पीसीबी विनिर्माण प्रक्रिया

पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड), चीनी नाम मुद्रित सर्किट बोर्ड कहा जाता है, जिसे मुद्रित सर्किट बोर्ड भी कहा जाता है, एक महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक घटक है, इलेक्ट्रॉनिक घटकों का समर्थन निकाय है। चूँकि यह इलेक्ट्रॉनिक प्रिंटिंग द्वारा निर्मित होता है, इसलिए इसे "मुद्रित" सर्किट बोर्ड कहा जाता है।

पीसीबीएस से पहले, सर्किट पॉइंट-टू-पॉइंट वायरिंग से बने होते थे। इस पद्धति की विश्वसनीयता बहुत कम है, क्योंकि जैसे-जैसे सर्किट पुराना होता जाएगा, लाइन के टूटने से लाइन नोड टूट जाएगा या छोटा हो जाएगा। वायर वाइंडिंग तकनीक सर्किट प्रौद्योगिकी में एक प्रमुख प्रगति है, जो कनेक्शन बिंदु पर ध्रुव के चारों ओर छोटे व्यास के तार को घुमाकर लाइन की स्थायित्व और प्रतिस्थापन योग्य क्षमता में सुधार करती है।

जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग वैक्यूम ट्यूब और रिले से सिलिकॉन सेमीकंडक्टर और एकीकृत सर्किट तक विकसित हुआ, इलेक्ट्रॉनिक घटकों के आकार और कीमत में भी गिरावट आई। उपभोक्ता क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद तेजी से दिखाई दे रहे हैं, जिससे निर्माताओं को छोटे और अधिक लागत प्रभावी समाधान तलाशने के लिए प्रेरित किया जा रहा है। इस प्रकार, पीसीबी का जन्म हुआ।

पीसीबी निर्माण प्रक्रिया

पीसीबी का उत्पादन बहुत जटिल है, उदाहरण के तौर पर चार-परत मुद्रित बोर्ड को लेते हुए, इसकी उत्पादन प्रक्रिया में मुख्य रूप से पीसीबी लेआउट, कोर बोर्ड उत्पादन, आंतरिक पीसीबी लेआउट स्थानांतरण, कोर बोर्ड ड्रिलिंग और निरीक्षण, लेमिनेशन, ड्रिलिंग, छेद दीवार तांबा रासायनिक वर्षा शामिल है। , बाहरी पीसीबी लेआउट स्थानांतरण, बाहरी पीसीबी नक़्क़ाशी और अन्य चरण।

1, पीसीबी लेआउट

पीसीबी उत्पादन में पहला कदम पीसीबी लेआउट को व्यवस्थित करना और जांचना है। पीसीबी निर्माण फैक्ट्री पीसीबी डिजाइन कंपनी से सीएडी फाइलें प्राप्त करती है, और चूंकि प्रत्येक सीएडी सॉफ्टवेयर का अपना विशिष्ट फ़ाइल प्रारूप होता है, पीसीबी फैक्ट्री उन्हें एक एकीकृत प्रारूप - विस्तारित गेरबर आरएस-274एक्स या गेरबर एक्स2 में अनुवादित करती है। फिर फैक्ट्री के इंजीनियर जांच करेंगे कि पीसीबी लेआउट उत्पादन प्रक्रिया के अनुरूप है या नहीं और क्या इसमें कोई दोष और अन्य समस्याएं हैं।

2, कोर प्लेट उत्पादन

तांबे से ढकी प्लेट को साफ करें, यदि धूल है, तो इससे अंतिम सर्किट शॉर्ट सर्किट या टूट सकता है।

एक 8-परत पीसीबी: यह वास्तव में 3 तांबे-लेपित प्लेटों (कोर प्लेटों) और 2 तांबे की फिल्मों से बना होता है, और फिर अर्ध-ठीक शीटों से जुड़ा होता है। उत्पादन क्रम मध्य कोर प्लेट (लाइनों की 4 या 5 परतें) से शुरू होता है, और लगातार एक साथ रखा जाता है और फिर तय किया जाता है। 4-लेयर पीसीबी का उत्पादन समान है, लेकिन केवल 1 कोर बोर्ड और 2 कॉपर फिल्मों का उपयोग होता है।

