Υψηλής ποιότητας πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος PCB

Δυνατότητα διεργασίας PCB (PCB Assembly).

Σχετικά με

Τα PCB έχουν αναπτυχθεί από μονής στρώσης σε διπλής όψης, πολυστρωματικές και εύκαμπτες σανίδες και αναπτύσσονται συνεχώς προς την κατεύθυνση της υψηλής ακρίβειας, της υψηλής πυκνότητας και της υψηλής αξιοπιστίας.Η συνεχής συρρίκνωση του μεγέθους, η μείωση του κόστους και η βελτίωση της απόδοσης θα κάνουν την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος να εξακολουθεί να διατηρεί μια ισχυρή ζωτικότητα στην ανάπτυξη ηλεκτρονικών προϊόντων στο μέλλον.Στο μέλλον, η τάση ανάπτυξης της τεχνολογίας κατασκευής πλακών τυπωμένου κυκλώματος είναι να αναπτυχθεί προς την κατεύθυνση της υψηλής πυκνότητας, υψηλής ακρίβειας, μικρού διαφράγματος, λεπτού σύρματος, μικρού βήματος, υψηλής αξιοπιστίας, πολλαπλών στρώσεων, μετάδοσης υψηλής ταχύτητας, μικρού βάρους και λεπτό σχήμα.

Λεπτομερή βήματα και προφυλάξεις για την παραγωγή PCB

1. Σχεδιασμός
Πριν ξεκινήσει η διαδικασία κατασκευής, το PCB πρέπει να σχεδιαστεί/διαταχθεί από έναν χειριστή CAD με βάση ένα σχηματικό κύκλωμα εργασίας.Μόλις ολοκληρωθεί η διαδικασία σχεδιασμού, παρέχεται στον κατασκευαστή PCB ένα σύνολο εγγράφων.Τα αρχεία Gerber περιλαμβάνονται στην τεκμηρίωση, η οποία περιλαμβάνει ρύθμιση παραμέτρων επίπεδο προς επίπεδο, αρχεία διατρήσεων, δεδομένα επιλογής και τοποθέτησης και σχολιασμούς κειμένου.Επεξεργασία εκτυπώσεων, παροχή οδηγιών επεξεργασίας ζωτικής σημασίας για την κατασκευή, όλες τις προδιαγραφές, τις διαστάσεις και τις ανοχές PCB.

2. Προετοιμασία πριν από την κατασκευή
Μόλις ο οίκος PCB λάβει το πακέτο αρχείων του σχεδιαστή, μπορεί να ξεκινήσει τη δημιουργία του σχεδίου διαδικασίας κατασκευής και του πακέτου έργων τέχνης.Οι προδιαγραφές κατασκευής θα καθορίσουν το σχέδιο παραθέτοντας πράγματα όπως ο τύπος υλικού, το φινίρισμα επιφάνειας, η επιμετάλλωση, η σειρά πάνελ εργασίας, η δρομολόγηση διεργασιών και άλλα.Επιπλέον, ένα σύνολο φυσικών έργων τέχνης μπορεί να δημιουργηθεί μέσω ενός φιλμ plotter.Το έργο τέχνης θα περιλαμβάνει όλα τα στρώματα του PCB καθώς και έργα τέχνης για μάσκα συγκόλλησης και σήμανση όρου.

3. Προετοιμασία υλικού
Η προδιαγραφή PCB που απαιτείται από τον σχεδιαστή καθορίζει τον τύπο υλικού, το πάχος του πυρήνα και το βάρος χαλκού που χρησιμοποιείται για την έναρξη της προετοιμασίας του υλικού.Τα άκαμπτα PCB μονής και διπλής όψης δεν απαιτούν επεξεργασία εσωτερικού στρώματος και πηγαίνουν απευθείας στη διαδικασία διάτρησης.Εάν το PCB είναι πολυστρωματικό, θα γίνει παρόμοια προετοιμασία υλικού, αλλά με τη μορφή εσωτερικών στρωμάτων, τα οποία είναι συνήθως πολύ πιο λεπτά και μπορούν να κατασκευαστούν μέχρι ένα προκαθορισμένο τελικό πάχος (stackup).
Ένα κοινό μέγεθος πάνελ παραγωγής είναι 18″x24″, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε μέγεθος, εφόσον είναι εντός των δυνατοτήτων κατασκευής PCB.

