PCB plaatide tootmisprotsessi analüüs

Aasta esimene samm PCB tootmine on PCB paigutuse korraldamine ja kontrollimine. PCB tootmisettevõte saab CAD -failid PCB projekteerimisfirmalt. Kuna igal CAD-tarkvaral on oma unikaalne failivorming, teisendab trükkplaatide tehas need ühtseks vorminguks-laiendatud Gerber RS-274X või Gerber X2. Seejärel kontrollib tehase insener, kas trükkplaatide paigutus vastab tootmisprotsessile, kas on defekte ja muid probleeme.

Ühes kodus valmistatud PCBS-is trükitakse PCB paigutus laserprinteri abil paberile ja kantakse seejärel vaskplaadiga tahvlile. Kuid trükiprotsessis, kuna printer on altid tindipuuduse katkestuspunktile, on vaja tint käsitsi õlipliiatsiga täita.

ipcb

Väike kogus toodangut sobib, kuid kui see defekt kantakse üle tööstuslikule tootmisele, vähendab see oluliselt tootmise efektiivsust. Seetõttu võtab tehas üldiselt kasutusele fotokopeerimise viisi, trükkides kilele trükkplaadi paigutuse. Kui see on mitmekihiline trükkplaat, paigutatakse iga kihi paigutus järjekorda.

Seejärel lüüakse kile vastupunkti aukudega. Kontrapunktide augud on väga olulised ja neid kasutatakse seejärel PCB iga kihi materjalide joondamiseks.

Põhiplaatide tootmine

Puhastage vasest plaat, kui tolm võib põhjustada lühise või lühise.

Alloleval joonisel on kujutatud 8-kihiline trükkplaat, mis koosneb tegelikult kolmest vasest plaaditud plaadist (südamikplaatidest) ja kahest vasekilest ning liimitakse seejärel kokku poolkõvastatud lehtedega. Tootmisjärjestus algab südamikplaadist (neli või viis kihti jooni) keskel ja on enne kinnitamist pidevalt virnastatud. 4-kihiline trükkplaat on valmistatud sarnaselt, kuid ainult ühe südamikuplaadi ja kahe vasekilega.

PCB sisemise paigutuse ülekandmine

Seetõttu tuleks kõigepealt teha kõige kesksema südamikuplaadi kahekihiline vooluring. Pärast vaskkattega plaadi puhastamist kaetakse pind valgustundliku kilega. Kile tahkub valguse käes, moodustades kaitsekile vaskkattega plaadi vaskfooliumi kohale.

Sisestage kaks kihti PCB paigutuskilet ja kaks kihti vaskplaadiga plaati ning lõpuks sisestage PCB paigutuskile ülemine kiht, et tagada PCB paigutuskile virnastamise positsiooni täpne ja ülemine kiht.

Fotosensibilisaator kasutab UV -lampi valgustundliku kile kiiritamiseks vaskfooliumil. Valgustundlik kile tahkub läbipaistva kile all ja valgustundlik kile ei tahkene läbipaistmatu kile all. Tahkestunud valgustundliku kilega kaetud vaskfoolium on vajalik trükkplaadi paigutusjoon, mis on samaväärne käsitsi trükkplaadi laserprinteri tindi rolliga. Eelmise laserprinteri paberist trükkplaadi paigutuses kaeti must tooner vaskfooliumiga. Sel juhul korrodeerub musta kilega kaetud vaskfoolium, samal ajal kui läbipaistev kile säilib valgustundliku kile tahkumisel.

Seejärel pestakse kõvastumata kile leelisega maha ja kõvastunud kile katab vajaliku vaskfooliumi ahela.

Sisemise südamiku plaadi söövitus

Seejärel söövitatakse soovimatu vaskfoolium tugeva alusega, näiteks NaOH -ga.

Rebige kuivatatud valgustundlik kile maha, et paljastada trükkplaadi paigutusahela jaoks vajalik vaskfoolium.

Südamikplaatide puurimine ja kontroll

Südamikplaat on edukalt valmistatud. Seejärel tehke südamikuplaadile vastupidine auk, et hõlbustada teiste toorainetega joondamist.