3, आंतरिक पीसीबी लेआउट स्थानांतरण

सबसे पहले सबसे केंद्रीय कोर बोर्ड (कोर) की दो परतें बनाई जाती हैं। सफाई के बाद, तांबे से बनी प्लेट को प्रकाश संवेदनशील फिल्म से ढक दिया जाता है। प्रकाश के संपर्क में आने पर फिल्म जम जाती है, जिससे तांबे से ढकी प्लेट की तांबे की पन्नी पर एक सुरक्षात्मक फिल्म बन जाती है।

दो-परत पीसीबी लेआउट फिल्म और डबल-लेयर कॉपर क्लैड प्लेट को अंततः ऊपरी परत पीसीबी लेआउट फिल्म में डाला जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पीसीबी लेआउट फिल्म की ऊपरी और निचली परतें सटीक रूप से स्टैक्ड हैं।

सेंसिटाइज़र तांबे की पन्नी पर संवेदनशील फिल्म को यूवी लैंप से विकिरणित करता है। पारदर्शी फिल्म के तहत, संवेदनशील फिल्म ठीक हो जाती है, और अपारदर्शी फिल्म के तहत, अभी भी कोई संवेदनशील फिल्म ठीक नहीं हुई है। ठीक की गई फोटोसेंसिटिव फिल्म के नीचे ढकी तांबे की पन्नी आवश्यक पीसीबी लेआउट लाइन है, जो मैनुअल पीसीबी के लिए लेजर प्रिंटर स्याही की भूमिका के बराबर है।

फिर बिना ठीक की गई फोटोसेंसिटिव फिल्म को लाइ से साफ किया जाता है, और आवश्यक कॉपर फ़ॉइल लाइन को ठीक की गई फोटोसेंसिटिव फिल्म से ढक दिया जाएगा।

अवांछित तांबे की पन्नी को NaOH जैसे मजबूत क्षार के साथ खोदा जाता है।

पीसीबी लेआउट लाइनों के लिए आवश्यक तांबे की पन्नी को उजागर करने के लिए ठीक की गई फोटोसेंसिटिव फिल्म को फाड़ दें।

4, कोर प्लेट ड्रिलिंग और निरीक्षण

कोर प्लेट सफलतापूर्वक बनाई गई है। फिर अन्य कच्चे माल के साथ संरेखण की सुविधा के लिए कोर प्लेट में एक मिलान छेद करें

एक बार जब कोर बोर्ड को पीसीबी की अन्य परतों के साथ दबाया जाता है, तो इसे संशोधित नहीं किया जा सकता है, इसलिए निरीक्षण बहुत महत्वपूर्ण है। त्रुटियों की जांच के लिए मशीन स्वचालित रूप से पीसीबी लेआउट चित्रों के साथ तुलना करेगी।

5. टुकड़े टुकड़े करना

यहां सेमी-क्योरिंग शीट नामक एक नए कच्चे माल की आवश्यकता होती है, जो कोर बोर्ड और कोर बोर्ड (पीसीबी परत संख्या >4), साथ ही कोर बोर्ड और बाहरी तांबे की पन्नी के बीच चिपकने वाला होता है, और भूमिका भी निभाता है। इन्सुलेशन का.

