Shtypura qark bordit (PCB) janë gurthemeli i pothuajse të gjitha pajisjeve elektronike. Këto PCB të mahnitshme mund të gjenden në shumë elektronikë të avancuar dhe bazë, përfshirë telefonat Android, laptopët, kompjuterët, kalkulatorët, orët inteligjente dhe më shumë. Në gjuhën shumë themelore, një PCB është një tabelë që drejton sinjalet elektronike në një pajisje, gjë që rezulton në performancën elektrike dhe kërkesat e pajisjes duke u vendosur nga projektuesi.

PCB përbëhet nga një substrat i bërë nga materiali FR-4 dhe shtigje bakri në të gjithë qarkun me sinjale në të gjithë bordin.

Para hartimit të PCB, projektuesi i qarkut elektronik duhet të vizitojë punëtorinë e prodhimit të PCB për të kuptuar plotësisht kapacitetin dhe kufizimet e prodhimit të PCB. Lehtesirat. Kjo është e rëndësishme sepse shumë dizajnerë të PCB nuk janë të vetëdijshëm për kufizimet e objekteve të prodhimit të PCB dhe kur dërgojnë një dokument të projektimit në një dyqan/objekt të prodhimit të PCB, ata kthehen dhe kërkojnë ndryshime për të përmbushur kapacitetin/kufijtë e procesit të prodhimit të PCB. Sidoqoftë, nëse projektuesi i qarkut punon për një kompani që nuk ka një dyqan prodhimi të PCB-ve në shtëpi, dhe kompania e transferon punën në një fabrikë të huaj të prodhimit të PCB-ve, atëherë projektuesi duhet të kontaktojë prodhuesin në internet dhe të kërkojë kufij ose specifikime të tilla si trashësi maksimale e pllakës së bakrit në minutë, numri maksimal i shtresave, hapja minimale dhe madhësia maksimale e paneleve PCB.

Në këtë punim, ne do të fokusohemi në procesin e prodhimit të PCB, kështu që ky punim do të jetë i dobishëm për projektuesit e qarkut që gradualisht të kuptojnë procesin e prodhimit të PCB, për të shmangur gabimet e projektimit.

Hapat e procesit të prodhimit të PCB

Hapi 1: Dizajni i PCB dhe skedarët GERBER

< p> Dizajnerët e qarqeve vizatojnë diagrame skematike në softuerin CAD për paraqitjen e dizajnit të PCB -ve. Projektuesi duhet të koordinojë me prodhuesin e PCB -së në lidhje me softuerin e përdorur për të paraqitur modelin e PCB -së në mënyrë që të mos ketë çështje pajtueshmërie. Softueri më i popullarizuar i dizajnit CAD PCB është Altium Designer, Eagle, ORCAD dhe Mentor PADS.

Pasi dizajni i PCB të jetë pranuar për prodhim, projektuesi do të krijojë një skedar nga modeli i pranuar i prodhuesit të PCB. Ky skedar quhet një skedar GERBER. Skedarët Gerber janë skedarë standardë të përdorur nga shumica e prodhuesve të PCB për të shfaqur komponentët e paraqitjes së PCB, të tilla si shtresat e përcjelljes së bakrit dhe maskat e saldimit. Skedarët Gerber janë skedarë imazhi vektor 2D. Gerber i zgjeruar siguron dalje perfekte.

Softueri ka algoritme të përcaktuara nga përdoruesi/projektuesi me elementë kryesorë të tillë si gjerësia e pistës, hapësira në skajin e pllakës, hapësira e gjurmëve dhe vrimave dhe madhësia e vrimës. Algoritmi drejtohet nga projektuesi për të kontrolluar për ndonjë gabim në dizajn. Pasi modeli të jetë i vlefshëm, i dërgohet prodhuesit të PCB -së ku kontrollohet për DFM. Kontrollet DFM (Dizajni i Prodhimit) përdoren për të siguruar toleranca minimale për modelet e PCB.

< b&gt; Hapi 2: GERBER në foto

Printeri special i përdorur për të printuar fotografi PCB quhet një komplotues. Këta komplotues do të printojnë bordet e qarkut në film. Këta filma përdoren për të imazhuar PCBS. Komplotuesit janë shumë të saktë në teknikat e printimit dhe mund të ofrojnë dizajne të hollësishme të PCB -ve.

Fleta plastike e hequr nga komploti është një PCB e shtypur me bojë të zezë. Në rastin e shtresës së brendshme, boja e zezë përfaqëson pistën përçuese të bakrit, ndërsa pjesa bosh është pjesa jo përçuese. Nga ana tjetër, për shtresën e jashtme, boja e zezë do të gdhendet dhe zona e zbrazët do të përdoret për bakrin. Këto filma duhet të ruhen siç duhet për të shmangur kontaktet e panevojshme ose gjurmët e gishtërinjve.

