فرآیند تولید PCB

PCB (مدار مدار چاپی)، نام چینی به نام برد مدار چاپی، همچنین به عنوان برد مدار چاپی شناخته می شود، یک جزء الکترونیکی مهم است، بدنه پشتیبانی از قطعات الکترونیکی است. از آنجایی که توسط چاپ الکترونیکی تولید می شود، به آن برد مدار چاپی می گویند.

قبل از PCBS، مدارها از سیم کشی نقطه به نقطه تشکیل می شدند. قابلیت اطمینان این روش بسیار کم است، زیرا با بالا رفتن سن مدار، پارگی خط باعث شکستن یا کوتاه شدن گره خط می شود. فناوری سیم پیچی یک پیشرفت بزرگ در فناوری مدار است که با پیچاندن سیم با قطر کوچک در اطراف قطب در نقطه اتصال، دوام و قابلیت تعویض خط را بهبود می بخشد.

همانطور که صنعت الکترونیک از لوله ها و رله های خلاء به نیمه هادی های سیلیکونی و مدارهای مجتمع تکامل یافت، اندازه و قیمت قطعات الکترونیکی نیز کاهش یافت. محصولات الکترونیکی به طور فزاینده ای در بخش مصرف کننده ظاهر می شوند و تولید کنندگان را بر آن می دارد تا به دنبال راه حل های کوچکتر و مقرون به صرفه تر باشند. بنابراین PCB متولد شد.

فرآیند تولید PCB

تولید PCB بسیار پیچیده است، به عنوان مثال، برد چاپی چهار لایه را در نظر می گیریم، فرآیند تولید آن عمدتاً شامل چیدمان PCB، تولید برد هسته، انتقال چیدمان PCB داخلی، حفاری و بازرسی تخته هسته، لمینیت، حفاری، رسوب شیمیایی مس دیوار سوراخ است. ، انتقال چیدمان PCB بیرونی، اچ کردن PCB بیرونی و مراحل دیگر.

1، طرح PCB

اولین قدم در تولید PCB سازماندهی و بررسی طرح PCB است. کارخانه تولید PCB فایل های CAD را از شرکت طراحی PCB دریافت می کند، و از آنجایی که هر نرم افزار CAD فرمت فایل منحصر به فرد خود را دارد، کارخانه PCB آنها را به یک فرمت یکپارچه ترجمه می کند - Extended Gerber RS-274X یا Gerber X2. سپس مهندس کارخانه بررسی می کند که آیا طرح PCB با فرآیند تولید مطابقت دارد و آیا نقص و مشکلات دیگری وجود دارد یا خیر.

2، تولید صفحه اصلی

صفحه روکش مسی را تمیز کنید، اگر گرد و غبار وجود داشته باشد، ممکن است منجر به اتصال کوتاه یا قطع شدن مدار نهایی شود.

PCB 8 لایه: در واقع از 3 صفحه با پوشش مسی (صفحات هسته) به اضافه 2 فیلم مسی ساخته شده است و سپس با ورق های نیمه پخته می شود. توالی تولید از صفحه هسته میانی (4 یا 5 لایه خط) شروع می شود و دائماً روی هم چیده می شود و سپس ثابت می شود. تولید PCB 4 لایه مشابه است، اما فقط از 1 برد هسته و 2 فیلم مسی استفاده می کند.

3، انتقال طرح PCB داخلی

ابتدا دو لایه مرکزی ترین برد Core (Core) ساخته می شود. پس از تمیز کردن، صفحه روکش مسی با یک فیلم حساس به نور پوشانده می شود. این فیلم زمانی که در معرض نور قرار می گیرد جامد می شود و یک لایه محافظ روی ورق مسی صفحه مسی تشکیل می دهد.

فیلم چیدمان مدار چاپی دو لایه و صفحه روکش مسی دولایه در نهایت به لایه لایه بالایی فیلم چیدمان PCB وارد می شوند تا اطمینان حاصل شود که لایه های بالایی و پایینی فیلم چیدمان PCB به طور دقیق روی هم چیده شده اند.

