Trước khi thiết kế PCB, các nhà thiết kế mạch được khuyến cáo tham quan một cửa hàng bảng PC và giao tiếp trực tiếp với các nhà sản xuất về nhu cầu sản xuất PCB của họ.Nó giúp ngăn chặn các nhà thiết kế làm bất kỳ lỗi không cần thiết nào được truyền trong giai đoạn thiết kếTuy nhiên, khi nhiều công ty thuê ngoài các yêu cầu sản xuất PCB của họ cho các nhà cung cấp nước ngoài, điều này trở nên không thực tế.chúng tôi trình bày bài viết này để cung cấp một sự hiểu biết đúng đắn về các bước quy trình sản xuất bảng PCBHy vọng nó cung cấp cho các nhà thiết kế mạch và những người mới đến với ngành công nghiệp PCB một cái nhìn rõ ràng về làm thế nào các bảng mạch in được sản xuất, và tránh làm những sai lầm không cần thiết.

Các bước trong quá trình sản xuất PCB

Bước 1: Thiết kế và sản xuất

Các bảng mạch phải tương thích chặt chẽ với, một bố cục PCB được thiết kế bởi các nhà thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế PCB. phần mềm thiết kế PCB thường được sử dụng bao gồm Altium Designer, OrCAD, Pads, KiCad,Đại bàng, v.v.. LƯU Ý: Trước khi sản xuất PCB,Các nhà thiết kế nên thông báo cho nhà sản xuất hợp đồng của họ về phiên bản phần mềm thiết kế PCB được sử dụng để thiết kế mạch vì nó giúp tránh các vấn đề do sự khác biệt.

Một khi thiết kế PCB được phê duyệt để sản xuất, các nhà thiết kế xuất ra thiết kế vào định dạng mà nhà sản xuất của họ hỗ trợ.Chiến dịch quảng cáo thức ăn cho trẻ em thập niên 1980 tìm kiếm những đứa trẻ xinh đẹpGerber cũng được gọi là IX274X.

Các công nghiệp PCB sinh ra mở rộng Gerber như là định dạng đầu ra hoàn hảo. phần mềm thiết kế PCB khác nhau có thể yêu cầu các bước tạo tập tin Gerber khác nhau,Chúng đều mã hóa thông tin quan trọng bao gồm các lớp theo dõi đồngTất cả các khía cạnh của thiết kế PCB được kiểm tra tại thời điểm này.Phần mềm thực hiện các thuật toán giám sát trên thiết kế để đảm bảo rằng không có lỗi nào không được phát hiệnCác nhà thiết kế cũng kiểm tra kế hoạch liên quan đến các yếu tố liên quan đến chiều rộng đường ray, khoảng cách cạnh bảng, khoảng cách vết và lỗ và kích thước lỗ.

Sau khi kiểm tra kỹ lưỡng, các nhà thiết kế chuyển file PCB đến PC Board Houses để sản xuất.hầu hết các PCB Fab Nhà chạy Thiết kế để sản xuất (DFM) kiểm tra trước khi sản xuất bảng mạch.

Bước 2: Từ tập tin sang phim

PCB in bắt đầu sau khi các nhà thiết kế xuất ra các tập tin sơ đồ PCB và các nhà sản xuất tiến hành kiểm tra DFM. Các nhà sản xuất sử dụng một máy in đặc biệt gọi là plotter, tạo ra các bộ phim ảnh của PCB,để in bảng mạchMặc dù nó là một máy in laser, nó không phải là một máy in laser jet tiêu chuẩn.Các nhà vẽ sử dụng công nghệ in ấn cực kỳ chính xác để cung cấp một bộ phim chi tiết của thiết kế PCB.

Sản phẩm cuối cùng kết quả là một tấm nhựa với một ảnh âm của PCB bằng mực đen. Đối với các lớp bên trong của PCB, mực đen đại diện cho các bộ phận đồng dẫn của PCB.Phần còn lại rõ ràng của hình ảnh biểu thị các khu vực của vật liệu không dẫn điệnCác lớp bên ngoài theo mô hình ngược lại: rõ ràng cho đồng, nhưng màu đen đề cập đến khu vực sẽ được khắc ra.và phim được lưu trữ an toàn để ngăn chặn bất kỳ tiếp xúc không mong muốn.

