Çfarë duhet të dini rreth procesit të prodhimit të PCB-ve

PCB kryesisht përmban pjesët e mëposhtme:

• Pad: Një vrimë metalike e përdorur për bashkimin e kunjave të komponentëve.
• Via: Një vrimë metalike e përdorur për të lidhur kunjat e komponentëve midis shtresave.
• Vrima e montimit: përdoret për të rregulluar tabelën e qarkut të printuar.
• Teli: Filmi i bakrit i rrjetit elektrik që përdoret për të lidhur kunjat e komponentëve.
• Lidhës: komponentë që përdoren për t'u lidhur ndërmjet bordeve të qarkut.
• Mbushja: Veshje bakri për rrjetin e telave tokësore, e cila mund të zvogëlojë efektivisht rezistencën.
• Kufiri elektrik: përdoret për të përcaktuar madhësinë e tabelës së qarkut, të gjithë përbërësit në bordin e qarkut nuk mund të kalojnë kufirin.

Ekzistojnë tre lloje të strukturës së PCB:

• PCB me një shtresë:

• Ka tela me fletë bakri vetëm në njërën anë të tabelës së qarkut dhe nuk ka tela prej bakri në anën tjetër. Qarku i produkteve elektronike të hershme ishte i thjeshtë. Duhet vetëm njëra anë për lidhjen dhe përcjelljen, dhe mund ta vendosni shtegun në anën tjetër pa fletë bakri.

• PCB me dy shtresa:

• Ka tela prej bakri në të dy anët e tabelës së qarkut. Dhe shtigjet e pjesës së përparme dhe të pasme mund të lidhen me njëra-tjetrën përmes rrugëve. Meqenëse të dyja anët mund të lidhen me tela, zona e përdorshme është dyfishi i një paneli të vetëm, gjë që është më e përshtatshme për produktet me qarqe komplekse. Në dizajn, pjesët vendosen në anën e përparme, ndërsa ana e pasme është sipërfaqja e saldimit të këmbëve të pjesës.

• PCB me shumë shtresa:

• Zakonisht duke përdorur pllaka të shumta të gdhendura të dyanshme për të bërë PCB me shumë shtresa. Vendosja e një shtrese izoluese (Prepreg) midis dërrasave dhe shtrimi i fletës së bakrit në të dy anët e shtresës më të jashtme dhe më pas shtypja e tyre së bashku. Meqenëse përdorni panele të shumta të dyanshme për të shtypur, numri i shtresave është zakonisht një numër çift. Shtresa e fletës së bakrit e shtypur brenda mund të jetë një shtresë përçuese, një shtresë sinjali, një shtresë fuqie ose një shtresë tokësore. Në teori, bordi me shumë shtresa mund të arrijë më shumë se 50 shtresa, por zona e aplikimit praktik aktualisht është rreth 30 shtresa.

PCB janë shumë të gjithanshëm. Shumica e produkteve elektronike kanë borde të qarkut të printuar, nga komponentët e kompjuterit (tastierë, minj, pllaka amë, disqe optike, disqe të ngurtë, karta grafike), deri te ekranet LCD, televizorët, telefonat celularë dhe telefoni, ora elektronike, kamera dixhitale, navigimi satelitor, PDA …) janë pothuajse një pjesë e jetës.

Parimi i punës së PCB:

Një lloj shumë themelor i bordit të qarkut të printuar është një material izolues i sheshtë, i ngurtë me një strukturë të hollë përcjellëse të ngjitur në njërën anë. Këto struktura përçuese prodhojnë modele gjeometrike të përbëra nga drejtkëndësha, rrathë dhe katrorë. Përdorni drejtkëndësha të gjatë dhe të hollë si ndërlidhje (që është e barabartë me telat) dhe përdorni forma të ndryshme si pika lidhjeje për komponentët.

Zhvillimi i ardhshëm i PCB:

Me zhvillimin e shpejtë të kompjuterëve, pajisjeve të komunikimit, elektronikës së konsumit dhe industrisë së automobilave. Industria e PCB-ve gjithashtu ka arritur zhvillim të shpejtë. Me zhvillimin e produkteve të qarkut të printuar, kërkesat për materiale të reja, teknologji të reja dhe pajisje të reja po rriten gjithnjë e më shumë. Në të ardhmen, industria e materialeve elektrike të printuara duhet t'i kushtojë më shumë vëmendje përmirësimit të performancës dhe cilësisë duke zgjeruar prodhimin e saj; Industria e pajisjeve speciale të qarkut të printuar nuk është më një imitim i nivelit të ulët, por zhvillimi i automatizimit të prodhimit, precizitetit, multifunksionalitetit dhe pajisjeve moderne. Prodhimi i PCB-ve integron teknologjitë e teknologjisë së lartë botërore. Teknologjia e prodhimit të qarkut të printuar do të adoptojë teknologji të reja si imazhet me fotondjeshmëri të lëngëta, elektroplating direkt, elektroplating me puls dhe pllaka me shumë shtresa.

Procesi i prodhimit të PCB-ve

Më afër shtëpisë, tani le të hedhim një vështrim në procesin e prodhimit të PCB-ve.

Prodhimi i PCB-ve është shumë i ndërlikuar. Duke marrë si shembull një tabelë të printuar me katër shtresa. Procesi i prodhimit përfshin kryesisht paraqitjen e PCB-ve, prodhimin e bordit bazë, transferimin e paraqitjes së brendshme të PCB-së, goditjen dhe inspektimin e bordit të bërthamës, petëzimin. Muri i shpimit dhe vrimës Reshjet kimike të bakrit, transferimi i paraqitjes së jashtme të PCB-ve, gravimi i jashtëm i PCB-ve dhe hapa të tjerë.

1. Paraqitja e PCB-ve

Hapi i parë në prodhimin e PCB-ve është organizimi dhe kontrollimi i paraqitjes së PCB-ve. Fabrika e prodhimit të PCB-ve merr skedarët CAD nga kompania e projektimit të PCB-ve. Meqenëse çdo softuer CAD ka formatin e tij unik të skedarit. Fabrika e PCB-ve do ta konvertojë atë në një format të unifikuar-Extended Gerber RS-274X ose Gerber X2. Pastaj inxhinieri i fabrikës do të kontrollojë nëse faqosja e PCB-së përputhet me procesin e prodhimit. Dhe nëse ka ndonjë defekt dhe çështje të tjera.

2. Prodhimi i bordit bazë

Pastroni laminatin e veshur me bakër. Nëse ka pluhur, mund të shkaktojë që qarku përfundimtar të jetë i shkurtër ose i prishur. Një PCB me 8 shtresa përbëhet në të vërtetë nga 3 laminate të veshura me bakër (dërrasa bërthamore) plus 2 filma bakri, dhe më pas ngjiten së bashku me parapregat. Sekuenca e prodhimit duhet të fillojë me bordin e bërthamës së mesme (4 dhe 5 shtresa të qarqeve), të grumbullohet vazhdimisht së bashku dhe më pas të rregullohet. Prodhimi i PCB me 4 shtresa është i ngjashëm, me përjashtim të përdorimit të vetëm një pllake bërthamore dhe dy filma bakri.

3. Transferimi i paraqitjes së brendshme të PCB-së

Së pari, bëni qarkun me dy shtresa të bordit të bërthamës së mesme. Pas pastrimit të petëzuar të veshur me bakër, një film fotosensitive do të mbulohet në sipërfaqe. Ky film do të ngurtësohet kur ekspozohet ndaj dritës. Formoni një film mbrojtës në fletën e bakrit të petëzuar të veshur me bakër. Filmi i paraqitjes së PCB-së me dy shtresa dhe petëzimi i veshur me bakër me dy shtresa më pas futen në filmin e sipërm të paraqitjes së PCB-së për të siguruar pozicionin e grumbullimit të filmave të paraqitjes së PCB-së së sipërme dhe të poshtme.

