የታተመ የወረዳ ሰሌዳ (ፒሲቢ) የሁሉም የኤሌክትሮኒክስ መሣሪያዎች የማዕዘን ድንጋይ ነው። እነዚህ አስደናቂ ፒሲቢ የ Android ስልኮችን ፣ ላፕቶፖችን ፣ ኮምፒተሮችን ፣ ካልኩሌተሮችን ፣ ስማርት ሰዓቶችን እና ሌሎችንም ጨምሮ በብዙ የላቁ እና መሠረታዊ ኤሌክትሮኒክስ ውስጥ ሊገኙ ይችላሉ። In very basic language, a PCB is a board that routes electronic signals in a device, which results in the electrical performance and requirements of the device being set by the designer.

ፒሲቢው በመላ ሰሌዳው ላይ ምልክቶች ያሉት በወረዳው ውስጥ ከ FR-4 ቁሳቁስ እና ከመዳብ መንገዶች የተሠራ ንዑስ ክፍልን ያካትታል።

ከፒሲቢ ዲዛይን በፊት የኤሌክትሮኒክ የወረዳ ዲዛይነር የፒሲቢ ማምረቻ አቅምን እና ገደቦችን ሙሉ በሙሉ ለመረዳት የፒ.ሲ.ቢ የማምረቻ አውደ ጥናቱን መጎብኘት አለበት። መገልገያዎች. ብዙ የፒሲቢ ዲዛይነሮች የፒ.ሲ.ቢ የማምረቻ ተቋማትን ውስንነት ስለማያውቁ እና የፒሲቢ የማምረቻ ሱቅ/ተቋም የንድፍ ሰነድ ሲልኩ ተመልሰው የፒሲቢ የማምረት ሂደቱን አቅም/ወሰን ለማሟላት ለውጦችን ይጠይቃሉ። ሆኖም የወረዳ ዲዛይነሩ የቤት ውስጥ ፒሲቢ የማምረቻ ሱቅ ለሌለው ኩባንያ ቢሠራ እና ኩባንያው ሥራውን ለውጭ ፒሲቢ ማምረቻ ፋብሪካ ከሰጠ ዲዛይነሩ አምራቹን በመስመር ላይ ማነጋገር እና እንደዚህ ያሉ ገደቦችን ወይም ዝርዝር መግለጫዎችን መጠየቅ አለበት። እንደ ከፍተኛው የመዳብ ሳህን ውፍረት በደቂቃ ፣ ከፍተኛው የንብርብሮች ብዛት ፣ ዝቅተኛው ቀዳዳ እና የፒ.ሲ.ቢ. ፓነሎች ከፍተኛ መጠን።

In this paper, we will focus on THE PCB manufacturing process, so this paper will be helpful for circuit designers to gradually understand the PCB manufacturing process, to avoid design mistakes.

PCB manufacturing process steps

ደረጃ 1 የ PCB ንድፍ እና የ GERBER ፋይሎች

< p> የወረዳ ዲዛይነሮች ለፒሲቢ ዲዛይን አቀማመጥ በ CAD ሶፍትዌር ውስጥ ንድፋዊ ንድፎችን ይሳሉ። ምንም ተኳሃኝነት ችግሮች እንዳይኖሩ የፒ.ሲ.ቢ.ን ንድፍ ለመዘርጋት ጥቅም ላይ ስለዋለው ንድፍ አውጪው ከፒሲቢ አምራች ጋር ማስተባበር አለበት። በጣም ታዋቂው የ CAD PCB ዲዛይን ሶፍትዌር አልቲየም ዲዛይነር ፣ ንስር ፣ ኦርካድ እና ሜንቶር ፓድስ ነው።

የ PCB ዲዛይን ለማምረት ተቀባይነት ካገኘ በኋላ ዲዛይነሩ ከፒሲቢ አምራች ተቀባይነት ካለው ዲዛይን ፋይል ያወጣል። ይህ ፋይል የ GERBER ፋይል ይባላል። Gerber files are standard files used by most PCB manufacturers to display components of the PCB layout, such as copper tracking layers and welding masks. Gerber files are 2D vector image files. የተራዘመው ገርበር ፍጹም ውፅዓት ይሰጣል።

ሶፍትዌሩ እንደ የትራክ ስፋት ፣ የሰሌዳ ጠርዝ ክፍተት ፣ የመከታተያ እና የጉድጓድ ክፍተት ፣ እና የጉድጓድ መጠን ካሉ ቁልፍ አካላት ጋር ተጠቃሚ/ዲዛይነር የተገለጹ ስልተ ቀመሮች አሉት። The algorithm is run by the designer to check for any errors in the design. ዲዛይኑ ከተረጋገጠ በኋላ ለዲኤፍኤም ምልክት በተደረገበት ወደ ፒሲቢ አምራች ይላካል። DFM (Manufacturing Design) checks are used to ensure minimum tolerances for PCB designs.

