PCB (Printed Circuit Board), chińska nazwa nazywa się płytką drukowaną, znaną również jako płytka drukowana, jest ważnym elementem elektronicznym, jest korpusem nośnym komponentów elektronicznych.Ponieważ jest wytwarzany metodą druku elektronicznego, nazywa się ją „płytką drukowaną”.
Przed PCBS obwody składały się z okablowania punkt-punkt.Niezawodność tej metody jest bardzo niska, ponieważ w miarę starzenia się obwodu przerwanie linii powoduje przerwanie lub zwarcie węzła linii.Technologia nawijania drutu stanowi znaczący postęp w technologii obwodów, który poprawia trwałość i możliwość wymiany linii poprzez owinięcie drutu o małej średnicy wokół bieguna w miejscu połączenia.
W miarę ewolucji przemysłu elektronicznego od lamp próżniowych i przekaźników do półprzewodników krzemowych i układów scalonych, rozmiar i cena komponentów elektronicznych również spadły.Produkty elektroniczne coraz częściej pojawiają się w sektorze konsumenckim, co skłania producentów do poszukiwania mniejszych i bardziej opłacalnych rozwiązań.W ten sposób narodził się PCB.
Proces produkcji PCB
Produkcja płytek PCB jest bardzo złożona, biorąc na przykład czterowarstwową płytkę drukowaną, jej proces produkcyjny obejmuje głównie układ PCB, produkcję płyty głównej, przenoszenie wewnętrznego układu PCB, wiercenie i kontrolę płyty głównej, laminowanie, wiercenie, chemiczne wytrącanie miedzi w ścianie otworu , transfer zewnętrznego układu PCB, trawienie zewnętrznej płytki PCB i inne etapy.
1, układ PCB
Pierwszym krokiem w produkcji PCB jest uporządkowanie i sprawdzenie układu PCB.Fabryka produkująca PCB otrzymuje pliki CAD od firmy projektującej PCB, a ponieważ każde oprogramowanie CAD ma swój własny, unikalny format pliku, fabryka PCB tłumaczy je na ujednolicony format – Extended Gerber RS-274X lub Gerber X2.Następnie inżynier fabryki sprawdzi, czy układ PCB jest zgodny z procesem produkcyjnym i czy występują jakieś defekty i inne problemy.
2, produkcja płyt rdzeniowych
Oczyść płytkę pokrytą miedzią, jeśli jest na niej kurz, może to spowodować zwarcie lub przerwę w obwodzie końcowym.
8-warstwowa płytka drukowana: w rzeczywistości składa się z 3 płytek pokrytych miedzią (płyt rdzeniowych) i 2 folii miedzianych, a następnie sklejonych półutwardzonymi arkuszami.Sekwencja produkcyjna rozpoczyna się od środkowej płyty rdzenia (4 lub 5 warstw linii) i jest stale układana razem, a następnie mocowana.Produkcja 4-warstwowych płytek PCB jest podobna, ale wykorzystuje tylko 1 płytę główną i 2 folie miedziane.
3, wewnętrzny transfer układu PCB
Najpierw wykonane są dwie warstwy najbardziej centralnej płyty rdzeniowej (rdzenia).Po oczyszczeniu miedziowaną płytkę pokrywa się fotoczułą folią.Folia twardnieje pod wpływem światła, tworząc warstwę ochronną na folii miedzianej płyty pokrytej miedzią.
Dwuwarstwowa folia układu PCB i dwuwarstwowa płyta pokryta miedzią są na koniec wkładane do folii układu PCB górnej warstwy, aby zapewnić dokładne ułożenie górnej i dolnej warstwy folii układu PCB.
Sensybilizator naświetla wrażliwą warstwę folii miedzianej za pomocą lampy UV.Pod przezroczystą folią wrażliwa folia jest utwardzona, a pod nieprzezroczystą folią nadal nie ma utwardzonej wrażliwej folii.Folia miedziana pokryta utwardzoną folią światłoczułą stanowi wymaganą linię układu PCB, co odpowiada roli atramentu do drukarki laserowej w przypadku ręcznej płytki drukowanej.
Następnie nieutwardzoną błonę światłoczułą oczyszcza się ługiem, a wymaganą linię folii miedzianej pokrywa się utwardzoną błoną światłoczułą.
Następnie niepożądaną folię miedzianą trawi się mocną zasadą, taką jak NaOH.
Oderwij utwardzoną folię światłoczułą, aby odsłonić folię miedzianą wymaganą do linii układu PCB.
4, wiercenie i kontrola płyty rdzeniowej
Płyta rdzenia została wykonana pomyślnie.Następnie wykonaj pasujący otwór w płycie rdzenia, aby ułatwić dopasowanie do innych surowców
Gdy płyta główna zostanie dociśnięta do innych warstw PCB, nie można jej modyfikować, dlatego kontrola jest bardzo ważna.Maszyna automatycznie porówna z rysunkami układu PCB, aby sprawdzić błędy.
5. Laminat
Tutaj potrzebny jest nowy surowiec zwany arkuszem półutwardzalnym, który stanowi klej pomiędzy płytą rdzenia a płytą rdzenia (liczba warstw PCB > 4), a także płytą rdzenia i zewnętrzną folią miedzianą, a także odgrywa rolę izolacji.
Dolna folia miedziana i dwie warstwy półutwardzonego arkusza zostały wcześniej przymocowane przez otwór wyrównujący i dolną płytę żelazną, a następnie wykonana płyta rdzenia jest również umieszczana w otworze wyrównującym, a na koniec dwie warstwy półutwardzonego blacha, warstwa folii miedzianej i warstwa ciśnieniowej płyty aluminiowej są pokrywane kolejno na płycie rdzenia.
