PCB-valmistusprosessi 16 vaihetta piirilevyn valmistamiseksi

"Piirilevyjen valmistus on erittäin tärkeää piirilevyteollisuudessa, se liittyy läheisesti piirilevyihin, mutta tiedätkö todella kaikki piirilevyjen valmistusvaiheet? Tässä osiossa näytämme sinulle 16 vaihetta piirilevyjen valmistusprosessissa. Sisältää mitä ne ovat ja miten ne toimivat piirilevyjen valmistusprosessissa ----- FMUSER "

Jakaminen on välittämistä! 

Seuraa sisältöä

STEP 1: Piirilevyn suunnittelu - suunnittelu ja tuotos
STEP 2: PCB-tiedostojen piirtäminen - PCB-suunnittelun elokuvien luominen
STEP 3: Sisäiset kerrokset Imaging Transfer - TULOSTA SISÄISET KERROKSET
STEP 4: Kuparin syövytys - Ei-toivotun kuparin poistaminen
STEP 5: Tasojen tasaus - kerrosten laminointi yhdessä
STEP 6: Reikien poraaminen - komponenttien kiinnittämiseen
STEP 7: Automaattinen optinen tarkastus (vain monikerroksinen piirilevy)
STEP 8: OXIDE (vain monikerroksinen piirilevy)
STEP 9: Ulkokerroksen etsaus ja lopullinen strippaus
STEP 10: Juotosmaski, silkkipaino ja pintakäsittelyt
STEP 12: Sähköinen testi - lentokoettimen testaus
STEP 13: Valmistus - profilointi ja V-pisteytys
STEP 14: Mikrosekoitus - ylimääräinen askel
STEP 15: Lopputarkastus - piirilevyjen laadunvalvonta
STEP 16: Pakkaus - Tarjoaa mitä tarvitset

STEP 1: Piirilevyn suunnittelu - suunnittelu ja tuotos

Piirilevyn suunnittelu

Piirilevyn suunnittelu on syövytysprosessin alkuvaihe, kun taas CAM-insinöörivaihe on ensimmäinen vaihe uuden piirilevyn piirilevyjen valmistuksessa, 

Suunnittelija analysoi vaatimuksen ja valitsee sopivat komponentit, kuten prosessorin, virtalähteen jne. Luo suunnitelma, joka täyttää kaikki vaatimukset.

Voit myös käyttää mitä tahansa valitsemaasi ohjelmistoa joidenkin yleisesti käytettyjen piirilevyjen suunnitteluohjelmistojen kanssa, kuten Altium Designer, OrCAD, Autodesk EAGLE, KiCad EDA, Pads jne. 

Muista kuitenkin aina, että piirilevyjen tulisi olla tiukasti yhteensopivia piirilevyasettelun kanssa, jonka suunnittelija on luonut piirilevyjen suunnitteluohjelmistolla. Jos olet suunnittelija, sinun tulee ilmoittaa sopimusvalmistajallesi piirin suunnittelussa käytetystä piirilevyn suunnitteluohjelmistoversiosta, koska se auttaa välttämään ongelmat, jotka johtuvat ristiriidoista ennen piirilevyn valmistusta. 

Kun malli on valmis, tulosta se siirtopaperille. Varmista, että muotoilu sopii paperin kiiltävän puolen sisään.

Piirilevyjen valmistuksessa, piirilevyjen suunnittelussa jne. On myös monia piirilevytermejä. Saatat ymmärtää paremmin piirilevyä lukemalla joitain piirilevytermejä alla olevalta sivulta!

Lue myös: PCB-terminologian sanasto (aloittelijoille sopiva) | PCB-suunnittelu

Piirilevyn suunnittelulähtö
Yleensä tiedot saapuvat tiedostomuodossa, joka tunnetaan nimellä laajennettu Gerber (Gerberiä kutsutaan myös RX274x), joka on yleisimmin käytetty ohjelma, vaikka muita muotoja ja tietokantoja voidaan käyttää.

Erilaiset piirilevyjen suunnitteluohjelmistot vaativat mahdollisesti erilaisia ​​Gerber-tiedostojen generointivaiheita, ne kaikki koodaavat kattavan tärkeän tiedon, mukaan lukien kupariseurantakerrokset, porauspiirustukset, komponenttien merkinnät ja muut parametrit.

Kun piirilevyn muotoilu on syötetty Gerber Extended -ohjelmistoon, suunnittelun kaikki eri näkökohdat tarkastellaan virheiden välttämiseksi.

