-ն պինդ լուսազգայուն թաղանթով որպես շղթա և մաքրեք չամրացված լուսազգայուն թաղանթը: Բացահայտ պղնձե փայլաթիթեղը փորագրելուց հետո, բուժված լուսազգայուն թաղանթը կպաշտպանի PCB-ի դասավորության սխեման: Արտաքին PCB-ի դասավորության փոխանցումը ընդունում է սովորական մեթոդը և օգտագործում է դրական թաղանթը որպես տախտակ: Սպառված ֆոտոզգայուն թաղանթը ծածկում է ոչ միացման տարածքը: PCB-ն:

Չամրացված լուսազգայուն թաղանթը մաքրելուց հետո կատարվում է էլեկտրապատում։ Մի էլեկտրասալեք այնտեղ, որտեղ թաղանթ կա: Իսկ որտեղ թաղանթ չկա, նախ պղնձապատում, հետո թիթեղապատում: Թաղանթը հեռացնելուց հետո կատարվում է ալկալային փորագրում, իսկ վերջում թիթեղը հանվում է։ Շղթայի օրինակը մնում է տախտակի վրա, քանի որ այն պաշտպանված է թիթեղով: Կցեք PCB-ն սեղմակներով, իսկ պղինձը էլեկտրասփռեք: Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, որպեսզի ապահովվի, որ անցքերը ունեն բավարար հաղորդունակություն, անցքերի պատերին պատված պղնձե թաղանթը պետք է ունենա 25 մկմ հաստություն: Այսպիսով, համակարգիչը ավտոմատ կերպով կվերահսկի ամբողջ համակարգը, որպեսզի ապահովի դրա ճշգրտությունը:

9. Արտաքին PCB փորագրում

Հաջորդը, ամբողջական ավտոմատացված հավաքման գիծը ավարտում է փորագրման գործընթացը: Նախ մաքրեք պինդ լուսազգայուն թաղանթը PCB-ի վրա: Այնուհետև ուժեղ ալկալիով մաքրեք դրանով ծածկված ավելորդ պղնձե փայլաթիթեղը։ Այնուհետև օգտագործեք թիթեղից հանելու լուծույթը, որպեսզի մերկացրեք թիթեղապատումը PCB դասավորության պղնձե փայլաթիթեղի վրա: Մաքրումից հետո 4-շերտ PCB դասավորությունը ավարտված է: PCB-ի արտադրության գործընթացն ավելի բարդ է և ներառում է գործընթացների լայն շրջանակ: Պարզ մեխանիկական մշակումից մինչև բարդ մեխանիկական մշակում, սովորական քիմիական ռեակցիաներ, ֆոտոքիմիական, էլեկտրաքիմիական, ջերմաքիմիական և այլ գործընթացներ, համակարգչային նախագծման CAM: Եվ գիտելիքի շատ այլ ասպեկտներ:

Ավելին, արտադրության գործընթացում առկա են բազմաթիվ պրոցեսային խնդիրներ և ժամանակ առ ժամանակ կհանդիպեն որոշ նոր խնդիրների։ Որոշ խնդիրներ անհետանում են՝ չպարզելով պատճառը։ Արտադրության գործընթացը ոչ շարունակական հավաքման գծի ձև է: Այսպիսով, ցանկացած կապի ցանկացած խնդիր կհանգեցնի ամբողջ գծի արտադրության դադարեցմանը և զանգվածային ջարդոնի հետևանքներին: