पीसीबी उत्पादन प्रक्रियेबद्दल तुम्हाला काय माहित असणे आवश्यक आहे

PCB मध्ये प्रामुख्याने खालील भाग असतात:

• पॅड: सोल्डरिंग घटक पिनसाठी वापरलेले धातूचे छिद्र.
• मार्गे: थरांमधील घटकांच्या पिन जोडण्यासाठी वापरला जाणारा धातूचा छिद्र.
• माउंटिंग होल: मुद्रित सर्किट बोर्ड निश्चित करण्यासाठी वापरला जातो.
• वायर: इलेक्ट्रिकल नेटवर्कची कॉपर फिल्म घटकांच्या पिन जोडण्यासाठी वापरली जाते.
• कनेक्टर: सर्किट बोर्ड दरम्यान जोडण्यासाठी वापरलेले घटक.
• भरणे: ग्राउंड वायर नेटवर्कसाठी कॉपर कोटिंग, जे प्रभावीपणे प्रतिबाधा कमी करू शकते.
• इलेक्ट्रिकल सीमा: सर्किट बोर्डचा आकार निर्धारित करण्यासाठी वापरला जातो, सर्किट बोर्डवरील सर्व घटक सीमा ओलांडू शकत नाहीत.

पीसीबी संरचनाचे तीन प्रकार आहेत:

• सिंगल-लेयर पीसीबी:

• सर्किट बोर्डच्या फक्त एका बाजूला कॉपर फॉइल वायर्स आहेत आणि दुसऱ्या बाजूला कॉपर फॉइल वायर नाहीत. सुरुवातीच्या इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांचे सर्किट सोपे होते. कनेक्शन आणि वहनासाठी फक्त एका बाजूला आवश्यक आहे आणि तांब्याच्या फॉइलशिवाय मार्ग दुसऱ्या बाजूला ठेवू शकतो.

• डबल-लेयर पीसीबी:

• सर्किट बोर्डच्या दोन्ही बाजूला कॉपर फॉइलच्या तारा आहेत. आणि पुढचे आणि मागचे मार्ग एकमेकांना मार्गाद्वारे जोडू शकतात. दोन्ही बाजूंना वायरिंग करता येत असल्याने, वापरण्यायोग्य क्षेत्र एका पॅनेलच्या दुप्पट आहे, जे जटिल सर्किट असलेल्या उत्पादनांसाठी अधिक योग्य आहे. डिझाईनमध्ये, भाग समोरच्या बाजूला ठेवलेले असतात, तर मागच्या बाजूला भाग पायांची वेल्डिंग पृष्ठभाग असते.

• मल्टी-लेयर पीसीबी:

• बहु-स्तर पीसीबी बनवण्यासाठी सहसा अनेक नक्षीदार दुहेरी बाजू असलेले बोर्ड वापरून. बोर्ड्समध्ये इन्सुलेटिंग लेयर (प्रीप्रेग) स्टॅक करणे आणि सर्वात बाहेरील थराच्या दोन्ही बाजूंना कॉपर फॉइल घालणे आणि नंतर त्यांना एकत्र दाबणे. दाबण्यासाठी अनेक दुहेरी बाजू असलेले पॅनेल वापरत असल्याने, स्तरांची संख्या सहसा सम संख्या असते. आत दाबलेला कॉपर फॉइलचा थर प्रवाहकीय स्तर, सिग्नल स्तर, पॉवर लेयर किंवा ग्राउंड लेयर असू शकतो. सिद्धांतानुसार, मल्टीलेयर बोर्ड 50 पेक्षा जास्त स्तरांपर्यंत पोहोचू शकतो, परंतु व्यावहारिक अनुप्रयोग क्षेत्र सध्या सुमारे 30 स्तरांवर आहे.

पीसीबी खूप अष्टपैलू आहेत. बहुतेक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांमध्ये संगणक घटक (कीबोर्ड, माईस, मदरबोर्ड, ऑप्टिकल ड्राइव्ह, हार्ड डिस्क, ग्राफिक्स कार्ड) पासून एलसीडी स्क्रीन, टीव्ही, मोबाईल फोन आणि टेलिफोन, इलेक्ट्रॉनिक घड्याळ, डिजिटल कॅमेरा, सॅटेलाइट नेव्हिगेशन, पीडीए पर्यंत प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असतात. …) जीवनाचा जवळजवळ एक भाग आहे.

