Prentað hringrás borð (PCB) eru hornsteinn nánast allra raftækja. Þessa mögnuðu PCB er að finna í mörgum háþróaðri og undirstöðu rafeindatækni, þar á meðal Android símum, fartölvum, tölvum, reiknivélum, snjallúrum og fleiru. Í mjög grunnmáli er PCB borð sem leiðir rafræn merki í tæki, sem leiðir til þess að rafmagn og kröfur tækisins eru settar af hönnuðinum.

PCB samanstendur af undirlagi úr FR-4 efni og koparleiðum um hringrásina með merkjum um allt borðið.

Áður en PCB hönnun er gerð verður rafeindahönnuðurinn að heimsækja PCB framleiðsluverkstæði til að skilja að fullu getu og takmarkanir PCB framleiðslu. Aðstaða. Þetta er mikilvægt vegna þess að margir PCB hönnuðir eru ekki meðvitaðir um takmarkanir PCB framleiðslustöðva og þegar þeir senda hönnunarskjal til PCB framleiðsluverslunar/aðstöðu, snúa þeir aftur og óska ​​eftir breytingum til að mæta getu/takmörkum PCB framleiðsluferlisins. Hins vegar, ef hringhönnuður vinnur hjá fyrirtæki sem er ekki með innbyggða PCB framleiðsluverslun og fyrirtækið útvistar verkið til erlendrar PCB framleiðslustöð, þá verður hönnuðurinn að hafa samband við framleiðandann á netinu og biðja um takmarkanir eða forskriftir eins og sem hámarks koparplötuþykkt á mínútu, hámarksfjöldi laga, lágmarksop og hámarksstærð PCB spjalda.

Í þessari grein munum við einbeita okkur að framleiðsluferlinu á PCB, þannig að þessi pappír mun vera gagnlegur fyrir hringhönnuði að smám saman skilja PCB framleiðsluferlið, til að forðast hönnunarmistök.

PCB framleiðsluferli skref

Skref 1: PCB hönnun og GERBER skrár

< p> Hringhönnuðir teikna skýringarmyndir í CAD hugbúnaði fyrir PCB hönnun. Hönnuðurinn verður að samræma við framleiðanda PCB um hugbúnaðinn sem notaður er til að leggja PCB hönnunina þannig að það séu engin samhæfingarvandamál. Vinsælasti CAD PCB hönnunarhugbúnaðurinn er Altium Designer, Eagle, ORCAD og Mentor PADS.

Eftir að PCB hönnun hefur verið samþykkt til framleiðslu mun hönnuður búa til skrá úr samþykktri hönnun PCB framleiðanda. Þessi skrá er kölluð GERBER skrá. Gerber skrár eru staðlaðar skrár notaðar af flestum PCB framleiðendum til að birta hluti PCB skipulagsins, svo sem kopar rakningarlag og suðu grímur. Gerber skrár eru 2D vektor myndskrár. Lengri Gerber veitir fullkomna afköst.

Hugbúnaðurinn hefur notendahönnuð/hönnuður skilgreindan reiknirit með lykilatriðum eins og breidd brautar, bilbrúnarmörkum, snefil- og holubili og holustærð. Reikniritið er rekið af hönnuðinum til að athuga hvort villur séu í hönnuninni. Eftir að hönnunin hefur verið staðfest er hún send til PCB framleiðanda þar sem hún er könnuð fyrir DFM. DFM (Manufacturing Design) athuganir eru notaðar til að tryggja lágmarks vikmörk fyrir PCB hönnun.

< b&gt; Skref 2: GERBER við mynd

Sérstaki prentarinn sem notaður er til að prenta PCB myndir er kallaður plotter. Þessir plottarar munu prenta hringrásartöflur á filmu. Þessar kvikmyndir eru notaðar til að mynda PCBS. Plottarar eru mjög nákvæmir í prentunartækni og geta veitt mjög ítarlega PCB hönnun.

Plastplatan sem fjarlægð er af plotterinum er PCB prentuð með svörtu bleki. Þegar um innra lagið er að ræða, táknar svarta blekið leiðandi koparlagið, en auði hlutinn er óleiðandi hlutinn. Á hinn bóginn, fyrir ytra lagið, verður svart blek etið í burtu og eyða svæðið verður notað fyrir koparinn. Þessar filmur ættu að geyma á réttan hátt til að forðast óþarfa snertingu eða fingraför.