Płytki PCB zaciśnięte za pomocą żelaznych płyt są umieszczane na wsporniku, a następnie przesyłane do gorącej prasy próżniowej w celu laminowania.Wysoka temperatura gorącej prasy próżniowej topi żywicę epoksydową w półutwardzonym arkuszu, utrzymując razem pod ciśnieniem płyty rdzenia i folię miedzianą.
Po zakończeniu laminowania zdejmij górną płytę żelazną dociskając płytkę PCB.Następnie usuwa się ciśnieniową płytkę aluminiową, a aluminiowa płyta odpowiada również za izolowanie różnych PCB i zapewnienie, że folia miedziana na zewnętrznej warstwie PCB jest gładka.W tym momencie obie strony wyjętej płytki PCB zostaną pokryte warstwą gładkiej folii miedzianej.
6. Wiercenie
Aby połączyć ze sobą cztery warstwy bezkontaktowej folii miedzianej na płytce drukowanej, najpierw wywierć perforację u góry i u dołu, aby otworzyć płytkę PCB, a następnie metalizuj ściankę otworu, aby przewodzić prąd.
Wiertarka rentgenowska służy do lokalizowania wewnętrznej płyty rdzenia, a maszyna automatycznie znajdzie i zlokalizuje otwór w płycie rdzenia, a następnie wybije otwór pozycjonujący na płytce drukowanej, aby upewnić się, że następne wiercenie zostanie przeprowadzone przez środek dziura.
Na wykrawarce połóż warstwę blachy aluminiowej i umieść na niej płytkę PCB.Aby poprawić wydajność, od 1 do 3 identycznych płytek PCB zostanie ułożonych razem w celu perforacji, w zależności od liczby warstw PCB.Na koniec warstwa płyty aluminiowej jest pokryta górną płytką PCB, a górna i dolna warstwa płyty aluminiowej są tak ułożone, że podczas wiercenia i wiercenia wiertłem folia miedziana na płytce PCB nie pęknie.
W poprzednim procesie laminowania stopiona żywica epoksydowa została wyciśnięta na zewnątrz płytki PCB, dlatego należało ją usunąć.Frezarka profilowa wycina obwód płytki PCB zgodnie z prawidłowymi współrzędnymi XY.
7. Chemiczne wytrącanie miedzi w ścianie porów
Ponieważ prawie wszystkie projekty PCB wykorzystują perforacje do łączenia różnych warstw okablowania, dobre połączenie wymaga 25-mikronowej folii miedzianej na ściance otworu.Tę grubość folii miedzianej należy uzyskać poprzez galwanizację, ale ściana otworu składa się z nieprzewodzącej żywicy epoksydowej i płyty z włókna szklanego.
Dlatego pierwszym krokiem jest zgromadzenie warstwy materiału przewodzącego na ściance otworu i utworzenie 1 mikronowej folii miedzianej na całej powierzchni PCB, łącznie ze ścianą otworu, poprzez osadzanie chemiczne.Cały proces, taki jak obróbka chemiczna i czyszczenie, jest kontrolowany przez maszynę.
Naprawiono PCB
Wyczyść płytkę drukowaną
Wysyłka PCB
8, zewnętrzny transfer układu PCB
Następnie zewnętrzny układ PCB zostanie przeniesiony na folię miedzianą, a proces jest podobny do poprzedniej zasady przenoszenia układu PCB z wewnętrznym rdzeniem, która polega na wykorzystaniu kserokopiowanej folii i wrażliwej folii do przeniesienia układu PCB na folię miedzianą, Jedyną różnicą jest to, że jako planszę zostanie użyty film pozytywowy.
Wewnętrzny transfer układu PCB wykorzystuje metodę odejmowania, a jako płytkę stosuje się folię negatywową.Płytka drukowana jest pokryta zestaloną kliszą fotograficzną linii, należy oczyścić niezestaloną kliszę fotograficzną, wytrawić naświetloną folię miedzianą, linia układu PCB jest zabezpieczona zestaloną kliszą fotograficzną i pozostawić.
Zewnętrzny transfer układu PCB odbywa się w sposób normalny, a jako płytka używana jest folia pozytywowa.Płytka drukowana jest pokryta utwardzoną folią światłoczułą w obszarze nieliniowym.Po oczyszczeniu nieutwardzonej błony światłoczułej wykonuje się galwanizację.Tam, gdzie jest folia, nie można jej powlekać galwanicznie, a tam, gdzie nie ma folii, jest ona powlekana miedzią, a następnie cyną.Po usunięciu folii przeprowadza się trawienie alkaliczne, a na koniec usuwa się cynę.Wzór linii pozostaje na desce, ponieważ jest chroniony cyną.
Zaciśnij płytkę PCB i nałóż na nią miedź.Jak wspomniano wcześniej, aby zapewnić odpowiednią przewodność otworu, folia miedziana nałożona galwanicznie na ściankę otworu musi mieć grubość 25 mikronów, aby cały system był automatycznie kontrolowany przez komputer w celu zapewnienia jego dokładności.
9, trawienie zewnętrznej płytki drukowanej
Proces trawienia jest następnie kończony przez całkowicie zautomatyzowany rurociąg.W pierwszej kolejności usuwa się utwardzoną warstwę światłoczułą na płytce PCB.Następnie przemywa się go mocnym alkaliami, aby usunąć pokrytą niechcianą folią miedzianą.Następnie usuń powłokę cynową z folii miedzianej układu PCB za pomocą roztworu odbarwiającego.Po oczyszczeniu 4-warstwowy układ PCB jest gotowy.