PCB (Printed Circuit Board), det kinesiske navnet kalles kretskort, også kjent som kretskort, er en viktig elektronisk komponent, er støtteorganet for elektroniske komponenter. Fordi det er produsert ved elektronisk utskrift, kalles det et "trykt" kretskort.
Før PCBS var kretser laget av punkt-til-punkt ledninger. Påliteligheten til denne metoden er svært lav, fordi etter hvert som kretsen eldes, vil brudd på linjen føre til at linjenoden bryter eller kortslutter. Trådviklingsteknologi er et stort fremskritt innen kretsteknologi, som forbedrer ledningens holdbarhet og utskiftbare evne ved å vikle ledningen med liten diameter rundt polen ved tilkoblingspunktet.
Etter hvert som elektronikkindustrien utviklet seg fra vakuumrør og reléer til silisiumhalvledere og integrerte kretser, falt også størrelsen og prisen på elektroniske komponenter. Elektroniske produkter dukker i økende grad opp i forbrukersektoren, noe som får produsentene til å se etter mindre og mer kostnadseffektive løsninger. Dermed ble PCB født.
PCB produksjonsprosess
Produksjonen av PCB er veldig kompleks, med firelags trykt kartong som et eksempel, produksjonsprosessen inkluderer hovedsakelig PCB-layout, kjerneplateproduksjon, indre PCB-layoutoverføring, kjerneplateboring og inspeksjon, laminering, boring, kjemisk utfelling av kobber i hullvegg. , ytre PCB-layoutoverføring, ytre PCB-etsing og andre trinn.
1, PCB-oppsett
Det første trinnet i PCB-produksjon er å organisere og sjekke PCB-oppsettet. PCB-produksjonsfabrikken mottar CAD-filer fra PCB-designfirmaet, og siden hver CAD-programvare har sitt eget unike filformat, oversetter PCB-fabrikken dem til et enhetlig format – Extended Gerber RS-274X eller Gerber X2. Deretter vil ingeniøren på fabrikken sjekke om PCB-oppsettet samsvarer med produksjonsprosessen og om det er noen feil og andre problemer.
2, produksjon av kjerneplater
Rengjør den kobberkledde platen, hvis det er støv, kan det føre til den endelige kortslutningen eller brudd.
Et 8-lags PCB: det er faktisk laget av 3 kobberbelagte plater (kjerneplater) pluss 2 kobberfilmer, og deretter bundet med halvherdede ark. Produksjonssekvensen starter fra den midtre kjerneplaten (4 eller 5 lag med linjer), og stables hele tiden sammen og festes deretter. Produksjonen av 4-lags PCB er lik, men bruker kun 1 kjerneplate og 2 kobberfilmer.
3, den indre PCB layout overføring
Først lages de to lagene til det mest sentrale kjernebrettet (Core). Etter rengjøring dekkes den kobberkledde platen med en lysfølsom film. Filmen stivner når den utsettes for lys, og danner en beskyttende film over kobberfolien til den kobberkledde platen.
To-lags PCB-layoutfilmen og den dobbeltlags kobberbelagte platen settes til slutt inn i det øvre laget PCB-layoutfilmen for å sikre at de øvre og nedre lagene av PCB-layoutfilmen stables nøyaktig.
Sensibilisatoren bestråler den følsomme filmen på kobberfolien med en UV-lampe. Under den gjennomsiktige filmen herdes den følsomme filmen, og under den ugjennomsiktige filmen er det fortsatt ingen herdet følsom film. Kobberfolien dekket under den herdede lysfølsomme filmen er den nødvendige PCB-layoutlinjen, som tilsvarer rollen til laserskriverblekk for manuell PCB.
Deretter renses den uherdede lysfølsomme filmen med lut, og den nødvendige kobberfolielinjen vil bli dekket av den herdede lysfølsomme filmen.
Den uønskede kobberfolien blir deretter etset bort med en sterk alkali, slik som NaOH.
Riv av den herdede lysfølsomme filmen for å eksponere kobberfolien som kreves for PCB-layoutlinjer.
4, kjerneplate boring og inspeksjon
Kjerneplaten er laget vellykket. Slå deretter et matchende hull i kjerneplaten for å gjøre det lettere å justere med andre råmaterialer
Når kjernekortet er presset sammen med andre lag med PCB, kan det ikke endres, så inspeksjon er veldig viktig. Maskinen vil automatisk sammenligne med PCB-layouttegningene for å se etter feil.
5. Laminat
Her trengs et nytt råmateriale kalt semi-herdende ark, som er limet mellom kjerneplaten og kjerneplaten (PCB-lagnummer >4), samt kjerneplaten og den ytre kobberfolien, og spiller også rollen av isolasjon.
