PCBボード製造プロセス分析

の最初のステップ PCB 生産は、PCBレイアウトを整理してチェックすることです。 PCB製造工場は、PCB設計会社からCADファイルを受け取ります。 各CADソフトウェアには独自のファイル形式があるため、PCBプラントはそれらを統一された形式(拡張ガーバーRS-274XまたはガーバーX2)に変換します。 Then the engineer of the factory will check whether the PCB layout conforms to the production process, whether there are any defects and other problems.

自家製PCBSのXNUMXつでは、PCBレイアウトは、レーザープリンターを使用して紙に印刷され、銅張りのボードに転写されます。 ただし、印刷工程では、プリンターにインク不足のブレークポイントが発生しやすいため、手動でオイルペンでインクを充填する必要があります。

ipcb

少量生産でも問題ありませんが、この欠陥を工業生産に移すと、生産効率が大幅に低下します。 Therefore, the factory generally adopts the way of photocopying, printing the PCB layout on the film. If it is a multi-layer PCB, the layout of each layer will be arranged in order.

The film is then punched with counterpoint holes. Counterpoint holes are very important, and are then used to align materials on each layer of the PCB.

コアボードの生産

Clean the copper clad plate, if dust may cause the final circuit short circuit or break.

The figure below is an illustration of an 8-layer PCB, which is actually made up of 3 copper-clad plates (core boards) plus 2 copper films and then glued together with semi-cured sheets. The production sequence starts from the core board (four or five layers of lines) in the middle, and is continuously stacked together before being fixed. 4層PCBも同様に作成されますが、コアプレートがXNUMXつと銅膜がXNUMXつだけです。

Transfer of inner PCB layout

Therefore, the two-layer circuit of the most central Core plate should be made first. After the copper-clad plate is cleaned, the surface is covered with a photosensitive film. フィルムは光にさらされると固化し、銅被覆プレートの銅箔上に保護フィルムを形成します。

Insert two layers of PCB layout film and two layers of copper clad board, and finally insert the upper layer of PCB layout film to ensure that the upper and lower layers of PCB layout film stacking position is accurate.

光増感剤は、UVランプを使用して銅箔上の感光性フィルムを照射します。 感光性フィルムは透明フィルムの下で固化され、感光性フィルムは不透明フィルムの下で固化されない。 The copper foil covered by solidified photosensitive film is the PCB layout line needed, equivalent to the role of laser printer ink of manual PCB. 以前のレーザープリンタの紙のPCBレイアウトでは、黒のトナーは保持するために銅箔で覆われていました。 In this case, the copper foil covered with black film will corrode away, while the transparent film will be preserved as the photosensitive film solidifies.

次に、未硬化のフィルムを灰汁で洗い流し、必要な銅箔回路を硬化したフィルムで覆います。

Inner core board etching

The unwanted copper foil is then etched away with a strong base, such as NaOH.

Tear off the cured photosensitive film to expose the copper foil needed for PCB layout circuit.

コアプレートの穴あけと検査

コアプレートは正常に作成されました。 Then make the opposite hole in the core plate for easy alignment with other raw materials.

コアボードをPCBの他の層でプレスすると、変更できないため、確認することが非常に重要です。 マシンは自動的にPCBレイアウト図と比較してエラーをチェックします。

PCBボードの最初のXNUMX層が作られました

ラミネート

ここでは、コアボードとコアボード(PCB層番号とGT;)である半硬化シート(プリプレグ)と呼ばれる新しい原材料が必要です。 4)、コアプレートと外側の銅箔の間の接着剤だけでなく、絶縁にも役割を果たします。

The lower layer of copper foil and two layers of semi-solidified sheet have been in advance through the positioning hole and the lower iron plate fixed position, and then the good core plate is also put into the positioning hole, and finally in turn two layers of semi-solidified sheet, a layer of copper foil and a layer of pressure aluminum plate covered on the core plate.

In order to improve work efficiency, the factory will stack three different PCB boards together and then fix them. The upper iron plate is magnetically attracted to facilitate counterpoint with the lower iron plate. Through the placement of the counterpoint needle, the two layers of iron plate counterpoint successfully, the machine as far as possible to compress the space between the iron plate, and then fixed with nails.

PCB board clamped by iron plate is placed on the support, and then into the vacuum hot press for lamination. The heat in the vacuum hot press melts the epoxy resin in the semi-cured sheet, holding the core and copper foil together under pressure.

