فرآیند ساخت PCB چیست؟

بردهای مدار چاپی (PCB) بخشی جدایی ناپذیر از دستگاه‌های الکترونیکی مدرن هستند که به عنوان ستون فقرات اجزا و اتصالات عمل می‌کنند که به دستگاه‌های الکترونیکی اجازه می‌دهند کارآمد باشند. تولید PCB که به عنوان ساخت PCB نیز شناخته می شود، یک فرآیند پیچیده است که شامل مراحل متعددی از طراحی اولیه تا مونتاژ نهایی است. در این پست وبلاگ، به بررسی فرآیند تولید PCB خواهیم پرداخت و هر مرحله و اهمیت آن را بررسی خواهیم کرد.

1. طراحی و چیدمان

اولین قدم در تولید PCB طراحی صفحه برد است. مهندسان از نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) برای ایجاد نمودارهای شماتیکی که اتصالات و مکان اجزاء را نشان می دهد، استفاده می کنند. Layout شامل بهینه سازی موقعیت ردیابی ها، پدها و Vias ها برای اطمینان از حداقل تداخل و جریان سیگنال کارآمد است.

2. انتخاب مواد

انتخاب مواد PCB برای عملکرد و دوام آن بسیار مهم است. مواد متداول شامل ورقه ورقه اپوکسی تقویت شده با فایبرگلاس است که اغلب FR-4 نامیده می شود. لایه مسی روی برد مدار برای هدایت الکتریسیته حیاتی است. ضخامت و کیفیت مس مورد استفاده به نیازهای خاص مدار بستگی دارد.

3. بستر را آماده کنید

پس از تعیین چیدمان طراحی و انتخاب مواد، فرآیند ساخت با برش بستر به ابعاد مورد نیاز آغاز می شود. سپس بستر تمیز می شود و با یک لایه مس پوشانده می شود و اساس مسیرهای رسانا را تشکیل می دهد.

4. اچ کردن

پس از آماده سازی بستر، مرحله بعدی حذف مس اضافی از روی تخته است. این فرآیند که اچینگ نام دارد، با استفاده از یک ماده مقاوم در برابر اسید به نام ماسک برای محافظت از آثار مس مورد نظر انجام می شود. سپس ناحیه بدون ماسک در معرض محلول اچ قرار می گیرد که مس ناخواسته را حل می کند و تنها مسیر مدار مورد نظر را باقی می گذارد.

5. حفاری

حفاری شامل ایجاد حفره‌ها یا گذرگاه‌ها در یک بستر است تا امکان قرار دادن قطعات و اتصالات الکتریکی بین لایه‌های مختلف برد مدار را فراهم کند. دستگاه های حفاری با سرعت بالا مجهز به مته های دقیق می توانند این سوراخ های کوچک را ماشین کاری کنند. پس از اتمام فرآیند حفاری، سوراخ ها با مواد رسانا اندود می شوند تا از اتصالات مناسب اطمینان حاصل شود.

6. کاربرد ماسک آبکاری و لحیم کاری

تخته های حفاری شده با لایه نازکی از مس روکش می شوند تا اتصالات را تقویت کرده و دسترسی ایمن تر به اجزا را فراهم کند. پس از آبکاری، یک ماسک لحیم کاری برای محافظت از آثار مس در برابر اکسیداسیون و برای مشخص کردن ناحیه لحیم کاری اعمال می شود. رنگ ماسک لحیم کاری معمولا سبز است، اما ممکن است بر اساس ترجیح سازنده متفاوت باشد.

7. قرار دادن اجزا

در این مرحله PCB تولید شده با قطعات الکترونیکی بارگذاری می شود. قطعات به دقت روی لنت ها نصب می شوند تا از هم ترازی و جهت گیری صحیح اطمینان حاصل کنند. این فرآیند اغلب با استفاده از ماشین‌های انتخاب و مکان برای اطمینان از دقت و کارایی خودکار می‌شود.

8. جوشکاری

لحیم کاری آخرین مرحله در فرآیند تولید PCB است. این شامل عناصر گرمایش و پدها برای ایجاد یک اتصال الکتریکی قوی و قابل اعتماد است. این کار را می توان با استفاده از دستگاه لحیم کاری موجی انجام داد، جایی که تخته از طریق موجی از لحیم مذاب عبور داده می شود، یا با تکنیک های لحیم کاری دستی برای اجزای پیچیده.

فرآیند تولید PCB یک فرآیند دقیق است که شامل مراحل مختلف تبدیل یک طرح به یک برد مدار کاربردی است. از طراحی و چیدمان اولیه تا قرار دادن قطعات و لحیم کاری، هر مرحله به عملکرد کلی و قابلیت اطمینان PCB کمک می کند. با درک جزئیات پیچیده فرآیند تولید، می‌توانیم از پیشرفت‌های فناوری که دستگاه‌های الکترونیکی مدرن را کوچک‌تر، سریع‌تر و کارآمدتر کرده است، قدردانی کنیم.