PCB (Printed Circuit Board), kiinalainen nimi on nimeltään painettu piirilevy, joka tunnetaan myös nimellä painettu piirilevy, on tärkeä elektroninen komponentti, on elektronisten komponenttien tukirunko. Koska se on tuotettu elektronisella painatuksella, sitä kutsutaan "painetuksi" piirilevyksi.
Ennen PCBS:ää piirit koostuivat pisteestä pisteeseen -johdotuksesta. Tämän menetelmän luotettavuus on erittäin alhainen, koska piirin ikääntyessä linjan katkeaminen aiheuttaa linjasolmun katkeamisen tai oikosulun. Johdinkäämitekniikka on merkittävä edistysaskel piiritekniikassa, joka parantaa johdon kestävyyttä ja vaihdettavuutta kiertämällä halkaisijaltaan pieni lanka pylvään ympärille liitoskohdassa.
Elektroniikkateollisuuden kehittyessä tyhjiöputkista ja releistä piipuolijohteisiin ja integroituihin piireihin, myös elektronisten komponenttien koko ja hinta laskivat. Elektroniikkatuotteita tulee yhä enemmän kuluttajasektorille, mikä saa valmistajat etsimään pienempiä ja kustannustehokkaampia ratkaisuja. Näin syntyi PCB.
PCB:n valmistusprosessi
Piirilevyjen tuotanto on erittäin monimutkaista, esimerkkinä nelikerroksinen painolevy, sen tuotantoprosessi sisältää pääasiassa piirilevyasettelun, hylsylevyjen valmistuksen, sisäisen piirilevyasettelun siirron, ydinlevyn porauksen ja tarkastuksen, laminoinnin, porauksen, reiän seinämän kuparikemiallisen saostuksen , ulomman piirilevyn asettelun siirto, ulomman piirilevyn etsaus ja muut vaiheet.
1, PCB-asettelu
Ensimmäinen vaihe piirilevytuotannossa on piirilevyasettelun järjestäminen ja tarkistaminen. Piirilevyjen valmistustehdas vastaanottaa CAD-tiedostot piirilevysuunnitteluyritykseltä, ja koska jokaisella CAD-ohjelmistolla on oma ainutlaatuinen tiedostomuotonsa, piirilevytehdas kääntää ne yhtenäiseen muotoon – Extended Gerber RS-274X tai Gerber X2. Sitten tehtaan insinööri tarkistaa, onko piirilevyasettelu tuotantoprosessin mukainen ja onko vikoja ja muita ongelmia.
2, ydin levy tuotantoa
Puhdista kuparipäällysteinen levy, jos siinä on pölyä, se voi johtaa lopulliseen oikosulkuun tai katkeamiseen.
8-kerroksinen piirilevy: se on itse asiassa valmistettu kolmesta kuparipinnoitetusta levystä (ydinlevystä) ja kahdesta kuparikalvosta ja liimattu sitten puolikovettuneilla levyillä. Tuotantosarja alkaa keskimmäisestä ydinlevystä (4 tai 5 rivikerrosta), ja se pinotaan jatkuvasti yhteen ja kiinnitetään sitten. 4-kerroksisen piirilevyn tuotanto on samanlaista, mutta siinä käytetään vain yhtä sydänlevyä ja kahta kuparikalvoa.
3, sisäinen PCB-asettelu siirto
Ensin tehdään kaksi kerrosta keskeisimmästä Core-levystä (Core). Puhdistuksen jälkeen kuparipäällysteinen levy peitetään valoherkällä kalvolla. Kalvo jähmettyy valolle altistuessaan muodostaen suojakalvon kuparipäällysteisen levyn kuparikalvon päälle.
Kaksikerroksinen PCB-asettelukalvo ja kaksikerroksinen kuparipäällysteinen levy asetetaan lopuksi ylemmän kerroksen PCB-asettelukalvoon varmistaakseen, että PCB-asettelukalvon ylempi ja alempi kerros pinotaan tarkasti.
Herkistäjä säteilyttää kuparikalvon herkän kalvon UV-lampulla. Läpinäkyvän kalvon alla herkkä kalvo kovettuu, ja läpinäkymättömän kalvon alla ei vieläkään ole kovettunutta herkkää kalvoa. Kovetetun valoherkän kalvon alla peitetty kuparifolio on vaadittu PCB-asettelulinja, joka vastaa lasertulostimen musteen roolia manuaalisessa piirilevyssä.
Sitten kovettumaton valoherkkä kalvo puhdistetaan lipeällä ja tarvittava kuparifoliolinja peitetään kovettuneella valoherkällä kalvolla.
Ei-toivottu kuparifolio syövytetään sitten pois vahvalla alkalilla, kuten NaOH:lla.
Repäise kovettunut valoherkkä kalvo paljastaaksesi kuparikalvon, jota tarvitaan PCB-asettelulinjoihin.
4, ydinlevyn poraus ja tarkastus
Ydinlevy on valmistettu onnistuneesti. Tee sitten sopiva reikä ydinlevyyn helpottaaksesi kohdistamista muiden raaka-aineiden kanssa
Kun sydänlevy on puristettu yhteen muiden piirilevykerrosten kanssa, sitä ei voi muokata, joten tarkastus on erittäin tärkeää. Kone vertaa automaattisesti PCB-asettelupiirustuksiin virheiden varalta.
5. Laminaatti
Tässä tarvitaan uutta raaka-ainetta nimeltä puolikovettuva levy, joka on hylsylevyn ja hylsylevyn (piirilevyn kerrosnumero > 4) sekä ydinlevyn ja ulkokuparikalvon välinen liima, joka myös toimii. eristyksestä.
Alempi kuparifolio ja kaksi kerrosta puolikovettuvaa levyä on kiinnitetty kohdistusreiän ja alemman rautalevyn läpi etukäteen, minkä jälkeen kohdistusreikään laitetaan myös tehty ydinlevy ja lopuksi kaksi kerrosta puolikovettuvaa levyä. levy, kerros kuparifoliota ja kerros paineistettua alumiinilevyä peitetään vuorotellen ydinlevylle.
Rautalevyillä puristetut piirilevyt asetetaan kannakkeeseen ja lähetetään sitten tyhjiökuumapuristimeen laminointia varten. Tyhjiökuumapuristimen korkea lämpötila sulattaa puolikovettuneessa levyssä olevan epoksihartsin pitäen ydinlevyt ja kuparikalvon yhdessä paineen alaisena.
Kun laminointi on valmis, poista ylempi rautalevy painamalla piirilevyä. Sitten paineistettu alumiinilevy otetaan pois, ja alumiinilevyllä on myös vastuu eristää eri PCBS ja varmistaa, että kuparikalvo PCB:n ulkokerroksessa on sileä. Tällä hetkellä ulos vedetyn piirilevyn molemmat puolet peitetään tasaisella kuparikalvolla.
6. Poraus
Yhdistä piirilevyn neljä kosketuksetonta kuparikalvokerrosta toisiinsa poraamalla ensin rei'itys ylä- ja alaosaan piirilevyn avaamiseksi ja metalloi sitten reiän seinä sähkön johtamiseksi.
Röntgenporakonetta käytetään sisemmän hylsylevyn paikallistamiseen, ja kone löytää ja paikantaa automaattisesti hylsylevyn reiän ja lävistää sitten asemointireiän piirilevyyn varmistaakseen, että seuraava poraus tapahtuu hylsyn keskeltä. reikä.
