Das Verständnis des PCB-Fertigungs- und Montageprozesses ist nicht nur für Hersteller, sondern auch für Ingenieure, Produktmanager und Beschaffungsgruppen wichtig.Auch wenn die PCB-Produktion an einen Vertragshersteller ausgelagert wird, beeinflusst Ihr Verständnis des Prozesses direkt Ihre Designentscheidungen, die Ertragsraten und die langfristige Zuverlässigkeit Ihres Endprodukts.

Dieser Leitfaden führt Sie Schritt für Schritt durch den gesamten PCB-Fertigungs- und Montageprozess.Hochfrequenz-PCBsVor Beginn der Produktion wird dringend empfohlen, eine Überprüfung des DFM (Design for Manufacturability) und eine PCB-Prototyping-Phase durchzuführen, um das Design zu validieren.

Der Herstellungsprozess beginnt mit der Materialvorbereitung. PCB-Laminate (kupferbeschichtete Platten) werden gereinigt, um Oxidation und Oberflächenverschmutzung zu entfernen, und dann auf die gewünschte Plattengröße geschnitten.In diesem Stadium werden die Ränder und Ecken abgerundet, um die Schürfen zu vermeiden, die die nachgelagerte Verarbeitung beeinträchtigen könnten..

Anmerkung für keramische PCB:Der Ausgangspunkt unterscheidet sich: Keramikpulver wird mit einem organischen Bindemittel vermischt, um einen Pastenschlauch zu bilden, der dann vor der weiteren Verarbeitung in Blätter geschraubt wird.

Die Schaltung der Innenschicht ist ein zentraler Schritt, der von allen PCB-Typen geteilt wird.Das Schaltmuster aus Ihren Gerber-Dateien wird durch eine Laminationssequenz auf die Kupferoberfläche reproduziert., Exposition und Entwicklung.

Der Prozess beginnt mit einer Vorbehandlung der Oberfläche Eine lichtempfindliche Trockenfolie wird dann thermisch auf die Kupferoberfläche gelagertAuf der trockenen Folie wird ein PCB-Film (Kunstwerk) gelegt und UV-Licht ausgesetzt: Die transparenten Bereiche der Folie erlauben es den UV-Strahlen, die trockene Folie darunter zu behandeln, während die undurchsichtigen Bereiche sie blockieren.

Nach der Exposition wird eine Natriumkarbonat (Na2CO3) -Lösung verwendet, um den nicht gehärteten Trockenfilm wegzuwaschen.Eine Ätzlösung entfernt dann dieses unerwünschte KupferSchließlich entfernt Natriumhydroxid (NaOH) den restlichen gehärteten Trockenfilm und enthüllt die fertigen Innenschichtkreise.

Wichtigstes Detail:Inneres Schichtwerk verwendet einen negativen Film; äußeres Schichtwerk verwendet einen positiven Film die Logik ist umgekehrt.Ein AOI-Scan (Automatic Optical Inspection) wird durchgeführt, nachdem die Schaltung jeder Schicht erzeugt wurdeBei mehrschichtigen PCBs mit vier oder mehr Kupferschichten wird jede innere Schicht mit derselben Methode separat verarbeitet.

In diesem Schritt werden die vollendeten inneren Kupferschichten und PP (Prepreg, ein Verbundwerk aus Harz und Glasfaser) abwechselnd gestapelt und unter hoher Hitze und Druck miteinander verbunden.mit einer Breite von mehreren Schichten.

Der Laminationsprozess umfasst fünf Unterschritte: Braunen (chemische Raubbildung der inneren Kupferoberflächen zur Verbesserung der Bindung an PP), Nieten (Vorstapeln und Zusammenfügen der Schichten),Schichtstapeln, Warmpresse-Lamination und Nachbearbeitung (Bohrungen von Registrierungslöchern und Beschneidung der Platte).

Anmerkung:Vierschichtliche PCBs benötigen keinen Nieten-Unterschritt. Bei Hochfrequenz-PCBs ist das Isoliermaterial eher PTFE als PP. Flexible PCBs verwenden PI (Polyimid) oder PET-Film als dielektrische Schicht.

Bei PCBs mit plattierten Durchlöchern (PTH) ist das Bohren ein wesentlicher Schritt.und Keramik-PCBs verwenden Laserbohrungen, um feinere Lochdurchmesser zu erreichen.

HDI-PCBs:Blinde, vergrabene, übersprungene und gestapelte Durchläufe werden jeweils separat mit einem Laser auf einzelnen Schichten gebohrt.Hochfrequente PCBs benötigen zusätzlich eine Plasmabehandlung nach dem Bohren, um den Bohrschmutz von den Lochwänden zu reinigen.

