Штампана плоча (ПЦБ) су камен темељац готово свих електронских уређаја. Ове невероватне штампане плоче могу се наћи у многим напредним и основним електронским уређајима, укључујући Андроид телефоне, лаптопове, рачунаре, калкулаторе, паметне сатове и друго. У основном језику, ПЦБ је плоча која усмерава електронске сигнале у уређају, што резултира електричним перформансама и захтевима уређаја које је поставио дизајнер.

ПЦБ се састоји од подлоге направљене од материјала ФР-4 и бакарних стаза у целом колу са сигналима по плочи.

Пре дизајнирања ПЦБ -а, дизајнер електронских кола мора посетити радионицу за производњу ПЦБ -а како би у потпуности разумео капацитет и ограничења производње ПЦБ -а. Садржаји. Ово је важно јер многи дизајнери ПЦБ -а нису свјесни ограничења производних погона за ПЦБ -е и када пошаљу документ о дизајну у радионицу/погон за производњу ПЦБ -а, враћају се и захтијевају промјене како би задовољили капацитет/ограничења процеса производње ПЦБ -а. Међутим, ако дизајнер кола ради за компанију која нема сопствену радњу за производњу ПЦБ-а, а компанија посао препушта иностраном погону за производњу ПЦБ-а, онда се дизајнер мора обратити произвођачу на мрежи и затражити ограничења или спецификације као максимална дебљина бакарне плоче у минути, максимални број слојева, минимални отвор и максимална величина ПЦБ плоча.

У овом раду ћемо се фокусирати на процес производње ПЦБ -а, па ће овај рад бити од помоћи дизајнерима кола да постепено разумеју процес производње ПЦБ -а, како би избегли грешке у дизајну.

Кораци процеса производње ПЦБ -а

Корак 1: Дизајн ПЦБ -а и ГЕРБЕР датотеке

< п> Дизајнери кола цртају шематски дијаграме у ЦАД софтверу за дизајн ПЦБ -а. Дизајнер мора координирати са произвођачем ПЦБ -а у вези са софтвером који се користи за постављање дизајна ПЦБ -а тако да нема проблема с компатибилношћу. Најпопуларнији софтвер за пројектовање ЦАД ПЦБ -а је Алтиум Десигнер, Еагле, ОРЦАД и Ментор ПАДС.

Након што је дизајн ПЦБ -а прихваћен за производњу, дизајнер ће генерирати датотеку према прихваћеном дизајну произвођача ПЦБ -а. Ова датотека се назива ГЕРБЕР датотека. Гербер датотеке су стандардне датотеке које већина произвођача штампаних плоча користи за приказ компоненти распореда ПЦБ -а, као што су слојеви за праћење бакра и маске за заваривање. Гербер датотеке су 2Д датотеке векторских слика. Продужени Гербер пружа савршен излаз.

Софтвер има алгоритме које дефинише корисник/дизајнер са кључним елементима као што су ширина колосека, размак ивица плоче, размак трагова и рупа и величина рупе. Дизајнер води алгоритам да провери да ли постоје грешке у дизајну. Након валидације дизајна, шаље се произвођачу ПЦБ -а где се проверава да ли има ДФМ. ДФМ (Мануфацтуринг Десигн) провере се користе да би се обезбедиле минималне толеранције за ПЦБ моделе.

< б> Корак 2: ГЕРБЕР до фотографије

Специјални штампач који се користи за штампање ПЦБ фотографија назива се катер. Ови плотери ће штампати плоче на филму. Ови филмови се користе за сликање ПЦБС -а. Плотери су врло прецизни у техникама штампања и могу пружити врло детаљне дизајне ПЦБ -а.

Пластични лист уклоњен са катера је штампана плоча штампана црним мастилом. У случају унутрашњег слоја, црно мастило представља проводљиву бакарну траку, док је празан део непроводни део. С друге стране, за спољни слој, црно мастило ће бити исклесано, а празно подручје ће се користити за бакар. Ове филмове треба правилно складиштити како би се избегао непотребан контакт или отисци прстију.

Сваки слој има свој филм. Маска за заваривање има посебан филм. Сви ови филмови морају бити поравнати заједно како би се извукло поравнање ПЦБ -а. Ово поравнавање ПЦБ -а постиже се подешавањем радног стола на који филм пристаје, а оптимално поравнање може се постићи након мање калибрације радног стола. Ови филмови морају имати рупе за поравнање како би се међусобно прецизно држали. Игла за постављање ће се уклопити у отвор за лоцирање.

Корак 3: Унутрашње штампање: фотоотпор и бакар

Ови фотографски филмови се сада штампају на бакарној фолији. Основна структура ПЦБ -а је израђена од ламината. Основни материјал је епоксидна смола и стаклена влакна која се називају основни материјал. Ламинат прима бакар који чини ПЦБ. Подлога пружа моћну платформу за ПЦБС. Обје стране су прекривене бакром. Процес укључује уклањање бакра како би се открио дизајн филма.

Деконтаминација је важна за чишћење ПЦБС -а од бакарних ламината. Уверите се да на штампаној плочи нема честица прашине. У супротном, круг може бити кратак или отворен

Сада се користи фотоотпорни филм. Фотоотпорник је направљен од фотоосетљивих хемикалија које се учвршћују при наношењу ултраљубичастог зрачења. Мора се осигурати да се фотографски филм и фотоотпорни филм тачно подударају.

Ови фотографски и фотолитографски филмови се причвршћују на ламинат причвршћивањем игле. Сада се примењује ултраљубичасто зрачење. Црно мастило на фотографском филму блокираће ултраљубичасто светло, спречавајући тако бакар испод и не учвршћујући фотоотпор испод трагова црног мастила. Прозирно подручје ће бити изложено УВ светлу, чиме ће очврснути вишак фотоотпора који ће бити уклоњен.

