Papan sirkuit sing dicithak (PCB) minangka landesan meh kabeh piranti elektronik. PCB sing apik tenan iki bisa ditemokake ing pirang-pirang elektronik canggih lan dhasar, kalebu telpon Android, laptop, komputer, kalkulator, jam tangan cerdas lan liya-liyane. Ing basa dhasar banget, PCB minangka papan sing rute sinyal elektronik ing piranti, sing ngasilake kinerja listrik lan syarat piranti sing wis ditemtokake dening para desainer.

PCB kasusun saka substrat sing digawe saka bahan FR-4 lan jalur tembaga ing saindhenging sirkuit kanthi sinyal ing saindenging papan.

Sadurunge desain PCB, desainer sirkuit elektronik kudu ngunjungi lokakarya manufaktur PCB kanggo ngerti kapasitas lan watesan manufaktur PCB. Fasilitas Iki penting amarga akeh perancang PCB ora ngerti watesan fasilitas manufaktur PCB lan nalika ngirim dokumen desain menyang toko / fasilitas manufaktur PCB, dheweke bali lan njaluk pangowahan kanggo memenuhi kapasitas / watesan proses manufaktur PCB. Nanging, yen desainer sirkuit makarya kanggo perusahaan sing ora duwe toko manufaktur PCB ing omah, lan perusahaan ngasilake sumber kasebut menyang pabrik manufaktur PCB asing, mula desainer kudu ngubungi pabrikan kanthi online lan njaluk watesan utawa spesifikasi kasebut. minangka kekandelan piring tembaga maksimal saben menit, jumlah maksimum lapisan, aperture minimal lan ukuran maksimum panel PCB.

Ing makalah iki, kita bakal fokus ing proses pembuatan PCB, dadi makalah iki bakal mbiyantu para perancang sirkuit supaya ngerti proses manufaktur PCB kanthi bertahap, supaya ora ana kesalahan desain.

Langkah-langkah proses manufaktur PCB

Langkah 1: Desain PCB lan file GERBER

< p> Desainer sirkuit nggambar diagram skematis ing piranti lunak CAD kanggo desain PCB tata letak. Desainer kudu koordinasi karo pabrikan PCB babagan piranti lunak sing digunakake kanggo nyusun desain PCB supaya ora ana masalah kompatibilitas. Piranti lunak desain CAD PCB paling populer yaiku Altium Designer, Eagle, ORCAD lan Mentor PADS.

Sawise desain PCB ditampa kanggo digawe, desainer bakal ngasilake file saka desain sing ditampa pabrikan PCB. File iki diarani file GERBER. File Gerber minangka file standar sing digunakake dening produsen PCB kanggo nampilake komponen tata letak PCB, kayata lapisan pelacak tembaga lan topeng las. File Gerber minangka file gambar vektor 2D. Gerber sing ditambahi nyedhiyakake output sing sampurna.

Piranti lunak kasebut nduwe kalkulus sing ditemtokake pangguna / desainer kanthi elemen kunci kayata jembar trek, jarak pinggiran piring, jarak lan bolongan, lan ukuran bolongan. Algoritme mbukak dening desainer kanggo mriksa kesalahan ing desain kasebut. Sawise desain divalidasi, banjur dikirim menyang pabrikan PCB sing dicenthang kanggo DFM. Priksa DFM (Desain Manufaktur) digunakake kanggo njamin toleransi minimal kanggo desain PCB.

< b&gt; Langkah 2: GERBER menyang foto

Printer khusus sing digunakake kanggo nyithak foto PCB diarani plotter. Plotter kasebut bakal nyithak papan sirkuit ing film. Film kasebut digunakake kanggo gambar PCBS. Plotter akurat banget ing teknik pencetakan lan bisa nyedhiyakake desain PCB kanthi rinci.

Lembar plastik sing dicopot saka plotter yaiku PCB sing dicithak nganggo mangsi ireng. Ing lapisan lapisan njero, tinta ireng nggambarake trek tembaga konduktif, dene bagean kosong minangka bagean sing ora konduktif. Saliyane, kanggo lapisan njaba, tinta ireng bakal terukir lan area kosong bakal digunakake kanggo tembaga. Film kasebut kudu disimpen kanthi bener kanggo ngindhari kontak utawa bekas driji sing ora perlu.

