процесс производства печатной платы

PCB (печатная плата), китайское название называется печатной платой, также известной как печатная плата, является важным электронным компонентом, является опорным корпусом электронных компонентов. Поскольку она изготавливается методом электронной печати, ее называют «печатной» платой.

До появления PCBS схемы представляли собой двухточечную проводку. Надежность этого метода очень низкая, поскольку по мере старения цепи разрыв линии приведет к обрыву или короткому замыканию узла линии. Технология намотки провода является крупным достижением в области схемотехники, которая повышает долговечность и возможность замены линии за счет намотки провода небольшого диаметра вокруг опоры в точке соединения.

По мере того как электронная промышленность развивалась от электронных ламп и реле к кремниевым полупроводникам и интегральным схемам, размер и цена электронных компонентов также снижались. Электронные продукты все чаще появляются в потребительском секторе, что побуждает производителей искать меньшие по размеру и более экономичные решения. Так родилась печатная плата.

Процесс изготовления печатной платы

Производство печатных плат очень сложное, в качестве примера можно привести четырехслойную печатную плату. Производственный процесс в основном включает в себя компоновку печатной платы, производство основной платы, перенос внутренней компоновки печатной платы, сверление и проверку основной платы, ламинирование, сверление, химическое осаждение меди в стенках отверстий. , перенос внешней разводки печатной платы, травление внешней платы и другие этапы.

1, макет печатной платы

Первым шагом в производстве печатных плат является организация и проверка разводки печатной платы. Завод по производству печатных плат получает файлы САПР от компании, занимающейся проектированием печатных плат, и, поскольку каждое программное обеспечение САПР имеет свой собственный уникальный формат файлов, завод по производству печатных плат переводит их в единый формат — Extended Gerber RS-274X или Gerber X2. Затем инженер завода проверит, соответствует ли разводка печатной платы производственному процессу, нет ли дефектов и других проблем.

2, производство сердцевинных пластин

Очистите медную пластину, если на ней есть пыль, это может привести к короткому замыканию или обрыву конечной цепи.

8-слойная печатная плата: на самом деле она состоит из 3 пластин с медным покрытием (сердцевинных пластин) плюс 2 медных пленок, а затем склеена полуотвержденными листами. Производственная последовательность начинается со средней пластины (4 или 5 слоев линий), которая постоянно укладывается вместе, а затем фиксируется. Производство четырехслойных печатных плат аналогично, но используется только одна основная плата и две медные пленки.

3, передача внутренней компоновки печатной платы

Сначала изготавливаются два слоя самой центральной платы Core (Core). После очистки омедненная пластина покрывается светочувствительной пленкой. Пленка затвердевает под воздействием света, образуя защитную пленку на медной фольге плакированной медью пластины.

Двухслойная пленка для макета печатной платы и двухслойная медная пластина наконец вставляются в пленку для макета печатной платы верхнего слоя, чтобы обеспечить точную укладку верхнего и нижнего слоев пленки для макета печатной платы.

Сенсибилизатор облучает чувствительную пленку на медной фольге УФ-лампой. Под прозрачной пленкой чувствительная пленка отверждается, а под непрозрачной пленкой отвержденная чувствительная пленка еще отсутствует. Медная фольга, покрытая отвержденной фоточувствительной пленкой, представляет собой необходимую линию разметки печатной платы, что эквивалентно роли чернил лазерного принтера для ручной печатной платы.

Затем неотвержденную фоточувствительную пленку очищают щелочью, и требуемая полоса из медной фольги покрывается отвержденной светочувствительной пленкой.

Ненужную медную фольгу затем вытравливают сильной щелочью, например NaOH.

Оторвите затвердевшую светочувствительную пленку, чтобы обнажить медную фольгу, необходимую для разводки печатной платы.

4, сверление и проверка стержневой плиты

Основная пластина успешно изготовлена. Затем проделайте соответствующее отверстие в сердцевинной пластине, чтобы облегчить совмещение с другим исходным материалом.

После того, как основная плата спрессована с другими слоями печатной платы, ее невозможно модифицировать, поэтому проверка очень важна. Машина автоматически сравнит чертежи печатной платы с чертежами на наличие ошибок.

5. Ламинат

Здесь необходим новый сырьевой материал, называемый полуотверждаемым листом, который представляет собой клей между основной платой и основной платой (номер слоя печатной платы> 4), а также основной платой и внешней медной фольгой, а также играет роль изоляции.

Нижняя медная фольга и два слоя полуотвержденного листа заранее закрепляются через выравнивающее отверстие и нижнюю железную пластину, а затем изготовленная сердцевинная пластина также помещается в выравнивающее отверстие, и, наконец, два слоя полуотвержденного листа закрепляются через выравнивающее отверстие и нижнюю железную пластину. лист, слой медной фольги и слой прессованной алюминиевой пластины поочередно покрываются пластиной сердечника.