पीसीबीचे कार्य तत्त्व:

मुद्रित सर्किट बोर्डचा एक अतिशय मूलभूत प्रकार हा एक सपाट, कठोर इन्सुलेट सामग्री आहे ज्यामध्ये पातळ प्रवाहकीय संरचना एका बाजूला चिकटलेली असते. या प्रवाहकीय संरचना आयत, वर्तुळे आणि चौरस असलेले भौमितिक नमुने तयार करतात. आंतरकनेक्शन म्हणून लांब आणि पातळ आयत वापरा (ते तारांच्या समतुल्य आहे), आणि घटकांसाठी कनेक्शन बिंदू म्हणून विविध आकार वापरा.

पीसीबीचा भविष्यातील विकास:

संगणक, दळणवळण उपकरणे, ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स आणि ऑटोमोबाईल उद्योगांच्या जलद विकासासह. पीसीबी उद्योगानेही वेगाने विकास साधला आहे. मुद्रित सर्किट उत्पादनांच्या विकासासह, नवीन साहित्य, नवीन तंत्रज्ञान आणि नवीन उपकरणांची आवश्यकता अधिकाधिक वाढत आहे. भविष्यात, मुद्रित विद्युत सामग्री उद्योगाने त्याचे उत्पादन वाढवताना कार्यक्षमता आणि गुणवत्ता सुधारण्यासाठी अधिक लक्ष दिले पाहिजे; प्रिंटेड सर्किट स्पेशल इक्विपमेंट इंडस्ट्री यापुढे निम्न-स्तरीय अनुकरण नाही, परंतु उत्पादन ऑटोमेशन, अचूकता, मल्टी-फंक्शन आणि आधुनिक उपकरणांच्या विकासासाठी आहे.. PCB उत्पादन जगातील उच्च-तंत्र तंत्रज्ञानाचे समाकलित करते. मुद्रित सर्किट उत्पादन तंत्रज्ञान लिक्विड फोटोसेन्सिटिव्ह इमेजिंग, डायरेक्ट इलेक्ट्रोप्लेटिंग, पल्स इलेक्ट्रोप्लेटिंग आणि मल्टीलेअर बोर्ड यासारख्या नवीन तंत्रज्ञानाचा अवलंब करेल.

पीसीबी उत्पादन प्रक्रिया

घराच्या जवळ, आता पीसीबी उत्पादन प्रक्रियेवर एक नजर टाकूया.

पीसीबीचे उत्पादन खूप क्लिष्ट आहे. उदाहरण म्हणून चार-लेयर मुद्रित बोर्ड घेणे. उत्पादन प्रक्रियेमध्ये प्रामुख्याने पीसीबी लेआउट, कोर बोर्ड उत्पादन, अंतर्गत पीसीबी लेआउट हस्तांतरण, कोर बोर्ड पंचिंग आणि तपासणी, लॅमिनेशन यांचा समावेश होतो. ड्रिलिंग आणि भोक भिंत तांबे रासायनिक वर्षाव, बाह्य पीसीबी लेआउट हस्तांतरण, बाह्य पीसीबी एचिंग आणि इतर पायऱ्या.

1. पीसीबी लेआउट

PCB उत्पादनातील पहिली पायरी म्हणजे PCB लेआउट व्यवस्थित करणे आणि तपासणे. PCB उत्पादन कारखान्याला PCB डिझाइन कंपनीकडून CAD फाईल्स प्राप्त होतात. प्रत्येक CAD सॉफ्टवेअरचे स्वतःचे अनन्य फाइल स्वरूप असल्याने. PCB फॅक्टरी त्याचे रूपांतर युनिफाइड फॉरमॅट-विस्तारित Gerber RS-274X किंवा Gerber X2 मध्ये करेल. त्यानंतर कारखाना अभियंता पीसीबी लेआउट उत्पादन प्रक्रियेशी सुसंगत आहे की नाही हे तपासेल. आणि काही दोष आणि इतर समस्या आहेत का.

2. कोर बोर्डचे उत्पादन

तांबे घातलेले लॅमिनेट स्वच्छ करा. धूळ असल्यास, त्यामुळे अंतिम सर्किट शॉर्ट-सर्किट किंवा तुटलेले असू शकते. 8-लेयर पीसीबी प्रत्यक्षात 3 कॉपर क्लेड लॅमिनेट (कोर बोर्ड) अधिक 2 कॉपर फिल्म्सपासून बनलेले असते आणि नंतर प्रीप्रेग्ससह एकत्र चिकटवले जाते. उत्पादन क्रम मध्य कोर बोर्ड (सर्किटचे 4 आणि 5 स्तर) सह सुरू करणे, सतत एकत्र स्टॅक करणे आणि नंतर निराकरण करणे आहे. 4-लेयर पीसीबीचे उत्पादन समान आहे, त्याशिवाय फक्त एक कोर बोर्ड आणि दोन कॉपर फिल्म्स वापरा.

