PCB 제조 및 조립 프로세스를 이해하는 것은 제조업체뿐만 아니라 엔지니어, 제품 관리자 및 조달 팀 모두에게 중요합니다.심지어 PCB 생산이 계약 제조업체에 외부 업체로 할당 될 경우에도, 프로세스에 대한 이해는 디자인 선택, 생산률, 그리고 최종 제품의 장기적인 신뢰성에 직접적으로 영향을 줍니다.
이 가이드는 모든 PCB 제조 및 조립 과정을 단계별로 안내합니다. FR4 PCB가 주요 참조로 사용되지만 알루미늄 PCB의 주요 차이점도 강조합니다.고주파 PCB생산이 시작되기 전에 설계의 검증을 위해 DFM (제공 가능성 설계) 검토와 PCB 프로토타입 단계가 강력하게 권장됩니다.
제조 과정 은 재료 준비 로 시작 된다. 산화 및 표면 오염 을 제거 하기 위해 PCB 래미네이트 (보드) 를 청소 하고, 그 후 필요 한 패널 크기로 자른다.가장자리 정형 및 코너 둥글림은 하류 가공에 영향을 미칠 수 있는 burrs를 제거하기 위해이 단계에서 수행됩니다.
세라믹 PCB에 관한 참고:시발점은 다릅니다. 세라믹 파우더는 유기 결합 물질과 혼합되어 페이스트 매립물을 형성합니다. 이 매립 물질은 추가 가공 전에 엽으로 긁혀집니다.
내부 계층 회로 형성은 모든 PCB 유형에서 공유되는 핵심 단계입니다. 기본 원리는 이미지 전송입니다:당신의 게르버 파일의 회로 패턴은 라미네이션의 순서를 통해 구리 표면에 재생됩니다, 노출, 그리고 발달
이 과정은 표면 전처리로 시작됩니다. 접착력을 향상시키기 위해 라미네이트를 청소하고 표면 거칠성을 높입니다.광감각성 건조 필름은 그 후 구리 표면에 열로 겹쳐집니다.건조한 필름 위에 PCB 필름 (아트워크) 이 배치되어 자외선에 노출됩니다. 필름의 투명한 영역은 자외선이 아래에있는 건조한 필름을 고칠 수 있도록 허용하지만 불투명한 영역은 차단합니다.
노출 후, 마르지 않은 건조 필름을 씻기 위해 나트륨 탄산 (Na2CO3) 용액을 사용합니다. 이것은 개발 단계입니다. 마르지 않은 부위의 밑에 있는 구리는 이제 노출됩니다.그 다음 에 에치링 용액 으로 이 원치 않는 구리 를 제거 한다마지막으로, 나트륨 하이드록사이드 (NaOH) 는 남은 완화 된 건조 필름을 벗겨내어 완성 된 내부 층 회로를 드러냅니다.
주요 세부 사항:내부층의 그림은 부정적인 필름을 사용하며, 외부층의 그림은 긍정적인 필름을 사용한다.AOI (자동 광 검사) 스캔은 각 계층의 회로가 생성 된 후에 수행됩니다.4개 이상의 구리 층을 가진 다층 PCB의 경우, 각 내부 층은 동일한 방법을 사용하여 개별적으로 처리됩니다.
이 단계에서는 완성된 내부 구리 층과 PP (prepreg ∼ 합성 합금 솜과 유리 섬유 천) 이 대차로 쌓여 고온과 압력으로 결합됩니다.다층 PCB 구조를 형성하는.
라미네이션 프로세스는 5 개의 하위 단계를 포함합니다: 갈색 (PP와 결합을 개선하기 위해 내부 구리 표면을 화학적으로 거칠게)레이어 스택, 핫프레스 라미네이션, 후처리 (등록 구멍을 뚫고 패널을 크기로 잘라).
참고:4층 PCB는 리베팅 하단 단계가 필요하지 않습니다. 고주파 PCB의 경우 단열 물질은 PP보다는 PTFE입니다. 유연 PCB는 PI (폴리마이드) 또는 PET 필름을 변압층으로 사용합니다.