Perusteellisen tutkimuksen jälkeen valmis PCB-suunnittelu viedään piirilevyn valmistustaloon tuotantoa varten. Saapuessaan valmistaja suorittaa toisen tarkastuksen valmistajalta, joka tunnetaan nimellä Design for Manufacture (DFM) -tarkistus, jolla varmistetaan:
● Piirilevyjen suunnittelu on valmistettavissa 

● Piirilevyjen suunnittelu täyttää valmistusprosessin vähimmäistoleranssit

▲ TAKAISIN ▲ 

Lue myös: Mikä on piirilevy (PCB) | Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää

STEP 2: PCB-tiedostojen piirtäminen - PCB-suunnittelun elokuvien luominen

Kun olet päättänyt piirilevyn suunnittelusta, seuraava vaihe on tulostaa se. Tämä tapahtuu yleensä lämpötilan ja kosteuden hallitsemassa pimeässä huoneessa. Piirilevyn valokuvakalvon eri kerrokset kohdistetaan lävistämällä tarkat rekisteröintireikät jokaiseen kalvolevyyn. Elokuva on luotu auttamaan luomaan kuparireitin kuva.

Vinkki: PCB-suunnittelijana, kun olet antanut piirilevyn kaaviotiedostot, älä unohda muistuttaa valmistajia suorittamaan DFM-tarkistus 

Erityistä tulostinta, jota kutsutaan lasersäteilijäksi, käytetään yleisesti piirilevytulostuksessa, vaikka se on lasertulostin, se ei ole tavallinen lasertulostin. 

Mutta tämä kuvaamisprosessi ei ole enää sopiva pienentämiseen ja teknologiseen kehitykseen. Se on vanhentunut jollain tavalla. 

Monet tunnetut valmistajat vähentävät tai lopettavat elokuvien käytön käyttämällä erityisiä suoran kuvankäsittelylaitteita (LDI), jotka kuvaavat suoraan kuivakalvolle. LDI: n uskomattoman tarkan painotekniikan ansiosta tarjotaan erittäin yksityiskohtainen piirilevykalvo ja kustannukset ovat pienentyneet.

Lasersäteilijä ottaa levytiedot ja muuntaa ne pikselikuvaksi, sitten laser kirjoittaa tämän kalvolle ja valotettu kalvo kehitetään ja puretaan automaattisesti käyttäjälle. 

Lopputuote tuottaa muovilevyn, jossa on valokuvanegatiivi piirilevystä mustalla musteella. Piirilevyn sisäkerroksille musta muste edustaa piirilevyn johtavia kupariosia. Kuvan jäljellä oleva selkeä osa tarkoittaa johtamattoman materiaalin alueita. Ulommat kerrokset seuraavat päinvastaista mallia: kirkkaat kuparille, mutta musta viittaa alueeseen, joka syövytetään pois. Piirturi kehittää elokuvan automaattisesti, ja kalvo säilytetään turvallisesti ei-toivottujen kontaktien estämiseksi.

Jokainen PCB- ja juotemaskikerros saa oman kirkkaan ja mustan kalvolevyn. Kaksikerroksinen piirilevy tarvitsee yhteensä neljä arkkia: kaksi kerroksille ja kaksi juotemaskille. On merkittävää, että kaikkien elokuvien on vastattava täydellisesti toisiaan. Kun niitä käytetään harmoniassa, ne kartoittavat piirilevyn kohdistuksen.

Kaikkien kalvojen täydellisen kohdistamisen saavuttamiseksi rekisteröintireikät tulisi lävistää kaikkien kalvojen läpi. Reiän tarkkuus tapahtuu säätämällä pöytää, jolla kalvo istuu. Kun pöydän pienet kalibroinnit johtavat optimaaliseen otteluun, reikä lyö. Reiät sopivat rekisteröintitappeihin kuvantamisprosessin seuraavassa vaiheessa.

Lue myös: Reikän ja pinta-asennuksen kautta | Mikä on ero?

▲ TAKAISIN ▲ 

VAIHE 3: Sisäisten kerrosten kuvankäsittely - Tulosta sisäiset kerrokset

Tämä vaihe koskee vain levyjä, joissa on enemmän kuin kaksi kerrosta. Yksinkertaiset kaksikerroksiset levyt hyppäävät eteenpäin poraukseen. Monikerroksiset levyt vaativat enemmän vaiheita.

Elokuvien luominen edellisessä vaiheessa pyrkii kartoittamaan kuvan kuparireitistä. Nyt on aika tulostaa kuva kalvolle kuparikalvolle.

Ensimmäinen vaihe on kuparin puhdistaminen.
Piirilevyjen rakentamisessa puhtaudella on merkitystä. Kuparipuolinen laminaatti puhdistetaan ja siirretään puhdistettuun ympäristöön. Muista aina varmistaa, ettei pöly pääse pinnalle, joka voi aiheuttaa oikosulun tai avoimen piirin valmiissa piirilevyssä.

Puhdas paneeli vastaanottaa kerroksen valoherkästä elokuvasta, jota kutsutaan fotoresistiksi. Tulostin käyttää voimakkaita UV-lamppuja, jotka kovettavat fotoresistin kirkkaan kalvon avulla kuparikuvion määrittelemiseksi.

Tämä varmistaa tarkan yhteensopivuuden valokuvaelokuvista fotoresistiin. 
 Käyttäjä lataa ensimmäisen kalvon tapeille, sitten päällystetyn paneelin ja toisen kalvon. Tulostimen sängyssä on rekisteröintitapit, jotka vastaavat valokuvatyökalujen ja paneelin reikiä, varmistaen, että ylä- ja alakerrokset ovat kohdakkain.  

