Analiza procesului de producție a plăcilor PCB

The first step of PCB producția este de a organiza și verifica aspectul PCB. Fabrica de fabricare PCB primește fișierele CAD de la compania de proiectare PCB. Deoarece fiecare software CAD are propriul său format de fișier unic, fabrica de PCB le convertește într-un format unificat – Extended Gerber RS-274X sau Gerber X2. 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.

Într-unul dintre PCBS-urile de casă, aspectul PCB este tipărit pe hârtie folosind o imprimantă laser și apoi transferat pe o placă îmbrăcată în cupru. Cu toate acestea, în procesul de imprimare, deoarece imprimanta este predispusă la deficitul de cerneală, este necesar să umpleți manual cerneala cu un stilou de ulei.

ipcb

O cantitate mică de producție este în regulă, dar dacă acest defect este transferat la producția industrială, va reduce foarte mult eficiența producției. 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.

Producția plăcilor de bază

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. PCB-ul cu 4 straturi este realizat în mod similar, dar cu o singură placă de miez și două pelicule de cupru.

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. Filmul se solidifică atunci când este expus la lumină, formând o peliculă de protecție peste folia de cupru a plăcii placate cu cupru.

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.

Photosensitizer uses UV lamp to irradiate the photosensitive film on copper foil. The photosensitive film is solidified under the transparent film, and the photosensitive film is not solidified under the opaque film. 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. În aspectul PCB de hârtie al imprimantei laser anterioare, tonerul negru era acoperit cu folie de cupru pentru a fi reținut. 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.

Pelicula necurată este apoi spălată cu leșie și circuitul necesar din folie de cupru este acoperit de pelicula întărită.

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.

Foraj și inspecție a plăcii de miez

Placa de bază a fost realizată cu succes. Then make the opposite hole in the core plate for easy alignment with other raw materials.

Once the core board is pressed with other layers of PCB, it cannot be modified, so it is very important to check. Mașina se va compara automat cu desenele de aspect PCB pentru a verifica erorile.

Au fost realizate primele două straturi de plăci PCB

laminat

Aici avem nevoie de o nouă materie primă numită foaie semi-întărită (Prepreg), care este placa de bază și placa de bază (numărul stratului PCB & GT; 4), și adezivul dintre placa de bază și folia exterioară de cupru, dar joacă și un rol în izolare.

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. Prin amplasarea acului de contrapunct, cele două straturi de placă de fier contrapun cu succes, mașina cât mai mult posibil pentru a comprima spațiul dintre placa de fier și apoi fixate cu cuie.

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. Apoi, placa de aluminiu sub presiune este îndepărtată. Placa de aluminiu joacă, de asemenea, un rol în izolarea diferitelor PCBS și asigurarea foliei de cupru netede pe stratul exterior al PCB-ului. Ambele părți ale PCB sunt acoperite cu un strat de folie de cupru netedă.

foraj

Cum conectați cele patru straturi care nu se ating de folie de cupru împreună într-un PCB? PCB-ul este mai întâi forat prin găuri, apoi metalizat pentru a conduce electricitatea.

Mașina de forat cu raze X este utilizată pentru a localiza placa de bază a stratului interior. Mașina va găsi și localiza automat poziția găurii pe placa de bază, apoi va face găuri de poziționare pentru PCB pentru a se asigura că următoarea găurire este prin centrul poziției găurii.

Place a sheet of aluminum on the punch machine and then place the PCB on top. Deoarece găurirea este un proces relativ lent, pentru a îmbunătăți eficiența, 1 până la 3 plăci PCB identice vor fi stivuite împreună pentru perforare în funcție de numărul de straturi PCB. În cele din urmă, PCB-ul superior este acoperit cu un strat de aluminiu, straturile superioare și inferioare de aluminiu, astfel încât când burghiul să fie introdus și ieșit, folia de cupru de pe PCB nu se va rupe.

The operator then only needs to select the correct drilling procedure and the drilling machine does the rest automatically. Burghiul este acționat de presiunea aerului, cu o rotație maximă de 150,000 rotații pe minut, care este suficient de mare pentru a asigura un perete neted.

Înlocuirea burghiului se face și automat de către mașină conform programului. The smallest drill can be 100 microns in diameter, while a human hair is 150 microns in diameter.

În procesul de laminare anterior, epoxidul topit a fost extrudat în exteriorul PCB-ului, deci trebuia îndepărtat. Mașina de frezat matriță tăie periferia PCB în conformitate cu coordonatele XY corecte.

Precipitarea chimică a cuprului pe peretele porilor

Deoarece aproape toate modelele de PCB folosesc perforații pentru a conecta diferite straturi de linii, o conexiune bună necesită o peliculă de cupru de 25 microni pe peretele orificiului. This thickness of copper film is achieved by electroplating, but the hole wall is made of non-conductive epoxy resin and fiberglass board. Prin urmare, primul pas este de a acumula un strat de material conductor pe peretele orificiului și de a forma o peliculă de cupru de 1 micron pe întreaga suprafață a PCB, inclusiv peretele orificiului, prin depunere chimică. Întregul proces, cum ar fi tratarea chimică și curățarea, este controlat de mașini.

PCB fix

Curățați PCB-ul

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. Nu există nicio peliculă care să poată fi galvanizată și nu există nicio peliculă, mai întâi cupru și apoi placare cu staniu. După îndepărtarea filmului, se efectuează gravarea alcalină și, în cele din urmă, staniu. The circuit pattern is left on the board because it is protected by tin.

Curățați ambele părți ale PCB-ului din folie de cupru în presă, presa va fi sensibilă la presarea matriței din folie de cupru.

Fixați pelicula de aspect PCB a straturilor superioare și inferioare ale fotocopiei prin orificiul de poziționare și puneți placa PCB în mijloc. The photosensitive film under the transmittance film is then solidified by UV lamp irradiation, which is the line that needs to be preserved.

După curățarea filmului care nu este necesar și nu a fost vindecat, inspectați-l.

Strângeți PCB-ul și plasați cu cupru. După cum s-a menționat anterior, pentru a se asigura că orificiul are o conductivitate electrică bună, filmul de cupru galvanizat pe peretele orificiului trebuie să aibă o grosime de 25 microni, astfel încât întregul sistem va fi controlat automat de computer pentru a-i asigura acuratețea.

PCB fix

Controlul computerului și galvanizarea cuprului

După ce filmul de cupru este galvanizat, computerul aranjează ca un strat subțire de tablă să fie replatat.

După descărcarea plăcii PCB placate cu tablă, verificați dacă grosimea placărilor de cupru și tablă este corectă.

Gravare PCB externă

Apoi, o linie completă de asamblare automată completează procesul de gravare. Mai întâi, curățați folia întărită de pe placa PCB.

Un alcalin puternic este apoi folosit pentru a curăța folia de cupru nedorită care este acoperită de aceasta.

Apoi, învelișul de staniu de pe folia de cupru a structurii PCB este îndepărtat cu o soluție de decapare a staniului. After cleaning, 4 layers PCB layout is completed.