תהליך ייצור PCB

PCB (לוח מעגל מודפס), השם הסיני נקרא לוח מעגלים מודפס, המכונה גם לוח מעגלים מודפס, הוא רכיב אלקטרוני חשוב, הוא גוף התמיכה של רכיבים אלקטרוניים. מכיוון שהוא מיוצר על ידי הדפסה אלקטרונית, זה נקרא לוח מעגל "מודפס".

לפני PCBs, מעגלים היו מורכבים מחיווט נקודה לנקודה. האמינות של שיטה זו נמוכה מאוד, מכיוון שככל שהמעגל מתבגר, קרע הקו יגרום לצומת הקו להישבר או קצר. טכנולוגיית חוט מתפתלת היא התקדמות משמעותית בטכנולוגיית המעגלים, המשפרת את העמידות ואת היכולת להחלפה של הקו על ידי פיתול חוט הקוטר הקטן סביב המוט בנקודת החיבור.

כאשר ענף האלקטרוניקה התפתח מצינורות ואקום וממסרים למוליכים למחצה של סיליקון ומעגלים משולבים, גם גודל ומחירם של רכיבים אלקטרוניים ירדו. מוצרים אלקטרוניים מופיעים יותר ויותר בענף הצרכנים, מה שמניע את היצרנים לחפש פתרונות קטנים יותר וחסכוניים יותר. כך נולד PCB.

תהליך ייצור PCB

ייצור ה- PCB מורכב מאוד, ולוקח כדוגמה לוח מודפס עם ארבע שכבות, תהליך הייצור שלו כולל בעיקר פריסת PCB, ייצור לוח ליבה, העברת פריסת PCB פנימית, קידוח לוח ליבה ובדיקה, למינציה, קידוחים, משקעים כימיים נחושת קיר חור, פריסת PCB חיצונית, חילוט PCB חיצוני וצעדים אחרים.

1, פריסת PCB

השלב הראשון בייצור PCB הוא לארגן ולבדוק את פריסת ה- PCB. מפעל הייצור של PCB מקבל קבצי CAD מחברת PCB Design, ומכיוון שלכל תוכנת CAD יש פורמט קבצים ייחודי משלה, מפעל ה- PCB מתרגם אותם לפורמט אחיד-Gerber RS-274X או גרבר X2 מורחב. ואז מהנדס המפעל יבדוק אם פריסת ה- PCB תואמת את תהליך הייצור והאם יש פגמים ובעיות אחרות.

2, ייצור צלחות ליבה

נקה את צלחת החיפוי הנחושת, אם יש אבק, היא עלולה להוביל לקצר המעגל הסופי או לשבור.

PCB בן 8 שכבות: הוא למעשה עשוי 3 צלחות מצופות נחושת (צלחות ליבה) פלוס 2 סרטי נחושת, ואז קשורים עם סדינים מרפא למחצה. רצף הייצור מתחיל מלוח הליבה האמצעי (4 או 5 שכבות של קווים), והוא מוערם כל הזמן זה לזה ואז קבוע. הפקת PCB 4 שכבות דומה, אך משתמשת רק בלוח ליבה אחד ושני סרטי נחושת.

3, העברת פריסת ה- PCB הפנימית

ראשית, שתי השכבות של לוח הליבה המרכזי ביותר (Core) נעשות. לאחר הניקוי, הצלחת לבוש הנחושת מכוסה בסרט רגיש לאור. הסרט מתמצק כשהוא נחשף לאור, ויוצר סרט מגן מעל נייר הנחושת של הצלחת לבוש הנחושת.

סרט פריסת ה- PCB הדו-שכבתית והצלחת לבוש הנחושת הכפולה של הנחושת מוכנסים סוף סוף לסרט פריסת ה- PCB העליון כדי להבטיח שהשכבות העליונות והתחתונות של סרט פריסת ה- PCB נערמות במדויק.