Kalvo ja kartonki ovat linjassa ja saavat UV-valon. Valo kulkee kalvon kirkkaiden osien läpi kovettamalla fotoresistin alla olevan kuparin päällä. Piirturin musta muste estää valoa pääsemästä alueille, joiden ei ole tarkoitus kovettua, ja ne on tarkoitus poistaa.

Mustien alueiden alla vastus pysyy ennallaan. Puhdastilassa käytetään keltaista valaistusta, koska fotoresisti on herkkä UV-valolle.

Kun levy on valmistettu, se pestään emäksisellä liuoksella, joka poistaa kaikki kovettamattomat fotoresistit. Viimeinen painepesu poistaa kaikki muut pinnalle jääneet. Lauta kuivataan.

Tuote syntyy kestävyydellä, joka peittää asianmukaisesti lopullisessa muodossa olevan kuparialueen. Teknikko tutkii levyt varmistaakseen, ettei tässä vaiheessa tapahdu virheitä. Kaikki tässä kohdassa esiintyvä vastus tarkoittaa kuparia, joka tulee esiin valmiissa piirilevyssä.

Lue myös: PCB-suunnittelu | Piirilevyjen valmistusprosessin vuokaavio, PPT ja PDF

▲ TAKAISIN ▲ 

VAIHE 4: Kuparin syövytys - Ei-toivotun kuparin poistaminen
Piirilevyjen valmistuksessa syövytys on ei-toivotun kuparin (Cu) poistoprosessi piirilevyltä. Ei-toivottu kupari ei ole muuta kuin piirikupari, joka poistetaan levyltä. Tuloksena saavutetaan haluttu piirikuvio. Tämän prosessin aikana peruskupari tai alkukupari poistetaan levyltä.

Kovettumaton fotoresisti poistetaan ja kovettunut vastus suojaa haluttua kuparia, levy siirtyy ei-toivottuun kuparinpoistoon. Pesemme ylimääräisen kuparin happamalla syövyttäjällä. Samaan aikaan kupari, jonka haluamme säilyttää, pysyy täysin peitettynä valokuvaresistanssikerroksen alla.

Ennen syövytysprosessia suunnittelijan haluttu kuva piiristä siirretään piirilevylle fotolitografiaksi kutsutulla prosessilla. Tämä muodostaa suunnitelman, joka päättää, mikä osa kuparista on poistettava.

Piirilevyjen valmistajat käyttävät yleensä märkäetsausta. Märkäetsauksessa ei-toivottu materiaali liukenee upotettuna kemialliseen liuokseen.

Märkäetsausta on kaksi:

● Happoetsaus (rautakloridi ja kuparikloridi).
● Alkalinen syövytys (ammoniakki)

Happamenetelmää käytetään syövyttämään PCB: n sisemmät kerrokset. Tämä menetelmä sisältää kemiallisia liuottimia, kuten Rautakloridi (FeCl3) OR Kuparikloridi (CuCl2).

Emäksistä menetelmää käytetään PCB: n ulkokerrosten syövyttämiseen. Tässä käytetään käytettyjä kemikaaleja kloridikupari (CuCl2-linna, 2H2O) + hydrokloridi (HCl) + vetyperoksidi (H2O2) + vesi (H2O) koostumus. Alkalinen menetelmä on nopea prosessi ja on vähän kallis.

Tärkeät parametrit, jotka on otettava huomioon syövytysprosessin aikana, ovat paneelin liikkumisnopeus, kemikaalien ruiskutus ja syövytettävän kuparin määrä. Koko prosessi toteutetaan kuljetetulla, korkeapaineruiskutuksella.

Prosessia ohjataan huolellisesti sen varmistamiseksi, että valmiiden johtimien leveydet ovat täsmälleen suunnitellut. Suunnittelijoiden tulisi kuitenkin olla tietoisia siitä, että paksummat kuparikalvot tarvitsevat leveämpiä raitojen väliä. Käyttäjä tarkistaa huolellisesti, että kaikki ei-toivottu kupari on syövytetty

Kun ei-toivottu kupari on poistettu, levy käsitellään stripattavaksi, jos tina tai tina / vähärasvainen tai fotoresisti poistetaan levyltä. 

Nyt ei-toivottu kupari poistetaan kemiallisen liuoksen avulla. Tämä ratkaisu poistaa ylimääräisen kuparin vahingoittamatta kovettunutta fotoresistiä.  

Lue myös: Kuinka kierrättää painettu piirilevy? | Asiat, jotka sinun pitäisi tietää

▲ TAKAISIN ▲ 

STEP 5: Tasojen tasaus - kerrosten laminointi yhdessä
Yhdessä ohuiden kuparifoliakerrosten kanssa levyn ylä- ja alapintojen ulkopintojen peittämiseksi kerrosparit pinotaan muodostamaan piirilevyn "voileipä". Kerrosten sitoutumisen helpottamiseksi jokaisessa kerrosparissa on niiden väliin asetettu "prepreg" -arkki. Prepreg on epoksihartsilla kyllästetty lasikuitumateriaali, joka sulaa laminointiprosessin lämmön ja paineen aikana. Kun prepreg jäähtyy, se sitoo kerrosparit yhteen.