Makina fotosensitive rrezaton filmin fotosensiv në fletën e bakrit me një llambë UV. Filmi fotosenzitiv është kuruar nën filmin që transmeton dritë, dhe ende nuk ka asnjë film fotosensitive të kuruar nën filmin e errët. Fleta e bakrit e mbuluar nën filmin e ngurtë ndaj fotosensitiv është qarku i kërkuar i paraqitjes së PCB-së, i cili është i barabartë me funksionin e bojës së printerit lazer të PCB-së manuale. Më pas përdorni salcë për të pastruar filmin fotosensiv të patrajtuar. Dhe qarku i kërkuar i fletës së bakrit do të mbulohet nga filmi fotosensitiv i kuruar. Pastaj përdorni një alkali të fortë, të tillë si NaOH, për të gërmuar fletën e panevojshme të bakrit.

4. Goditja dhe inspektimi i bordit të bërthamës

Prodhuar me sukses bordin bazë. Më pas hapni vrimat e shtrirjes në bordin e bërthamës për të lehtësuar shtrirjen me materiale të tjera. Pasi të shtypni tabelën bazë së bashku me shtresat e tjera të PCB-së, ajo nuk mund të modifikohet, kështu që inspektimi është shumë i rëndësishëm. Makina do të krahasohet automatikisht me vizatimin e paraqitjes së PCB-së për të kontrolluar për gabime.

5. Laminimi

Këtu nevojitet një lëndë e re e parë, e quajtur prepreg. Është ngjitës midis pllakës bërthamore dhe bordit bërthamë (shtresat PCB>4). Si dhe bordi i bërthamës dhe fleta e jashtme e bakrit, e cila gjithashtu luan një rol në izolim. Për të rregulluar fletën e poshtme të bakrit dhe dy shtresat e prepregit paraprakisht. Përmes vrimës së shtrirjes dhe pllakës së poshtme të hekurit, dhe më pas vendosni bordin e përfunduar të bërthamës në vrimën e shtrirjes. Dhe së fundi dy shtresat e prepregit, një shtresë petë bakri dhe një shtresë pllake alumini që mban presion mbulon pllakën thelbësore.

Vendoseni tabelën PCB të mbërthyer nga pllaka hekuri në mbështetëse. Dhe pastaj dërgohet në shtypësin e nxehtësisë me vakum për laminim. Temperatura e lartë në shtypjen e nxehtë me vakum mund të shkrijë rrëshirën epoksi në prepreg dhe të rregullojë dërrasat kryesore dhe fletët e bakrit së bashku nën presion. Pas përfundimit të petëzimit, hiqni pllakën e sipërme të hekurit që shtyp PCB-në. Pastaj hiqni pllakën e aluminit që mban presion. Pllaka e aluminit ka gjithashtu përgjegjësinë për të izoluar PCB-të e ndryshme dhe për të siguruar butësinë e fletës së jashtme të bakrit të PCB-së. Të dyja anët e PCB-së të nxjerra jashtë në këtë kohë, një shtresë petë e lëmuar bakri do të mbulojë PCB-në.

6. Shpimi

Për të lidhur 4 shtresa fletësh bakri pa kontakt në PCB, fillimisht shponi nëpër vrimat për të hapur PCB-në dhe më pas metalizoni muret e vrimave për të përcjellë energjinë elektrike. Përdorni makinën e shpimit me rreze X për të lokalizuar bordin e bërthamës së brendshme. Makina do të gjejë dhe lokalizojë automatikisht vrimën në tabelën bazë. Dhe më pas hapni vrimën e pozicionimit në PCB për të siguruar që vrima tjetër të jetë shpuar nga qendra e vrimës. Vendosni një shtresë pllake alumini në makinën e shpimit dhe më pas vendosni PCB-në mbi të.

Për të përmirësuar efikasitetin, sipas numrit të shtresave të PCB-ve, vendosni 1 deri në 3 pllaka identike PCB së bashku për shpim. Së fundi, mbuloni PCB-në e sipërme me një shtresë pllake alumini. Përdorni shtresat e sipërme dhe të poshtme të pllakës së aluminit për të parandaluar grisjen e fletës së bakrit në PCB kur pjesa e shpimit shpohet dhe del jashtë. Në procesin e mëparshëm të petëzimit, epoksi i shkrirë u shtrydh nga PCB, kështu që duhet ta shkëputni atë. Makina bluarëse e profilizimit pret periferinë e saj sipas koordinatave të sakta XY të PCB-së.

