PCB (Printed Circuit Board), kineski naziv se zove tiskana ploča, također poznata kao tiskana ploča, važna je elektronička komponenta, nosivo je tijelo elektroničkih komponenti. Budući da se proizvodi elektroničkim ispisom, naziva se "tiskana" pločica.
Prije PCBS-a, sklopovi su se sastojali od ožičenja od točke do točke. Pouzdanost ove metode je vrlo niska, jer kako strujni krug stari, puknuće voda će uzrokovati prekid ili kratki spoj na čvoru linije. Tehnologija namotavanja žice veliki je napredak u tehnologiji strujnih krugova, koja poboljšava izdržljivost i zamjenjivu sposobnost voda namotavanjem žice malog promjera oko stupa na spojnoj točki.
Kako se elektronička industrija razvijala od vakuumskih cijevi i releja do silicijskih poluvodiča i integriranih sklopova, veličina i cijena elektroničkih komponenti također su se smanjivale. Elektronički proizvodi sve se više pojavljuju u potrošačkom sektoru, što tjera proizvođače da traže manja i isplativija rješenja. Tako je rođen PCB.
Proces proizvodnje PCB-a
Proizvodnja PCB-a je vrlo složena, uzimajući četveroslojnu tiskanu ploču kao primjer, njen proizvodni proces uglavnom uključuje raspored PCB-a, proizvodnju jezgrene ploče, prijenos unutarnjeg izgleda PCB-a, bušenje i inspekciju jezgrene ploče, laminiranje, bušenje, kemijsko taloženje bakra u stijenci rupe , prijenos izgleda vanjskog PCB-a, graviranje vanjskog PCB-a i drugi koraci.
1, PCB izgled
Prvi korak u proizvodnji PCB-a je organiziranje i provjera izgleda PCB-a. Tvornica za proizvodnju PCB-a prima CAD datoteke od tvrtke za dizajn PCB-a, a budući da svaki CAD softver ima svoj jedinstveni format datoteke, tvornica PCB-a ih prevodi u objedinjeni format – Extended Gerber RS-274X ili Gerber X2. Tada će inženjer tvornice provjeriti je li izgled PCB-a u skladu s proizvodnim procesom i postoje li nedostaci i drugi problemi.
2, proizvodnja jezgre ploče
Očistite bakrenu ploču, ako ima prašine, to može dovesti do kratkog spoja ili prekida konačnog kruga.
8-slojni PCB: zapravo je napravljen od 3 ploče presvučene bakrom (jezgrene ploče) plus 2 bakrena filma, a zatim je spojen s polustvrdnutim pločama. Proizvodni slijed počinje od srednje jezgrene ploče (4 ili 5 slojeva linija), i stalno se slažu zajedno i zatim fiksira. Proizvodnja 4-slojnog PCB-a je slična, ali koristi samo 1 jezgrenu ploču i 2 bakrena filma.
3, unutarnji prijenos PCB izgleda
Prvo se izrađuju dva sloja središnje Core ploče (Core). Nakon čišćenja, ploča obložena bakrom prekriva se fotoosjetljivim filmom. Film se skrutne kada je izložen svjetlu, stvarajući zaštitni film preko bakrene folije ploče obložene bakrom.
Dvoslojna folija za raspored PCB-a i dvoslojna ploča presvučena bakrom konačno se umeću u gornji sloj folije za raspored PCB-a kako bi se osiguralo da su gornji i donji sloj filma za raspored PCB-a točno složeni.
Senzibilizator zrači osjetljivi film na bakrenoj foliji UV lampom. Ispod prozirnog filma, osjetljivi film je stvrdnut, a ispod neprozirnog filma još uvijek nema stvrdnutog osjetljivog filma. Bakrena folija prekrivena ispod stvrdnutog fotoosjetljivog filma potrebna je linija rasporeda PCB-a, koja je ekvivalentna ulozi tinte laserskog pisača za ručni PCB.
Zatim se nestvrdnuti fotoosjetljivi film čisti lužinom, a potrebna linija bakrene folije bit će prekrivena stvrdnutim fotoosjetljivim filmom.
Neželjena bakrena folija zatim se ugrize jakom lužinom, poput NaOH.
Otkinite stvrdnuti fotoosjetljivi film kako biste otkrili bakrenu foliju potrebnu za linije rasporeda PCB-a.
4, bušenje jezgre ploče i inspekcija
Jezgrena ploča je uspješno napravljena. Zatim probušite odgovarajuću rupu u ploči jezgre kako biste olakšali poravnanje s drugim sirovim materijalima
Nakon što se ploča jezgre pritisne zajedno s drugim slojevima PCB-a, ne može se modificirati, stoga je pregled vrlo važan. Stroj će se automatski usporediti s crtežima izgleda PCB-a kako bi provjerio ima li pogrešaka.
5. Laminat
Ovdje je potrebna nova sirovina nazvana polustvrdnjavajuća ploča, koja je ljepilo između ploče jezgre i ploče jezgre (broj PCB sloja >4), kao i ploče jezgre i vanjske bakrene folije, a također igra ulogu izolacije.
Donja bakrena folija i dva sloja polustvrdnutog lima unaprijed su fiksirani kroz rupu za poravnanje i donju željeznu ploču, a zatim se izrađena jezgrena ploča također postavlja u rupu za poravnanje i na kraju dva sloja polustvrdnute ploče lim, sloj bakrene folije i sloj aluminijske ploče pod pritiskom prekriveni su na jezgri ploče.
