การวิเคราะห์กระบวนการผลิตบอร์ด PCB

The first step of PCB การผลิตคือการจัดระเบียบและตรวจสอบเค้าโครง PCB โรงงานผลิต PCB ได้รับไฟล์ CAD จากบริษัทออกแบบ PCB เนื่องจากซอฟต์แวร์ CAD แต่ละรายการมีรูปแบบไฟล์เฉพาะของตัวเอง โรงงาน PCB จึงแปลงเป็นรูปแบบรวม — Extended Gerber RS-274X หรือ 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.

ในหนึ่งใน PCBS แบบโฮมเมด เลย์เอาต์ PCB จะถูกพิมพ์บนกระดาษโดยใช้เครื่องพิมพ์เลเซอร์ จากนั้นจึงโอนไปยังบอร์ดที่หุ้มทองแดง อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการพิมพ์ เนื่องจากเครื่องพิมพ์มีแนวโน้มที่จะมีจุดขาดหมึก จึงจำเป็นต้องเติมหมึกด้วยปากกาน้ำมันด้วยตนเอง

ipcb

การผลิตจำนวนเล็กน้อยนั้นใช้ได้ แต่ถ้าข้อบกพร่องนี้ถูกถ่ายโอนไปยังการผลิตเชิงอุตสาหกรรม มันจะลดประสิทธิภาพการผลิตลงอย่างมาก 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.

การผลิตแผ่นแกน

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. PCB 4 ชั้นถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกัน แต่มีแกนหลักเพียงแผ่นเดียวและฟิล์มทองแดงสองแผ่น

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. The film solidifies when exposed to light, forming a protective film over the copper foil of the copper-clad plate.

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.

Photosensitizer uses UV lamp to irradiate the photosensitive film on copper foil. The photosensitive film is solidified under the transparent film, and the photosensitive film is not solidified under the opaque film. 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. ในรูปแบบกระดาษ PCB ของเครื่องพิมพ์เลเซอร์รุ่นก่อน หมึกสีดำถูกเคลือบด้วยฟอยล์ทองแดงเพื่อคงไว้ 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.

จากนั้นฟิล์มที่ไม่ผ่านการบ่มจะถูกชะล้างออกด้วยน้ำด่างและวงจรฟอยล์ทองแดงที่ต้องการจะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มที่บ่มแล้ว

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.

การเจาะและตรวจสอบแผ่นแกน

แกนเพลททำสำเร็จแล้ว Then make the opposite hole in the core plate for easy alignment with other raw materials.

Once the core board is pressed with other layers of PCB, it cannot be modified, so it is very important to check. เครื่องจะเปรียบเทียบกับแบบร่าง PCB โดยอัตโนมัติเพื่อตรวจสอบข้อผิดพลาด

บอร์ด PCB สองชั้นแรกถูกสร้างขึ้น

ที่ตกสะเก็ด

Here we need a new raw material called semi-cured sheet (Prepreg), which is the core board and core board (PCB layer number & GT; 4), and the adhesive between the core plate and the outer copper foil, but also plays a role in insulation.

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. ผ่านการวางตำแหน่งของเข็มหัก เคาน์เตอร์จุดหักเหของแผ่นเหล็กสองชั้นได้สำเร็จ เครื่องจะบีบอัดช่องว่างระหว่างแผ่นเหล็กให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แล้วยึดด้วยตะปู

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. จากนั้นนำแผ่นอลูมิเนียมอัดแรงดันออก แผ่นอะลูมิเนียมยังมีบทบาทในการแยก PCBS ต่างๆ ออกจากกัน และทำให้แผ่นฟอยล์ทองแดงเรียบบนชั้นนอกของ THE PCB Both sides of the PCB are covered with a layer of smooth copper foil.

