Η κατανόηση της διαδικασίας κατασκευής και συναρμολόγησης PCB είναι σημαντική όχι μόνο για τους κατασκευαστές, αλλά και για τους μηχανικούς, τους διαχειριστές προϊόντων και τις ομάδες προμηθειών.Ακόμη και όταν η παραγωγή PCB ανατίθεται σε συμβαλλόμενο κατασκευαστή, η κατανόηση της διαδικασίας επηρεάζει άμεσα τις επιλογές σχεδιασμού, τα ποσοστά απόδοσης και τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία του τελικού προϊόντος.

Ο οδηγός αυτός σας οδηγεί στη διαδικασία κατασκευής και συναρμολόγησης PCB, βήμα προς βήμα.PCB υψηλής συχνότηταςΠροτού ξεκινήσει η παραγωγή, συνιστάται έντονα μια εξέταση DFM (Design for Manufacturability) και μια φάση prototyping PCB για την επικύρωση του σχεδίου σας.

Η διαδικασία κατασκευής ξεκινά με την προετοιμασία του υλικού.Το κούρεμα των άκρων και η στρογγυλοποίηση των γωνιών πραγματοποιούνται σε αυτό το στάδιο για την εξάλειψη των σπασμάτων που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη μεταποίηση προς τα κάτω.

Σημείωση για τα κεραμικά PCB:Το σημείο εκκίνησης είναι διαφορετικό: η κεραμική σκόνη αναμειγνύεται με οργανικό συνδετικό για να σχηματιστεί λιπάσμα ζύμης, το οποίο στη συνέχεια ξυρίζεται σε φύλλα πριν από την περαιτέρω επεξεργασία.

Η διαμόρφωση κυκλώματος εσωτερικού στρώματος είναι ένα βασικό βήμα που μοιράζονται όλοι οι τύποι PCB.το μοτίβο κυκλώματος από τα αρχεία Gerber σας αναπαράγεται στην επιφάνεια χαλκού μέσω μιας ακολουθίας επικάλυψης, έκθεση και ανάπτυξη.

Η διαδικασία ξεκινά με την προεπεξεργασία της επιφάνειας, καθαρίζοντας το στρώμα και αυξάνοντας την τραχύτητα της επιφάνειας για τη βελτίωση της προσκόλλησης.Στη συνέχεια, ένα φωτοευαίσθητο ξηρό φιλμ επικάλυπτε θερμικά στην επιφάνεια χαλκούΤο ξηρό φιλμ τοποθετείται πάνω από ένα φιλμ PCB (τεχνουργημα) και εκτίθεται σε υπεριώδες φως: οι διαφανείς περιοχές του φιλμ επιτρέπουν στην υπεριώδη ακτινοβολία να θεραπεύσει το ξηρό φιλμ από κάτω, ενώ οι αδιαφανείς περιοχές το εμποδίζουν.

Μετά την έκθεση, ένα διάλυμα ανθρακικού νατρίου (Na2CO3) χρησιμοποιείται για να ξεπλυθεί το μη στερεωμένο ξηρό φιλμ ∙ αυτό είναι το στάδιο ανάπτυξης.Ένα διάλυμα χαρακτικής αφαιρεί τότε αυτό το ανεπιθύμητο χαλκόΤέλος, το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) απομακρύνει το υπόλοιπο στεγνό υλικό, αποκαλύπτοντας τα τελικά κυκλώματα του εσωτερικού στρώματος.

Βασική λεπτομέρεια:Το εσωτερικό στρώμα χρησιμοποιεί ένα αρνητικό φιλμ, το εξωτερικό στρώμα χρησιμοποιεί ένα θετικό φιλμ. Η λογική αντιστρέφεται.Μια ανίχνευση AOI (Αυτόματη Οπτική Επιθεώρηση) εκτελείται μετά τη δημιουργία του κυκλώματος κάθε στρώματοςΓια τα πολυεπίπεδα PCB με τέσσερα ή περισσότερα στρώματα χαλκού, κάθε εσωτερικό στρώμα επεξεργάζεται ξεχωριστά χρησιμοποιώντας την ίδια μέθοδο.