Monikerroksisen piirilevyn tuottamiseksi laminoidaan vuorotellen epoksi-infusoidut lasikuitulevyt, joita kutsutaan prepregiksi, ja johtavat ydinmateriaalit yhdessä korkeassa lämpötilassa ja paineessa käyttämällä hydraulista puristinta. Paine ja lämpö saavat prepregin sulamaan ja liittämään kerrokset yhteen. Jäähdytyksen jälkeen saatu materiaali noudattaa samoja valmistusprosesseja kuin kaksipuolinen piirilevy. Tässä on lisätietoja laminointiprosessista käyttämällä 4-kerroksista piirilevyä esimerkkinä:

4-kerroksiselle piirilevylle, jonka valmis paksuus on 0.062 ”, aloitamme tyypillisesti kuparipäällysteisellä FR4-ydinmateriaalilla, joka on 0.040 tuumaa. Ydin on jo käsitelty sisäkerroskuvantamisen avulla, mutta nyt se edellyttää prepreg- ja kuparikerroksia. Prepregiä kutsutaan "B-vaiheen" lasikuiduksi. Se ei ole jäykkä, ennen kuin siihen kohdistetaan lämpöä ja painetta. Siten sen annetaan virrata ja sitoa kuparikerrokset toisiinsa kovettuessaan. Kupari on hyvin ohut kalvo, tyypillisesti 0.5 oz. (0.0007 tuumaa) tai 1 oz. (0.0014 tuumaa) paksu, joka lisätään prepregin ulkopuolelle. Pino ylös asetetaan sitten kahden paksun teräslevyn väliin ja asetetaan laminointipuristimeen (puristussykli vaihtelee useiden tekijöiden mukaan, mukaan lukien materiaalityyppi ja paksuus). Esimerkiksi 170 Tg FR4-materiaali, jota käytetään tyypillisesti monissa osissa, puristuu 375 ° F: ssa 150 minuutin ajan 300 PSI: ssä. Jäähdyttämisen jälkeen materiaali on valmis siirtymään seuraavaan prosessiin.

Hallituksen kokoonpano yhdessä Tämän vaiheen aikana tarvitaan paljon huomiota yksityiskohtiin, jotta piirien oikea suuntaus säilyy eri kerroksissa. Kun pino on valmis, kerrostetut kerrokset laminoidaan, ja laminointiprosessin lämpö ja paine yhdistävät kerrokset yhteen piirilevyksi.

▲ TAKAISIN ▲ 

STEP 6: Reikien poraaminen - komponenttien kiinnittämiseen
Vias, kiinnitys ja muut reiät porataan piirilevyn läpi (yleensä paneelipinoissa poran syvyydestä riippuen). Tarkkuus ja puhtaat aukkoseinät ovat välttämättömiä, ja hienostunut optiikka tarjoaa tämän.

Porakohteiden sijainnin löytämiseksi röntgenpaikannin tunnistaa oikeat porakohdekohdat. Sitten porataan oikeat rekisteröintireikät pinon kiinnittämiseksi sarjaan tarkempia reikiä.

Ennen poraamista teknikko sijoittaa puskurimateriaalilevyn porakohdan alle varmistaakseen, että reikä on puhdas. Poistomateriaali estää tarpeettoman repeämisen poran ulostuloissa.

Tietokone ohjaa poran kaikkia mikroliikkeitä - on vain luonnollista, että koneiden käyttäytymisen määrittelevä tuote luottaa tietokoneisiin. Tietokoneohjattu kone käyttää alkuperäisen mallin poratiedostoa tunnistamaan oikeat poraukset.

Porat käyttävät ilmakäyttöisiä karoja, jotka pyörivät nopeudella 150,000 kierrosta minuutissa. Tällä nopeudella saatat ajatella, että poraus tapahtuu salamannopeasti, mutta reikiä on paljon. Keskimääräinen PCB sisältää reilusti yli sata reikää koskematonta kohtaa. Poratessa kukin tarvitsee oman erikoishetkensä poran kanssa, joten se vie aikaa. Rei'issä on myöhemmin piirilevyn läpiviennit ja mekaaniset kiinnitysreiät. Näiden osien lopullinen kiinnitys tapahtuu myöhemmin pinnoituksen jälkeen.

Kun reiät on porattu, ne puhdistetaan kemiallisilla ja mekaanisilla prosesseilla porauksen aiheuttamien hartsien tahrojen ja roskien poistamiseksi. Levyn koko paljas pinta, reikien sisätilat mukaan lukien, päällystetään sitten kemiallisesti ohuella kuparikerroksella. Tämä luo metallisen pohjan ylimääräisen kuparin galvanoimiseksi reikiin ja pintaan seuraavassa vaiheessa.

