Çap devre (PCB) demək olar ki, bütün elektron cihazların təməl daşıdır. Bu inanılmaz PCB, Android telefonları, noutbuklar, kompüterlər, kalkulyatorlar, ağıllı saatlar və daha çox daxil olmaqla bir çox inkişaf etmiş və əsas elektronikada tapıla bilər. Çox sadə bir dildə desək, bir PCB, bir cihazdakı elektron siqnalları yönləndirən bir lövhədir ki, bu da dizayner tərəfindən cihazın elektrik performansı və tələbləri ilə müəyyən edilir.

PCB, bütün lövhədə siqnalları olan bütün dövrə boyunca FR-4 materialından və mis yollardan hazırlanmış bir substratdan ibarətdir.

PCB dizaynından əvvəl, elektron dövrə dizayneri, PCB istehsalının imkanlarını və məhdudiyyətlərini tam başa düşmək üçün PCB istehsal emalatxanasına baş çəkməlidir. Obyektlər. Bu vacibdir, çünki bir çox PCB dizaynerləri PCB istehsal imkanlarının məhdudiyyətlərindən xəbərdar deyillər və bir PCB istehsal sexinə/qurğusuna bir dizayn sənədi göndərdikdə, PCB istehsal prosesinin tutumuna/məhdudiyyətlərinə uyğun olaraq dəyişikliklər tələb edirlər. Bununla birlikdə, sxem dizaynçısı, evdə PCB istehsal edən bir dükanı olmayan bir şirkətdə işləyirsə və şirkət xarici bir PCB istehsal zavoduna təhvil verirsə, dizayner onlayn olaraq istehsalçı ilə əlaqə saxlamalı və bu cür məhdudiyyətlər və ya spesifikasiyalar istəməlidir. maksimum mis boşqab qalınlığı, maksimum qat sayı, minimum diyafram və PCB panellərinin maksimum ölçüsü.

Bu yazıda, PCB istehsal prosesinə diqqət yetirəcəyik, buna görə də bu sənəd, sxem dizaynçılarının, PCB istehsal prosesini tədricən başa düşmələrində, dizayn səhvlərinin qarşısını almaqda faydalı olacaq.

PCB istehsal prosesinin addımları

Addım 1: PCB dizaynı və GERBER sənədləri

< p> Dövrə dizaynerləri, PCB dizaynı üçün CAD proqramında sxematik diaqramlar çəkirlər. Dizayner, PCB dizaynını hazırlamaq üçün istifadə olunan proqram haqqında PCB istehsalçısı ilə əlaqələndirməlidir ki, uyğunluq problemi olmasın. Ən populyar CAD PCB dizayn proqramı Altium Designer, Eagle, ORCAD və Mentor PADS -dir.

PCB dizaynı istehsal üçün qəbul edildikdən sonra, dizayner PCB istehsalçısının qəbul etdiyi dizayndan bir fayl yaradacaq. Bu fayl GERBER faylı adlanır. Gerber faylları, əksər PCB istehsalçılarının mis izləmə təbəqələri və qaynaq maskaları kimi PCB layout komponentlərini göstərmək üçün istifadə etdikləri standart sənədlərdir. Gerber faylları 2D vektor şəkil fayllarıdır. Genişləndirilmiş Gerber mükəmməl çıxış təmin edir.

Proqramda istifadəçi/dizayner tərəfindən təyin edilmiş alətin genişliyi, lövhənin kənar boşluğu, iz və çuxur aralığı və çuxur ölçüsü kimi əsas elementləri vardır. Alqoritm, dizayndakı səhvləri yoxlamaq üçün dizayner tərəfindən idarə olunur. Dizayn təsdiqləndikdən sonra DFM üçün yoxlanıldığı PCB istehsalçısına göndərilir. DFM (İstehsal Dizaynı) yoxlamaları, PCB dizaynları üçün minimum toleransları təmin etmək üçün istifadə olunur.

< b&gt; Addım 2: fotoşəkil üçün GERBER

PCB şəkillərini çap etmək üçün istifadə olunan xüsusi printerə plotter deyilir. Bu süpürgəçilər elektron lövhələri filmə çap edəcəklər. Bu filmlər PCBS -ni təsvir etmək üçün istifadə olunur. Plotterlər çap texnikasında çox dəqiqdir və yüksək detallı PCB dizaynlarını təmin edə bilər.

Plotterdən çıxarılan plastik təbəqə qara mürəkkəblə çap edilmiş bir PCBdir. Daxili təbəqə vəziyyətində, qara mürəkkəb keçirici mis parçanı, boş hissəsi isə keçirici olmayan hissəni təmsil edir. Digər tərəfdən, xarici təbəqə üçün qara mürəkkəb aşındırılacaq və boş sahə mis üçün istifadə ediləcək. Lazımsız təmas və ya barmaq izlərinin qarşısını almaq üçün bu filmlər düzgün saxlanılmalıdır.

