Printed circuit board Ang (PCB) ay ang batayan ng halos lahat ng mga elektronikong aparato. Ang mga kamangha-manghang PCB ay matatagpuan sa maraming mga advanced at pangunahing electronics, kabilang ang mga Android phone, laptop, computer, calculator, smartwatches at marami pa. Sa napaka-pangunahing wika, ang PCB ay isang board na naglalagay ng mga electronic signal sa isang aparato, na nagreresulta sa pagganap ng elektrisidad at mga kinakailangan ng aparato na itinakda ng taga-disenyo.

Ang PCB ay binubuo ng isang substrate na gawa sa materyal na FR-4 at mga landas na tanso sa buong circuit na may mga signal sa buong board.

Bago ang disenyo ng PCB, dapat bisitahin ng taga-disenyo ng electronic circuit ang workshop ng pagmamanupaktura ng PCB upang lubos na maunawaan ang kakayahan at mga limitasyon ng pagmamanupaktura ng PCB. Mga pasilidad. Mahalaga ito sapagkat maraming taga-disenyo ng PCB ang hindi nakakaalam ng mga limitasyon ng mga pasilidad sa pagmamanupaktura ng PCB at kapag nagpadala sila ng isang dokumento ng disenyo sa isang tindahan / pasilidad sa pagmamanupaktura ng PCB, bumalik sila at humiling ng mga pagbabago upang matugunan ang kapasidad / mga limitasyon ng proseso ng pagmamanupaktura ng PCB. Gayunpaman, kung ang circuit designer ay gumagana para sa isang kumpanya na walang in-house PCB manufacturing shop, at ang kumpanya ay nag-outsource ng trabaho sa isang banyagang planta ng pagmamanupaktura ng PCB, kung gayon ang taga-disenyo ay dapat makipag-ugnay sa tagagawa online at magtanong para sa mga limitasyon o pagtutukoy tulad ng bilang maximum na kapal ng tanso ng plato bawat minuto, maximum na bilang ng mga layer, minimum na siwang at maximum na laki ng mga PCB panel.

Sa papel na ito, magtutuon kami sa proseso ng pagmamanupaktura ng THE PCB, kaya’t makakatulong ang papel na ito para sa mga circuit designer na unti-unting maunawaan ang proseso ng pagmamanupaktura ng PCB, upang maiwasan ang mga pagkakamali sa disenyo.

Mga hakbang sa proseso ng pagmamanupaktura ng PCB

Hakbang 1: Disenyo ng PCB at mga file na GERBER

< p&gt; Ang mga tagadisenyo ng circuit ay gumuhit ng mga diagram ng eskematiko sa CAD software para sa disenyo ng layout ng PCB. Dapat na makipagtulungan ang taga-disenyo sa tagagawa ng PCB tungkol sa software na ginamit upang ilatag ang disenyo ng PCB upang walang mga isyu sa pagiging tugma. Ang pinakatanyag na software ng disenyo ng CAD PCB ay ang Altium Designer, Eagle, ORCAD at Mentor PADS.

Matapos ang disenyo ng PCB ay tinanggap para sa paggawa, ang taga-disenyo ay bubuo ng isang file mula sa tinanggap na disenyo ng tagagawa ng PCB. Ang file na ito ay tinawag na isang GERBER file. Ang mga Gerber file ay karaniwang mga file na ginagamit ng karamihan sa mga tagagawa ng PCB upang maipakita ang mga bahagi ng layout ng PCB, tulad ng mga layer ng pagsubaybay ng tanso at mga mask ng hinang. Ang mga Gerber file ay mga file ng imahe ng vector ng 2D. Ang pinalawig na Gerber ay nagbibigay ng perpektong output.

