لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) هي حجر الزاوية في جميع الأجهزة الإلكترونية تقريبًا. يمكن العثور على PCB المذهل في العديد من الأجهزة الإلكترونية المتقدمة والأساسية ، بما في ذلك هواتف Android وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر والآلات الحاسبة والساعات الذكية والمزيد. في اللغة الأساسية للغاية ، فإن PCB عبارة عن لوحة تقوم بتوجيه الإشارات الإلكترونية في الجهاز ، مما يؤدي إلى تحديد الأداء الكهربائي ومتطلبات الجهاز بواسطة المصمم.

يتكون ثنائي الفينيل متعدد الكلور من ركيزة مصنوعة من مادة FR-4 ومسارات نحاسية في جميع أنحاء الدائرة مع إشارات في جميع أنحاء اللوحة.

قبل تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يجب على مصمم الدوائر الإلكترونية زيارة ورشة تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور لفهم سعة وقيود تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل كامل. مرافق. هذا مهم لأن العديد من مصممي ثنائي الفينيل متعدد الكلور ليسوا على دراية بقيود مرافق تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور وعندما يرسلون وثيقة تصميم إلى متجر / منشأة تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فإنهم يعودون ويطلبون التغييرات لتلبية السعة / حدود عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. ومع ذلك ، إذا كان مصمم الدوائر يعمل لصالح شركة ليس لديها متجر داخلي لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وكانت الشركة تستعين بمصادر خارجية للعمل إلى مصنع أجنبي لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فيجب على المصمم الاتصال بالشركة المصنعة عبر الإنترنت وطلب حدود أو مواصفات مثل الحد الأقصى لسمك لوح النحاس في الدقيقة ، والحد الأقصى لعدد الطبقات ، والحد الأدنى للفتحة والحجم الأقصى لألواح ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

في هذه الورقة ، سوف نركز على عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لذلك هذه الورقة ستكون مفيدة لمصممي الدوائر لفهم عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور تدريجيًا ، لتجنب أخطاء التصميم.

خطوات عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

الخطوة 1: تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وملفات جربر

< ص> يرسم مصممو الدوائر مخططات تخطيطية في برنامج CAD لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يجب أن ينسق المصمم مع الشركة المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور حول البرنامج المستخدم لتخطيط تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور بحيث لا توجد مشكلات في التوافق. أشهر برامج تصميم CAD PCB هي Altium Designer و Eagle و ORCAD و Mentor PADS.

بعد قبول تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور للتصنيع ، سيقوم المصمم بإنشاء ملف من التصميم المقبول من الشركة المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور. هذا الملف يسمى ملف GERBER. ملفات Gerber هي ملفات قياسية تستخدمها معظم الشركات المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور لعرض مكونات تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، مثل طبقات التتبع النحاسية وأقنعة اللحام. ملفات جربر هي ملفات صور ثنائية الأبعاد. يوفر جربر الممتد إخراجًا مثاليًا.

يحتوي البرنامج على خوارزميات محددة من قبل المستخدم / المصمم مع عناصر رئيسية مثل عرض المسار ، وتباعد حافة اللوحة ، والتباعد والتباعد بين الثقوب ، وحجم الثقب. يتم تشغيل الخوارزمية بواسطة المصمم للتحقق من وجود أي أخطاء في التصميم. بعد التحقق من صحة التصميم ، يتم إرساله إلى الشركة المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور حيث يتم فحصه لسوق دبي المالي. يتم استخدام فحوصات DFM (تصميم التصنيع) لضمان الحد الأدنى من التفاوتات لتصميمات ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

< ب> الخطوة 2: جربر للصورة

الطابعة الخاصة المستخدمة لطباعة صور ثنائي الفينيل متعدد الكلور تسمى الراسمة. سوف يقوم هؤلاء الراسمات بطباعة لوحات الدوائر على الفيلم. تستخدم هذه الأفلام لتصوير PCBS. الراسمات دقيقة للغاية في تقنيات الطباعة ويمكن أن توفر تصميمات PCB مفصلة للغاية.

الورقة البلاستيكية التي تمت إزالتها من الراسمة عبارة عن لوحة مطبوعة بحبر أسود. في حالة الطبقة الداخلية ، يمثل الحبر الأسود المسار النحاسي الموصل ، بينما يمثل الجزء الفارغ الجزء غير الموصل. من ناحية أخرى ، بالنسبة للطبقة الخارجية ، سيتم حفر الحبر الأسود بعيدًا وسيتم استخدام المنطقة الفارغة للنحاس. يجب تخزين هذه الأفلام بشكل صحيح لتجنب الاتصال غير الضروري أو بصمات الأصابع.