Den nedre kobberfolien og to lag med halvherdet ark er festet gjennom justeringshullet og den nedre jernplaten på forhånd, og deretter plasseres også den laget kjerneplate i innrettingshullet, og til slutt de to lagene med halvherdet plate, et lag med kobberfolie og et lag med trykksatt aluminiumsplate dekkes på kjerneplaten etter tur.
PCB-platene som er klemt fast av jernplater plasseres på braketten, og sendes deretter til vakuum-varmpressen for laminering. Den høye temperaturen til vakuumvarmepressen smelter epoksyharpiksen i det halvherdede arket, og holder kjerneplatene og kobberfolien sammen under trykk.
Etter at lamineringen er fullført, fjern den øverste jernplaten ved å trykke på PCB. Deretter tas den trykksatte aluminiumsplaten bort, og aluminiumsplaten har også ansvaret for å isolere forskjellige PCBS og sørge for at kobberfolien på PCB ytre lag er glatt. På dette tidspunktet vil begge sider av PCB tatt ut være dekket av et lag med glatt kobberfolie.
6. Boring
For å koble de fire lagene med berøringsfri kobberfolie i PCB sammen, bor du først en perforering gjennom toppen og bunnen for å åpne PCB, og metalliser deretter hullveggen for å lede elektrisitet.
Røntgenboremaskinen brukes til å lokalisere det indre kjernekortet, og maskinen vil automatisk finne og lokalisere hullet på kjernekortet, og deretter slå posisjoneringshullet på kretskortet for å sikre at neste boring er gjennom midten av hullet.
Legg et lag med aluminiumsplate på stansemaskinen og legg PCB på den. For å forbedre effektiviteten vil 1 til 3 like kretskort stables sammen for perforering i henhold til antall kretskortlag. Til slutt dekkes et lag med aluminiumsplate på det øverste kretskortet, og det øvre og nedre laget av aluminiumsplate er slik at når borekronen borer og borer ut, vil ikke kobberfolien på kretskortet rives.
I forrige lamineringsprosess ble den smeltede epoksyharpiksen presset til utsiden av PCB-en, så den måtte fjernes. Profilfresemaskinen kutter periferien av PCB i henhold til riktige XY-koordinater.
7. Kobberkjemisk utfelling av poreveggen
Siden nesten alle PCB-design bruker perforeringer for å koble sammen forskjellige lag med ledninger, krever en god tilkobling en 25 mikron kobberfilm på hullveggen. Denne tykkelsen på kobberfilmen må oppnås ved galvanisering, men hullveggen er sammensatt av ikke-ledende epoksyharpiks og glassfiberplate.
Derfor er det første trinnet å samle et lag med ledende materiale på hullveggen, og danne en 1 mikron kobberfilm på hele PCB-overflaten, inkludert hullveggen, ved kjemisk avsetning. Hele prosessen, som kjemisk behandling og rengjøring, styres av maskinen.
Fast PCB
Rengjør PCB
Frakt PCB
8, den ytre PCB layout overføring
Deretter vil den ytre PCB-layouten overføres til kobberfolien, og prosessen ligner på det tidligere indre kjerne-PCB-layoutoverføringsprinsippet, som er bruken av fotokopiert film og sensitiv film for å overføre PCB-oppsettet til kobberfolien, Den eneste forskjellen er at den positive filmen vil bli brukt som tavle.
Den indre PCB-layoutoverføringen bruker subtraksjonsmetoden, og negativfilmen brukes som tavle. PCB er dekket av den størknede fotografiske filmen for linjen, rengjør den ustørknede fotografiske filmen, eksponert kobberfolie er etset, PCB-layoutlinjen er beskyttet av den størknede fotografiske filmen og forlatt.
Den ytre PCB-layoutoverføringen bruker den normale metoden, og den positive filmen brukes som brett. PCB er dekket av den herdede fotosensitive filmen for ikke-linjeområdet. Etter rengjøring av den uherdede lysfølsomme filmen, utføres galvanisering. Der det er en film kan den ikke galvaniseres, og der det ikke er film blir den belagt med kobber og deretter tinn. Etter at filmen er fjernet, utføres alkalisk etsing, og til slutt fjernes tinnet. Linjemønsteret blir stående på brettet fordi det er beskyttet av tinn.
Klem kretskortet og galvaniser kobberet på det. Som nevnt tidligere, for å sikre at hullet har god nok ledningsevne, må kobberfilmen som er galvanisert på hullveggen ha en tykkelse på 25 mikron, så hele systemet vil automatisk bli kontrollert av en datamaskin for å sikre nøyaktigheten.
9, ytre PCB-etsing
Etseprosessen fullføres deretter av en komplett automatisert rørledning. Først og fremst renses den herdede lysfølsomme filmen på PCB-kortet. Den vaskes deretter med en sterk alkali for å fjerne den uønskede kobberfolien som er dekket av den. Fjern deretter tinnbelegget på PCB-layout-kobberfolien med avtinningsløsningen. Etter rengjøring er 4-lags PCB-oppsettet fullført.