Ανάλυση διαδικασίας παραγωγής πλακέτας PCB

Το πρώτο βήμα του PCB η παραγωγή είναι η οργάνωση και έλεγχος της διάταξης PCB. Το εργοστάσιο κατασκευής PCB λαμβάνει τα αρχεία CAD από την εταιρεία σχεδιασμού PCB. Δεδομένου ότι κάθε λογισμικό CAD έχει τη δική του μοναδική μορφή αρχείου, το εργοστάσιο PCB τα μετατρέπει σε ενιαία μορφή-Extended Gerber RS-274X ή Gerber X2. Then the engineer of the factory will check whether the PCB layout conforms to the production process, whether there are any defects and other problems.

Σε ένα από τα σπιτικά PCBS, η διάταξη PCB εκτυπώνεται σε χαρτί χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή λέιζερ και στη συνέχεια μεταφέρεται σε έναν πίνακα με επίστρωση χαλκού. Ωστόσο, κατά τη διαδικασία εκτύπωσης, επειδή ο εκτυπωτής είναι επιρρεπής σε σημείο διακοπής ανεπάρκειας μελανιού, είναι απαραίτητο να γεμίσετε χειροκίνητα το μελάνι με ένα στυλό λαδιού.

ipcb

Μια μικρή ποσότητα παραγωγής είναι καλή, αλλά εάν αυτό το ελάττωμα μεταφερθεί στη βιομηχανική παραγωγή, θα μειώσει σημαντικά την αποδοτικότητα της παραγωγής. Therefore, the factory generally adopts the way of photocopying, printing the PCB layout on the film. If it is a multi-layer PCB, the layout of each layer will be arranged in order.

The film is then punched with counterpoint holes. Counterpoint holes are very important, and are then used to align materials on each layer of the PCB.

Παραγωγή βασικού χαρτονιού

Clean the copper clad plate, if dust may cause the final circuit short circuit or break.

The figure below is an illustration of an 8-layer PCB, which is actually made up of 3 copper-clad plates (core boards) plus 2 copper films and then glued together with semi-cured sheets. The production sequence starts from the core board (four or five layers of lines) in the middle, and is continuously stacked together before being fixed. Το PCB 4 επιπέδων κατασκευάζεται παρόμοια, αλλά με μόνο μία πλάκα πυρήνα και δύο μεμβράνες χαλκού.

Transfer of inner PCB layout

Therefore, the two-layer circuit of the most central Core plate should be made first. After the copper-clad plate is cleaned, the surface is covered with a photosensitive film. Η μεμβράνη στερεοποιείται όταν εκτίθεται στο φως, σχηματίζοντας μια προστατευτική μεμβράνη πάνω από το φύλλο χαλκού της πλάκας με επίστρωση χαλκού.

Insert two layers of PCB layout film and two layers of copper clad board, and finally insert the upper layer of PCB layout film to ensure that the upper and lower layers of PCB layout film stacking position is accurate.

Ο φωτοευαισθητοποιητής χρησιμοποιεί λάμπα UV για να ακτινοβολήσει τη φωτοευαίσθητη μεμβράνη σε φύλλο χαλκού. Η φωτοευαίσθητη μεμβράνη στερεοποιείται κάτω από τη διαφανή μεμβράνη και η φωτοευαίσθητη μεμβράνη δεν στερεοποιείται κάτω από το αδιαφανές φιλμ. The copper foil covered by solidified photosensitive film is the PCB layout line needed, equivalent to the role of laser printer ink of manual PCB. Στη διάταξη χαρτιού PCB του προηγούμενου εκτυπωτή λέιζερ, το μαύρο γραφίτη ήταν καλυμμένο με φύλλο χαλκού για να διατηρηθεί. In this case, the copper foil covered with black film will corrode away, while the transparent film will be preserved as the photosensitive film solidifies.

Η μη σκληρυμένη μεμβράνη στη συνέχεια ξεπλένεται με αλουμινόχαρτο και το απαιτούμενο κύκλωμα αλουμινόχαρτου καλύπτεται από το σκληρυμένο φιλμ.

Inner core board etching

The unwanted copper foil is then etched away with a strong base, such as NaOH.

Tear off the cured photosensitive film to expose the copper foil needed for PCB layout circuit.

Διάτρηση και επιθεώρηση πλάκας πυρήνα

Η πλάκα πυρήνα έχει κατασκευαστεί με επιτυχία. Then make the opposite hole in the core plate for easy alignment with other raw materials.