Hvert lag hefur sína eigin filmu. Suðugríman er með sérstaka filmu. Öllum þessum kvikmyndum verður að samræma til að teikna PCB -röðun. Þessari PCB -röðun er náð með því að stilla vinnubekkinn sem kvikmyndin passar við og hægt er að ná sem bestri stillingu eftir minniháttar kvörðun vinnubekksins. Þessar filmur verða að hafa jöfnuð göt til að halda hvort öðru nákvæmlega. Staðsetningarpinninn passar í staðsetningarholið.

Skref 3: Innri prentun: ljósmyndari og kopar

Þessar ljósmyndakvikmyndir eru nú prentaðar á koparpappír. Grunnuppbygging PCB er úr lagskiptum. Kjarnaefnið er epoxýplastefni og glertrefjar sem kallast grunnefni. Lagskiptin taka á móti koparnum sem mynda PCB. Undirlagið veitir öflugan vettvang fyrir PCBS. Báðar hliðar eru þaknar kopar. Ferlið felur í sér að fjarlægja kopar til að sýna hönnun kvikmyndarinnar.

Sótthreinsun er mikilvæg til að þrífa PCBS úr koparlagskiptum. Gakktu úr skugga um að engar rykagnir séu á PCB. Annars getur hringrásin verið stutt eða opin

Ljósmyndari er nú notuð. Ljósmyndari er úr ljósnæmum efnum sem harðna þegar útfjólublá geislun er beitt. Það verður að tryggja að ljósmyndafilma og ljósmyndavarnarfilmu passi nákvæmlega.

Þessar ljósmynda- og ljósmyndafilmur eru festar við lagskiptin með því að festa pinna. Nú er útfjólublári geislun beitt. Svarta blekið á ljósmyndafilmu mun loka fyrir útfjólublátt ljós og koma þannig í veg fyrir koparinn að neðan og herða ekki ljósmiðilinn undir svörtu blekmerkjunum. Gagnsæi svæðið verður fyrir UV ljósi og herðir þar með umfram ljósmótor sem verður fjarlægt.

Platan er síðan hreinsuð með basískri lausn til að fjarlægja umfram ljósmyndavörn. Hringrásin mun nú þorna.

PCBS getur nú hulið koparvírana sem notaðir eru til að búa til hringrásarbúnað með tæringarefnum. Ef brettið er í tveimur lögum, þá verður það notað til borunar, annars verða fleiri skref stigin.

Skref 4: Fjarlægðu óæskilegan kopar

Notaðu öfluga koparlausnarlausn til að fjarlægja umfram kopar, rétt eins og basísk lausn fjarlægir umfram ljósmótara. Koparinn undir hertu ljósmiðlinum verður ekki fjarlægður.

Nú herti ljósmælirinn verður fjarlægður til að vernda nauðsynlegan kopar. Þetta er gert með því að þvo PCB með öðrum leysi.

Skref 5: Lagjöfnun og sjónskoðun

Eftir að öll lögin hafa verið undirbúin samræmast þau hvert öðru. Þetta er hægt að gera með því að stimpla skráningarholuna eins og lýst var í fyrra skrefi. Tæknimenn setja öll lögin í vél sem kallast „sjónhögg“. Þessi vél mun kýla holur nákvæmlega.

Ekki er hægt að snúa við fjölda laganna sem sett eru og villur sem eiga sér stað.

Sjálfvirkur ljósnemi mun nota leysir til að greina galla og bera stafræna myndina saman við Gerber skrá.

Skref 6: Bættu við lögum og bindingum

Á þessu stigi eru öll lögin, þ.mt ytra lagið, límd saman. Öllum lögum verður staflað ofan á undirlagið.

Ytra lagið er úr trefjaplasti sem er „fyrirfram gegndreypt“ með epoxýplastefni sem kallast fyrirfram gegndreypt. Efst og neðst á undirlaginu verður þakið þunnum koparlögum, etsuðum með koparsnúrulínum.

Þungt stálborð með málmklemmum til að binda/pressa lög. Þessi lög eru þétt fest við borðið til að forðast hreyfingu við kvörðun.