Kun poraus on saatu päätökseen, tuotantopaneelin reunoja reunustava kupari poistetaan profilointityökalulla.

▲ TAKAISIN ▲ 

VAIHE 7: Automaattinen optinen tarkastus (vain monikerroksinen piirilevy)
Laminoinnin jälkeen on mahdotonta selvittää virheitä sisemmissä kerroksissa. Siksi paneelille tehdään automaattinen optinen tarkastus ennen liimaamista ja laminointia. Kone skannaa kerrokset laseranturin avulla ja vertaa sitä alkuperäiseen Gerber-tiedostoon mahdollisten poikkeamien luetteloimiseksi.

Kun kaikki kerrokset ovat puhtaat ja valmiit, ne on tarkastettava linjauksen suhteen. Sekä sisempi että ulompi kerros rivitetään aiemmin porattujen reikien avulla. Optinen lävistyskone poraa tapin reikien yli pitämään kerrokset linjassa. Tämän jälkeen tarkastusprosessi alkaa varmistaa, ettei siinä ole virheitä.

Automaattista optista tarkastusta tai AOI: ta käytetään monikerroksisen piirilevyn kerrosten tarkastamiseen ennen kerrosten laminointia yhdessä. Optiikka tarkastaa kerrokset vertaamalla paneelin todellista kuvaa piirilevyn suunnitteludataan. Mahdolliset erot kuparilla tai puuttuvalla kuparilla voivat johtaa shortseihin tai avautumiseen. Tämä antaa valmistajalle mahdollisuuden havaita viat, jotka voivat estää ongelmia, kun sisäkerrokset on laminoitu yhteen. Kuten voit kuvitella, tässä vaiheessa löydetyn lyhyen tai avoimen korjaaminen on paljon helpompaa, toisin kuin kerrokset on laminoitu yhteen. Itse asiassa, jos avointa tai oikosulua ei löydy tässä vaiheessa, se todennäköisesti löydetään vasta valmistusprosessin loppuun mennessä, sähköisen testauksen aikana, kun korjaamista on liian myöhäistä.

Yleisimmät kerroksen kuvaprosessin aikana tapahtuvat tapahtumat, jotka aiheuttavat lyhyen tai avoimen ongelman, ovat:

● Kuva valotetaan väärin, mikä joko lisää tai pienentää ominaisuuksien kokoa.
● Huono kuiva kalvo vastustaa tarttumista, mikä voi aiheuttaa syövytettyyn kuvioon kolhuja, viiltoja tai reikiä.
● Kupari on ali syövytetty, jättäen ei-toivottua kuparia tai aiheuttaen ominaisuuksien koon tai shortsien kasvua.
● Kupari on liikaa syövytetty, poistamalla tarvittavat kupariominaisuudet, luomalla pienempiä ominaisuuksien kokoja tai leikkauksia.

Viime kädessä AOI on tärkeä osa valmistusprosessia, joka auttaa varmistamaan piirilevyn tarkkuuden, laadun ja oikea-aikaisen toimituksen.

▲ TAKAISIN ▲ 

STEP 8: OXIDE (vain monikerroksinen piirilevy)

Oksidi (kutsutaan mustaksi oksidiksi tai ruskeaksi oksidiksi prosessista riippuen), on kemiallinen käsittely monikerroksisten PCB-levyjen sisäkerroksille ennen laminointia verhotun kuparin karheuden lisäämiseksi laminaatin sidoslujuuden parantamiseksi. Tämä prosessi auttaa estämään delaminaatiota tai erottamista minkä tahansa perusmateriaalikerroksen välillä tai laminaatin ja johtavan kalvon välillä, kun valmistusprosessi on valmis.

STEP 9: Ulkokerroksen etsaus ja lopullinen strippaus

Fotoresistin strippaus

Kun paneeli on päällystetty, valokuvavastus ei ole toivottavaa ja se on irrotettava paneelista. Tämä tehdään a horisontaalinen prosessi joka sisältää puhdasta emäksistä liuosta, joka poistaa tehokkaasti valokestävyyden, jolloin paneelin pohjakupari on alttiina poistettavaksi seuraavassa syövytysprosessissa.

Viimeinen syövytys
Tina suojaa ihanteellista kuparia tässä vaiheessa. Ei-toivotut paljaat kupari ja kupari muun vastuskerroksen alla kokevat poistamisen. Tässä etsauksessa käytämme ammoniakkiseurainta epätoivotun kuparin syövyttämiseen. Sillä välin tina kiinnittää tarvittavan kuparin tässä vaiheessa.

Johtavat alueet ja yhteydet asettuvat laillisesti tässä vaiheessa.

Tinan kuorinta
Syövytysprosessin jälkeen piirilevyssä oleva kupari peitetään etsausvastuksella, ts. Tinalla, jota ei enää tarvita. Siksi, riisutaan sen ennen kuin jatkat. Voit käyttää väkevää typpihappoa tinan poistamiseen. Typpihappo on erittäin tehokas tinan poistossa, eikä se vahingoita tinametallin alapuolisia kuparipiirireittejä. Siten piirilevyllä on nyt selkeä kuparin ääriviiva.

