قبل از PCB، مدارها از سیم کشی نقطه به نقطه تشکیل شده بودند. قابلیت اطمینان این روش بسیار پایین است ، زیرا با افزایش سن ، پارگی خط منجر به شکست یا اتصال کوتاه گره خط می شود. سیم پیچ یک پیشرفت بزرگ در فناوری مدار است که دوام و تغییرپذیری مدار را با پیچاندن سیم با قطر کوچک در اطراف ستون در نقطه اتصال افزایش می دهد.

با حرکت صنعت الکترونیک از لوله های خلاء و رله ها به نیمه رساناهای سیلیکونی و مدارهای مجتمع ، اندازه و قیمت قطعات الکترونیکی کاهش یافت. حضور مکرر محصولات الکترونیکی در بخش مصرف کنندگان ، تولید کنندگان را بر آن داشته تا به دنبال راه حل های کوچکتر و مقرون به صرفه تری باشند. بنابراین ، PCB متولد شد. فرایند تولید PCB بسیار پیچیده است. با در نظر گرفتن PCB چهار لایه به عنوان مثال ، فرایند تولید عمدتاً شامل طرح PCB ، تولید برد اصلی ، انتقال طرح داخلی PCB ، حفاری و بازرسی صفحه اصلی ، لمینت ، حفاری ، رسوب شیمیایی مس از دیوار حفره ، انتقال طرح PCB بیرونی ، PCB بیرونی است. اچ و مراحل دیگر

1. طرح PCB

اولین مرحله تولید PCB ، سازماندهی و بررسی چیدمان PCB است. کارخانه تولید PCB فایل های CAD را از شرکت طراحی PCB دریافت می کند. از آنجا که هر نرم افزار CAD فرمت فایل منحصر به فرد خود را دارد ، دستگاه PCB آنها را به فرمت یکپارچه-Extended Gerber RS-274X یا Gerber X2 تبدیل می کند. سپس مهندس کارخانه بررسی می کند که آیا طرح PCB با روند تولید مطابقت دارد ، آیا نقص و مشکلات دیگری وجود دارد یا خیر.

2. تولید صفحه اصلی

اگر گرد و غبار ممکن است باعث اتصال کوتاه یا شکستن صفحه شود ، صفحه مسی را تمیز کنید. شکل 1 تصویری از یک PCB 8 لایه است که در واقع از 3 ورق مس (تخته های اصلی) به علاوه 2 فیلم مسی تشکیل شده و سپس با ورق های نیمه پخته به هم چسبانده شده است. دنباله تولید از صفحه اصلی (چهار یا پنج لایه خط) در وسط شروع می شود و قبل از ثابت شدن به طور مداوم روی هم قرار می گیرد. PCB 4 لایه به طور مشابه ساخته شده است ، اما تنها با یک صفحه اصلی و دو فیلم مسی ساخته شده است.

3. مدار اصلی هسته مدار را ایجاد کنید

انتقال چیدمان PCB داخلی ابتدا باید مدار دو لایه میانی ترین هسته (Core) را ایجاد کند. پس از تمیز کردن صفحه مسی ، سطح آن با یک فیلم حساس به نور پوشانده می شود. این فیلم هنگامی که در معرض نور قرار می گیرد ، سفت می شود و یک فیلم محافظ روی فویل مسی صفحه ای با روکش مسی ایجاد می کند. دو لایه فیلم چیدمان PCB و دو لایه تخته روکش مسی را وارد کنید و در نهایت لایه بالایی فیلم چیدمان PCB را وارد کنید تا از دقت لایه های بالا و پایین لایه چیدمان فیلم PCB اطمینان حاصل شود. حساس کننده به نور از لامپ UV برای تابش فیلم حساس به نور روی فویل مسی استفاده می کند. فیلم حساس به نور در زیر فیلم شفاف و فیلم حساس به نور در زیر فیلم مات جامد نمی شود. فویل مسی پوشیده از فیلم حساس به نور حساس ، خط آرایش PCB مورد نیاز است ، معادل نقش جوهر چاپگر لیزری PCB دستی. سپس فیلم پخته نشده با چربی شسته می شود و مدار فویل مس مورد نیاز توسط فیلم پخته شده پوشانده می شود. سپس فویل مسی ناخواسته با یک پایه قوی مانند NaOH حک می شود. فیلم حساس به نور را پاره کنید تا فویل مسی مورد نیاز برای مدار چیدمان PCB نمایان شود.

4. حفاری و بازرسی صفحه اصلی

صفحه اصلی با موفقیت ساخته شده است. سپس سوراخ مخالف را در صفحه اصلی ایجاد کنید تا با مواد اولیه دیگر هم تراز شود. هنگامی که صفحه اصلی با سایر لایه های PCB فشرده می شود ، نمی توان آن را تغییر داد ، بنابراین بررسی آن بسیار مهم است. دستگاه به طور خودکار با نقشه های طرح PCB مقایسه می شود تا خطاها را بررسی کند.

