Печатени коло (ПХБ) се камен -темелник на речиси сите електронски уреди. Овие неверојатни ПХБ може да се најдат во многу напредна и основна електроника, вклучувајќи телефони со Android, преносни компјутери, компјутери, калкулатори, паметни часовници и многу повеќе. На многу основен јазик, ПХБ е табла која насочува електронски сигнали во уредот, што резултира со електрични перформанси и барања на уредот што ги поставува дизајнерот.

ПХБ се состои од подлога изработена од материјал FR-4 и бакарни патеки низ колото со сигнали низ целата плоча.

Пред дизајнот на ПХБ, дизајнерот на електронски кола мора да ја посети работилницата за производство на ПХБ за целосно да ги разбере капацитетите и ограничувањата на производството на ПХБ. Објекти. Ова е важно бидејќи многу дизајнери на ПХБ не се свесни за ограничувањата на производствените капацитети на ПХБ и кога испраќаат документ за дизајн до продавница/објект за производство на ПХБ, тие се враќаат и бараат промени за да се исполнат капацитетот/ограничувањата на производствениот процес на ПХБ. Меѓутоа, ако дизајнерот на кола работи за компанија што нема внатрешна продавница за производство на ПХБ, а компанијата ја пренасочува работата на странска фабрика за производство на ПХБ, тогаш дизајнерот мора да го контактира производителот преку Интернет и да побара ограничувања или спецификации како што се како максимална дебелина на бакарна плоча во минута, максимален број слоеви, минимална решетка и максимална големина на плочи со ПХБ.

Во овој труд, ќе се фокусираме на производствениот процес на ПХБ, така што овој труд ќе биде корисен за дизајнерите на кола постепено да го разберат процесот на производство на ПХБ, за да избегнат грешки во дизајнот.

Чекори на процесот на производство на ПХБ

Чекор 1: Дизајн на ПХБ и GERBER -датотеки

< p&gt; Дизајнерите на кола цртаат шематски дијаграми во CAD софтверот за дизајн на ПХБ дизајн. Дизајнерот мора да се координира со производителот на ПХБ за софтверот што се користи за поставување на дизајнот на ПХБ, така што нема проблеми со компатибилноста. Најпопуларниот CAD PCB дизајн софтвер е Altium Designer, Eagle, ORCAD и Mentor PADS.

Откако дизајнот на ПХБ ќе биде прифатен за производство, дизајнерот ќе генерира датотека од прифатениот дизајн на производителот на ПХБ. Оваа датотека се нарекува GERBER -датотека. Датотеките Гербер се стандардни датотеки што ги користат повеќето производители на ПХБ за да прикажат компоненти на распоредот на ПХБ, како што се бакарни слоеви за следење и маски за заварување. Гербер датотеките се 2Д векторски датотеки со слики. Продолжениот Гербер обезбедува совршен излез.

Софтверот има алгоритми дефинирани од корисникот/дизајнерот со клучни елементи како што се ширината на колосекот, растојанието на рабовите на плочите, растојанието помеѓу трагите и дупките и големината на дупката. Алгоритмот го води дизајнерот за да провери дали има грешки во дизајнот. Откако дизајнот е валиден, се испраќа до производителот на ПХБ каде што се проверува за DFM. Проверките на DFM (Manufacturing Design) се користат за да се обезбедат минимални толеранции за дизајни на ПХБ.

< б> Чекор 2: GERBER на фотографијата

Специјалниот печатач што се користи за печатење фотографии од ПХБ се нарекува плотер. Овие заговорници ќе печатат плочки на филм. Овие филмови се користат за сликање на PCBS. Плотерите се многу прецизни во техниките на печатење и можат да обезбедат високо детални дизајни на ПХБ.

Пластичниот лим отстранет од плотер е ПХБ печатен со црно мастило. Во случај на внатрешниот слој, црното мастило ја претставува проводната бакарна трака, додека празниот дел е непроводниот дел. Од друга страна, за надворешниот слој, црното мастило ќе биде отстрането и празната површина ќе се користи за бакарот. Овие филмови треба да се чуваат правилно за да се избегнат непотребни контакти или отпечатоци од прсти.