PCB ploče koje su stegnute željeznim pločama postavljaju se na nosač, a zatim šalju u vakuumsku vruću prešu na laminaciju. Visoka temperatura vakuumske vruće preše topi epoksidnu smolu u polustvrdnutom listu, držeći jezgrene ploče i bakrenu foliju zajedno pod pritiskom.
Nakon što je laminacija završena, uklonite gornju željeznu ploču pritiskom na PCB. Zatim se uklanja aluminijska ploča pod pritiskom, a aluminijska ploča također igra odgovornost za izolaciju različitih PCBS-a i osiguravanje da je bakrena folija na vanjskom sloju PCB-a glatka. Tada će obje strane PCB-a biti prekrivene slojem glatke bakrene folije.
6. Bušenje
Za spajanje četiri sloja beskontaktne bakrene folije u PCB-u zajedno, najprije izbušite rupu kroz gornji i donji dio kako biste otvorili PCB, a zatim metalizirajte stijenku rupe za provođenje struje.
Stroj za bušenje s rendgenskim zrakama koristi se za lociranje unutarnje ploče jezgre, a stroj će automatski pronaći i locirati rupu na ploči jezgre, a zatim probušiti rupu za pozicioniranje na tiskanoj ploči kako bi se osiguralo da sljedeće bušenje bude kroz središte rupa.
Stavite sloj aluminijskog lima na stroj za bušenje i postavite PCB na njega. Kako bi se poboljšala učinkovitost, 1 do 3 identične PCB ploče će biti složene zajedno za perforaciju prema broju PCB slojeva. Na kraju, sloj aluminijske ploče prekriven je na gornjoj tiskanoj ploči, a gornji i donji sloj aluminijske ploče su tako da se bakrena folija na PCB-u ne potrga kada svrdlo buši i buši.
U prethodnom procesu laminiranja, otopljena epoksidna smola je bila istisnuta na vanjsku stranu PCB-a, pa ju je trebalo ukloniti. Stroj za profilno glodanje reže periferiju PCB-a prema točnim XY koordinatama.
7. Kemijsko taloženje stjenke pore bakrom
Budući da gotovo svi dizajni tiskanih ploča koriste perforacije za povezivanje različitih slojeva ožičenja, dobra veza zahtijeva bakreni film od 25 mikrona na stijenci rupe. Ovu debljinu bakrenog filma potrebno je postići galvanizacijom, ali stijenka otvora sastoji se od nevodljive epoksidne smole i ploče od stakloplastike.
Stoga je prvi korak nakupljanje sloja vodljivog materijala na stijenci rupe i formiranje bakrenog filma od 1 mikrona na cijeloj površini PCB-a, uključujući stijenku rupe, kemijskim taloženjem. Cijeli proces, poput kemijske obrade i čišćenja, kontrolira stroj.
Fiksna PCB
Čisti PCB
PCB za isporuku
8, prijenos vanjskog PCB izgleda
Zatim će se vanjski izgled PCB-a prenijeti na bakrenu foliju, a postupak je sličan prethodnom principu prijenosa rasporeda PCB-a s unutarnjom jezgrom, a to je korištenje fotokopiranog filma i osjetljivog filma za prijenos izgleda PCB-a na bakrenu foliju, jedina razlika je u tome što će se pozitiv film koristiti kao ploča.
Prijenos unutarnjeg PCB rasporeda usvaja metodu oduzimanja, a negativ film se koristi kao ploča. PCB je prekriven očvrsnutim fotografskim filmom za liniju, očistite neočvrsnuti fotografski film, izložena bakrena folija je ugravirana, linija rasporeda PCB-a zaštićena je očvrsnutim fotografskim filmom i ostavljena.
Prijenos vanjskog izgleda PCB-a usvaja normalnu metodu, a pozitivni film se koristi kao ploča. PCB je prekriven stvrdnutim fotoosjetljivim filmom za područje bez linija. Nakon čišćenja nestvrdnutog fotoosjetljivog filma, izvodi se galvanizacija. Gdje ima filma, ne može se galvanizirati, a gdje ga nema, pobakreni se pa pokositri. Nakon uklanjanja filma, izvodi se alkalno jetkanje i na kraju se uklanja kositar. Crta je ostavljena na ploči jer je zaštićena limom.
Stegnite PCB i galvanizirajte bakar na njega. Kao što je ranije spomenuto, kako bi se osiguralo da rupa ima dovoljno dobru vodljivost, bakreni film galvaniziran na stijenku rupe mora imati debljinu od 25 mikrona, tako da će cijeli sustav automatski kontrolirati računalo kako bi se osigurala njegova točnost.
9, vanjsko graviranje PCB-a
Proces jetkanja se zatim dovršava pomoću kompletnog automatiziranog cjevovoda. Prije svega, očvrsli fotoosjetljivi film na PCB ploči se čisti. Zatim se ispere jakom lužinom kako bi se uklonila neželjena bakrena folija prekrivena njome. Zatim uklonite kositreni premaz na bakrenoj foliji PCB rasporeda otopinom za detiniranje. Nakon čišćenja, 4-slojni PCB raspored je završen.