5. لمینت

در اینجا ما به یک ماده اولیه جدید به نام ورق نیمه پخته نیاز داریم ، که صفحه اصلی و برد اصلی است (لایه PCB & GT؛ 4) ، و چسب بین صفحه اصلی و فویل مس بیرونی ، اما همچنین در عایق بندی نقش دارد. لایه زیرین فویل مسی و دو لایه ورق نیمه جامد از قبل از طریق سوراخ موقعیت و صفحه آهنی پایین ثابت شده است و سپس صفحه اصلی خوب نیز در سوراخ موقعیت قرار می گیرد و در نهایت به نوبه خود دو لایه از ورق نیمه جامد ، یک لایه فویل مس و یک لایه ورق آلومینیوم تحت فشار روی صفحه اصلی پوشانده شده است. تخته PCB که توسط صفحه آهنی چسبانده شده است ، بر روی تکیه گاه قرار می گیرد و سپس برای لمینت در پرس داغ خلاء قرار می گیرد. حرارت در پرس داغ خلاء رزین اپوکسی را در ورقه نیمه پخته ذوب می کند و هسته و فویل مس را تحت فشار در کنار هم نگه می دارد. بعد از لمینیت ، صفحه بالای آهنی که PCB را فشار می دهد را بردارید. سپس صفحه آلومینیوم تحت فشار برداشته می شود. صفحه آلومینیومی همچنین در جداسازی PCBS مختلف و اطمینان از فویل مس صاف روی لایه بیرونی THE PCB نقش دارد. هر دو طرف PCB با یک لایه فویل مس صاف پوشانده شده است.

6. حفاری

برای اتصال چهار لایه فویل مسی که در PCB به هم نمی رسند ، ابتدا از طریق PCB سوراخ کنید ، سپس دیوارهای سوراخ را برای هدایت الکتریسیته متال کنید. دستگاه حفاری اشعه ایکس برای تعیین صفحه اصلی لایه داخلی استفاده می شود. دستگاه به طور خودکار موقعیت سوراخ را روی صفحه اصلی پیدا کرده و مکان آن را پیدا می کند و سپس سوراخ های موقعیتی را برای PCB ایجاد می کند تا اطمینان حاصل شود که حفاری زیر از مرکز موقعیت سوراخ عبور می کند. یک ورق آلومینیوم را روی دستگاه پانچ قرار دهید و سپس PCB را روی آن قرار دهید. برای بهبود کارایی ، یک تا سه تخته PCB یکسان با توجه به تعداد لایه های PCB برای سوراخ شدن روی هم قرار می گیرند. در نهایت ، PCB بالا با یک لایه آلومینیوم ، لایه های بالا و پایین آلومینیوم پوشانده شده است به طوری که هنگام دریل و خارج شدن مته ، فویل مس روی PCB پاره نمی شود. در فرآیند لمینت قبلی ، اپوکسی ذوب شده به بیرون از PCB اکسترود شده بود ، بنابراین باید برداشته شود. دستگاه فرز قالب را با توجه به مختصات صحیح XY برش می دهد.

7. بارش شیمیایی مس بر روی دیواره منافذ

از آنجا که تقریباً در تمام طرح های PCB از سوراخ هایی برای اتصال لایه های مختلف خطوط استفاده می شود ، برای اتصال خوب به یک فیلم مسی 25 میکرونی روی دیوار سوراخ نیاز است. این ضخامت فیلم مسی با آبکاری آب به دست می آید ، اما دیوار سوراخ از رزین اپوکسی غیر رسانا و تخته فایبر گلاس ساخته شده است. بنابراین ، اولین قدم این است که یک لایه از مواد رسانا را روی دیواره سوراخ جمع کنید و از طریق رسوب شیمیایی یک فیلم مس 1 میکرونی در کل سطح PCB ، از جمله دیواره سوراخ ایجاد کنید. کل فرایند ، مانند تصفیه شیمیایی و تمیز کردن ، توسط ماشین آلات کنترل می شود.

8. طرح PCB خارجی را منتقل کنید

در مرحله بعد ، طرح PCB خارجی به فویل مسی منتقل می شود. این فرایند شبیه طرح PCB برد داخلی هسته است که با استفاده از فیلم فتوکپی و فیلم حساس به نور به فویل مسی منتقل می شود. تنها تفاوت این است که صفحه مثبت به عنوان تخته استفاده می شود. انتقال طرح داخلی PCB از روش تفریق استفاده می کند و صفحه منفی را به عنوان تخته تصویب می کند. مدار چاپی تحت پوشش فیلم حساس به نور مدار است ، فیلم حساس به نوری جامد را تمیز کنید ، فویل مس در معرض نمایش حک شده است ، مدار طرح PCB توسط فیلم حساس به نور محافظت می شود. طرح PCB بیرونی با روش معمولی منتقل می شود و صفحه مثبت به عنوان تخته استفاده می شود. ناحیه ای که توسط یک فیلم پخته روی PCB پوشانده شده است یک منطقه غیر خطی است. پس از تمیز کردن فیلم بدون پخت ، آبکاری انجام می شود. هیچ فیلمی قابل آبکاری نیست و هیچ فیلمی وجود ندارد ، ابتدا آبکاری مس و سپس قلع. پس از برداشتن فیلم ، اچ قلیایی انجام می شود و در نهایت قلع برداشته می شود. الگوی مدار روی تخته باقی می ماند زیرا توسط قلع محافظت می شود. PCB را محکم کرده و مس را آبکاری کنید. همانطور که قبلاً ذکر شد ، برای اطمینان از اینکه هد دارای رسانایی الکتریکی خوبی است ، فیلم مس آبکاری شده روی دیواره سوراخ باید 25 میکرون ضخامت داشته باشد ، بنابراین کل سیستم به طور خودکار توسط کامپیوتر کنترل می شود تا از صحت آن اطمینان حاصل شود.

9. حکاکی PCB بیرونی

در مرحله بعد ، یک خط مونتاژ خودکار کامل فرآیند اچینگ را تکمیل می کند. ابتدا فیلم پخته شده را روی برد PCB تمیز کنید. سپس از قلیایی قوی برای تمیز کردن فویل مس ناخواسته که توسط آن پوشانده شده است استفاده می شود. سپس پوشش قلع روی فویل مسی با طرح PCB با محلول جدا کننده قلع برداشته می شود. پس از تمیز کردن ، 4 لایه طرح PCB تکمیل می شود.