4. Μόνο πολυστρωματικό PCB – επεξεργασία εσωτερικού στρώματος
Αφού προετοιμαστούν οι κατάλληλες διαστάσεις, ο τύπος υλικού, το πάχος του πυρήνα και το βάρος του χαλκού του εσωτερικού στρώματος, αποστέλλεται για διάνοιξη των επεξεργασμένων οπών και στη συνέχεια εκτύπωση.Και οι δύο πλευρές αυτών των στρωμάτων είναι επικαλυμμένες με φωτοανθεκτικό.Ευθυγραμμίστε τις πλευρές χρησιμοποιώντας έργα τέχνης εσωτερικού στρώματος και τρύπες εργαλείων και, στη συνέχεια, εκθέστε κάθε πλευρά σε υπεριώδη ακτινοβολία με λεπτομέρειες ενός οπτικού αρνητικού των ιχνών και των χαρακτηριστικών που καθορίζονται για αυτό το στρώμα.Το υπεριώδες φως που πέφτει στο φωτοανθεκτικό δεσμεύει τη χημική ουσία με την επιφάνεια του χαλκού και το υπόλοιπο μη εκτεθειμένο χημικό απομακρύνεται σε ένα αναπτυσσόμενο λουτρό.

Το επόμενο βήμα είναι να αφαιρέσετε τον εκτεθειμένο χαλκό μέσω μιας διαδικασίας χάραξης.Αυτό αφήνει ίχνη χαλκού κρυμμένα κάτω από το φωτοανθεκτικό στρώμα.Κατά τη διαδικασία χάραξης, τόσο η συγκέντρωση του χαρακτικού όσο και ο χρόνος έκθεσης είναι βασικές παράμετροι.Η αντίσταση στη συνέχεια απογυμνώνεται, αφήνοντας ίχνη και χαρακτηριστικά στο εσωτερικό στρώμα.

Οι περισσότεροι προμηθευτές PCB χρησιμοποιούν αυτοματοποιημένα συστήματα οπτικής επιθεώρησης για να επιθεωρήσουν τα στρώματα και τις διατρήσεις μετά την χάραξη για τη βελτιστοποίηση των οπών του εργαλείου πλαστικοποίησης.

5. Μόνο πολυστρωματικό PCB – Laminate

Μια προκαθορισμένη στοίβα της διαδικασίας δημιουργείται κατά τη διαδικασία σχεδιασμού.Η διαδικασία πλαστικοποίησης πραγματοποιείται σε περιβάλλον καθαρού δωματίου με πλήρη εσωτερική στρώση, προεμποτισμό, φύλλο χαλκού, πλάκες πρέσας, καρφίτσες, αποστάτες από ανοξείδωτο χάλυβα και πλάκες στήριξης.Κάθε στοίβα πρέσας μπορεί να φιλοξενήσει 4 έως 6 σανίδες ανά άνοιγμα πρέσας, ανάλογα με το πάχος του τελικού PCB.Ένα παράδειγμα στοίβαξης σανίδων 4 στρώσεων θα ήταν: πλάκα, διαχωριστικό χάλυβα, φύλλο χαλκού (4η στρώση), προεμποτισμό, πυρήνας 3-2 στρώσεις, προεμποτισμό, φύλλο χαλκού και επανάληψη.Αφού συναρμολογηθούν 4 έως 6 PCB, στερεώστε μια επάνω πλάκα και τοποθετήστε την στην πρέσα πλαστικοποίησης.Η πρέσα ανεβάζει ράμπα μέχρι τα περιγράμματα και ασκεί πίεση μέχρι να λιώσει η ρητίνη, οπότε το προεμποτισμένο ρέει, συγκολλώντας τα στρώματα μεταξύ τους και η πρέσα κρυώσει.Όταν βγει και είναι έτοιμο