접착 된 구멍 (PTH) 을 가진 PCB의 경우, 파는 것이 필수 단계입니다. FR4, 고주파 및 금속 코어 PCB는 기계적으로 파입니다. 유연 PCB, 딱딱한 플렉스 PCB,그리고 세라믹 PCB는 더 작은 구멍 직경을 얻기 위해 레이저 드릴링을 사용합니다..
HDI PCB:눈먼 비아, 묻힌 비아, 건너뛰는 비아, 쌓인 비아 각각은 레이저로 개별 층에 분리 뚫어집니다.고주파 PCB는 또한 구멍 벽에서 구멍 스프레를 청소하기 위해 드릴링 후 플라즈마 처리가 필요합니다..
굴착 후, 구멍 벽은 전도성이 없습니다. 층간 전기 연결을 가능하게하려면 구멍을 금속화해야합니다.
이 작업 은 두 단계 로 이루어진다. 첫째, 전류 없는 구리 접착제: 액티베이터 는 구멍 벽 에 팔라디움 입자를 저장 하여, 화학적 구리 환원 반응 의 촉매 원자 로 작용 한다.약 0의 얇은 구리 층두 번째, 전압 된 구리: 구멍 구리는 두께를 5?? 10 μm까지 증가시키기 위해 전압되어 층 사이에 내구성있는 전도 채널을 형성합니다.
이 과정은 내부층 회로 형성을 반영하지만 하나의 주요 차이점: 긍정적 인 필름이 사용됩니다. 자외선 노출 하에서 회로 부위의 건조 필름이 고쳐집니다. 개발 중에,회로 부위의 건조 필름은 씻어집니다., 회로 구리를 노출하고 접시에 준비합니다.
노출 된 회로 구리는 두 번째 전류로 가열됩니다. "초등 구리 가열"이라고 불립니다. 구리의 두께를 설계에서 정의 된 사양에 맞추기 위해.틴 층은 그 다음 회로 구리 위에 장착 된 에치 저항 역할을 합니다, 후속 에치 단계 동안 회로 흔적을 보호.
화학 용액 은 가공 된 건조 필름 을 벗기고, 원치 않는 구리 부위를 노출 시키고. 그 다음 에 에칭 용액 은 이 과도 한 구리를 제거 한다. 마지막으로,다른 화학 용액은 회로 구리에서 진 층을 벗겨줍니다.이 시점에서 PCB의 기본 구리 구조가 완성됩니다.
솔더 마스크는 PCB 표면에 적용된 보호 코팅입니다. 완성된 보드에서 볼 수있는 색상 층 (녹색은 가장 일반적이지만 검은색, 빨간색, 파란색, 흰색은 표준 옵션입니다.)그것은 산화로부터 구리 흔적을 보호 하 고 조립 도중 솔더 브리딩을 방지.
용접 마스크 잉크는 게르버 파일의 용접 마스크 층과 엄격하게 일치하여 스크린 프린팅 또는 스프레이 코팅으로 적용되고, 노출 및 베이킹으로 완화됩니다.
참고:유연 PCB는 액체 용매 마스크 대신 커버 레이 필름 (PI 또는 PET) 을 사용합니다. 두꺼운 구리 PCB (≥ 3 온스) 는 뚜렷한 구리 단계에 대한 균일한 커버리를 달성하기 위해 정전 스프레이 적용이 필요합니다.맨몸 PCBs (공개 PCBs) 는 일반적으로 설계 검증에 사용됩니다. 용접 마스크 없이 생산됩니다..
구성 요소 참조 표시기, 극성 표시기, 회사 로고 및 인증 표시는 잉크를 사용하여 용접 마스크에 스크린 인쇄되고 구워서 완화됩니다.이 전설은 영구적이고 PCB 조립 중에 필수 가이드 역할을 합니다, 테스트, 현장 유지보수
노출 된 구리 패드 ‧ 부품이 용접 될 부위 ‧는 산화를 방지하고 좋은 용접성을 보장하기 위해 표면 완화를 필요로합니다.응용 프로그램에 대한 올바른 표면 완공 선택은 조립 생산량과 제품 수명에 직접적인 영향을 미친다.
어떤 표면 가공을 지정해야하는지 확실하지 않은 경우, ENIG는 대부분의 PCB 설계에 대한 신뢰할 수있는 기본입니다.