7. Reshjet kimike të bakrit në murin e vrimës

Meqenëse pothuajse të gjitha modelet e PCB-ve përdorin perforacione për të lidhur shtresa të ndryshme linjash. Një lidhje e mirë kërkon një film bakri 25 mikron në murin e vrimës. Trashësia e filmit të bakrit duhet të plotësohet duke elektrizuar. Por muri i vrimës është i përbërë nga rrëshirë epokside jopërçuese dhe pllaka me fije qelqi. Pra, hapi i parë është të vendosni një shtresë materiali përcjellës në murin e vrimës. Dhe formoni një film bakri 1 mikron në të gjithë sipërfaqen e PCB-së me depozitim kimik, duke përfshirë murin e vrimës. Përdorni makinën për të kontrolluar të gjithë procesin, siç është trajtimi kimik dhe pastrimi.

8. Transferimi i paraqitjes së jashtme të PCB-së

Më pas, faqosja e PCB-së së shtresës së jashtme do të transferohet në fletën e bakrit. Procesi është i ngjashëm me parimin e mëparshëm të transferimit të paraqitjes së PCB-ve të bordit të bërthamës së brendshme. Paraqitja e PCB-së transferohet në fletën e bakrit duke fotokopjuar filmin dhe filmin fotosensitiv. Dallimi i vetëm është se do të përdoren filma pozitivë si tabelë. Transferimi i brendshëm i paraqitjes së PCB-së përdor metodën zbritëse dhe përdor filmin negativ si tabelë. Mbuloni PCB-në me një film fotosensitive të kuruar si qark dhe pastroni filmin fotosensitive të pa kuruar. Pas gdhendjes së fletës së bakrit të ekspozuar, filmi i trajtuar fotosensiv do të mbrojë qarkun e paraqitjes së PCB-së. Transferimi i paraqitjes së jashtme të PCB-së adopton metodën normale dhe përdor filmin pozitiv si tabelë. Filmi fotosensitiv i kuruar mbulon zonën e paqark në PCB-në.

Pas pastrimit të filmit fotosensiv të patrajtuar, kryhet elektroplating. Mos e elektropllakëzoni aty ku ka film. Dhe aty ku nuk ka film, fillimisht plasimi me bakër dhe më pas kallaj. Pas heqjes së filmit, bëhet gravurja alkaline dhe në fund hiqet kallaji. Modeli i qarkut mbetet në tabelë sepse mbrohet nga kallaji. Mbërtheni PCB-në me kapëse dhe vendosni bakrin. Siç u përmend më herët, për të siguruar që vrimat të kenë përçueshmëri të mjaftueshme, filmi i bakrit i veshur në muret e vrimës duhet të ketë një trashësi prej 25 mikron. Kështu që kompjuteri do të kontrollojë automatikisht të gjithë sistemin për të siguruar saktësinë e tij.

9. Gravurë e jashtme PCB

Më pas, një linjë e plotë e automatizuar e montimit përfundon procesin e gravurës. Së pari, pastroni filmin fotosensiv të kuruar në PCB. Më pas përdorni një alkali të fortë për të pastruar fletën e panevojshme të bakrit të mbuluar me të. Më pas përdorni tretësirën e zhveshjes së kallajit për të zhveshur shtresën e kallajit në fletën e bakrit të paraqitjes së PCB-së. Pas pastrimit, paraqitja e PCB-ve me 4 shtresa është e plotë. Procesi i prodhimit të PCB-së është më i ndërlikuar dhe përfshin një gamë të gjerë procesesh. Nga përpunimi i thjeshtë mekanik deri tek përpunimi mekanik kompleks, reaksionet e zakonshme kimike, proceset fotokimike, elektrokimike, termokimike dhe të tjera, dizajni CAM me ndihmën e kompjuterit. Dhe shumë aspekte të tjera të njohurive.

Për më tepër, ka shumë probleme procesi në procesin e prodhimit dhe do të ndeshen herë pas here me disa probleme të reja. Disa nga problemet zhduken pa gjetur shkakun. Procesi i prodhimit është një formë e linjës montimi jo të vazhdueshme. Pra, çdo problem në çdo lidhje do të bëjë që e gjithë linja të ndalojë prodhimin dhe pasojat e skrapimit masiv.