3. आतील पीसीबी लेआउट हस्तांतरण

प्रथम, मध्य कोर बोर्डचे दोन-लेयर सर्किट बनवा. तांबे घातलेले लॅमिनेट साफ केल्यानंतर, पृष्ठभागावर एक प्रकाशसंवेदी फिल्म झाकली जाईल. प्रकाशाच्या संपर्कात आल्यावर हा चित्रपट घट्ट होईल. कॉपर क्लेड लॅमिनेटच्या कॉपर फॉइलवर एक संरक्षक फिल्म तयार करा. दोन-लेयर PCB लेआउट फिल्म आणि डबल-लेयर कॉपर क्लेड लॅमिनेट नंतर वरच्या आणि खालच्या PCB लेआउट फिल्म्सची स्टॅकिंग स्थिती सुनिश्चित करण्यासाठी वरच्या PCB लेआउट फिल्ममध्ये घातली जाते.

फोटोसेन्सिटिव्ह मशीन कॉपर फॉइलवरील फोटोसेन्सिटिव्ह फिल्म यूव्ही दिव्याने विकिरण करते. प्रकाशसंवेदनशील फिल्म प्रकाश-संप्रेषण करणार्‍या फिल्म अंतर्गत बरी केली जाते आणि अपारदर्शक फिल्म अंतर्गत अद्याप कोणतीही बरी प्रकाशसंवेदनशील फिल्म नाही. बरे केलेल्या फोटोसेन्सिटिव्ह फिल्मच्या खाली झाकलेले कॉपर फॉइल आवश्यक पीसीबी लेआउट सर्किट आहे, जे मॅन्युअल पीसीबीच्या लेझर प्रिंटर शाईच्या कार्यासारखे आहे. नंतर असुरक्षित प्रकाशसंवेदनशील फिल्म साफ करण्यासाठी लाय वापरा. आणि आवश्यक कॉपर फॉइल सर्किट बरे झालेल्या फोटोसेन्सिटिव्ह फिल्मने कव्हर केले जाईल. नंतर अनावश्यक कॉपर फॉइल काढून टाकण्यासाठी मजबूत अल्कली वापरा, जसे की NaOH.

4. कोर बोर्ड पंचिंग आणि तपासणी

कोर बोर्ड यशस्वीरित्या तयार केला. नंतर इतर सामग्रीसह संरेखन सुलभ करण्यासाठी कोर बोर्डवर संरेखन छिद्रे पंच करा. पीसीबीच्या इतर लेयर्ससह कोर बोर्ड एकदा दाबल्यानंतर, त्यात बदल करता येत नाही, म्हणून तपासणी करणे खूप महत्वाचे आहे. त्रुटी तपासण्यासाठी मशीन पीसीबी लेआउट रेखांकनाशी आपोआप तुलना करेल.

5. लॅमिनेटिंग

येथे नवीन कच्चा माल आवश्यक आहे, ज्याला प्रीप्रेग म्हणतात. हे कोर बोर्ड आणि कोअर बोर्ड (पीसीबी लेयर्स>4) दरम्यान चिकटलेले असते. तसेच कोर बोर्ड आणि बाहेरील कॉपर फॉइल, जे इन्सुलेशनमध्ये देखील भूमिका बजावते. लोअर कॉपर फॉइल आणि प्रीप्रेगचे दोन स्तर आगाऊ निश्चित करण्यासाठी. संरेखन भोक आणि खालच्या लोखंडी प्लेटद्वारे, आणि नंतर तयार कोर बोर्ड संरेखन भोक मध्ये ठेवा. आणि शेवटी प्रीप्रेगचे दोन थर, कॉपर फॉइलचा एक थर आणि प्रेशर-बेअरिंग अॅल्युमिनियम प्लेटचा थर कोर प्लेटला झाकतो.

