Πριν PCB, τα κυκλώματα αποτελούνταν από καλωδίωση από σημείο σε σημείο. Η αξιοπιστία αυτής της μεθόδου είναι πολύ χαμηλή, καθώς καθώς το κύκλωμα γερνάει, η ρήξη της γραμμής θα οδηγήσει σε διακοπή ή βραχυκύκλωμα του κόμβου γραμμής. Η περιέλιξη είναι μια σημαντική πρόοδος στην τεχνολογία κυκλώματος, η οποία βελτιώνει την ανθεκτικότητα και την δυνατότητα αλλαγής του κυκλώματος τυλίγοντας το καλώδιο μικρής διαμέτρου γύρω από τη στήλη στο σημείο σύνδεσης.

Καθώς η βιομηχανία ηλεκτρονικών μετακινήθηκε από σωλήνες κενού και ρελέ σε ημιαγωγούς πυριτίου και ολοκληρωμένα κυκλώματα, το μέγεθος και η τιμή των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων μειώθηκαν. Η ολοένα και συχνότερη παρουσία ηλεκτρονικών προϊόντων στον καταναλωτικό τομέα έχει ωθήσει τους κατασκευαστές να αναζητήσουν μικρότερες και οικονομικότερες λύσεις. Έτσι, γεννήθηκε το PCB. Η διαδικασία παραγωγής του PCB είναι πολύ περίπλοκη. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα PCB τεσσάρων στρωμάτων, η διαδικασία κατασκευής περιλαμβάνει κυρίως διάταξη PCB, παραγωγή πλακέτας πυρήνα, μεταφορά εσωτερικής διάταξης PCB, διάτρηση και επιθεώρηση βασικού πίνακα, πλαστικοποίηση, διάτρηση, χημική χημική καθίζηση τοίχου οπής, εξωτερική μεταφορά διάταξης PCB, εξωτερικό PCB χάραξη και άλλα βήματα.

1. Η διάταξη PCB

Το πρώτο βήμα της παραγωγής PCB είναι η οργάνωση και ο 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. Στη συνέχεια, ο μηχανικός του εργοστασίου θα ελέγξει εάν η διάταξη PCB συμμορφώνεται με τη διαδικασία παραγωγής, εάν υπάρχουν ελαττώματα και άλλα προβλήματα.

2. Παραγωγή πλάκας πυρήνα

Καθαρίστε τη χάλκινη πλάκα, εάν η σκόνη μπορεί να προκαλέσει βραχυκύκλωμα ή διακοπή στο τελικό κύκλωμα. Το σχήμα 1 είναι μια απεικόνιση ενός PCB 8 στρωμάτων, το οποίο αποτελείται στην πραγματικότητα από 3 πλάκες με επίστρωση χαλκού (σανίδες πυρήνα) συν 2 μεμβράνες χαλκού και στη συνέχεια κολλούνται μαζί με ημι-σκληρυμένα φύλλα. Η σειρά παραγωγής ξεκινά από τον πίνακα πυρήνα (τέσσερα ή πέντε στρώματα γραμμών) στη μέση και στοιβάζεται συνεχώς μεταξύ τους πριν στερεωθεί. Το PCB 4 επιπέδων κατασκευάζεται παρόμοια, αλλά με μόνο μία πλάκα πυρήνα και δύο μεμβράνες χαλκού.

3. Κάντε κύκλωμα ενδιάμεσου πυρήνα

Η μεταφορά διάταξης του εσωτερικού PCB θα πρέπει πρώτα να κάνει το κύκλωμα δύο επιπέδων της πιο μεσαίας πλακέτας (Core). Αφού καθαριστεί η πλάκα με επίστρωση χαλκού, η επιφάνεια καλύπτεται με μια φωτοευαίσθητη μεμβράνη. Η μεμβράνη στερεοποιείται όταν εκτίθεται στο φως, σχηματίζοντας μια προστατευτική μεμβράνη πάνω από το φύλλο χαλκού της πλάκας με επίστρωση χαλκού. Εισαγάγετε δύο στρώματα μεμβράνης διάταξης PCB και δύο στρώματα από χαλκό, και τέλος τοποθετήστε το ανώτερο στρώμα μεμβράνης διάταξης PCB για να διασφαλίσετε ότι τα ανώτερα και κατώτερα στρώματα της θέσης στοίβαξης μεμβράνης διάταξης PCB είναι ακριβή. 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. Το φύλλο χαλκού που καλύπτεται από στερεοποιημένο φωτοευαίσθητο φιλμ είναι η γραμμή διάταξης PCB που απαιτείται, ισοδύναμη με το ρόλο της μελάνης εκτυπωτή λέιζερ του χειροκίνητου PCB. Η μη σκληρυμένη μεμβράνη στη συνέχεια ξεπλένεται με αλουμινόχαρτο και το απαιτούμενο κύκλωμα αλουμινόχαρτου καλύπτεται από το σκληρυμένο φιλμ. Το ανεπιθύμητο φύλλο χαλκού στη συνέχεια χαράσσεται με μια ισχυρή βάση, όπως NaOH. Σκίστε το σκληρυμένο φωτοευαίσθητο φιλμ για να εκθέσετε το φύλλο χαλκού που απαιτείται για το κύκλωμα διάταξης PCB.

