PRINTED CIRCUIT խորհուրդը (PCB) գրեթե բոլոր էլեկտրոնային սարքերի հիմնաքարն են: Այս զարմանահրաշ PCB- ն կարելի է գտնել բազմաթիվ առաջադեմ և հիմնական էլեկտրոնիկայի մեջ, ներառյալ Android հեռախոսները, նոթբուքերը, համակարգիչները, հաշվիչները, խելացի ժամացույցները և այլն: Շատ հիմնական լեզվով ասած, PCB- ն այն տախտակն է, որն ուղղում է սարքի էլեկտրոնային ազդանշանները, ինչը հանգեցնում է դիզայների կողմից սարքի էլեկտրական աշխատանքի և պահանջների սահմանմանը:

PCB- ն բաղկացած է FR-4 նյութից և պղնձի ուղիներից կազմված սուբստրատից ՝ ամբողջ սխեմայով, ազդանշաններով ՝ ողջ տախտակի վրա:

Մինչև PCB- ի նախագծումը, էլեկտրոնային սխեմաների դիզայները պետք է այցելի PCB- ի արտադրամաս `լիովին հասկանալու PCB- ի արտադրության կարողություններն ու սահմանափակումները: Հարմարություններ Սա կարևոր է, քանի որ PCB- ի շատ դիզայներներ տեղյակ չեն PCB արտադրական օբյեկտների սահմանափակումների մասին, և երբ նրանք նախագծման փաստաթուղթ են ուղարկում PCB արտադրական խանութ/հաստատություն, նրանք վերադառնում և պահանջում են փոփոխություններ `PCB- ի արտադրության գործընթացի կարողություններին/սահմանափակումներին համապատասխանելու համար: Այնուամենայնիվ, եթե սխեմաների դիզայներն աշխատում է այնպիսի ընկերությունում, որը չունի ներքին PCB արտադրող խանութ, և ընկերությունը աշխատանքն արտասահմանում է արտասահմանյան PCB արտադրական գործարանին, ապա դիզայները պետք է առցանց դիմի արտադրողին և պահանջի այդպիսի սահմանափակումներ կամ բնութագրեր: որպես պղնձի ափսեի առավելագույն հաստություն րոպեում, շերտերի առավելագույն քանակ, նվազագույն բացվածք և PCB վահանակների առավելագույն չափ:

Այս հոդվածում մենք կկենտրոնանանք PCB- ի արտադրության գործընթացի վրա, ուստի այս փաստաթուղթը օգտակար կլինի շրջանային դիզայներների համար `աստիճանաբար հասկանալ PCB- ի արտադրության գործընթացը` նախագծման սխալներից խուսափելու համար:

PCB- ի արտադրության գործընթացի քայլերը

Քայլ 1. PCB նախագծում և GERBER ֆայլեր

< p&gt; Շրջանակային դիզայներները սխեմատիկ գծապատկերներ են գծում CAD ծրագրաշարում ՝ PCB- ի ձևավորման համար: Դիզայները պետք է համակարգի PCB արտադրողի հետ այն ծրագրաշարի մասին, որն օգտագործվում է PCB- ի դիզայնը ձևավորելու համար, որպեսզի համատեղելիության խնդիրներ չլինեն: CAD PCB նախագծման ամենահայտնի ծրագրակազմը Altium Designer, Eagle, ORCAD և Mentor PADS- ն են:

Այն բանից հետո, երբ PCB- ի դիզայնն ընդունվի արտադրության համար, դիզայները կստեղծի ֆայլ PCB արտադրողի կողմից ընդունված նախագծից: Այս ֆայլը կոչվում է GERBER ֆայլ: Gerber ֆայլերը ստանդարտ ֆայլեր են, որոնք օգտագործվում են PCB արտադրողների մեծ մասի կողմից ՝ PCB- ի դասավորության բաղադրամասերը ցուցադրելու համար, ինչպիսիք են պղնձի հետևող շերտերը և եռակցման դիմակները: Gerber ֆայլերը 2D վեկտորային պատկերային ֆայլեր են: Ընդլայնված Gerber- ը ապահովում է կատարյալ ելք:

Theրագրաշարը ունի օգտագործողի/դիզայների կողմից սահմանված ալգորիթմներ այնպիսի հիմնական տարրերով, ինչպիսիք են ուղու լայնությունը, ափսեի եզրերի տարածությունը, հետքի և անցքերի տարածությունը և անցքերի չափը: Ալգորիթմը վարում է դիզայները `դիզայնի սխալների առկայությունը ստուգելու համար: Դիզայնի վավերացումից հետո այն ուղարկվում է PCB արտադրողին, որտեղ այն ստուգվում է DFM- ի համար: DFM (Manufacturing Design) ստուգումներն օգտագործվում են PCB- ի նմուշների նվազագույն հանդուրժողականությունն ապահովելու համար:

< բ> Քայլ 2. GERBER լուսանկարին

PCB- ի լուսանկարներ տպելու համար օգտագործվող հատուկ տպիչը կոչվում է պլոտտեր: Այս գծագիրները տպելու են տպատախտակները ֆիլմի վրա: Այս ֆիլմերն օգտագործվում են PCBS պատկերելու համար: Պլոտերները շատ ճշգրիտ են տպագրության տեխնիկայում և կարող են ապահովել PCB- ի խիստ մանրամասն նախագծեր:

Պլատերից հանված պլաստիկ թերթը սև թանաքով տպված PCB է: Ներքին շերտի դեպքում սեւ թանաքը ներկայացնում է հաղորդիչ պղնձե ուղին, իսկ դատարկ մասը `ոչ հաղորդիչ հատվածը: Մյուս կողմից, արտաքին շերտի համար սև թանաքը կփորագրվի, իսկ դատարկ տարածքը կօգտագործվի պղնձի համար: Այս ֆիլմերը պետք է պատշաճ կերպով պահվեն `ավելորդ շփումից կամ մատնահետքերից խուսափելու համար:

Յուրաքանչյուր շերտ ունի իր ֆիլմը: Եռակցման դիմակն ունի առանձին ֆիլմ: Այս բոլոր ֆիլմերը պետք է հավասարեցված լինեն ՝ PCB- ի հավասարեցում գծելու համար: Այս PCB- ի հավասարեցումը ձեռք է բերվում `աշխատատեղը հարմարեցնելու համար, որի վրա տեղավորվում է ֆիլմը, և օպտիմալ հավասարեցումը կարող է հասնել աշխատանքային սեղանի փոքր չափավորումից հետո: Այս ֆիլմերը պետք է ունենան հավասարեցման անցքեր ՝ միմյանց ճշգրիտ պահելու համար: Տեղակայման քորոցը տեղավորվելու է տեղադրման փոսի մեջ:

Քայլ 3. Ներքին տպագրություն. Ֆոտոռեզիստենտ և պղինձ

Այս լուսանկարչական ֆիլմերն այժմ տպվում են պղնձե փայլաթիթեղի վրա: PCB- ի հիմնական կառուցվածքը պատրաստված է լամինատից: Հիմնական նյութը էպոքսիդային խեժ է և ապակե մանրաթել, որը կոչվում է հիմնական նյութ: Լամինատը ստանում է պղնձը, որը կազմում է PCB- ն: Ենթածրագիրը ապահովում է PCBS- ի հզոր հարթակ: Երկու կողմերն էլ պատված են պղնձով: Գործընթացը ներառում է պղնձի հեռացում `ֆիլմի դիզայնը բացահայտելու համար:

Աղտոտումը կարեւոր է PCBS- ը պղնձի լամինատներից մաքրելու համար: Համոզվեք, որ PCB- ի վրա փոշու մասնիկներ չկան: Հակառակ դեպքում, միացումը կարող է լինել կարճ կամ բաց

Ֆոտոռեսիստական ​​ֆիլմն այժմ օգտագործվում է: Photoresist- ը պատրաստված է լուսազգայուն քիմիական նյութերից, որոնք կարծրանում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կիրառման ժամանակ: Պետք է ապահովել, որ լուսանկարչական ֆիլմը և ֆոտոռեզիստենտ ֆիլմը ճշգրիտ համընկնեն:

Այս լուսանկարչական և ֆոտոլիտոգրաֆիկ ֆիլմերը ամրացվում են լամինատին `ամրացնելով կապում: Այժմ կիրառվում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը: Լուսանկարչական ֆիլմի սև թանաքը արգելափակելու է ուլտրամանուշակագույն լույսը, դրանով իսկ կանխելով դրա տակ գտնվող պղինձը և չամրացնելով սև թանաքի հետքերի տակ գտնվող ֆոտոռեզիստորը: Թափանցիկ տարածքը ենթարկվելու է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների `դրանով իսկ կարծրացնելով ավելորդ ֆոտոռեզիստորը, որը կհեռացվի:

Այնուհետև ափսեը մաքրվում է ալկալային լուծույթով `ավելորդ ֆոտոեզենսունակությունը հեռացնելու համար: Այժմ տպատախտակը կչորանա:

PCBS- ն այժմ կարող է ծածկել պղնձե մետաղալարերը, որոնք օգտագործվում են կոռոզիայից հեռացնող սարքերի հետքեր պատրաստելու համար: Եթե ​​խորհուրդը երկու շերտ է, ապա այն կօգտագործվի հորատման համար, հակառակ դեպքում ավելի շատ քայլեր կձեռնարկվեն:

Քայլ 4: Հեռացրեք անցանկալի պղինձը

Օգտագործեք պղնձի լուծիչ հզոր լուծույթ `ավելորդ պղնձը հեռացնելու համար, ինչպես ալկալային լուծույթը հեռացնում է ավելորդ ֆոտոռեզիստորը: Կարծրացած ֆոտոռեզիստորի տակ գտնվող պղինձը չի հեռացվի:

Այժմ կարծրացած ֆոտոռեպրեսիվը կհեռացվի `պահանջվող պղնձը պաշտպանելու համար: Դա արվում է PCB- ն մեկ այլ լուծիչով լվանալու միջոցով:

Քայլ 5: Շերտերի հավասարեցում և օպտիկական զննում

Բոլոր շերտերը պատրաստվելուց հետո դրանք հավասարվում են միմյանց: Դա կարելի է անել գրանցման անցքը դրոշմելով, ինչպես նկարագրված է նախորդ քայլին: Տեխնիկները բոլոր շերտերը տեղադրում են «օպտիկական դակիչ» կոչվող մեքենայի մեջ: Այս մեքենան ճշգրիտ փորելու է անցքերը:

Տեղադրված շերտերի քանակը և առաջացած սխալները հնարավոր չէ հակադարձել:

Ավտոմատ օպտիկական դետեկտորը կկիրառի լազեր ՝ ցանկացած թերություն հայտնաբերելու և թվային պատկերը համեմատելու Gerber ֆայլի հետ:

Քայլ 6: Ավելացրեք շերտեր և կապեր

Այս փուլում բոլոր շերտերը, ներառյալ արտաքին շերտը, սոսնձված են միասին: Բոլոր շերտերը կտեղադրվեն հիմքի վերևում:

Արտաքին շերտը պատրաստված է ապակյա մանրաթելից `« նախածնված »էպոքսիդային խեժով, որը կոչվում է նախածնված: Ստորգետնյա հատվածի վերին և ստորին հատվածները ծածկված կլինեն պղնձի բարակ շերտերով, որոնք փորագրված են պղնձի հետագծերով:

Steelանր պողպատե սեղան `մետաղական սեղմիչներով` շերտերի միացման/սեղմման համար: Այս շերտերը սերտորեն ամրացված են սեղանին `տրամաչափման ընթացքում շարժումից խուսափելու համար:

Տեղադրեք նախապատրաստական ​​շերտը տրամաչափման սեղանին, այնուհետև դրա վրա տեղադրեք ենթաշերտի շերտը, այնուհետև տեղադրեք պղնձե ափսեը: Նմանատիպ եղանակով տեղադրվում են ավելի շատ նախապատրաստական ​​սալեր, և վերջապես ալյումինե փայլաթիթեղն ավարտում է կույտը:

Համակարգիչը ավտոմատացնելու է մամուլի պրոցեսը ՝ տաքացնելով կույտը և սառեցնելով այն վերահսկվող արագությամբ:

Այժմ տեխնիկները կհեռացնեն քորոցը և ճնշման ափսեը `փաթեթը բացելու համար:

Քայլ 7: Հորատեք անցքեր

Այժմ ժամանակն է անցքեր հորատել կուտակված PCBS- ում: Preշգրիտ հորատման բիթերը կարող են բարձր ճշգրտությամբ հասնել 100 միկրոն տրամագծի անցքերի: Բիթը օդաճնշական է և ունի մոտ 300K RPM պտույտի արագություն: Բայց նույնիսկ այդ արագությամբ հորատման գործընթացը ժամանակ է պահանջում, քանի որ յուրաքանչյուր փոս կատարյալ հորատման համար ժամանակ է պահանջում: Բիթերի դիրքորոշման ճշգրիտ նույնականացում ռենտգենյան վրա հիմնված նույնացուցիչներով:

Հորատման ֆայլերը նույնպես ստեղծվում են PCB- ի դիզայների կողմից `վաղ փուլում PCB արտադրողի համար: Այս փորված ֆայլը որոշում է բիտի րոպեական շարժումը և որոշում է հորատման վայրը:Այս անցքերն այժմ կդառնան պատված անցքերով և անցքերով:

Քայլ 8: Platածկույթ և պղնձի նստվածք

Մանրակրկիտ մաքրումից հետո PCB- ի վահանակը այժմ քիմիապես տեղադրված է: Այս ընթացքում վահանակի մակերեսին նստեցվում են պղնձի բարակ շերտեր (1 մկմ հաստությամբ): Պղինձը հոսում է հորատանցքի մեջ: Անցքերի պատերը ամբողջությամբ պղնձապատ են: Ընկղման և հեռացման ամբողջ գործընթացը վերահսկվում է համակարգչի միջոցով

Քայլ 9: Պատկերացրեք արտաքին շերտը

Ինչպես ներքին շերտի դեպքում, այնպես էլ ֆոտոռեպորտաժը կիրառվում է արտաքին շերտի վրա, նախածննդյան վահանակը և սև թանաքով ֆիլմը, որոնք իրար հետ կապված են, այժմ պայթել են դեղին սենյակում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթով: Ֆոտոռեպորտաժը կարծրանում է: Այժմ վահանակը լվանում են մեքենայով `հեռացնելու համար սեւ թանաքի անթափանցիկությամբ պաշտպանված կարծրացման դիմադրությունը:

Քայլ 10: Արտաքին շերտի երեսապատում.

Էլեկտրամշակված ափսե բարակ պղնձե շերտով: Սկզբնական պղնձապատումից հետո վահանակը թիթեղյա է, որպեսզի հեռացվի ափսեի վրա մնացած պղինձը: Ձուլման փուլում թիթեղը կանխում է վահանակի պահանջվող հատվածի կնքումը պղնձով: Փորագրումը հեռացնում է վահանակից անցանկալի պղինձը:

Քայլ 11: Կտրուկ

Անցանկալի պղինձը և պղնձը կհեռացվեն մնացորդային դիմադրության շերտից: Քիմիական նյութերը օգտագործվում են պղնձի ավելցուկը մաքրելու համար: Մյուս կողմից, անագը ծածկում է պահանջվող պղինձը: Այժմ այն ​​վերջապես տանում է դեպի ճիշտ միացում և հետևում

Քայլ 12. Եռակցման դիմակի կիրառումը

Մաքրել վահանակը և էպոքսիդային զոդի արգելափակման թանաքը ծածկելու է վահանակը: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը ափսեի վրա կիրառվում է եռակցման դիմակի լուսանկարչական ֆիլմի միջոցով: Laածկված հատվածը մնում է չամրացված և կհեռացվի: Այժմ տեղադրեք տպատախտակը ջեռոցում `զոդող ֆիլմը վերանորոգելու համար:

Քայլ 13: Մակերևութային բուժում

HASL (Hot Air Solder Leveling) ապահովում է PCBS- ի զոդման լրացուցիչ հնարավորություններ: RayPCB- ն (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) առաջարկում է ոսկու ընկղմամբ և արծաթի ընկղմամբ HASL: HASL- ն ապահովում է նույնիսկ բարձիկներ: Սա հանգեցնում է մակերեսի ավարտի:

Քայլ 14: Էկրանի տպագրություն

< p&gt;

PCBS- ն գտնվում է վերջնական փուլում և ընդունում է թանաքային տպագրություն/գրություն մակերեսի վրա: Սա օգտագործվում է PCB- ի հետ կապված կարևոր տեղեկատվություն ներկայացնելու համար:

Քայլ 15: Էլեկտրական փորձարկում

Վերջնական փուլը վերջնական PCB- ի էլեկտրական փորձարկումն է: Ավտոմատ գործընթացը ստուգում է PCB- ի ֆունկցիոնալությունը `համապատասխանելու օրիգինալ դիզայնին: RayPCB- ում մենք առաջարկում ենք թռչող ասեղի կամ եղունգների մահճակալի փորձարկում:

Քայլ 16: Վերլուծել

Վերջնական քայլը ափսեի սկզբնական վահանակից կտրելն է: Ուղղորդիչն օգտագործվում է այդ նպատակով ՝ ստեղծելով փոքր պիտակներ տախտակի եզրերի երկայնքով, որպեսզի խորհուրդը հեշտությամբ դուրս գա վահանակից: