Цахилгаан гүйдлийн хавтан (ПХБ) нь бараг бүх электрон төхөөрөмжүүдийн тулгын чулуу юм. Эдгээр гайхалтай ПХБ -ийг Андройд утас, зөөврийн компьютер, компьютер, тооцоолуур, ухаалаг цаг гэх мэт олон дэвшилтэт, үндсэн электрон төхөөрөмжүүдээс олж болно. Хамгийн энгийн хэлээр ПХБ нь төхөөрөмж доторх электрон дохиог дамжуулдаг самбар бөгөөд энэ нь цахилгаан гүйцэтгэл, төхөөрөмжийн шаардлагыг дизайнераар тохируулдаг.

ПХБ нь FR-4 материалаар хийгдсэн субстратаас бүрдэх бөгөөд хэлхээний бүх хэсэгт зэс дамжуулж, самбар даяар дохио өгдөг.

ПХБ -ийн дизайн хийхээс өмнө электрон хэлхээний дизайнер нь ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал, хязгаарлалтыг бүрэн ойлгохын тулд ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн цехэд зочлох ёстой. Байгууламжууд. ПХБ -ийн олон дизайнерууд ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн байгууламжийн хязгаарлалтыг мэддэггүй тул дизайны баримт бичгийг ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн цех/байгууламж руу илгээхдээ буцааж өгч, ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн процессын хүчин чадал/хязгаарт нийцүүлэн өөрчлөлт оруулахыг хүсдэг тул энэ нь маш чухал юм. Гэсэн хэдий ч хэрэв хэлхээний дизайнер нь ПХБ-ийн дотоод үйлдвэргүй компанид ажилладаг бөгөөд компани нь гадаадын ПХБ-ийн үйлдвэрлэлийн үйлдвэрт үүрэг гүйцэтгэдэг бол дизайнер нь үйлдвэрлэгчтэй онлайнаар холбогдож, хязгаарлалт эсвэл техникийн тодорхойлолтыг асуух ёстой. зэсийн хавтангийн минут тутамд хамгийн их зузаан, давхаргын хамгийн их тоо, хамгийн бага нүх, ПХБ хавтангийн хамгийн их хэмжээ.

Энэхүү баримт бичигт бид ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн процесст анхаарлаа хандуулах болно.

ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн процессын үе шатууд

Алхам 1: ПХБ -ийн дизайн ба GERBER файлууд

< p&gt; Цахилгаан хэлхээний дизайнерууд ПХБ -ийн дизайны хувьд CAD програм хангамжийн схемийг зурдаг. Дизайнер нь ПХБ -ийн загварыг гаргахад ашигладаг програм хангамжийн талаар ПХБ -ийн үйлдвэрлэгчтэй зохицуулах ёстой бөгөөд ингэснээр нийцтэй байдлын асуудал гарахгүй болно. CAD ПХБ -ийн дизайны хамгийн алдартай програм хангамж бол Altium Designer, Eagle, ORCAD, Mentor PADS юм.

ПХБ -ийн загварыг үйлдвэрлэлд хүлээн авсны дараа дизайнер нь ПХБ -ийн үйлдвэрлэгчийн зөвшөөрсөн загвараас файл үүсгэх болно. Энэ файлыг GERBER файл гэж нэрлэдэг. Gerber файлууд нь ихэнх ПХБ үйлдвэрлэгчдийн зэсийг хянах давхарга, гагнуурын маск гэх мэт ПХБ -ийн зохион байгуулалтын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг харуулахад ашигладаг стандарт файлууд юм. Gerber файлууд нь 2D вектор зургийн файлууд юм. Өргөтгөсөн Gerber нь төгс гаралтыг өгдөг.

Програм хангамж нь замын өргөн, хавтангийн ирмэг хоорондын зай, ул мөр ба нүхний зай, нүхний хэмжээ гэх мэт гол элементүүд бүхий хэрэглэгч/дизайнерын тодорхойлсон алгоритмтай. Алгоритмыг дизайнер ажиллуулж, дизайны алдаа байгаа эсэхийг шалгадаг. Дизайныг баталгаажуулсны дараа үүнийг ПХБ -ийн үйлдвэрлэгч рүү илгээж, DFM -ийг шалгадаг. ПХБ -ийн дизайны хамгийн бага хүлцлийг хангахын тулд DFM (Үйлдвэрлэлийн дизайн) шалгалтыг ашигладаг.

< б> Алхам 2: зураг авахын тулд GERBER

ПХБ -ийн зургийг хэвлэхэд ашигладаг тусгай принтерийг плоттер гэж нэрлэдэг. Эдгээр плоттерууд хэлхээний самбарыг хальсан дээр хэвлэх болно. Эдгээр кино нь PCBS -ийг дүрслэхэд ашиглагддаг. Плоттер нь хэвлэх техникийг маш нарийвчлалтай хийдэг бөгөөд ПХБ -ийн нарийвчилсан загварыг гаргаж чаддаг.

Плоттероос гаргаж авсан хуванцар хуудас нь хар бэхээр хэвлэсэн ПХБ юм. Дотор давхаргын хувьд хар бэх нь дамжуулагч зэс замыг илэрхийлдэг бол хоосон хэсэг нь дамжуулагчгүй хэсэг юм. Нөгөө талаас, гаднах давхаргын хувьд хар бэхийг сийлж, хоосон хэсгийг зэсийн зориулалтаар ашиглах болно. Шаардлагагүй холбоо барих, хурууны хээ гаргахгүйн тулд эдгээр хальсыг зөв хадгалах ёстой.

Давхарга бүр өөрийн гэсэн хальстай байдаг. Гагнуурын маск нь тусдаа хальстай. ПХБ -ийн шугамыг зурахын тулд эдгээр бүх киног хооронд нь уялдуулсан байх ёстой. Энэхүү ПХБ -ийн тохируулгыг хальсанд тохирох ажлын ширээг тохируулах замаар гүйцэтгэдэг бөгөөд ажлын ширээг бага зэрэг тохируулсны дараа оновчтой тэгшлэх боломжтой болно. Эдгээр кинонууд нь бие биенээ зөв барихын тулд нүхтэй байх ёстой. Байршуулах зүү нь байрлуулах нүхэнд багтах болно.

Алхам 3: Дотор хэвлэх: фоторезист ба зэс

Эдгээр гэрэл зургийн хальсыг одоо зэс тугалган цаасаар хэвлэж байна. ПХБ -ийн үндсэн бүтэц нь ламинатаар хийгдсэн байдаг. Гол материал нь үндсэн материал гэж нэрлэгддэг эпокси давирхай ба шилэн эслэг юм. Ламинат нь ПХБ -ийг бүрдүүлдэг зэсийг хүлээн авдаг. Субстрат нь PCBS -ийн хүчирхэг платформыг бий болгодог. Хоёр тал нь зэсээр хучигдсан байдаг. Уг процесс нь хальсны дизайныг тодруулахын тулд зэсийг зайлуулах явдал юм.

PCBS -ийг зэс ламинатнаас цэвэрлэхэд халдваргүйжүүлэх нь чухал үүрэгтэй. ПХБ дээр тоос тоосонцор байхгүй эсэхийг шалгаарай. Үгүй бол хэлхээ богино эсвэл нээлттэй байж болно

Фоторезист хальсыг одоо ашиглаж байна. Фоторезист нь хэт ягаан туяа хэрэглэх үед хатуурдаг гэрэл мэдрэмтгий химийн бодисоор хийгдсэн. Гэрэл зургийн хальс ба фоторезист кино хоорондоо яг таарч байх ёстой.

Эдгээр гэрэл зургийн болон фотолитографийн хальсыг ламинатанд бэхлэх замаар бэхлэнэ. Одоо хэт ягаан туяа хэрэглэж байна. Гэрэл зургийн хальс дээрх хар бэх нь хэт ягаан туяаг хааж, улмаар доорхи зэсийг урьдчилан сэргийлж, хар бэхний ул мөр дор фоторезистийг хатууруулдаггүй. Ил тод талбайг хэт ягаан туяанд өртөх бөгөөд ингэснээр илүүдэл фоторезистийг арилгах болно.

Дараа нь хавтанг шүлтлэг уусмалаар цэвэрлээд илүүдэл фоторезистийг арилгана. Одоо хэлхээний самбар хатах болно.

