PCB de placa de circuito impresso de alta qualidade

Capacidade de Processo de PCB (Montagem de PCB)

Sobre

O PCB desenvolveu-se de placas de camada única para dupla face, multicamadas e flexíveis, e está constantemente se desenvolvendo na direção de alta precisão, alta densidade e alta confiabilidade.Diminuir continuamente o tamanho, reduzir o custo e melhorar o desempenho fará com que a placa de circuito impresso mantenha uma forte vitalidade no desenvolvimento de produtos eletrônicos no futuro.No futuro, a tendência de desenvolvimento da tecnologia de fabricação de placas de circuito impresso é desenvolver na direção de alta densidade, alta precisão, pequena abertura, fio fino, passo pequeno, alta confiabilidade, multicamadas, transmissão de alta velocidade, peso leve e forma fina.

Etapas detalhadas e precauções da produção de PCB

1. Projeto
Antes do início do processo de fabricação, o PCB precisa ser projetado/layout por um operador CAD com base em um esquema de circuito de trabalho.Após a conclusão do processo de design, um conjunto de documentos é fornecido ao fabricante do PCB.Os arquivos Gerber estão incluídos na documentação, que inclui configuração de camada por camada, arquivos de detalhamento, dados de escolha e colocação e anotações de texto.Impressões de processamento, fornecendo instruções de processamento críticas para a fabricação, todas as especificações, dimensões e tolerâncias de PCB.

2. Preparação antes da fabricação
Uma vez que a casa de PCB receba o pacote de arquivos do designer, eles podem começar a criar o plano do processo de fabricação e o pacote de arte.As especificações de fabricação determinarão o plano listando itens como tipo de material, acabamento de superfície, revestimento, matriz de painéis de trabalho, roteamento de processo e muito mais.Além disso, um conjunto de obras de arte físicas pode ser criado por meio de um plotter de filme.A arte incluirá todas as camadas do PCB, bem como a arte para máscara de solda e marcação de termo.

3. Preparação de materiais
A especificação do PCB exigida pelo projetista determina o tipo de material, a espessura do núcleo e o peso do cobre usados ​​para iniciar a preparação do material.PCBs rígidos de face única e dupla face não requerem nenhum processamento de camada interna e vão diretamente para o processo de perfuração.Se a PCB for multicamadas, será feita uma preparação de material semelhante, mas na forma de camadas internas, que geralmente são muito mais finas e podem ser construídas até uma espessura final pré-determinada (stackup).
Um tamanho de painel de produção comum é 18″x24″, mas qualquer tamanho pode ser usado desde que esteja dentro das capacidades de fabricação de PCB.

4. Apenas PCB multicamada - processamento da camada interna
Depois de preparadas as dimensões adequadas, tipo de material, espessura do núcleo e peso de cobre da camada interna, ela é enviada para fazer os furos usinados e depois imprimir.Ambos os lados dessas camadas são revestidos com fotorresistente.Alinhe os lados usando o trabalho artístico da camada interna e os orifícios das ferramentas e, em seguida, exponha cada lado à luz ultravioleta, detalhando um negativo óptico dos traços e recursos especificados para essa camada.A luz ultravioleta que incide sobre o fotorresistente liga o produto químico à superfície do cobre, e o restante do produto químico não exposto é removido em um banho de revelação.

O próximo passo é remover o cobre exposto por meio de um processo de corrosão.Isso deixa vestígios de cobre escondidos sob a camada fotorresistente.Durante o processo de corrosão, tanto a concentração do ácido quanto o tempo de exposição são parâmetros-chave.A resistência é então removida, deixando traços e características na camada interna.

A maioria dos fornecedores de PCB usa sistemas automatizados de inspeção óptica para inspecionar camadas e perfurações pós-gravação para otimizar os orifícios das ferramentas de laminação.

