Printed mzunguko wa bodi (PCB) ni jiwe la msingi la karibu vifaa vyote vya elektroniki. PCB hizi za kushangaza zinaweza kupatikana katika vifaa vingi vya elektroniki vya hali ya juu, ikiwa ni pamoja na simu za Android, kompyuta ndogo, kompyuta, mahesabu, saa za macho na zaidi. Kwa lugha ya msingi sana, PCB ni bodi ambayo hupitisha ishara za elektroniki kwenye kifaa, ambayo inasababisha utendaji wa umeme na mahitaji ya kifaa kuwekwa na mbuni.

PCB ina sehemu ndogo iliyotengenezwa na nyenzo za FR-4 na njia za shaba katika mzunguko wote na ishara kwenye bodi.

Kabla ya muundo wa PCB, mbuni wa mzunguko wa elektroniki lazima atembelee semina ya utengenezaji wa PCB ili kuelewa kabisa uwezo na mapungufu ya utengenezaji wa PCB. Vifaa. Hii ni muhimu kwa sababu wabuni wengi wa PCB hawajui mapungufu ya vifaa vya utengenezaji wa PCB na wanapotuma hati ya kubuni kwa duka / kituo cha utengenezaji cha PCB, wanarudi na kuomba mabadiliko ili kufikia uwezo / mipaka ya mchakato wa utengenezaji wa PCB. Walakini, ikiwa mbuni wa mzunguko anafanya kazi kwa kampuni ambayo haina duka la utengenezaji wa PCB ya ndani, na kampuni hiyo ikitoa kazi kwa mmea wa utengenezaji wa PCB wa kigeni, basi mbuni lazima awasiliane na mtengenezaji mkondoni na aombe mipaka au maelezo kama hayo. kama unene wa sahani ya shaba kwa dakika, idadi kubwa ya tabaka, upeo wa chini na ukubwa wa juu wa paneli za PCB.

Katika jarida hili, tutazingatia mchakato wa utengenezaji wa PCB, kwa hivyo karatasi hii itasaidia kwa wabunifu wa mzunguko kuelewa hatua kwa hatua mchakato wa utengenezaji wa PCB, ili kuepuka makosa ya muundo.

Mchakato wa utengenezaji wa PCB

Hatua ya 1: Ubunifu wa PCB na faili za GERBER

< p> Waumbaji wa mizunguko wana michoro ya skimu katika programu ya CAD kwa muundo wa muundo wa PCB. Mbuni lazima aratibu na mtengenezaji wa PCB juu ya programu inayotumiwa kuweka muundo wa PCB ili kusiwe na maswala ya utangamano. Programu maarufu zaidi ya muundo wa CAD PCB ni Mbuni wa Altium, Tai, ORCAD na Mentor PADS.

Baada ya muundo wa PCB kukubalika kwa utengenezaji, mbuni atazalisha faili kutoka kwa muundo unaokubalika wa mtengenezaji wa PCB. Faili hii inaitwa faili ya GERBER. Faili za Gerber ni faili za kawaida zinazotumiwa na watengenezaji wengi wa PCB kuonyesha vifaa vya mpangilio wa PCB, kama vile safu za ufuatiliaji wa shaba na vinyago vya kulehemu. Faili za Gerber ni faili za picha ya vector ya 2D. Gerber iliyopanuliwa hutoa pato kamili.

Programu ina algorithms ya mtumiaji / mbuni iliyoainishwa na vitu muhimu kama vile upana wa wimbo, nafasi ya ukingo wa sahani, ufuatiliaji na nafasi ya shimo, na saizi ya shimo. Algorithm inaendeshwa na mbuni kukagua makosa yoyote katika muundo. Baada ya muundo kuthibitishwa, hutumwa kwa mtengenezaji wa PCB ambapo inakaguliwa kwa DFM. Ukaguzi wa DFM (Uundaji wa Viwanda) hutumiwa kuhakikisha uvumilivu wa chini kwa miundo ya PCB.

< b> Hatua ya 2: GERBER kwa picha

Printa maalum inayotumiwa kuchapisha picha za PCB inaitwa mpangaji. Wapangaji hawa watachapisha bodi za mzunguko kwenye filamu. Filamu hizi hutumiwa kutafakari PCBS. Viwanja ni sahihi sana katika mbinu za kuchapa na zinaweza kutoa muundo wa kina wa PCB.

Karatasi ya plastiki iliyoondolewa kutoka kwa mpangaji ni PCB iliyochapishwa na wino mweusi. Katika kesi ya safu ya ndani, wino mweusi inawakilisha wimbo wa shaba unaofaa, wakati sehemu tupu ni sehemu isiyo ya kusonga. Kwa upande mwingine, kwa safu ya nje, wino mweusi utaondolewa mbali na eneo tupu litatumika kwa shaba. Filamu hizi zinapaswa kuhifadhiwa vizuri ili kuepuka mawasiliano yasiyo ya lazima au alama za vidole.