निचली तांबे की पन्नी और अर्ध-ठीक शीट की दो परतों को संरेखण छेद और निचली लोहे की प्लेट के माध्यम से पहले से तय किया गया है, और फिर बनाई गई कोर प्लेट को भी संरेखण छेद में रखा गया है, और अंत में अर्ध-ठीक की दो परतों को रखा गया है शीट, तांबे की पन्नी की एक परत और दबावयुक्त एल्यूमीनियम प्लेट की एक परत को बारी-बारी से कोर प्लेट पर कवर किया जाता है।

लोहे की प्लेटों से जकड़े गए पीसीबी बोर्डों को ब्रैकेट पर रखा जाता है, और फिर लेमिनेशन के लिए वैक्यूम हॉट प्रेस में भेजा जाता है। वैक्यूम हॉट प्रेस का उच्च तापमान अर्ध-ठीक शीट में एपॉक्सी राल को पिघला देता है, जिससे कोर प्लेट और तांबे की पन्नी दबाव में एक साथ चिपक जाती है।

लेमिनेशन पूरा होने के बाद, पीसीबी को दबाते हुए ऊपर की लोहे की प्लेट को हटा दें। फिर दबाव वाली एल्यूमीनियम प्लेट को हटा दिया जाता है, और एल्यूमीनियम प्लेट विभिन्न पीसीबीएस को अलग करने और यह सुनिश्चित करने की जिम्मेदारी भी निभाती है कि पीसीबी की बाहरी परत पर तांबे की पन्नी चिकनी है। इस समय, निकाले गए पीसीबी के दोनों किनारों को चिकनी तांबे की पन्नी की एक परत से ढक दिया जाएगा।

6. ड्रिलिंग

पीसीबी में गैर-संपर्क तांबे की पन्नी की चार परतों को एक साथ जोड़ने के लिए, पहले पीसीबी को खोलने के लिए ऊपर और नीचे के माध्यम से एक छिद्र ड्रिल करें, और फिर बिजली का संचालन करने के लिए छेद की दीवार को धातुकृत करें।

एक्स-रे ड्रिलिंग मशीन का उपयोग आंतरिक कोर बोर्ड का पता लगाने के लिए किया जाता है, और मशीन स्वचालित रूप से कोर बोर्ड पर छेद ढूंढेगी और उसका पता लगाएगी, और फिर पीसीबी पर पोजिशनिंग छेद को पंच करेगी ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि अगली ड्रिलिंग केंद्र के माध्यम से हो। छिद्र।

पंच मशीन पर एल्युमीनियम शीट की एक परत लगाएं और उस पर पीसीबी रखें। दक्षता में सुधार के लिए, पीसीबी परतों की संख्या के अनुसार 1 से 3 समान पीसीबी बोर्डों को छिद्रण के लिए एक साथ रखा जाएगा। अंत में, शीर्ष पीसीबी पर एल्यूमीनियम प्लेट की एक परत ढकी जाती है, और एल्यूमीनियम प्लेट की ऊपरी और निचली परतें ऐसी होती हैं ताकि जब ड्रिल बिट ड्रिलिंग और ड्रिलिंग कर रही हो, तो पीसीबी पर तांबे की पन्नी फट न जाए।

पिछली लेमिनेशन प्रक्रिया में, पिघले हुए एपॉक्सी राल को पीसीबी के बाहर निचोड़ा गया था, इसलिए इसे हटाने की आवश्यकता थी। प्रोफ़ाइल मिलिंग मशीन सही XY निर्देशांक के अनुसार पीसीबी की परिधि को काटती है।

7. छिद्र की दीवार का तांबा रासायनिक अवक्षेपण

चूँकि लगभग सभी पीसीबी डिज़ाइन वायरिंग की विभिन्न परतों को जोड़ने के लिए छिद्रों का उपयोग करते हैं, एक अच्छे कनेक्शन के लिए छेद वाली दीवार पर 25 माइक्रोन तांबे की फिल्म की आवश्यकता होती है। तांबे की फिल्म की इस मोटाई को इलेक्ट्रोप्लेटिंग द्वारा प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, लेकिन छेद की दीवार गैर-प्रवाहकीय एपॉक्सी राल और फाइबरग्लास बोर्ड से बनी होती है।

