PCB (Πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων) Η ροή της διαδικασίας κατασκευής είναι μια πολύπλοκη και εξελιγμένη διαδικασία, που περιλαμβάνει πολλαπλά βήματα και συνδέσμους. Τα παρακάτω είναι μια εισαγωγή στην κύρια ροή διαδικασίας της κατασκευής PCB:
Πρώτον, το στάδιο του σχεδιασμού
Σχηματικός σχεδιασμός
Βήματα: Ηλεκτρονικοί μηχανικοί σύμφωνα με τις λειτουργικές απαιτήσεις των ηλεκτρονικών προϊόντων, τη χρήση του λογισμικού επαγγελματικού σχεδιασμού κυκλώματος (όπως ο Altium Designer, Orcad, Cadence Allegro κ.λπ.) για να σχεδιάσουν σχήματα κυκλώματος.
Περιεχόμενο: Καθορίστε τη σχέση ηλεκτρικής σύνδεσης κάθε ηλεκτρονικού συστατικού στο σχηματικό διάγραμμα, συμπεριλαμβανομένης της επιλογής και της διάταξης των εξαρτημάτων όπως αντιστάσεις, πυκνωτές, τσιπς, επαγωγείς κ.λπ. και προσδιορίστε βασικές πληροφορίες όπως η κατεύθυνση της ροής σήματος και η κατανομή ισχύος.
Σκοπός: Να διασφαλιστεί ότι το κύκλωμα μπορεί να συνειδητοποιήσει τις αναμενόμενες λειτουργίες, όπως η ενίσχυση του σήματος, το φιλτράρισμα, η επεξεργασία δεδομένων και ούτω καθεξής.
PCB Διάταξη και σχεδίαση καλωδίωσης
Βήματα: Τοποθετήστε τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στο σχηματικό σχήμα στον φυσικό χώρο του PCB και σχεδιάστε τις γραμμές ηλεκτρικής σύνδεσης μεταξύ των εξαρτημάτων.
Σκέψεις: Λειτουργική ομαδοποίηση εξαρτημάτων, διαδρομές μετάδοσης σήματος, απαιτήσεις διάχυσης θερμότητας, μηχανική δομή, μέθοδοι τοποθέτησης (π.χ. επιφανειακή τοποθέτηση SMT ή προσθήκη) και ούτω καθεξής.
Σκοπός: Βεβαιωθείτε ότι η διάταξη διευκολύνει την επακόλουθη κατασκευή, εξασφαλίζοντας παράλληλα την ακεραιότητα του σήματος και την ηλεκτρική απόδοση.
Έλεγχος κανόνων σχεδιασμού (DRC)
Βήματα: Χρησιμοποιήστε το λογισμικό DRC για να πραγματοποιήσετε έναν ολοκληρωμένο έλεγχο του αρχείου σχεδιασμού.
Ελέγξτε το περιεχόμενο: συμπεριλαμβανομένου του πλάτους γραμμής, της απόστασης γραμμής, του μεγέθους, του μεγέθους του μαξιλαριού και άλλων παραμέτρων, συμμορφώνονται.
Σκοπός: Να διασφαλιστεί ότι το σχέδιο σχεδιασμού μπορεί να μετατραπεί ομαλά σε πραγματικά προϊόντα.
Αρχείο Gerber Output
Βήμα: Μετατρέψτε το σχεδιασμένο αρχείο PCB σε αρχείο Gerber.
Περιεχόμενο: Το αρχείο Gerber είναι μια συνήθως χρησιμοποιούμενη μορφή μεταφοράς δεδομένων στη βιομηχανία παραγωγής PCB, η οποία περιέχει γραφικές πληροφορίες σχετικά με τα διάφορα στρώματα της πλακέτας PCB (π.χ. το ανώτερο στρώμα, το κάτω στρώμα, το εσωτερικό στρώμα κ.λπ.).
Σκοπός: Διευκόλυνση της παραγωγής κατασκευαστών PCB.
Δεύτερον, το στάδιο της προετοιμασίας
Επιλογή υλικού υποστρώματος
Υλικά: Τα κοινά υλικά υποστρώματος περιλαμβάνουν FR-4 (ενισχυμένη με γυάλινες ίνες εποξειδική ρητίνη), πολυϊμίδιο (ΡΙ), πολυτετραφθοροαιαιθυλένιο (PTFE) κ.ο.κ.
