Bwrdd cylched printiedig (PCB) yw conglfaen bron pob dyfais electronig. Gellir dod o hyd i’r PCB anhygoel hyn mewn llawer o electroneg ddatblygedig a sylfaenol, gan gynnwys ffonau Android, gliniaduron, cyfrifiaduron, cyfrifianellau, smartwatches a mwy. Mewn iaith sylfaenol iawn, mae PCB yn fwrdd sy’n llwybr signalau electronig mewn dyfais, sy’n arwain at berfformiad trydanol a gofynion y ddyfais yn cael eu gosod gan y dylunydd.

Mae’r PCB yn cynnwys swbstrad wedi’i wneud o ddeunydd FR-4 a llwybrau copr trwy’r gylched gyda signalau trwy’r bwrdd.

Cyn dylunio PCB, rhaid i’r dylunydd cylched electronig ymweld â gweithdy gweithgynhyrchu PCB i ddeall gallu a chyfyngiadau gweithgynhyrchu PCB yn llawn. Cyfleusterau. Mae hyn yn bwysig oherwydd nad yw llawer o ddylunwyr PCB yn ymwybodol o gyfyngiadau cyfleusterau gweithgynhyrchu PCB a phan fyddant yn anfon dogfen ddylunio i siop / cyfleuster gweithgynhyrchu PCB, maent yn dychwelyd ac yn gofyn am newidiadau i fodloni gallu / terfynau proses weithgynhyrchu PCB. Fodd bynnag, os yw’r dylunydd cylched yn gweithio i gwmni nad oes ganddo siop weithgynhyrchu PCB fewnol, a bod y cwmni’n allanoli’r gwaith i ffatri weithgynhyrchu PCB dramor, yna mae’n rhaid i’r dylunydd gysylltu â’r gwneuthurwr ar-lein a gofyn am derfynau neu fanylebau o’r fath. fel trwch plât copr uchaf y funud, y nifer uchaf o haenau, yr agorfa leiaf a maint mwyaf y paneli PCB.

Yn y papur hwn, byddwn yn canolbwyntio ar broses weithgynhyrchu THE PCB, felly bydd y papur hwn yn ddefnyddiol i ddylunwyr cylched ddeall proses weithgynhyrchu PCB yn raddol, er mwyn osgoi camgymeriadau dylunio.

Camau proses weithgynhyrchu PCB

Cam 1: Dyluniad PCB a ffeiliau GERBER

< p> Mae dylunwyr cylched yn tynnu diagramau sgematig mewn meddalwedd CAD ar gyfer cynllun PCB cynllun. Rhaid i’r dylunydd gydlynu gyda’r gwneuthurwr PCB ynghylch y feddalwedd a ddefnyddir i osod dyluniad PCB fel nad oes unrhyw faterion cydnawsedd. Y meddalwedd dylunio CAD PCB mwyaf poblogaidd yw Altium Designer, Eagle, ORCAD a Mentor PADS.

Ar ôl i’r dyluniad PCB gael ei dderbyn i’w weithgynhyrchu, bydd y dylunydd yn cynhyrchu ffeil o ddyluniad derbyniol y gwneuthurwr PCB. Gelwir y ffeil hon yn ffeil GERBER. Mae ffeiliau Gerber yn ffeiliau safonol a ddefnyddir gan y mwyafrif o wneuthurwyr PCB i arddangos cydrannau o gynllun PCB, megis haenau olrhain copr a masgiau weldio. Mae ffeiliau Gerber yn ffeiliau delwedd fector 2D. Mae’r Gerber estynedig yn darparu allbwn perffaith.