< ለ> Step 2: GERBER to photo

The special printer used to print PCB photos is called a plotter. These plotters will print circuit boards on film. እነዚህ ፊልሞች PCBS ን ለመቅረጽ ያገለግላሉ። Plotters are very accurate in printing techniques and can provide highly detailed PCB designs.

ከፕላተሩ የተወገደው የፕላስቲክ ወረቀት በጥቁር ቀለም የታተመ ፒሲቢ ነው። In the case of the inner layer, the black ink represents the conductive copper track, while the blank part is the non-conductive part. በሌላ በኩል ለውጭው ንብርብር ጥቁር ቀለም ተቀርጾ ባዶ ቦታው ለመዳብ ጥቅም ላይ ይውላል። These films should be stored properly to avoid unnecessary contact or fingerprints.

Each layer has its own film. የብየዳ ጭምብል የተለየ ፊልም አለው። የ PCB አሰላለፍን ለመሳል እነዚህ ሁሉ ፊልሞች አንድ ላይ መስተካከል አለባቸው። ይህ የፒ.ሲ.ቢ አሰላለፍ ፊልሙ የሚስማማበትን የሥራ ማስቀመጫ በማስተካከል ነው ፣ እና የሥራው ጠረጴዛ አነስተኛ መለካት ከተደረገ በኋላ ጥሩ አሰላለፍ ሊገኝ ይችላል። እነዚህ ፊልሞች እርስ በእርስ በትክክል ለመያዝ የአቀማመጥ ቀዳዳዎች ሊኖራቸው ይገባል። የመገኛ ቦታው ፒን በአከባቢው ቀዳዳ ውስጥ ይገባል።

ደረጃ 3: የውስጥ ህትመት -ፎቶቶሪስት እና መዳብ

These photographic films are now printed on copper foil. የፒ.ሲ.ቢ መሰረታዊ መዋቅር ከላሚን የተሠራ ነው። ዋናው ቁሳቁስ የመሠረት ቁሳቁስ ተብሎ የሚጠራው epoxy resin እና የመስታወት ፋይበር ነው። ተደራቢው ፒሲቢውን የሚያመነጨውን መዳብ ይቀበላል። ንጣፉ ለ PCBS ኃይለኛ መድረክን ይሰጣል። ሁለቱም ጎኖች በመዳብ ተሸፍነዋል። The process involves removing copper to reveal the design of the film.

Decontamination is important for cleaning PCBS from copper laminates. በ PCB ላይ ምንም የአቧራ ቅንጣቶች አለመኖራቸውን ያረጋግጡ። አለበለዚያ ወረዳው አጭር ወይም ክፍት ሊሆን ይችላል

የፎቶግራፊስት ፊልም አሁን ጥቅም ላይ ውሏል። የፎቶግራፍ ባለሙያ የአልትራቫዮሌት ጨረር በሚተገበርበት ጊዜ በሚጠነክሩ ፎቶግራፍ አንሺ ኬሚካሎች የተሠራ ነው። የፎቶግራፍ ፊልም እና የፎቶግራፊስት ፊልም በትክክል እንደሚዛመዱ መረጋገጥ አለበት።

እነዚህ የፎቶግራፍ እና የፎቶፖሊግራፊክ ፊልሞች ፒን በማስተካከል ከተነባበሩ ጋር ተያይዘዋል። አሁን አልትራቫዮሌት ጨረር ተተግብሯል። በፎቶግራፍ ፊልም ላይ ያለው ጥቁር ቀለም የአልትራቫዮሌት ጨረርን ያግዳል ፣ በዚህም መዳቡን ከታች ይከላከላል እና ከጥቁር ቀለም ዱካዎች በታች ያለውን የፎቶግራፍ ባለሙያን አያጠነክርም። ግልፅ ቦታው ለ UV ጨረር ይገዛል ፣ በዚህም ይወገዳል።

The plate is then cleaned with an alkaline solution to remove excess photoresist. የወረዳ ሰሌዳው አሁን ይደርቃል።