PCB 패널은 최종 보드 윤곽으로 라우팅 또는 절단됩니다. V-컷 스코어 및 CNC 라우팅 (또한 탭 라우팅 또는 데펜링 슬롯이라고도합니다) 은 FR4, 알루미늄,그리고 고주파 PCB반 구멍 (castellated hole) 은 모듈로 장착 될 FR4 보드에도 사용할 수 있습니다.
유연 PCB와 세라믹 PCB는 레이저 절단을 사용하여 프로파일을 만들어 응용 프로그램이 요구하는 미세한 가장자리 허용도를 달성합니다.
각 계층에서 AOI 검사에도 불구하고 모든 회로가 올바르게 연결되어 있고 의도하지 않은 단축 또는 개방이 없다는 것을 확인하기 위해 전체 보드의 최종 전기 테스트가 필수적입니다.
비행 탐사기 시험PCB의 모든 망을 개방 및 단편으로 검사하기 위해 이동식 탐사기를 사용합니다
장착장치 시험 (톱니 침대)맞춤형 테스트 기그를 사용하며 신속하고 포괄적인 전기 검증을 위해 대용량 생산에 적합합니다.
DuxPCB에서는4선 켈빈 저항 테스트자동차, 의료, 국방 및 항공 우주용용용용용용용용용용용용용용용용용용용용용용용
모든 PCB는 운송 전에 세 가지 영역을 포함하는 종합적인 최종 검사를 받습니다.
차원 검사:보드 윤곽, 구멍에서 가장자리까지의 허용, 전체 두께, 구멍 지름, 흔적 너비와 간격, 고리 반지 너비, 활과 회전, 그리고 구리 접착 두께.
표면 검사:공허함, 막힌 구멍, 구리 노출, 외부 입자, 추가 또는 부족한 구멍, 금 손가락 결함, 그리고 전설 품질.
신뢰성 검증:용접 가능성, 껍질 강도, 용접 마스크 접착성, 금 접착성, 열 충격 저항성, 임피던스 (통제 임피던스 설계) 및 이온 오염 수준.
서피스 마운트 기술 (Surface Mount Technology, SMT) 조립은 현대 전자제품의 지배적인 방법이다. 프로세스는 다음과 같은 단계를 따르고 있다:
용접 페이스트 인쇄용매 페이스트는 레이저 절단 스텐실을 통해 PCB 패드에 적용됩니다.SPI (solder paste)3차원 검사 시스템은 페이스트 부피와 위치를 검사합니다.부품 배치픽 앤 플라스 기계는 SMD 구성 요소를 높은 속도와 정밀도로 장착합니다.엑스레이 검사✅ 숨겨진 용매 관절, 특히 BGA 패키지 아래에서 검사하는 데 사용됩니다.리플로우 용접- 판은 정확하게 제어 된 온도 프로필을 통과하여 용접 결합을 녹이고 설정합니다.AOI (Automatic Optical Inspection) 완료된 판은 용접 결함을 검사합니다.
뚫린 구멍으로 구성된 PCB의 경우, 연결 장치, 트랜스포머, 큰 콘덴서 및 유사한 부품은 SMT를 따라 뚫린 구멍으로 조립됩니다. 구성 요소 전선이 PTH 구멍을 통해 삽입됩니다.그 다음 파동 용접으로 용접선들이 잘라지고 보드는 진행하기 전에 시각적으로 검사됩니다.
조립 후, DuxPCB는 프로토타입에서 완성품까지의 경로를 지원하기 위해 다양한 부가가치 서비스를 제공합니다.
모든 완제품은 최종 기능 검사를 통과한 후에만 배송됩니다.
프로토타입을 개발하거나 대용량 생산으로 확장하는 경우, PCB 제조 및 조립 프로세스를 이해하는 것은 더 나은 디자인 결정을 내리는 데 도움이 됩니다.제조업체와 더 효과적으로 의사소통 할 수 있습니다, 그리고 값비싼 수정을 줄일 수 있습니다.
듀크스PCB에서 우리는 고객들을 모든 단계에서 지원합니다. DFM 검토와 프로토타입 제작에서 풀 턴키 PCBA와 박스 빌드 배달까지무료 기술 리뷰와 공고 요금을 위해 저희 팀과 연락하십시오..
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