PCB (Printed Circuit Board), čínský název se nazývá deska s plošnými spoji, známá také jako deska s plošnými spoji, je důležitou elektronickou součástí, je podpůrným tělem elektronických součástek. Protože se vyrábí elektronickým tiskem, nazývá se „tištěná“ deska plošných spojů.
Před PCBS byly obvody tvořeny kabeláží point-to-point. Spolehlivost této metody je velmi nízká, protože jak obvod stárne, prasknutí vedení způsobí přerušení nebo zkrat uzlu vedení. Technologie navíjení drátu je hlavním pokrokem v technologii obvodů, která zlepšuje odolnost a vyměnitelnou schopnost vedení navíjením drátu o malém průměru kolem sloupu v místě připojení.
Jak se elektronický průmysl vyvíjel z elektronek a relé na křemíkové polovodiče a integrované obvody, velikost a cena elektronických součástek také klesala. Elektronické produkty se stále častěji objevují ve spotřebitelském sektoru, což nutí výrobce hledat menší a cenově výhodnější řešení. Tak se zrodilo PCB.
Proces výroby PCB
Výroba DPS je velmi složitá, vezmeme-li jako příklad čtyřvrstvé desky s plošnými spoji, její výrobní proces zahrnuje hlavně rozložení DPS, výrobu jádrových desek, přenos vnitřního rozložení DPS, vrtání a kontrolu jádrových desek, laminování, vrtání, chemické srážení mědi ve stěně otvorů , přenos vnějšího rozvržení DPS, leptání vnější DPS a další kroky.
1, rozložení desky plošných spojů
Prvním krokem při výrobě DPS je uspořádání a kontrola rozložení DPS. Továrna na výrobu desek plošných spojů přijímá soubory CAD od společnosti zabývající se návrhem desek plošných spojů, a protože každý software CAD má svůj vlastní jedinečný formát souborů, závod na výrobu desek plošných spojů je převádí do jednotného formátu – Extended Gerber RS-274X nebo Gerber X2. Poté inženýr továrny zkontroluje, zda rozložení DPS odpovídá výrobnímu procesu a zda se nevyskytují nějaké vady a jiné problémy.
2, výroba jádrových desek
Vyčistěte měděný plátovaný plech, pokud je na něm prach, může to vést ke konečnému zkratu nebo přerušení obvodu.
8vrstvá deska plošných spojů: ve skutečnosti je vyrobena ze 3 poměděných desek (jaderných desek) plus 2 měděných fólií a poté spojena polovytvrzenými plechy. Výrobní sekvence začíná od střední jádrové desky (4 nebo 5 vrstev linek) a je neustále složena dohromady a poté fixována. Výroba 4vrstvé desky plošných spojů je podobná, ale používá pouze 1 jádrovou desku a 2 měděné fólie.
3, vnitřní PCB rozložení převodu
Nejprve jsou vyrobeny dvě vrstvy nejstřednější základní desky (Core). Po očištění je měděná deska pokryta fotocitlivým filmem. Film při vystavení světlu ztuhne a vytvoří ochranný film přes měděnou fólii měděné desky.
Dvouvrstvá fólie s uspořádáním PCB a dvouvrstvá měděná plátovaná deska jsou nakonec vloženy do fólie s uspořádáním horní vrstvy PCB, aby se zajistilo, že horní a spodní vrstva fólie s uspořádáním PCB jsou přesně naskládány.
Senzitizér ozařuje citlivý film na měděné fólii UV lampou. Pod průhlednou fólií je citlivý film vytvrzen a pod neprůhledným filmem stále není žádný vytvrzený citlivý film. Měděná fólie pokrytá vytvrzeným fotosenzitivním filmem je požadovaná linie rozložení PCB, což je ekvivalentní roli inkoustu laserové tiskárny pro ruční PCB.
Poté se nevytvrzený fotocitlivý film vyčistí louhem a požadovaná měděná fólie se překryje vytvrzeným fotocitlivým filmem.
Nežádoucí měděná fólie se poté odleptá silnou alkálií, jako je NaOH.
Odtrhněte vytvrzenou fotocitlivou fólii, abyste obnažili měděnou fólii potřebnou pro čáry rozložení PCB.
4, vrtání jádrové desky a kontrola
Deska jádra byla úspěšně vyrobena. Poté prorazte odpovídající otvor v jádrové desce, abyste usnadnili zarovnání s dalšími surovinami
Jakmile je základní deska slisována s dalšími vrstvami DPS, nelze ji upravovat, takže kontrola je velmi důležitá. Stroj automaticky porovná s výkresy rozložení desky plošných spojů, aby zkontroloval chyby.
5. Laminát
Zde je zapotřebí nová surovina zvaná polotvrdnoucí fólie, což je lepidlo mezi jádrovou deskou a jádrovou deskou (číslo vrstvy PCB > 4), jakož i jádrovou deskou a vnější měděnou fólií, a také hraje roli. izolace.
Spodní měděná fólie a dvě vrstvy polovytvrzeného plechu byly předem upevněny přes vyrovnávací otvor a spodní železnou desku a poté je do vyrovnávacího otvoru také umístěna vyrobená jádrová deska a nakonec dvě vrstvy polovytvrzeného plech, vrstva měděné fólie a vrstva tlakového hliníkového plechu jsou postupně pokryty na jádrové desce.
