Понимание процесса изготовления и сборки ПКБ имеет значение не только для производителей, но и для инженеров, менеджеров по продуктам и закупочных команд.Даже когда производство ПХБ передается на аутсорсинг контрактному производителю, ваше понимание процесса напрямую влияет на выбор конструкции, урожайность и долгосрочную надежность конечного продукта.

В этом руководстве вы пройдете по всему процессу изготовления и сборки печатных плат, шаг за шагом.высокочастотные ПХБПеред началом производства настоятельно рекомендуется провести обзор DFM (Design for Manufacturability) и фазу создания прототипов PCB для проверки Вашего дизайна.

Процесс изготовления начинается с подготовки материала.Обрезка краев и закругление углов выполняются на этом этапе, чтобы устранить выпуклости, которые могут повлиять на процессию ниже.

Примечание для керамических ПХБ:Начальная точка отличается: керамический порошок смешивается с органическим связующим веществом, образуя пастовую лужу, которая затем очищается до дальнейшей обработки.

Формирование внутреннего слоя цепи является основным шагом, которым разделяют все типы печатных плат.схема схемы из ваших файлов Гербер воспроизводится на медную поверхность через последовательность ламинирования, воздействие и развитие.

Процесс начинается с предварительной обработки поверхности, очистки ламината и увеличения шероховатости поверхности для улучшения адгезии.Затем на медную поверхность наносится термическая ламинация светочувствительной сухой пленкиНа сухую пленку помещается пленка ПКБ (искусство) и подвергается воздействию УФ-луча: прозрачные участки пленки позволяют УФ-излучению отверждать сухую пленку под ней, в то время как непрозрачные участки блокируют ее.

После экспозиции раствор карбоната натрия (Na2CO3) используется для смывания необработанной сухой пленки - это стадия развития.Затем раствор для гравирования удаляет эту нежелательную медьНаконец, гидроксид натрия (NaOH) снимает оставшуюся отвержденную сухую пленку, показывая готовые внутренние схемы слоя.

Ключевая деталь:Внутренний слой использует отрицательную пленку; внешний слой использует положительную пленку.После создания схемы каждого слоя выполняется сканирование AOI (автоматическая оптическая инспекция)Для многослойных печатных плат с четырьмя или более медными слоями каждый внутренний слой обрабатывается отдельно с помощью этого же метода.

В этом этапе завершенные внутренние слои меди и ПП (препрег — композит из смолы и стекловолокна) поочередно складываются и склеиваются друг с другом при высокой температуре и давлении,образующие многослойную структуру ПКБ.

Процесс ламинирования включает в себя пять подшагов: коричневое (химическое отверждение внутренних медных поверхностей для улучшения склеивания с ПП), нитье (предварительное складирование и прикрепление слоев вместе),слойное складирование, ламинирование горячим прессом и последующая обработка (бурение регистрационных отверстий и подборка панели по размеру).

Примечание:Четырехслойные печатные платы не требуют нитеров. Для высокочастотных печатных платок изолирующий материал является PTFE, а не PP. Гибкие печатные платы используют ПИ (полимид) или ПЭТ-пленку в качестве диэлектрического слоя.

Для печатных печатных плат с пробитыми отверстиями (PTH) бурение является важным шагом.и керамические ПКБ используют лазерное бурение для достижения более тонкого диаметра отверстия.

ПХБ HDI:Слепые, погребенные, пропущенные и заложенные проемы пробиваются лазером на отдельных слоях.Высокочастотные ПХБ дополнительно требуют плазменной обработки после бурения для очистки бурового мазка от стен отверстия.

После бурения стены отверстий являются непроводящими (резина и стекловолокно).

Это достигается двумя этапами: во-первых, безэлектропластика меди: активатор откладывает частицы палладия на стенки отверстий, которые действуют как каталитические семена для химической редукционной реакции меди.Тонкий медный слой примерно 0Во-вторых, электропокрытие меди: медь с отверстием электропокрывается, чтобы увеличить толщину до 510 мкм, образуя прочный проводящий канал между слоями.

Процесс отражает формирование внутреннего слоя цепи, но с одним ключевым отличием: используется положительная пленка.Сухая пленка над участками цепи смывается, оставляя медную цепь открытой и готовой к покрытию.

Медь из открытой схемы электросплавляется во второй раз ‡ называется "вторичной медной пластинкой" ‡ для создания толщины меди в соответствии со спецификацией, определенной в вашем проекте.Затем слой олова покрывается медью, чтобы действовать как резьба, защищая следы цепи во время последующего этапа офорта.

Химический раствор очищает отвержденную сухую пленку, выявляя нежелательные участки меди.другой химический раствор снимает оловянный слой из медного контураВ этот момент основная структура ПКБ построена из меди.

Маска для сварки - это защитное покрытие, нанесенное на поверхность печатного листа ∙ цветный слой (зеленый наиболее распространен, хотя черный, красный, синий и белый являются стандартными вариантами), который вы видите на готовой доске.Он защищает следы меди от окисления и предотвращает сцепление сварки во время сборки.

Чернила для сварки маски наносятся на экране или распыляемым покрытием в строгом соответствии со слоем сварки маски в ваших файлах Гербера, а затем отверждаются путем облучения и выпечки.

Примечание:Гибкие ПХБ используют пленку покрытия (PI или PET) вместо жидкой сварной маски.Обнаженные/голые ПКБ ?? обычно используются для проверки конструкции производятся без маски для сварки.