Секој слој има свој филм. Маската за заварување има посебен филм. Сите овие филмови мора да се усогласат заедно за да нацртаат порамнување на ПХБ. Ова усогласување на ПХБ се постигнува со прилагодување на работната маса на која се вклопува филмот, а оптимално усогласување може да се постигне по мала калибрација на работната маса. Овие филмови мора да имаат дупки за усогласување за да се држат едни со други точно. Иглата за лоцирање ќе се вклопи во дупката за лоцирање.

Чекор 3: Внатрешно печатење: фоторезистент и бакар

Овие фотографски филмови сега се печатат на бакарна фолија. Основната структура на ПХБ е направена од ламинат. Основниот материјал е епоксидна смола и стаклени влакна наречени основен материјал. Ламинатот го прима бакарот што го сочинува ПХБ. Подлогата обезбедува моќна платформа за PCBS. Двете страни се покриени со бакар. Процесот вклучува отстранување на бакар за да се открие дизајнот на филмот.

Деконтаминацијата е важна за чистење на PCBS од бакарни ламинати. Осигурајте се дека нема честички од прашина на ПХБ. Во спротивно, колото може да биде кратко или отворено

Сега се користи фоторезистички филм. Фоторезистот е направен од фотосензитивни хемикалии кои се зацврстуваат кога се применува ултравиолетово зрачење. Мора да се осигура дека фотографскиот филм и филмот за фоторезисти точно се совпаѓаат.

Овие фотографски и фотолитографски филмови се прикачени на ламинатот со фиксирање на иглички. Сега се применува ултравиолетово зрачење. Црното мастило на фотографскиот филм ќе ја блокира ултравиолетовата светлина, со што ќе го спречи бакарот одоздола и нема да го зацврсти фоторезистот под трагите од црно мастило. Транспарентната област ќе биде подложена на УВ светлина, со што ќе се стврдне вишокот фоторезист што ќе се отстрани.

Плочата потоа се чисти со алкален раствор за да се отстрани вишокот фоторезист. Колото сега ќе се исуши.

PCBS сега може да ги покрие бакарните жици што се користат за изработка на колосеци со средства за заштита од корозија. Ако таблата е два слоја, тогаш ќе се користи за дупчење, инаку ќе се преземат повеќе чекори.

Чекор 4: Отстранете го несаканиот бакар

Користете моќен раствор за растворувач на бакар за да го отстраните вишокот бакар, исто како што алкалниот раствор го отстранува вишокот фоторезист. Бакарот под стврднатиот фоторезист нема да се отстрани.

Сега зацврстениот фоторезист ќе биде отстранет за да се заштити потребниот бакар. Ова се прави со миење на ПХБ со друг растворувач.

Чекор 5: Усогласување на слоеви и оптичка инспекција

Откако ќе се подготват сите слоеви, тие се усогласуваат едни со други. Ова може да се направи со печат на дупката за регистрација како што е опишано во претходниот чекор. Техничарите ги ставаат сите слоеви во машина наречена „оптички удар“. Оваа машина точно ќе ги отвори дупките.

Бројот на поставени слоеви и грешки што се случуваат не може да се врати.

Автоматскиот оптички детектор ќе користи ласер за да открие какви било дефекти и ќе ја спореди дигиталната слика со датотека Гербер.

Чекор 6: Додадете слоеви и врски

Во оваа фаза, сите слоеви, вклучувајќи го и надворешниот слој, се залепени заедно. Сите слоеви ќе бидат наредени на врвот на подлогата.

Надворешниот слој е направен од фиберглас „претходно натопен“ со епоксидна смола наречена преимпрегнирана. Горниот и долниот дел на подлогата ќе бидат покриени со тенки бакарни слоеви гравирани со бакарни траги.

Тешка челична маса со метални стеги за лепење/притискање на слоеви. Овие слоеви се цврсто прицврстени на масата за да избегнат движење за време на калибрацијата.

