Papan sirkuit anu dicitak (PCB) mangrupikeun dasar tina ampir sadaya alat éléktronik. PCB anu luar biasa ieu tiasa dipanggihan dina seueur éléktronika canggih sareng dasar, kalebet telepon Android, laptop, komputer, kalkulator, smartwatches sareng seueur deui. Dina basa anu dasar pisan, PCB mangrupikeun papan anu ngalirkeun sinyal éléktronik dina alat, anu ngahasilkeun kinerja listrik sareng sarat alat anu parantos diatur ku desainer.

PCB diwangun ku substrat anu didamel tina bahan FR-4 sareng jalur tambaga sapanjang sirkuit kalayan sinyal sapanjang papan.

Sateuacan rarancang PCB, désainer sirkuit éléktronik kedah nganjang ka bengkel pabrik PCB pikeun ngartos lengkep kapasitas sareng watesan produksi PCB. Fasilitas. Ieu penting sabab seueur désainer PCB henteu sadar kana watesan fasilitas pabrik PCB sareng nalika aranjeunna ngirimkeun dokumén desain ka toko / fasilitas manufaktur PCB, aranjeunna balik sareng nyungkeun parobihan pikeun minuhan kapasitas / wates prosés pembuatan PCB. Nanging, upami desainer sirkuit damel pikeun perusahaan anu henteu ngagaduhan toko pabrik PCB di jero bumi, sareng perusahaan outsource padamelna ka pabrik pabrik PCB asing, maka desainerna kedah ngahubungi pabrikan online sareng nyungkeun bates atanapi spésifikasi sapertos kitu sakumaha ketebalan pelat tambaga maksimum per menit, jumlah maksimum lapisan, aperture minimum sareng ukuran maksimum panel PCB.

Dina makalah ieu, urang bakal fokus kana prosés pembuatan PCB THE, janten makalah ieu bakal ngabantosan désainer sirkuit laun ngartos prosés manufaktur PCB, pikeun nyingkahan kasalahan desain.

Léngkah prosés pembuatan PCB

Léngkah 1: Desain PCB sareng file GERBER

< p&gt; Désainer sirkuit ngagambar diagram skéma dina perangkat lunak CAD pikeun desain PCB perenah. Désainer kedah koordinasi sareng pabrikan PCB ngeunaan parangkat lunak anu dianggo pikeun nyusun desain PCB supados teu aya masalah kasaluyuan. Parangkat lunak desain CAD PCB anu paling populér nyaéta Altium Designer, Eagle, ORCAD sareng Mentor PADS.

Saatos desain PCB parantos ditampi pikeun didamel, desainerna bakal ngahasilkeun file tina desain anu ditampi pabrik PCB. File ieu disebat file GERBER. File Gerber mangrupikeun file standar anu dianggo ku kaseueuran pabrik PCB pikeun nampilkeun komponén tata perenah PCB, sapertos lapisan pelacak tambaga sareng masker las. File Gerber mangrupikeun file gambar vektor 2D. Gerber ngalegaan nyayogikeun kaluaran anu sampurna.

Parangkat lunak éta ngagaduhan algoritma anu dihartikeun ku pangguna / desainer kalayan elemen konci sapertos lébar lagu, spacing edge plate, trace and hole spacing, sareng ukuran liang. Algoritma dijalankeun ku desainer pikeun mariksa kasalahan naon dina rarancangna. Saatos desain disahkeun, éta dikirim ka pabrik PCB dimana éta dipariksa pikeun DFM. DFM (Manufaktur Desain) cék dipaké pikeun mastikeun kasabaran minimal pikeun desain PCB.

< b&gt; Léngkah 2: GERBER ka poto

Printer khusus anu dianggo pikeun nyetak poto PCB disebat plotter. Plotter ieu bakal nyetak papan sirkuit dina pilem. Pilem ieu dipaké pikeun gambar PCBS. Plotter akurat pisan dina téhnik percetakan sareng tiasa nyayogikeun desain PCB anu lengkep.

Lambar plastik anu dicabut tina plotter nyaéta PCB anu dicitak ku mangsi hideung. Dina kasus lapisan jero, tinta hideung ngagambarkeun jalur tambaga konduktif, sedengkeun bagian kosong nyaéta bagian anu teu konduktif. Di sisi anu sanésna, pikeun lapisan luar, tinta hideung bakal diukir sareng area kosong bakal dianggo pikeun tambaga. Pilem ieu kedah disimpen leres pikeun nyingkahan kontak anu teu perlu atanapi sidik jari.

