Analýza výrobného postupu dosky plošných spojov

Prvý krok PCB výroba má zorganizovať a skontrolovať rozloženie DPS. Závod na výrobu PCB prijíma súbory CAD od spoločnosti PCB design. Pretože každý softvér CAD má svoj vlastný jedinečný formát súboru, závod na PCB ich prevádza do jednotného formátu-Extended Gerber RS-274X alebo 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.

V jednom z domácich PCBS sa rozloženie DPS vytlačí na papier pomocou laserovej tlačiarne a potom sa prenesie na dosku potiahnutú meďou. Avšak v procese tlače, pretože je tlačiareň náchylná na bod zlomu nedostatku atramentu, je potrebné atrament ručne naplniť olejovým perom.

ipcb

Malé množstvo výroby je v poriadku, ale ak sa táto vada prenesie do priemyselnej výroby, výrazne to zníži efektivitu výroby. 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.

Výroba základnej dosky

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-vrstvový PCB je vyrobený podobne, ale iba s jednou jadrovou doskou a dvoma medenými filmami.

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. Pri vystavení svetlu film stuhne a vytvorí sa ochranný film nad medenou fóliou doštičky potiahnutej meďou.

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.

Fotosenzibilizátor používa na ožarovanie fotosenzitívneho filmu na medenej fólii UV lampu. Fotosenzitívny film je spevnený pod priehľadným filmom a fotocitlivý film nie je stužený pod nepriehľadným filmom. 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. V usporiadaní papierových DPS predchádzajúcej laserovej tlačiarne bol čierny toner pokrytý medenou fóliou, aby sa zachoval. 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.

Nevytvrdený film sa potom vymyje lúhom a požadovaný obvod medenej fólie sa zakryje vytvrdeným filmom.

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.

Vŕtanie a kontrola jadrovej dosky

Doska jadra bola úspešne vyrobená. Then make the opposite hole in the core plate for easy alignment with other raw materials.

Akonáhle je základná doska pritlačená ďalšími vrstvami DPS, nemôže byť upravená, takže je veľmi dôležité skontrolovať. Zariadenie sa automaticky porovná s výkresmi rozloženia DPS, aby skontroloval chyby.

Boli vyrobené prvé dve vrstvy dosiek plošných spojov

laminovaný

Tu potrebujeme novú surovinu nazývanú polotvrdený plech (Prepreg), čo je základná doska a základná doska (číslo vrstvy PCB & GT; 4) a lepidlo medzi jadrovou doskou a vonkajšou medenou fóliou, ale tiež hrá úlohu pri izolácii.

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. Potom sa tlakový hliníkový plech odstráni. Hliníková doska tiež hrá úlohu pri izolácii rôznych PCBS a zaistení hladkej medenej fólie na vonkajšej vrstve DPS. Both sides of the PCB are covered with a layer of smooth copper foil.

vŕtanie

Ako spojíte štyri nedotýkajúce sa vrstvy medenej fólie dohromady v DPS? Doska plošných spojov sa najskôr vyvŕta otvormi a potom sa pokovuje, aby sa v nej viedla elektrická energia.

Na lokalizáciu základnej dosky vnútornej vrstvy sa používa röntgenový vŕtací stroj. Stroj automaticky vyhľadá a lokalizuje polohu otvoru na základnej doske a potom vytvorí polohovacie otvory pre DPS, aby sa zabezpečilo, že nasledujúce vŕtanie bude prebiehať stredom polohy otvoru.

Place a sheet of aluminum on the punch machine and then place the PCB on top. Pretože vŕtanie je relatívne pomalý proces, za účelom zvýšenia účinnosti budú na perforáciu podľa počtu vrstiev PCB naskladané 1 až 3 identické dosky plošných spojov. Nakoniec je vrchná doska plošných spojov pokrytá vrstvou hliníka, vrchná a spodná vrstva hliníka, aby sa pri vŕtaní a vŕtaní vŕtačky medená fólia na doske plošných spojov neroztrhla.

The operator then only needs to select the correct drilling procedure and the drilling machine does the rest automatically. Vrták je poháňaný tlakom vzduchu s maximálnym otáčaním 150,000 XNUMX otáčok za minútu, čo je dostatočne vysoké na to, aby zaistilo hladkú stenu otvoru.

Výmenu vrtáka vykonáva automaticky aj stroj podľa programu. The smallest drill can be 100 microns in diameter, while a human hair is 150 microns in diameter.

V predchádzajúcom procese laminovania bol roztavený epoxid extrudovaný na vonkajšiu stranu DPS, takže bolo potrebné ho odstrániť. Fréza vysekáva obvod DPS podľa správnych súradníc XY.

Chemické zrážanie medi na stene pórov

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. Prvým krokom je preto nahromadenie vrstvy vodivého materiálu na stene otvoru a vytvorenie chemického nanášania 1-mikrónového medeného filmu na celom povrchu PCB vrátane steny otvoru. Celý proces, ako napríklad chemické čistenie a čistenie, riadia stroje.

Opravená PCB

Vyčistite DPS

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. Neexistuje žiadny film, ktorý by mohol byť galvanicky pokovovaný, a neexistuje žiadny film, najskôr medené a potom cínované. Po odstránení filmu sa vykoná alkalické leptanie a nakoniec sa odstráni cín. 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.

Cez polohovací otvor zafixujte film rozloženia DPS hornej a dolnej vrstvy fotokópie a dosku vložte dosku plošného spoja. 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. As mentioned before, in order to ensure that the hole has good electrical conductivity, the copper film electroplated on the hole wall must have a thickness of 25 microns, so the whole system will be automatically controlled by computer to ensure its accuracy.

Opravená PCB

Computer control and electroplating copper

Potom, čo je medený film galvanicky pokovovaný, počítač zariadi výmenu tenkej vrstvy cínu.

Po vyložení pocínovanej dosky plošných spojov skontrolujte, či je správna hrúbka pokovovania medi a cínu.

Vonkajšie leptanie DPS

Ďalej proces leptania dokončuje kompletná automatizovaná montážna linka. Najprv očistite vytvrdený film na doske plošných spojov.

Potom sa na odstránenie nežiaducej medenej fólie, ktorú zakryje, použije silná zásada.

Potom sa cínový povlak na medenej fólii rozloženia DPS odstráni roztokom na odstraňovanie cínu. After cleaning, 4 layers PCB layout is completed.