4. Διάτρηση και επιθεώρηση πλάκας πυρήνα

Η πλάκα πυρήνα έχει κατασκευαστεί με επιτυχία. Στη συνέχεια, κάντε την αντίθετη τρύπα στην πλάκα πυρήνα για εύκολη ευθυγράμμιση με άλλες πρώτες ύλες. 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.

5. Πλαστικοποιημένο

Εδώ χρειαζόμαστε μια νέα πρώτη ύλη που ονομάζεται ημι-σκληρυμένο φύλλο, το οποίο είναι ο πίνακας πυρήνα και ο πίνακας πυρήνα (στρώμα PCB & GT; 4), και η κόλλα μεταξύ της πλάκας πυρήνα και του εξωτερικού φύλλου χαλκού, αλλά παίζει επίσης ρόλο στη μόνωση. Το κατώτερο στρώμα φύλλου χαλκού και δύο στρώματα ημι-στερεοποιημένου φύλλου έχουν περάσει εκ των προτέρων μέσω της οπής τοποθέτησης και της κάτω σταθερής θέσης της πλάκας σιδήρου, και στη συνέχεια η καλή πλάκα πυρήνα τοποθετείται επίσης στην οπή τοποθέτησης, και τέλος με τη σειρά της δύο στρώσεις από ημι-στερεοποιημένο φύλλο, ένα στρώμα φύλλου χαλκού και ένα στρώμα πλάκας αλουμινίου υπό πίεση καλυμμένο στην πλάκα πυρήνα. Η πλακέτα PCB που σφίγγεται από πλάκα σιδήρου τοποθετείται στο στήριγμα και στη συνέχεια στη θερμή πρέσα κενού για πλαστικοποίηση. Η θερμότητα στη θερμή πρέσα κενού λιώνει την εποξική ρητίνη στο ημι-σκληρυμένο φύλλο, κρατώντας τον πυρήνα και το φύλλο χαλκού μαζί υπό πίεση. Μετά την πλαστικοποίηση, αφαιρέστε την επάνω σιδερένια πλάκα που πιέζει το 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.

6. Διάτρηση

Για να συνδέσετε τέσσερα στρώματα αλουμινόχαρτου που δεν αγγίζουν το ένα το άλλο σε ένα PCB, πρώτα ανοίξτε τρύπες μέσω του PCB και μετά μεταλλώστε τα τοιχώματα των οπών για να μεταφέρουν 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. Τοποθετήστε ένα φύλλο αλουμινίου στη μηχανή διάτρησης και στη συνέχεια τοποθετήστε το PCB από πάνω. Για τη βελτίωση της απόδοσης, μία έως τρεις πανομοιότυπες σανίδες PCB 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. 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.

7. Χημική καθίζηση χαλκού στον τοίχο των πόρων

Δεδομένου ότι σχεδόν όλα τα σχέδια PCB χρησιμοποιούν διατρήσεις για τη σύνδεση διαφορετικών στρωμάτων γραμμών, μια καλή σύνδεση απαιτεί μεμβράνη χαλκού 25 micron στο τοίχωμα της οπής. Αυτό το πάχος της μεμβράνης χαλκού επιτυγχάνεται με επιμετάλλωση, αλλά το τοίχωμα της οπής είναι κατασκευασμένο από μη αγώγιμη εποξική ρητίνη και σανίδα από υαλοβάμβακα. 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.

8. Μεταφέρετε τη διάταξη του εξωτερικού PCB

Στη συνέχεια, η διάταξη του εξωτερικού PCB θα μεταφερθεί στο φύλλο χαλκού. Η διαδικασία είναι παρόμοια με εκείνη της διάταξης PCB της εσωτερικής πλάκας πυρήνα, η οποία μεταφέρεται στο φύλλο χαλκού χρησιμοποιώντας φωτοτυπικό φιλμ και φωτοευαίσθητο φιλμ. Η μόνη διαφορά είναι ότι η θετική πλάκα θα χρησιμοποιηθεί ως σανίδα. Η εσωτερική μεταφορά διάταξης PCB υιοθετεί τη μέθοδο αφαίρεσης και υιοθετεί την αρνητική πλάκα ως πίνακα. Το PCB που καλύπτεται από στερεοποιημένο φωτοευαίσθητο φιλμ είναι κύκλωμα, καθαρίστε το μη στερεοποιημένο φιλμ ευαισθησίας, το εκτεθειμένο φύλλο χαλκού είναι χαραγμένο, το κύκλωμα διάταξης PCB προστατεύεται από στερεοποιημένο φωτοευαίσθητο φιλμ. Η εξωτερική διάταξη PCB μεταφέρεται με την κανονική μέθοδο και η θετική πλάκα χρησιμοποιείται ως πίνακας. Η περιοχή που καλύπτεται από μια σκληρυμένη μεμβράνη σε ένα PCB είναι μια μη γραμμική περιοχή. Μετά τον καθαρισμό του μη σκληρυμένου φιλμ, πραγματοποιείται ηλεκτρολυτική επίστρωση. 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. Το μοτίβο κυκλώματος αφήνεται στον πίνακα επειδή προστατεύεται από κασσίτερο. 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.

9. 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. Μετά τον καθαρισμό, ολοκληρώνεται η διάταξη PCB 4 στρωμάτων.