PCBS нь хэлхээний зам хийхэд ашигладаг зэс утсыг зэврэлтээс хамгаалах бодисоор бүрхэж болно. Хэрэв самбар нь хоёр давхар байвал өрөмдөхөд ашиглагдах болно, эс тэгвээс илүү их алхам хийх болно.

Алхам 4: Хүсээгүй зэсийг зайлуул

Шүлтлэг уусмал илүүдэл фоторезистийг арилгадаг шиг илүүдэл зэсийг зайлуулахын тулд хүчирхэг зэс уусгагч уусмалыг ашиглаарай. Хатуурсан фоторезистийн доорх зэсийг зайлуулахгүй.

Одоо хатуурсан фоторезистийг зайлуулж шаардлагатай зэсийг хамгаална. Үүнийг ПХБ -ийг өөр уусгагчаар угаах замаар хийдэг.

Алхам 5: Давхаргын тохируулга ба оптик хяналт

Бүх давхаргыг бэлтгэсний дараа тэдгээр нь хоорондоо нийцдэг. Үүнийг өмнөх алхамд дурдсанчлан бүртгэлийн нүхийг тамга дарж хийж болно. Техникчид бүх давхаргыг “оптик цоолтуур” гэж нэрлэдэг машинд байрлуулдаг. Энэхүү машин нь нүхийг нарийн нүхлэх болно.

Давхаргын тоо болон гарсан алдааг буцаах боломжгүй.

Автомат оптик илрүүлэгч нь лазер ашиглан аливаа согогийг илрүүлж дижитал зургийг Gerber файлтай харьцуулах болно.

Алхам 6: Давхарга ба холбоосыг нэмнэ үү

Энэ үе шатанд бүх давхаргууд, түүний дотор гаднах давхаргууд хоорондоо наалддаг. Бүх давхаргыг субстрат дээр байрлуулна.

Гаднах давхарга нь урьдчилан шингээсэн гэж нэрлэгддэг эпокси давирхайгаар “урьдчилан шингээсэн” шилэн материалаар хийгдсэн байдаг. Субстратны дээд ба доод хэсгийг зэсийн ул мөрөөр сийлсэн нимгэн зэс давхаргаар хучсан болно.

Давхаргыг холбох/дарах зориулалттай металл хавчаар бүхий хүнд ган ширээ. Эдгээр давхаргууд нь шалгалт тохируулгын явцад хөдөлгөөн хийхгүйн тулд ширээн дээр нягт бэхлэгддэг.

Калибровкийн ширээн дээр урьдчилсан давхаргыг суулгаж, дараа нь субстрат давхаргыг суулгаж, дараа нь зэс хавтанг байрлуулна. Урьдчилан бэлтгэсэн бусад хавтанг ижил аргаар байрлуулж, эцэст нь хөнгөн цагаан тугалган цаасыг стекийг дуусгадаг.

Компьютер нь хэвлэлийн процессыг автоматжуулж, стекийг халааж, хяналттай хэмжээгээр хөргөнө.

Одоо техникчид багцыг нээхийн тулд зүү болон даралтын хавтанг арилгана.

Алхам 7: Нүх өрөмдөх

Одоо PCBS дээр овоолсон цооног өрөмдөх цаг болжээ. Нарийн өрөмдлөгийн бит нь өндөр нарийвчлалтайгаар 100 микрон диаметртэй нүх гаргах боломжтой. Бит нь хийн хэлбэртэй бөгөөд эргэлтийн хурд нь ойролцоогоор 300K RPM юм. Гэхдээ ийм хурдтай байсан ч өрөмдлөгийн процесс цаг хугацаа шаарддаг, учир нь цооног бүр төгс өрөмдөхөд цаг хугацаа шаардагддаг. Рентген суурилсан танигч ашиглан битийн байрлалыг зөв тодорхойлох.

Өрөмдлөгийн файлыг ПХБ -ийн загвар зохион бүтээгч ПХБ -ийн үйлдвэрлэгчийн хувьд эрт үе шатанд гаргадаг. Энэхүү өрмийн файл нь битийн минутын хөдөлгөөнийг тодорхойлж, өрмийн байршлыг тодорхойлдог.Эдгээр нүхнүүд одоо нүх, нүхээр бүрсэн болно.