Mỗi lớp PCB và mặt nạ hàn nhận được tấm phim trong suốt và đen của riêng mình. Tổng cộng, một PCB hai lớp cần bốn tấm: hai cho các lớp và hai cho mặt nạ hàn.Tất cả các bộ phim phải phù hợp hoàn hảo với nhau.Khi được sử dụng trong sự hài hòa, chúng lập bản đồ sự sắp xếp PCB.

Để đạt được sự sắp xếp hoàn hảo của tất cả các bộ phim, các lỗ đăng ký nên được đâm qua tất cả các bộ phim.Khi các hiệu chuẩn nhỏ của bảng dẫn đến một kết hợp tối ưuCác lỗ sẽ phù hợp với các chân đăng ký trong bước tiếp theo của quá trình hình ảnh.

Bước 3: in các lớp bên trong: Đồng sẽ đi đâu?

Việc tạo phim trong bước trước nhằm mục đích lập bản đồ một hình dạng của đường đồng. Bây giờ là thời gian để in hình trên phim trên một tấm đồng.

Bước này trong sản xuất PCB chuẩn bị để tạo ra PCB thực tế. Hình thức cơ bản của PCB bao gồm một tấm ván mạ mà vật liệu cốt lõi là nhựa epoxy và sợi thủy tinh còn được gọi là vật liệu nền.Laminate phục vụ như một cơ thể lý tưởng để nhận đồng cấu trúc PCB. Vật liệu nền cung cấp một điểm khởi đầu vững chắc và chống bụi cho PCB.Đồng được kết nối trước ở cả hai bênQuá trình này liên quan đến việc cắt bỏ đồng để tiết lộ thiết kế từ các bộ phim.

Trong việc xây dựng PCB, sự sạch sẽ là quan trọng.điều quan trọng là không có hạt bụi lắng đọng trên lớp lótMột hạt bẩn lạc lối có thể gây ra một mạch ngắn hoặc vẫn mở.

Tiếp theo, tấm sạch sẽ nhận được một lớp phim nhạy quang được gọi là photo resist.Điều này đảm bảo một sự phù hợp chính xác từ các phim ảnh để chống lại hình ảnhCác bộ phim phù hợp với các chân giữ chúng ở vị trí trên bảng laminate.

Bộ phim và tấm được sắp xếp và nhận được một đợt ánh sáng tia cực tím. Ánh sáng đi qua các phần trong suốt của bộ phim, làm cứng độ chống quang trên đồng bên dưới.Mực đen từ mực vẽ ngăn ánh sáng đến những nơi không được dự định làm cứng, và chúng được lên kế hoạch để loại bỏ.

Sau khi chuẩn bị, tấm ván được rửa bằng dung dịch kiềm để loại bỏ bất kỳ chất chống quang nào còn lại.Bảng sau đó được sấy khô.

Sản phẩm xuất hiện với kháng cự che phủ đúng các vùng đồng được dự định sẽ vẫn còn trong hình thức cuối cùng.Tất cả các kháng hiện tại tại thời điểm này biểu thị đồng mà sẽ xuất hiện trong PCB hoàn thành.

Bước này chỉ áp dụng cho các bảng có nhiều hơn hai lớp. Bảng hai lớp đơn giản bỏ qua việc khoan. Bảng nhiều lớp đòi hỏi nhiều bước hơn.

Bước 4: Loại bỏ đồng không mong muốn

Sau khi loại bỏ các kháng hình và chống cứng che phủ đồng chúng tôi muốn giữ, bảng tiếp tục đến giai đoạn tiếp theo: loại bỏ đồng không mong muốn.Giống như các giải pháp kiềm loại bỏ các kháng, một chế phẩm hóa học mạnh hơn ăn đi đồng dư thừa. bồn rửa dung môi đồng loại bỏ tất cả đồng tiếp xúc. trong khi đó,đồng mong muốn vẫn được bảo vệ đầy đủ bên dưới lớp cứng của chống quang.

Không phải tất cả các tấm đồng được tạo ra bằng nhau. Một số tấm nặng hơn đòi hỏi một lượng lớn dung môi đồng và độ dài tiếp xúc khác nhau.Bảng đồng nặng hơn cần chú ý thêm về khoảng cách đường rayHầu hết các PCB tiêu chuẩn dựa trên các thông số kỹ thuật tương tự.

