Anàlisi de processos de producció de taulers PCB

El primer pas de PCB la producció consisteix a organitzar i comprovar el disseny del PCB. La planta de fabricació de PCB rep els fitxers CAD de la companyia de disseny de PCB. Com que cada programari CAD té el seu propi format de fitxer, la planta de PCB els converteix en un format unificat: Gerber RS-274X estès o Gerber X2. A continuació, l’enginyer de la fàbrica comprovarà si el disseny del PCB s’adapta al procés de producció, si hi ha defectes i altres problemes.

En un dels PCBS fets a casa, el disseny del PCB s’imprimeix en paper mitjançant una impressora làser i després es transfereix a un tauler revestit de coure. No obstant això, en el procés d’impressió, ja que la impressora és propensa al punt de ruptura de deficiència de tinta, és necessari omplir manualment la tinta amb un bolígraf.

ipcb

Una petita quantitat de producció està bé, però si aquest defecte es transfereix a la producció industrial, reduirà considerablement l’eficiència de la producció. Per tant, la fàbrica adopta generalment la forma de fotocopiar, imprimint el disseny del PCB a la pel·lícula. Si es tracta d’un PCB multicapa, el disseny de cada capa s’ordenarà en ordre.

A continuació, la pel·lícula es perfora amb forats de contrapunt. Els forats de contrapunt són molt importants i s’utilitzen per alinear els materials de cada capa del PCB.

Producció de taulers bàsics

Netegeu la placa revestida de coure, si la pols pot provocar un curtcircuit del circuit final o trencar-se.

La figura següent és una il·lustració d’un PCB de 8 capes, que en realitat està format per 3 plaques revestides de coure (plaques de nucli) més 2 pel·lícules de coure i que després s’enganxen amb làmines semicurades. La seqüència de producció comença des del tauler central (quatre o cinc capes de línies) al centre i s’apila contínuament abans de ser fixada. El PCB de 4 capes es fabrica de manera similar, però només amb una placa central i dues pel·lícules de coure.

Transferència del disseny del PCB interior

Per tant, primer s’ha de fer el circuit de dues capes de la placa central més central. Després de netejar la placa revestida de coure, es cobreix la superfície amb una pel·lícula fotosensible. La pel·lícula es solidifica quan s’exposa a la llum, formant una pel·lícula protectora sobre la làmina de coure de la placa revestida de coure.

Inseriu dues capes de pel·lícula de disposició de PCB i dues capes de tauler revestit de coure i, finalment, inseriu la capa superior de la pel·lícula de disseny de PCB per assegurar-vos que les capes superior i inferior de la posició d’apilament de la pel·lícula de disseny de PCB siguin exactes.

El fotosensibilitzador utilitza una làmpada UV per irradiar la pel·lícula fotosensible sobre una làmina de coure. La pel·lícula fotosensible es solidifica sota la pel·lícula transparent i la pel·lícula fotosensible no es solidifica sota la pel·lícula opaca. La làmina de coure coberta per una pel·lícula fotosensible solidificada és la línia de disseny de PCB necessària, equivalent al paper de la tinta de la impressora làser del PCB manual. Al disseny de PCB de paper de la impressora làser anterior, el tòner negre es cobria amb paper de coure per conservar-lo. En aquest cas, la làmina de coure coberta amb pel·lícula negra es corrodirà, mentre que la pel·lícula transparent es conservarà a mesura que la pel·lícula fotosensible es solidifiqui.

La pel·lícula no curada es renta després amb lleixiu i el circuit necessari de làmina de coure es cobreix amb la pel·lícula curada.

Gravat a la placa interior del nucli

La làmina de coure no desitjada es graba amb una base forta, com ara NaOH.

Arrenceu la pel·lícula fotosensible curada per exposar la làmina de coure necessària per al circuit de disseny de PCB.

Perforació i inspecció de plaques de nucli

La placa del nucli s’ha fet amb èxit. A continuació, feu el forat oposat a la placa del nucli per facilitar l’alineació amb altres matèries primeres.

Un cop es prem la placa base amb altres capes de PCB, no es pot modificar, per la qual cosa és molt important comprovar-ho. La màquina es compararà automàticament amb els dibuixos de disseny de PCB per comprovar els errors.

S’han fabricat les dues primeres capes de taules de PCB

laminat

Aquí necessitem una nova matèria primera anomenada full semi-curat (Prepreg), que és el tauler central i el tauler central (número de capa PCB & GT; 4), i l’adhesiu entre la placa del nucli i la làmina de coure exterior, però també juga un paper en l’aïllament.

La capa inferior de làmina de coure i les dues capes de xapa semi-solidificades han estat avançades a través del forat de posicionament i la posició fixa de la placa inferior de ferro i, a continuació, la bona placa de nucli també es posa al forat de posicionament i, finalment, al seu torn dues capes de xapa semi-solidificada, una capa de làmina de coure i una capa de placa d’alumini a pressió coberta a la placa del nucli.

Per tal de millorar l’eficiència del treball, la fàbrica apilarà tres taules PCB diferents i les arreglarà. La placa de ferro superior s’atrau magnèticament per facilitar el contrapunt amb la placa de ferro inferior. Mitjançant la col·locació de l’agulla de contrapunt, les dues capes de contrapunt de la placa de ferro, la màquina per comprimir l’espai entre la placa de ferro, i després es fixen amb claus.

El tauler de PCB fixat per una placa de ferro es col·loca al suport i després a la premsa en calent al buit per a la laminació. La calor de la premsa en calent al buit fon la resina epoxi a la làmina semicurada, mantenint el nucli i la làmina de coure junts sota pressió.