Mae gan y feddalwedd algorithmau wedi’u diffinio gan ddefnyddwyr / dylunwyr gydag elfennau allweddol fel lled y trac, bylchau ymyl plât, bylchau olrhain a thyllau, a maint y twll. Mae’r algorithm yn cael ei redeg gan y dylunydd i wirio am unrhyw wallau yn y dyluniad. Ar ôl i’r dyluniad gael ei ddilysu, caiff ei anfon at y gwneuthurwr PCB lle caiff ei wirio am DFM. Defnyddir gwiriadau DFM (Dylunio Gweithgynhyrchu) i sicrhau’r goddefiannau lleiaf ar gyfer dyluniadau PCB.

< b&gt; Cam 2: GERBER i’r llun

Cynllwynwr yw’r enw ar yr argraffydd arbennig a ddefnyddir i argraffu lluniau PCB. Bydd y cynllwynwyr hyn yn argraffu byrddau cylched ar ffilm. Defnyddir y ffilmiau hyn i ddelweddu PCBS. Mae plotwyr yn gywir iawn mewn technegau argraffu a gallant ddarparu dyluniadau PCB manwl iawn.

Mae’r ddalen blastig a dynnwyd o’r cynllwyniwr yn PCB wedi’i argraffu gydag inc du. Yn achos yr haen fewnol, mae’r inc du yn cynrychioli’r trac copr dargludol, tra mai’r rhan wag yw’r rhan an-ddargludol. Ar y llaw arall, ar gyfer yr haen allanol, bydd yr inc du yn cael ei ysgythru i ffwrdd a bydd yr ardal wag yn cael ei defnyddio ar gyfer y copr. Dylai’r ffilmiau hyn gael eu storio’n iawn er mwyn osgoi cyswllt diangen neu olion bysedd.

Mae gan bob haen ei ffilm ei hun. Mae gan y mwgwd weldio ffilm ar wahân. Rhaid i’r holl ffilmiau hyn gael eu halinio gyda’i gilydd i dynnu aliniad PCB. Cyflawnir yr aliniad PCB hwn trwy addasu’r fainc waith y mae’r ffilm yn ffitio iddi, a gellir cyflawni’r aliniad gorau posibl ar ôl graddnodi’r fainc waith yn fach. Rhaid bod gan y ffilmiau hyn dyllau alinio i ddal ei gilydd yn gywir. Bydd y pin lleoli yn ffitio i’r twll lleoli.

Cam 3: Argraffu mewnol: ffotoresist a chopr

Mae’r ffilmiau ffotograffig hyn bellach wedi’u hargraffu ar ffoil copr. Mae strwythur sylfaenol PCB wedi’i wneud o lamineiddio. Y deunydd craidd yw resin epocsi a ffibr gwydr o’r enw’r deunydd sylfaen. Mae’r lamineiddio’n derbyn y copr sy’n ffurfio’r PCB. Mae’r swbstrad yn darparu llwyfan pwerus ar gyfer PCBS. Mae’r ddwy ochr wedi’u gorchuddio â chopr. Mae’r broses yn cynnwys tynnu copr i ddatgelu dyluniad y ffilm.

Mae dadheintio yn bwysig ar gyfer glanhau PCBS o laminiadau copr. Sicrhewch nad oes gronynnau llwch ar y PCB. Fel arall, gall y gylched fod yn fyr neu’n agored

Bellach defnyddir ffilm ffotograffydd. Gwneir ffotoresist o gemegau ffotosensitif sy’n caledu pan gymhwysir ymbelydredd uwchfioled. Rhaid sicrhau bod ffilm ffotograffig a ffilm ffotoresist yn cyfateb yn union.

Mae’r ffilmiau ffotograffig a ffotolithograffig hyn ynghlwm wrth y lamineiddio trwy osod pinnau. Nawr cymhwysir ymbelydredd uwchfioled. Bydd yr inc du ar ffilm ffotograffig yn blocio golau uwchfioled, a thrwy hynny atal y copr oddi tano a pheidio â chaledu’r ffotoresist o dan yr olion inc du. Bydd yr ardal dryloyw yn destun golau UV, a thrwy hynny galedu’r ffotoresist gormodol a fydd yn cael ei symud.