Μόλις ο πυρήνας πιέζεται με άλλα στρώματα PCB, δεν μπορεί να τροποποιηθεί, οπότε είναι πολύ σημαντικό να ελέγξετε. Το μηχάνημα θα συγκρίνεται αυτόματα με τα σχέδια διάταξης PCB για να ελέγξει τα σφάλματα.

Έχουν κατασκευαστεί τα δύο πρώτα στρώματα σανίδων PCB

πλαστικοποιημένο

Εδώ χρειαζόμαστε μια νέα πρώτη ύλη που ονομάζεται ημι-σκληρυμένο φύλλο (Prepreg), το οποίο είναι ο βασικός πίνακας και ο πίνακας πυρήνα (αριθμός στρώματος PCB & GT; 4), και η κόλλα μεταξύ της πλάκας πυρήνα και του εξωτερικού φύλλου χαλκού, αλλά παίζει επίσης ρόλο στη μόνωση.

The lower layer of copper foil and two layers of semi-solidified sheet have been in advance through the positioning hole and the lower iron plate fixed position, and then the good core plate is also put into the positioning hole, and finally in turn two layers of semi-solidified sheet, a layer of copper foil and a layer of pressure aluminum plate covered on the core plate.

In order to improve work efficiency, the factory will stack three different PCB boards together and then fix them. The upper iron plate is magnetically attracted to facilitate counterpoint with the lower iron plate. Through the placement of the counterpoint needle, the two layers of iron plate counterpoint successfully, the machine as far as possible to compress the space between the iron plate, and then fixed with nails.

PCB board clamped by iron plate is placed on the support, and then into the vacuum hot press for lamination. The heat in the vacuum hot press melts the epoxy resin in the semi-cured sheet, holding the core and copper foil together under pressure.

After laminating, remove the top iron plate that presses the PCB. Στη συνέχεια αφαιρείται η πλάκα αλουμινίου υπό πίεση. Η πλάκα αλουμινίου παίζει επίσης ρόλο στην απομόνωση διαφορετικών PCBS και στη διασφάλιση του λείου φύλλου χαλκού στο εξωτερικό στρώμα του THE PCB. Και οι δύο πλευρές του PCB καλύπτονται με ένα στρώμα λείου φύλλου χαλκού.

γεώτρηση

Πώς συνδέετε τα τέσσερα στρώματα αλουμινόχαρτου που δεν αγγίζουν μαζί σε ένα PCB; Το PCB αρχικά τρυπιέται μέσα από τρύπες και μετά μεταλλοποιείται για να μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια.

Το μηχάνημα διάτρησης με ακτίνες Χ χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό της σανίδας του εσωτερικού στρώματος. Το μηχάνημα θα βρει και θα εντοπίσει αυτόματα τη θέση της τρύπας στον πίνακα πυρήνα και στη συνέχεια θα κάνει τρύπες τοποθέτησης για το PCB για να διασφαλίσει ότι η ακόλουθη διάτρηση διέρχεται από το κέντρο της θέσης οπής.

Place a sheet of aluminum on the punch machine and then place the PCB on top. Δεδομένου ότι η διάτρηση είναι σχετικά αργή διαδικασία, προκειμένου να βελτιωθεί η αποδοτικότητα, 1 έως 3 όμοιες σανίδες PCB θα στοιβάζονται μαζί για διάτρηση σύμφωνα με τον αριθμό των στρωμάτων PCB. Τέλος, το επάνω PCB καλύπτεται με ένα στρώμα αλουμινίου, το πάνω και το κάτω στρώμα αλουμινίου έτσι ώστε όταν το τρυπάνι τρυπάει μέσα και έξω, το φύλλο χαλκού στο PCB δεν θα σκιστεί.

The operator then only needs to select the correct drilling procedure and the drilling machine does the rest automatically. Το τρυπάνι κινείται από την πίεση του αέρα, με μέγιστη περιστροφή 150,000 στροφών ανά λεπτό, η οποία είναι αρκετά υψηλή για να εξασφαλίσει ένα ομαλό τοίχωμα οπών.

Η αντικατάσταση του τρυπανιού γίνεται επίσης αυτόματα από το μηχάνημα σύμφωνα με το πρόγραμμα. The smallest drill can be 100 microns in diameter, while a human hair is 150 microns in diameter.

