לפני PCB, מעגלים היו מורכבים מחוטי נקודה לנקודה. האמינות של שיטה זו נמוכה מאוד, מכיוון שככל שהמעגל מזדקן, קרע הקו יוביל לשבירה או לקצר של צומת הקו. סיבוב הוא התקדמות משמעותית בטכנולוגיית המעגלים, המשפרת את עמידותו וניתנותו מחדש של המעגל על ​​ידי פיתול החוט בקוטר קטן סביב העמוד בנקודת החיבור.

ככל שתעשיית האלקטרוניקה עברה מצינורות ואקום וממסרים למוליכים למחצה מסיליקון ומעגלים משולבים, גודל ומחיר הרכיבים האלקטרוניים ירד. נוכחותם ההולכת וגדלה של מוצרים אלקטרוניים במגזר הצרכני גרמה ליצרנים לחפש פתרונות קטנים וחסכוניים יותר. כך נולד ה- PCB. תהליך הייצור של PCB הוא מורכב מאוד. אם לוקחים דוגמה ל- PCB ארבע שכבות, תהליך הייצור כולל בעיקר פריסת PCB, ייצור לוח ליבה, העברת פריסת PCB פנימית, קידוח ובדיקת לוח ליבה, למינציה, קידוחים, משקעים כימיים מנחושת של קיר חור, העברת פריסת PCB חיצונית, PCB חיצוני תחריט וצעדים אחרים.

1. פריסת ה- PCB

השלב הראשון בייצור ה- PCB הוא לארגן ולבדוק את פריסת ה- PCB. מפעל ייצור ה- PCB מקבל את קבצי ה- CAD מחברת עיצוב ה- PCB. מכיוון שלכל תוכנת CAD יש פורמט קובץ ייחודי משלה, מפעל ה- PCB ממיר אותן לפורמט אחיד-Gerber RS-274X או Gerber X2 מורחב. אז מהנדס המפעל יבדוק אם פריסת ה- PCB תואמת את תהליך הייצור, האם יש ליקויים ובעיות אחרות.

2. ייצור צלחת ליבה

נקה את הלוח המחופה בנחושת, אם אבק עלול לגרום לקצר החשמלי הסופי או להישבר. איור 1 הוא איור של לוח PCB בעל 8 שכבות, המורכב למעשה מ -3 פלטות עטויות נחושת (לוחות ליבה) בתוספת 2 סרטי נחושת ולאחר מכן מודבקים יחד עם יריעות למחצה. רצף הייצור מתחיל מלוח הליבה (ארבע או חמש שכבות של קווים) באמצע, והוא מוערם ברציפות יחד לפני שהוא מתוקן. ה- PCB בעל 4 השכבות עשוי באופן דומה, אך עם לוחית ליבה אחת בלבד ושני סרטי נחושת.

3. צור מעגל לוח ביניים בינוני

העברת הפריסה של הלוח הפנימי צריכה קודם כל ליצור את המעגל הדו-שכבתי של לוח הליבה האמצעי ביותר (Core). לאחר ניקוי הצלחת המחופה נחושת, המשטח מכוסה בסרט רגיש. הסרט מתמצק כאשר הוא נחשף לאור ויוצר סרט מגן על רדיד הנחושת של הצלחת עטויה הנחושת. הכנס שתי שכבות של סרט פריסת PCB ושתי שכבות של לוח מצופה נחושת, ולבסוף הכנס את השכבה העליונה של סרט פריסת PCB כדי להבטיח שהשכבות העליונות והתחתונות של מיקום הערימת סרט הפריסה של PCB מדויקות. Photosensitizer משתמש במנורת UV כדי להקרין את הסרט הרגיש על רדיד נחושת. הסרט הרגיש מתגבש מתחת לסרט השקוף, והסרט הרגיש לא מתמצק מתחת לסרט האטום. רדיד הנחושת המכוסה בסרט רגיש מגובש הוא קו פריסת ה- PCB הדרוש, שווה ערך לתפקיד של דיו מדפסת לייזר של PCB ידני. הסרט הלא נרפא נשטף אז עם לוט ומעגל רדיד הנחושת הנדרש מכוסה על ידי הסרט שנרפא. רדיד הנחושת הבלתי רצוי נחרט לאחר מכן עם בסיס חזק, כגון NaOH. קרע את הסרט הרגיש הרגיש כדי לחשוף את רדיד הנחושת הדרוש למעגל פריסת PCB.

4. קידוח ובדיקת לוחית הליבה

צלחת הליבה נעשתה בהצלחה. לאחר מכן צור את החור הנגדי בצלחת הליבה לצורך יישור קל עם חומרי גלם אחרים. לאחר לחיצת לוח הליבה בשכבות PCB אחרות, לא ניתן לשנותו, ולכן חשוב מאוד לבדוק. המכונה תשוות אוטומטית עם רישומי פריסת PCB כדי לבדוק שגיאות.