Yna caiff y plât ei lanhau â thoddiant alcalïaidd i gael gwared â gormod o ffotoresist. Bydd y bwrdd cylched nawr yn sychu.

Bellach gall PCBS orchuddio’r gwifrau copr a ddefnyddir i wneud traciau cylched gyda ymlidwyr cyrydiad. Os yw’r bwrdd yn ddwy haen, yna fe’i defnyddir ar gyfer drilio, fel arall cymerir mwy o gamau.

Cam 4: Tynnwch gopr diangen

Defnyddiwch doddiant toddydd copr pwerus i gael gwared â gormod o gopr, yn yr un modd ag y mae toddiant alcalïaidd yn cael gwared ar ffotoresist gormodol. Ni fydd y copr o dan y ffotoresist caledu yn cael ei symud.

Bydd y ffotoresist sydd bellach wedi’i galedu yn cael ei symud i amddiffyn y copr gofynnol. Gwneir hyn trwy olchi’r PCB gyda thoddydd arall.

Cam 5: Aliniad haen ac archwiliad optegol

Ar ôl i’r holl haenau gael eu paratoi, maent yn cyd-fynd â’i gilydd. Gellir gwneud hyn trwy stampio’r twll cofrestru fel y disgrifiwyd yn y cam blaenorol. Mae technegwyr yn gosod yr holl haenau mewn peiriant o’r enw “punch optegol.” Bydd y peiriant hwn yn dyrnu tyllau yn gywir.

Ni ellir gwrthdroi nifer yr haenau a osodir a’r gwallau sy’n digwydd.

Bydd synhwyrydd optegol awtomatig yn defnyddio laser i ganfod unrhyw ddiffygion a chymharu’r ddelwedd ddigidol â ffeil Gerber.

Cam 6: Ychwanegu haenau a rhwymiadau

Ar yr adeg hon, mae’r holl haenau, gan gynnwys yr haen allanol, yn cael eu gludo gyda’i gilydd. Bydd yr holl haenau’n cael eu pentyrru ar ben y swbstrad.

Mae’r haen allanol wedi’i gwneud o wydr ffibr “wedi’i rag-ddiagnosio” gyda resin epocsi o’r enw rhag-ddiagnosis. Bydd top a gwaelod y swbstrad wedi’i orchuddio â haenau copr tenau wedi’u hysgythru â llinellau olrhain copr.

Bwrdd dur trwm gyda chlampiau metel ar gyfer bondio / gwasgu haenau. Mae’r haenau hyn wedi’u cau’n dynn wrth y bwrdd er mwyn osgoi symud yn ystod y graddnodi.

Gosodwch yr haen prepreg ar y bwrdd graddnodi, yna gosod yr haen swbstrad arno, ac yna gosod y plât copr. Rhoddir mwy o blatiau prepreg mewn modd tebyg, ac yn olaf mae’r ffoil alwminiwm yn cwblhau’r pentwr.

Bydd y cyfrifiadur yn awtomeiddio proses y wasg, yn cynhesu’r pentwr a’i oeri ar gyfradd reoledig.

Nawr bydd technegwyr yn tynnu’r pin a’r plât pwysau i agor y pecyn.

Cam 7: Drilio tyllau

Nawr mae’n bryd drilio tyllau mewn PCBS wedi’u pentyrru. Gall darnau dril trachywiredd sicrhau tyllau diamedr 100 micron gyda manwl gywirdeb uchel. Mae’r darn yn niwmatig ac mae ganddo gyflymder gwerthyd o tua 300K RPM. Ond hyd yn oed gyda’r cyflymder hwnnw, mae’r broses ddrilio yn cymryd amser, oherwydd mae pob twll yn cymryd amser i ddrilio’n berffaith. Adnabod safle did yn gywir gyda dynodwyr pelydr-X.