Ang software ay may mga algorithm na tinukoy ng gumagamit / taga-disenyo na may mga pangunahing elemento tulad ng lapad ng track, plate edge spacing, trace at hole spacing, at hole size. Ang algorithm ay pinapatakbo ng taga-disenyo upang suriin ang anumang mga pagkakamali sa disenyo. Matapos na mapatunayan ang disenyo, ipinadala ito sa tagagawa ng PCB kung saan nasuri ito para sa DFM. Ginagamit ang mga tseke ng DFM (Paggawa ng Paggawa) upang matiyak ang pinakamababang pagpapaubaya para sa mga disenyo ng PCB.

< b&gt; Hakbang 2: GERBER sa larawan

Ang espesyal na printer na ginamit upang mag-print ng mga larawan ng PCB ay tinatawag na isang plotter. Ang mga plotter na ito ay maglilimbag ng mga circuit board sa pelikula. Ang mga pelikulang ito ay ginagamit upang imahen ang PCBS. Ang mga tagplano ay napaka-tumpak sa mga diskarte sa pag-print at maaaring magbigay ng lubos na detalyadong mga disenyo ng PCB.

Ang plastic sheet na tinanggal mula sa plotter ay isang PCB na nakalimbag na may itim na tinta. Sa kaso ng panloob na layer, ang itim na tinta ay kumakatawan sa kondaktibong track ng tanso, habang ang blangkong bahagi ay ang hindi kondaktibong bahagi. Sa kabilang banda, para sa panlabas na layer, ang itim na tinta ay maiukit at ang blangkong lugar ay gagamitin para sa tanso. Ang mga pelikulang ito ay dapat na maiimbak nang maayos upang maiwasan ang hindi kinakailangang contact o mga fingerprint.

Ang bawat layer ay may kanya-kanyang pelikula. Ang welding mask ay may hiwalay na pelikula. Ang lahat ng mga pelikulang ito ay dapat na nakahanay na nakahanay upang gumuhit ng pagkakahanay ng PCB. Ang pagkakahanay ng PCB na ito ay nakamit sa pamamagitan ng pagsasaayos ng workbench kung saan umaangkop ang pelikula, at ang pinakamainam na pagkakahanay ay maaaring makamit pagkatapos ng menor de edad na pagkakalibrate ng workbench. Ang mga pelikulang ito ay dapat na may mga butas ng pagkakahanay upang mahigpit na hawakan ang bawat isa. Ang locating pin ay magkakasya sa locating hole.

Hakbang 3: Pag-print sa loob: photoresist at tanso

Ang mga pelikulang potograpiya na ito ay naka-print na ngayon sa copper foil. Ang pangunahing istraktura ng isang PCB ay gawa sa nakalamina. Ang pangunahing materyal ay epoxy dagta at salamin hibla na tinatawag na batayang materyal. Natatanggap ng nakalamina ang tanso na bumubuo sa PCB. Ang substrate ay nagbibigay ng isang malakas na platform para sa PCBS. Ang magkabilang panig ay natatakpan ng tanso. Ang proseso ay nagsasangkot ng pagtanggal ng tanso upang ipakita ang disenyo ng pelikula.

Mahalaga ang pagkadumi sa paglilinis ng PCBS mula sa mga laminate na tanso. Tiyaking walang mga dust particle sa PCB. Kung hindi man, ang circuit ay maaaring maikli o bukas

Photoresist film na ang ginagamit ngayon. Ang Photoresist ay gawa sa mga photosensitive na kemikal na tumitigas kapag inilapat ang ultraviolet radiation. Dapat tiyakin na eksaktong tumutugma ang photographic film at photoresist film.

Ang mga pelikulang potograpiya at photolithographic na ito ay nakakabit sa nakalamina sa pamamagitan ng pag-aayos ng mga pin. Ngayon inilapat ang ultraviolet radiation. Ang itim na tinta sa pelikulang potograpiya ay hahadlangan ang ilaw ng ultraviolet, sa gayong paraan mapipigilan ang tanso sa ilalim at hindi magpapatigas ng photoresist sa ilalim ng mga bakas ng itim na tinta. Ang transparent area ay isasailalim sa ilaw ng UV, at dahil doon ay nagpapatigas ng labis na photoresist na aalisin.

