Sut mae Pcbs yn cael eu Cynhyrchu

Mae gwneuthuriad PCB yn golygu trosi ffeiliau dylunio, gan gynnwys Gerbers a netlists, yn fyrddau cylched ffisegol y gellir gosod a sodro cydrannau arnynt.

Mae'r broses weithgynhyrchu yn dechrau gyda ffeiliau allbwn dylunio (Gerbers, netlists, ffeiliau dril, ac ati). Cynhyrchir y ffeiliau allbwn hyn yn ystod y cyfnod dylunio, gan gynnwys datblygu cysyniadau cynnyrch, mewnbwn sgematig, dylunio cynllun, a chynhyrchu ffeiliau. Mae'r cam nesaf yn cynnwys gwneuthuriad a chydosod y byrddau cylched.

Mae'r siart llif isod yn dangos y camau sy'n gysylltiedig â gwneuthuriad PCB.

A. Ffeiliau Cynnyrch Dylunio a Bwrdd

Ar ôl derbyn y ffeiliau dylunio gan y dylunydd PCB, mae gweithgynhyrchu yn dechrau'n gyflym. Mae dylunwyr yn creu ffeiliau allbwn mewn fformat Gerber neu ODB plus plus ar gyfer gweithgynhyrchu ac yn creu biliau o ddeunyddiau (BOMs) i'w cydosod.

Mae cynhyrchwyr yn cynnal archwiliadau DFM i nodi risgiau a gwallau posibl a allai godi yn y broses weithgynhyrchu. Rhoddir gwybod i ddylunwyr/cleientiaid os aiff unrhyw beth o'i le. Yna caiff y ffeil wedi'i chywiro ei bwydo i mewn i system CAM (Gweithgynhyrchu gyda Chymorth Cyfrifiadur) i adnabod fformat yr haenau gwaith celf, data twll drilio, rhestr rhwyd ​​IPC, a throsi'r data electronig yn ddelwedd. Mae hefyd yn gwirio trefn haenau, yn rhedeg Gwiriadau Rheol Dylunio (DRC), ac yn gwneud llawer o bethau eraill.

Mae pob haen yn cael ei dadansoddi gan ddefnyddio ffeil Gerber fel mewnbwn. Bydd y cynllun pentyrru hefyd yn mynd rhagddo yn unol â hynny. Yn ddiweddarach, bydd CAM yn creu ffeiliau allbwn ar gyfer y gwahanol adrannau gweithgynhyrchu. Mae'r ffeiliau allbwn yn cynnwys rhaglenni drilio (is-dyllau drilio a phrif dyllau), haenau delweddu, allbwn ffeiliau mwgwd sodr, ffeiliau llwybro, a rhestrau rhwydi IPC.

B. Delweddu Haen Fewnol

Mae cynhyrchwyr yn defnyddio LDI (Delweddu Uniongyrchol Laser) yn bennaf oherwydd miniaturization. Fe wnaethant hefyd ddefnyddio argraffydd arbennig o'r enw plotiwr, a oedd yn gwneud ffilmiau ffotograffig o haenau cylched, mwgwd sodro a haenau sgrin sidan i argraffu delweddau cylched. Mae'r panel yn cynnwys ffilm ffotosensitif o'r enw ffotoresist. Mae ffotoresyddion yn cynnwys haen o gemegau ffotoadweithiol sy'n polymeru wrth ddod i gysylltiad â golau uwchfioled. Mae'r panel bellach o dan laser a reolir gan gyfrifiadur. Mae'r cyfrifiadur yn sganio wyneb y bwrdd cylched ac yn ei drawsnewid yn ddelwedd ddigidol. Mae'r ddelwedd ddigidol hon yn cyd-fynd â ffeil dylunio CAD/CAM wedi'i llwytho ymlaen llaw sy'n cynnwys y manylebau delwedd gofynnol. Yn yr un modd, mae delwedd negyddol yn cael ei ffurfio ar yr haen fewnol.

Dangosir llif proses LDI yn y ffigur canlynol:

Ar ôl datblygu'r ddelwedd, mae'r ffotoresydd heb ei galedu (y copr sydd ei angen i'w amddiffyn) yn cael ei dynnu gyda datrysiad alcalïaidd.

C. Ysgythriad

Mewn gweithgynhyrchu PCB, ysgythru yw'r broses o dynnu copr diangen (Cu) o'r bwrdd. Nid yw copr diangen yn ddim byd ond copr di-gylched. O ganlyniad, ceir patrwm cylched dymunol.