Σκέψεις: Επιλέξτε το κατάλληλο υλικό υποστρώματος βάσει του σεναρίου εφαρμογής PCB και των απαιτήσεων απόδοσης. Για παράδειγμα, τα υποστρώματα FR-4 χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω της χαμηλού κόστους και της σταθερής απόδοσης τους. Τα υποστρώματα πολυϊμιδίου είναι κατάλληλα για ηλεκτρονικά προϊόντα που απαιτούν ευελιξία.
Σκοπός: Να διασφαλιστεί η μηχανική αντοχή, η ηλεκτρική αγωγιμότητα και η θερμική σταθερότητα της πλακέτας κυκλώματος.
Προετοιμασία χάλκινων φύλλων
Υλικό: Το φύλλο χαλκού είναι το κύριο υλικό που χρησιμοποιείται για αγωγιμότητα σε PCB, συνήθως ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού ή με χάλκινο φύλλο χαλκού.
Βάση επιλογής: Σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδιασμού του PCB, επιλέξτε το κατάλληλο πάχος και καθαρότητα του φύλλου χαλκού. Η υψηλή καθαρότητα φύλλου χαλκού έχει καλύτερη αγωγιμότητα.
Σκοπός: Να διασφαλιστεί η αγωγιμότητα του πίνακα κυκλωμάτων.
Προετοιμασία άλλων υλικών
Υλικά: Συμπεριλαμβανομένου του μελανιού συγκόλλησης, της μελάνης εκτύπωσης οθόνης, των επιφανειακών υλικών επεξεργασίας (όπως η βύθιση του χρυσού, η επίστρωση κασσίτερου, η φιλμ προστασίας από τη συγκόλληση, κλπ.), Το ξηρό φιλμ, το μελάνι, τα χημικά φίλτρα (διάλυμα χάραξης, διάλυμα επιμετάλλωσης κ.λπ.), οι ακροδέκτες γεώτρησης και άλλα βοηθητικά υλικά.
Σκοπός: Να ανταποκριθεί στη διαδικασία κατασκευής PCB σε διάφορες απαιτήσεις διαδικασίας.
Τρίτον, το στάδιο της κατασκευής
Τομή
Βήματα: Η χρήση του εξοπλισμού κοπής (όπως η μηχανή κοπής CNC) θα είναι υλικά υποστρώματος μεγάλου μεγέθους σύμφωνα με τις διαστάσεις σχεδιασμού PCB για κοπή, για να πάρει την απαιτούμενη πλακέτα.
Απαιτήσεις: Βεβαιωθείτε ότι το μέγεθος είναι ακριβές και οι άκρες είναι επίπεδες.
Εσωτερική παραγωγή στρώματος
Βήματα:
Προ-θεραπεία: Ο καθαρισμός της επιφάνειας και η τραύμα του ανοιχτού σκάφους με χαλκό για να αυξήσουν την προσκόλληση του ξηρού φιλμ στην επιφάνεια του πίνακα κατά τη διάρκεια της επακόλουθης πίεσης μεμβράνης.
LAMINICANE: Η ελασματοποιώντας το ξηρό φιλμ (φιλμ ευαίσθητο στο φως) στην επιφάνεια των επεξεργασμένων ελασματοποιημένων χαλκών με καυτή πίεση.
Έκθεση: Το laminate τοποθετείται κάτω από μια μηχανή έκθεσης και η ξηρή μεμβράνη εκτίθεται από το φως UV σύμφωνα με το μοτίβο εσωτερικού κυκλώματος στο αρχείο Gerber.
Ανάπτυξη: Η μη εκτεθειμένη ξηρή μεμβράνη διαλύεται και αφαιρείται χρησιμοποιώντας μια αναπτυσσόμενη λύση, αφήνοντας το εκτεθειμένο σχέδιο ξηρού φιλμ.
Χάραξη: Αφαιρέστε το ανεπιθύμητο φύλλο χαλκού χρησιμοποιώντας διάλυμα χάραξης για να σχηματίσετε την εσωτερική γραμμή στρώματος.
De-Filming: Αφαιρέστε την υπολειπόμενη ξηρή μεμβράνη στην εσωτερική γραμμή στρώματος με χημικό διάλυμα ή μηχανικά μέσα.