सपोर्टवर लोखंडी प्लेटने चिकटवलेला पीसीबी बोर्ड ठेवा. आणि नंतर लॅमिनेटिंगसाठी व्हॅक्यूम हीट प्रेसला पाठवले जाते. व्हॅक्यूम हॉट प्रेसमधील उच्च तापमान प्रीप्रेगमधील इपॉक्सी राळ वितळवू शकते आणि दाबाखाली कोर बोर्ड आणि कॉपर फॉइल एकत्र निश्चित करू शकते. लॅमिनेशन पूर्ण केल्यानंतर, PCB दाबणारी वरची लोखंडी प्लेट काढून टाका. नंतर प्रेशर बेअरिंग अॅल्युमिनियम प्लेट काढा. अॅल्युमिनियम प्लेटवर विविध पीसीबी वेगळे करण्याची आणि पीसीबीच्या बाहेरील कॉपर फॉइलची गुळगुळीतपणा सुनिश्चित करण्याची जबाबदारी देखील असते. यावेळी पीसीबीच्या दोन्ही बाजू बाहेर काढल्या जातात, गुळगुळीत तांब्याच्या फॉइलचा थर पीसीबीला झाकतो.

6. ड्रिलिंग

पीसीबीमध्ये संपर्क नसलेल्या कॉपर फॉइलचे 4 थर जोडण्यासाठी, पीसीबी उघडण्यासाठी प्रथम छिद्रातून छिद्र करा आणि नंतर वीज प्रवाहित करण्यासाठी छिद्रांच्या भिंतींना मेटलाइज करा. आतील कोर बोर्ड शोधण्यासाठी एक्स-रे ड्रिलिंग मशीन वापरा. मशीन आपोआप कोर बोर्डवर छिद्र शोधून काढेल. आणि नंतर पुढील भोक छिद्राच्या मध्यभागी ड्रिल केले आहे याची खात्री करण्यासाठी PCB वर पोझिशनिंग होल पंच करा. पंचिंग मशीन मशीनवर अॅल्युमिनियम प्लेटचा थर ठेवा आणि नंतर त्यावर पीसीबी ठेवा.

कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, पीसीबी स्तरांच्या संख्येनुसार, छिद्र करण्यासाठी 1 ते 3 समान पीसीबी बोर्ड एकत्र करा. शेवटी, सर्वात वरचा पीसीबी अॅल्युमिनियम प्लेटच्या थराने झाकून टाका. जेव्हा ड्रिल बिट आत आणि बाहेर पडतो तेव्हा PCB वरील कॉपर फॉइल फाटण्यापासून रोखण्यासाठी अॅल्युमिनियम प्लेटच्या वरच्या आणि खालच्या थरांचा वापर करा. मागील लॅमिनेशन प्रक्रियेत, वितळलेला इपॉक्सी पीसीबीमधून पिळून काढला गेला होता, म्हणून तो कापला जाणे आवश्यक आहे. प्रोफाइलिंग मिलिंग मशीन पीसीबीच्या योग्य XY निर्देशांकांनुसार त्याचा परिघ कापते.

7. भोक भिंतीवर तांबे रासायनिक वर्षाव

जवळजवळ सर्व PCB डिझाईन्स रेषांच्या विविध स्तरांना जोडण्यासाठी छिद्र वापरतात. चांगल्या कनेक्शनसाठी छिद्राच्या भिंतीवर 25-मायक्रॉन कॉपर फिल्म आवश्यक आहे. कॉपर फिल्मची जाडी इलेक्ट्रोप्लेटिंगद्वारे पूर्ण करणे आवश्यक आहे. परंतु छिद्राची भिंत नॉन-कंडक्टिव्ह इपॉक्सी राळ आणि काचेच्या फायबर बोर्डने बनलेली असते. तर पहिली पायरी म्हणजे छिद्राच्या भिंतीवर प्रवाहकीय सामग्रीचा थर जमा करणे. आणि छिद्राच्या भिंतीसह संपूर्ण PCB पृष्ठभागावर रासायनिक जमा करून 1 मायक्रॉन कॉपर फिल्म तयार करा. रासायनिक प्रक्रिया आणि साफसफाई यासारख्या संपूर्ण प्रक्रियेवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी मशीन वापरा.