הרגישים מקרינים את הסרט הרגיש על נייר הנחושת עם מנורת UV. תחת הסרט השקוף, הסרט הרגיש נרפא, ומתחת לסרט האטום, עדיין אין סרט רגיש נרפא. נייר הנחושת המכוסה מתחת לסרט רגיש פוטו המרפא הוא קו פריסת ה- PCB הנדרש, השווה לתפקיד דיו של מדפסת לייזר עבור PCB ידני.

ואז מנקה את הסרט הלא -רגישות לאור עם Lye, וקו נייר הנחושת הנדרש יכוסה על ידי הסרט הרגיש לפריון.

לאחר מכן נחרט סכל הנחושת הלא רצוי עם אלקלי חזק, כמו NaOH.

לקרוע את הסרט הרגיש לפריון כדי לחשוף את נייר הנחושת הנדרש לקווי פריסת PCB.

4, קידוח ובדיקה של צלחות ליבה

צלחת הליבה נעשתה בהצלחה. ואז אגרוף חור תואם בצלחת הליבה כדי להקל על יישור עם חומרי גלם אחרים הבא

לאחר לחיצה על לוח הליבה יחד עם שכבות אחרות של PCB, לא ניתן לשנות אותו, ולכן הבדיקה חשובה מאוד. המכונה תשווה אוטומטית לציורי פריסת ה- PCB כדי לבדוק שגיאות.

5. למינציה

כאן יש צורך בחומר גלם חדש שנקרא גיליון לריפוי למחצה, שהוא הדבק בין לוח הליבה ללוח הליבה (מספר שכבת PCB> 4), כמו גם לוח הליבה ונייר הנחושת החיצוני, וגם ממלא את תפקיד הבידוד.

נייר הכסף הנחושת התחתון ושתי שכבות של סדין מרומז למחצה תוקנו דרך חור היישור ולוח הברזל התחתון מראש, ואז לוחית הליבה המיוצרת מונחת גם בחור היישור, ולבסוף שתי שכבות של סדין מרפא למחצה, שכבה של נייר נחושת ושכבה של צלחת אלומיניום בלחץ מכוסות על צלחת הליבה על פניו.

לוחות ה- PCB המחופטים על ידי לוחות ברזל מונחים על הסוגר, ואז נשלחים לעיתונות החמה ואקום למינציה. הטמפרטורה הגבוהה של העיתונות החמה ואקום ממיסה את שרף האפוקסי בסדין המרפא למחצה, אוחזת את צלחות הליבה ואת נייר הנחושת יחד בלחץ.

לאחר השלמת המינציה, הסר את לוח הברזל העליון הלוחץ על ה- PCB. ואז נלקחת לוחית האלומיניום בלחץ, ולוח האלומיניום מגלם גם את האחריות של בידוד PCBs שונים ולהבטיח כי נייר הנחושת בשכבה החיצונית PCB הוא חלק. בשלב זה, שני צידי ה- PCB הוצא יכוסו על ידי שכבה של נייר נייר נחושת חלק.

6. קידוח

כדי לחבר את ארבע שכבות נייר הנחושת ללא מגע ב- PCB יחד, תחילה קידחו ניקוב דרך החלק התחתון והתחתון כדי לפתוח את ה- PCB, ואז מתכת את קיר החור כדי לבצע חשמל.

מכונת הקידוח של הרנטגן משמשת לאיתור לוח הליבה הפנימי, והמכונה תמצא אוטומטית ומאתר את החור בלוח הליבה ואז אגרוף את חור המיקום ב- PCB כדי להבטיח שהקידוח הבא יהיה דרך מרכז החור.

