Ennen PCB, piirit koostuivat pisteestä pisteeseen -johdotuksesta. Tämän menetelmän luotettavuus on erittäin heikko, koska piirin vanhetessa linjan katkeaminen johtaa linjasolmun katkeamiseen tai oikosulkuun. Käämitys on merkittävä edistysaskel piiritekniikassa, mikä parantaa piirin kestävyyttä ja vaihdettavuutta käämittämällä halkaisijaltaan pieni lanka pylvään ympärille liitäntäkohdassa.

Elektroniikkateollisuuden siirtyessä tyhjiöputkista ja releistä piipuolijohteisiin ja integroituihin piireihin elektronisten komponenttien koko ja hinta laskivat. Elektroniikkatuotteiden yleistyminen kuluttaja-alalla on saanut valmistajat etsimään pienempiä ja kustannustehokkaampia ratkaisuja. Näin PCB syntyi. PCB: n valmistusprosessi on hyvin monimutkainen. Ottaen esimerkiksi nelikerroksisen PCB: n valmistusprosessi sisältää pääasiassa PCB-asettelun, ydinlevyn tuotannon, sisäisen PCB-asettelun siirron, ydinlevyn porauksen ja tarkastuksen, laminoinnin, porauksen, reikäseinän kuparikemiallisen saostamisen, ulkoisen PCB-asettelun siirron, ulkoisen PCB: n etsaus ja muut vaiheet.

1. Piirilevyasettelu

PCB -tuotannon ensimmäinen askel on järjestää ja tarkistaa PCB -asettelu. PCB -tuotantolaitos vastaanottaa CAD -tiedostot piirilevyjen suunnitteluyritykseltä. Koska jokaisella CAD-ohjelmistolla on oma ainutlaatuinen tiedostomuoto, piirilevytehdas muuntaa ne yhtenäiseksi muotoksi-Laajennettu Gerber RS-274X tai Gerber X2. Sitten tehtaan insinööri tarkistaa, onko piirilevyasettelu tuotantoprosessin mukainen, onko vikoja ja muita ongelmia.

2. Ydinlevyn tuotanto

Puhdista kuparipäällysteinen levy, jos pöly voi aiheuttaa viimeisen oikosulun tai katkoksen. Kuva 1 on esimerkki 8-kerroksisesta PCB: stä, joka koostuu itse asiassa kolmesta kuparipäällysteisestä levystä (ydinlevystä) ja 3 kuparikalvosta ja liimataan sitten puolikovetettujen levyjen kanssa yhteen. Tuotantosarja alkaa ydinlevystä (neljä tai viisi kerrosta viivaa) keskellä ja pinotaan jatkuvasti yhteen ennen kiinnittämistä. 4-kerroksinen piirilevy on valmistettu samalla tavalla, mutta siinä on vain yksi ydinlevy ja kaksi kuparikalvoa.

3.Tee keskikorttipiiri

Sisäisen piirilevyn asettelunsiirron pitäisi ensin tehdä keskimmäisen ytimen (Core) kaksikerroksinen piiri. Kuparipäällysteisen levyn puhdistamisen jälkeen pinta peitetään valoherkällä kalvolla. Kalvo kiinteytyy valolle altistuessaan muodostaen suojakalvon kuparipäällysteisen levyn kuparikalvon päälle. Aseta kaksi kerrosta PCB -asettelukalvoa ja kaksi kerrosta kuparipäällysteistä levyä ja aseta lopuksi PCB -asettelukalvon ylempi kerros varmistaaksesi, että PCB -asettelukalvon pinoamisasento on tarkka. Valoherkistäjä käyttää UV -lamppua valoherkän kalvon säteilyttämiseen kuparikalvolla. Valoherkkä kalvo jähmettyy läpinäkyvän kalvon alle, ja valoherkkä kalvo ei kiinteydy läpinäkymättömän kalvon alla. Jähmettyneen valoherkän kalvon peittämä kuparikalvo on PCB -asettelulinja, joka vastaa manuaalisen PCB: n lasertulostimen musteen roolia. Kovettumaton kalvo pestään sitten lipeällä ja vaadittu kuparikalvopiiri peitetään kovetetulla kalvolla. Ei -toivottu kuparifolio syövytetään sitten pois vahvalla emäksellä, kuten NaOH: lla. Revi pois kovettunut valoherkkä kalvo paljastaaksesi PCB -piirilevyyn tarvittavan kuparikalvon.

4. Porauslevyn poraus ja tarkastus

Ydinlevy on tehty onnistuneesti. Tee sitten vastakkainen reikä ydinlevyyn, jotta se on helppo kohdistaa muihin raaka -aineisiin. Kun ydinlevyä on painettu muilla PCB -kerroksilla, sitä ei voi muuttaa, joten se on erittäin tärkeää tarkistaa. Laite tarkistaa virheet automaattisesti PCB -piirustuspiirustuksiin.