Инсталирајте го слојот за прегрегање на масата за калибрација, потоа инсталирајте го слојот на подлогата на неа, а потоа ставете ја бакарната плоча. Повеќе слични плочи се поставуваат на сличен начин, и конечно алуминиумската фолија го комплетира оџакот.

Компјутерот ќе го автоматизира процесот на печатот, загревајќи го оџакот и ладејќи го со контролирана брзина.

Сега техничарите ќе ги отстранат иглата и плочката под притисок за да го отворат пакетот.

Чекор 7: Вежбајте дупки

Сега е време да се дупчат дупки во наредени PCBS. Прецизни вежби можат да постигнат дупки со дијаметар од 100 микрони со голема прецизност. Битот е пневматски и има брзина на вретеното од околу 300K RPM. Но, дури и со таа брзина, процесот на дупчење бара време, бидејќи за секоја дупка е потребно време за да се дупчи совршено. Точна идентификација на бит-позицијата со идентификатори базирани на Х-зраци.

Исто така, датотеките за дупчење се генерирани од дизајнерот на ПХБ во рана фаза за производителот на ПХБ. Оваа датотека за вежба го одредува минутното движење на битот и ја одредува локацијата на вежбата.Овие дупки сега ќе станат позлатени низ дупки и дупки.

Чекор 8: Позлата и таложење бакар

По внимателно чистење, плочата за ПХБ сега е хемиски депонирана. За тоа време, тенки слоеви (дебелина од 1 микрон) бакар се депонираат на површината на панелот. Бакарот се влева во бушотината. Wallsидовите на дупките се целосно обложени со бакар. Целиот процес на натопување и отстранување е контролиран од компјутер

Чекор 9: Сликајте го надворешниот слој

Како и за внатрешниот слој, фоторезистот се нанесува на надворешниот слој, панелот за прегрегација и филмот со црно мастило поврзани заедно, сега пукнаа во жолтата просторија со ултравиолетова светлина. Фоторезистот се стврднува. Панелот сега се мие со машина за да се отстрани отпорот на стврднување заштитен со непроирноста на црното мастило.

Чекор 10: Позлата на надворешниот слој:

Електрополирана плоча со тенок бакарен слој. По првичното обложување на бакар, панелот се конзервира за да се отстрани бакарот што останал на плочата. Калај за време на фазата на офорт спречува бараниот дел од панелот да се запечати со бакар. Офортувањето го отстранува несаканиот бакар од панелот.

Чекор 11: Офорт

Несаканиот бакар и бакар ќе се отстранат од резидуалниот отпорен слој. Хемикалии се користат за чистење на вишокот бакар. Калај, од друга страна, го покрива потребниот бакар. Сега конечно води до правилна врска и следење

Чекор 12: Апликација за маска за заварување

Исчистете го панелот и мастилото за блокирање на епоксидно лемење ќе го покрие панелот. УВ зрачењето се нанесува на плочата преку фотографскиот филм за маска за заварување. Преклопениот дел останува неподвижен и ќе се отстрани. Сега ставете ја плочката во рерната за да го поправите филмот за лемење.

Чекор 13: Површинска обработка

HASL (Израмнување на лемење со топол воздух) обезбедува дополнителни способности за лемење за PCBS. RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) нуди злато потопување и сребро потопување HASL. HASL обезбедува рамномерни влошки. Ова резултира со завршна обработка на површината.

Чекор 14: Печатење на екран

< p&gt;

PCBS се во завршна фаза и прифаќаат инк -џет печатење/пишување на површината. Ова се користи за да претставува важни информации поврзани со ПХБ.

Чекор 15: Електричен тест

Конечната фаза е електричен тест на конечната ПХБ. Автоматскиот процес ја потврдува функционалноста на PCB за да одговара на оригиналниот дизајн. Во RayPCB, ние нудиме тестирање на игли за летање или тестирање на креветот за нокти.

Чекор 16: Анализирајте

Последниот чекор е да ја исечете плочата од оригиналниот панел. Рутерот се користи за оваа намена со создавање мали етикети по рабовите на таблата, така што таблата лесно може да се исфрли од панелот.