Печатная плата (PCB) - это плата большинства современных электронных устройств, которая имеет линии и прокладки, которые соединяют различные точки вместе. Даже если это небольшая доска, процесс ее производства очень сложный и деликатный. Здесь будет пошаговое введение в процесс производства печатных плат с фотографиями и видео.
Шаг 1. Файл PCB CAD
Первым шагом в производстве печатных плат является организация и проверка компоновки печатных плат. Производители печатных плат берут файлы CAD от компаний, занимающихся проектированием печатных плат, и преобразуют их в единый формат - Extended Gerber RS-274X или Gerber X2, так как каждое программное обеспечение CAD имеет свой уникальный формат файла. Затем инженер-электронщик проверит, соответствует ли компоновка печатной платы производственному процессу, есть ли дефекты и т. Д.
При изготовлении печатных плат в домашних условиях макет печатной платы может быть напечатан на бумаге с помощью лазерного принтера, а затем перенесен на медный ламинат. В процессе печати, поскольку принтер подвержен недостатку чернил и точек останова, необходимо вручную пополнять чернила ручкой на масляной основе.
Тем не менее, фабрики обычно используют фотокопирование для печати макета печатной платы на пленке. Если это многослойная печатная плата, то печатная макетная пленка каждого слоя будет располагаться по порядку.
Затем в пленке будут пробиты отверстия выравнивания. Выравнивание отверстий очень важно, и важно выровнять слои материала печатной платы.
Шаг 2. Изготовление пластин
Очистите медную пластину. Если есть пыль, это может вызвать короткое или разомкнутое замыкание в конечном контуре.
На рисунке ниже приведен пример 8-слойной печатной платы, которая фактически состоит из 3 медных слоистых материалов плюс 2 медные пленки, которые затем связываются вместе с препрегом. Производственная последовательность начинается с промежуточных плат (контуров уровня 4 и 5), последовательно сложенных вместе, а затем фиксированных. Производство 4-слойной печатной платы аналогично, включая основную плату и две медные пленки.
Шаг 3. Внутренние слои печатной платы
Сначала сделайте двухслойную схему средней основной платы. После очистки CCL поверхность будет покрыта светочувствительной пленкой. Пленка отверждается светом с образованием защитной пленки на медной фольге.
Вставьте двухслойную следовую пленку печатной платы и двухслойный медный слоистый слой в верхнюю следовую пленку печатной платы, чтобы обеспечить точное укладывание верхних и нижних следовых пленок печатной платы.
Машина облучает светочувствительную пленку на медной фольге С помощью УФ-лампы. Прозрачная пленка отверждается на свету, и до сих пор нет вылеченной светочувствительной пленки. Медная фольга, покрытая отвержденной пленкой, необходима для компоновки печатной платы, что эквивалентно роли чернил лазерного принтера для ручной печатной платы. Кроме того, медная фольга, покрытая черной пленкой, будет разъедена, а отвержденная прозрачная пленка будет сохранена.
Промыть незавершенную светочувствительную пленку щелоком, отвержденная пленка покроет желаемый контур медной фольги.
Затем используйте прочную основу, такую как NaOH, чтобы вытравить нежелательную медную фольгу.
Отклейте отвержденную светочувствительную пленку, чтобы обнажить медную фольгу для желаемой компоновки печатной платы.
Шаг 4. Доска и чек
Основная плата была успешно изготовлена. Затем проделайте в нем отверстия для выравнивания для легкого доступа к другим материалам.
После того, как основная плата ламинирована другими, она не может быть изменена. Поэтому проверка печатных плат очень важна. Машина автоматически выполнит сравнение с компоновкой печатной платы, чтобы найти ошибки.
Первые два слоя печатных плат были изготовлены.
Шаг 5. Расслоение
Здесь представлено новое сырье под названием Prepreg, которое представляет собой клей между основной платой (слои печатной платы > 4) и между основной платой и внешней медной фольгой, а также действует как изоляция.
Нижняя медная фольга и два слоя препрега были предварительно закреплены через отверстие проводки и нижнюю железную пластину, а затем готовая основная плата также помещается в отверстие проводки, и, наконец, два слоя препрега, один слой медной фольги и один слой подшипника Прессованная алюминиевая пластина покрывает основную пластину.
Для повышения эффективности работы завод складывает три различные печатные платы вместе, прежде чем чинить их. Верхняя железная пластина магнитно притягивается для легкого выравнивания с нижней железной пластиной. После того, как два слоя железных пластин успешно выровнены путем вставки позиционирующих штифтов, машина максимально сжимает пространство между железными пластинами, а затем фиксирует их гвоздями.
Печатная плата, зажатая железной пластиной, помещается на держатель, а затем отправляется в вакуумный тепловой пресс для ламинирования. Высокая температура расплавляет эпоксидную смолу в препреге и удерживает сердечник и медную фольгу вместе под давлением.