Pagkatapos ay malinis ang plato gamit ang isang solusyon sa alkalina upang maalis ang labis na photoresist. Ang circuit board ay matuyo na.

Maaari nang takpan ng PCBS ang mga wire na tanso na ginamit upang gumawa ng mga circuit track na may mga repellent ng kaagnasan. Kung ang board ay dalawang layer, pagkatapos ito ay gagamitin para sa pagbabarena, kung hindi man mas maraming mga hakbang ang gagawin.

Hakbang 4: Alisin ang hindi ginustong tanso

Gumamit ng isang malakas na solvent solution na tanso upang alisin ang labis na tanso, tulad din ng isang alkalina na solusyon na aalisin ang labis na photoresist. Ang tanso sa ilalim ng tumitigas na photoresist ay hindi aalisin.

Aalisin ngayon ang tumigas na photoresist upang maprotektahan ang kinakailangang tanso. Ginagawa ito sa pamamagitan ng paghuhugas ng PCB gamit ang isa pang solvent.

Hakbang 5: Pag-align ng layer at pag-inspeksyon ng optikal

Matapos maihanda ang lahat ng mga layer, nakahanay sila sa bawat isa. Maaari itong magawa sa pamamagitan ng pagtimbre ng butas sa pagpaparehistro tulad ng inilarawan sa nakaraang hakbang. Inilalagay ng mga technician ang lahat ng mga layer sa isang makina na tinatawag na “optical punch.” Ang makina na ito ay tumpak na susuntukin ang mga butas.

Ang bilang ng mga layer na inilagay at mga error na naganap ay hindi maaaring baligtarin.

Ang isang awtomatikong detektor ng optikal ay gagamit ng isang laser upang makita ang anumang mga depekto at ihambing ang digital na imahe sa isang Gerber file.

Hakbang 6: Magdagdag ng mga layer at bindings

Sa yugtong ito, ang lahat ng mga layer, kasama ang panlabas na layer, ay nakadikit. Ang lahat ng mga layer ay isalansan sa tuktok ng substrate.

Ang panlabas na layer ay gawa sa fiberglass na “preimpregnated” na may isang epoxy dagta na tinatawag na preimpregnated. Ang tuktok at ibaba ng substrate ay tatakpan ng manipis na mga layer ng tanso na nakaukit sa mga linya ng tanso na bakas.

Malakas na talahanayan ng bakal na may mga metal clamp para sa bonding / pagpindot sa mga layer. Ang mga layer na ito ay mahigpit na ikinakabit sa mesa upang maiwasan ang paggalaw sa panahon ng pagkakalibrate.

I-install ang prepreg layer sa talahanayan ng pagkakalibrate, pagkatapos ay i-install ang substrate layer dito, at pagkatapos ay ilagay ang plate na tanso. Ang higit pang mga prepreg plate ay inilalagay sa isang katulad na pamamaraan, at sa wakas ay natapos ng aluminyo foil ang stack.

Awtomatiko ng computer ang proseso ng pindutin, pag-init ng stack at paglamig ito sa isang kinokontrol na rate.

Ngayon aalisin ng mga technician ang pin at pressure plate upang buksan ang package.

Hakbang 7: Mga butas ng drill

Ngayon ay oras na upang mag-drill ng mga butas sa nakasalansan na PCBS. Ang mga Precision drill bits ay maaaring makamit ang 100 butas ng lapad ng micron na may mataas na katumpakan. Ang bit ay niyumatik at may bilis ng spindle na halos 300K RPM. Ngunit kahit na may bilis na iyon, ang proseso ng pagbabarena ay tumatagal ng oras, dahil ang bawat butas ay tumatagal ng oras upang ganap na mag-drill. Tumpak na pagkakakilanlan ng posisyon ng bit na may mga identifier na batay sa X-ray.