Settu prepreg lagið á kvörðunarborðið, settu síðan undirlagið á það og settu síðan koparplötuna. Fleiri prepregplötum er komið fyrir á svipaðan hátt og loks lýkur álpappírinn staflinum.

Tölvan mun gera sjálfvirkt vinnslu pressunnar, hita stafla og kæla hana með stýrðum hraða.

Nú munu tæknimenn fjarlægja pinnann og þrýstiplötuna til að opna pakkann.

Skref 7: Boraðu holur

Nú er kominn tími til að bora holur í staflað PCBS. Nákvæmar borar geta náð 100 míkron þvermál holum með mikilli nákvæmni. Bitan er loftþrýstingur og hefur snúningshraða um 300K snúninga á mínútu. En jafnvel með þessum hraða tekur borunarferlið tíma, því hvert gat tekur tíma að bora fullkomlega. Nákvæmt auðkenni bitastöðu með röntgengeislabúnaði.

Boraskrár eru einnig búnar til af PCB hönnuði á frumstigi fyrir framleiðanda PCB. Þessi boraskrá ákvarðar mínútu hreyfingu bitans og ákvarðar staðsetningu borans.Þessar holur verða nú lagðar í gegnum holur og holur.

Skref 8: Málun og koparútfelling

Eftir vandlega hreinsun er PCB spjaldið nú komið fyrir efnafræðilega. Á þessum tíma eru þunn lög (1 míkron þykk) af kopar lögð á yfirborð spjaldsins. Kopar flæðir í borholuna. Veggir holanna eru algjörlega koparhúðaðir. Allt ferlið við að dýfa og fjarlægja er stjórnað af tölvu

Skref 9: Myndaðu ytra lagið

Eins og með innra lagið er ljósmiðill settur á ytra lagið, prepreg spjaldið og svarta blekfilminn sem er tengdur saman hafa nú sprungið í gula herberginu með útfjólubláu ljósi. Ljósmiðillinn harðnar. Spjaldið er nú þvegið með vél til að fjarlægja herðaþolið sem er varið fyrir ógagnsæi svarta bleksins.

Skref 10: Plating ytra lag:

Rafhúðuð plata með þunnt koparlag. Eftir fyrstu koparhúðunina er spjaldið niðursoðið til að fjarlægja allan kopar sem eftir er á disknum. Tin í ætingarfasanum kemur í veg fyrir að nauðsynlegur hluti spjaldsins sé innsiglaður með kopar. Æting fjarlægir óæskilegan kopar úr spjaldinu.

Skref 11: Etch

Óæskilegur kopar og kopar verða fjarlægðir úr leifarlaginu. Efni er notað til að hreinsa umfram kopar. Tin hylur hins vegar nauðsynlegan kopar. Það leiðir nú loksins að réttri tengingu og lag

Skref 12: Umsókn um suðu grímu

Hreinsaðu spjaldið og blek úr epoxýlóðmálmum mun þekja spjaldið. UV geislun er borin á plötuna í gegnum suðugrímuna ljósmyndafilmu. Yfirlagði hluturinn er óharðnaður og verður fjarlægður. Settu nú hringrásina í ofninn til að gera við lóðmálmfilmuna.

Skref 13: Yfirborðsmeðferð

HASL (Hot Air Solder Leveling) veitir viðbótar lóðunargetu fyrir PCBS. RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) býður upp á gulldýfingu og silfurdýfingu HASL. HASL veitir jafna púða. Þetta leiðir til yfirborðsmeðferðar.

Skref 14: Skjáprentun

< p>

PCBS eru á lokastigi og samþykkja bleksprautuprentun/ritun á yfirborðinu. Þetta er notað til að tákna mikilvægar upplýsingar sem tengjast PCB.

Skref 15: Rafpróf

Lokastigið er rafprófun á endanlegu PCB. Sjálfvirka ferlið staðfestir virkni PCB til að passa við upprunalega hönnunina. Hjá RayPCB bjóðum við upp á flugnálarprófanir eða naglabeðpróf.

Skref 16: Greindu

Síðasta skrefið er að skera diskinn frá upprunalegu spjaldinu. Leiðin er notuð í þessum tilgangi með því að búa til lítil merki meðfram brúnum borðsins þannig að auðvelt sé að kasta brettinu úr spjaldinu.