Podczas gdy produkcja czegokolwiek wydaje się trudna. Często ludzie tworzą zgrubny pomysł na podstawowe i ogólne procedury. Chociaż wszystko kręci się wokół tych ogólnych zasad. Ale w zapleczu wiele zależy od szczegółów. Dlatego znajdziesz ludzi, którzy z grubsza przewidują różne rzeczy. Jednak kiedy odwiedzasz dowolne miejsce, odbywa się inny schematyczny proces. Gdy usłyszysz nazwę Printed Circuit Board. Opracujesz ten sam przybliżony pomysł dotyczący jego produkcji.
Co to jest wielowarstwowe PCB?
Niezależnie od tego, czy nazywasz to wielowarstwowymi płytkami PCB, czy pełną nazwą płytki drukowanej, nie ma różnicy. Ma kształt kanapki, który zawiera dwie warstwy. Warstwy te zachowują się jak przewodnik oprócz izolatora. Co więcej, płytka PCB spełnia dwie podstawowe funkcje dla każdego systemu, do którego wchodzi. Przede wszystkim musi zapewnić odpowiednią przestrzeń dla elementów systemu nad jego powierzchnią. Ponadto komponenty znajdują mocowanie na powierzchni. Lub idealnie na zewnętrznych warstwach PCB. Po drugie, wielowarstwowa płytka PCB musi oferować korzystne połączenie. Znajduje się między zaciskami elementów na jego powierzchni. Ponadto połączenie musi być między zaciskami.
Podstawowa struktura
Często usłyszysz nazwę desek, a nie powierzchni lub warstw. Jednak znaczenia się nie zmieniają. Te warstwy płytek składają się z przewodzących wzorów miedzi. Jednak te przeciwległe końce mają dobre połączenie z przelotkami. W terminologii wielowarstwowej płytki drukowanej przelotki odnoszą się do otworów. Umożliwiają one połączenie między płytami przewodzącymi a warstwą izolacyjną pomiędzy nimi. Otwory te mają przezroczysty kształt. Oznacza to, że ich cięcie jest zakończone.
Rozmiar i panel
Ale produkcja wydaje się trudniejsza, jeśli weźmie się pod uwagę sam rozmiar. Raczej wielowarstwowe PCB wychodzą z dużych arkuszy pojedynczo. Bez względu na wymagany rozmiar wielowarstwowej płytki drukowanej, producenci używają jednego długiego arkusza, aby zrobić to wszystko. Ten pojedynczy arkusz, z technicznego punktu widzenia, nazywamy panelem. Od pierwszego do ostatniego etapu produkcji, producent bierze pod uwagę pojedynczy panel, aż do rozpoczęcia cięcia.
Zacznijmy więc od kolejnych etapów produkcji wielowarstwowej płytki drukowanej.
1. Projektowanie
Pierwszy krok we wszelkiego rodzaju pracach inżynierskich pozostaje taki sam. Ma na celu zaprojektowanie rysunku strukturalnego rozważanego komponentu lub elementu. Często projekty wydają się proste lub jednowymiarowe. Ale kilka elementów zawiera w sobie wiele. Na przykład wielowarstwowa struktura PCB nie jest złożona, ale doprowadza projekt do perfekcji. Na początku będziesz rysować prosty projekt, który następnie zostanie zaimportowany do oprogramowania CAM.
Operator CAM musi wziąć pod uwagę różne aspekty projektu. Na przykład projekt musi spełniać wymagania i zasady PCB. Istotne jest wykonanie oznaczeń na projekcie. Ponadto korekta rozmiaru wiertła, maska lutownicza, sitodruk i edycja warstw znajdują korektę i weryfikację. W związku z tym ostateczny projekt dochodzi do finalizacji.
2. Drukowanie zdjęć
Na początek rozważmy podstawowe znaczenie kreślenia zdjęć. Proces wykorzystuje ploter do wszczepiania otworów w arkuszu. Chociaż powszechne zastosowanie tej metodologii miało miejsce w starych aparatach lub fotobudkach. Jednak nadal istnieje selektywne lub unikalne użycie. Jedno powszechne zastosowanie ma również miejsce w jednostce produkcyjnej wielowarstwowych płytek drukowanych.
W takim urządzeniu fotoploter laserowy znajduje zastosowanie do produkcji efektywnych narzędzi fotograficznych. Narzędzia te pomagają w procesach maskowania lutowniczego oprócz sitodruku. Ponieważ wielowarstwowe PCB dotyczy różnych warstw lub płytek, ploter kreśli oddzielną folię dla każdej warstwy. Rozmiar każdej folii wynosi około 18 × 24 cali, a grubość nie przekracza 7 milicali.
3. Obrazowanie i DES
Podczas produkcji wielowarstwowych płytek drukowanych duże znaczenie ma proces obrazowania. Ten proces obejmuje zastosowanie lub przeniesienie obrazów. To jest jak ślady na wielowarstwowej płytce drukowanej. Drugi krok jest znany jako Develop/Etch/Strip lub DES. Poniższy proces obejmuje ułatwienie procesu powlekania. W tym celu DES musi opracować skuteczny wzór miedzi, który później pomaga w platerowaniu.
Jednak następny krok obejmuje kroki podrzędne, które należy wykonać. Nakładanie suchej warstwy odbywa się najpierw na panele np. miedziane. Obrazowanie laserowe wchodzi w biznes do obrazowania paneli. Następnie następuje wywołanie suchej warstwy. W tym rozwoju regiony narażone na ekspozycję pozostają nienaruszone. Natomiast regiony, które nie są narażone na ekspozycję, rozwijają się. Wszystko, co pozostaje w tyle, działa jak bariera. Ma to na celu zapobieżenie wytrawianiu użytecznego wzoru przewodzącego. Po trzecie, następuje trawienie miedzi, która jest skierowana w stronę ekspozycji. Na koniec musimy zedrzeć pozostały suchy film. W ten sposób mamy niezbędny wzór prowadzenia.
4. Zautomatyzowana kontrola optyczna
Dzięki oględzinom wiemy, że wiąże się to z dokładną inspekcją. Ale każda kontrola odbywa się na początku, aby uniknąć późniejszych potencjalnych wad. AOI to metoda uważnej obserwacji warstw wielowarstwowej płytki drukowanej, którą chcemy wyprodukować. Kontrola odbywa się przed przystąpieniem do laminowania warstw.
Obrazy wielowarstwowej płytki drukowanej z panelu znajdują porównanie. Dzieje się tak w przypadku standardowego zestawu danych PCD. Łatwo jest określić, gdzie miedź występuje w obfitości lub gdzie występuje jej niedobór. Tak czy inaczej, wyniki nie będą odpowiadały idealnym wymaganiom. Producenci twierdzą, że jeśli wady nie pojawią się teraz. Nigdy nie pojawią się podczas nadchodzących procesów.
5. Czarny tlenek lub brązowy tlenek
Ogólna terminologia dotycząca tego procesu to „tlenek”. Ale nazwa znajduje różnicę, biorąc pod uwagę wybór procesu. Jednak proces ten ma duże znaczenie i świetne pozycjonowanie po AOI. Jeśli AOI dotyczy kontroli zewnętrznych powierzchni. Ten proces dotyczy kontroli i szorstkowania wewnętrznych warstw PCB. Powodem jest szorstkość wewnętrznych warstw, aby zwiększyć wytrzymałość. Ta siła pomoże utrzymać wewnętrzne warstwy w silnym połączeniu laminacyjnym. Ponadto, jeśli wiązanie jest słabe, właściwe lub wymagane laminowanie nie znajdzie następstwa.
6. Laminowanie lub łączenie
Proces laminowania polega na łączeniu ze sobą dwóch powierzchni. Chociaż proces laminowania przypomina łączenie. Ale w tym konkretnym procesie użycie ciśnienia i ciepła jest ważne. W przypadku produkcji wielowarstwowej płytki drukowanej o strukturze wielowarstwowej laminowanie ma ogromne znaczenie.