كل طبقة لها فيلمها الخاص. يحتوي قناع اللحام على فيلم منفصل. يجب محاذاة كل هذه الأفلام معًا لرسم محاذاة ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يتم تحقيق محاذاة ثنائي الفينيل متعدد الكلور عن طريق ضبط طاولة العمل التي يناسبها الفيلم ، ويمكن تحقيق المحاذاة المثلى بعد معايرة طفيفة لمنضدة العمل. يجب أن تحتوي هذه الأفلام على فتحات محاذاة لتثبيتها بدقة. سوف يتناسب دبوس التحديد مع فتحة التحديد.

الخطوة 3: الطباعة الداخلية: مقاوم للضوء والنحاس

يتم الآن طباعة أفلام التصوير هذه على رقائق نحاسية. يتكون الهيكل الأساسي لثنائي الفينيل متعدد الكلور من صفح. المواد الأساسية هي راتنجات الايبوكسي والألياف الزجاجية تسمى المادة الأساسية. تستقبل الصفيحة النحاس الذي يتكون منه ثنائي الفينيل متعدد الكلور. توفر الركيزة منصة قوية للجهاز المركزي للإحصاء. كلا الجانبين مغطى بالنحاس. تتضمن العملية إزالة النحاس للكشف عن تصميم الفيلم.

التطهير مهم لتنظيف PCBS من رقائق النحاس. تأكد من عدم وجود جزيئات الغبار على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. خلاف ذلك ، قد تكون الدائرة قصيرة أو مفتوحة

يتم استخدام فيلم مقاوم للضوء الآن. مقاوم الضوء مصنوع من مواد كيميائية حساسة للضوء والتي تتصلب عند استخدام الأشعة فوق البنفسجية. يجب التأكد من تطابق فيلم التصوير الفوتوغرافي والفيلم المقاوم للضوء تمامًا.

يتم إرفاق هذه الأفلام الفوتوغرافية والطباعة الحجرية بالصفائح عن طريق تثبيت المسامير. الآن يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية. سيؤدي الحبر الأسود الموجود على فيلم التصوير الفوتوغرافي إلى حجب الأشعة فوق البنفسجية ، وبالتالي منع النحاس الموجود تحتها وعدم تصلب مقاوم الضوء الموجود أسفل آثار الحبر الأسود. ستتعرض المنطقة الشفافة للأشعة فوق البنفسجية ، وبالتالي تصلب مقاوم الضوء الزائد الذي سيتم إزالته.

ثم يتم تنظيف اللوحة بمحلول قلوي لإزالة مقاوم الضوء الزائد. سوف تجف لوحة الدائرة الآن.

يستطيع جهاز PCBS الآن تغطية الأسلاك النحاسية المستخدمة في صنع مسارات للدوائر الكهربائية بمواد مقاومة للتآكل. إذا كانت اللوحة عبارة عن طبقتين ، فسيتم استخدامها للحفر ، وإلا سيتم اتخاذ المزيد من الخطوات.

الخطوة 4: إزالة النحاس غير المرغوب فيه

استخدم محلول مذيب نحاسي قوي لإزالة النحاس الزائد ، تمامًا كما يزيل المحلول القلوي المقاوم للضوء الزائد. لن تتم إزالة النحاس الموجود أسفل مقاوم الضوء المتصلب.

ستتم إزالة مقاوم الضوء المتصلب الآن لحماية النحاس المطلوب. يتم ذلك عن طريق غسل ثنائي الفينيل متعدد الكلور بمذيب آخر.

الخطوة 5: محاذاة الطبقة والفحص البصري

بعد أن يتم تحضير جميع الطبقات ، فإنها تتماشى مع بعضها البعض. يمكن القيام بذلك عن طريق ختم فجوة التسجيل كما هو موضح في الخطوة السابقة. يضع الفنيون جميع الطبقات في آلة تسمى “المثقاب البصري”. هذه الآلة سوف تثقب الثقوب بدقة.

لا يمكن عكس عدد الطبقات الموضوعة والأخطاء التي تحدث.

سيستخدم الكاشف البصري التلقائي الليزر للكشف عن أي عيوب ومقارنة الصورة الرقمية بملف جربر.

الخطوة 6: أضف الطبقات والارتباطات

في هذه المرحلة ، يتم لصق جميع الطبقات ، بما في ذلك الطبقة الخارجية ، معًا. سيتم تكديس جميع الطبقات أعلى الركيزة.

الطبقة الخارجية مصنوعة من الألياف الزجاجية “مسبقة الحمل” مع راتنجات الايبوكسي تسمى preimpregnated. سيتم تغطية الجزء العلوي والسفلي من الركيزة بطبقات نحاسية رفيعة محفورة بخطوط أثر نحاسية.

طاولة فولاذية ثقيلة مع مشابك معدنية لربط / ضغط الطبقات. يتم تثبيت هذه الطبقات بإحكام على الطاولة لتجنب الحركة أثناء المعايرة.

قم بتثبيت طبقة التقوية المسبقة على طاولة المعايرة ، ثم قم بتثبيت طبقة الركيزة عليها ، ثم ضع اللوحة النحاسية. يتم وضع المزيد من ألواح التقوية بطريقة مماثلة ، وفي النهاية تكمل رقائق الألومنيوم المكدس.