Kila safu ina filamu yake mwenyewe. Mask ya kulehemu ina filamu tofauti. Filamu hizi zote lazima zifanane pamoja kuteka mpangilio wa PCB. Usawazishaji huu wa PCB unafanikiwa kwa kurekebisha benchi ya kazi ambayo filamu inafaa, na mpangilio mzuri unaweza kupatikana baada ya usawa mdogo wa benchi la kazi. Filamu hizi lazima ziwe na mashimo ya usawa ili kushikana kwa usahihi. Pini ya kutafuta itafaa kwenye shimo la kuipata.

Hatua ya 3: Uchapishaji wa ndani: picharesist na shaba

Filamu hizi za picha sasa zimechapishwa kwenye karatasi ya shaba. Muundo wa msingi wa PCB umetengenezwa na laminate. Nyenzo ya msingi ni resini ya epoxy na nyuzi za glasi inayoitwa nyenzo ya msingi. Laminate hupokea shaba ambayo hufanya PCB. Substrate hutoa jukwaa lenye nguvu kwa PCBS. Pande zote mbili zimefunikwa na shaba. Mchakato huo unajumuisha kuondoa shaba kufunua muundo wa filamu.

Uchafuzi ni muhimu kwa kusafisha PCBS kutoka kwa laminates za shaba. Hakikisha hakuna chembe za vumbi kwenye PCB. Vinginevyo, mzunguko unaweza kuwa mfupi au wazi

Filamu ya picharesist sasa inatumika. Photoresist imetengenezwa na kemikali za kupendeza ambazo hufanya ugumu wakati mionzi ya ultraviolet inatumika. Lazima ihakikishwe kuwa filamu ya picha na filamu ya picha inalingana sawa.

Filamu hizi za picha na picha za picha zimeunganishwa kwenye laminate kwa kurekebisha pini. Sasa mionzi ya ultraviolet inatumiwa. Wino mweusi kwenye filamu ya picha utazuia taa ya ultraviolet, na hivyo kuzuia shaba chini na sio kufanya ugumu wa picha chini ya alama nyeusi za wino. Eneo la uwazi litapewa taa ya UV, na hivyo kufanya ugumu wa picha ya ziada ambayo itaondolewa.

Sahani hiyo husafishwa na suluhisho la alkali ili kuondoa picha ya ziada. Bodi ya mzunguko sasa itakauka.

PCBS sasa zinaweza kufunika waya za shaba zinazotumiwa kutengeneza nyimbo za mzunguko na dawa za kutu. Ikiwa bodi ina tabaka mbili, basi itatumika kwa kuchimba visima, vinginevyo hatua zaidi zitachukuliwa.

Hatua ya 4: Ondoa shaba isiyohitajika

Tumia suluhisho la kutengenezea shaba yenye nguvu kuondoa shaba nyingi, kama vile suluhisho la alkali huondoa picha ya ziada. Shaba chini ya mpiga picha mgumu haitaondolewa.

Mpiga picha aliye ngumu sasa ataondolewa ili kulinda shaba inayohitajika. Hii inafanywa kwa kuosha PCB na kutengenezea mwingine.

Hatua ya 5: Mpangilio wa safu na ukaguzi wa macho

Baada ya tabaka zote kutayarishwa, zinalingana. Hii inaweza kufanywa kwa kukanyaga shimo la usajili kama ilivyoelezewa katika hatua ya awali. Mafundi huweka matabaka yote kwenye mashine iitwayo “ngumi ya macho.” Mashine hii itapiga mashimo kwa usahihi.

Idadi ya matabaka yaliyowekwa na makosa yanayotokea hayawezi kubadilishwa.

Kigunduzi cha macho cha moja kwa moja kitatumia laser kugundua kasoro yoyote na kulinganisha picha ya dijiti na faili ya Gerber.

Hatua ya 6: Ongeza tabaka na vifungo

Katika hatua hii, tabaka zote, pamoja na safu ya nje, zimeunganishwa pamoja. Tabaka zote zitawekwa juu ya substrate.

Safu ya nje imetengenezwa na glasi ya nyuzi “iliyotungwa mapema” na resini ya epoxy iitwayo preimpregnated. Juu na chini ya substrate itafunikwa na tabaka nyembamba za shaba zilizochorwa na mistari ya shaba.

Jedwali nzito la chuma na vifungo vya chuma kwa safu za kushikamana / kubonyeza. Tabaka hizi zimefungwa kwa nguvu kwenye meza ili kuepuka harakati wakati wa usawazishaji.

Sakinisha safu ya utangulizi kwenye meza ya calibration, kisha usakinishe safu ya substrate juu yake, na kisha uweke sahani ya shaba. Sahani zaidi za prereg zimewekwa kwa njia ile ile, na mwishowe karatasi ya alumini inakamilisha stack.