Nach dem Bohren sind die Löcherwände nicht leitfähig (Harz und Glasfaser).

Zunächst wird das Kupfer ohne Elektroleiter beschichtet: Ein Aktivierer legt Palladiumpartikel an den Lochwänden ab, die als Katalysator für eine chemische Kupferreduktionsreaktion fungieren.Eine dünne Kupferschicht von ca. 0Zweitens wird Kupfer mit Elektroplattierung abgelagert: Das Lochkupfer wird elektroplattiert, um die Dicke auf 5 ‰ 10 μm zu erhöhen und bildet einen langlebigen leitfähigen Kanal zwischen den Schichten.

Der Prozess spiegelt die Bildung der inneren Schicht-Schaltkreise wider, jedoch mit einem wesentlichen Unterschied: Eine positive Folie wird verwendet.Der Trockenfilm über Schaltkreisbereiche wird weggewaschen., so daß das Kupfer des Schaltkreises freigelegt und zur Plattierung bereit ist.

Das freiliegende Kupfer des Schaltkreises wird ein zweites Mal elektroplattiert, um die Kupferdicke auf die in Ihrem Entwurf definierte Spezifikation zu bringen.Eine Zinnschicht wird dann über das Kupfer der Schaltung plattiert, um als Ätzerwiderstand zu wirken, die Schaltkreisspuren während des nachfolgenden Ätzschrittes schützen.

Eine chemische Lösung entfernt die gehärteten Trockenfolien und entblößt die unerwünschten Kupferflächen.Eine andere chemische Lösung entfernt die Zinnschicht vom KupferkreislaufAn diesem Punkt ist die grundlegende Kupferstruktur des PCB vollständig.

Die Lötmaske ist die Schutzbeschichtung, die auf der PCB-Oberfläche aufgetragen wird ∙ die farbige Schicht (grün ist am häufigsten, obwohl schwarz, rot, blau und weiß Standardoptionen sind), die Sie auf einer fertigen Platte sehen.Es schützt Kupferspuren vor Oxidation und verhindert beim Montieren, dass sich die Lötmaschine verbindet.

Lötmaskenfarbe wird durch Siebdruck oder Sprühbeschichtung in strenger Übereinstimmung mit der Lötmaskenschicht in Ihren Gerber-Dateien aufgetragen, dann durch Exposition und Backen gehärtet.

Anmerkung:Flexible PCBs verwenden statt einer flüssigen Lötmaske einen Coverlay-Film (PI oder PET).Nackte PCBs, die üblicherweise für die Konstruktionsprüfung verwendet werden, werden ohne Lötmaske hergestellt.

Komponentenreferenzzeichen, Polaritätsmarker, Firmenlogos und Zertifizierungszeichen werden mit Tinte auf die Lötmaske gedruckt und durch Backen gehärtet.Diese Legenden sind dauerhaft und dienen als wesentliche Leitfäden während der PCB-Montage, Tests und Wartung vor Ort.

Die freiliegenden Kupferplatten, die Bereiche, in denen Bauteile gelötet werden, erfordern eine Oberflächenveredelung, um Oxidation zu verhindern und eine gute Schweißfähigkeit zu gewährleisten.Die Wahl der richtigen Oberflächenveredelung für Ihre Anwendung hat einen direkten Einfluss auf den Montageertrag und die Lebensdauer des Produkts.

• ENIG (elektroless Nickel Immersion Gold)- die vielseitigste Option; hervorragende Schweißfähigkeit und Haltbarkeit
• HASL / bleifreies HASL- Kostenwirksam für den allgemeinen Gebrauch
• OSP (organisches Schweißkonservierungsmittel)- flach, RoHS-konform, geeignet für Feinschallkomponenten
• Untertauchen Silber hervorragend für die Integrität des Hochfrequenzsignals
• Zinn für das Eintauchen- eine flache Oberfläche, geeignet für Pressverbindungen
• Hartgold / ENEPIGFür Goldfinger, Kantenanschlüsse und Anwendungen mit hohem Verschleiß

Wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Oberflächenbeschichtung zu spezifizieren ist, ist ENIG ein zuverlässiger Standard für die meisten PCB-Designs.

Das PCB-Panel wird bis zu seinem endgültigen Brettumriss geleitet oder geschnitten. V-Schnitt-Scoring und CNC-Routing (auch Tab-Routing oder Dapaneling-Slots genannt) sind die häufigsten Verfahren für FR4, Aluminium,und hochfrequente PCBHalblöcher (castellierte Löcher) sind auch für FR4-Boards verfügbar, die als Module montiert werden.

Flexible und keramische PCBs werden mit Hilfe des Laserschnitts profiliert, um die Feinrandtoleranzen zu erreichen, die für ihre Anwendungen erforderlich sind.