6. Διάτρηση
Η διαδικασία διάτρησης εκτελείται από μια μηχανή γεώτρησης πολλαπλών σταθμών ελεγχόμενη με CNC που χρησιμοποιεί έναν άξονα υψηλών στροφών και ένα τρυπάνι καρβιδίου σχεδιασμένο για διάτρηση PCB.Οι τυπικές διόδους μπορούν να είναι τόσο μικρές όσο 0,006″ έως 0,008″ με διάτρηση σε ταχύτητες πάνω από 100K RPM.

Η διαδικασία διάτρησης δημιουργεί ένα καθαρό, λείο τοίχωμα οπής που δεν θα καταστρέψει τα εσωτερικά στρώματα, αλλά η διάτρηση παρέχει ένα μονοπάτι για τη διασύνδεση των εσωτερικών στρωμάτων μετά την επιμετάλλωση και η μη διαμπερής οπή καταλήγει να φιλοξενεί εξαρτήματα διαμπερούς οπής.
Οι μη επιμεταλλωμένες τρύπες συνήθως ανοίγονται ως δευτερεύουσα λειτουργία.

7. Επιχάλκωση
Η ηλεκτρολυτική επίστρωση χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή PCB όπου απαιτούνται διαμπερείς οπές.Ο στόχος είναι η εναπόθεση ενός στρώματος χαλκού σε ένα αγώγιμο υπόστρωμα μέσω μιας σειράς χημικών επεξεργασιών και στη συνέχεια μέσω επακόλουθων μεθόδων ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης για να αυξηθεί το πάχος του στρώματος χαλκού σε ένα συγκεκριμένο πάχος σχεδιασμού, συνήθως 1 mil ή περισσότερο.

8. Επεξεργασία εξωτερικού στρώματος
Η επεξεργασία του εξωτερικού στρώματος είναι στην πραγματικότητα η ίδια με τη διαδικασία που περιγράφηκε προηγουμένως για το εσωτερικό στρώμα.Και οι δύο πλευρές του επάνω και του κάτω στρώματος είναι επικαλυμμένες με φωτοανθεκτικό.Ευθυγραμμίστε τις πλευρές χρησιμοποιώντας εξωτερικά έργα τέχνης και τρύπες εργαλείων και, στη συνέχεια, εκθέστε κάθε πλευρά σε υπεριώδη ακτινοβολία για να δείτε λεπτομερώς το οπτικό αρνητικό σχέδιο των ιχνών και των χαρακτηριστικών.Το υπεριώδες φως που πέφτει στο φωτοανθεκτικό συνδέει τη χημική ουσία με την επιφάνεια του χαλκού και η εναπομείνασα μη εκτεθειμένη χημική ουσία απομακρύνεται σε ένα αναπτυσσόμενο λουτρό.Το επόμενο βήμα είναι να αφαιρέσετε τον εκτεθειμένο χαλκό μέσω μιας διαδικασίας χάραξης.Αυτό αφήνει ίχνη χαλκού κρυμμένα κάτω από το φωτοανθεκτικό στρώμα.Η αντίσταση στη συνέχεια απογυμνώνεται, αφήνοντας ίχνη και χαρακτηριστικά στο εξωτερικό στρώμα.Τα ελαττώματα του εξωτερικού στρώματος μπορούν να εντοπιστούν πριν από τη μάσκα συγκόλλησης χρησιμοποιώντας αυτοματοποιημένη οπτική επιθεώρηση.