Unggal lapisan gaduh pilem na nyalira. Topeng las gaduh pilem anu misah. Sadaya pilem ieu kedah dijajarkeun sasarengan pikeun ngagambar alignment PCB. Alignment PCB ieu kahontal ku nyaluyukeun workbench dimana pas pilemna, sareng alignment optimal tiasa dihontal saatos calibration minor tina workbench. Pilem ieu kedah ngagaduhan liang anu tiasa dijejerkeun pikeun silih tahan sacara akurat. Pin penempatan bakal lebet kana liang panempatan.

Léngkah 3: Percetakan batin: fotoresis sareng tambaga

Pilem poto ieu ayeuna dicitak dina foil tambaga. Struktur dasar PCB didamel tina lamina. Bahan inti na nyaéta résin epoksi sareng serat kaca anu disebat bahan dasarna. Lamina nampi tambaga anu ngawangun PCB. Substrat nyayogikeun platform anu kuat pikeun PCBS. Kadua sisi ditutupan ku tambaga. Prosésna ngalibatkeun nyoplokkeun tambaga pikeun nembongkeun desain film.

Dékaminasi penting pikeun meresihan PCBS tina laminates tambaga. Pastikeun teu aya partikel lebu dina PCB. Upami teu kitu, sirkuit tiasa pondok atanapi kabuka

Pilem fotoresis ayeuna dianggo. Photoresist didamel tina bahan kimia fotosensitif anu kersa nalika radiasi ultraviolét diterapkeun. Kedah dipastikeun yén pilem fotografik sareng pilem fotoresistis pas pisan.

Pilem fotografik sareng fotolithografi ieu napel kana lamina ku ngalereskeun pin. Ayeuna radiasi ultraviolét diterapkeun. Mangsi hideung dina pilem fotografik bakal ngahalangan sinar ultraviolét, sahingga nyegah tambaga handapeunana sareng henteu ngerakeun fotoresis handapeun tilas mangsi hideung. Daérah anu transparan bakal katerapan sinar UV, sahingga ngerakeun kaleuwihan fotoresist anu bakal dipiceun.

Pelatna teras dibersihkeun sareng larutan basa pikeun ngaleungitkeun fotoresist kaleuleuwihan. Papan sirkuit ayeuna bakal garing.

PCBS ayeuna tiasa nutupan kawat tambaga anu dianggo pikeun nyiptakeun jalur sirkuit kalayan ngusir korosi. Upami papan na dua lapisan, maka éta bakal dianggo pikeun ngebor, upami teu langkung seueur léngkah anu bakal dilakukeun.

Léngkah 4: Cabut tambaga anu teu dipikahayang

Anggo leyuran pelarut tambaga anu kuat pikeun ngaleungitkeun tambaga anu kaleuleuwihi, sapertos solusi alkali ngaleungitkeun fotoresist anu kaleuwihan. Tambaga handapeun fotoresist anu atos moal dileungitkeun.

Photoresist anu ayeuna atos dikaluarkeun bakal ngajagaan tambaga anu diperyogikeun. Hal ieu dilakukeun ku ngumbah PCB ku pangleyur anu sanés.

Léngkah 5: Penjajaran lapisan sareng pamariksaan optik

Saatos sadayana lapisan parantos disiapkeun, éta dijajarkeun sareng anu sanésna. Ieu tiasa dilakukeun ku cara nyetél liang pendaptaran sakumaha anu dijelaskeun dina léngkah sateuacana. Teknisi nempatkeun sadaya lapisan dina mesin anu disebut “punch optik.” Mesin ieu bakal liang liang akurat.

Jumlah lapisan anu disimpen sareng kasalahan anu lumangsung teu tiasa dibalikkeun.

Detéktor optik otomatis bakal nganggo laser pikeun ngadeteksi cacat naon sareng ngabandingkeun gambar digital kana file Gerber.

Léngkah 6: Tambahkeun lapisan sareng beungkeutan

Dina tahap ieu, sadaya lapisan, kalebet lapisan luar, terpasang sasarengan. Sadaya lapisan bakal ditumpuk dina luhur substrat.

Lapisan luar didamel tina fiberglass “preimpregnated” kalayan résin epoxy anu disebat preimpregnated. Luhur sareng handapeun substrat bakal ditutupan ku lapisan tambaga ipis terukir ku garis tilas tambaga.

Méja waja beurat ku clamp logam pikeun beungkeutan / lapisan mencét. Lapisan ieu pageuh ditancebkeun kana méja pikeun nyingkahan gerakan nalika kalibrasi.