Kompyuta itabadilisha mchakato wa vyombo vya habari, inapokanzwa stack na kuipoa kwa kiwango kinachodhibitiwa.

Sasa mafundi wataondoa pini na sahani ya shinikizo ili kufungua kifurushi.

Hatua ya 7: Piga mashimo

Sasa ni wakati wa kuchimba mashimo kwenye PCBS zilizowekwa. Vipande vya kuchimba visima vinaweza kufikia mashimo ya kipenyo cha micron 100 kwa usahihi wa hali ya juu. Kidogo ni nyumatiki na ina kasi ya spindle ya karibu 300K RPM. Lakini hata kwa kasi hiyo, mchakato wa kuchimba visima huchukua muda, kwa sababu kila shimo huchukua muda kuchimba kikamilifu. Utambulisho sahihi wa nafasi kidogo na vitambulisho vya X-ray.

Faili za kuchimba visima pia hutengenezwa na mbuni wa PCB katika hatua ya mapema kwa mtengenezaji wa PCB. Faili hii ya kuchimba huamua mwendo wa dakika kidogo na huamua eneo la kuchimba visima.Mashimo haya sasa yatafungwa kupitia mashimo na mashimo.

Hatua ya 8: Mpako na utuaji wa shaba

Baada ya kusafisha kwa uangalifu, jopo la PCB sasa limetiwa kemikali. Wakati huu, tabaka nyembamba (1 micron nene) ya shaba imewekwa juu ya uso wa jopo. Shaba inapita ndani ya kisima. Kuta za mashimo zimefunikwa kabisa kwa shaba. Mchakato mzima wa kuzamisha na kuondoa unadhibitiwa na kompyuta

Hatua ya 9: Picha ya safu ya nje

Kama ilivyo kwa safu ya ndani, photoresist inatumika kwa safu ya nje, jopo la prereg na filamu nyeusi ya wino iliyounganishwa pamoja sasa imepasuka katika chumba cha manjano na taa ya ultraviolet. Photoresist inakuwa ngumu. Jopo sasa linaoshwa na mashine ili kuondoa kinzani ngumu inayolindwa na mwangaza wa wino mweusi.

Hatua ya 10: Kuweka safu ya nje:

Sahani iliyochaguliwa yenye safu nyembamba ya shaba. Baada ya mipako ya shaba ya awali, jopo limepigwa kwa bati ili kuondoa shaba yoyote iliyobaki kwenye bamba. Bati wakati wa awamu ya kuchoma huzuia sehemu inayotakiwa ya jopo kufungwa na shaba. Mchoro huondoa shaba isiyohitajika kutoka kwa jopo.

Hatua ya 11: Etch

Shaba na shaba zisizohitajika zitaondolewa kwenye safu ya mabaki ya kupinga. Kemikali hutumiwa kusafisha shaba nyingi. Bati, kwa upande mwingine, inashughulikia shaba inayohitajika. Sasa inaongoza kwa unganisho sahihi na wimbo

Hatua ya 12: Matumizi ya kinyago cha kulehemu

Safisha jopo na wino wa kuzuia epoxy solder utafunika jopo. Mionzi ya UV hutumiwa kwa bamba kupitia filamu ya picha ya kinyago ya kulehemu. Sehemu iliyofunikwa bado haijasikiwa na itaondolewa. Sasa weka bodi ya mzunguko kwenye oveni ili kutengeneza filamu ya solder.

Hatua ya 13: Matibabu ya uso

HASL (Kiwango cha Kiwango cha Solder Moto) hutoa uwezo wa ziada wa kuuza kwa PCBS. RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) inatoa kuzamishwa kwa dhahabu na kuzamishwa kwa fedha HASL. HASL hutoa pedi hata. Hii inasababisha kumaliza uso.

Hatua ya 14: Uchapishaji wa skrini

< p>

PCBS ziko katika hatua ya mwisho na zinakubali uchapishaji / uandishi wa inkjet juu ya uso. Hii hutumiwa kuwakilisha habari muhimu zinazohusiana na PCB.

Hatua ya 15: Mtihani wa umeme

Hatua ya mwisho ni mtihani wa umeme wa PCB ya mwisho. Mchakato wa moja kwa moja unathibitisha utendaji wa PCB ili kufanana na muundo wa asili. Katika RayPCB, tunatoa upimaji wa sindano ya kuruka au upimaji wa kitanda cha msumari.

Hatua ya 16: Chambua

Hatua ya mwisho ni kukata sahani kutoka kwa jopo la asili. Router hutumiwa kwa kusudi hili kwa kuunda lebo ndogo kando ya ubao ili bodi iweze kutolewa kwa urahisi kutoka kwa jopo.