Mae gweithgynhyrchwyr bwrdd cylched fel arfer yn defnyddio prosesau ysgythru gwlyb. Mewn ysgythru gwlyb, mae deunyddiau diangen yn hydoddi wrth gael eu trochi mewn toddiannau cemegol.

Paramedrau pwysig i'w hystyried yn ystod y broses ysgythru yw cyflymder symud y panel, chwistrellu cemegau, a faint o gopr sydd i'w ysgythru. Mae'r broses gyfan yn cael ei chynnal mewn siambr atomizing pwysedd uchel math cludo.

D. Ffotoresist Stripping

Yn ystod y broses hon, mae'r ffotoresydd sy'n weddill yn cael ei ysgythru i ffwrdd o'r copr. Mae'r broses yn cynnwys defnyddio rinsiad dŵr pwysedd uchel i hydoddi gronynnau cyrydol (cyfryngau cemegol) yn y dŵr, sy'n dinistrio'r ffotoresydd.

E. Pwnsh ar ôl arolygiad ac ysgythru

Gyda phob haen yn lân ac yn barod, mae'r gwneuthurwr yn sicrhau ei fod yn dyrnu tyllau aliniad gan ddefnyddio'r targedau a ddarperir ar yr haenau mewnol ar gyfer aliniad haen-i-haen yn well. Rhoddir yr haenau mewn punch optegol i gyflawni aliniad haen fewnol ac allanol manwl gywir.

Cyflawnir archwiliad yn y dull hwn trwy sganio wyneb y bwrdd cylched yn weledol. Mae'r bwrdd cylched yn cael ei oleuo gan wahanol ffynonellau golau, y mae un neu fwy o gamerâu diffiniad uchel yn cael eu defnyddio ar eu cyfer. Dyma sut mae system AOI (Arolygiad Optegol Awtomataidd) yn adeiladu delwedd gyflawn o'r bwrdd i'w dilysu.

F. Cotio ocsid brown

Yma, mae'r patrwm cylched copr wedi'i orchuddio ag ocsid brown i atal ocsidiad a chorydiad yr haenau mewnol ar ôl lamineiddio. Yn ogystal, mae'n darparu gwell priodweddau bondio ar gyfer bondio â rhagosodiadau.

G. Laminiad

Lamineiddiad yw'r broses o fondio prepreg, ffoil copr, craidd mewnol mewn pentwr cymesur o dan dymheredd a phwysau rheoledig. Mae’n broses dau gam:

Paratoi stacio

Bondio

Mae byrddau amlhaenog wedi'u gwneud o ffoil copr, prepreg a chraidd mewnol. Mae'r rhain yn cael eu dal gyda'i gilydd trwy gymhwyso gwres a gwasgedd. Ar gyfer bondio gwell, defnyddir gweisg mecanyddol ar gyfer gwasgu poeth ac oer. Mae'r cyfrifiadur bonder yn rheoli'r broses o wresogi'r pentwr, gan roi pwysau, a chaniatáu i'r pentwr oeri ar gyfradd reoledig.

Mae'r diagram canlynol yn crynhoi'r broses LDI:

H. Drilio

Yn ystod y broses drilio, drilio tyllau ar gyfer tyllau trwodd a chydrannau plwm. Mae'r dril pelydr-X yn lleoli'r targed yn yr haen fewnol. Mae'r peiriant yn drilio'r tyllau peilot yn union. Mae'r peiriant yn cael ei reoli gan gyfrifiadur, lle gall y gweithredwr ddewis rhaglen drilio benodol. Mae'n gosod y cyfesurynnau XY i'r cyfeiriad cywir. Gellir drilio tyllau hyd at 100 micron mewn diamedr. Gall y peiriant hefyd ddewis y dril maint cywir a pherfformio yn unol â hynny.

Mae tyllau drilio yn creu pennau uwch o fetel a elwir yn aml yn burrs. Mae'r broses deburring yn tynnu unrhyw burrs neu amhureddau o wyneb y bwrdd cylched.