5. למינציה

כאן אנו צריכים חומר גלם חדש שנקרא גיליון למחצה, שהוא לוח הליבה ולוח הליבה (שכבת PCB & GT; 4), והדבק בין לוח הליבה לרדיד הנחושת החיצוני, אך גם משחק תפקיד בבידוד. השכבה התחתונה של רדיד הנחושת ושתי שכבות של גיליון חצי מוצק היו מראש דרך חור המיקום וצלחת הברזל התחתונה קבועה, ואז לוחית הליבה הטובה מוכנסת גם לחור המיקום, ולבסוף בתורו שתי שכבות של יריעה חצי מוצקה, שכבה של רדיד נחושת ושכבת לוחית אלומיניום בלחץ המכוסה על צלחת הליבה. לוח PCB מהודק על ידי צלחת ברזל מונח על התמיכה, ולאחר מכן לתוך בית הבד הלוהט הלוהט. החום במכבש הלוהט הוואקום ממיס את שרף האפוקסי ביריעה למחצה, ומחזיק את הליבה ואת רדיד הנחושת יחד בלחץ. לאחר למינציה, הסר את צלחת הברזל העליונה הלוחצת את הלוח המודרני. ואז לוחית האלומיניום בלחץ מוסרת. לוחית האלומיניום גם ממלאת תפקיד בבידוד PCBS שונים והבטחת רדיד הנחושת החלק על השכבה החיצונית של ה- PCB. שני צידי ה- PCB מכוסים בשכבת נייר נחושת חלק.

6. קידוח

כדי לחבר ארבע שכבות של רדיד נחושת שאינן נוגעות זו בזו במעגל הלוח, תחילה נקדח חורים דרך הלוח, ואז מתכת את קירות החור כדי להוביל חשמל. מכונת קידוח הרנטגן משמשת לאיתור לוח הליבה של השכבה הפנימית. המכונה תאתר ותאתר אוטומטית את מיקום החור בלוח הליבה, ולאחר מכן תעשה חורי מיקום עבור הלוח המודרני כדי להבטיח שהקידוח הבא יהיה במרכז מיקום החור. הניחו דף אלומיניום על מכונת האגרוף ולאחר מכן הניחו את הלוח מעל. כדי לשפר את היעילות, מוערמים אחד עד שלושה לוחות PCB זהים לניקוב בהתאם למספר שכבות ה- PCB. לבסוף, ה- PCB העליון מכוסה בשכבת אלומיניום, השכבות העליונות והתחתונות של אלומיניום כך שכאשר המקדח יתקדם ויוצא, רדיד הנחושת על ה- PCB לא יקרע. בתהליך הלמינציה הקודם, האפוקסי המומס הוחזר אל הצד החיצוני של ה- PCB, ולכן היה צורך להסירו. מכונת הטחינה חותכת את הפריפריה של ה- PCB בהתאם לקואורדינטות XY הנכונות.

7. משקעים כימיים של נחושת על קיר הנקבוביות

מכיוון שכמעט כל עיצובי ה- PCB משתמשים בנקבים לחיבור שכבות שונות של קווים, חיבור טוב דורש סרט נחושת של 25 מיקרון על קיר החור. עובי זה של סרט הנחושת מושג באמצעות ציפוי חשמלי, אך דופן החור עשויה שרף אפוקסי בלתי מוליך ולוח פיברגלס. לכן, השלב הראשון הוא לצבור שכבה של חומר מוליך על קיר החור, וליצור סרט נחושת של 1 מיקרון על כל פני ה PCB, כולל קיר החור, באמצעות תצהיר כימי. כל התהליך, כגון טיפול כימי וניקוי, נשלט על ידי מכונות.

8. העבר את פריסת הלוח החיצוני

לאחר מכן, פריסת הלוח החיצוני תועבר לרדיד הנחושת. התהליך דומה לזה של פריסת ה- PCB של לוח הליבה הפנימי, המועבר לרדיד הנחושת באמצעות סרט מצולם וסרט רגיש. ההבדל היחיד הוא שהצלחת החיובית תשמש את הלוח. העברת פריסת PCB הפנימית מאמצת את שיטת החיסור ומאמצת את הלוח השלילי כמו הלוח. PCB מכוסה על ידי סרט רגיש מוצק הוא מעגל, נקה את הסרט הרגיש לא רגיש, רדיד נחושת חשוף חרוט, מעגל פריסת PCB מוגן על ידי סרט רגיש. פריסת ה- PCB החיצונית מועברת בשיטה הרגילה, והצלחת החיובית משמשת ללוח. האזור המכוסה על ידי סרט נרפא על לוח PCB הוא אזור שאינו קו. לאחר ניקוי הסרט הלא -ריפוי מתבצעת ציפוי חשמלי. אין סרט שניתן לחשוף אותו, ואין סרט, תחילה נחושת ולאחר מכן ציפוי פח. לאחר הסרת הסרט מתבצעת תחריט אלקליין ולבסוף מוסרים פח. דפוס המעגל נשאר על הלוח מכיוון שהוא מוגן על ידי פח. מהדקים את הלוח והחשמל את הנחושת. כפי שצוין קודם לכן, על מנת להבטיח שלחור יש מוליכות חשמלית טובה, סרט הנחושת המצופה על קיר החור חייב להיות בעובי של 25 מיקרון, כך שכל המערכת תישלט אוטומטית על ידי מחשב כדי להבטיח את דיוקו.

9. תחריט PCB חיצוני

לאחר מכן, קו הרכבה אוטומטי שלם משלים את תהליך התחריט. ראשית, נקה את הסרט שנרפא על לוח ה- PCB. לאחר מכן משתמשים באקלי חזק לניקוי רדיד נחושת לא רצוי המכוסה על ידו. ואז ציפוי הפח על רדיד הנחושת של פריסת PCB מוסר עם פתרון הפשטת פח. לאחר הניקוי, פריסת PCB של 4 שכבות הושלמה.