Desky PCB, které jsou upnuty železnými deskami, jsou umístěny na držáku a poté odeslány do vakuového horkého lisu pro laminaci. Vysoká teplota vakuového horkého lisu roztaví epoxidovou pryskyřici v polovytvrzeném plechu, přičemž jádrové desky a měděnou fólii drží pohromadě pod tlakem.
Po dokončení laminace sejměte horní železnou desku stisknutím PCB. Poté je tlaková hliníková deska odstraněna a hliníková deska také hraje odpovědnost za izolaci různých PCBS a zajištění, že měděná fólie na vnější vrstvě PCB je hladká. V tomto okamžiku budou obě strany vyjmuté DPS pokryty vrstvou hladké měděné fólie.
6. Vrtání
Chcete-li spojit čtyři vrstvy bezkontaktní měděné fólie v desce plošných spojů dohromady, nejprve provrtejte perforaci skrz horní a spodní stranu, abyste desku plošných spojů otevřeli, a poté pokovujte stěnu otvoru, aby vedla elektrický proud.
Rentgenová vrtačka se používá k vyhledání vnitřní jádrové desky a stroj automaticky najde a lokalizuje otvor na základní desce a poté prorazí polohovací otvor na desce plošných spojů, aby bylo zajištěno, že další vrtání bude přes střed desky. díra.
Umístěte vrstvu hliníkového plechu na děrovací stroj a umístěte na něj PCB. Pro zvýšení účinnosti budou 1 až 3 stejné desky plošných spojů naskládány k perforaci podle počtu vrstev plošných spojů. Nakonec se na vrchní desce plošných spojů pokryje vrstva hliníkové desky a horní a spodní vrstva hliníkové desky je tak, aby se při vrtání a vyvrtávání vrtáku neroztrhla měděná fólie na desce plošných spojů.
V předchozím procesu laminace byla roztavená epoxidová pryskyřice vytlačena na vnější stranu DPS, takže bylo potřeba ji odstranit. Profilová fréza ořízne obvod DPS podle správných souřadnic XY.
7. Chemické vysrážení mědi stěny pórů
Vzhledem k tomu, že téměř všechny návrhy desek plošných spojů používají perforace pro připojení různých vrstev vedení, dobré spojení vyžaduje měděnou fólii o tloušťce 25 mikronů na stěně otvoru. Této tloušťky měděného filmu je třeba dosáhnout galvanickým pokovováním, ale stěna otvoru je složena z nevodivé epoxidové pryskyřice a sklolaminátové desky.
Prvním krokem je proto nahromadění vrstvy vodivého materiálu na stěně otvoru a vytvoření 1 mikronového měděného filmu na celém povrchu PCB, včetně stěny otvoru, chemickou depozicí. Celý proces, jako je chemické ošetření a čištění, je řízen strojem.
Pevné PCB
Vyčistěte PCB
Přepravní PCB
8, vnější PCB rozložení přenosu
Dále bude vnější rozložení PCB přeneseno na měděnou fólii a proces je podobný předchozímu principu přenosu rozložení vnitřního jádra PCB, což je použití fotokopírovaného filmu a citlivého filmu k přenosu rozložení PCB na měděnou fólii, Jediný rozdíl je v tom, že pozitivní film bude použit jako deska.
Přenos vnitřního rozvržení PCB využívá metodu odečítání a jako deska se používá negativní film. DPS se překryje ztuhlou fotografickou fólií pro linku, neztuhlý fotografický film očistěte, exponovaná měděná fólie se vyleptá, čára rozložení DPS je chráněna ztuhlou fotografickou fólií a ponechána.
Přenos vnějšího plošného spoje využívá normální metodu a jako deska se používá pozitivní film. DPS je pokryta vytvrzeným fotocitlivým filmem pro nelinkovou oblast. Po vyčištění nevytvrzeného fotocitlivého filmu se provede galvanické pokovování. Tam, kde je film, nemůže být galvanicky pokovován, a kde film není, je pokovován mědí a poté cínem. Po odstranění fólie se provede alkalické leptání a nakonec se odstraní cín. Vzor čáry je ponechán na desce, protože je chráněn cínem.
Upněte desku plošných spojů a galvanicky na ni naneste měď. Jak již bylo zmíněno dříve, aby bylo zajištěno, že otvor má dostatečně dobrou vodivost, měděný film galvanicky pokovený na stěně otvoru musí mít tloušťku 25 mikronů, takže celý systém bude automaticky řízen počítačem, aby byla zajištěna jeho přesnost.
9, vnější leptání DPS
Proces leptání je pak dokončen kompletním automatizovaným potrubím. Nejprve se očistí vytvrzený fotosenzitivní film na desce plošných spojů. Poté se promyje silnou alkálií, aby se odstranila nežádoucí měděná fólie, kterou zakrývá. Poté odstraňte cínový povlak na měděné fólii plošného spoje pomocí detinačního roztoku. Po vyčištění je rozložení 4vrstvé desky plošných spojů hotové.