ፒሲቢኤስ አሁን የወረዳ ትራኮችን ከዝርፊያ ተከላካዮች ጋር ለመሥራት የሚያገለግሉትን የመዳብ ሽቦዎችን መሸፈን ይችላል። ቦርዱ ሁለት ንብርብሮች ከሆነ ፣ ከዚያ ለመቆፈር ጥቅም ላይ ይውላል ፣ አለበለዚያ ተጨማሪ እርምጃዎች ይወሰዳሉ።

ደረጃ 4: የማይፈለግ መዳብ ያስወግዱ

Use a powerful copper solvent solution to remove excess copper, just as an alkaline solution removes excess photoresist. በጠንካራ የፎቶግራፍ ባለሙያው ስር ያለው መዳብ አይወገድም።

አሁን የከበደው የፎቶግራፍ ባለሙያ አስፈላጊውን መዳብ ለመጠበቅ ይወገዳል። ይህ የሚከናወነው ፒሲቢውን በሌላ ፈሳሽ በማጠብ ነው።

ደረጃ 5 – የንብርብር አሰላለፍ እና የኦፕቲካል ምርመራ

After all the layers have been prepared, they align with each other. This can be done by stamping the registration hole as described in the previous step. ቴክኒሻኖች ሁሉንም ንብርብሮች “ኦፕቲካል ቡጢ” በሚባል ማሽን ውስጥ ያስቀምጣሉ። ይህ ማሽን ቀዳዳዎችን በትክክል ይደበድባል።

The number of layers placed and errors that occur cannot be reversed.

አውቶማቲክ ኦፕቲካል ማወቂያ ማንኛውንም ጉድለት ለመለየት እና ዲጂታል ምስሉን ከጀርበር ፋይል ጋር ለማወዳደር ሌዘር ይጠቀማል።

ደረጃ 6 – ንብርብሮችን እና ማሰሪያዎችን ያክሉ

በዚህ ደረጃ, ሁሉም ንብርብሮች, የውጭውን ሽፋን ጨምሮ, ተጣብቀዋል. ሁሉም ንብርብሮች በመሬቱ አናት ላይ ይደረደራሉ።

የውጨኛው ንብርብር የተሠራው በፋይበርግላስ “ቀድሞ የተገነዘበ” ቅድመ -ግምት ተብሎ በሚጠራው የኢፖክሲን ሙጫ ነው። የንጣፉ የላይኛው እና የታችኛው በመዳብ መከታተያ መስመሮች በተቀረጹ በቀጭኑ የመዳብ ንብርብሮች ይሸፈናል።

ንብርብሮችን ለማያያዝ/ለመጫን ከብረት መቆንጠጫዎች ጋር ከባድ የብረት ጠረጴዛ። These layers are tightly fastened to the table to avoid movement during calibration.

በማስተካከያ ጠረጴዛው ላይ የቅድመ ዝግጅት ንብርብርን ይጫኑ ፣ ከዚያ የንጣፉን ንብርብር በላዩ ላይ ይጫኑ እና ከዚያ የመዳብ ሳህኑን ያስቀምጡ። ተጨማሪ የቅድመ ዝግጅት ሳህኖች በተመሳሳይ ሁኔታ ይቀመጣሉ ፣ እና በመጨረሻም የአሉሚኒየም ፎይል ቁልል ያጠናቅቃል።

ኮምፒዩተሩ የፕሬስ ሂደቱን በራስ -ሰር ያደርገዋል ፣ ቁልሉን በማሞቅ እና በተቆጣጠረ ፍጥነት ያቀዘቅዘዋል።

አሁን ቴክኒሻኖች ጥቅሉን ለመክፈት ፒኑን እና የግፊት ሰሌዳውን ያስወግዳሉ።

ደረጃ 7 ቀዳዳዎችን ይቆፍሩ

በተደራረቡ PCBS ውስጥ ቀዳዳዎችን ለመቆፈር ጊዜው አሁን ነው። ትክክለኝነት መሰርሰሪያ ቢት በከፍተኛ ትክክለኛነት 100 ማይክሮን ዲያሜትር ቀዳዳዎችን ማግኘት ይችላል። The bit is pneumatic and has a spindle speed of about 300K RPM. But even with that speed, the drilling process takes time, because each hole takes time to drill perfectly. በኤክስሬይ ላይ በተመሠረቱ ለifዎች አማካኝነት የቢት አቀማመጥን በትክክል መለየት።

Drilling files are also generated by the PCB designer at an early stage for the PCB manufacturer. ይህ የቁፋሮ ፋይል የትንሹን ደቂቃ እንቅስቃሴ ይወስናል እና የመቦርቦሩን ቦታ ይወስናል።These holes will now become plated through holes and holes.

