Presita cirkvita tabulo (PCB) estas la bazŝtono de preskaŭ ĉiuj elektronikaj aparatoj. Ĉi tiuj mirindaj PCB troviĝas en multaj altnivelaj kaj bazaj elektronikoj, inkluzive de Android-telefonoj, tekkomputiloj, komputiloj, kalkuliloj, inteligentaj horloĝoj kaj pli. In very basic language, a PCB is a board that routes electronic signals in a device, which results in the electrical performance and requirements of the device being set by the designer.

La PCB konsistas el substrato farita el FR-4-materialo kaj kupraj vojoj tra la cirkvito kun signaloj tra la tabulo.

Antaŭ projektado de PCB, la projektanto de elektronika cirkvito devas viziti la laborejan fabrikadon de PCB por plene kompreni la kapablon kaj limojn de fabrikado de PCB. Instalaĵoj. Ĉi tio gravas, ĉar multaj PCB-projektantoj ne konscias pri la limoj de PCB-fabrikaj instalaĵoj kaj kiam ili sendas projektan dokumenton al PCB-fabrikado / instalaĵo, ili revenas kaj petas ŝanĝojn por plenumi la kapablon / limojn de la PCB-procezo. Tamen, se la projektisto de cirkvito laboras por kompanio, kiu ne havas internan fabrikan PCB-butikon, kaj la kompanio subkontraktas la laboron al fremda fabrikfabriko, tiam la projektanto devas kontakti la fabrikanton interrete kaj peti limojn aŭ specifojn tiajn kiel maksimuma kupra telero dikeco por minuto, maksimuma nombro de tavoloj, minimuma aperturo kaj maksimuma grandeco de PCB-paneloj.

In this paper, we will focus on THE PCB manufacturing process, so this paper will be helpful for circuit designers to gradually understand the PCB manufacturing process, to avoid design mistakes.

PCB manufacturing process steps

Paŝo 1: PCB-projektado kaj GERBER-dosieroj

< p> Cirkvitodizajnistoj desegnas skemajn diagramojn en CAD-softvaro por enpaĝiga PCB-projektado. La projektanto devas kunordigi kun la PCB-fabrikanto pri la programaro uzata por aranĝi la PCB-projekton, por ke ne estu kongruaj problemoj. La plej populara programaro pri desegnado de CAD PCB estas Altium Designer, Eagle, ORCAD kaj Mentor PADS.

Post kiam la PCB-projekto estis fabrikita, la projektanto generos dosieron de la akceptita projekto de la PCB-fabrikanto. Ĉi tiu dosiero nomiĝas GERBER-dosiero. Gerber-dosieroj estas normaj dosieroj uzataj de plej multaj PCB-fabrikantoj por montri erojn de la PCB-aranĝo, kiel kupraj spurtavoloj kaj veldaj maskoj. Gerber-dosieroj estas 2D-vektoraj bildaj dosieroj. La plilongigita Gerber provizas perfektan rezulton.

The software has user/designer defined algorithms with key elements such as track width, plate edge spacing, trace and hole spacing, and hole size. The algorithm is run by the designer to check for any errors in the design. Post kiam la projekto estas validigita, ĝi estas sendita al la PCB-fabrikanto, kie ĝi kontrolas DFM. DFM (Manufacturing Design) checks are used to ensure minimum tolerances for PCB designs.

< b&gt; Step 2: GERBER to photo

The special printer used to print PCB photos is called a plotter. These plotters will print circuit boards on film. These films are used to image PCBS. Komplotantoj tre precizas pri presteknikoj kaj povas provizi tre detalajn PCB-projektojn.

La plasta folio forigita de la komplotanto estas PCB presita kun nigra inko. In the case of the inner layer, the black ink represents the conductive copper track, while the blank part is the non-conductive part. Aliflanke, por la ekstera tavolo, la nigra inko estos gravurita for kaj la malplena areo estos uzita por la kupro. These films should be stored properly to avoid unnecessary contact or fingerprints.