Mae ffeiliau drilio hefyd yn cael eu cynhyrchu gan y dylunydd PCB yn gynnar ar gyfer y gwneuthurwr PCB. Mae’r ffeil dril hon yn pennu symudiad munud y did ac yn pennu lleoliad y dril.Bydd y tyllau hyn nawr yn cael eu platio trwy dyllau a thyllau.

Cam 8: Platio a dyddodiad copr

Ar ôl glanhau’n ofalus, mae’r panel PCB bellach wedi’i ddyddodi’n gemegol. Yn ystod yr amser hwn, mae haenau tenau (1 micron o drwch) o gopr yn cael eu dyddodi ar wyneb y panel. Mae copr yn llifo i’r twll turio. Mae waliau’r tyllau wedi’u platio’n gopr yn llwyr. Mae holl broses trochi a symud yn cael ei reoli gan gyfrifiadur

Cam 9: Delweddwch yr haen allanol

Yn yr un modd â’r haen fewnol, mae ffotoresist yn cael ei roi ar yr haen allanol, mae’r panel prepreg a’r ffilm inc du sydd wedi’u cysylltu gyda’i gilydd bellach wedi byrstio yn yr ystafell felen gyda golau uwchfioled. Ffotograffydd yn caledu. Mae’r panel bellach yn cael ei olchi gan beiriant i gael gwared ar y gwrthydd caledu a ddiogelir gan anhryloywder yr inc du.

Cam 10: Platio haen allanol:

Plât electroplatiedig gyda haen denau copr. Ar ôl y platio copr cychwynnol, mae’r panel mewn tun i gael gwared ar unrhyw gopr sydd ar ôl ar y plât. Mae tun yn ystod y cyfnod ysgythru yn atal y rhan ofynnol o’r panel rhag cael ei selio â chopr. Mae ysgythriad yn tynnu copr diangen o’r panel.

Cam 11: Ysgythriad

Bydd copr a chopr dieisiau yn cael eu tynnu o’r haen gwrthsefyll gweddilliol. Defnyddir cemegau i lanhau copr gormodol. Mae tun, ar y llaw arall, yn gorchuddio’r copr gofynnol. Bellach mae’n arwain o’r diwedd at y cysylltiad a’r trac cywir

Cam 12: Cais mwgwd weldio

Glanhewch y panel a bydd inc blocio sodr epocsi yn gorchuddio’r panel. Mae ymbelydredd UV yn cael ei roi ar y plât trwy’r ffilm ffotograffig mwgwd weldio. Mae’r rhan sydd wedi’i gorchuddio â hi heb ei gorchuddio a bydd yn cael ei symud. Nawr rhowch y bwrdd cylched yn y popty i atgyweirio’r ffilm sodr.

Cam 13: Triniaeth arwyneb

Mae HASL (Lefelu Solder Aer Poeth) yn darparu galluoedd sodro ychwanegol ar gyfer PCBS. Mae RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) yn cynnig trochi aur a throchi arian HASL. Mae HASL yn darparu padiau hyd yn oed. Mae hyn yn arwain at orffeniad wyneb.

Cam 14: Argraffu sgrin

< p>

Mae PCBS yn y cam olaf ac yn derbyn argraffu / ysgrifennu inkjet ar yr wyneb. Defnyddir hwn i gynrychioli gwybodaeth bwysig sy’n gysylltiedig â’r PCB.

Cam 15: Prawf trydanol

Y cam olaf yw prawf trydanol y PCB terfynol. Mae’r broses awtomatig yn gwirio ymarferoldeb y PCB i gyd-fynd â’r dyluniad gwreiddiol. Yn RayPCB, rydym yn cynnig profion nodwydd hedfan neu brofion gwely ewinedd.

Cam 16: Dadansoddwch

Y cam olaf yw torri’r plât o’r panel gwreiddiol. Defnyddir y llwybrydd at y diben hwn trwy greu labeli bach ar hyd ymylon y bwrdd fel y gall y bwrdd gael ei daflu allan o’r panel yn hawdd.