Плоча се затим чисти алкалним раствором да би се уклонио вишак фотоотпорности. Плоча се сада суши.

ПЦБС сада може покрити бакарне жице које се користе за прављење колосека са средствима против корозије. Ако је плоча двослојна, тада ће се користити за бушење, у супротном ће бити предузето више корака.

Корак 4: Уклоните нежељени бакар

Користите снажан раствор растварача бакра да бисте уклонили вишак бакра, баш као што алкални раствор уклања вишак фотоотпора. Бакар испод очврслог фотоотпорника неће се уклонити.

Сада отврднути фотоотпорник ће бити уклоњен ради заштите потребног бакра. Ово се постиже испирањем ПЦБ -а другим растварачем.

Корак 5: Поравнање слојева и оптичка инспекција

Након што су сви слојеви припремљени, они се међусобно поравнавају. Ово се може урадити утискивањем рупе за регистрацију како је описано у претходном кораку. Техничари постављају све слојеве у машину која се назива „оптички ударац“. Ова машина ће прецизно избушити рупе.

Број постављених слојева и грешке које се јављају не могу се поништити.

Аутоматски оптички детектор ће користити ласер за откривање недостатака и упоређивање дигиталне слике са Герберовом датотеком.

Корак 6: Додајте слојеве и везивања

У овој фази, сви слојеви, укључујући спољни слој, су залепљени заједно. Сви слојеви ће бити сложени на подлогу.

Спољни слој је направљен од стаклопластике „претходно импрегниране“ епоксидном смолом која се назива претходно импрегнирана. Горњи и доњи део подлоге биће прекривен танким бакарним слојевима урезаним бакарним линијама.

Тешки челични сто са металним стезаљкама за лепљење/пресовање слојева. Ови слојеви су чврсто причвршћени за сто како би се избегло померање током калибрације.

Поставите слој препрега на калибрациони сто, затим на њега поставите слој подлоге, а затим поставите бакарну плочу. Више препрег плоча поставља се на сличан начин, и коначно алуминијумска фолија употпуњује хрпу.

Рачунар ће аутоматизовати процес пресовања, загревајући хрпу и хладећи је контролисаном брзином.

Сада ће техничари уклонити иглу и притисну плочу како би отворили пакет.

Корак 7: Избушите рупе

Сада је време за бушење рупа у наслаганом ПЦБС -у. Сврдла за прецизно бушење могу постићи рупе пречника 100 микрона са високом прецизношћу. Бит је пнеуматски и има брзину вретена од око 300К РПМ. Али чак и при тој брзини, процес бушења захтева време, јер свакој рупи је потребно време да се савршено избуши. Тачна идентификација положаја бита помоћу рендгенских идентификатора.

Дизајнери ПЦБ -а такође генеришу датотеке за бушење у раној фази за произвођача ПЦБ -а. Ова датотека бушилице одређује минутно кретање бита и одређује локацију бушилице.Ове рупе ће сада постати провучене кроз рупе и рупе.

Корак 8: Платирање и таложење бакра

Након пажљивог чишћења, ПЦБ плоча је сада хемијски таложена. За то време, танки слојеви (дебљине 1 микрона) бакра се таложе на површини панела. Бакар се улива у бушотину. Зидови рупа су потпуно бакарни. Цео процес урањања и уклањања контролише рачунар

Корак 9: Сликајте спољни слој

Као и код унутрашњег слоја, фоторезист се наноси на спољни слој, плоча од препрега и филм од црног мастила повезани заједно сада су пукли у жутој просторији ултраљубичастим светлом. Фотоотпор се учвршћује. Плоча се сада пере машински како би се уклонио отврдњавајући отпор заштићен непрозирношћу црног мастила.

Корак 10: Покривање спољног слоја:

Галванска плоча са танким слојем бакра. Након почетног облагања бакра, плоча се калаји како би се уклонио бакар који је остао на плочи. Коситар током фазе нагризања спречава да се потребан део плоче затвори бакром. Гравирање уклања нежељени бакар са плоче.

Корак 11: Етцх

Нежељени бакар и бакар биће уклоњени из заосталог слоја отпора. Хемикалије се користе за чишћење вишка бакра. Лим, с друге стране, покрива потребан бакар. Сада коначно води до исправне везе и стазе

Корак 12: Наношење маске за заваривање

Очистите плочу и маска за блокирање епоксидног лема прекриће плочу. УВ зрачење се наноси на плочу кроз фотографску фолију маске за заваривање. Преклопљени део остаје отврднут и биће уклоњен. Сада ставите плочу у пећницу да бисте поправили филм за лемљење.

Корак 13: Обрада површине

ХАСЛ (Хот Аир Солдер Левелинг) пружа додатне могућности лемљења за ПЦБС. РаиПЦБ (хттпс://раипцб.цом/пцб-фабрицатион/) нуди урањање у злато и потапање у сребро ХАСЛ. ХАСЛ обезбеђује равномерне јастучиће. Ово резултира завршном обрадом површине.

Корак 14: Сито штампа

< п>

ПЦБС су у завршној фази и прихватају инкјет штампање/писање на површини. Ово се користи за представљање важних информација везаних за ПЦБ.

Корак 15: Електрични тест

Завршна фаза је електрично испитивање коначне ПЦБ. Аутоматски процес проверава функционалност штампане плоче да одговара оригиналном дизајну. У РаиПЦБ -у нудимо тестирање летећих игала или тестирање кревета ноктију.

Корак 16: Анализирајте

Последњи корак је изрезивање плоче са оригиналне плоче. Рутер се у ту сврху користи стварањем малих ознака дуж ивица плоче тако да се плоча може лако избацити из плоче.