Hər təbəqənin öz filmi var. Qaynaq maskasının ayrı bir filmi var. PCB hizalamasını çəkmək üçün bütün bu filmlər bir -birinə uyğunlaşdırılmalıdır. Bu PCB hizalanması, filmin uyğun olduğu tezgahın düzəldilməsi ilə əldə edilir və iş masasının kiçik kalibrindən sonra optimal hizalanma əldə edilə bilər. Bu filmlərin bir -birini dəqiq tutması üçün hizalanma delikləri olmalıdır. Təyinat pimi yerləşdirmə çuxuruna uyğun olacaq.

Addım 3: Daxili çap: fotorezist və mis

Bu foto filmlər indi mis folqa üzərində çap olunur. PCB -nin əsas quruluşu laminatdan hazırlanmışdır. Əsas material epoksi qatran və əsas material adlanan şüşə lifdir. Laminat, PCB -ni təşkil edən mis alır. Substrat PCBS üçün güclü bir platforma təmin edir. Hər iki tərəf mislə örtülmüşdür. Proses, filmin dizaynını ortaya çıxarmaq üçün misin çıxarılmasını əhatə edir.

PCBS -ni mis laminatlardan təmizləmək üçün zərərsizləşdirmə vacibdir. PCB -də toz hissəciklərinin olmadığından əmin olun. Əks halda, dövrə qısa və ya açıq ola bilər

Fotoresist film indi istifadə olunur. Fotoresist, ultrabənövşəyi radiasiya tətbiq edildikdə sərtləşən fotosensitiv kimyəvi maddələrdən hazırlanmışdır. Fotoşəkil filmi ilə fotorezist filmin tam uyğun gəlməsi təmin edilməlidir.

Bu fotoşəkil və fotolitoqrafik filmlər sancaqlar düzəldilərək laminata yapışdırılır. İndi ultrabənövşəyi şüalanma tətbiq olunur. Fotoşəkil filmindəki qara mürəkkəb ultrabənövşəyi işığı maneə törədəcək, beləliklə altındakı misin qarşısını alacaq və qara mürəkkəb izləri altında fotorezisti sərtləşdirməyəcək. Şəffaf sahə ultrabənövşəyi işığa məruz qalacaq və bununla da çıxarılacaq artıq fotorezisti sərtləşdirəcək.

Plitə daha sonra fotorezistin çıxarılması üçün qələvi məhlulla təmizlənir. Elektrik lövhəsi artıq quruyacaq.

PCBS artıq korroziya itələyiciləri ilə dövrə izləri hazırlamaq üçün istifadə olunan mis telləri əhatə edə bilər. Lövhə iki qatdırsa, qazma üçün istifadə ediləcək, əks halda daha çox addım atılacaq.

Addım 4: İstenmeyen mis çıxarın

Qələvi məhlul artıq fotorezisti çıxardığı kimi, artıq misdən təmizləmək üçün güclü bir mis həll edici məhlul istifadə edin. Sərtləşdirilmiş fotorezistin altındakı mis çıxarılmayacaq.

İndi bərkimiş fotorezist tələb olunan misin qorunması üçün çıxarılacaq. Bu PCB -ni başqa bir həlledici ilə yuyaraq edilir.

Addım 5: Layer hizalanması və optik yoxlama

Bütün təbəqələr hazırlandıqdan sonra bir -birinə uyğun gəlir. Bu, əvvəlki addımda göstərildiyi kimi qeyd çuxuruna möhür vurmaqla edilə bilər. Texniklər bütün təbəqələri “optik zımba” adlanan bir maşına yerləşdirirlər. Bu maşın delikləri dəqiq şəkildə vuracaq.

Yerləşdirilən qatların sayı və baş verən səhvlər geri çevrilə bilməz.

Avtomatik optik detektor, qüsurları aşkar etmək və rəqəmsal görüntünü Gerber faylı ilə müqayisə etmək üçün lazerdən istifadə edəcək.

Addım 6: Qatlar və cərgələr əlavə edin

Bu mərhələdə xarici təbəqə də daxil olmaqla bütün təbəqələr bir -birinə yapışdırılır. Bütün təbəqələr substratın üstünə yığılacaq.

Xarici təbəqə əvvəlcədən emprenye edilmiş epoksi qatranı ilə “əvvəlcədən emprenye edilmiş” fiberglasdan hazırlanmışdır. Substratın yuxarı və aşağı hissəsi mis iz xətləri ilə həkk olunmuş nazik mis təbəqələrlə örtülmüş olacaqdır.

Qatı bağlamaq/basmaq üçün metal sıxaclı ağır polad masa. Kalibrləmə zamanı hərəkət etməmək üçün bu təbəqələr masaya möhkəm bərkidilir.

