processo di produzione di circuiti stampati
PCB (circuito stampato), il nome cinese è chiamato circuito stampato, noto anche come circuito stampato, è un importante componente elettronico, è il corpo di supporto dei componenti elettronici. Poiché è prodotto tramite stampa elettronica, viene chiamato circuito stampato “stampato”.
Prima dei PCBS, i circuiti erano costituiti da cablaggi punto a punto. L'affidabilità di questo metodo è molto bassa, perché con l'invecchiamento del circuito, la rottura della linea causerà la rottura o il cortocircuito del nodo della linea. La tecnologia di avvolgimento del filo rappresenta un importante progresso nella tecnologia dei circuiti, che migliora la durata e la capacità di sostituzione della linea avvolgendo il filo di piccolo diametro attorno al palo nel punto di connessione.
Con l’evoluzione dell’industria elettronica dai tubi a vuoto e dai relè ai semiconduttori in silicio e ai circuiti integrati, anche le dimensioni e il prezzo dei componenti elettronici sono diminuiti. I prodotti elettronici compaiono sempre più spesso nel settore dei beni di consumo, spingendo i produttori a cercare soluzioni più piccole ed economicamente vantaggiose. Così è nato il PCB.
Processo di produzione dei PCB
La produzione di PCB è molto complessa, prendendo come esempio il cartone stampato a quattro strati, il suo processo di produzione comprende principalmente il layout del PCB, la produzione del pannello centrale, il trasferimento del layout interno del PCB, la perforazione e l'ispezione del pannello centrale, la laminazione, la perforazione, la precipitazione chimica del rame nella parete del foro , trasferimento del layout del PCB esterno, incisione del PCB esterno e altri passaggi.
1, disposizione del PWB
Il primo passo nella produzione di PCB è organizzare e controllare il layout del PCB. La fabbrica di produzione PCB riceve file CAD dalla società di progettazione PCB e, poiché ogni software CAD ha il proprio formato file univoco, la fabbrica PCB li traduce in un formato unificato: Extended Gerber RS-274X o Gerber X2. Quindi l'ingegnere della fabbrica controllerà se il layout del PCB è conforme al processo di produzione e se sono presenti difetti e altri problemi.
2, produzione di piastre centrali
Pulire la piastra rivestita in rame. Se è presente polvere, potrebbe causare un cortocircuito o una rottura del circuito finale.
Un PCB a 8 strati: in realtà è composto da 3 piastre rivestite di rame (core plates) più 2 film di rame, e poi incollati con fogli semi-curizzati. La sequenza di produzione inizia dalla piastra centrale centrale (4 o 5 strati di linee), e viene costantemente impilata e poi fissata. La produzione del PCB a 4 strati è simile, ma utilizza solo 1 scheda centrale e 2 pellicole di rame.
3, il trasferimento del layout interno del PCB
Per prima cosa vengono realizzati i due strati del Core board più centrale (Core). Dopo la pulizia, la piastra rivestita in rame viene ricoperta da una pellicola fotosensibile. La pellicola si solidifica quando esposta alla luce, formando una pellicola protettiva sulla lamina di rame della piastra rivestita di rame.
La pellicola di layout PCB a due strati e la piastra rivestita in rame a doppio strato vengono infine inserite nella pellicola di layout PCB dello strato superiore per garantire che gli strati superiore e inferiore della pellicola di layout PCB siano impilati accuratamente.
Il sensibilizzatore irradia la pellicola sensibile sulla lamina di rame con una lampada UV. Sotto la pellicola trasparente, la pellicola sensibile è indurita, mentre sotto la pellicola opaca non c'è ancora alcuna pellicola sensibile indurita. Il foglio di rame ricoperto sotto la pellicola fotosensibile polimerizzata costituisce la linea di layout PCB richiesta, che equivale al ruolo dell'inchiostro della stampante laser per il PCB manuale.
Quindi la pellicola fotosensibile non polimerizzata viene pulita con liscivia e la linea di lamina di rame richiesta verrà coperta dalla pellicola fotosensibile polimerizzata.
Il foglio di rame indesiderato viene quindi rimosso con un alcali forte, come NaOH.
Strappare la pellicola fotosensibile polimerizzata per esporre il foglio di rame necessario per le linee di layout PCB.
4, perforazione e ispezione della piastra centrale
La piastra centrale è stata realizzata con successo. Quindi praticare un foro corrispondente nella piastra centrale per facilitare l'allineamento con altre materie prime successive
Una volta che la scheda centrale viene pressata insieme ad altri strati di PCB, non può essere modificata, quindi l'ispezione è molto importante. La macchina si confronterà automaticamente con i disegni del layout PCB per verificare la presenza di errori.
5. Laminato
Qui è necessaria una nuova materia prima chiamata foglio semi-indurente, che è l'adesivo tra il pannello centrale e il pannello centrale (numero strato PCB >4), così come il pannello centrale e il foglio di rame esterno, e svolge anche il ruolo di isolamento.
Il foglio di rame inferiore e i due strati di lamiera semi-indurita sono stati fissati in anticipo attraverso il foro di allineamento e la piastra di ferro inferiore, quindi anche la piastra centrale realizzata viene posizionata nel foro di allineamento e infine i due strati di lamiera semi-indurita foglio, uno strato di lamina di rame e uno strato di piastra di alluminio pressurizzata sono ricoperti a turno sulla piastra centrale.