Στην προηγούμενη διαδικασία πλαστικοποίησης, το λιωμένο εποξείδιο εξωθήθηκε στο εξωτερικό του PCB, οπότε έπρεπε να αφαιρεθεί. Η μηχανή φρεζαρίσματος κόβει την περιφέρεια του PCB σύμφωνα με τις σωστές συντεταγμένες XY.

Χημική καθίζηση χαλκού στον τοίχο των πόρων

Since almost all PCB designs use perforations to connect different layers of lines, a good connection requires a 25 micron copper film on the hole wall. This thickness of copper film is achieved by electroplating, but the hole wall is made of non-conductive epoxy resin and fiberglass board. Επομένως, το πρώτο βήμα είναι να συσσωρευτεί ένα στρώμα αγώγιμου υλικού στο τοίχωμα της τρύπας και να σχηματιστεί μια μεμβράνη χαλκού 1 μικρού σε ολόκληρη την επιφάνεια του PCB, συμπεριλαμβανομένου του τοιχώματος της οπής, μέσω χημικής εναπόθεσης. Η όλη διαδικασία, όπως η χημική επεξεργασία και ο καθαρισμός, ελέγχεται από μηχανές.

Διορθώθηκε το PCB

Καθαρίστε το PCB

Delivery of PCB

Chemical precipitation of copper film

Transfer the layout of the outer PCB

Next, the layout of the outer PCB will be transferred to the copper foil. The process is similar to that of the PCB layout of the inner core board, which is transferred to the copper foil using photocopied film and photosensitive film. The only difference is that the positive plate will be used as the board.

The transfer of inner PCB layout introduced above adopts the subtraction method and adopts the negative plate as the board. PCB covered by solidified photosensitive film is circuit, clean the unsolidified photosensitive film, exposed copper foil is etched, PCB layout circuit is protected by solidified photosensitive film. The outer PCB layout is transferred by the normal method, and the positive plate is used as the board. The area covered by a cured film on a PCB is a non – line area. After cleaning the uncured film, electroplating is carried out. Δεν υπάρχει μεμβράνη που μπορεί να ηλεκτρολυθεί και δεν υπάρχει μεμβράνη, πρώτα χαλκός και μετά επιμετάλλωση κασσίτερου. Αφού αφαιρεθεί το φιλμ, πραγματοποιείται αλκαλική χάραξη και τέλος αφαιρείται ο κασσίτερος. The circuit pattern is left on the board because it is protected by tin.

Clean both sides of the copper foil PCB into the press, the press will be sensitive to the copper foil mold pressing.

Διορθώστε τη μεμβράνη διάταξης PCB του άνω και κάτω στρώματος φωτοαντιγράφων μέσω της οπής τοποθέτησης και τοποθετήστε την πλακέτα PCB στη μέση. The photosensitive film under the transmittance film is then solidified by UV lamp irradiation, which is the line that needs to be preserved.

After cleaning the film that is not needed and has not been cured, inspect it.

Σφίξτε το PCB και ηλεκτροπλάστε τον χαλκό. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, για να διασφαλιστεί ότι η τρύπα έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, η μεμβράνη χαλκού που επιμεταλλώνεται στο τοίχωμα της οπής πρέπει να έχει πάχος 25 μικρών, οπότε ολόκληρο το σύστημα θα ελέγχεται αυτόματα από τον υπολογιστή για να διασφαλίζεται η ακρίβειά του.

Διορθώθηκε το PCB

Έλεγχος υπολογιστών και επιμετάλλωση χαλκού

Μετά την ηλεκτρολυτική επίστρωση της μεμβράνης χαλκού, ο υπολογιστής φροντίζει να επανατοποθετηθεί ένα λεπτό στρώμα κασσίτερου.

Αφού εκφορτώσετε την επιχρυσωμένη πλακέτα PCB, ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι το πάχος της επίστρωσης χαλκού και κασσίτερου είναι σωστό.

Εξωτερική χάραξη PCB

Στη συνέχεια, μια πλήρης αυτοματοποιημένη γραμμή συναρμολόγησης ολοκληρώνει τη διαδικασία χάραξης. Αρχικά, καθαρίστε το σκληρυμένο φιλμ στην πλακέτα PCB.

Ένα ισχυρό αλκάλιο χρησιμοποιείται στη συνέχεια για να καθαρίσει το ανεπιθύμητο φύλλο χαλκού που καλύπτεται από αυτό.

Στη συνέχεια, η επικάλυψη κασσίτερου στο φύλλο χαλκού με διάταξη PCB αφαιρείται με διάλυμα απογύμνωσης κασσίτερου. After cleaning, 4 layers PCB layout is completed.