Σε αυτό το στάδιο, τα ολοκληρωμένα εσωτερικά στρώματα χαλκού και το PP (prepreg ), ένα σύνθετο υφάσμα από ρητίνη και γυάλινη ίνα, στοιβάζονται εναλλάξ και συνδέονται μεταξύ τους υπό υψηλή θερμότητα και πίεση,που σχηματίζουν την πολυεπίπεδη δομή PCB.

Η διαδικασία επικαλύψεως περιλαμβάνει πέντε υπο-βήματα: καφέ (χημική τραχύτητα των εσωτερικών επιφανειών χαλκού για τη βελτίωση της σύνδεσης με PP), νίβωση (προεγκατάσταση και επικάλυψη των στρωμάτων μεταξύ τους),στρώμα στοιβάζοντας, θερμότατης επικάλυψης και μεταπεξεργασίας (τρυπεία τρυπών εγγραφής και κοπή του πίνακα σε μέγεθος).

Σημείωση:Για τα PCB υψηλής συχνότητας, το μονωτικό υλικό είναι PTFE αντί PP. Τα ευέλικτα PCB χρησιμοποιούν PI (πολυμίδιο) ή φιλμ PET ως διηλεκτρικό στρώμα.

Για τα PCB με επικάλυψη με τρύπες (PTH), η γεώτρηση είναι ένα απαραίτητο βήμα.και τα κεραμικά PCB χρησιμοποιούν το τρυπάνι με λέιζερ για να επιτύχουν λεπτότερες διαμέτρους τρυπών.

HDI PCB:Οι τυφλοί σωλήνες, οι θαμμένοι σωλήνες, οι σωλήνες παραλείψεως και οι σωλήνες στοιβάσεως τρυπούνται ξεχωριστά με λέιζερ σε μεμονωμένα στρώματα.Τα PCB υψηλής συχνότητας απαιτούν επιπλέον επεξεργασία με πλάσμα μετά την γεώτρηση για να καθαρίσουν το σπρέι γεώτρησης από τα τοιχώματα της τρύπας.

Μετά την γεώτρηση, οι τοίχοι των τρυπών είναι μη αγωγικοί (ζύχα και γυάλινες ίνες).

Πρώτον, ηλεκτρολόγητη επικάλυψη χαλκού: ένας ενεργοποιητής αποθέτει σωματίδια παλλάδιου στα τοιχώματα της τρύπας, τα οποία λειτουργούν ως καταλυτικοί σπόροι για μια χημική αντίδραση μείωσης χαλκού.Ένα λεπτό στρώμα χαλκού περίπου 0Δεύτερον, ηλεκτροπληκτισμός χαλκού: ο χαλκός τρύπας ηλεκτροπληκτίζεται για να αυξηθεί το πάχος σε 5 ∆10 μm, σχηματίζοντας ένα ανθεκτικό αγωγικό κανάλι μεταξύ των στρωμάτων.

Η διαδικασία αντικατοπτρίζει το σχηματισμό κυκλώματος εσωτερικού στρώματος, αλλά με μια βασική διαφορά: χρησιμοποιείται ένα θετικό φιλμ.η ξηρή ταινία πάνω από περιοχές κυκλώματος ξεπλένεται, αφήνοντας το χαλκό κύκλου εκτεθειμένο και έτοιμο για επικάλυψη.

Ο χαλκός του εκτεθειμένου κυκλώματος ηλεκτροπληρώεται για δεύτερη φορά, που αναφέρεται ως "δεύτερη επικάλυψη χαλκού", για να κατασκευαστεί το πάχος του χαλκού σύμφωνα με τις προδιαγραφές που ορίζονται στο σχέδιο σας.Ένα στρώμα κασσίτερου επικάλυπτε κατόπιν πάνω από το χαλκό του κυκλώματος για να λειτουργήσει ως αντίσταση χαρακτικής, προστατεύοντας τα ίχνη του κυκλώματος κατά τη διάρκεια του επόμενου βήματος χαρακτικής.