Hazırlıq qatını kalibrləmə masasına quraşdırın, sonra substrat qatını quraşdırın və sonra mis lövhəni qoyun. Daha çox əvvəlcədən hazırlanmış lövhələr oxşar şəkildə yerləşdirilir və nəhayət alüminium folqa yığını tamamlayır.

Kompüter mətbuat prosesini avtomatlaşdıracaq, yığını qızdıracaq və idarə olunan sürətlə soyudacaq.

İndi texniklər paketi açmaq üçün pin və təzyiq lövhəsini çıxaracaqlar.

Addım 7: Deliklər qazın

İndi yığılmış PCBS -də deliklər açmağın vaxtı gəldi. Həssas qazma bitləri yüksək dəqiqliklə 100 mikron diametrli delik əldə edə bilir. Bit pnevmatikdir və təxminən 300K RPM mili sürətinə malikdir. Ancaq bu sürətlə belə qazma prosesi vaxt aparır, çünki hər bir çuxurun mükəmməl qazılması üçün vaxt lazımdır. X-ray əsaslı identifikatorlarla bit mövqeyinin dəqiq müəyyən edilməsi.

Qazma faylları, PCB istehsalçısı üçün erkən mərhələdə PCB dizayneri tərəfindən də yaradılır. Bu matkap faylı, bitin dəqiqə hərəkətini təyin edir və matkabın yerini təyin edir.Bu deşiklər indi deşiklər və deşiklər vasitəsilə örtülmüş olacaq.

Addım 8: Kaplama və mis çöküntüsü

Diqqətlə təmizləndikdən sonra, PCB paneli artıq kimyəvi olaraq yatırılır. Bu müddət ərzində panelin səthinə nazik təbəqələr (1 mikron qalınlığında) mis yığılır. Quyuya mis axır. Deliklərin divarları tamamilə mislə örtülmüşdür. Daldırma və sökmə prosesi kompüter tərəfindən idarə olunur

Addım 9: Xarici təbəqəni görüntüləyin

Daxili təbəqədə olduğu kimi, xarici təbəqəyə də fotorezist tətbiq olunur, əvvəlcədən hazırlanan panel və bir -birinə bağlı olan qara mürəkkəb filmi artıq ultrabənövşəyi işığı olan sarı otaqda partladı. Fotoresist sərtləşir. Qara mürəkkəbin qeyri -şəffaflığı ilə qorunan sərtləşmə müqavimətini aradan qaldırmaq üçün panel indi maşınla yuyulur.

Addım 10: Xarici təbəqənin örtülməsi:

İncə mis təbəqəsi olan elektrolizlə örtülmüş lövhə. İlkin mis örtükdən sonra lövhədə qalan misin çıxarılması üçün panel qalaylanır. Aşındırma mərhələsindəki qalay, panelin lazımi hissəsinin mislə möhürlənməsini maneə törədir. Aşındırma, paneldəki istenmeyen misləri çıxarır.

Addım 11: Etch

İstenmeyen mis və mis qalıq müqavimət qatından çıxarılacaq. Kimyəvi maddələr artıq misin təmizlənməsi üçün istifadə olunur. Qalay, əksinə, lazım olan misin üstünü örtür. İndi nəhayət düzgün əlaqəyə və izə səbəb olur

Addım 12: Qaynaq maskası tətbiqi

Paneli təmizləyin və epoksi lehim bloker mürəkkəbi paneli əhatə edəcək. UV radiasiya qaynaq maskası fotoşəkil filmi vasitəsi ilə lövhəyə tətbiq olunur. Üzərindəki hissə sərtləşməmiş qalır və çıxarılacaq. İndi lehim filmini təmir etmək üçün dövrə lövhəsini sobaya qoyun.

Addım 13: Səthi müalicə

HASL (İsti Hava Lehim Düzəltmə) PCBS üçün əlavə lehimləmə imkanları təmin edir. RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) qızıl daldırma və gümüş daldırma HASL təklif edir. HASL hətta yastıqları da təmin edir. Bu, səthin bitməsinə səbəb olur.

Addım 14: Ekran çapı

< p>

PCBS son mərhələdədir və səthdə inkjet çap/yazı qəbul edir. Bu PCB ilə əlaqəli vacib məlumatları təmsil etmək üçün istifadə olunur.

Addım 15: Elektrik sınağı

Son mərhələ son PCB -nin elektrik sınağıdır. Avtomatik proses, PCB -nin funksiyasını orijinal dizaynla uyğunlaşdırır. RayPCB -də uçan iynə testi və ya dırnaq yatağı testi təklif edirik.

Addım 16: Təhlil edin

Son addım, lövhəni orijinal paneldən kəsməkdir. Bu məqsədlə, lövhənin kənarları boyunca kiçik etiketlər yaradaraq lövhənin paneldən asanlıqla çıxarıla bilməsi üçün istifadə olunur.