PCB (Printed Circuit Board), nama Cina disebut papan sirkuit cetak, juga dikenal sebagai papan sirkuit cetak, merupakan komponen elektronik penting, merupakan badan pendukung komponen elektronik. Karena diproduksi melalui pencetakan elektronik, maka disebut papan sirkuit “cetak”.
Sebelum PCBS, sirkuit terdiri dari kabel point-to-point. Keandalan metode ini sangat rendah, karena seiring bertambahnya usia rangkaian, putusnya saluran akan menyebabkan simpul saluran putus atau korslet. Teknologi penggulungan kawat merupakan kemajuan besar dalam teknologi sirkuit, yang meningkatkan daya tahan dan kemampuan saluran yang dapat diganti dengan melilitkan kawat berdiameter kecil di sekitar tiang pada titik sambungan.
Ketika industri elektronik berevolusi dari tabung vakum dan relay ke semikonduktor silikon dan sirkuit terpadu, ukuran dan harga komponen elektronik juga menurun. Produk elektronik semakin banyak bermunculan di sektor konsumen, sehingga mendorong produsen untuk mencari solusi yang lebih kecil dan hemat biaya. Maka lahirlah PCB.
Proses pembuatan PCB
Produksi PCB sangat kompleks, dengan mengambil contoh papan cetak empat lapis, proses produksinya terutama mencakup tata letak PCB, produksi papan inti, transfer tata letak PCB bagian dalam, pengeboran dan inspeksi papan inti, laminasi, pengeboran, pengendapan kimia tembaga dinding lubang , transfer tata letak PCB luar, etsa PCB luar, dan langkah lainnya.
1, tata letak PCB
Langkah pertama dalam produksi PCB adalah mengatur dan memeriksa Tata Letak PCB. Pabrik manufaktur PCB menerima file CAD dari perusahaan desain PCB, dan karena setiap perangkat lunak CAD memiliki format file uniknya sendiri, pabrik PCB menerjemahkannya ke dalam format terpadu – Extended Gerber RS-274X atau Gerber X2. Kemudian insinyur pabrik akan memeriksa apakah tata letak PCB sesuai dengan proses produksi dan apakah ada cacat dan masalah lainnya.
2, produksi pelat inti
Bersihkan pelat berlapis tembaga, jika ada debu dapat menyebabkan korsleting atau putus.
PCB 8 lapis: sebenarnya terbuat dari 3 pelat berlapis tembaga (pelat inti) ditambah 2 film tembaga, dan kemudian diikat dengan lembaran setengah kering. Urutan produksi dimulai dari pelat inti tengah (4 atau 5 lapis garis), dan terus-menerus ditumpuk dan kemudian diperbaiki. Produksi PCB 4 lapis serupa, tetapi hanya menggunakan 1 papan inti dan 2 film tembaga.
3, transfer tata letak PCB bagian dalam
Pertama, dibuat dua lapisan papan Inti (Core) paling tengah. Setelah dibersihkan, pelat berlapis tembaga ditutup dengan film fotosensitif. Film ini mengeras saat terkena cahaya, membentuk lapisan pelindung di atas lapisan tembaga dari pelat berlapis tembaga.
Film tata letak PCB dua lapis dan pelat berlapis tembaga dua lapis akhirnya dimasukkan ke dalam film tata letak PCB lapisan atas untuk memastikan bahwa lapisan atas dan bawah film tata letak PCB ditumpuk secara akurat.
Pemeka menyinari film sensitif pada kertas tembaga dengan lampu UV. Di bawah film transparan, film sensitif disembuhkan, dan di bawah film buram, masih belum ada film sensitif yang disembuhkan. Foil tembaga yang dilapisi film fotosensitif yang diawetkan adalah garis tata letak PCB yang diperlukan, yang setara dengan peran tinta printer laser untuk PCB manual.
Kemudian film fotosensitif yang tidak diawetkan dibersihkan dengan alkali, dan garis foil tembaga yang diperlukan akan ditutupi oleh film fotosensitif yang diawetkan.
Foil tembaga yang tidak diinginkan kemudian digores dengan alkali kuat, seperti NaOH.
Robek film fotosensitif yang diawetkan untuk mengekspos foil tembaga yang diperlukan untuk garis tata letak PCB.
4, pengeboran dan inspeksi pelat inti
Pelat inti telah berhasil dibuat. Kemudian buat lubang yang cocok di pelat inti untuk memudahkan penyelarasan dengan bahan mentah lainnya selanjutnya
Setelah papan inti ditekan bersama dengan lapisan PCB lainnya, papan tersebut tidak dapat dimodifikasi, jadi pemeriksaan sangat penting. Mesin akan secara otomatis membandingkan dengan gambar tata letak PCB untuk memeriksa kesalahan.
5. Laminasi
Di sini diperlukan bahan baku baru yang disebut semi-curing sheet, yaitu perekat antara papan inti dan papan inti (nomor lapisan PCB >4), serta papan inti dan foil tembaga bagian luar, dan juga berperan. isolasi.
Foil tembaga bagian bawah dan dua lapis lembaran semi-cured telah dipasang melalui lubang pelurusan dan pelat besi bawah terlebih dahulu, kemudian pelat inti yang dibuat juga ditempatkan di lubang pelurusan, dan terakhir dua lapis semi-cured. lembaran, lapisan foil tembaga dan lapisan pelat aluminium bertekanan ditutup pada pelat inti secara bergantian.