Sau khi chất hòa tan loại bỏ đồng không mong muốn, chất chống cứng bảo vệ đồng được ưa thích cần phải được rửa sạch.Bảng bây giờ lấp lánh với chỉ nền đồng cần thiết cho PCB.

Bước 5: Phân chỉnh lớp và kiểm tra quang học

Với tất cả các lớp sạch sẽ và sẵn sàng, các lớp cần đấm để đảm bảo tất cả đều thẳng hàng.Kỹ thuật viên đặt các lớp vào một máy gọi là đấm quang, cho phép tương ứng chính xác để các lỗ đăng ký được đâm chính xác.

Một khi các lớp được đặt lại với nhau, không thể sửa chữa bất kỳ lỗi nào xảy ra trên các lớp bên trong.Một máy khác thực hiện kiểm tra quang học tự động các tấm để xác nhận sự vắng mặt hoàn toàn của các khiếm khuyếtThiết kế ban đầu từ Gerber, mà nhà sản xuất nhận được, phục vụ như một mô hình.Chiếc máy quét các lớp bằng cảm biến laser và tiếp tục so sánh hình ảnh kỹ thuật số bằng điện tử với tệp Gerber gốc.

Nếu máy tìm thấy sự không nhất quán, so sánh được hiển thị trên màn hình để kỹ thuật viên đánh giá.

Bước 6: Layer-up và Bond

Trong giai đoạn này, bảng mạch hình thành. Tất cả các lớp riêng biệt chờ đợi sự kết hợp của họ. Với các lớp sẵn sàng và xác nhận, họ chỉ cần hợp nhất với nhau.Các lớp bên ngoài phải kết hợp với chất nềnQuá trình này diễn ra trong hai bước: lớp lên và liên kết.

Vật liệu lớp ngoài bao gồm các tấm sợi thủy tinh, được bôi trước bằng nhựa epoxy.Một tấm đồng mỏng cũng bao phủ phía trên và phía dưới của nền ban đầuBây giờ, đã đến lúc kết hợp chúng lại với nhau.

Việc gắn kết diễn ra trên một bàn thép nặng với kẹp kim loại. Các lớp phù hợp với các chân gắn liền với bàn. Mọi thứ phải phù hợp chặt chẽ để ngăn chặn sự dịch chuyển trong quá trình sắp xếp.

Một kỹ thuật viên bắt đầu bằng cách đặt một lớp prepreg trên bồn sắp xếp. Lớp nền phù hợp với prepreg trước khi tấm đồng được đặt.Các tấm prepreg khác nằm trên lớp đồngCuối cùng, một tấm nhôm và tấm ép đồng hoàn thành đống.

Toàn bộ hoạt động trải qua một thói quen tự động được chạy bởi máy tính máy bơm. Máy tính sắp xếp quá trình làm nóng chồng, điểm áp dụng áp lực,và khi nào để cho phép ngăn xếp để làm mát với một tốc độ được kiểm soát.

Tiếp theo, một số lượng nhất định của việc mở gói xảy ra. với tất cả các lớp đúc lại với nhau trong một siêu bánh sandwich của vinh quang PCB, kỹ thuật viên chỉ đơn giản là mở gói sản phẩm PCB đa lớp.Nó là một vấn đề đơn giản của việc loại bỏ các chân giữ và loại bỏ tấm áp suất trên cùngCác PCB tốt xuất hiện chiến thắng từ bên trong vỏ của nó của các tấm in nhôm. tấm đồng, bao gồm trong quá trình, vẫn còn để bao gồm các lớp bên ngoài của PCB.

Bước 7: Khoan

Cuối cùng, các lỗ được khoan vào bảng xếp hạng. Tất cả các thành phần dự kiến sẽ xuất hiện sau đó, chẳng hạn như kết nối đồng thông qua lỗ và các khía cạnh chì, phụ thuộc vào độ chính xác của các lỗ khoan chính xác.Các lỗ được khoan đến chiều rộng tóc - khoan đạt đường kính 100 micron, trong khi tóc trung bình là 150 micron.