Kun pinnoitus on valmis paneeliin, kuiva kalvo vastustaa jäljelle jäänyttä ja sen alla oleva kupari on poistettava. Paneeli käy nyt läpi strip-etch-strip (SES) -prosessin. Paneelista on poistettu vastus ja kuparin, joka on nyt paljaana ja jota tinaa ei peitetä, syövytetään pois niin, että vain reiät ja muut kuparimallit jäävät jäljet ​​ja tyynyt. Kuiva kalvo poistetaan tinatusta paneelista ja paljastettu kupari (jota tina ei suojaa) syövytetään pois jättäen halutun piirikuvion. Tässä vaiheessa kortin peruskytkentä on valmis

▲ TAKAISIN ▲ 

STEP 10: Juotosnaamari, silkkipaino ja pintakäsittelyt
Levyn suojaamiseksi kokoonpanon aikana juotemaskimateriaali levitetään käyttämällä UV-säteilyprosessia, joka on samanlainen kuin fotoresistin kanssa. Tämä juotosmaski tulee peitä levyn koko pinta paitsi juotettavat metallityynyt ja -ominaisuudet. Juotosmaskin lisäksi silkkiseulotaan komponenttien viitetunnukset ja muut levymerkinnät. Sekä juotosmaski että silkkipainoväri kovettuu leipomalla piirilevy uunissa.

Piirilevyllä on myös pintakäsittely sen paljaille metallipinnoille. Tämä auttaa suojaamaan paljasta metallia ja auttaa juottamaan asennuksen aikana. Yksi esimerkki pintakäsittelystä on kuuman ilman juotteen tasoitus (HASL). Lauta päällystetään ensin juoksulla sen valmistamiseksi juotetta varten ja kastetaan sitten sulan juotoksen kylpyyn. Kun levy poistetaan juotekylvystä, korkeapainepuhallus kuumaa ilmaa poistaa ylimääräisen juotteen reikistä ja tasoittaa juotteen pintametalliin.

Juotosmaski-sovellus

Juotosmaski levitetään levyn molemmille puolille, mutta ennen sitä paneelit peitetään epoksijuotemaskimustalla. Levyt saavat salaman UV-valoa, joka kulkee juotosmaskin läpi. Peitetyt osat pysyvät kovettumattomina ja ne poistetaan.

Lopuksi lauta laitetaan uuniin juotosmaskin parantamiseksi.

Vihreä valittiin vakiojuotemassaväriksi, koska se ei rasita silmiä. Ennen kuin koneet pystyivät tarkastamaan piirilevyjä valmistus- ja kokoonpanoprosessin aikana, kyse oli manuaalisista tarkastuksista. Ylävalo, jota teknikot käyttävät levyjen tarkistamiseen, ei heijastu vihreään juotosmaskkiin ja on paras heidän silmilleen.

Nimikkeistö (silkkipaino)

Silkkiseulonta tai profilointi on prosessi, jolla kaikki kriittiset tiedot tulostetaan piirilevylle, kuten valmistajan tunnus, yrityksen nimen komponenttien numerot, virheenkorjauskohdat. Tämä on hyödyllinen huollon ja korjauksen aikana.

Se on ratkaiseva askel, koska tässä prosessissa kriittiset tiedot tulostetaan taululle. Kun se on valmis, levy kulkee viimeisen päällystys- ja kovetusvaiheen läpi. Silkkipaino on luettavien tunnistetietojen, kuten osanumeroiden, nastan 1 paikannin ja muiden merkintöjen, tulostaminen. Ne voidaan tulostaa mustesuihkutulostimella.

Se on myös taiteellisin prosessi PCB-valmistuksessa. Melkein valmistuneelle levylle tulostetaan ihmisen luettavia kirjaimia, joita käytetään yleensä komponenttien, testipisteiden, piirilevyjen ja PCBA: n osanumeroiden, varoitusmerkkien, yrityksen logojen, päivämääräkoodien ja valmistajan merkkien tunnistamiseen. 

PCB siirtyy lopulta viimeiseen päällystys- ja kovetusvaiheeseen.

Kulta tai hopea pintakäsittely

Piirilevy on päällystetty kullalla tai hopealla lisättäkseen juotokykyä levylle, mikä lisää juotteen sitoutumista.  

Kunkin pintakäsittelyn käyttö voi vaihdella hieman prosessissa, mutta siihen kuuluu paneelin upottaminen kemialliseen kylpyyn paljaan kuparin päällystämiseksi halutulla viimeistelyllä.