Aseta kerros alumiinilevyä lävistyskoneelle ja aseta piirilevy sen päälle. Tehokkuuden parantamiseksi pinotaan 1-3 identtistä piirilevyä rei'itettäväksi PCB-kerrosten lukumäärän mukaan. Lopuksi ylemmän piirilevyn päälle peitetään alumiinilevykerros, ja alumiinilevyn ylempi ja alempi kerros ovat niin, että poranterän porattaessa ja porattaessa piirilevyn kuparifolio ei repeydy.
Edellisessä laminointiprosessissa sulanut epoksihartsi puristettiin piirilevyn ulkopuolelle, joten se piti poistaa. Profiilijyrsinkone leikkaa piirilevyn kehän oikeiden XY-koordinaattien mukaan.
7. Kuparin kemiallinen saostus huokosten seinämästä
Koska lähes kaikissa piirilevymalleissa käytetään rei'ityksiä eri johtokerrosten liittämiseen, hyvä liitäntä vaatii 25 mikronin kuparikalvon reiän seinämään. Tämä kuparikalvon paksuus on saavutettava galvanoimalla, mutta reiän seinämä koostuu johtamattomasta epoksihartsista ja lasikuitulevystä.
Siksi ensimmäinen vaihe on kerätä kerros johtavaa materiaalia reiän seinämään ja muodostaa 1 mikronin kuparikalvo koko piirilevyn pinnalle, mukaan lukien reiän seinämä, kemiallisella saostuksella. Koko prosessia, kuten kemiallista käsittelyä ja puhdistusta, ohjataan koneella.
Kiinteä PCB
Puhdista PCB
PCB:n toimitus
8, ulompi PCB-asettelu siirtää
Seuraavaksi ulompi piirilevyasettelu siirretään kuparikalvoon, ja prosessi on samanlainen kuin aiempi sisäisen ytimen PCB-asettelun siirtoperiaate, jossa käytetään valokopioitua kalvoa ja herkkää kalvoa PCB-asettelun siirtämiseksi kuparikalvoon. Ainoa ero on, että positiivista kalvoa käytetään tauluna.
Sisäinen PCB-asettelun siirto käyttää vähennysmenetelmää, ja negatiivikalvoa käytetään levynä. Piirilevy peitetään linjan jähmettyneellä valokuvakalvolla, puhdista jähmettynyt valokuvafilmi, valotettu kuparifolio syövytetään, PCB-asettelulinja suojataan jähmettyneellä valokuvafilmillä ja jätetään.
Ulkoinen piirilevyasettelun siirto käyttää normaalia menetelmää, ja positiivista kalvoa käytetään levynä. Piirilevy on peitetty kovettuneella valoherkällä kalvolla ei-viiva-aluetta varten. Kovettamattoman valoherkän kalvon puhdistamisen jälkeen suoritetaan galvanointi. Siellä, missä on kalvo, sitä ei voida galvanoida, ja jos kalvoa ei ole, se pinnoitetaan kuparilla ja sitten tinalla. Kalvon poistamisen jälkeen suoritetaan alkalinen etsaus ja lopuksi tina poistetaan. Viivakuvio on jätetty laudalle, koska se on suojattu tinalla.
Kiinnitä piirilevy ja galvanoi kupari siihen. Kuten aiemmin mainittiin, reiän riittävän hyvän johtavuuden varmistamiseksi reiän seinämään galvanoidun kuparikalvon paksuuden tulee olla 25 mikronia, joten koko järjestelmää ohjataan automaattisesti tietokoneella sen tarkkuuden varmistamiseksi.
9, ulompi PCB etsaus
Syövytysprosessi viimeistelee sitten täydellisen automatisoidun putkilinjan. Ensinnäkin piirilevyllä oleva kovettunut valoherkkä kalvo puhdistetaan pois. Sitten se pestään vahvalla alkalilla sen peittämän ei-toivotun kuparifolion poistamiseksi. Poista sitten tinapinnoite PCB layout -kuparifoliosta tinanpoistoliuoksella. Puhdistuksen jälkeen 4-kerroksinen piirilevy on valmis.