Θεραπεία Browning: Καφέ το εσωτερικό στρώμα της πλακέτας κυκλώματος, έτσι ώστε το εσωτερικό στρώμα της επιφάνειας της γραμμής για να σχηματίσει ένα ομοιόμορφο στρώμα μεμβράνης οξειδίου, να ενισχύσει την προσκόλληση με το ημι-θεραπευμένο φύλλο.
Λεπτό έλασμα
Βήματα: Στοιβάζετε τις πολυστρωματικές πλακέτες εσωτερικού στρώματος με το ημι-θεραπευμένο φύλλο (ένα είδος γυάλινων ινών που προ-εμπνοούν με ρητίνη) με μια συγκεκριμένη σειρά και χρησιμοποιήστε μια μηχανή πλαστικοποίησης κενού για να πιέσετε τα ελασματοποιημένα σανίδες μαζί.
Σκοπός: Συνδέστε σταθερά τα στρώματα για να σχηματίσουν μια πολυστρωματική πλακέτα PCB.
Απαιτήσεις: ακριβής έλεγχος της θερμοκρασίας, της πίεσης, του χρόνου και άλλων παραμέτρων για την πρόληψη των φυσαλίδων, της αποκόλλησης και άλλων ελαττωμάτων.
Γεώτρηση
Βήματα: Σύμφωνα με το σχεδιασμό PCB, χρησιμοποιήστε τη μηχανή γεώτρησης CNC για να τρυπήσετε διάφορα ανοίγματα υπερ-οπών και οπές τοποθέτησης.
Σκοπός: Να συνειδητοποιήσετε την ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ διαφορετικών στρωμάτων και εγκατάστασης εξαρτημάτων.
Απαιτήσεις: Ελέγξτε την ταχύτητα γεώτρησης, τις ζωοτροφές και άλλες παραμέτρους για να διασφαλίσετε ότι το τοίχωμα της οπής είναι ομαλή και η θέση της οπής είναι ακριβής.
Μεταλλοποίηση και επιμετάλλωση οπών
Βήματα:
Μεταλλοποίηση οπών: Ενεργοποιήστε το τοίχωμα της οπής και στη συνέχεια τοποθετήστε ένα στρώμα αγώγιμου υλικού (π.χ. χαλκός) στο τοίχωμα της οπής για να συνειδητοποιήσετε τη μεταλλοποίηση του τοίχου της οπής.
Επιμελητηρυμό: Επιμετώπιση ολόκληρου του πίνακα PCB, πάχυνση του στρώματος χαλκού για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις της γραμμής αγώγιμης και μηχανικής αντοχής.
Σκοπός: Να διασφαλιστεί ότι το PCB μπορεί να μεταδώσει ρεύμα μεταξύ των στρωμάτων.
Κατασκευή εξωτερικού στρώματος
Βήματα: Παρόμοια με την παραγωγή του εσωτερικού στρώματος, συμπεριλαμβανομένου του εξωτερικού στρώματος της μεμβράνης, της έκθεσης, της ανάπτυξης, της χάραξης, της αποδέσμευσης και άλλων βημάτων για να σχηματίσουν ένα πλήρες εξωτερικό στρώμα της γραμμής.
Σκοπός: Να ολοκληρωθεί οι ορατές συνδέσεις κυκλώματος στην πλακέτα PCB.
Παραγωγή συγκολλητικού
Βήματα: Επικαλυμμένα με μελάνι soldermask στην επιφάνεια του πίνακα PCB, μέσω της έκθεσης, της ανάπτυξης και άλλων διεργασιών, έτσι ώστε η ανάγκη συγκόλλησης των εξαρτημάτων της έκθεσης της περιοχής, η υπόλοιπη περιοχή καλύπτεται από μελάνι.
Σκοπός: Να αποφεύγεται η βραχυκύκλωμα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης και ταυτόχρονα προστατεύει τις γραμμές από την εξωτερική περιβαλλοντική διάβρωση.
Εκτύπωση χαρακτήρων
Βήματα: Η χρήση της εκτύπωσης οθόνης ή της εκτύπωσης InkJet και άλλων τεχνολογιών, η αναγνώριση εξαρτημάτων επιφανειών PCB, μοντέλο, αριθμός έκδοσης και άλλες πληροφορίες χαρακτήρων.
Σκοπός: Διευκόλυνση της επακόλουθης συναρμολόγησης και συντήρησης.