Each layer has its own film. La velda masko havas apartan filmon. Ĉiuj ĉi tiuj filmoj devas esti vicigitaj kune por desegni PCB-vicigon. Ĉi tiu PCB-vicigo estas atingita per ĝustigado de la laborejo, al kiu taŭgas la filmo, kaj optimuma vicigo povas esti atingita post eta kalibro de la laborbenko. These films must have alignment holes to hold each other accurately. La lokaliza stifto konvenos en la lokan truon.

Paŝo 3: Interna presado: fotorezistilo kaj kupro

These photographic films are now printed on copper foil. La baza strukturo de PCB estas el lamenaro. The core material is epoxy resin and glass fiber called the base material. La lamenaro ricevas la kupron, kiu konsistigas la PCB. La substrato provizas potencan platformon por PCBS. Ambaŭ flankoj estas kovritaj per kupro. The process involves removing copper to reveal the design of the film.

Malpurigado gravas por purigi PCBS de kupraj tavoloj. Certigu, ke ne estas polveroj sur la PCB. Alie, la cirkvito povas esti mallonga aŭ malferma

Fotorezista filmo nun estas uzata. Fotorezistanto konsistas el fotosentemaj chemicalsemiaĵoj, kiuj malmoliĝas kiam transviola radiado estas aplikata. Oni devas certigi, ke fotografia filmo kaj foto-rezista filmo kongruas ĝuste.

These photographic and photolithographic films are attached to the laminate by fixing pins. Nun transviola radiado estas aplikata. The black ink on photographic film will block ultraviolet light, thereby preventing the copper underneath and not hardening the photoresist beneath the black ink traces. La travidebla areo estos submetita al UV-lumo, tiel malmoligante la troan fotoreziston, kiu estos forigita.

The plate is then cleaned with an alkaline solution to remove excess photoresist. The circuit board will now dry.

PCBS nun povas kovri la kuprajn dratojn uzitajn por krei cirkvitajn trakojn per korodaj forpuŝrimedoj. Se la tabulo estas du tavoloj, tiam ĝi estos uzata por borado, alie oni faros pli da paŝoj.

Paŝo 4: Forigu nedeziratan kupron

Uzu potencan kupran solvan solvon por forigi troan kupron, same kiel alkala solvo forigas troan fotoreziston. La kupro sub la hardita fotorezistilo ne estos forigita.

La nun malmoligita fotorezistilo estos forigita por protekti la bezonatan kupron. Ĉi tio fariĝas per forlavado de la PCB kun alia solvilo.

Step 5: Layer alignment and optical inspection

After all the layers have been prepared, they align with each other. Ĉi tio povas esti farita per stampado de la registra truo kiel priskribite en la antaŭa paŝo. Teknikistoj metas ĉiujn tavolojn en maŝinon nomatan “optika stampilo”. This machine will punch holes accurately.

The number of layers placed and errors that occur cannot be reversed.

Aŭtomata optika detektilo uzos laseron por detekti iujn difektojn kaj kompari la ciferecan bildon kun dosiero Gerber.

Paŝo 6: Aldonu tavolojn kaj ligilojn

At this stage, all the layers, including the outer layer, are glued together. All layers will be stacked on top of the substrate.

La ekstera tavolo estas farita el vitrofibro “antaŭimpregnita” kun epoksia rezino nomata antaŭimpregnita. La supro kaj fundo de la substrato estos kovritaj per maldikaj kupraj tavoloj gravuritaj per kupraj spuraj linioj.

Peza ŝtala tablo kun metalaj krampoj por kunligi / premi tavolojn. Ĉi tiuj tavoloj estas firme fiksitaj al la tablo por eviti movadon dum kalibrado.

Instalu la prepreg-tavolon sur la kalibra tablo, poste instalu la substratan tavolon sur ĝin, kaj poste metu la kupran platon. Pli da prepreg-platoj estas metitaj simile, kaj fine la aluminia folio kompletigas la stakon.