9. Πάστα συγκόλλησης
Η εφαρμογή μάσκας συγκόλλησης είναι παρόμοια με τις διαδικασίες εσωτερικού και εξωτερικού στρώματος.Η κύρια διαφορά είναι η χρήση μιας μάσκας με δυνατότητα φωτοεικονισμού αντί για φωτοανθεκτικό σε όλη την επιφάνεια του πάνελ παραγωγής.Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε το έργο τέχνης για να τραβήξετε εικόνες στο επάνω και στο κάτω στρώμα.Μετά την έκθεση, η μάσκα αποκολλάται στην περιοχή που απεικονίζεται.Ο σκοπός είναι να εκτεθεί μόνο η περιοχή όπου θα τοποθετηθούν και θα συγκολληθούν τα εξαρτήματα.Η μάσκα περιορίζει επίσης το φινίρισμα της επιφάνειας του PCB στις εκτεθειμένες περιοχές.

10. Επιφανειακή επεξεργασία

Υπάρχουν πολλές επιλογές για το τελικό φινίρισμα της επιφάνειας.Χρυσός, ασήμι, OSP, συγκόλληση χωρίς μόλυβδο, συγκόλληση που περιέχει μόλυβδο, κ.λπ. Όλα αυτά ισχύουν, αλλά πραγματικά συνοψίζονται στις απαιτήσεις σχεδιασμού.Ο χρυσός και το ασήμι εφαρμόζονται με ηλεκτρολυτική επίστρωση, ενώ οι κολλήσεις χωρίς μόλυβδο και μόλυβδο εφαρμόζονται οριζόντια με συγκόλληση θερμού αέρα.

11. Ονοματολογία
Τα περισσότερα PCB είναι θωρακισμένα στα σημάδια στην επιφάνειά τους.Αυτές οι σημάνσεις χρησιμοποιούνται κυρίως στη διαδικασία συναρμολόγησης και περιλαμβάνουν παραδείγματα όπως σημάνσεις αναφοράς και σημάνσεις πολικότητας.Άλλες σημάνσεις μπορεί να είναι τόσο απλές όσο η αναγνώριση αριθμού ανταλλακτικού ή κωδικοί ημερομηνίας κατασκευής.

12. Υποτακ
Τα PCB παράγονται σε πλήρεις πίνακες παραγωγής που πρέπει να απομακρυνθούν από το περίγραμμα κατασκευής τους.Τα περισσότερα PCB είναι εγκατεστημένα σε συστοιχίες για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της συναρμολόγησης.Μπορεί να υπάρχει άπειρος αριθμός από αυτούς τους πίνακες.Δεν μπορώ να περιγράψω.

Οι περισσότερες συστοιχίες είτε αλέθονται με προφίλ σε μύλο CNC χρησιμοποιώντας εργαλεία καρβιδίου είτε βαθμολογούνται χρησιμοποιώντας οδοντωτά εργαλεία με επίστρωση διαμαντιού.Και οι δύο μέθοδοι είναι έγκυρες και η επιλογή της μεθόδου καθορίζεται συνήθως από την ομάδα συναρμολόγησης, η οποία συνήθως εγκρίνει τον πίνακα που έχει κατασκευαστεί σε πρώιμο στάδιο.

13. Δοκιμή
Οι κατασκευαστές PCB χρησιμοποιούν συνήθως μια διαδικασία δοκιμής ιπτάμενου καθετήρα ή κλίνης νυχιών.Μέθοδος δοκιμής που καθορίζεται από την ποσότητα του προϊόντος ή/και τον διαθέσιμο εξοπλισμό

Λύση μιας στάσης

Factory Show

Η υπηρεσία μας

1. Υπηρεσίες συναρμολόγησης PCB: SMT, DIP&THT, BGA επισκευή και εκ νέου σφαιροποίηση
2. ΤΠΕ, Καύση σταθερής θερμοκρασίας και δοκιμή λειτουργίας
3. Στένσιλ, Καλώδια και Κτίριο περιβλήματος
4. Τυπική συσκευασία και έγκαιρη παράδοση