Επιφανειακή επεξεργασία
Βήματα: Επιλέξτε την κατάλληλη διαδικασία επεξεργασίας επιφάνειας σύμφωνα με τις απαιτήσεις του προϊόντος, όπως βύθιση χρυσού, ψεκασμός κασσίτερου, OSP και ούτω καθεξής.
Σκοπός: Βελτιώστε την αντοχή στη συγκόλληση και την οξείδωση του PCB.
Τέταρτον, στάδιο δοκιμών και συσκευασίας
Επιθεώρηση εμφάνισης
Βήματα: Μέσω χειροκίνητης οπτικής επιθεώρησης ή εξοπλισμού αυτόματης οπτικής επιθεώρησης (AOI) για να ελέγξετε την εμφάνιση του PCB.
Περιεχόμενο επιθεώρησης: Για να δείτε αν υπάρχουν ελαττώματα γραμμής (όπως σπασμένο κύκλωμα, βραχυκύκλωμα), στρέβλωση αλουμινίου χαλκού, κακά μαξιλάρια κ.λπ., καθώς και στρώμα soldermask, αν η εκτύπωση χαρακτήρων είναι πλήρης και καθαρή.
Σκοπός: Να διασφαλιστεί ότι η εμφάνιση της ποιότητας PCB πληροί τις απαιτήσεις.
Δοκιμή ηλεκτρικής απόδοσης
Βήματα: Χρησιμοποιήστε επαγγελματικό εξοπλισμό δοκιμών (όπως δοκιμαστή ανίχνευσης πτήσης, δοκιμαστή ΤΠΕ κ.λπ.) για να δοκιμάσετε την ηλεκτρική απόδοση του PCB.
Περιεχόμενο δοκιμής: συμπεριλαμβανομένης της αγωγιμότητας κυκλώματος, της αντίστασης μόνωσης, της αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης και άλλων παραμέτρων.
Σκοπός: Να επαληθεύσει εάν η γραμμή πληροί τις απαιτήσεις σχεδιασμού και να διασφαλίσει ότι η ηλεκτρική απόδοση του PCB είναι σταθερή και αξιόπιστη.
Δοκιμή αξιοπιστίας
Βήματα: Δοκιμές αξιοπιστίας σύμφωνα με τις απαιτήσεις του προϊόντος, όπως δοκιμή γήρανσης υψηλής θερμοκρασίας, δοκιμή κρύου και καυτού σοκ, δοκιμή κραδασμών κ.λπ.
Σκοπός: Να διασφαλιστεί ότι το PCB μπορεί να λειτουργήσει σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα κάτω από διάφορα σύνθετα περιβάλλοντα.
Συσκευασία και αποστολή
Βήματα: Συσκευάστε τα ειδικευμένα PCB και στη συνέχεια τα αποστείλετε σύμφωνα με τις απαιτήσεις των πελατών.
Συσκευασία: Συνήθως χρησιμοποιείτε αντι-στατική τσάντα, άνω και κατώτερη ταινία, ταινία απελευθέρωσης κ.λπ.
Σκοπός: Προστασία του PCB από ζημιές κατά τη μεταφορά.
Πέμπτο, προσοχή
Έλεγχος ποιότητας: Σε ολόκληρη τη διαδικασία παραγωγής, ο έλεγχος ποιότητας είναι ένα κρίσιμο κομμάτι. Είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί ένα αυστηρό σύστημα διαχείρισης ποιότητας για τον αυστηρά έλεγχο κάθε σύνδεσης για να εξασφαλιστεί η ποιότητα και η απόδοση του τελικού προϊόντος.
Συνεχής βελτίωση: Με τη συλλογή των ανατροφοδοτήσεων των πελατών και των πληροφοριών της αγοράς, η διαδικασία παραγωγής βελτιώνεται συνεχώς και βελτιστοποιείται για να αυξήσει την ανταγωνιστικότητα των προϊόντων και το μερίδιο αγοράς.
Η διαδικασία κατασκευής PCB είναι μια πολύπλοκη και ακριβής διαδικασία που περιλαμβάνει πολλαπλά βήματα και συνδέσμους. Μόνο με τον ακριβή έλεγχο των παραμέτρων της διαδικασίας και των απαιτήσεων ποιότητας κάθε συνδέσμου, μπορούμε να διασφαλίσουμε την παραγωγή προϊόντων PCB υψηλής ποιότητας.
Μεταφράστηκε με deepl.com (δωρεάν έκδοση)