इसलिए, पहला कदम छेद की दीवार पर प्रवाहकीय सामग्री की एक परत जमा करना है, और रासायनिक जमाव द्वारा छेद की दीवार सहित पूरे पीसीबी सतह पर 1 माइक्रोन तांबे की फिल्म बनाना है। पूरी प्रक्रिया, जैसे रासायनिक उपचार और सफाई, मशीन द्वारा नियंत्रित होती है।

फिक्स्ड पीसीबी

साफ पीसीबी

शिपिंग पीसीबी

8, बाहरी पीसीबी लेआउट स्थानांतरण

इसके बाद, बाहरी पीसीबी लेआउट को कॉपर फ़ॉइल में स्थानांतरित किया जाएगा, और यह प्रक्रिया पिछले आंतरिक कोर पीसीबी लेआउट ट्रांसफर सिद्धांत के समान है, जो कि पीसीबी लेआउट को कॉपर फ़ॉइल में स्थानांतरित करने के लिए फोटोकॉपी की गई फिल्म और संवेदनशील फिल्म का उपयोग है। अंतर केवल इतना है कि सकारात्मक फिल्म का उपयोग बोर्ड के रूप में किया जाएगा।

आंतरिक पीसीबी लेआउट स्थानांतरण घटाव विधि को अपनाता है, और नकारात्मक फिल्म का उपयोग बोर्ड के रूप में किया जाता है। पीसीबी को लाइन के लिए ठोस फोटोग्राफिक फिल्म द्वारा कवर किया जाता है, अघुलनशील फोटोग्राफिक फिल्म को साफ किया जाता है, उजागर तांबे की पन्नी को उकेरा जाता है, पीसीबी लेआउट लाइन को ठोस फोटोग्राफिक फिल्म द्वारा संरक्षित किया जाता है और छोड़ दिया जाता है।

बाहरी पीसीबी लेआउट स्थानांतरण सामान्य विधि को अपनाता है, और सकारात्मक फिल्म का उपयोग बोर्ड के रूप में किया जाता है। पीसीबी को गैर-लाइन क्षेत्र के लिए ठीक की गई प्रकाश संवेदनशील फिल्म द्वारा कवर किया गया है। अनकवर्ड फोटोसेंसिटिव फिल्म को साफ करने के बाद इलेक्ट्रोप्लेटिंग की जाती है। जहां फिल्म होती है, वहां इसे इलेक्ट्रोप्लेटेड नहीं किया जा सकता और जहां फिल्म नहीं होती, वहां इसे पहले तांबे और फिर टिन से चढ़ाया जाता है। फिल्म को हटाने के बाद, क्षारीय नक़्क़ाशी की जाती है, और अंत में टिन को हटा दिया जाता है। लाइन पैटर्न को बोर्ड पर छोड़ दिया जाता है क्योंकि यह टिन द्वारा संरक्षित होता है।

पीसीबी को क्लैंप करें और उस पर कॉपर को इलेक्ट्रोप्लेट करें। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि छेद में पर्याप्त अच्छी चालकता है, छेद की दीवार पर इलेक्ट्रोप्लेटेड तांबे की फिल्म की मोटाई 25 माइक्रोन होनी चाहिए, इसलिए इसकी सटीकता सुनिश्चित करने के लिए पूरे सिस्टम को कंप्यूटर द्वारा स्वचालित रूप से नियंत्रित किया जाएगा।

9, बाहरी पीसीबी नक़्क़ाशी

फिर नक़्क़ाशी प्रक्रिया एक पूर्ण स्वचालित पाइपलाइन द्वारा पूरी की जाती है। सबसे पहले, पीसीबी बोर्ड पर ठीक हुई फोटोसेंसिटिव फिल्म को साफ किया जाता है। इसके बाद इसमें ढकी अवांछित तांबे की पन्नी को हटाने के लिए इसे मजबूत क्षार से धोया जाता है। फिर डिटिनिंग सॉल्यूशन के साथ पीसीबी लेआउट कॉपर फ़ॉइल पर टिन कोटिंग को हटा दें। सफाई के बाद, 4-लेयर पीसीबी लेआउट पूरा हो गया है।