1. platio copr electroless

Y cam cyntaf yn y broses electroplatio yw gwneud y gasgen twll yn ddargludol trwy adneuo haen denau iawn o gopr yn gemegol ar waliau'r twll. Gelwir y broses hon yn blatio copr electroless. Mae'r adwaith yn cael ei gychwyn gan gatalydd. Ar ôl glanhau trylwyr, mae'r paneli'n mynd trwy faddon cemegol parhaus. Mae haen o gopr tua {{0}}.08 i 0.1 micron o drwch yn cael ei ddyddodi ar y gasgen twll ac ar wyneb y panel.

J. Delweddu Haen Allanol

Rydym yn defnyddio photoresist ar y panel ar gyfer delweddu haen fewnol. Yn yr un modd, bydd haen allanol y panel yn cael ei ddelweddu gan ddefnyddio delwedd gadarnhaol. Yma, mae'r broses yn dilyn y dull ysgythru plât argraffu. Mae'r cam cyntaf yn cynnwys glanhau'r panel i atal halogiad a gronynnau llwch rhag cadw at y panel. Nesaf, rhoddir haen o photoresist ar y panel. Ar ôl hyn, defnyddir LDI i argraffu'r ddelwedd.

K. Platio Copr

Yn y cam hwn, mae'r tyllau a'r arwynebau yn cael eu electroplatio â chopr. Mae'r panel yn cael ei lwytho i mewn i'r ffon hedfan gan y gweithredwr. Mae'r panel yn gweithredu fel catod ar gyfer electroplatio'r tyllau a'r arwynebau, gan fod y tyllau wedi dyddodi haen denau o gopr dargludol, yn barod i'w electroplatio. Fe'i gwneir trwy linell blatio awtomatig. Cyn electroplatio, mae'r paneli'n cael eu glanhau a'u actifadu mewn baddonau lluosog. Mae pob set o baneli yn cael eu rheoli gan gyfrifiadur i sicrhau eu bod yn aros ym mhob twb am gyfnod penodol o amser. Yn nodweddiadol, mae 1 mil o gopr o drwch yn cael ei adneuo yn y gasgen twll.

Ar ôl platio copr, platio tun sydd nesaf. Defnyddir platio tun fel gwrthydd. Mae'n atal cyrydiad nodweddion wyneb megis padiau copr, padiau twll a waliau twll yn ystod ysgythru haen allanol.

L. Photoresist Stripping

Unwaith y bydd y panel wedi'i blatio, mae'r ffotoresydd yn dod yn annymunol ac mae angen ei dynnu o'r panel i ddatgelu'r copr diangen. Yma, defnyddir llinell barhaus i doddi a golchi'r gwrthydd sy'n gorchuddio'r copr diangen i ffwrdd. Dyma gam cyntaf y broses stripio lifft-ysgythriad.

M. Etch Terfynol

Yn y cam hwn, mae'r copr agored nas dymunir yn cael ei dynnu gan ddefnyddio ysgythriad amonia. Ar yr un pryd, gall tun ddal y copr a ddymunir. Ar y pwynt hwn, mae'r ardaloedd dargludol a'r cysylltiadau wedi'u sefydlu'n iawn.

N. Tynnu tun

Ar ôl ysgythru, bydd yr haen tun ar yr olion copr yn cael ei ddileu. Defnyddir asid nitrig crynodedig i gael gwared ar y tun, ni fydd yn niweidio'r traciau cylched copr oddi tano. Mae hyn yn arwain at olion copr clir, amlwg ar y PCB.

O. Cais mwgwd solder

Mae gan fwgwd sodr y defnyddiau canlynol:

Mae'n darparu ymwrthedd inswleiddio ar gyfer olion.

Gwahaniaethwch rhwng ardaloedd weldadwy a mannau na ellir eu gweld.

Yn darparu amddiffyniad rhag amodau amgylcheddol trwy orchuddio ardaloedd na ellir eu weldio ag inc.

Mae masgiau LPI (Delweddu Ffotograffau Hylif) yn cyfuno toddyddion â pholymerau i ffurfio gorchudd tenau sy'n glynu wrth wahanol arwynebau bwrdd cylched. Mae'r argraffydd yn delweddu'r panel â chaenen. Mae'r golau UV yn y peiriant yn caledu'r inc yn y mannau clir. Ar ôl hynny, tynnwch yr holl wrthsefyll heb ei galedu o'r panel delweddu.

Mae halltu LPI (sychu) yn cyfuno'r inc gyda'r deuelectrig. Mae'n hwyluso adlyniad mwgwd solder. Mae'r cam pobi olaf yn digwydd mewn popty neu o dan ffynhonnell wres isgoch.