حساس کننده فیلم حساس روی فویل مسی را با لامپ UV تابش می کند. در زیر فیلم شفاف، فیلم حساس پخته می شود و در زیر فیلم مات، هنوز فیلم حساس پخته شده وجود ندارد. فویل مسی پوشیده شده در زیر فیلم حساس به نور پخته شده، خط چیدمان PCB مورد نیاز است که معادل نقش جوهر چاپگر لیزری برای PCB دستی است.

سپس فیلم حساس به نور خشک نشده با لیس تمیز می شود و خط فویل مسی مورد نیاز توسط فیلم حساس به نور پخته شده پوشانده می شود.

سپس فویل مسی ناخواسته با یک قلیایی قوی مانند NaOH حک می شود.

فیلم حساس به نور خشک شده را جدا کنید تا فویل مسی مورد نیاز برای خطوط چیدمان PCB در معرض دید قرار گیرد.

4، حفاری و بازرسی صفحه هسته

صفحه اصلی با موفقیت ساخته شده است. سپس یک سوراخ همسان در صفحه هسته ایجاد کنید تا در مرحله بعد تراز شدن با سایر مواد خام را تسهیل کنید

هنگامی که برد اصلی با سایر لایه های PCB فشرده می شود، نمی توان آن را تغییر داد، بنابراین بازرسی بسیار مهم است. دستگاه به طور خودکار با نقشه های چیدمان PCB مقایسه می شود تا خطاها را بررسی کند.

5. لمینت

در اینجا یک ماده خام جدید به نام ورق نیمه پخت مورد نیاز است که چسب بین برد هسته و برد هسته (لایه PCB شماره 4>) و همچنین تخته هسته و فویل مسی بیرونی است و همچنین نقش دارد. از عایق.

فویل مسی زیرین و دو لایه ورق نیمه پخت از قبل از طریق سوراخ تراز و صفحه آهنی زیرین ثابت شده و سپس صفحه هسته ساخته شده نیز در سوراخ تراز قرار می گیرد و در نهایت دو لایه نیمه پخت قرار می گیرد. ورق، یک لایه فویل مس و یک لایه صفحه آلومینیومی تحت فشار به نوبه خود روی صفحه هسته پوشانده شده است.

بردهای PCB که توسط صفحات آهنی گیره می شوند روی براکت قرار می گیرند و سپس برای لمینیت به پرس داغ خلاء فرستاده می شوند. دمای بالای پرس داغ خلاء، رزین اپوکسی را در ورق نیمه پخت ذوب می کند و صفحات هسته و فویل مسی را تحت فشار کنار هم نگه می دارد.

پس از اتمام لمینت، صفحه آهنی بالایی را با فشار دادن PCB جدا کنید. سپس صفحه آلومینیومی تحت فشار برداشته می شود و صفحه آلومینیومی نیز مسئولیت جداسازی PCBS های مختلف و اطمینان از صاف بودن ورق مسی روی لایه بیرونی PCB را ایفا می کند. در این زمان، هر دو طرف PCB خارج شده توسط یک لایه فویل مسی صاف پوشیده می شود.

6. حفاری

برای اتصال چهار لایه فویل مسی بدون تماس در PCB، ابتدا سوراخی را از بالا و پایین سوراخ کنید تا PCB باز شود و سپس دیواره سوراخ را فلز کنید تا جریان الکتریسیته را هدایت کند.

دستگاه حفاری اشعه ایکس برای تعیین محل تخته هسته داخلی استفاده می شود و دستگاه به طور خودکار سوراخ روی برد هسته را پیدا می کند و محل آن را پیدا می کند و سپس سوراخ موقعیت یابی را روی PCB پانچ می کند تا اطمینان حاصل شود که حفاری بعدی از مرکز می گذرد. سوراخ

یک لایه ورق آلومینیومی را روی دستگاه پانچ قرار دهید و PCB را روی آن قرار دهید. به منظور بهبود کارایی، 1 تا 3 تخته PCB یکسان برای سوراخ کردن با توجه به تعداد لایه‌های PCB روی هم چیده می‌شوند. در نهایت یک لایه صفحه آلومینیومی روی PCB بالایی پوشانده شده است و لایه های بالایی و پایینی صفحه آلومینیومی به گونه ای است که هنگام سوراخ کردن و سوراخ کردن مته، فویل مسی روی PCB پاره نمی شود.

