PCB 제조 공정에 대해 알아야 할 사항

PCB는 주로 다음 부품을 포함합니다.

• 패드: 부품 핀을 납땜하는 데 사용되는 금속 구멍입니다.
• Via: 레이어 사이에 구성 요소의 핀을 연결하는 데 사용되는 금속 구멍입니다.
• 장착 구멍: 인쇄 회로 기판을 고정하는 데 사용됩니다.
• 와이어: 구성 요소의 핀을 연결하는 데 사용되는 전기 네트워크의 구리 필름.
• 커넥터: 회로 기판 사이를 연결하는 데 사용되는 구성 요소입니다.
• 채우기: 접지선 네트워크용 구리 코팅으로 임피던스를 효과적으로 줄일 수 있습니다.
• 전기적 경계: 회로 기판의 크기를 결정하는 데 사용되며 회로 기판의 모든 구성 요소는 경계를 초과할 수 없습니다.

PCB 구조에는 세 가지 유형이 있습니다.

• 단층 PCB:

• 회로 기판의 한쪽 면에만 동박선이 있고 다른 쪽에는 동박선이 없습니다. 초기 전자 제품의 회로는 단순했습니다. 연결 및 전도에 한쪽만 필요하고 동박 없이 다른쪽에 경로를 배치할 수 있습니다.

• 더블 레이어 PCB:

• 회로 기판의 양쪽에 구리 호일 와이어가 있습니다. 그리고 앞과 뒤의 경로는 비아를 통해 서로 연결될 수 있습니다. 양면 배선이 가능하기 때문에 가용 면적이 단일 패널의 XNUMX배가 되어 회로가 복잡한 제품에 더 적합합니다. 디자인에서 부품은 전면에 배치되고 후면은 부품 발의 용접 표면입니다.

• 다층 PCB:

• 일반적으로 다중 에칭 양면 보드를 사용하여 다층 PCB를 만듭니다. 기판 사이에 절연층(Prepreg)을 적층하고 최외층 양면에 동박을 깔고 압착하는 공정. 여러 개의 양면 패널을 사용하여 프레스하기 때문에 일반적으로 레이어 수는 짝수입니다. 내부에 압입된 동박층은 전도층, 신호층, 전력층 또는 접지층이 될 수 있습니다. 이론적으로 다층 기판은 50층 이상에 도달할 수 있지만 실제 응용 분야는 현재 약 30층입니다.

PCB는 매우 다양합니다. 컴퓨터 구성 요소(키보드, 마우스, 마더보드, 광 드라이브, 하드 디스크, 그래픽 카드)에서 LCD 화면, TV, 휴대폰, 전화, 전자 시계, 디지털 카메라, 위성 내비게이션, PDA에 이르기까지 대부분의 전자 제품에는 인쇄 회로 기판이 있습니다. ...) 거의 삶의 일부입니다.

PCB의 작동 원리:

매우 기본적인 유형의 인쇄 회로 기판은 한쪽 면에 얇은 전도성 구조가 부착된 편평하고 단단한 절연 재료입니다. 이러한 전도성 구조는 직사각형, 원 및 정사각형으로 구성된 기하학적 패턴을 생성합니다. 길고 얇은 사각형을 상호 연결(와이어와 동일)로 사용하고 다양한 모양을 구성 요소의 연결 지점으로 사용합니다.

PCB의 미래 발전:

컴퓨터, 통신 장비, 가전 제품 및 자동차 산업의 급속한 발전과 함께. PCB 산업도 급속한 발전을 이루었습니다. 인쇄 회로 제품의 개발로 인해 신소재, 신기술 및 신장비에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다. 앞으로 인쇄 전기 재료 산업은 출력을 확장하면서 성능과 품질을 개선하는 데 더 많은 관심을 기울여야 합니다. 인쇄 회로 특수 장비 산업은 더 이상 낮은 수준의 모방이 아니라 생산 자동화, 정밀, 다기능 및 현대 장비의 개발입니다. PCB 생산은 세계의 첨단 기술을 통합합니다. 인쇄 회로 생산 기술은 액체 감광 이미징, 직접 전기 도금, 펄스 전기 도금 및 다층 기판과 같은 새로운 기술을 채택할 것입니다.

PCB 제조 공정

집에 더 가까이, 이제 PCB 생산 공정을 살펴보겠습니다.

PCB 생산은 매우 복잡합니다. XNUMX층 인쇄 기판을 예로 들어 보겠습니다. 생산 공정에는 주로 PCB 레이아웃, 코어 보드 생산, 내부 PCB 레이아웃 전송, 코어 보드 펀칭 및 검사, 라미네이션이 포함됩니다. 드릴링 및 구멍 벽 구리 화학 침전, 외부 PCB 레이아웃 전송, 외부 PCB 에칭 및 기타 단계.