הניחו שכבה של גיליון אלומיניום על מכונת האגרוף והניחו עליה את ה- PCB. על מנת לשפר את היעילות, 1 עד 3 לוחות PCB זהים ייערמו זה לזה לצורך ניקוב בהתאם למספר שכבות ה- PCB. לבסוף, שכבה של צלחת אלומיניום מכוסה על ה- PCB העליון, והשכבות העליונות והתחתונות של צלחת האלומיניום הן כך שכאשר הקידוח הקידוח וקידוח החוצה, נייר הנחושת ב- PCB לא יקרע.

בתהליך הלמינציה הקודם, שרף האפוקסי המומס נדחק לחלק החיצוני של ה- PCB, ולכן היה צריך להסיר אותו. מכונת הטחינה בפרופיל חותכת את פריפריה של ה- PCB על פי קואורדינטות ה- XY הנכונות.

7. משקעים כימיים נחושת של קיר הנקבוב

מכיוון שכמעט כל עיצובי ה- PCB משתמשים בנקבים כדי לחבר שכבות חיווט שונות, חיבור טוב דורש סרט נחושת של 25 מיקרון על קיר החור. עובי זה של סרט נחושת צריך להיות מושג על ידי אלקטרוליטיזציה, אך קיר החור מורכב משרף אפוקסי לא מוליך ולוח פיברגלס.

לפיכך, השלב הראשון הוא לצבור שכבה של חומר מוליך על קיר החור, וליצור סרט נחושת מיקרון 1 על כל פני ה- PCB, כולל קיר החור, על ידי תצהיר כימי. כל התהליך, כמו טיפול כימי וניקוי, נשלט על ידי המכונה.

PCB קבוע

נקה PCB

משלוח PCB

8, העברת פריסת ה- PCB החיצונית

בשלב הבא, פריסת ה- PCB החיצונית תועבר לסכל הנחושת, והתהליך דומה לעקרון העברת פריסת ה- PCB הפנימי הקודם, שהוא השימוש בסרט מצולם וסרט רגיש להעברת פריסת ה- PCB לסכל הנחושת, ההבדל היחיד הוא שהסרט החיובי ישמש כלוח.

העברת פריסת ה- PCB הפנימית מאמצת את שיטת החיסור, והסרט השלילי משמש כלוח. ה- PCB מכוסה על ידי סרט הצילום המוצק עבור הקו, נקה את סרט הצילום הבלתי ממוסד, נייר נחושת חשוף חרוט, קו פריסת ה- PCB מוגן על ידי סרט הצילום המוצק ומשמאל.

העברת הפריסה החיצונית של PCB מאמצת את השיטה הרגילה, והסרט החיובי משמש כלוח. ה- PCB מכוסה על ידי הסרט הרגיש לפריון לאזור הלא קו. לאחר ניקוי הסרט הלא -רגיש לא רגיש, מבוצע אלקטרוליטי. איפה שיש סרט, לא ניתן יהיה להיות אלקטרולי -רכיב, ושם אין סרט, הוא מצופה נחושת ואז פח. לאחר הסרת הסרט, מבוצע תחריט אלקליין, ולבסוף מוסר הפח. דפוס הקו נותר על הלוח מכיוון שהוא מוגן על ידי פח.

מהדק את ה- PCB והפעל את הנחושת אליו. כאמור, על מנת להבטיח כי לחור יש מוליכות מספיק טובה, לסרט הנחושת המוחלט על קיר החור חייב להיות עובי של 25 מיקרון, כך שהמערכת כולה תישלט אוטומטית על ידי מחשב כדי להבטיח את דיוקו.

9, תחריט PCB חיצוני

לאחר מכן הושלם תהליך התחריט על ידי צינור אוטומטי מלא. ראשית כל, הסרט הרגיש לפריון מרפא בלוח ה- PCB מנקה. לאחר מכן הוא נשטף באלקלי חזק כדי להסיר את נייר הנחושת הלא רצוי המכוסה על ידו. ואז הסר את ציפוי הפח על נייר הנחושת של פריסת PCB עם תמיסת הניתוק. לאחר הניקוי, פריסת ה- PCB עם 4 שכבות הושלמה.