Després de laminar, traieu la placa de ferro superior que prem el PCB. A continuació, es retira la placa d’alumini a pressió. La placa d’alumini també té un paper aïllant diferents PCBS i assegurant la làmina de coure suau a la capa exterior del PCB. Els dos costats del PCB estan coberts amb una capa de làmina de coure llisa.

perforació

Com es connecten les quatre capes de làmina de coure que no es toquen en un PCB? El PCB es perfora primer a través de forats i després es metalitza per conduir electricitat.

La perforadora de raigs X s’utilitza per localitzar el tauler central de la capa interna. La màquina localitzarà i localitzarà automàticament la posició del forat al tauler central i, a continuació, realitzarà forats de posicionament per a la PCB per assegurar-se que la perforació següent passa pel centre de la posició del forat.

Col·loqueu una làmina d’alumini a la punxonadora i, a continuació, col·loqueu el PCB a la part superior. Com que la perforació és un procés relativament lent, per tal de millorar l’eficiència, s’apilaran entre 1 i 3 taules de PCB idèntiques per perforar-les segons el nombre de capes de PCB. Finalment, el PCB superior es cobreix amb una capa d’alumini, les capes superior i inferior d’alumini, de manera que quan la broca s’entra i surt, la làmina de coure del PCB no es trenqui.

L’operador només ha de seleccionar el procediment de perforació correcte i la màquina de perforar fa la resta automàticament. La broca està impulsada per la pressió de l’aire, amb una rotació màxima de 150,000 revolucions per minut, prou alta com per garantir una paret de forat llisa.

La substitució de la broca també la realitza automàticament la màquina segons el programa. El trepant més petit pot tenir 100 micres de diàmetre, mentre que el cabell humà té 150 micres de diàmetre.

En el procés de laminació anterior, l’epoxi fos es va extruir a l’exterior del PCB, de manera que calia eliminar-lo. La fresadora de matrius talla la perifèria del PCB segons les coordenades XY correctes.

Precipitació química de coure a la paret dels porus

Com que gairebé tots els dissenys de PCB utilitzen perforacions per connectar diferents capes de línies, una bona connexió requereix una pel·lícula de coure de 25 micres a la paret del forat. Aquest gruix de pel·lícula de coure s’aconsegueix mitjançant galvanització, però la paret del forat està feta de resina epoxi no conductora i tauler de fibra de vidre. Per tant, el primer pas és acumular una capa de material conductor a la paret del forat i formar una pel·lícula de coure d’1 micra a tota la superfície del PCB, inclosa la paret del forat, mitjançant deposició química. Tot el procés, com el tractament i la neteja química, està controlat per màquines.

PCB fix

Netegeu el PCB

Lliurament de PCB

Precipitació química de la pel·lícula de coure

Transferiu el disseny del PCB exterior

A continuació, la disposició del PCB exterior es transferirà a la làmina de coure. El procés és similar al de la disposició de PCB de la placa interna del nucli, que es transfereix a la làmina de coure mitjançant film fotocopiat i film fotosensible. L’única diferència és que la placa positiva s’utilitzarà com a tauler.

La transferència del disseny de PCB interior introduït anteriorment adopta el mètode de resta i adopta la placa negativa com a tauler. El PCB cobert per una pel·lícula fotosensible solidificada és un circuit, netegeu la pel·lícula fotosensible no consolidada, es grava una làmina de coure exposada, el circuit de distribució de PCB està protegit per una pel·lícula fotosensible solidificada. El disseny exterior del PCB es transfereix pel mètode normal i la placa positiva s’utilitza com a tauler. L ‘àrea coberta per una pel·lícula curada en un PCB és una àrea sense línia. Després de netejar la pel·lícula no curada, es realitza la galvanització. No hi ha cap pel·lícula que es pugui galvanitzar i no hi ha cap pel·lícula, primer coure i després estanyat. Després d’eliminar la pel·lícula, es realitza l’aiguafort alcalí i, finalment, s’elimina l’estany. El patró del circuit es deixa al tauler perquè està protegit per estany.

Netegeu els dos costats del PCB de la làmina de coure a la premsa, la premsa serà sensible a la premsada del motlle de la làmina de coure.

Fixeu la pel·lícula de disseny de PCB de les capes superior i inferior de fotocòpia a través del forat de posicionament i poseu la placa PCB al centre. La pel·lícula fotosensible sota la pel·lícula de transmitància es solidifica per irradiació de làmpades UV, que és la línia que cal preservar.

Després de netejar la pel·lícula que no és necessària ni s’ha curat, inspeccioneu-la.

Preneu el PCB i electroxapeu el coure. Com es va esmentar anteriorment, per tal de garantir que el forat tingui una bona conductivitat elèctrica, la pel·lícula de coure galvanitzada a la paret del forat ha de tenir un gruix de 25 micres, de manera que tot el sistema serà controlat automàticament per ordinador per garantir-ne la precisió.

PCB fix

Control per ordinador i galvanoplastia de coure

Després de la galvanoplàstia de la pel·lícula de coure, l’ordinador organitza la substitució d’una fina capa d’estany.

Després de descarregar el tauler de PCB estanyat, comproveu que el gruix del coure i de l’estany sigui correcte.

Gravat exterior de PCB

A continuació, una línia de muntatge automatitzada completa completa el procés de gravat. En primer lloc, netegeu la pel·lícula curada a la placa PCB.

A continuació, s’utilitza un àlcali fort per netejar la làmina de coure no desitjada que la cobreix.

A continuació, s’elimina el recobriment d’estany de la làmina de coure de la disposició de PCB amb una solució de pelat d’estany. Després de la neteja, es completa el disseny del PCB de 4 capes.