Çdo shtresë ka filmin e vet. Maska e saldimit ka një film të veçantë. Të gjithë këta filma duhet të rreshtohen së bashku për të nxjerrë shtrirjen e PCB. Ky shtrirje PCB arrihet duke rregulluar tavolinën e punës në të cilën përshtatet filmi, dhe shtrirja optimale mund të arrihet pas kalibrimit të vogël të tavolinës së punës. Këta filma duhet të kenë vrima shtrirjeje për ta mbajtur njëri -tjetrin me saktësi. Kunja e vendosjes do të futet në vrimën e gjetjes.

Hapi 3: Shtypja e brendshme: fotorerezist dhe bakër

Këto filma fotografikë tani shtypen në fletë bakri. Struktura themelore e një PCB është bërë nga petëzuar. Materiali kryesor është rrëshira epoksi dhe fibra qelqi të quajtura materiali bazë. Petëzimi merr bakrin që përbën PCB. Nënshtresa siguron një platformë të fuqishme për PCBS. Të dy anët janë të mbuluara me bakër. Procesi përfshin heqjen e bakrit për të zbuluar modelin e filmit.

Dekontaminimi është i rëndësishëm për pastrimin e PCBS nga petëzimet e bakrit. Sigurohuni që nuk ka grimca pluhuri në PCB. Përndryshe, qarku mund të jetë i shkurtër ose i hapur

Filmi fotorezist tani përdoret. Photoresist është bërë nga kimikate fotosensitive që ngurtësohen kur aplikohet rrezatimi ultravjollcë. Duhet të sigurohet që filmi fotografik dhe filmi fotorezist të përputhen saktësisht.

Këto filma fotografikë dhe fotolitografikë janë ngjitur në petëzuar duke fiksuar kunjat. Tani aplikohet rrezatimi ultravjollcë. Boja e zezë në filmin fotografik do të bllokojë dritën ultravjollcë, duke parandaluar kështu bakrin nën të dhe duke mos forcuar fotorezistën nën gjurmët e bojës së zezë. Zona transparente do t’i nënshtrohet dritës UV, duke forcuar kështu fotorezistën e tepërt që do të hiqet.

Pjata pastaj pastrohet me një zgjidhje alkaline për të hequr fotorezistën e tepërt. Tabela e qarkut tani do të thahet.

PCBS tani mund të mbulojë telat e bakrit të përdorur për të bërë gjurmët e qarkut me ilaçe kundër korrozionit. Nëse bordi është dy shtresa, atëherë do të përdoret për shpime, përndryshe do të ndërmerren më shumë hapa.

Hapi 4: Hiqni bakrin e padëshiruar

Përdorni një tretësirë ​​të fuqishme të tretësit të bakrit për të hequr bakrin e tepërt, ashtu siç një tretësirë ​​alkaline heq fotorezistën e tepërt. Bakri nën fotorezistin e ngurtësuar nuk do të hiqet.

Foto -rezistenca tani e ngurtësuar do të hiqet për të mbrojtur bakrin e kërkuar. Kjo bëhet duke larë PCB -në me një tretës tjetër.

Hapi 5: Shtrirja e shtresave dhe inspektimi optik

Pasi të jenë përgatitur të gjitha shtresat, ato përafrohen me njëra -tjetrën. Kjo mund të bëhet duke vulosur vrimën e regjistrimit siç përshkruhet në hapin e mëparshëm. Teknikët vendosin të gjitha shtresat në një makinë të quajtur “grusht optik”. Kjo makinë do të bëjë vrima me saktësi.

Numri i shtresave të vendosura dhe gabimet që ndodhin nuk mund të anulohen.

Një detektor optik automatik do të përdorë një lazer për të zbuluar çdo defekt dhe për të krahasuar imazhin dixhital me një skedar Gerber.

Hapi 6: Shtoni shtresa dhe lidhëse

Në këtë fazë, të gjitha shtresat, përfshirë shtresën e jashtme, janë ngjitur së bashku. Të gjitha shtresat do të vendosen në majë të substratit.

Shtresa e jashtme është bërë prej tekstil me fije qelqi të “para -ngopur” me një rrëshirë epoksi të quajtur para -ngopur. Pjesa e sipërme dhe e poshtme e substratit do të mbulohen me shtresa të holla bakri të gdhendura me linja gjurmë bakri.

Tavolinë prej çeliku të rëndë me kapëse metalike për lidhjen/shtypjen e shtresave. Këto shtresa janë të lidhura fort në tryezë për të shmangur lëvizjen gjatë kalibrimit.