Kui põhiplaat on pressitud teiste PCB kihtidega, ei saa seda muuta, seega on väga oluline seda kontrollida. Vigade kontrollimiseks võrdleb masin automaatselt trükkplaatide paigutusjoonistega.

Esimesed kaks kihti trükkplaate on valmistatud

lamineeritud

Siin vajame uut toorainet, mida nimetatakse poolkõvastatud leheks (Prepreg), milleks on põhiplaat ja südamikplaat (PCB kihi number & GT; 4) ja südamikuplaadi ja välimise vaskfooliumi vahel olev liim, kuid mängib rolli ka isolatsioonis.

Vaskfooliumi alumine kiht ja kaks kihti pooltahkunud lehte on eelnevalt läbi paigutusava ja alumise rauaplaadi fikseeritud asendi läbi ning seejärel pannakse ka hea südamikplaat positsioneerimisavasse ja lõpuks kaks kihti pooltahkest lehest, kiht vaskfooliumi ja südamikuplaadile kaetud rõhk-alumiiniumplaat.

Töö tõhususe parandamiseks virnastatakse tehases kolm erinevat PCB plaati ja seejärel parandatakse. Ülemine rauaplaat on magnetiliselt ligitõmbav, et hõlbustada alumise rauaplaadi vastupunkti. Läbi kontrapunktnõela asetamise vastanduvad raudkiudplaadi kaks kihti edukalt, masin surub rauaplaadi vahelise ruumi võimalikult kaugele kokku ja kinnitatakse seejärel naeltega.

Raudplaadiga kinnitatud trükkplaat asetatakse toele ja seejärel lamineerimiseks vaakumpumbapressi. Kuum vaakumpumbapressis sulab poolkõvastatud lehes oleva epoksüvaigu, hoides südamiku ja vaskfooliumi koos rõhu all.

Pärast lamineerimist eemaldage ülemine rauaplaat, mis surub trükkplaati. Seejärel eemaldatakse survestatud alumiiniumplaat. Alumiiniumplaat mängib samuti rolli erinevate PCBS -ide isoleerimisel ja sileda vaskfooliumi tagamisel THE PCB väliskihil. Mõlemad PCB küljed on kaetud sileda vaskfooliumi kihiga.

puurimine

Kuidas ühendada neli mittepuutuvat vaskfooliumi kihti PCB-s? PCB puuritakse esmalt läbi aukude, seejärel metalliseeritakse elektri juhtimiseks.

Sisemise kihi südamiku plaadi leidmiseks kasutatakse röntgenipuurimismasinat. Masin otsib ja otsib automaatselt südamiku plaadil oleva auku ning teeb seejärel PCB -le positsioneerimisavad, et tagada järgmine puurimine läbi avaasendi keskpunkti.

Asetage alumiiniumleht mulgustamismasinale ja seejärel asetage trükkplaat selle peale. Kuna puurimine on suhteliselt aeglane protsess, siis efektiivsuse parandamiseks virnastatakse 1 kuni 3 identset PCB plaati perforeerimiseks vastavalt PCB kihtide arvule. Lõpuks on ülemine trükkplaat kaetud alumiiniumikihiga, ülemine ja alumine kiht alumiiniumiga, nii et puuri puurimisel sisse ja välja ei rebeneks trükkplaadil olev vaskfoolium.

Seejärel peab operaator valima ainult õige puurimisprotseduuri ja puurmasin teeb ülejäänu automaatselt. Puurit ajab õhurõhk, maksimaalne pöörlemine 150,000 XNUMX pööret minutis, mis on piisavalt kõrge, et tagada sile aukude sein.

Puuri otsiku vahetamise teeb masin ka vastavalt programmile automaatselt. Väikseima puuri läbimõõt võib olla 100 mikronit, inimese juuksekarva läbimõõt aga 150 mikronit.

Eelmises lamineerimisprotsessis ekstrudeeriti sulatatud epoksü PCB välisküljele, nii et see tuli eemaldada. Freesfrees lõikab trükkplaadi perifeeria vastavalt õigetele XY -koordinaatidele.

