Kaedah pembuatan PCB: teknologi pengeluaran

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Dalam instrumentasi dan elektronik secara amnya, papan litar bercetak memainkan peranan penting sebagai pembawa sambungan elektrik. Kualiti peranti dan prestasi asasnya bergantung pada fungsi ini. Kaedah moden pembuatan papan litar bercetak dipandu oleh kemungkinan penyepaduan asas elemen yang boleh dipercayai dengan ketumpatan susun atur yang tinggi, yang meningkatkan prestasi peralatan yang dihasilkan.

Ikhtisar PCB

Kami bercakap tentang produk berasaskan tapak penebat rata, yang reka bentuknya mempunyai alur, lubang, potongan dan litar konduktif. Yang terakhir digunakan untuk menukar peranti elektrik, beberapa daripadanya tidak termasuk dalam peranti papan seperti itu, dan bahagian lain diletakkan di atasnya sebagai nod berfungsi tempatan. Adalah penting untuk menekankan bahawa penempatandaripada elemen struktur, konduktor dan bahagian kerja yang disebutkan di atas pada mulanya dibentangkan dalam reka bentuk produk sebagai litar elektrik yang difikirkan dengan baik. Untuk kemungkinan pematerian masa depan unsur-unsur baru, salutan logam disediakan. Sebelum ini, teknologi pemendapan kuprum digunakan untuk membentuk salutan tersebut. Ini adalah operasi kimia yang banyak pengeluar telah meninggalkan hari ini kerana penggunaan bahan kimia berbahaya seperti formaldehid. Ia telah digantikan dengan kaedah pembuatan papan litar bercetak yang lebih mesra alam dengan metalisasi langsung. Kelebihan pendekatan ini termasuk kemungkinan pemprosesan papan tebal dan dua sisi yang berkualiti tinggi.

Bahan untuk membuat

Antara bahan guna habis utama ialah dielektrik (digagalkan atau tidak digagalkan), kosong logam dan seramik untuk dasar papan, gasket penebat gentian kaca, dll. Peranan utama dalam memastikan sifat prestasi yang diperlukan produk dimainkan bukan sahaja oleh bahan asas struktur untuk asas, berapa banyak lapisan luar. Kaedah yang digunakan untuk pembuatan papan litar bercetak, khususnya, menentukan keperluan untuk bahan ikatan untuk gasket dan salutan pelekat untuk meningkatkan lekatan permukaan. Jadi, impregnasi epoksi digunakan secara meluas untuk melekat, dan komposisi dan filem varnis polimer digunakan untuk melindungi daripada pengaruh luaran. Kertas, gentian kaca dan gentian kaca digunakan sebagai pengisi untuk dielektrik. Dalam kes ini, epoxyphenolic, phenolic danresin epoksi.

Teknologi papan litar bercetak satu sisi

Teknik pembuatan ini adalah salah satu yang paling biasa, kerana ia memerlukan pelaburan sumber yang minimum dan dicirikan oleh tahap kerumitan yang agak rendah. Atas sebab ini, ia digunakan secara meluas dalam pelbagai industri, di mana, pada dasarnya, adalah mungkin untuk mengatur kerja talian penghantar automatik untuk mencetak dan mengetsa. Operasi biasa kaedah pembuatan papan litar bercetak satu sisi termasuk yang berikut:

• Menyediakan pangkalan. Helaian kosong dipotong mengikut format yang diingini dengan memotong atau menumbuk mekanikal.
• Pakej yang dibentuk dengan kosong disalurkan ke input barisan pengeluaran penghantar.
• Membersihkan tempat kosong. Biasanya dilakukan dengan penyahoksidaan mekanikal.
• Cetak cat. Teknologi stensil digunakan untuk menggunakan simbol teknologi dan penandaan yang tahan goresan dan sembuh di bawah pengaruh sinaran ultraungu.
• Gresan Kerajang tembaga.
• Mengeluarkan lapisan pelindung daripada cat.

Dengan cara ini, papan yang berfungsi rendah tetapi murah diperolehi. Sebagai bahan mentah boleh guna, asas kertas biasanya digunakan - getinaks. Jika penekanan adalah pada kekuatan mekanikal produk, maka gabungan kertas dan kaca dalam bentuk getinax gred CEM-1 yang dipertingkat juga boleh digunakan.

Kaedah pembuatan subtraktif

Kontur konduktormengikut teknik ini terbentuk hasil daripada kerajang kuprum etsa pada dasar imej pelindung dalam rintangan logam atau photoresist. Terdapat pelbagai pilihan untuk melaksanakan teknologi tolak, yang paling biasa melibatkan penggunaan photoresist filem kering. Oleh itu, pendekatan ini juga dipanggil kaedah fotoresistif pembuatan papan litar bercetak, yang mempunyai kebaikan dan keburukannya. Kaedahnya agak mudah dan dalam banyak aspek universal, tetapi papan dengan fungsi rendah juga diperoleh pada output penghantar. Proses teknologi adalah seperti berikut:

• Dielektrik foil sedang disediakan.
• Hasil daripada operasi pelapisan, pendedahan dan pembangunan, corak perlindungan terbentuk dalam photoresist.
• Proses goresan kerajang tembaga.
• Mengalih keluar corak pelindung dalam photoresist.

Dengan bantuan photolithography dan photoresist, topeng pelindung dicipta pada foil dalam bentuk corak konduktor. Selepas itu, goresan dilakukan pada kawasan terdedah pada permukaan tembaga, dan photoresist filem dikeluarkan.