Viimeinen PCB: n valmistuksessa käytetty kemiallinen prosessi on pintakäsittely. Juotosmaski peittää suurimman osan piiristä, mutta pintakäsittely on suunniteltu estämään jäljellä olevan paljaan kuparin hapettuminen. Tämä on tärkeää, koska hapettua kuparia ei voida juottaa. Piirilevylle voidaan levittää monia erilaisia ​​pintoja. Yleisin on Hot Air Solder Level (HASL), jota tarjotaan sekä lyijynä että lyijyttömänä. Mutta piirilevyn teknisistä tiedoista, sovelluksesta tai kokoonpanoprosessista riippuen sopivat pintakäsittelyt voivat sisältää elektrolyysitöntä nikkelikyllästyskullaa (ENIG), pehmeää kultaa, kovaa kultaa, upotushopeaa, upotus tinaa, orgaanista juotettavuutta suojaavaa ainetta (OSP) ja muita.

Piirilevy pinnoitetaan sitten kullalla, hopealla tai lyijyttömällä HASL- tai kuumailmajuotteen tasoituspinnalla. Tämä tehdään niin, että komponentit voidaan juottaa luotuihin tyynyihin ja suojata kuparia.

▲ TAKAISIN ▲ 

STEP 12: Sähköinen testi - lentokoettimen testaus
Viimeinen varotoimenpide havaitsemiseksi, teknikko testaa levyn toimivuuden. Tässä vaiheessa he käyttävät automaattista menettelyä vahvistaakseen piirilevyn toimivuuden ja sen yhteensopivuuden alkuperäisen mallin kanssa. 

Yleensä kehittynyttä versiota sähköisestä testauksesta kutsutaan Lentokoettimen testaus joka riippuu koettimien liikkumisesta paljaan piirilevyn kunkin verkon sähköisen suorituskyvyn testaamiseksi, käytetään sähköisessä testissä. 

Levyt testataan verkkoluetteloon, joko asiakkaan toimittamana datatiedostoineen tai piirilevyn valmistajan luoma asiakastiedostoista. Testaaja käyttää useita liikkuvia varsia tai koettimia kosketukseen kuparipiirin pisteiden kanssa ja lähettämään sähköisen signaalin niiden välillä. 

Kaikki shortsit tai aukot tunnistetaan, jolloin käyttäjä voi joko tehdä korjauksen tai hävittää piirilevyn viallisena. Suunnittelun monimutkaisuudesta ja testipisteiden määrästä riippuen sähköisen testin suorittaminen voi kestää muutamasta sekunnista useisiin tunteihin.

Lisäksi riippuen useista tekijöistä, kuten suunnittelun monimutkaisuudesta, kerrosten määrästä ja komponenttien riskitekijöistä, jotkut asiakkaat päättävät luopua sähköisestä testauksesta säästääkseen aikaa ja kustannuksia. Tämä voi olla OK yksinkertaisille kaksipuolisille piirilevyille, joissa monet asiat eivät voi mennä pieleen, mutta suosittelemme aina sähkötestejä monikerroksisille malleille monimutkaisuudesta riippumatta. (Vinkki: Toimittaa valmistajalle verkkolista suunnittelutiedostojesi ja valmistustietojesi lisäksi on yksi tapa estää odottamattomia virheitä.)

▲ TAKAISIN ▲ 

STEP 13: Valmistus - Profilointi ja V-pisteytys

Kun piirilevyn paneeli on suorittanut sähkötestauksen, yksittäiset levyt ovat valmiita erottamaan paneelista. Tämän prosessin suorittaa CNC-kone tai reititin, joka reitittää jokaisen levyn ulos paneelista haluttuun muotoon ja kokoon. Tyypillisesti käytetyt reitittimen bitit ovat kooltaan 0.030 - 0.093, ja prosessin nopeuttamiseksi useita paneeleita voidaan pinota kaksi tai kolme korkealle riippuen kunkin kokonaispaksuudesta. Tämän prosessin aikana CNC-kone pystyy myös valmistamaan uria, viisteitä ja viistoreunoja käyttämällä erilaisia ​​reitittimen bittikokoja.

Reititysprosessi on a jyrsintäprosessi, jossa jyrsintäterää käytetään leikkaamaan halutun laudan ääriviivan profiili. Paneelit ovatkiinnitetty ja pinottu”Kuten aiemmin tehty” Poraus ”-prosessin aikana. Tavallinen pino on 1–4 paneelia.

Piirilevyjen profilointia ja leikkaamista varten tuotantopaneelista tarvitsemme leikkausta, joka on leikata eri levyt alkuperäisestä paneelista. Käytetty menetelmä keskittyy joko reitittimen tai v-uran käyttämiseen. Reititin jättää pienet kielekkeet levyn reunoja pitkin, kun v-ura leikkaa diagonaaliset kanavat levyn molemmilla puolilla. Molemmat tavat mahdollistavat levyt helposti ulos paneelista.

Yksittäisten pienten levyjen reitittämisen sijasta piirilevyt voidaan reitittää matriiseina, jotka sisältävät useita levyjä, joissa on kielekkeet tai viivat. Tämä mahdollistaa useiden levyjen helpomman asennuksen samaan aikaan samalla, kun kokoonpanija pystyy hajottamaan yksittäiset levyt, kun kokoonpano on valmis.