سيقوم الكمبيوتر بأتمتة عملية الضغط ، وتسخين المكدس وتبريده بمعدل متحكم فيه.

سيقوم الفنيون الآن بإزالة المسمار ولوحة الضغط لفتح العبوة.

الخطوة 7: حفر الثقوب

حان الوقت الآن لحفر ثقوب في PCBS المكدسة. يمكن لقم الثقب الدقيق تحقيق ثقب بقطر 100 ميكرون بدقة عالية. الريشة تعمل بالهواء المضغوط ولها سرعة مغزل تبلغ حوالي 300 ألف دورة في الدقيقة. ولكن حتى بهذه السرعة ، فإن عملية الحفر تستغرق وقتًا ، لأن كل ثقب يستغرق وقتًا طويلاً للحفر بشكل مثالي. تحديد دقيق لموضع البت مع معرفات تعتمد على الأشعة السينية.

يتم أيضًا إنشاء ملفات الحفر بواسطة مصمم ثنائي الفينيل متعدد الكلور في مرحلة مبكرة لمصنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يحدد ملف الحفر هذا الحركة الدقيقة للقمة ويحدد موقع المثقاب.ستصبح هذه الثقوب الآن مطلية من خلال الثقوب والثقوب.

الخطوة 8: الطلاء وترسيب النحاس

بعد التنظيف الدقيق ، يتم الآن ترسيب لوحة PCB كيميائيًا. خلال هذا الوقت ، يتم ترسيب طبقات رقيقة (بسماكة 1 ميكرون) من النحاس على سطح اللوحة. يتدفق النحاس في البئر. جدران الثقوب مطلية بالنحاس بالكامل. يتم التحكم في عملية الغمس والإزالة بأكملها بواسطة الكمبيوتر

الخطوة 9: صورة الطبقة الخارجية

كما هو الحال مع الطبقة الداخلية ، يتم تطبيق مقاوم الضوء على الطبقة الخارجية ، وقد انفجرت الآن لوحة التقسيم المسبق وفيلم الحبر الأسود المتصلين معًا في الغرفة الصفراء مع الضوء فوق البنفسجي. مقاوم الضوء يصلب. يتم الآن غسل اللوحة بواسطة الماكينة لإزالة مقاومة التصلب التي تحميها عتامة الحبر الأسود.

الخطوة 10: طلاء الطبقة الخارجية:

صفيحة مطلية بالكهرباء بطبقة نحاسية رفيعة. بعد الطلاء الأولي للنحاس ، يتم تغليف اللوحة بالقصدير لإزالة أي نحاس متبقٍ على اللوحة. يمنع القصدير أثناء مرحلة النقش الجزء المطلوب من اللوحة من الإغلاق بالنحاس. يزيل النقش النحاس غير المرغوب فيه من اللوحة.

الخطوة 11: حفر

ستتم إزالة النحاس والنحاس غير المرغوب فيه من طبقة المقاومة المتبقية. تستخدم الكيماويات لتنظيف النحاس الزائد. من ناحية أخرى ، يغطي القصدير النحاس المطلوب. إنه يؤدي الآن أخيرًا إلى الاتصال والمسار الصحيحين

الخطوة 12: تطبيق قناع اللحام

قم بتنظيف اللوحة وسيغطي حبر منع لحام الإيبوكسي اللوحة. يتم تطبيق الأشعة فوق البنفسجية على اللوحة من خلال فيلم التصوير الفوتوغرافي لقناع اللحام. يبقى الجزء المتراكب غير مقوى وستتم إزالته. الآن ضع لوحة الدائرة في الفرن لإصلاح فيلم اللحام.

الخطوة 13: المعالجة السطحية

يوفر HASL (تسوية لحام الهواء الساخن) قدرات لحام إضافية لـ PCBS. يوفر RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) غمرًا في الذهب وغمرًا بالفضة HASL. يوفر HASL وسادات متساوية. ينتج عن هذا تشطيب السطح.

الخطوة 14: طباعة الشاشة

< ص>

الجهاز المركزي للإحصاء الفلسطيني في المرحلة النهائية ويقبل الطباعة / الكتابة بنفث الحبر على السطح. يستخدم هذا لتمثيل المعلومات المهمة المتعلقة بثنائي الفينيل متعدد الكلور.

الخطوة 15: الاختبار الكهربائي

المرحلة النهائية هي الاختبار الكهربائي لثنائي الفينيل متعدد الكلور النهائي. تتحقق العملية التلقائية من وظائف PCB لتتناسب مع التصميم الأصلي. في RayPCB ، نقدم اختبار الإبرة الطائرة أو اختبار قاعدة الظفر.

الخطوة 16: التحليل

الخطوة الأخيرة هي قطع اللوحة من اللوحة الأصلية. يتم استخدام جهاز التوجيه لهذا الغرض عن طريق إنشاء ملصقات صغيرة على طول حواف اللوحة بحيث يمكن إخراج اللوحة بسهولة من اللوحة.