5. Laminoitu

Tässä tarvitsemme uuden raaka-aineen, nimeltään puolikovettu arkki, joka on ydinlevy ja ydinlevy (PCB-kerros & GT; 4) ja ydinlevyn ja ulomman kuparikalvon välinen liima, mutta sillä on myös rooli eristyksessä. Kuparikalvon alempi kerros ja kaksi kerrosta puolikovettunutta arkkia ovat olleet etukäteen paikannusreiän läpi ja alempi rautalevy kiinteässä asennossa, ja sitten hyvä ydinlevy asetetaan myös paikannusreikään ja lopulta vuorollaan kaksi kerrosta puolikovettuneesta levystä, kerros kuparikalvoa ja kerros painealumiinilevyä päällyslevyn päällä. Rautalevyllä puristettu piirilevy asetetaan tuelle ja sitten tyhjiöpuristimeen laminointia varten. Alipainepuristimen lämpö sulaa puolikovetetussa levyssä olevan epoksihartsin pitäen ytimen ja kuparikalvon yhdessä paineen alla. Irrota laminoinnin jälkeen ylärautalevy, joka painaa piirilevyä. Sitten paineistettu alumiinilevy poistetaan. Alumiinilevyllä on myös rooli eri PCBS: ien eristämisessä ja varmistetaan sileä kuparikalvo THE PCB: n ulkokerroksessa. Piirilevyn molemmat puolet on peitetty sileällä kuparikalvokerroksella.

6. Poraus

Jos haluat liittää neljä kerrosta kuparikalvoa, jotka eivät kosketa toisiaan piirilevyyn, poraa ensin reiät piirilevyn läpi ja metalloi sitten reikien seinät johtamaan sähköä. Röntgenporauslaitetta käytetään sisäkerroksen ydinlevyn paikantamiseen. Kone löytää ja paikantaa automaattisesti reiän paikan ydinkortista ja tekee sitten paikannusreiät PCB: lle varmistaakseen, että seuraava poraus on reiän asennon keskikohdan läpi. Aseta alumiinilevy lävistyskoneeseen ja aseta sitten piirilevy päälle. Tehokkuuden parantamiseksi yksi tai kolme identtistä piirilevyä pinotaan yhteen rei’itystä varten PCB -kerrosten lukumäärän mukaan. Lopuksi ylempi piirilevy on päällystetty alumiinikerroksella, ylä- ja alakerrokset alumiinilla niin, että kun pora porautuu sisään ja ulos, piirilevyn kuparifolio ei repeydy. Edellisessä laminointiprosessissa sula epoksi suulakepuristettiin piirilevyn ulkopuolelle, joten se oli poistettava. Jyrsinkone leikkaa piirilevyn kehän oikeiden XY -koordinaattien mukaisesti.

7. Kuparin kemiallinen saostuminen huokosseinälle

Koska lähes kaikissa piirilevymalleissa käytetään rei’ityksiä eri linjakerrosten liittämiseen, hyvä liitäntä vaatii 25 mikronin kuparikalvon reiän seinämään. Tämä kuparikalvon paksuus saavutetaan galvanoimalla, mutta reiän seinä on valmistettu johtamattomasta epoksihartsista ja lasikuitulevystä. Siksi ensimmäinen askel on kerätä johtavan materiaalin kerros reiän seinämään ja muodostaa 1 mikronin kuparikalvo koko piirilevyn pinnalle, myös reiän seinämään, kemiallisella saostamisella. Koko prosessia, kuten kemiallista käsittelyä ja puhdistusta, ohjaavat koneet.

8. Siirrä ulkoisen piirilevyn ulkoasu

Seuraavaksi ulkoisen piirilevyn ulkoasu siirretään kuparifolioon. Prosessi on samanlainen kuin sisemmän ydinkortin piirilevyasettelu, joka siirretään kuparikalvolle valokopioidun kalvon ja valoherkän kalvon avulla. Ainoa ero on, että positiivista levyä käytetään levynä. Sisäinen PCB -asettelunsiirto ottaa vähennysmenetelmän ja ottaa negatiivilevyn levylle. Jähmettyneen valoherkän kalvon peittämä piirilevy on piiri, puhdista kiinteä valoherkkä kalvo, paljastettu kuparifolio syövytetään, PCB -asettelupiiri on suojattu kiinteällä valoherkällä kalvolla. Ulompi piirilevyasettelu siirretään normaalilla menetelmällä, ja positiivista levyä käytetään levynä. Piirilevyllä kovetetun kalvon peittämä alue on ei -viivoitettu alue. Kovettumattoman kalvon puhdistuksen jälkeen suoritetaan galvanointi. Kalvoa ei voi galvanoida, eikä kalvoa ole, ensin kuparia ja sitten tinaa. Kalvon poistamisen jälkeen alkalinen etsaus suoritetaan ja lopuksi tina poistetaan. Piirikuvio jätetään levylle, koska se on suojattu tinalla. Kiinnitä piirilevy ja galvanoi kupari. Kuten aiemmin mainittiin, reiän hyvän sähkönjohtavuuden varmistamiseksi reikäseinällä galvanoidun kuparikalvon paksuuden on oltava 25 mikronia, joten koko järjestelmää ohjataan tietokoneella automaattisesti sen tarkkuuden varmistamiseksi.

9. Piirilevyn ulkoinen etsaus

Seuraavaksi täydellinen automatisoitu kokoonpanolinja viimeistelee etsausprosessin. Puhdista ensin PCB -levyn kovettunut kalvo. Vahvaa alkalia käytetään sen jälkeen ei -toivotun kuparikalvon puhdistamiseen. Sitten tinapinnoite PCB -kuparikalvosta poistetaan tinanpoistoliuoksella. Puhdistuksen jälkeen 4 kerrosta piirilevyasettelua on valmis.