ደረጃ 8 የመለጠፍ እና የመዳብ ክምችት

በጥንቃቄ ከተጸዳ በኋላ ፣ የፒ.ሲ.ቢ. ፓነል አሁን በኬሚካል ተከማችቷል። በዚህ ጊዜ ቀጭን ንብርብሮች (1 ማይክሮን ውፍረት) መዳብ በፓነሉ ወለል ላይ ይቀመጣሉ። መዳብ ወደ ጉድጓዱ ጉድጓድ ውስጥ ይፈስሳል። የጉድጓዶቹ ግድግዳዎች ሙሉ በሙሉ በመዳብ ተሸፍነዋል። የመጥለቅ እና የማስወገድ አጠቃላይ ሂደት በኮምፒተር ቁጥጥር ይደረግበታል

ደረጃ 9 የውጪውን ንብርብር ምስል

As with the inner layer, photoresist is applied to the outer layer, the prepreg panel and the black ink film connected together have now burst in the yellow room with ultraviolet light. Photoresist hardens. በጥቁር ቀለም ደብዛዛነት የተጠበቀውን የመቋቋም ጥንካሬን ለማስወገድ ፓነሉ አሁን በማሽን ታጥቧል።

ደረጃ 10 – የውጪውን ንብርብር መለጠፍ;

ቀጭን የመዳብ ንብርብር ያለው ኤሌክትሮፕሌት ሳህን። ከመጀመሪያው የመዳብ ሽፋን በኋላ ፣ በፓነሉ ላይ የተረፈውን ማንኛውንም መዳብ ለማስወገድ ፓኔሉ የታሸገ ነው። በመለጠፍ ደረጃ ላይ ቲን የሚፈለገው የፓነሉ ክፍል በመዳብ እንዳይዘጋ ይከላከላል። Etching removes unwanted copper from the panel.

Step 11: Etch

አላስፈላጊ መዳብ እና መዳብ ከቀሪው የመቋቋም ንብርብር ይወገዳሉ። ኬሚካሎች ከመጠን በላይ መዳብ ለማፅዳት ያገለግላሉ። Tin, on the other hand, covers the required copper. አሁን በመጨረሻ ወደ ትክክለኛው ግንኙነት እና ዱካ ይመራል

Step 12: Welding mask application

ፓነሉን ያፅዱ እና የኢፖክሲን ብየዳ ማገጃ ቀለም ፓነሉን ይሸፍናል። የአልትራቫዮሌት ጨረር በመጋገሪያ ጭምብል የፎቶግራፍ ፊልም በኩል ወደ ሳህኑ ይተገበራል። ተደራቢው ክፍል ሳይጎዳ ይቆያል እና ይወገዳል። Now place the circuit board in the oven to repair the solder film.

ደረጃ 13 – የወለል ሕክምና

HASL (የሙቅ አየር አከፋፋይ ደረጃ) ለ PCBS ተጨማሪ የመሸጥ ችሎታዎችን ይሰጣል። RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) የወርቅ ጥምቀትን እና የብር ጥምቀትን HASL ያቀርባል። HASL ንጣፎችን እንኳን ይሰጣል። ይህ የወለል ማጠናቀቅን ያስከትላል።

ደረጃ 14 ማያ ገጽ ማተም

< p>

ፒሲቢኤስ በመጨረሻው ደረጃ ላይ ናቸው እና በላዩ ላይ inkjet ህትመት/ጽሑፍን ይቀበላሉ። ይህ ከፒሲቢ ጋር የተዛመዱ አስፈላጊ መረጃዎችን ለመወከል ያገለግላል።

ደረጃ 15 የኤሌክትሪክ ምርመራ

የመጨረሻው ደረጃ የመጨረሻው PCB የኤሌክትሪክ ሙከራ ነው። The automatic process verifies the PCB’s functionality to match the original design. በ RayPCB ፣ የበረራ መርፌ ምርመራን ወይም የጥፍር አልጋ ሙከራን እናቀርባለን።

ደረጃ 16 ትንተና

የመጨረሻው እርምጃ ሳህኑን ከዋናው ፓነል መቁረጥ ነው። ቦርዱ ከፓነሉ በቀላሉ እንዲወጣ በቦርዱ ጠርዝ ላይ ትናንሽ ስያሜዎችን በመፍጠር ራውተሩ ለዚህ ዓላማ ይውላል።