Le schede PCB fissate da piastre di ferro vengono posizionate sulla staffa e quindi inviate alla pressa a caldo sottovuoto per la laminazione. L'alta temperatura della pressa a caldo sottovuoto scioglie la resina epossidica nel foglio semi-indurito, tenendo insieme le piastre centrali e il foglio di rame sotto pressione.
Una volta completata la laminazione, rimuovere la piastra di ferro superiore premendo il PCB. Quindi la piastra di alluminio pressurizzata viene rimossa e la piastra di alluminio ha anche la responsabilità di isolare diversi PCB e di garantire che il foglio di rame sullo strato esterno del PCB sia liscio. A questo punto, entrambi i lati del PCB estratto saranno coperti da uno strato di lamina di rame liscia.
6. Perforazione
Per collegare insieme i quattro strati di lamina di rame senza contatto nel PCB, praticare prima una perforazione nella parte superiore e inferiore per aprire il PCB, quindi metallizzare la parete del foro per condurre l'elettricità.
La perforatrice a raggi X viene utilizzata per individuare il pannello centrale interno e la macchina troverà e localizzerà automaticamente il foro sul pannello centrale, quindi perforerà il foro di posizionamento sul PCB per garantire che la perforazione successiva avvenga attraverso il centro del il buco.
Posiziona uno strato di foglio di alluminio sulla punzonatrice e posizionaci sopra il PCB. Per migliorare l'efficienza, da 1 a 3 schede PCB identiche verranno impilate insieme per la perforazione in base al numero di strati PCB. Infine, uno strato di piastra di alluminio è coperto sul PCB superiore e gli strati superiore e inferiore della piastra di alluminio sono tali che quando la punta del trapano fora e fora, il foglio di rame sul PCB non si strapperà.
Nel precedente processo di laminazione, la resina epossidica fusa veniva schiacciata all'esterno del PCB, quindi doveva essere rimossa. La fresatrice per profili taglia la periferia del PCB secondo le coordinate XY corrette.
7. Precipitazione chimica del rame nella parete dei pori
Poiché quasi tutti i progetti PCB utilizzano perforazioni per collegare diversi strati di cablaggio, una buona connessione richiede una pellicola di rame da 25 micron sulla parete del foro. Questo spessore della pellicola di rame deve essere ottenuto mediante galvanica, ma la parete del foro è composta da resina epossidica non conduttiva e pannello in fibra di vetro.
Pertanto, il primo passo è accumulare uno strato di materiale conduttivo sulla parete del foro e formare una pellicola di rame da 1 micron sull'intera superficie del PCB, inclusa la parete del foro, mediante deposizione chimica. L'intero processo, come il trattamento chimico e la pulizia, è controllato dalla macchina.
PCB fisso
PCB pulito
PCB di spedizione
8, il trasferimento del layout PCB esterno
Successivamente, il layout esterno del PCB verrà trasferito sul foglio di rame e il processo è simile al precedente principio di trasferimento del layout PCB del nucleo interno, che prevede l'uso di pellicola fotocopiata e pellicola sensibile per trasferire il layout del PCB sul foglio di rame, il l'unica differenza è che la pellicola positiva verrà utilizzata come tabellone.
Il trasferimento del layout PCB interno adotta il metodo di sottrazione e la pellicola negativa viene utilizzata come scheda. Il PCB è coperto dalla pellicola fotografica solidificata per la linea, pulire la pellicola fotografica non solidificata, il foglio di rame esposto viene inciso, la linea di layout del PCB è protetta dalla pellicola fotografica solidificata e lasciata.
Il trasferimento del layout PCB esterno adotta il metodo normale e la pellicola positiva viene utilizzata come scheda. Il PCB è coperto dalla pellicola fotosensibile polimerizzata per l'area non-linea. Dopo aver pulito la pellicola fotosensibile non polimerizzata, viene eseguita la galvanica. Dove c'è una pellicola, non può essere galvanizzata, e dove non c'è pellicola, viene placcata con rame e poi stagno. Dopo aver rimosso la pellicola, viene eseguita l'incisione alcalina e infine viene rimosso lo stagno. Il disegno delle linee viene lasciato sul tabellone perché è protetto dallo stagno.
Fissare il PCB e placcare il rame su di esso. Come accennato in precedenza, per garantire che il foro abbia una conduttività sufficientemente buona, la pellicola di rame elettroplaccata sulla parete del foro deve avere uno spessore di 25 micron, quindi l'intero sistema sarà controllato automaticamente da un computer per garantirne la precisione.
9, incisione PCB esterna
Il processo di incisione viene quindi completato da una pipeline completamente automatizzata. Prima di tutto, la pellicola fotosensibile polimerizzata sulla scheda PCB viene pulita. Viene quindi lavato con un alcali forte per rimuovere la lamina di rame indesiderata ricoperta da esso. Quindi rimuovere il rivestimento di stagno sul foglio di rame del layout PCB con la soluzione di destagnazione. Dopo la pulizia, il layout del PCB a 4 strati è completo.