1. PCB 레이아웃

PCB 생산의 첫 번째 단계는 PCB 레이아웃을 구성하고 확인하는 것입니다. PCB 생산 공장은 PCB 설계 회사로부터 CAD 파일을 받습니다. 각 CAD 소프트웨어에는 고유한 파일 형식이 있기 때문입니다. PCB 공장은 이를 통합 형식 확장형 Gerber RS-274X 또는 Gerber X2로 변환합니다. 그런 다음 공장 엔지니어는 PCB 레이아웃이 제조 공정을 준수하는지 확인합니다. 그리고 결함 및 기타 문제가 있는지 여부.

2. 코어보드 생산

동박 라미네이트를 청소합니다. 먼지가 있으면 최종 회로가 단락되거나 파손될 수 있습니다. 8층 PCB는 실제로 3개의 구리 클래드 라미네이트(코어 보드)와 2개의 구리 필름으로 구성되며 프리프레그로 접착됩니다. 생산 순서는 미들 코어 보드(4층 및 5층 회로)부터 시작하여 지속적으로 함께 쌓은 다음 고정하는 것입니다. 4층 PCB의 생산은 하나의 코어 보드와 두 개의 구리 필름만 사용한다는 점을 제외하면 비슷합니다.

3. 내부 PCB 레이아웃 전송

먼저 중간 코어 보드의 XNUMX층 회로를 만듭니다. 동박 적층판을 청소한 후 감광성 필름이 표면을 덮습니다. 이 필름은 빛에 노출되면 굳어집니다. 동박 적층판의 동박에 보호막을 형성한다. XNUMX층 PCB 레이아웃 필름과 XNUMX층 동박 라미네이트는 상부 PCB 레이아웃 필름에 삽입되어 상부 및 하부 PCB 레이아웃 필름의 적층 위치를 보장합니다.

감광기는 UV 램프로 구리 호일의 감광 필름을 조사합니다. 감광성 필름은 투광성 필름 아래에서 경화되며 불투명 필름 아래에는 아직 경화된 감광성 필름이 없습니다. 경화 감광성 필름 아래에 덮힌 동박은 수동 PCB의 레이저 프린터 잉크 기능과 동일한 필수 PCB 레이아웃 회로입니다. 그런 다음 잿물을 사용하여 경화되지 않은 감광성 필름을 청소합니다. 그리고 필요한 동박 회로는 경화된 감광성 필름으로 덮일 것입니다. 그런 다음 NaOH와 같은 강한 알칼리를 사용하여 불필요한 동박을 식각합니다.

4. 코어 보드 펀칭 및 검사

코어 보드를 성공적으로 생산했습니다. 그런 다음 코어 보드에 정렬 구멍을 뚫어 다른 재료와의 정렬을 용이하게 합니다. 코어 보드를 다른 PCB 레이어와 함께 누르면 수정할 수 없으므로 검사가 매우 중요합니다. 기계는 자동으로 PCB 레이아웃 도면과 비교하여 오류를 확인합니다.

5. 라미네이팅

여기에는 프리프레그라고 하는 새로운 원료가 필요합니다. 코어 보드와 코어 보드 사이의 접착제입니다(PCB 레이어>4). 코어 보드와 외부 동박은 절연 역할도 합니다. 하부 동박과 두 겹의 프리프레그를 미리 고정하기 위함. 정렬 구멍과 하부 철판을 통과시킨 다음 완성된 코어 보드를 정렬 구멍에 놓습니다. 그리고 마지막으로 프리프레그의 두 층, 구리 호일 층 및 압력 베어링 알루미늄 판 층이 코어 판을 덮습니다.

지지대에 철판으로 고정된 PCB 기판을 놓습니다. 그런 다음 라미네이팅을 위해 진공 열 프레스로 보냈습니다. 진공 핫 프레스의 고온은 프리프레그의 에폭시 수지를 녹이고 코어 보드와 구리 호일을 압력 하에서 함께 고정할 수 있습니다. 라미네이션 완료 후 PCB를 누르고 있는 상부 철판을 제거한다. 그런 다음 압력 베어링 알루미늄 판을 제거하십시오. 알루미늄 판은 또한 다른 PCB를 분리하고 PCB 외부 동박의 평활도를 보장하는 역할을 합니다. 이 때 꺼낸 PCB의 양면에는 매끄러운 동박 층이 PCB를 덮을 것입니다.

6. 드릴링

PCB에 4겹의 비접촉 동박을 연결하려면 먼저 관통 구멍을 뚫어 PCB를 연 다음 구멍 벽을 금속화하여 전기를 전도합니다. X선 드릴링 머신을 사용하여 내부 코어 보드를 찾습니다. 기계는 자동으로 코어 보드의 구멍을 찾아 찾습니다. 그런 다음 PCB에 위치 지정 구멍을 뚫어 구멍의 중심에서 다음 구멍을 뚫습니다. 펀칭기 기계에 알루미늄 판 층을 놓고 그 위에 PCB를 놓습니다.