Dewiswyd gwyrdd fel lliw mwgwd solder nodweddiadol oherwydd nid yw'n straen ar y llygaid. Cyn y gall peiriannau archwilio PCBs yn ystod cynhyrchu a chydosod, cynhelir pob arolygiad â llaw. Nid yw'r goleuadau uwchben y mae technegwyr yn eu defnyddio i archwilio byrddau cylched yn cael eu hadlewyrchu gan y mwgwd sodr gwyrdd, gan eu gwneud yn fwy diogel i'w llygaid.

P. Gorffeniad wyneb

Gorffen PCB yw'r cysylltiad metel-i-metel rhwng copr noeth a chydrannau ar ardal sodro'r bwrdd cylched. Mae arwyneb copr swbstrad bwrdd cylched yn agored i ocsidiad heb orchudd amddiffynnol. Felly, mae cymhwyso gorffeniad wyneb yn hanfodol i'w amddiffyn rhag ocsideiddio. Yn ogystal, mae'n paratoi cydrannau i'w sodro i'r bwrdd yn ystod y cynulliad ac yn ymestyn oes silff y bwrdd.

Mae yna wahanol fathau o driniaethau arwyneb. Fodd bynnag, defnyddir gorffeniadau wyneb di-blwm yn eang oherwydd manylebau RoHS llym.

Dylid ystyried ffactorau megis cost, amgylchedd, dewis cydrannau, oes silff a chynnyrch wrth ddewis gorffeniad.

C. Sgrîn sidan

Yn y broses hon, defnyddir taflunydd inkjet i ddelweddu'r chwedl yn uniongyrchol o ddata digidol y bwrdd cylched. Mae'r inc wedi'i argraffu â sgrin (wedi'i daeniadu) ar wyneb y panel gan ddefnyddio argraffydd inkjet. Yna caiff y panel ei bobi i wella'r inc. Mae'n nodi gwahanol fathau o destun megis rhifau rhan, enwau, codau, logos, ac ati.

Mae tri dull argraffu:

Argraffu sgrin â llaw

Argraffu chwedl uniongyrchol

R. Prawf Trydanol

Mae E-brawf yn sefyll am brawf trydanol bwrdd cylched printiedig noeth. Yn y cam hwn, defnyddiwch stiliwr electronig i wirio pob bwrdd cylched heb ei osod am siorts, agoriadau, ymwrthedd, cynhwysedd a nodweddion trydanol sylfaenol eraill. Mae e-brawf yn gwirio dargludedd y bwrdd yn erbyn y ffeil rhestr net. Mae'r rhestr net yn cynnwys gwybodaeth am batrymau rhyng-gysylltiad dargludol y PCB.

Cynnal profion gwely ewinedd a chwiliedydd hedfan i brofi ymarferoldeb.

Prawf chwiliedydd hedfan

Mae profion chwiliedydd hedfan yn defnyddio stiliwr sy'n symud o un pwynt i'r llall yn unol â chyfarwyddiadau a ddarperir gan feddalwedd benodol. Mae hwn yn ddull profi heb osodiadau. Ar y dechrau, mae rhaglen prawf chwiliwr hedfan (FPT) yn cael ei chynhyrchu ac yna'n cael ei llwytho i mewn i'r profwr FPT. Mae'r profwr yn cymhwyso signalau trydanol a phŵer i'r pwyntiau archwilio, sydd wedyn yn cael eu mesur yn unol â'r weithdrefn brawf.

Gwely o hoelion

Y gwely ewinedd yw'r dull traddodiadol o brofi byrddau moel yn drydanol. Mae'n gofyn am greu templed prawf gyda phinnau wedi'u halinio â lleoliadau prawf ar y PCB. Mae'r broses yn gyflym ac yn addas ar gyfer systemau cynhyrchu ar raddfa fawr.

S. Dadansoddi a sgorio v

Mae'r byrddau cylched yn cael eu siapio a'u torri o'r paneli cynhyrchu yn y cam gweithgynhyrchu terfynol. Y dull a ddefnyddir yw naill ai defnyddio twll postyn neu slot siâp V. Mae rhigolau V yn torri sianeli croeslin ar ddwy ochr y bwrdd, tra bod tyllau pyst yn gadael rhigolau ochr ar hyd y ffin. Mewn unrhyw achos, gall y byrddau gael eu taflu allan o'r panel.