After laminating, remove the top iron plate that presses the PCB. 次に、加圧されたアルミニウムプレートが取り外されます。 アルミニウムプレートは、さまざまなPCBSを分離し、PCBの外層に滑らかな銅箔を確保する役割も果たします。 PCBの両側は、滑らかな銅箔の層で覆われています。

掘削

PCB内の銅箔のXNUMXつの非接触層をどのように接続しますか? PCBは最初に穴をあけられ、次に電気を通すために金属化されます。

X線ボール盤は、内層のコアボードを見つけるために使用されます。 マシンはコアボード上の穴の位置を自動的に見つけて特定し、PCBの位置決め穴を作成して、次の穴あけが穴の位置の中心を通過するようにします。

Place a sheet of aluminum on the punch machine and then place the PCB on top. 穴あけは比較的遅いプロセスであるため、効率を向上させるために、PCB層の数に応じて、1〜3枚の同一のPCBボードを積み重ねて穴を開けます。 最後に、上部のPCBはアルミニウムの層、上部と下部のアルミニウムの層で覆われているため、ドリルでドリルインおよびドリルアウトしたときに、PCB上の銅箔が裂けることはありません。

The operator then only needs to select the correct drilling procedure and the drilling machine does the rest automatically. ドリルビットは空気圧によって駆動され、最大回転数は150,000分あたりXNUMX回転です。これは、滑らかな穴の壁を確保するのに十分な高さです。

ドリルビットの交換も、プログラムに従って機械によって自動的に行われます。 The smallest drill can be 100 microns in diameter, while a human hair is 150 microns in diameter.

前のラミネートプロセスでは、溶融したエポキシがPCBの外側に押し出されたため、除去する必要がありました。 ダイフライス盤は、正しいXY座標に従ってPCBの周囲を切断します。

細孔壁への銅の化学的沈殿

Since almost all PCB designs use perforations to connect different layers of lines, a good connection requires a 25 micron copper film on the hole wall. This thickness of copper film is achieved by electroplating, but the hole wall is made of non-conductive epoxy resin and fiberglass board. したがって、最初のステップは、穴の壁に導電性材料の層を蓄積し、化学蒸着によって穴の壁を含むPCB表面全体に1ミクロンの銅膜を形成することです。 化学処理や洗浄などのプロセス全体は、機械によって制御されます。

固定PCB

PCBを清掃します

Delivery of PCB

Chemical precipitation of copper film

Transfer the layout of the outer PCB

Next, the layout of the outer PCB will be transferred to the copper foil. The process is similar to that of the PCB layout of the inner core board, which is transferred to the copper foil using photocopied film and photosensitive film. The only difference is that the positive plate will be used as the board.

The transfer of inner PCB layout introduced above adopts the subtraction method and adopts the negative plate as the board. PCB covered by solidified photosensitive film is circuit, clean the unsolidified photosensitive film, exposed copper foil is etched, PCB layout circuit is protected by solidified photosensitive film. The outer PCB layout is transferred by the normal method, and the positive plate is used as the board. The area covered by a cured film on a PCB is a non – line area. After cleaning the uncured film, electroplating is carried out. 電気めっきできる膜はなく、最初に銅、次にスズめっきの膜もありません。 膜を除去した後、アルカリエッチングを行い、最後にスズを除去します。 The circuit pattern is left on the board because it is protected by tin.

Clean both sides of the copper foil PCB into the press, the press will be sensitive to the copper foil mold pressing.

コピーの上層と下層のPCBレイアウトフィルムを位置決め穴に通して固定し、PCBボードを中央に置きます。 The photosensitive film under the transmittance film is then solidified by UV lamp irradiation, which is the line that needs to be preserved.

After cleaning the film that is not needed and has not been cured, inspect it.

Clamp the PCB and electroplate the copper. 前述のように、穴の導電性を確保するには、穴の壁に電気めっきされた銅膜の厚さを25ミクロンにする必要があるため、システム全体がコンピューターによって自動的に制御され、精度が確保されます。

固定PCB

コンピューター制御と銅の電気めっき

銅膜が電気めっきされた後、コンピューターはスズの薄層を再めっきするように手配します。

錫メッキ基板を降ろした後、銅メッキと錫メッキの厚さが正しいことを確認してください。

外側のPCBエッチング

次に、完全な自動組立ラインがエッチングプロセスを完了します。 まず、PCBボード上の硬化フィルムを取り除きます。

次に、強アルカリを使用して、それで覆われている不要な銅箔を取り除きます。

次に、PCBレイアウトの銅箔上のスズコーティングがスズストリッピング溶液で除去されます。 After cleaning, 4 layers PCB layout is completed.