Vase keemiline sadestumine pooride seinale

Kuna peaaegu kõik trükkplaatide konstruktsioonid kasutavad erinevate liinikihtide ühendamiseks perforatsioone, on hea ühenduse jaoks vaja 25 -mikronilist vasekilet augu seinal. See vasekile paksus saavutatakse galvaniseerimisega, kuid aukude sein on valmistatud mittejuhtivast epoksüvaigust ja klaaskiudplaadist. Seetõttu on esimene samm koguda juhtiva materjali kiht aukude seinale ja moodustada keemilise sadestamise teel kogu PCB pinnale, sealhulgas augu seinale, 1-mikroniline vaskkile. Kogu protsessi, näiteks keemilist töötlemist ja puhastamist, juhivad masinad.

Fikseeritud trükkplaat

Puhastage trükkplaat

PCB tarnimine

Vaskkile keemiline sadestamine

Edastage välise trükkplaadi paigutus

Järgmisena kantakse välise trükkplaadi paigutus vaskfooliumile. Protsess sarnaneb sisemise südamikuplaadi trükkplaadi paigutusega, mis kantakse vasefooliumile, kasutades kopeeritud filmi ja valgustundlikku kilet. Ainus erinevus on see, et plaadina kasutatakse positiivset plaati.

Ülaltoodud sisemise PCB paigutuse ülekandmisel kasutatakse lahutamismeetodit ja võetakse tahvlina negatiivne plaat. Tahkestunud valgustundliku kilega kaetud PCB on vooluring, puhastage tahkestumata valgustundlik kile, avatud vaskfoolium on söövitatud, PCB paigutusahel on kaitstud tahkunud valgustundliku kilega. Väline trükkplaadi paigutus kantakse üle tavalisel meetodil ja plaadina kasutatakse positiivset plaati. PCB -l kõvastunud kilega kaetud ala on jooneta. Pärast kõvastumata kile puhastamist viiakse läbi galvaniseerimine. Ei ole ühtegi kilet, mida saab galvaniseerida, ja pole ka kilet, esmalt vask ja seejärel tinaga kaetud. Pärast kile eemaldamist viiakse läbi leeliseline söövitus ja lõpuks eemaldatakse tina. Vooluahela muster jääb tahvlile, kuna see on kaitstud tinaga.

Puhastage vaskfooliumi trükkplaadi mõlemad pooled pressi, press on vaskfooliumi vormi pressimise suhtes tundlik.

Kinnitage fotokoopia ülemise ja alumise kihi trükkplaadi paigutuskile läbi positsioneerimisava ja asetage trükkplaat keskele. Seejärel tahkub läbilaskvuskile all olev valgustundlik kile UV -lambi kiiritamise teel, mis on joon, mida tuleb säilitada.

Pärast kile puhastamist, mida pole vaja ja mis pole kõvastunud, kontrollige seda.

Kinnitage trükkplaat ja galvaniseerige vask. Nagu varem mainitud, peab auku hea elektrijuhtivuse tagamiseks aukude seinale galvaniseeritud vaskkile paksus olema 25 mikronit, nii et kogu süsteemi kontrollitakse automaatselt, et tagada selle täpsus.

Fikseeritud trükkplaat

Arvuti juhtimine ja vase galvaniseerimine

Pärast vasekile galvaniseerimist korraldab arvuti õhukese tinakihi uuesti täitmise.

Pärast tinaga kaetud PCB plaadi mahalaadimist kontrollige, kas vase ja tinaga kaetud plaatide paksus on õige.

Väline PCB söövitus

Järgmisena lõpetab söövitusprotsessi täielik automaatne kokkupanek. Kõigepealt puhastage PCB -plaadil kõvastunud kile.

Seejärel kasutatakse tugeva leelise puhastamiseks soovimatut vaskfooliumi, mis on sellega kaetud.

Seejärel eemaldatakse tina eemaldamise lahusega tina kate trükkplaatide paigutusega vaskfooliumilt. Pärast puhastamist lõpetatakse 4 kihi trükkplaatide paigutus.