Lopuksi levyt tarkastetaan puhtauden, terävien reunojen, purseiden jne. Suhteen ja puhdistetaan tarvittaessa.


STEP 14: Mikrosekoitus - ylimääräinen vaihe

Mikroleikkaus (tunnetaan myös nimellä poikkileikkaus) on valinnainen vaihe piirilevyjen valmistusprosessissa, mutta on arvokas työkalu, jota käytetään vahvistamaan piirilevyn sisäinen rakenne sekä todentamiseen että vika-analyyseihin. Näytteen luomiseksi materiaalin mikroskooppista tutkimusta varten leikataan poikkileikkaus PCB: stä ja sijoitetaan pehmeään akryyliin, joka kovettuu sen ympärillä jääkiekkopyörän muodossa. Sitten osa kiillotetaan ja sitä tarkastellaan mikroskoopilla. Yksityiskohtainen tarkastus voidaan tehdä tarkistamalla lukuisia yksityiskohtia, kuten pinnoituspaksuudet, poran laatu ja sisäisten liitosten laatu.

STEP 15: Lopputarkastus - piirilevyjen laadunvalvonta

Prosessin viimeisessä vaiheessa tarkastajien tulisi antaa jokaiselle piirilevylle viimeinen huolellinen tarkastus. PCB: n silmämääräinen tarkistaminen hyväksymiskriteerien perusteella. Manuaalisen silmämääräisen tarkastuksen ja AVI: n avulla verrataan piirilevyä Gerberiin ja sen nopeus on nopeampi kuin ihmisen silmillä, mutta vaatii silti ihmisen todentamisen. Kaikille tilauksille tehdään myös täydellinen tarkastus, mukaan lukien mittasuhteet, juotettavuus jne varmistaa, että tuote täyttää asiakkaidemme standardit, ja ennen pakkaamista ja lähettämistä 100-prosenttinen laadunvalvonta suoritetaan laivalla.

Tarkastaja arvioi sitten piirilevyt varmistaakseen, että ne täyttävät sekä asiakkaan vaatimukset että alan ohjeasiakirjoissa esitetyt standardit:

● IPC-A-600 - Painettujen piirilevyjen hyväksyttävyys, joka määrittelee toimialan kattavan laatustandardin piirilevyjen hyväksymiselle.
● IPC-6012 - Jäykkien levyjen pätevöinti- ja suorituskykymäärittely, jossa määritetään jäykkien levyjen tyypit ja kuvataan vaatimukset, jotka on täytettävä valmistuksen aikana kolmelle piirilevylle - luokka 1, 2 ja 3.

Luokan 1 piirilevyillä olisi rajoitettu käyttöikä ja vaatimus on yksinkertaisesti loppukäyttötuotteen toiminta (esim. Autotallin oven avaaja).
Luokan 2 piirilevy olisi sellainen, jossa jatkuva suorituskyky, pitkä käyttöikä ja keskeytymätön palvelu ovat toivottuja, mutta eivät kriittisiä (esim. PC-emolevy).

Luokan 3 piirilevy sisältäisi loppukäytön, jossa jatkuva korkea suorituskyky tai suorituskyky tarvittaessa on kriittinen, vikoja ei voida sietää ja tuotteen on toimittava tarvittaessa (esim. Lennonohjaus- tai puolustusjärjestelmät).

▲ TAKAISIN ▲ 

VAIHE 16: Pakkaus - palvelee mitä tarvitset
Levyt kääritään materiaaleilla, jotka täyttävät standardipakkausvaatimukset, ja sitten laatikot ennen niiden lähettämistä vaaditulla kuljetusmuodolla.

Ja kuten arvata saattaa, mitä korkeampi luokka, sitä kalliimpi piirilevy. Yleensä ero luokkien välillä saavutetaan vaatimalla tiukempia toleransseja ja säätimiä, jotka johtavat luotettavampaan tuotteeseen. 

Määritetystä luokasta riippumatta reiän koot tarkistetaan tapin mittareilla, juotosmaski ja selite tarkastetaan visuaalisesti ulkonäön perusteella, juotemaski tarkistetaan, onko tyynyissä mitään esteitä, ja pinnan laatu ja peittävyys viimeistely tutkitaan.

IPC-tarkastusohjeet ja miten ne liittyvät piirilevyn suunnitteluun, on erittäin tärkeää PCB-suunnittelijoille perehtyä, myös tilaus- ja valmistusprosessi on elintärkeää. 

Kaikkia piirilevyjä ei ole luotu tasa-arvoisiksi, ja näiden ohjeiden ymmärtäminen auttaa varmistamaan, että valmistettu tuote vastaa odotuksiasi sekä esteettisyydeltä että suorituskyvyltä.

Jos olet TARVITAAN KAIKKIA OHJEITA with PCB-suunnittelu tai sinulla on kysyttävää PCB-valmistusvaiheet, älä epäröi jaa FMUSER: n kanssa, KUUNTELEMME AINA!

Jakaminen on välittämistä! 

▲ TAKAISIN ▲ 

Jätä viesti 

viestiluettelo