После склеивания снимите верхнюю железную пластину, прижав печатную плату. Затем снимите алюминиевую пластину с подшипником давления. Алюминиевая пластина также играет роль изоляции различных печатных плат для обеспечения плоскостности медной фольги на внешнем слое печатной платы. Наконец, вынутая в это время печатная плата будет покрыта гладкой медной фольгой.
Шаг 6. Просверлите отверстия
Так как же соединить в печатной плате 4 слоя медной фольги, которые не контактируют друг с другом? Сначала в печатной плате делаются сквозные отверстия, затем стенки отверстий металлизируются для проведения электричества.
Положите слой алюминия на перфоратор и положите на него печатную плату. Поскольку сверление является относительно медленным процессом, для повышения эффективности от 1 до 3 одинаковых плат укладываются друг на друга для сверления отверстий, в зависимости от количества слоев печатной платы. Наконец, накройте самую верхнюю печатную плату слоем алюминия. Верхняя и нижняя алюминиевые пластины используются для предотвращения разрыва медной фольги на печатной плате при сверлении.
Далее нужно просто выбрать правильную программу сверления на компьютере, остальное делается автоматически сверлильным станком. Сверло приводится в движение давлением воздуха, а максимальная скорость может достигать 150 000 об/мин. Потому что такой высокой скорости достаточно, чтобы обеспечить плоскостность стенки отверстия.
Замена сверла также производится автоматически станком в соответствии с программой. Самые маленькие сверла могут достигать диаметра 100 микрон, в то время как диаметр человеческого волоса составляет 150 микрон.
В предыдущем процессе расплавленная эпоксидная смола экструдировалась из печатной платы, поэтому ее нужно было отрезать. Здесь копировальный фрезерный станок разрезает периферию печатной платы в соответствии с ее правильными координатами XY.
Шаг 7. Химические осадки меди на лунках
Поскольку почти все конструкции печатных плат используют сквозные отверстия для соединения линий на разных слоях, для хорошего соединения требуется 25-микронная медная пленка на стенках отверстий. Толщина медной пленки должна быть достигнута гальваническим покрытием, но стенки отверстий состоят из непроводящей эпоксидной смолы и стеклопластиковой плиты. Таким образом, первым шагом является нанесение слоя проводящего материала на стенку отверстия с образованием 1-микронной медной пленки на всей поверхности печатной платы путем химического осаждения. Весь процесс химической обработки, очистки и т.д. контролируется машиной.
Далее перенесите внешний слой печатной платы на медную фольгу. Процесс аналогичен принципу передачи предыдущей внутренней платы печатной платы. Компоновка печатной платы переносится на медную фольгу с помощью фотопечатной пленки и светочувствительной пленки. Разница лишь в том, что позитивы будут использоваться в качестве досок.
Перенос внутренней компоновки печатной платы, описанной выше, использует вычитание, с отрицательным как плата. Печатная плата покрывается отвержденной светочувствительной пленкой в виде цепи, а неотвержденная пленка очищается. После того, как открытая медная фольга вытравлена, схема компоновки печатной платы защищена отвержденной пленкой. Перенос внешнего слоя компоновки печатной платы принимает обычный метод, а положительной пленкой является плата. Бесконтурная область покрыта светочувствительной пленкой, отвержденной на печатной плате. После очистки неотвержденной пленки выполняется гальваническое покрытие. Места с пленками не могут быть гальванизированы, а места без пленок покрываются медью, а затем консервируются. После того, как пленка удалена, выполняется щелочное травление и наконец удаляется жестяная банка.
Поместите очищенную печатную плату с обеих сторон медной фольги в ламинатор и прижмите светочувствительную форму к медной фольге.
Напечатанные верхние и нижние компоновочные пленки печатной платы фиксируются через отверстия, а плата печатной платы размещается посередине. Затем светочувствительная пленка под светопропускающей пленкой отверждается облучением УФ-лампы, которая является контуром, который необходимо зарезервировать.
После очистки нежелательной и неотвержденной светочувствительной пленки осмотрите плату печатной платы.
Печатная плата зажимается зажимами и покрывается медью. Как уже говорилось ранее, для того, чтобы обеспечить достаточную проводимость отверстия, медная пленка, покрытая на стенке отверстия, должна иметь толщину 25 мкм, поэтому вся система будет автоматически управляться компьютером для обеспечения ее точности.
После того, как медная пленка гальванизирована, компьютер дает инструкции по гальванизации тонкого слоя олова. Затем проверьте, чтобы убедиться, что медное и оловянное покрытие имеет правильную толщину.
Затем полная автоматизированная сборочная линия завершает процесс травления. Затем очистите отвержденную светочувствительную пленку на печатной плате.
Затем используйте сильную щелочь, чтобы очистить нежелательную медную фольгу, которую она покрывает.
Наконец, снимите луженый слой на медной фольге макета печатной платы жидкостью для удаления олова. После очистки 4-слойная компоновка печатной платы завершена.