การขุดเจาะ

คุณจะเชื่อมต่อฟอยล์ทองแดงสี่ชั้นที่ไม่สัมผัสเข้าด้วยกันใน PCB ได้อย่างไร? PCB ถูกเจาะเข้าไปในรูก่อน จากนั้นจึงทำการเคลือบโลหะเพื่อนำไฟฟ้า

เครื่องเจาะเอ็กซ์เรย์ใช้เพื่อค้นหาแกนหลักของชั้นใน เครื่องจะค้นหาและระบุตำแหน่งของรูบนแกนหลักโดยอัตโนมัติ จากนั้นจึงกำหนดตำแหน่งรูสำหรับ PCB เพื่อให้แน่ใจว่าการเจาะต่อไปนี้จะผ่านจุดศูนย์กลางของตำแหน่งรู

Place a sheet of aluminum on the punch machine and then place the PCB on top. เนื่องจากการเจาะเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างช้า เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ บอร์ด PCB ที่เหมือนกัน 1 ถึง 3 แผ่นจะถูกวางซ้อนกันเพื่อเจาะรูตามจำนวนชั้นของ PCB Finally, the top PCB is covered with a layer of aluminum, the top and bottom layers of aluminum so that when the drill drills in and out, the copper foil on the PCB will not tear.

The operator then only needs to select the correct drilling procedure and the drilling machine does the rest automatically. ดอกสว่านขับเคลื่อนด้วยแรงดันอากาศ โดยมีการหมุนสูงสุด 150,000 รอบต่อนาที ซึ่งสูงพอที่จะทำให้ผนังรูเรียบได้

การเปลี่ยนดอกสว่านยังทำโดยอัตโนมัติโดยเครื่องตามโปรแกรม The smallest drill can be 100 microns in diameter, while a human hair is 150 microns in diameter.

ในกระบวนการเคลือบก่อนหน้านี้ อีพ็อกซี่ที่หลอมละลายถูกอัดรีดไปที่ด้านนอกของ PCB ดังนั้นจึงจำเป็นต้องถอดออก เครื่องกัดดายตัดขอบของ PCB ตามพิกัด XY ที่ถูกต้อง

การตกตะกอนทางเคมีของทองแดงบนผนังรูพรุน

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. ดังนั้น ขั้นตอนแรกคือการสะสมชั้นของวัสดุนำไฟฟ้าบนผนังรู และสร้างฟิล์มทองแดงขนาด 1 ไมครอนบนพื้นผิว PCB ทั้งหมด รวมทั้งผนังของรู โดยผ่านการสะสมของสารเคมี กระบวนการทั้งหมด เช่น การบำบัดและทำความสะอาดด้วยสารเคมี ถูกควบคุมโดยเครื่องจักร

Fixed PCB

ทำความสะอาด PCB

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. ไม่มีฟิล์มใดที่สามารถชุบด้วยไฟฟ้าได้ และไม่มีฟิล์ม ทองแดงก่อนแล้วจึงชุบดีบุก หลังจากลอกฟิล์มออกแล้ว จะมีการกัดกรดด้วยด่าง และในที่สุดก็เอาดีบุกออก The circuit pattern is left on the board because it is protected by tin.

ทำความสะอาดทั้งสองด้านของ PCB ฟอยล์ทองแดงลงในเครื่องกด เครื่องกดจะไวต่อการกดแม่พิมพ์ฟอยล์ทองแดง

แก้ไขฟิล์มเลย์เอาต์ PCB ของชั้นบนและล่างของสำเนาผ่านรูตำแหน่งและวางบอร์ด PCB ไว้ตรงกลาง 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.

Fixed PCB

Computer control and electroplating copper

After the copper film is electroplated, the computer arranges for a thin layer of tin to be replated.

After unloading the tin plated PCB board, check to ensure that the thickness of copper and tin plating is correct.

การแกะสลัก PCB ด้านนอก

Next, a complete automated assembly line completes the etching process. First, clean off the cured film on the PCB board.

จากนั้นใช้ด่างที่แรงเพื่อทำความสะอาดฟอยล์ทองแดงที่ไม่ต้องการซึ่งปิดอยู่

จากนั้นเคลือบดีบุกบนฟอยล์ทองแดงของโครงร่าง PCB จะถูกลบออกด้วยสารละลายปอกดีบุก After cleaning, 4 layers PCB layout is completed.