در فرآیند لمینیت قبلی، رزین اپوکسی ذوب شده به قسمت بیرونی PCB فشرده می شد، بنابراین باید حذف شود. دستگاه فرز پروفیل محیط PCB را با توجه به مختصات XY صحیح برش می دهد.

7. رسوب شیمیایی مس دیواره منافذ

از آنجایی که تقریباً در تمام طرح‌های PCB از سوراخ‌هایی برای اتصال لایه‌های مختلف سیم‌کشی استفاده می‌شود، برای اتصال خوب نیاز به یک فیلم مسی ۲۵ میکرونی روی دیوار سوراخ است. این ضخامت فیلم مسی باید با آبکاری الکتریکی به دست آید، اما دیواره سوراخ از رزین اپوکسی غیر رسانا و تخته فایبرگلاس تشکیل شده است.

بنابراین، اولین گام این است که یک لایه از مواد رسانا را روی دیواره سوراخ جمع کنید و با رسوب شیمیایی یک فیلم مسی 1 میکرونی روی کل سطح PCB از جمله دیواره سوراخ تشکیل دهید. کل فرآیند، مانند عملیات شیمیایی و تمیز کردن، توسط دستگاه کنترل می شود.

PCB ثابت

PCB را تمیز کنید

PCB حمل و نقل

8، انتقال طرح PCB بیرونی

در مرحله بعد، طرح PCB بیرونی به فویل مسی منتقل می شود، و این فرآیند مشابه اصل انتقال طرح بندی PCB هسته داخلی قبلی است، که استفاده از فیلم فتوکپی شده و فیلم حساس برای انتقال طرح PCB به فویل مسی است. تنها تفاوت این است که از فیلم مثبت به عنوان تابلو استفاده خواهد شد.

انتقال طرح PCB داخلی از روش تفریق استفاده می کند و فیلم منفی به عنوان تخته استفاده می شود. PCB توسط فیلم عکاسی جامد برای خط پوشانده شده است، فیلم عکاسی جامد نشده را تمیز می کند، فویل مسی در معرض حکاکی شده است، خط طرح PCB توسط فیلم عکاسی جامد محافظت می شود و به سمت چپ می رود.

انتقال طرح PCB بیرونی روش معمولی را اتخاذ می کند و فیلم مثبت به عنوان برد استفاده می شود. PCB توسط فیلم حساس به نور خشک شده برای ناحیه غیر خطی پوشانده شده است. پس از تمیز کردن فیلم حساس به نور خشک نشده، آبکاری الکتریکی انجام می شود. در جایی که فیلم وجود دارد نمی توان آن را آبکاری کرد و جایی که فیلمی وجود ندارد با مس و سپس قلع آبکاری می شود. پس از برداشتن فیلم، اچ قلیایی انجام می شود و در نهایت قلع جدا می شود. الگوی خط روی تخته باقی می ماند زیرا توسط قلع محافظت می شود.

PCB را ببندید و مس را روی آن آبکاری کنید. همانطور که قبلا ذکر شد، برای اطمینان از اینکه سوراخ دارای رسانایی کافی است، فیلم مسی که روی دیواره سوراخ آبکاری شده است باید ضخامت 25 میکرون داشته باشد، بنابراین کل سیستم به طور خودکار توسط یک کامپیوتر کنترل می شود تا از صحت آن اطمینان حاصل شود.

9، اچ کردن PCB بیرونی

سپس فرآیند اچینگ توسط یک خط لوله خودکار کامل تکمیل می شود. اول از همه، فیلم حساس به نور خشک شده روی برد PCB تمیز می شود. سپس با یک قلیایی قوی شسته می شود تا فویل مسی ناخواسته پوشیده شده توسط آن از بین برود. سپس روکش قلع روی فویل مسی طرح PCB را با محلول دتینینگ جدا کنید. پس از تمیز کردن، طرح 4 لایه PCB کامل شده است.