효율성을 높이기 위해 PCB 레이어 수에 따라 동일한 PCB 기판을 1~3장 겹쳐 타공합니다. 마지막으로 최상층 PCB를 알루미늄 판으로 덮습니다. 드릴 비트가 구멍을 뚫을 때 PCB의 구리 호일이 찢어지는 것을 방지하기 위해 알루미늄 판의 상단 및 하단 레이어를 사용하십시오. 이전 라미네이션 공정에서 녹은 에폭시가 PCB 밖으로 삐져나와서 잘라내야 합니다. 프로파일링 밀링 머신은 PCB의 정확한 XY 좌표에 따라 주변을 절단합니다.

7. 구멍 벽에 구리 화학 침전

거의 모든 PCB 디자인은 천공을 사용하여 서로 다른 라인 레이어를 연결하기 때문입니다. 양호한 연결을 위해서는 구멍 벽에 25미크론 구리 필름이 필요합니다. 구리 피막의 두께는 전기 도금으로 완성해야 합니다. 그러나 구멍 벽은 비전도성 에폭시 수지와 유리 섬유판으로 구성됩니다. 따라서 첫 번째 단계는 구멍 벽에 전도성 재료 층을 증착하는 것입니다. 그리고 홀 벽을 포함하여 화학적 증착에 의해 전체 PCB 표면에 1 미크론 구리 필름을 형성하십시오. 기계를 사용하여 화학 처리 및 청소와 같은 전체 프로세스를 제어하십시오.

8. 외부 PCB 레이아웃 전송

다음으로 외부 레이어의 PCB 레이아웃이 동박으로 전송됩니다. 프로세스는 내부 코어 보드 PCB 레이아웃의 이전 전송 원리와 유사합니다. 복사 필름과 감광성 필름을 사용하여 PCB 레이아웃을 동박으로 전송합니다. 유일한 차이점은 포지티브 필름을 보드로 사용한다는 것입니다. 내부 PCB 레이아웃 전송은 빼기 방법을 사용하고 네거티브 필름을 보드로 사용합니다. 경화된 감광성 필름으로 PCB를 회로로 덮고 경화되지 않은 감광성 필름을 청소합니다. 노출된 동박을 식각한 후 경화된 감광성 필름은 PCB 레이아웃 회로를 보호합니다. 외부 PCB 레이아웃의 전사는 일반적인 방법을 채택하고 포지티브 필름을 보드로 사용합니다. 경화된 감광성 필름은 비회로 영역을 덮습니다. PCB.

경화되지 않은 감광성 필름을 세척한 후 전기 도금을 수행합니다. 필름이 있는 곳에 전기도금을 하지 마십시오. 그리고 필름이 없는 곳은 동도금을 먼저 한 후 주석도금을 합니다. 필름을 제거한 후 알카라인 에칭을 수행하고 마지막으로 주석을 제거합니다. 회로 패턴은 주석으로 보호되기 때문에 보드에 남아 있습니다. 클램프로 PCB를 고정하고 구리를 전기 도금합니다. 앞서 언급한 바와 같이 홀이 충분한 전도도를 가지도록 하려면 홀 벽에 도금되는 구리막의 두께가 25미크론이어야 합니다. 따라서 컴퓨터는 정확성을 보장하기 위해 전체 시스템을 자동으로 제어합니다.

9. 외부 PCB 에칭

다음으로 완전한 자동화 조립 라인이 에칭 공정을 완료합니다. 먼저 PCB의 경화된 감광성 필름을 청소합니다. 그런 다음 강알칼리를 사용하여 그로 덮인 불필요한 구리 호일을 청소하십시오. 그런 다음 주석 박리 용액을 사용하여 PCB 레이아웃 동박에서 주석 도금을 벗겨냅니다. 청소 후 4 레이어 PCB 레이아웃이 완료됩니다. PCB의 생산 공정은 더 복잡하고 광범위한 공정이 필요합니다. 간단한 기계 가공에서 복잡한 기계 가공, 일반적인 화학 반응, 광화학, 전기 화학, 열화학 및 기타 프로세스, 컴퓨터 지원 설계 CAM에 이르기까지. 그리고 지식의 다른 많은 측면.

또한 생산 공정에는 많은 공정 문제가 있으며 때때로 새로운 문제에 직면하게 됩니다. 일부 문제는 원인을 찾지 못한 채 사라집니다. 생산 공정은 비연속적인 조립 라인 형태입니다. 따라서 어떤 링크에서든 문제가 발생하면 전체 라인이 생산을 중단하고 대량 폐기의 결과를 초래합니다.