La komputilo aŭtomatigos la procezon de la gazetaro, varmigante la stakon kaj malvarmigante ĝin kun kontrolita rapideco.

Now technicians will remove the pin and pressure plate to open the package.

Paŝo 7: Boru truojn

Nun estas tempo praktiki truojn en stakigita PCBS. Precizaj boriloj povas atingi 100 mikronajn diametrajn truojn kun alta precizeco. La peco estas pneŭmatika kaj havas spindelan rapidon de ĉirkaŭ 300K RPM. But even with that speed, the drilling process takes time, because each hole takes time to drill perfectly. Preciza identigo de bitpozicio kun rentgenaj identigiloj.

Boradaj dosieroj ankaŭ estas kreitaj de la PCB-projektanto en frua stadio por la PCB-fabrikanto. Ĉi tiu borila dosiero determinas la minutan movadon de la bito kaj determinas la lokon de la borilo.Ĉi tiuj truoj nun fariĝos tegitaj tra truoj kaj truoj.

Paŝo 8: Tegaĵo kaj kupro-deponaĵo

Post zorga purigado, la PCB-panelo nun estas kemie deponita. Dum ĉi tiu tempo, maldikaj tavoloj (1 mikrono dikaj) de kupro deponiĝas sur la surfaco de la panelo. Kupro fluas en la bortruon. The walls of the holes are completely copper-plated. The entire process of dipping and removal is controlled by a computer

Paŝo 9: Bildigu la eksteran tavolon

Kiel ĉe la interna tavolo, fotorezistilo estas aplikita al la ekstera tavolo, la prepreg panelo kaj la nigra inka filmo kunligitaj nun eksplodis en la flava ĉambro per ultraviola lumo. Fotoresisto malmoliĝas. La panelo nun estas lavita per maŝino por forigi la malmoligan rezistilon protektitan de la opakeco de la nigra inko.

Paŝo 10: Tega ekstera tavolo:

Electroplated-plato kun maldika kupra tavolo. Post la komenca kupra tegaĵo, la panelo estas stana por forigi ajnan kupron restantan sur la plato. Stano dum la gravura fazo malebligas, ke la bezonata parto de la panelo estu sigelita per kupro. Akvaforto forigas nedeziratan kupron de la panelo.

Paŝo 11: Etch

Nedezirata kupro kaj kupro estos forigitaj de la resta rezista tavolo. Chemicals are used to clean excess copper. Stano, aliflanke, kovras la bezonatan kupron. It now finally leads to the correct connection and track

Step 12: Welding mask application

Clean the panel and epoxy solder blocking ink will cover the panel. UV-radiado aplikiĝas al la plato per la veldmaska ​​fotografia filmo. La surmetita parto restas malmola kaj estos forigita. Nun metu la cirkvitan tabulon en la fornon por ripari la lutan filmon.

Paŝo 13: Surfaca traktado

HASL (Varma Aera Soldado-Niveligado) provizas aldonajn lutajn kapablojn por PCBS. RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) ofertas oran mergadon kaj arĝentan mergadon HASL. HASL provizas eĉ kusenetojn. Ĉi tio rezultigas surfacan finpoluron.

Paŝo 14: Ekrana presado

< p>

PCBS estas en la fina stadio kaj akceptas inkŝprucan presadon / skribadon sur la surfaco. Ĉi tio estas uzata por reprezenti gravajn informojn rilatajn al la PCB.

Paŝo 15: Elektra testo

La fina etapo estas la elektra testo de la fina PCB. The automatic process verifies the PCB’s functionality to match the original design. Ĉe RayPCB, ni ofertas testadon de flugpinglo aŭ testadon de najlaj litoj.

Paŝo 16: Analizu

La fina paŝo estas tranĉi la platon de la originala panelo. La enkursigilo estas uzata tiucele kreante malgrandajn etikedojn laŭ la randoj de la tabulo tiel ke la tabulo povas esti facile elĵetita de la panelo.