Ένα χημικό διάλυμα απομακρύνει το στεγνό φιλμ, εκθέτοντας τις ανεπιθύμητες περιοχές χαλκού.ένα άλλο χημικό διάλυμα αφαιρεί το στρώμα κασσίτερου από το χαλκό του κυκλώματοςΣε αυτό το σημείο, η θεμελιώδης δομή χαλκού του PCB ολοκληρώνεται.

Η μάσκα συγκόλλησης είναι η προστατευτική επικάλυψη που εφαρμόζεται στην επιφάνεια του PCB - το χρωματιστό στρώμα (το πράσινο είναι το πιο κοινό, αν και το μαύρο, το κόκκινο, το μπλε και το λευκό είναι τυπικές επιλογές) που βλέπετε σε μια τελική σανίδα.Προστατεύει τα ίχνη χαλκού από την οξείδωση και αποτρέπει τη σύνδεση των συγκόλλησεων κατά τη διάρκεια της συναρμολόγησης.

Το μελάνι της μάσκας συγκόλλησης εφαρμόζεται με εκτύπωση σε οθόνη ή επικάλυψη ψεκασμού σε αυστηρή συμφωνία με το στρώμα της μάσκας συγκόλλησης στα αρχεία Gerber σας, στη συνέχεια, θεραπεύεται με έκθεση και ψήσιμο.

Σημείωση:Τα ευέλικτα PCB χρησιμοποιούν μια ταινία κάλυψης (PI ή PET) αντί για μια υγρή μάσκα συγκόλλησης.Τα γυμνά/γυμνά PCB ̇ που χρησιμοποιούνται συνήθως για την επαλήθευση του σχεδιασμού ̇ παράγονται χωρίς μάσκα συγκόλλησης.

Οι προσδιορισμοί αναφοράς των συστατικών, οι δείκτες πολικότητας, τα λογότυπα εταιρειών και τα σήματα πιστοποίησης εκτυπώνονται σε οθόνη στη μάσκα συγκόλλησης χρησιμοποιώντας μελάνι και θεραπεύονται με ψήσιμο.Αυτοί οι θρύλοι είναι μόνιμοι και χρησιμεύουν ως βασικοί οδηγοί κατά τη διάρκεια της συναρμολόγησης PCB, δοκιμές και συντήρηση πεδίου.

Τα εκτεθειμένα πλακάκια χαλκού, οι περιοχές όπου θα συγκολληθούν τα εξαρτήματα, απαιτούν επιφανειακό φινίρισμα για την πρόληψη της οξείδωσης και την εξασφάλιση καλής συγκολλήσιμης ικανότητας.Η επιλογή της σωστής επιφάνειας για την εφαρμογή σας έχει άμεση επίδραση στην απόδοση συναρμολόγησης και τη μακροζωία του προϊόντος.

• ENIG (χρυσός βύθισης νικελίου χωρίς ηλεκτρισμό)∙ η πιο ευέλικτη επιλογή, εξαιρετική συγκολλησιμότητα και διάρκεια ζωής
• HASL / HASL χωρίς μόλυβδο∆ οικονομικά αποδοτικό για γενική χρήση
• OSP (οργανικό συντηρητικό συγκόλλησης)∆εκάτω, συμβατό με το RoHS, κατάλληλο για εξαρτήματα λεπτής ακμής
• Ασημένιο βύθισηςΑξιοτελή για την ακεραιότητα του σήματος υψηλής συχνότητας
• Κύλινδρο βύθισης∆ορυφόροι για την κατασκευή ηλεκτρικών συσσωρευτών
• Σκληρό χρυσάφι / ENEPIGΓια χρυσά δάχτυλα, συνδέσμους άκρων και εφαρμογές υψηλής φθοράς

Εάν δεν είστε βέβαιοι για το ποιο επιφανειακό φινίρισμα να προσδιορίσετε, το ENIG είναι ένα αξιόπιστο προεπιλεγμένο για τους περισσότερους σχεδιασμούς PCB.