Saben lapisan duwe film dhewe-dhewe. Topeng las duwe film sing beda. Kabeh film kasebut kudu didadekake siji kanggo nggambar keselarasan PCB. Alignment PCB iki bisa ditindakake kanthi nyetel workbench sing cocog karo film, lan keselarasan optimal bisa ditindakake sawise kalibrasi workbench cilik. Film kasebut kudu nduwe bolongan alignment kanggo nyekel saben liyane kanthi akurat. PIN panggolekan bakal dicocogake ing bolongan papan.

Langkah 3: Percetakan batin: fotoresist lan tembaga

Film fotografi saiki dicithak ing foil tembaga. Struktur dhasar PCB digawe saka laminasi. Bahan inti yaiku resin epoksi lan serat kaca sing diarani bahan dasar. Laminasi nampa tembaga sing nggawe PCB. Substrat nyedhiyakake platform kuat kanggo PCBS. Loro-lorone ditutupi tembaga. Proses kasebut nyakup ngilangi tembaga kanggo mbukak desain film.

Dekontaminasi penting kanggo ngresiki PCBS saka laminasi tembaga. Priksa manawa ora ana partikel bledug ing PCB. Yen ora, sirkuit bisa uga cendhak utawa mbukak

Film fotoresist saiki digunakake. Photoresist digawe saka bahan kimia fotosensitif sing kenceng nalika ditrapake radiasi ultraviolet. Sampeyan kudu mesthekake yen film fotografi lan film fotoresistis cocog persis.

Film fotografi lan fotolithografi kasebut dipasang ing laminasi kanthi ndandani pin. Saiki radiation ultraviolet ditrapake. Tinta ireng ing film fotografi bakal ngalangi cahya ultraviolet, saéngga bisa nyegah tembaga ing ngisor lan ora ngencengi fotoresist ing ngisor jejak tinta ireng. Wilayah sing transparan bakal kena cahya UV, mula bakal ngencani fotoresist sing luwih gedhe sing bakal dicopot.

Piring kasebut banjur di resiki nganggo larutan alkalin kanggo ngilangi fotoresist sing berlebihan. Papan sirkuit saiki bakal garing.

PCBS saiki bisa nutupi kabel tembaga sing digunakake kanggo nggawe trek sirkuit kanthi obat pembuang karat. Yen papan kasebut rong lapisan, mula bakal digunakake kanggo ngebur, yen ora bakal ditindakake langkah-langkah liyane.

Langkah 4: Copot tembaga sing ora dikarepake

Gunakake solusi pelarut tembaga sing kuat kanggo ngilangi tembaga sing berlebihan, kaya solusi alkalin sing ngilangi fotoresist sing akeh. Tembaga ing ngisor fotoresist sing atos ora bakal dicopot.

Photoresist sing saiki wis atos bakal dicopot kanggo nglindhungi tembaga sing dibutuhake. Iki ditindakake kanthi ngumbah PCB kanthi pelarut liyane.

Langkah 5: Alignment lapisan lan inspeksi optik

Sawise kabeh lapisan wis disiapake, banjur dipasang siji liyane. Iki bisa ditindakake kanthi cara nggawe stempel bolongan registrasi kaya sing dijelasake ing langkah sadurunge. Teknisi nyelehake kabeh lapisan ing mesin sing diarani “pukulan optik.” Mesin iki bakal doyo bolongan kanthi akurat.

Jumlah lapisan sing diselehake lan kesalahan sing kedadeyan ora bisa dibalekake.

Detektor optik otomatis bakal nggunakake laser kanggo ndeteksi cacat lan mbandhingake gambar digital menyang file Gerber.

Langkah 6: Tambahake lapisan lan ikatan

Ing tahap iki, kabeh lapisan, kalebu lapisan njaba, dipasang ing siji. Kabeh lapisan bakal ditumpuk ing ndhuwur landasan.

Lapisan njaba digawe saka fiberglass “preimpregnated” kanthi resin epoksi sing diarani preimpregnated. Sisih ndhuwur lan ngisor landasan bakal ditutupi lapisan tembaga tipis sing terukir nganggo garis tilak tembaga.

Tabel baja abot nganggo klem logam kanggo lapisan ikatan / pencet. Lapisan kasebut dikencengi ing meja supaya ora obah nalika kalibrasi.