Để tìm vị trí của các mục tiêu khoan, một thiết bị định vị tia X xác định các điểm mục tiêu khoan phù hợp.lỗ đăng ký thích hợp được khoan để đảm bảo các ngăn xếp cho loạt các lỗ cụ thể hơn.

Trước khi khoan, kỹ thuật viên đặt một tấm vật liệu đệm bên dưới mục tiêu khoan để đảm bảo một lỗ sạch được thực hiện..

Một máy tính điều khiển mọi chuyển động vi mô của máy khoan - thật tự nhiên khi một sản phẩm quyết định hành vi của máy tính phải dựa vào máy tính.Máy máy được điều khiển bởi máy tính sử dụng file khoan từ thiết kế ban đầu để xác định các điểm thích hợp để khoan.

Các máy khoan sử dụng các trục được vận hành bằng không khí quay với tốc độ 150.000 vòng/phút.Một PCB trung bình có hơn một trăm điểm không bị hỏng. Trong khoan, mỗi cần thời điểm đặc biệt của riêng mình với khoan, vì vậy nó mất thời gian. các lỗ sau đó nhà các vias và lỗ lắp ráp cơ học cho PCB.Sự gắn kết cuối cùng của các bộ phận này xảy ra sau đó, sau khi bọc.

Sau khi khoan hoàn thành, đồng bổ sung mà lót các cạnh của bảng sản xuất được loại bỏ bằng một công cụ định hình.

Bước 8: Bọc và lắng đọng đồng

Sau khi khoan, tấm được chuyển sang mạ. Quá trình này hợp nhất các lớp khác nhau với nhau bằng cách sử dụng trầm tích hóa học. Sau khi làm sạch kỹ lưỡng, tấm trải qua một loạt các bồn tắm hóa học.Trong khi tắm, một quá trình lắng đọng hóa học lắng đọng một lớp mỏng - dày khoảng một micron - đồng trên bề mặt của bảng.

Trước khi bước này, bề mặt bên trong của các lỗ chỉ đơn giản là phơi bày các vật liệu sợi thủy tinh bao gồm bên trong của bảng điều khiển.các bức tường của các lỗ. Nhân tiện, toàn bộ bảng nhận được một lớp đồng mới. Quan trọng nhất, các lỗ mới được bao phủ. Máy tính điều khiển toàn bộ quá trình ngâm, loại bỏ và diễu hành.

Bước 9: Hình ảnh lớp bên ngoài

Trong bước 3, chúng tôi áp dụng kháng quang cho bảng điều khiển. trong bước này, chúng tôi làm lại - ngoại trừ lần này, chúng tôi hình ảnh các lớp bên ngoài của bảng điều khiển với thiết kế PCB.Chúng tôi bắt đầu với các lớp trong một phòng vô trùng để ngăn chặn bất kỳ chất gây ô nhiễm nào dính vào bề mặt lớp, sau đó áp dụng một lớp chống ảnh lên bảng điều khiển. bảng điều khiển chuẩn bị đi vào phòng màu vàng. ánh sáng UV ảnh hưởng chống ảnh.Độ dài sóng ánh sáng màu vàng không mang lại mức độ tia cực tím đủ để ảnh hưởng đến bức ảnh chống.

Mực đen trong suốt được bảo vệ bằng chân để ngăn ngừa sự không phù hợp với bảng điều khiển.Các bảng điều khiển sau đó đi vào một máy mà loại bỏ các kháng không cứng, được bảo vệ bởi sự mờ mờ của mực đen.

Quá trình này là một sự đảo ngược so với các lớp bên trong. Cuối cùng, các tấm bên ngoài được kiểm tra để đảm bảo tất cả các phản ứng quang không mong muốn đã được loại bỏ trong giai đoạn trước.

Bước 10: Lắp bọc

Chúng tôi quay lại phòng mạ. Như chúng tôi đã làm ở bước 8, chúng tôi mạ tấm pin bằng một lớp đồng mỏng.Các phần tiếp xúc của bảng điều khiển từ lớp ngoài photo kháng giai đoạn nhận được đồng điện mạSau các bồn phủ đồng ban đầu, tấm thường được phủ thép, cho phép loại bỏ tất cả đồng còn lại trên bảng được sắp xếp để loại bỏ.Tin bảo vệ phần của bảng điều khiển được dự định sẽ vẫn được phủ bằng đồng trong giai đoạn khắc tiếp theo. Xã loại bỏ các tấm đồng không mong muốn từ bảng điều khiển.