Το πίνακα PCB διαδρομής ή κοπεί στο τελικό περίγραμμα της σανίδας.και PCB υψηλής συχνότηταςΟι μισές τρύπες (καστελωμένες τρύπες) είναι επίσης διαθέσιμες για τα πλαίσια FR4 που θα τοποθετηθούν ως ενότητες.

Τα ευέλικτα PCB και τα κεραμικά PCB περιγράφονται χρησιμοποιώντας το laser cutting για να επιτευχθούν οι λεπτές ανοχές άκρων που απαιτούν οι εφαρμογές τους.

Παρά την επιθεώρηση AOI σε κάθε στρώμα, είναι απαραίτητη η τελική ηλεκτρική δοκιμή του πλήρους πίνακα για να επαληθευθεί ότι όλα τα κυκλώματα είναι σωστά συνδεδεμένα και ότι δεν υπάρχουν ακούσιες διακοπές ή ανοίγματα.

Δοκιμές με ιπτάμενο ανιχνευτήΧρησιμοποιεί κινούμενα ανιχνευτές για να ελέγχει κάθε δίχτυ στο PCB για ανοιχτά και σύντομα ̇ δεν απαιτείται προσαρμοσμένη στερέωση, καθιστώντας το ιδανικό για πρωτότυπα και παραγγελίες μικρού όγκου.

Δοκιμή στερεωτικών (κρεβάτι νυχιών)χρησιμοποιεί ειδικά κατασκευασμένο δοχείο δοκιμής και είναι κατάλληλο για μεγάλη παραγωγή για γρήγορη και ολοκληρωμένη ηλεκτρική επαλήθευση.

Στην DuxPCB, προσφέρουμε επίσηςτετρασύρματη δοκιμή αντίστασης Kelvinγια εφαρμογές στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, της ιατρικής, της άμυνας και της αεροδιαστημικής βιομηχανίας, μια μέθοδος ακριβείας για τη μέτρηση τιμών μικροαντίστασης που δεν μπορούν να ανιχνευθούν με τα τυποποιημένα ηλεκτρικά τεστ.

Πριν από την αποστολή, κάθε PCB υποβάλλεται σε ολοκληρωμένη τελική επιθεώρηση που καλύπτει τρεις τομείς:

Έλεγχος διαστάσεων:Περιγράμματα της σανίδας, ανοχή τρύπας προς άκρη, συνολικό πάχος, διάμετρο τρύπας, πλάτος και διαστήματα ίχνη, πλάτος δακτυλιδιού, τόξο και στροφή και πάχος επικάλυψης χαλκού.

Έλεγχοι επιφάνειας:Κενά, κλειστές τρύπες, έκθεση σε χαλκό, ξένα σωματίδια, επιπλέον ή ελλείψεις τρύπων, ελαττώματα χρυσού δακτύλου, και ποιότητα θρύλου.

Έλεγχος αξιοπιστίας:Η δυνατότητα συγκόλλησης, η αντοχή στην απολέπιση, η προσκόλληση της μάσκας συγκόλλησης, η προσκόλληση του χρυσού, η αντοχή σε θερμικά σοκ, η αντίσταση (για τα σχέδια ελεγχόμενης αντίστασης) και τα επίπεδα ιονικής μόλυνσης.

Η συναρμολόγηση με την τεχνολογία επιφανειακής τοποθέτησης (SMT) είναι η κυρίαρχη μέθοδος για τα σύγχρονα ηλεκτρονικά.