Платы печатных плат, закрепленные железными пластинами, помещаются на кронштейн, а затем отправляются в вакуумный горячий пресс для ламинирования. Высокая температура вакуумного горячего пресса плавит эпоксидную смолу в полуотвержденном листе, удерживая пластины сердцевины и медную фольгу вместе под давлением.

После завершения ламинирования снимите верхнюю железную пластину, прижимающую печатную плату. Затем алюминиевую пластину под давлением убирают, и алюминиевая пластина также отвечает за изоляцию различных печатных плат и обеспечение гладкости медной фольги на внешнем слое печатной платы. В это время обе стороны извлеченной печатной платы будут покрыты слоем гладкой медной фольги.

6. Бурение

Чтобы соединить вместе четыре слоя бесконтактной медной фольги на печатной плате, сначала просверлите перфорацию сверху и снизу, чтобы открыть печатную плату, а затем металлизируйте стенку отверстия для проведения электричества.

Рентгеновский сверлильный станок используется для определения местоположения внутренней основной платы, и машина автоматически находит и определяет местонахождение отверстия на основной плате, а затем пробивает позиционирующее отверстие на печатной плате, чтобы гарантировать, что следующее сверление будет проходить через центр дыра.

Поместите слой алюминиевого листа на перфоратор и поместите на него печатную плату. Чтобы повысить эффективность, от 1 до 3 одинаковых печатных плат будут сложены вместе для перфорации в зависимости от количества слоев печатной платы. Наконец, верхняя печатная плата покрыта слоем алюминиевой пластины, а верхний и нижний слои алюминиевой пластины расположены так, что при сверлении и высверливании сверлом медная фольга на печатной плате не порвется.

В предыдущем процессе ламинирования расплавленная эпоксидная смола выдавливалась наружу печатной платы, поэтому ее необходимо было удалить. Профильно-фрезерный станок режет периферию печатной платы в соответствии с правильными координатами XY.

7. Химическое осаждение меди из стенок пор.

Поскольку почти во всех конструкциях печатных плат используются перфорации для соединения разных слоев проводки, для хорошего соединения требуется медная пленка толщиной 25 микрон на стенке отверстия. Такую толщину медной пленки необходимо получить путем гальванического покрытия, но стенка отверстия состоит из непроводящей эпоксидной смолы и стекловолоконной плиты.

Поэтому первым шагом является накопление слоя проводящего материала на стенке отверстия и формирование медной пленки толщиной 1 микрон на всей поверхности печатной платы, включая стенку отверстия, путем химического осаждения. Весь процесс, такой как химическая обработка и очистка, контролируется машиной.

Фиксированная печатная плата

Очистите печатную плату

Доставка печатной платы

8, передача внешнего макета печатной платы

Затем внешний макет печатной платы будет перенесен на медную фольгу, и этот процесс аналогичен предыдущему принципу переноса макета печатной платы внутреннего сердечника, который заключается в использовании фотокопированной пленки и чувствительной пленки для переноса макета печатной платы на медную фольгу. Разница лишь в том, что в качестве подложки будет использована позитивная пленка.

При переносе внутренней компоновки печатной платы используется метод вычитания, а в качестве платы используется негативная пленка. Печатная плата покрывается затвердевшей фотопленкой для линии, незатвердевшая фотопленка очищается, обнаженная медная фольга протравливается, линия разводки печатной платы защищается затвердевшей фотопленкой и остается.

Для переноса внешней компоновки печатной платы используется обычный метод, а в качестве платы используется положительная пленка. Печатная плата покрыта отвержденной фоточувствительной пленкой в ​​нелинейной области. После очистки неотвержденной светочувствительной пленки проводят гальванику. Там, где есть пленка, ее нельзя гальванизировать, а там, где пленки нет, ее покрывают медью, а затем оловом. После удаления пленки проводят щелочное травление и окончательно удаляют олово. Рисунок линий остается на доске, поскольку он защищен оловом.

Зажмите печатную плату и нанесите на нее гальваническое покрытие меди. Как упоминалось ранее, чтобы обеспечить достаточную проводимость отверстия, медная пленка, нанесенная гальваническим способом на стенку отверстия, должна иметь толщину 25 микрон, поэтому вся система будет автоматически контролироваться компьютером для обеспечения ее точности.

9, внешнее травление печатной платы

Затем процесс травления завершается полностью автоматизированным конвейером. Прежде всего, с печатной платы счищается затвердевшая светочувствительная пленка. Затем его промывают сильной щелочью, чтобы удалить покрытую ею нежелательную медную фольгу. Затем удалите оловянное покрытие с медной фольги разводки печатной платы раствором детинирования. После очистки четырехслойная разводка печатной платы завершена.