Instaloni shtresën prepreg në tryezën e kalibrimit, pastaj instaloni shtresën e substratit mbi të, dhe pastaj vendosni pllakën e bakrit. Më shumë pllaka prepreg vendosen në një mënyrë të ngjashme, dhe më në fund fletë alumini përfundon pirgun.

Kompjuteri do të automatizojë procesin e shtypit, duke ngrohur pirgun dhe duke e ftohur atë me një ritëm të kontrolluar.

Tani teknikët do të heqin kunjin dhe pllakën e presionit për të hapur paketën.

Hapi 7: Shponi vrima

Tani është koha për të shpuar vrima në PCBS të grumbulluara. Stërvitjet e sakta mund të arrijnë vrima me diametër 100 mikron me saktësi të lartë. Bit është pneumatik dhe ka një shpejtësi gishtore prej rreth 300K RPM. Por edhe me atë shpejtësi, procesi i shpimit kërkon kohë, sepse çdo vrimë kërkon kohë për të shpuar në mënyrë perfekte. Identifikimi i saktë i pozicionit të bitit me identifikues të bazuar në rreze X.

Skedarët e shpimit gjenerohen gjithashtu nga projektuesi i PCB në një fazë të hershme për prodhuesin e PCB. Ky skedar stërvitje përcakton lëvizjen minutore të bitit dhe përcakton vendndodhjen e stërvitjes.Këto vrima tani do të bëhen të veshura me vrima dhe vrima.

Hapi 8: Platja dhe depozitimi i bakrit

Pas pastrimit të kujdesshëm, paneli PCB tani depozitohet kimikisht. Gjatë kësaj kohe, shtresat e holla (1 mikron të trasha) të bakrit depozitohen në sipërfaqen e panelit. Bakri derdhet në pus. Muret e vrimave janë krejtësisht të veshura me bakër. I gjithë procesi i zhytjes dhe heqjes kontrollohet nga një kompjuter

Hapi 9: Imazhoni shtresën e jashtme

Ashtu si me shtresën e brendshme, fotorerezistika aplikohet në shtresën e jashtme, paneli prepreg dhe filmi me bojë të zezë të lidhur së bashku tani kanë shpërthyer në dhomën e verdhë me dritë ultravjollcë. Fotoresisti ngurtësohet. Paneli tani lahet me makinë për të hequr rezistencën e ngurtësimit të mbrojtur nga errësira e bojës së zezë.

Hapi 10: Pllakosja e shtresës së jashtme:

Një pllakë e elektrolizuar me një shtresë të hollë bakri. Pas veshjes fillestare të bakrit, paneli është i konservuar për të hequr çdo bakër të mbetur në pjatë. Kallaji gjatë fazës së gdhendjes parandalon vulosjen e pjesës së kërkuar të panelit me bakër. Gdhendja heq bakrin e padëshiruar nga paneli.

Hapi 11: Etch

Bakri dhe bakri i padëshiruar do të hiqen nga shtresa e rezistencës së mbetur. Kimikatet përdoren për të pastruar bakrin e tepërt. Kallaji, nga ana tjetër, mbulon bakrin e kërkuar. Tani më në fund çon në lidhjen dhe gjurmën e duhur

Hapi 12: Aplikimi i maskës së saldimit

Pastroni panelin dhe bojë bllokuese epoksi bllokuese do të mbulojë panelin. Rrezatimi UV aplikohet në pllakë përmes filmit fotografik të maskës së saldimit. Pjesa e mbivendosur mbetet e patrajtuar dhe do të hiqet. Tani vendoseni tabelën në furrë për të riparuar filmin e saldimit.

Hapi 13: Trajtimi sipërfaqësor

HASL (Nivelimi i saldimit të ajrit të nxehtë) siguron aftësi shtesë të saldimit për PCBS. RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) ofron zhytje ari dhe zhytje argjendi HASL. HASL ofron jastëkë të barabartë. Kjo rezulton në përfundimin e sipërfaqes.

Hapi 14: Shtypja e ekranit

< p>

PCBS janë në fazën përfundimtare dhe pranojnë printimin/shkrimin me bojë në sipërfaqe. Kjo përdoret për të përfaqësuar informacione të rëndësishme në lidhje me PCB.

Hapi 15: Test elektrik

Faza përfundimtare është testi elektrik i PCB -së përfundimtare. Procesi automatik verifikon funksionalitetin e PCB -së që të përputhet me modelin origjinal. Në RayPCB, ne ofrojmë testimin e gjilpërës fluturuese ose testimin e shtratit të thonjve.

Hapi 16: Analizoni

Hapi i fundit është prerja e pllakës nga paneli origjinal. Routeri përdoret për këtë qëllim duke krijuar etiketa të vogla përgjatë skajeve të tabelës në mënyrë që bordi të mund të nxirret lehtësisht nga paneli.