Bước 11: Chụp cuối cùng

Tin bảo vệ đồng mong muốn trong giai đoạn này. Đồng không mong muốn và đồng dưới lớp kháng còn lại được loại bỏ.dung dịch hóa học được áp dụng để loại bỏ đồng dư thừaTrong khi đó, thiếc bảo vệ đồng có giá trị trong giai đoạn này.

Các khu vực dẫn và kết nối hiện đã được thiết lập đúng cách.

Bước 12: Ứng dụng mặt nạ hàn

Trước khi mặt nạ hàn được áp dụng cho cả hai bên của bảng, các tấm được làm sạch và phủ một mực mặt nạ hàn epoxy.đi qua một tấm phim ảnh mặt nạ hànCác phần được bao phủ vẫn không cứng và sẽ được loại bỏ.

Cuối cùng, bảng được đưa vào lò để làm cứng mặt nạ hàn.

Bước 13: Kết thúc bề mặt

Để thêm khả năng hàn vào PCB, chúng tôi bọc bằng kim loại bằng vàng hoặc bạc. Một số PCB cũng nhận được các tấm bình khí nóng trong giai đoạn này.Quá trình đó dẫn đến việc tạo ra kết thúc bề mặt. PCBCart có thể xử lý nhiều loại bề mặt hoàn thiện theo nhu cầu cụ thể của khách hàng.

Bước 14: Tấm lụa

Bảng gần như hoàn thành nhận được chữ in trên bề mặt của nó, được sử dụng để chỉ ra tất cả các thông tin quan trọng liên quan đến PCB.

Bước 15: Kiểm tra điện

Như một biện pháp phòng ngừa cuối cùng, một kỹ thuật viên thực hiện các thử nghiệm điện trên PCB.chúng tôi cung cấp một phiên bản nâng cao của thử nghiệm điện gọi là thử nghiệm tàu thăm dò bay, phụ thuộc vào các đầu dò di chuyển để kiểm tra hiệu suất điện của mỗi lưới trên một bảng mạch trần.

Bước 16: Xác định hồ sơ và điểm số V

Bây giờ chúng ta đã đến bước cuối cùng: cắt. các bảng khác nhau được cắt từ bảng gốc. phương pháp sử dụng hoặc tập trung vào việc sử dụng một bộ định tuyến hoặc một v-đường rãnh.Một bộ định tuyến để lại các tab nhỏ dọc theo các cạnh của bảng trong khi v-groove cắt các kênh chéo dọc theo cả hai bên của bảngCả hai cách cho phép các bảng dễ dàng bật ra khỏi bảng điều khiển.

Cần ai đó sản xuất PCB của bạn?

Như bạn có thể thấy, rất nhiều công việc đi vào quá trình sản xuất bảng mạch in để đảm bảo PCB được sản xuất với chất lượng mong đợi, hiệu suất và độ bền,bạn phải chọn một nhà sản xuất có trình độ chuyên môn cao và tập trung vào chất lượng ở mỗi giai đoạn.

Với ý tưởng rằng thành công của chúng tôi được đo bằng thành công của khách hàng, chúng tôi tập trung vào sự chăm sóc và chú ý đến chi tiết mà mỗi bước sản xuất PCB đòi hỏi.cân và giao hàng để đảm bảo đơn đặt hàng PCB của bạn đến an toàn và không bị hư hạiCho đến nay, chúng tôi đã in bảng mạch cho các công ty có kích thước lớn từ hơn 80 quốc gia, và chúng tôi nhắm đến việc cung cấp PCB được sản xuất của chúng tôi cho mọi góc của thế giới này trong những năm tới.

Chúng tôi cung cấp sản phẩm PCB nhanh chóng, sản xuất hàng loạt và dịch vụ lắp ráp.

Nếu bạn có câu hỏi hoặc muốn thảo luận trực tiếp với chúng tôi, vui lòng gửi cho chúng tôi một dòng ở đây.