5. Apenas PCB multicamadas - Laminado

Uma pilha predeterminada do processo é estabelecida durante o processo de design.O processo de laminação é realizado em um ambiente de sala limpa com uma camada interna completa, pré-impregnados, folha de cobre, placas de prensagem, pinos, espaçadores de aço inoxidável e placas de apoio.Cada pilha de prensa pode acomodar de 4 a 6 placas por abertura de prensa, dependendo da espessura do PCB acabado.Um exemplo de empilhamento de placa de 4 camadas seria: placa, separador de aço, folha de cobre (4ª camada), pré-impregnado, núcleo 3-2 camadas, pré-impregnado, folha de cobre e repetição.Após a montagem de 4 a 6 PCBs, prenda uma placa superior e coloque-a na prensa de laminação.A prensa sobe até os contornos e aplica pressão até que a resina derreta, ponto em que o pré-impregnado flui, unindo as camadas e a prensa esfria.Quando retirado e pronto

6. Perfuração
O processo de perfuração é realizado por uma máquina de perfuração multiestação controlada por CNC que usa um fuso de alta RPM e uma broca de metal duro projetada para perfuração de PCB.Vias típicas podem ser tão pequenas quanto 0,006″ a 0,008″ perfuradas em velocidades acima de 100K RPM.

O processo de perfuração cria uma parede de orifício limpa e lisa que não danifica as camadas internas, mas a perfuração fornece um caminho para a interconexão das camadas internas após o revestimento, e o orifício não passante acaba abrigando os componentes do orifício.
Os furos não revestidos geralmente são perfurados como uma operação secundária.

7. Revestimento de cobre
A galvanoplastia é amplamente utilizada na produção de PCB, onde são necessários furos passantes revestidos.O objetivo é depositar uma camada de cobre em um substrato condutor através de uma série de tratamentos químicos e, em seguida, através de métodos de galvanoplastia subseqüentes para aumentar a espessura da camada de cobre para uma espessura de projeto específica, normalmente 1 mil ou mais.

8. Tratamento da camada externa
O processamento da camada externa é, na verdade, o mesmo que o processo descrito anteriormente para a camada interna.Ambos os lados das camadas superior e inferior são revestidos com fotorresistente.Alinhe os lados usando arte externa e orifícios de ferramentas e, em seguida, exponha cada lado à luz ultravioleta para detalhar o padrão óptico negativo de traços e recursos.A luz ultravioleta que incide sobre o fotorresistente liga o produto químico à superfície do cobre, e o restante do produto químico não exposto é removido em um banho de revelação.O próximo passo é remover o cobre exposto por meio de um processo de corrosão.Isso deixa vestígios de cobre escondidos sob a camada fotorresistente.A resistência é então removida, deixando traços e características na camada externa.Os defeitos da camada externa podem ser encontrados antes da máscara de solda usando inspeção óptica automatizada.

9. Pasta de solda
A aplicação da máscara de solda é semelhante aos processos de camada interna e externa.A principal diferença é o uso de uma máscara fotomagnética em vez de fotorresistente em toda a superfície do painel de produção.Em seguida, use a arte para tirar imagens nas camadas superior e inferior.Após a exposição, a máscara é removida na área da imagem.O objetivo é expor apenas a área onde os componentes serão colocados e soldados.A máscara também limita o acabamento da superfície do PCB às áreas expostas.

10. Tratamento de superfície

Existem várias opções para o acabamento final da superfície.Ouro, prata, OSP, solda sem chumbo, solda contendo chumbo, etc. Todos eles são válidos, mas na verdade se resumem a requisitos de projeto.O ouro e a prata são aplicados por galvanoplastia, enquanto as soldas sem chumbo e contendo chumbo são aplicadas horizontalmente por solda a ar quente.

11. Nomenclatura
A maioria dos PCBs são blindados nas marcações em sua superfície.Essas marcações são usadas principalmente no processo de montagem e incluem exemplos como marcações de referência e marcações de polaridade.Outras marcações podem ser tão simples quanto a identificação do número da peça ou códigos de data de fabricação.

12. Sub-board
Os PCBs são produzidos em painéis de produção completos que precisam ser movidos para fora de seus contornos de fabricação.A maioria dos PCBs são configurados em matrizes para melhorar a eficiência da montagem.Pode haver um número infinito dessas matrizes.Não posso descrever.

A maioria das matrizes são perfiladas fresadas em uma fresadora CNC usando ferramentas de metal duro ou marcadas usando ferramentas serrilhadas revestidas de diamante.Ambos os métodos são válidos e a escolha do método geralmente é determinada pela equipe de montagem, que geralmente aprova a matriz construída em um estágio inicial.

13. Teste
Os fabricantes de PCB normalmente usam uma sonda voadora ou um processo de teste de cama de pregos.Método de teste determinado pela quantidade do produto e/ou equipamento disponível

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