Определения компонентов, маркеры полярности, логотипы компаний и сертификационные знаки печатаются на маске с помощью чернил и отверждаются путем выпечки.Эти легенды являются постоянными и служат важным руководством во время сборки ПКБ, испытания и техническое обслуживание.

Обнаруженные медные подложки — участки, где будут сварены компоненты — требуют поверхностной отделки для предотвращения окисления и обеспечения хорошей свариваемости.Выбор правильной отделки поверхности для вашего приложения оказывает прямое влияние на производительность сборки и долговечность продукта.

• ENIG (неэлектрическое никельное погруженное золото)- наиболее универсальный вариант; превосходная легкость сварки и срок годности
• HASL / HASL без свинца¢ экономически эффективный для общего использования
• OSP (органический консервант для сварки)Плоская, соответствующая требованиям RoHS, подходящая для деталей с тонким звучанием
• Серебро погруженияОтличная для высокочастотного сигнального целостности
• Тиновая погрузкаПлоская поверхность, подходящая для соединителей для прессования
• Твердое золото / ENEPIGДля золотых пальцев, краевых соединителей и высоко износоустойчивых приложений

Если вы не уверены, какую поверхность вы хотите установить, ENIG является надежным по умолчанию для большинства конструкций печатных плат.

Планшеты для печатных плат распределяются или разрезаются до окончательного контура платы.и высокочастотные ПХБПоловины отверстий (кастелированные отверстия) также доступны для FR4 досок, которые будут монтироваться как модули.

Гибкие ПХБ и керамические ПХБ профилируются с помощью лазерной резки для достижения тонких терпимостей к краям, требуемых их приложениями.

Несмотря на проверку AOI на каждом слое, необходимо провести окончательное электрическое испытание всей платы, чтобы убедиться, что все схемы подключены правильно и что не было непреднамеренных коротких пробок или отверстий.

Испытания летающих зондовиспользует подвижные зонды для проверки каждой сетки на ПКБ на открытие и короткие без необходимости настройки на заказ, что делает его идеальным для прототипов и небольших заказов.

Испытания фиксатора (на ногтевом покрытии)использует специально построенную испытательную конструкцию и подходит для производства больших объемов для быстрой, всеобъемлющей электрической проверки.

В DuxPCB мы также предлагаемиспытание сопротивления Кельвина на четырех проводахдля автомобильных, медицинских, оборонных и аэрокосмических применений ∙ точный метод измерения значений микросопротивления, которые не могут быть обнаружены стандартными электрическими испытаниями.

Перед отгрузкой каждый ПКБ проходит всеобъемлющую окончательную проверку, охватывающую три области:

Проверка размеров:Контур доски, толерантность от отверстия до края, общая толщина, диаметр отверстия, ширина и расстояние между следами, кольцевая ширина кольца, лук и скрутка, и толщина покрытия меди.

Проверки на поверхности:Пустоты, забитые отверстия, воздействие меди, чужеродные частицы, дополнительные или отсутствующие отверстия, дефекты золотых пальцев и легендарное качество.

Проверка надежности:Сливочность, прочность очистки, адгезия сварной маски, адгезия золота, устойчивость к тепловым ударам, импеданс (для контролируемых конструкций импеданса) и уровни ионного загрязнения.

Сборка с помощью технологии поверхностного монтажа (SMT) является доминирующим методом для современной электроники.

Печать пастой с лепилойПаста для сварки наносится на пластинку с помощью лазерной стенцилы.SPI (инспекция по сварке)3D-инспекционная система проверяет объем и положение пасты.Размещение компонентаМашины для сбора и размещения устанавливают компоненты SMD с высокой скоростью и точностью.Рентгеновская инспекцияИспользуется для проверки скрытых сварных соединений, особенно под упаковками BGA.Сплав рефлюсомПлощадка проходит через точно контролируемый температурный профиль для плавления и установки сварных соединений.AOI (Автоматическая оптическая инспекция) ️ Завершенная доска сканируется на наличие дефектов сварки.

Для печатных печатных плат, которые включают в себя проходные компоненты, - соединители, трансформаторы, крупные конденсаторы и аналогичные части, - проходная сборка следует SMT. Проводы компонентов вводятся через отверстия PTH,затем сварка волновой сваркойПроводки подстригаются и доска визуально осматривается перед началом работы.

После сборки DuxPCB предоставляет ряд услуг с добавленной стоимостью для поддержки вашего пути от прототипа до готового продукта:

• Функциональное испытание (FCT)Проверка производительности конечного продукта
• Программирование IC
• Конформированное покрытиеОхранительное покрытие для применения в суровой среде
• Испытания сжигания / термостаренияПродолжение стрессовых испытаний для проверки надежности
• Сборка из коробкиПолноценная интеграция продукта, включая корпуса, кабели и механические части

Все готовые продукты отправляются только после прохождения окончательной функциональной проверки.

Независимо от того, разрабатываете ли вы прототип или масштабируете производство в больших объемах, понимание процесса изготовления и сборки ПКБ помогает вам принимать лучшие решения по проектированию,более эффективно общаться с производителем, и сократить дорогостоящие пересмотры в дальнейшем.

В DuxPCB, мы поддерживаем клиентов на каждом этапе от обзора DFM и прототипирования до полного ключом PCBA и коробка-сборка доставки.свяжитесь с нашей командой для бесплатного технического обзора и предложения.

© DuxPCB. Оригинальное содержание. Пожалуйста, укажите DuxPCB, если вы воспроизводите или ссылаетесь на эту статью.