Papan PCB yang dijepit dengan pelat besi ditempatkan pada braket, dan kemudian dikirim ke mesin press vakum panas untuk laminasi. Suhu tinggi dari mesin press panas vakum melelehkan resin epoksi dalam lembaran setengah kering, menyatukan pelat inti dan foil tembaga di bawah tekanan.
Setelah laminasi selesai, lepas plat besi bagian atas yang menekan PCB. Kemudian pelat aluminium bertekanan diambil, dan pelat aluminium juga bertugas mengisolasi PCB yang berbeda dan memastikan bahwa lapisan tembaga pada lapisan luar PCB halus. Pada saat ini, kedua sisi PCB yang dikeluarkan akan ditutupi oleh lapisan foil tembaga halus.
6. Pengeboran
Untuk menyambungkan empat lapisan foil tembaga non-kontak pada PCB, pertama-tama bor lubang di bagian atas dan bawah untuk membuka PCB, lalu lapisi dinding lubang dengan logam untuk menghantarkan listrik.
Mesin bor sinar-X digunakan untuk mencari lokasi papan inti bagian dalam, dan mesin akan secara otomatis mencari dan menemukan lubang pada papan inti, kemudian membuat lubang posisi pada PCB untuk memastikan bahwa pengeboran berikutnya dilakukan melalui bagian tengah. lubang.
Tempatkan lapisan lembaran aluminium pada mesin pelubang dan letakkan PCB di atasnya. Untuk meningkatkan efisiensi, 1 hingga 3 papan PCB identik akan ditumpuk bersama untuk dilubangi sesuai dengan jumlah lapisan PCB. Terakhir, lapisan pelat alumunium ditutup pada bagian atas PCB, dan lapisan atas dan bawah pelat alumunium ditutup agar pada saat mata bor dibor dan dibor, lapisan tembaga pada PCB tidak sobek.
Pada proses laminasi sebelumnya, resin epoxy yang meleleh terjepit di bagian luar PCB sehingga perlu dihilangkan. Mesin penggilingan profil memotong pinggiran PCB sesuai dengan koordinat XY yang benar.
7. Pengendapan kimia tembaga pada dinding pori
Karena hampir semua desain PCB menggunakan perforasi untuk menyambungkan berbagai lapisan kabel, sambungan yang baik memerlukan film tembaga 25 mikron di dinding lubang. Ketebalan film tembaga ini perlu dicapai dengan pelapisan listrik, tetapi dinding lubangnya terdiri dari resin epoksi non-konduktif dan papan fiberglass.
Oleh karena itu, langkah pertama adalah mengakumulasi lapisan bahan konduktif pada dinding lubang, dan membentuk lapisan tembaga 1 mikron pada seluruh permukaan PCB, termasuk dinding lubang, melalui pengendapan kimia. Seluruh proses, seperti perawatan dan pembersihan kimia, dikendalikan oleh mesin.
Memperbaiki PCB
Bersihkan PCB
Pengiriman PCB
8, transfer tata letak PCB luar
Selanjutnya, tata letak PCB luar akan ditransfer ke foil tembaga, dan prosesnya mirip dengan prinsip transfer tata letak PCB inti dalam sebelumnya, yaitu penggunaan film fotokopi dan film sensitif untuk mentransfer tata letak PCB ke foil tembaga, the satu-satunya perbedaan adalah film positif akan digunakan sebagai papan.
Transfer tata letak PCB bagian dalam mengadopsi metode pengurangan, dan film negatif digunakan sebagai papan. PCB ditutupi oleh film fotografi yang dipadatkan untuk jalurnya, bersihkan film fotografi yang tidak dipadatkan, foil tembaga yang terbuka digores, garis tata letak PCB dilindungi oleh film fotografi yang dipadatkan dan dibiarkan.
Transfer tata letak PCB luar mengadopsi metode normal, dan film positif digunakan sebagai papan. PCB ditutupi oleh film fotosensitif yang diawetkan untuk area non-garis. Setelah membersihkan film fotosensitif yang tidak diawetkan, pelapisan listrik dilakukan. Jika ada film, maka tidak dapat dilapisi dengan listrik, dan jika tidak ada film, maka akan dilapisi dengan tembaga dan kemudian timah. Setelah film dihilangkan, dilakukan etsa basa, dan akhirnya timah dihilangkan. Pola garisnya tertinggal di papan karena dilindungi timah.
Jepit PCB dan lapisi tembaga dengan listrik ke atasnya. Seperti disebutkan sebelumnya, untuk memastikan lubang memiliki konduktivitas yang cukup baik, film tembaga yang dilapisi pada dinding lubang harus memiliki ketebalan 25 mikron, sehingga seluruh sistem akan dikontrol secara otomatis oleh komputer untuk memastikan keakuratannya.
9, etsa PCB luar
Proses etsa kemudian diselesaikan dengan jalur pipa otomatis yang lengkap. Pertama-tama, film fotosensitif yang diawetkan pada papan PCB dibersihkan. Kemudian dicuci dengan alkali kuat untuk menghilangkan lapisan tembaga yang tidak diinginkan yang ditutupi olehnya. Kemudian lepaskan lapisan timah pada foil tembaga tata letak PCB dengan larutan detinning. Setelah dibersihkan, tata letak PCB 4 lapis selesai.