Następujący proces obejmuje łączenie wewnętrznych warstw materiału wielowarstwowej płytki drukowanej. Jednak to łączenie odbywa się w wysokiej temperaturze i ciśnieniu. Sprzętem pomagającym w procesie laminowania jest prasa hydrauliczna. Proces polega na stapianiu i laminowaniu prepregów, włókna szklanego. Ich laminowanie odbywa się pod wpływem ogromnego ciepła, jakie wywołuje prasa hydrauliczna.
7. Wiercenie
Proces wiercenia jest przyjemny do oglądania i czasami trudny w obsłudze. Wymaga bowiem precyzji i dbałości o porządek. Do produkcji płytek PCB istnieje szerokie zastosowanie do wykonywania otworów wiertniczych. Ogólnie rzecz biorąc, będziesz potrzebować otworów do mocowania i mocowania wielowarstwowych płytek drukowanych w użytecznych miejscach. Natomiast w specjalnym celu otwory te umożliwiają podłączenie elementów zacisków. Ponadto łączenie warstw w wielowarstwowej płytce drukowanej odbywa się również przez te otwory.
Jednak ich cięcie nie jest proste. Proces wiercenia wykorzystuje raczej narzędzie z węglików spiekanych. To narzędzie z łatwością szybko usuwa wióry z materiałów ściernych, aby uniknąć zniekształceń. Chociaż producenci wiercą otwory w wielu panelach jednocześnie. Ten układ zależy głównie od zamówień.
8. Osadzanie miedzi
Rozważ całkowite pokrycie wszystkiego matową osłoną. Chociaż na początku wspomnisz o znakomitym wyglądzie, jaki nadaje przedmiotowi objętemu ubezpieczeniem. Ale tylko mądrzejszy podkreśli ochronę, jaką niesie. Chociaż ten proces nie przypomina ochrony lub tylko wygląda. Ale doskonale wyjaśnia przykład.
W następującym procesie lub w procesie galwanizacji warstwy miedzi są dodawane. Dzieje się to chemicznie na powierzchniach narażonych na działanie paneli. Co więcej, to miedziowanie występuje również w ścianach otworów. To są dziury powstałe w wyniku wiercenia. Ma to na celu upewnienie się, że wszystkie obszary wielowarstwowej płytki drukowanej mają wystarczającą ilość wprowadzenia i pokrycia miedzią.
9. Aplikacja suchej powłoki
Poniższy proces polega na nałożeniu folii na zewnętrzne warstwy PCB. Zasadniczo taki proces ma szerokie znaczenie. Dzieje się tak dlatego, że bez nałożenia zewnętrznej folii galwanizacja nie może się rozpocząć. Ponadto następujący proces przygotowuje panel, aby można było rozpocząć powlekanie galwaniczne.
W tym celu do firmy wchodzi laminator. Nakłada suchą warstwę lub zdjęcie nadające się do zobrazowania na wielowarstwową powierzchnię płytki drukowanej. Suchy film znajduje ekspozycję za pomocą obrazowania laserowego. Jednak zjawisko naświetlania pozostaje podobne podczas produkcji wielowarstwowych płytek drukowanych. Oznacza to, że naświetlone filmy pozostają nienaruszone do czasu wywołania nienaświetlonego.
10. Miedziowanie
W większości zastosowań inżynierskich ogromne znaczenie ma proces powlekania lub galwanizacji. Proces ten przebiega zgodnie z ustaloną metodologią. Dotyczy to katod i ich reakcji na anody. Wymagania projektowe wielowarstwowych płytek drukowanych obejmują dodanie miedzi do wzorów przewodzących. Ponadto istnieje zapotrzebowanie na pokrycie miedzią również wewnętrznej strony otworów.