8. बाह्य PCB लेआउट हस्तांतरण

पुढे, बाहेरील लेयरचा पीसीबी लेआउट कॉपर फॉइलमध्ये हस्तांतरित करेल. प्रक्रिया आतील कोर बोर्ड पीसीबी लेआउटच्या मागील हस्तांतरण तत्त्वाप्रमाणेच आहे. पीसीबी लेआउट फिल्म आणि फोटोसेन्सिटिव्ह फिल्म फोटोकॉपी करून कॉपर फॉइलमध्ये हस्तांतरित करते. फरक एवढाच आहे की बोर्ड म्हणून पॉझिटिव्ह फिल्म्स वापरल्या जातील. अंतर्गत PCB लेआउट ट्रान्सफर वजाबाकी पद्धत वापरते आणि बोर्ड म्हणून नकारात्मक फिल्म वापरते. सर्किटच्या रूपात पीसीबीला बरे झालेल्या प्रकाशसंवेदनशील फिल्मने झाकून टाका आणि असुरक्षित प्रकाशसंवेदनशील फिल्म स्वच्छ करा. उघडलेल्या कॉपर फॉइलला खोदल्यानंतर, बरे झालेली प्रकाशसंवेदनशील फिल्म पीसीबी लेआउट सर्किटचे संरक्षण करेल. बाह्य पीसीबी लेआउटचे हस्तांतरण सामान्य पद्धतीचा अवलंब करते आणि सकारात्मक फिल्मचा बोर्ड म्हणून वापर करते. बरे झालेली प्रकाशसंवेदनशील फिल्म सर्किट नसलेल्या क्षेत्राला कव्हर करते. पीसीबी.

असुरक्षित प्रकाशसंवेदी फिल्म साफ केल्यानंतर, इलेक्ट्रोप्लेटिंग केले जाते. जिथे फिल्म असेल तिथे इलेक्ट्रोप्लेट करू नका. आणि जिथे फिल्म नाही तिथे आधी कॉपर प्लेटिंग आणि नंतर टिन प्लेटिंग. चित्रपट काढून टाकल्यानंतर, अल्कधर्मी कोरीव काम केले जाते आणि शेवटी कथील काढला जातो. सर्किट पॅटर्न बोर्डवर राहतो कारण ते टिनद्वारे संरक्षित आहे. पीसीबीला क्लॅम्पसह क्लॅम्प करा आणि तांबे इलेक्ट्रोप्लेट करा. आधी सांगितल्याप्रमाणे, छिद्रांमध्ये पुरेशी चालकता आहे याची खात्री करण्यासाठी, भोकांच्या भिंतींवर लावलेल्या कॉपर फिल्मची जाडी 25 मायक्रॉन असणे आवश्यक आहे. त्यामुळे संगणक त्याच्या अचूकतेची खात्री करण्यासाठी आपोआप संपूर्ण प्रणाली नियंत्रित करेल.

9. बाह्य पीसीबी खोदकाम

पुढे, एक संपूर्ण स्वयंचलित असेंब्ली लाइन एचिंग प्रक्रिया पूर्ण करते. प्रथम, पीसीबीवर बरे झालेली प्रकाशसंवेदी फिल्म साफ करा. नंतर त्यावर झाकलेले अनावश्यक तांबे फॉइल स्वच्छ करण्यासाठी मजबूत अल्कली वापरा. नंतर पीसीबी लेआउट कॉपर फॉइलवरील टिन प्लेटिंग स्ट्रिप करण्यासाठी टिन स्ट्रिपिंग सोल्यूशन वापरा. साफसफाई केल्यानंतर, 4-लेयर PCB लेआउट पूर्ण झाले आहे. PCB ची उत्पादन प्रक्रिया अधिक क्लिष्ट आहे, आणि त्यात विस्तृत प्रक्रियांचा समावेश आहे. साध्या यांत्रिक प्रक्रियेपासून जटिल यांत्रिक प्रक्रिया, सामान्य रासायनिक अभिक्रिया, फोटोकेमिकल, इलेक्ट्रोकेमिकल, थर्मोकेमिकल आणि इतर प्रक्रिया, संगणक-सहाय्यित डिझाइन सीएएम. आणि ज्ञानाचे इतर अनेक पैलू.

शिवाय, उत्पादन प्रक्रियेत अनेक प्रक्रिया समस्या आहेत आणि वेळोवेळी काही नवीन समस्यांना सामोरे जावे लागेल. कारण शोधल्याशिवाय काही समस्या नाहीशा होतात. उत्पादन प्रक्रिया ही एक सतत नसलेली असेंबली लाइन फॉर्म आहे. त्यामुळे कोणत्याही लिंकमधील कोणत्याही समस्येमुळे संपूर्ण लाइनचे उत्पादन थांबेल आणि मोठ्या प्रमाणात स्क्रॅपिंगचे परिणाम होतील.