Алхам 8: Бүрхүүл ба зэсийн тунадас

Болгоомжтой цэвэрлэсний дараа ПХБ -ийн хавтанг химийн бодисоор хадгалдаг. Энэ хугацаанд хавтангийн гадаргуу дээр нимгэн давхаргууд (1 микрон зузаантай) зэс хуримтлагддаг. Зэс цооног руу цутгадаг. Нүхний хана нь бүрэн зэсээр бүрсэн байна. Усанд оруулах, зайлуулах бүх процессыг компьютер хянадаг

Алхам 9: Гаднах давхаргыг дүрсэлнэ үү

Дотор давхаргын нэгэн адил фоторезистийг гаднах давхаргад хэрэглэдэг бөгөөд урьдчилсан хавтан ба хар бэхний хальс нь хэт ягаан туяатай шар өрөөнд дэлбэрчээ. Фоторезист хатуурдаг. Одоо хар бэхний тунгалаг бус хамгаалалттай хатуурах эсэргүүцлийг арилгахын тулд самбарыг машинаар угаадаг.

Алхам 10: Гаднах давхаргыг бүрэх:

Зэсийн нимгэн давхаргатай цахилгаан бүрсэн хавтан. Анхны зэсийг бүрсэний дараа хавтанг цагаан тугалга хийж, хавтан дээр үлдсэн зэсийг зайлуулдаг. Сийлбэр хийх явцад цагаан тугалга нь хавтангийн шаардлагатай хэсгийг зэсээр битүүмжлэхээс сэргийлдэг. Сийлбэр нь хүсээгүй зэсийг самбараас зайлуулдаг.

Алхам 11: Etch

Үлдэгдэл эсэргүүцлийн давхаргаас хүсээгүй зэс, зэсийг зайлуулна. Илүүдэл зэсийг цэвэрлэхийн тулд химийн бодис ашигладаг. Нөгөө талаас цагаан тугалга нь шаардлагатай зэсийг хамардаг. Энэ нь эцэст нь зөв холболт, зам руу хөтөлдөг

Алхам 12: Гагнуурын маск хэрэглэх

Самбарыг цэвэрлээрэй, эпокси гагнуурыг хаах бэх нь хавтанг хамарна. Хэт ягаан туяаны цацрагийг гагнуурын маскын гэрэл зургийн хальсаар дамжуулж хавтан дээр түрхэнэ. Давхардсан хэсэг нь хатуужаагүй хэвээр байх бөгөөд үүнийг арилгах болно. Одоо гагнуурын хальсыг засахын тулд хэлхээний самбарыг зууханд хийнэ.

Алхам 13: Гадаргуугийн боловсруулалт

HASL (Халуун агаарын гагнуур тэгшлэх) нь PCBS -ийг гагнах нэмэлт боломжийг олгодог. RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) нь алт дүрэх, мөнгөн усанд дүрэх HASL-ийг санал болгодог. HASL нь бүр дэвсгэр өгдөг. Үүний үр дүнд гадаргууг өнгөлөх болно.

Алхам 14: Дэлгэц хэвлэх

< p&gt;

PCBS нь эцсийн шатандаа байгаа бөгөөд гадаргуу дээр бэхэн хэвлэх/бичихийг хүлээн зөвшөөрдөг. Энэ нь ПХБ -тай холбоотой чухал мэдээллийг илэрхийлэхэд ашиглагддаг.

Алхам 15: Цахилгааны туршилт

Эцсийн шат бол эцсийн ПХБ -ийн цахилгаан туршилт юм. Автомат процесс нь ПХБ -ийн функцийг анхны загвартай нийцүүлэн баталгаажуулдаг. RayPCB дээр бид нисдэг зүү эсвэл хумсны орны туршилтыг санал болгодог.

Алхам 16: Шинжилгээ хийх

Эцсийн алхам бол хавтанг анхны самбараас таслах явдал юм. Чиглүүлэгчийг энэ зорилгоор самбарын ирмэг дээр жижиг шошго үүсгэх замаар ашигладаг бөгөөд ингэснээр самбарыг самбараас амархан гаргаж болно.