Tak więc, aby spełnić następujące wymagania, panel jest połączony z katodą. Podczas gdy miedź działa jak anoda w roztworze anodowym. Ale miedziowanie to nie jedyna ważna rzecz. Po zakończeniu powlekania rozpoczyna się kolejne powlekanie, tj. cynowanie. To drugie powlekanie pomaga wytrawić wielowarstwową płytkę drukowaną działającą jako bariera.
11. Proces wytrawiania pasków
Gdy skończymy z poszyciem, następuje proces usuwania. Ten proces usuwania polega na usunięciu niechcianych powierzchni i warstw. W takim procesie panel przechodzi przez trzy procesy krok po kroku. Oznacza to usunięcie, wytrawienie, a następnie obróbkę. Na początku wymagane jest usunięcie suchej powłoki ochronnej z panelu.
Kiedy to rozbieranie się skończy. Odsłania się warstwa miedzi, której nie zakryła cynowanie. Teraz na tej warstwie miedzi odbywa się proces trawienia. Pozostawia po sobie tylko nieliczne ślady. Oprócz podkładek wokół wywierconych otworów. Ponadto inne miedziane wzory pozostają nienaruszone na powierzchni. Wreszcie pozostała cyna przechodzi trzeci proces, czyli proces odpędzania. Cyna znika i pozostawia tylko resztki miedzi.
12. Maskowanie lutownicze
Maskowanie stosuje się tam, gdzie czynnik krytyczny jest wysoki. Niektóre warunki i miejsca wymagają dodatkowej ochrony. Dlatego w tym przypadku szukasz jakiegoś pokrycia. W wielowarstwowych płytkach drukowanych istnieje ryzyko, że elementy mogą tworzyć mostki. Często trudno jest go złamać. To mostkowanie powoduje również powstawanie prądu elektrycznego podczas montażu. Aby tego uniknąć, powierzchnia miedzi jest całkowicie pokryta przez maskę lutowniczą. Ta maska pokrywa całą powierzchnię miedzi dzięki silnemu procesowi drukowania.
Później rozpoczyna się ekspozycja na światło UV, po której pozostają odsłonięte części. Części lub regiony, które nie są odsłonięte, znikają. Następnie maska poddawana jest pieczeniu, które usztywnia ją.
13. Wykańczanie powierzchni
Dobre wykończenie chroni rzeczy, które mają służyć przez długi czas. Wiemy, że podczas produkcji PCB niektóre powierzchnie miedziane odsłaniają się. Dlatego, aby uniknąć ich utleniania, konieczne jest dobre wykończenie. Płytka drukowana umożliwia różne wykończenia powierzchni. Najpopularniejszym z nich jest poziom lutowania gorącym powietrzem.
Jednak niektóre dodatkowe wykończenia powierzchni obejmują:
- Bezprądowy nikiel zanurzeniowy złoty
- Zanurzenie Srebro
- Puszka zanurzeniowa
- Organiczny środek konserwujący lutowność
- Złoto Miękkie
- Twarde złoto
14. Testowanie i wytwarzanie
Najpierw testy rozpoczynają się na testerze latającej sondy. Jest to test elektryczny z natury. Test wykorzystuje sygnały elektryczne do przekazywania wyniku i odpowiedzi. Maszyna działa przy użyciu kilku ramion i sond. W ten sposób sprawdza się różne obszary powierzchni wielowarstwowej płytki drukowanej. Główna kontrola przeprowadzana przez urządzenie polega na określeniu przestrzeni lub otworów. Na podstawie tych wyników producent może wysłać je do kosza. Lub rozważ ich naprawę.
Po zakończeniu testów i wielowarstwowej płytce drukowanej można ją wyprodukować. W grę wchodzi CNC. Maszyna CNC wspomaga wycinanie wymaganych płytek PCB z jednego dużego panelu. Za pomocą tego urządzenia uzyskujemy różne wielowarstwowe płytki drukowane o różnych rozmiarach, uwzględniając wymagania. Krawędzie z wyświetlaczem ukosowania lub fazowania również łatwo wycinają się na tej maszynie. I otrzymujemy idealną wielowarstwową płytkę drukowaną.