Trotz der AOI-Inspektion in jeder Schicht ist eine endgültige elektrische Prüfung der gesamten Platine unerlässlich, um sicherzustellen, dass alle Schaltungen korrekt angeschlossen sind und keine unbeabsichtigten Kurzschlüsse oder Öffnungen vorliegen.

Flugsondeversucheverwendet bewegliche Sonden, um jedes Netz auf der Leiterplatte auf Öffnungen und Shorts zu überprüfen ­ keine benutzerdefinierte Befestigung erforderlich, was es ideal für Prototypen und Kleinbestellungen macht.

Prüfungen der Befestigungen (Nagelbett)verwendet eine maßgeschneiderte Prüfmaschine und eignet sich für die Produktion in großen Stückzahlen für eine schnelle, umfassende elektrische Prüfung.

Bei DuxPCB bieten wir auchvierdrahtartige Kelvin-Widerstandsprüfungfür Anwendungen in der Automobilindustrie, in der Medizin, im Verteidigungsbereich und in der Luft- und Raumfahrt: eine präzise Methode zur Messung von Mikrorezistenzwerten, die durch herkömmliche elektrische Prüfungen nicht ermittelt werden können.

Vor dem Versand wird jedes PCB einer umfassenden Endkontrolle unterzogen, die drei Bereiche umfasst:

Abmessungsprüfung:Aufbau des Platzes, Toleranz von Loch zu Rand, Gesamtdicke, Lochdurchmesser, Spurenbreite und Abstand, Ringbreite, Bogen und Dreh und über Kupferplattierungstärke.

Oberflächenkontrollen:Hohlräume, verstopfte Löcher, Kupferbelastung, Fremdpartikel, zusätzliche oder fehlende Löcher, Goldfingerfehler und Legendenqualität.

Zuverlässigkeitsprüfung:Schweißbarkeit, Schälfestigkeit, Schweißmaskenhaftung, Goldhaftung, Wärmeschockbeständigkeit, Impedanz (für kontrollierte Impedanzkonstruktionen) und ionische Kontaminationswerte.

Die Surface Mount Technology (SMT) ist die vorherrschende Methode für moderne Elektronik.

Drucken mit Lötenmasse¢ Lötpaste wird über ein lasergeschnittenes Schablone auf PCB-Pads aufgetragen.SPI (Solder Paste Inspection)Ein 3D-Inspektionssystem überprüft das Volumen und die Position der Paste.Komponentenplatzierung¢ Aufnahme- und Platzierungsmaschinen montieren SMD-Komponenten mit hoher Geschwindigkeit und Präzision.Röntgenuntersuchung- zur Prüfung versteckter Lötverbindungen, insbesondere unter BGA-Verpackungen.RücklauflötenDie Platte durchläuft ein präzise kontrolliertes Temperaturprofil, um die Lötverbindungen zu schmelzen und einzusetzen.AOI (Automatische optische Inspektion)

Bei Leiterplatten, die durchlöchrige Komponenten umfassen, werden durchlöchige Bauteile – Steckverbinder, Transformatoren, große Kondensatoren und ähnliche Teile – nach SMT zusammengebaut.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Die Leitungen werden abgeschnitten und das Brett visuell geprüft.

Nach der Montage bietet DuxPCB eine Reihe von Mehrwertdiensten an, um Ihren Weg vom Prototyp zum fertigen Produkt zu unterstützen:

• Funktionelle Prüfung (FCT)¢ Anwendungssimulierte Prüfungen zur Überprüfung der Leistung des Endprodukts
• IC-Programmierung
• Konforme Beschichtung- Schutzbeschichtung für schwierige Anwendungen
• Verbrennungs-/Wärmealterungstests- Erweiterte Belastungstests für die Zuverlässigkeitsprüfung
• Maschinen für die Herstellung von Schachteln¢ Vollständige Produktintegration einschließlich Gehäuse, Kabel und mechanische Teile

Alle Fertigprodukte werden erst nach Abschluss der funktionalen Prüfung versandt.

Egal, ob Sie einen Prototyp entwickeln oder die Produktion in großem Umfang vorantreiben, das Verständnis des PCB-Fertigungs- und Montageprozesses hilft Ihnen, bessere Designentscheidungen zu treffen.die Kommunikation mit dem Hersteller verbessern, und kostenintensive Revisionen zu reduzieren.

Bei DuxPCB unterstützen wir unsere Kunden in jeder Phase von der DFM-Überprüfung und dem Prototyping bis hin zur vollständigen schlüsselfertigen PCBA und Box-Build-Lieferung.Kontaktieren Sie unser Team für eine kostenlose technische Überprüfung und Angebot.

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