Εκτύπωση με πάστα συγκόλλησηςΗ πάστα συγκόλλησης εφαρμόζεται στα πλαίσια PCB μέσω στίβλου που κόβεται με λέιζερ.SPI (Ελέγχος ζύμωσης)Το σύστημα 3D επιθεώρησης ελέγχει τον όγκο και τη θέση της πάστες.Τοποθέτηση στοιχείων∆ Μηχανές επιλογής και τοποθέτησης τοποθετούν τα συστατικά SMD με υψηλή ταχύτητα και ακρίβεια.Έλεγχος με ακτίνες ΧΧρησιμοποιείται για την επιθεώρηση των κρυφών αρθρώσεων συγκόλλησης, ιδίως κάτω από συσκευασίες BGA.Επιστροφική συγκόλλησηΗ επιφάνεια περνά μέσα από ένα ακριβώς ελεγχόμενο προφίλ θερμοκρασίας για να λιώσει και να ρυθμίσει τις ενώσεις συγκόλλησης.AOI (Αυτόματη οπτική επιθεώρηση) Η ολοκληρωμένη πλάκα σαρώνεται για ελαττώματα συγκόλλησης.

Για τα PCB που περιλαμβάνουν συστατικά διατρυπών ∙ συνδετήρες, μετασχηματιστές, μεγάλοι πυκνωτές και παρόμοια μέρη ∙ η συναρμολόγηση διατρυπών ακολουθεί την SMT. Τα καλώδια των συστατικών εισάγονται μέσω των οπών PTH,μετά συγκολλημένα με συγκόλληση κυμάτωνΟι μολύβδεις κόβονται και η σανίδα ελέγχεται οπτικά πριν προχωρήσει.

Μετά την συναρμολόγηση, η DuxPCB παρέχει μια σειρά υπηρεσιών προστιθέμενης αξίας για να υποστηρίξει το δρόμο σας από το πρωτότυπο στο τελικό προϊόν:

• Δραστηριώδης δοκιμή (FCT)∆ δοκιμές προσομοίωσης εφαρμογής για την επαλήθευση της απόδοσης του τελικού προϊόντος
• Προγραμματισμός IC∆ Φερμγουέηρ φλας και προγραμματισμός τσιπ
• Συμφωνητική επικάλυψηΠροστατευτική επικάλυψη για εφαρμογές σε σκληρό περιβάλλον
• Έλεγχος καύσης / θερμικής γήρανσης∆ Επεκτεινόμενη δοκιμή αντίστασης για έλεγχο αξιοπιστίας
• Συγκρότημα σε δομή κιβωτίουΟλοκληρωμένη ολοκλήρωση του προϊόντος, συμπεριλαμβανομένων των περιβλήσεων, των καλωδίων και των μηχανικών εξαρτημάτων

Όλα τα τελικά προϊόντα αποστέλλονται μόνο μετά την τελική λειτουργική επαλήθευση.

Είτε αναπτύσσετε ένα πρωτότυπο είτε επεκτείνετε την παραγωγή σε μεγάλο όγκο, η κατανόηση της διαδικασίας κατασκευής και συναρμολόγησης PCB σας βοηθά να πάρετε καλύτερες αποφάσεις σχεδιασμού,να επικοινωνείτε αποτελεσματικότερα με τον κατασκευαστή σας, και να μειωθούν οι δαπανηρές αναθεωρήσεις.

Στην DuxPCB, υποστηρίζουμε τους πελάτες σε κάθε στάδιο από την αναθεώρηση DFM και την κατασκευή πρωτότυπων μέχρι την πλήρη πλήρη PCBA και την παράδοση box-build.Επικοινωνήστε με την ομάδα μας για μια δωρεάν τεχνική αναθεώρηση και προσφορά.

© DuxPCB. Αρχικό περιεχόμενο. Παρακαλούμε πιστώστε το DuxPCB εάν αναπαράγετε ή κάνετε αναφορά σε αυτό το άρθρο.