Ang mga drilling file ay nabuo din ng taga-disenyo ng PCB sa isang maagang yugto para sa tagagawa ng PCB. Tinutukoy ng drill file na ito ang paggalaw ng kaunting minuto at tinutukoy ang lokasyon ng drill.Ang mga butas na ito ay magiging tubog sa mga butas at butas.

Hakbang 8: Plating at deposition ng tanso

Matapos ang maingat na paglilinis, ang PCB panel ay na-deposito nang kemikal. Sa oras na ito, ang mga manipis na layer (1 micron makapal) ng tanso ay idineposito sa ibabaw ng panel. Ang tanso ay dumadaloy sa lavhole. Ang mga dingding ng mga butas ay ganap na tinubaran ng tanso. Ang buong proseso ng paglubog at pagtanggal ay kinokontrol ng isang computer

Hakbang 9: I-imahe ang panlabas na layer

Tulad ng panloob na layer, ang photoresist ay inilalapat sa panlabas na layer, ang prepreg panel at ang itim na ink film na konektado na magkasama ay sumabog sa dilaw na silid na may ultraviolet light. Tumitigas ang Photoresist. Ang panel ay hugasan na ngayon ng makina upang alisin ang hardening resist na protektado ng opacity ng itim na tinta.

Hakbang 10: Plating panlabas na layer:

Isang electroplated plate na may manipis na layer ng tanso. Matapos ang paunang tanso na kalupkop, ang panel ay naka-lata upang alisin ang anumang natitirang tanso sa plato. Pinipigilan ng lata sa panahon ng pag-ukit ang kinakailangang bahagi ng panel na mai-selyo ng tanso. Tinatanggal ng pag-ukit ang hindi ginustong tanso mula sa panel.

Hakbang 11: Etch

Ang hindi ginustong tanso at tanso ay aalisin mula sa natitirang layer ng paglaban. Ginagamit ang mga kemikal upang linisin ang labis na tanso. Ang tin naman ay sumasaklaw sa kinakailangang tanso. Sa wakas ay humahantong ito sa tamang koneksyon at track

Hakbang 12: application ng Welding mask

Linisin ang panel at ang epoxy solder na humahadlang sa tinta ay sasaklaw sa panel. Ang UV radiation ay inilalapat sa plato sa pamamagitan ng welding mask photographic film. Ang naka-overlay na bahagi ay mananatiling hindi napigilan at aalisin. Ngayon ilagay ang circuit board sa oven upang maayos ang solder film.

Hakbang 13: Paggamot sa ibabaw

Ang HASL (Hot Air Solder Leveling) ay nagbibigay ng karagdagang mga kakayahan sa paghihinang para sa PCBS. Nag-aalok ang RayPCB (https://raypcb.com/pcb-fabrication/) ng paglulubog ng ginto at pagsasawsaw ng pilak. Ang HASL ay nagbibigay ng kahit na mga pad. Nagreresulta ito sa pangwakas na pagtatapos.

Hakbang 14: Pag-print sa screen

< p&gt;

Ang PCBS ay nasa huling yugto at tumatanggap ng pag-print / pagsulat ng inkjet sa ibabaw. Ginagamit ito upang kumatawan sa mahalagang impormasyon na nauugnay sa PCB.

Hakbang 15: Pagsubok sa elektrisidad

Ang pangwakas na yugto ay ang pansubok na elektrikal ng huling PCB. Ang awtomatikong proseso ay nagpapatunay sa pagpapaandar ng PCB upang maitugma ang orihinal na disenyo. Sa RayPCB, nag-aalok kami ng paglipad ng pagsubok ng karayom ​​o pagsubok ng kuko sa kama.

Hakbang 16: Pag-aralan

Ang huling hakbang ay upang i-cut ang plato mula sa orihinal na panel. Ginagamit ang router para sa hangaring ito sa pamamagitan ng paglikha ng maliliit na mga label kasama ang mga gilid ng board upang ang board ay madaling maalis mula sa panel.