Pasang lapisan prepreg ing tabel kalibrasi, banjur pasang lapisan substrat ing ndhuwur, banjur lebokake piring tembaga. Pelat prepreg luwih akeh diselehake kanthi cara sing padha, lan pungkasane foil aluminium ngrampungake tumpukan.

Komputer bakal ngotomatisasi proses penet, dadi panas tumpukan lan adhem kanthi tarif kontrol.

Saiki teknisi bakal mbusak pin lan plate tekanan kanggo mbukak paket kasebut.

Langkah 7: Bolongan pengeboran

Saiki wayahe ngebor bolongan ing PCBS sing ditumpuk. Bit bor presisi bisa entuk 100 bolongan diameter micron kanthi presisi tinggi. Rasane pneumatik lan duwe kecepatan spindle udakara 300KRM. Nanging sanajan kacepetan kasebut, proses ngebur butuh wektu, amarga saben bolongan butuh wektu kanggo latihan kanthi sampurna. Identifikasi posisi bit sing akurat karo pengenal adhedhasar sinar-X.

File pengeboran uga digawe dening desainer PCB ing tahap awal kanggo pabrikan PCB. File bor iki nemtokake gerakan menit bit lan nemtokake lokasi pengeboran.Bolongan kasebut saiki bakal dilapis liwat bolongan lan bolongan.

Langkah 8: Plating lan deposition tembaga

Sawise diresiki kanthi ati-ati, panel PCB saiki wis disimpen ing kimia. Sajrone wektu iki, lapisan tipis (tebal 1 micron) tembaga disimpen ing sisih ndhuwur panel. Tembaga mili menyang bolongan. Temboke bolongan kasebut dilapisi tembaga kabeh. Kabeh proses mencelup lan dicopot dikendhaleni komputer

Langkah 9: Gambar lapisan njaba

Kaya lapisan njero, fotoresist ditrapake ing lapisan njaba, panel prepreg lan film tinta ireng sing ana gandhengane saiki njeblug ing ruangan kuning kanthi cahya ultraviolet. Photoresist dadi luwih hard. Panel saiki dikumbah nganggo mesin kanggo nyopot resisten sing nglindhungi sing dilindhungi dening opacity saka tinta ireng.

Langkah 10: Lapisan njaba lapisan:

Piring listrik nganggo lapisan tembaga tipis. Sawise plating tembaga dhisikan, panel wis tinned kanggo mbusak tembaga sing isih ana ing piring. Timah sajrone tahap etching nyegah bagean panel sing dibutuhake supaya ora disegel nganggo tembaga. Etching mbusak tembaga sing ora dikarepake saka panel.

Langkah 11: Etch

Tembaga lan tembaga sing ora dikarepake bakal dicopot saka lapisan tahan residual. Bahan kimia digunakake kanggo ngresiki tembaga sing akeh. Nanging timah, nutupi tembaga sing dibutuhake. Saiki pungkasane ndadekake sambungan lan trek sing bener

Langkah 12: Aplikasi topeng las

Ngresiki panel lan tinta pamblokiran solder epoksi bakal nutupi panel kasebut. Radiasi UV ditrapake ing piring liwat film fotografi topeng las. Bagean sing ditutupi tetep ora dilindhungi lan bakal dicopot. Saiki lebokake papan sirkuit ing oven kanggo ndandani film solder.

Langkah 13: Pangobatan permukaan

HASL (Leveling Solder Udara Panas) nyedhiyakake kapabilitas solder tambahan kanggo PCBS. RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) nawakake kecemplung emas lan kecemplung perak HASL. HASL nyedhiyakake bantalan malah. Iki nyebabake ngrampungake permukaan.

Langkah 14: Nyithak layar

< p>

PCBS ing tahap pungkasan lan nampa printjet / nulis inkjet ing permukaan. Iki digunakake kanggo makili informasi penting sing ana gandhengane karo PCB.

Langkah 15: Tes listrik

Tahap pungkasan yaiku tes listrik PCB pungkasan. Proses otomatis verifikasi fungsi PCB supaya cocog karo desain asli. Ing RayPCB, kita nawakake tes jarum mabur utawa tes amben kuku.

Langkah 16: Analisis

Langkah pungkasan yaiku ngethok piring saka panel asli. Router iki digunakake kanggo nggawe label cilik ing pinggir papan supaya papan bisa gampang dibuwang saka panel.