Dalam versi alternatif kaedah penolakan pembuatan papan litar bercetak, photoresist dilapisi pada dielektrik foil, yang sebelum ini dimesin untuk mencipta lubang dan pra-logam dengan ketebalan sehingga 6-7 mikron. Goresan dilakukan secara berurutan pada kawasan yang tidak dilindungi oleh photoresist.

Pembentuk PCB Tambahan

MelaluiKaedah ini boleh membentuk corak dengan konduktor dan celah dalam julat 50 hingga 100 µm lebar dan 30 hingga 50 µm dalam ketebalan. Pendekatan elektrokimia digunakan dengan pemendapan terpilih galvanik dan penekanan titik unsur penebat. Perbezaan asas antara kaedah ini dan kaedah tolak ialah konduktor logam digunakan, bukan terukir. Tetapi kaedah pembuatan aditif untuk papan litar bercetak mempunyai perbezaannya sendiri. Khususnya, mereka dibahagikan kepada kaedah kimia dan galvanik semata-mata. Kaedah kimia yang paling biasa digunakan. Dalam kes ini, pembentukan litar konduktif di kawasan aktif menyediakan pengurangan kimia ion logam. Kelajuan proses ini adalah kira-kira 3 µm/j.

Kaedah pengilangan gabungan positif

Kaedah ini juga dipanggil separa aditif. Dalam kerja, dielektrik foil digunakan, tetapi dengan ketebalan yang lebih kecil. Sebagai contoh, kerajang dari 5 hingga 18 mikron boleh digunakan. Selanjutnya, pembentukan corak konduktor dilakukan mengikut model yang sama, tetapi terutamanya dengan pemendapan tembaga galvanik. Perbezaan utama antara kaedah boleh dipanggil penggunaan photomasks. Ia digunakan dalam kaedah positif gabungan pembuatan papan litar bercetak pada peringkat pra-pemetaan dengan ketebalan sehingga 6 mikron. Ini ialah prosedur pengetatan galvanik, di mana elemen fotoresistif digunakan dan didedahkan melalui topeng foto.

Kelebihan kaedah gabunganPembuatan PCB

Teknologi ini membolehkan anda membentuk elemen gambar dengan ketepatan yang lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan kaedah positif pembuatan papan litar bercetak pada kerajang boleh guna dengan ketebalan sehingga 10 mikron, adalah mungkin untuk mendapatkan resolusi konduktor sehingga 75 mikron. Bersama-sama dengan kualiti litar dielektrik yang tinggi, pengasingan permukaan yang lebih berkesan dengan lekatan substrat bercetak yang baik juga dipastikan.

Kaedah menekan pasangan

Teknologi ini berdasarkan kaedah membuat sesentuh interlayer menggunakan lubang logam. Dalam proses membentuk corak konduktor, penyediaan berurutan segmen asas masa depan digunakan. Pada peringkat ini, kaedah separuh tambahan untuk pembuatan papan litar bercetak digunakan, selepas itu pakej berbilang lapisan dipasang dari teras yang disediakan. Di antara segmen terdapat lapisan khas yang diperbuat daripada gentian kaca yang dirawat dengan resin epoksi. Komposisi ini, apabila dipicit, boleh mengalir keluar, mengisi lubang berlogam dan melindungi salutan saduran elektrik daripada serangan kimia semasa operasi teknologi selanjutnya.

kaedah pelapisan PCB

Cara lain, yang berdasarkan penggunaan beberapa segmen substrat bercetak untuk membentuk struktur berfungsi yang kompleks. Intipati kaedah terletak pada pengenaan berturut-turut lapisan penebat dengan konduktor. Pada masa yang sama, adalah perlu untuk memastikan hubungan yang boleh dipercayai antara lapisan bersebelahan, yang dipastikanpengumpulan kuprum galvanik di kawasan yang mempunyai lubang penebat. Antara kelebihan kaedah pembuatan papan litar bercetak berbilang lapisan ini, seseorang boleh perhatikan ketumpatan tinggi susun atur elemen berfungsi dengan kemungkinan pemasangan padat pada masa akan datang. Selain itu, kualiti ini dipelihara pada semua lapisan struktur. Tetapi terdapat juga kelemahan kaedah ini, yang utama adalah tekanan mekanikal pada lapisan sebelumnya apabila menggunakan yang seterusnya. Atas sebab ini, teknologi dihadkan dalam bilangan maksimum lapisan terpakai yang dibenarkan - sehingga 12.

Kesimpulan

Apabila keperluan untuk ciri teknikal dan operasi elektronik moden meningkat, potensi teknologi dalam alatan pengeluar itu sendiri pasti meningkat. Platform untuk pelaksanaan idea-idea baru selalunya hanya papan litar bercetak. Kaedah gabungan pembuatan elemen ini menunjukkan tahap keupayaan pembuatan moden, berkat pembangun yang boleh menghasilkan komponen radio ultra-kompleks dengan konfigurasi yang unik. Perkara lain ialah konsep pertumbuhan lapisan demi lapisan tidak selalu membenarkan dirinya dalam amalan dalam aplikasi dalam kejuruteraan radio yang paling mudah, setakat ini hanya beberapa syarikat yang telah beralih kepada pengeluaran bersiri papan tersebut. Selain itu, permintaan untuk litar ringkas dengan reka bentuk berat sebelah dan penggunaan bahan habis pakai yang murah kekal.