Pasang lapisan prepreg dina tabel kalibrasi, teras pasang lapisan substrat di dinya, teras tempatkeun piring tambaga. Pelat prepreg langkung seueur ditempatkeun dina cara anu sami, sareng akhirna foil aluminium ngalengkepan tumpukan.

Komputer bakal ngajadikeun otomatis prosés pencét, manaskeun tumpukan sareng mendingan éta dina tingkat anu dikontrol.

Ayeuna téknisi bakal ngaluarkeun pin sareng plat tekanan pikeun muka bungkusan.

Léngkah 7: Bor liang

Ayeuna waktuna pikeun bor liang dina PCBS tumpuk. Bit bor presisi tiasa ngahontal 100 liang diaméter micron kalayan presisi tinggi. Bit na nyaéta pneumatik sareng gaduh kecepatan spindle sakitar 300K RPM. Tapi sanaos laju éta, prosés pangeboran peryogi waktos, sabab masing-masing liang peryogi waktos pikeun ngebor sampurna. Idéntifikasi akurat ngeunaan posisi bit sareng pengenal dumasar sinar-X.

File pangeboran ogé dihasilkeun ku desainer PCB dina tahap awal pikeun pabrik PCB. File bor ieu tangtoskeun gerak menit tina bit sareng nangtoskeun lokasi bor.Liang ieu ayeuna bakal dilapis ngalangkungan liang sareng liang.

Léngkah 8: Plating sareng déposisi tambaga

Saatos beberesih ati-ati, panel PCB ayeuna disimpen sacara kimia. Salami waktos ieu, lapisan ipis (kandel 1 micron) tina tambaga disimpen dina permukaan panél. Tambaga ngalir kana liang bolong. Témbok liangna dilapis tambaga lengkep. Sakabeh prosés nyelup sareng ngaleungitkeun dikawasa ku komputer

Léngkah 9: Gambar lapisan luar

Sapertos lapisan jero, fotoresist dilarapkeun kana lapisan luar, panel prepreg sareng pilem mangsi hideung anu nyambung sasarengan ayeuna meledak di rohangan konéng kalayan sinar ultraviolét. Photoresist karasa. Panel ayeuna dikumbah ku mesin pikeun ngaleungitkeun resisten anu karasa anu dijagaan ku opacity tina mangsi hideung.

Léngkah 10: Plating lapisan luar:

Piring éléktroplasi kalayan lapisan tambaga ipis. Saatos plating tambaga awal, panel disamak pikeun ngaleungitkeun tambaga anu ditinggali dina piring. Timah salami fase etsa nyegah bagian panél anu diperyogikeun tina disegel ku tambaga. Étching ngaleungitkeun tambaga anu teu dihoyongkeun tina panel.

Léngkah 11: Etch

Tambaga sareng tambaga anu henteu dipikahayang bakal dipiceun tina lapisan résistansi résidu. Bahan kimia digunakeun pikeun ngabersihan tambaga kaleuleuwihan. Pan, di sisi anu sanésna, nutupan tambaga anu diperyogikeun. Ayeuna tungtungna ngarah kana sambungan sareng lagu anu leres

Léngkah 12: Aplikasi topéng las

Ngabersihan panel sareng tinta blok solder epoxy bakal nutupan panel. Radiasi UV dilarapkeun kana piring ngalangkungan pilem poto topéng las. Bagéan anu ditindih tetep henteu kajaga sareng bakal dihapus. Ayeuna nempatkeun papan sirkuit dina oven pikeun ngalereskeun pilem solder.

Léngkah 13: Perlakuan permukaan

HASL (Hot Air Solder Leveling) nyayogikeun kamampuan soldering tambahan pikeun PCBS. RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) nawiskeun immersion emas sareng perendaman pérak HASL. HASL nyayogikeun bahkan bantalan. Ieu ngakibatkeun permukaan finish.

Léngkah 14: Nyitak layar

< p&gt;

PCBS dina tahap akhir sareng nampi percetakan inkjet / nyeratna dina permukaan. Ieu digunakeun pikeun ngagambarkeun inpormasi penting anu aya hubunganana sareng PCB.

Léngkah 15: Tés listrik

Tahap ahir nyaéta tés listrik tina PCB akhir. Prosés otomatis mastikeun fungsi PCB pikeun cocog sareng desain aslina. Di RayPCB, kami nawiskeun uji jarum ngalayang atanapi tés ranjang kuku.

Léngkah 16: Nganalisis

Léngkah pamungkas nyaéta motong piring tina panel aslina. Router dipaké pikeun tujuan ieu ku nyiptakeun labél leutik di sapanjang pelosok papan supados papan tiasa gampil diusir tina panel.