جریان فرآیند تولید برد مدار چاپی

در دستگاه های الکترونیکی مدرن، چه یک ساعت هوشمند کوچک باشد یا یک ابر رایانه پیچیده،PCBحامل اتصالات الکتریکی قطعات الکترونیکی است و کلید تحقق عملکرد محصولات الکترونیکی است. فرآیند تولید آن پیچیده و دقیق است و شامل مراحل فرآیند متعددی است که هر یک نقش تعیین کننده ای در عملکرد و کیفیت محصول نهایی دارند.

انتخاب مواد و برش: ایجاد یک پایه محکم برای تولید PCB

مواد اولیه با دقت انتخاب شده است

با توجه به الزامات طراحی، ورقه‌های{0}}روکش مسی مناسب را انتخاب کنید. لمینت روکش مسی از فویل مسی و زیرلایه عایق تشکیل شده است. زیرلایه های عایق معمولی شامل رزین اپوکسی الیاف شیشه، پلی آمید و غیره می باشد. بسترهای مختلف خواص الکتریکی، مکانیکی و حرارتی متفاوتی دارند. FR{7}}4 برای اکثر محصولات الکترونیکی معمولی مناسب است، در حالی که PI در سناریوهای کاربردی خاص مانند دمای بالا و فرکانس بالا عملکرد بهتری دارد. در عین حال، تعیین ضخامت فویل مسی برای لمینت های روکش مسی که معمولاً شامل ضخامت های 18 میکرومتر، 35 میکرومتر، 70 میکرومتر و غیره می شود، بر اساس عواملی مانند ظرفیت حمل جریان و الزامات انتقال سیگنال برد مدار ضروری است.

عملیات برش دقیق

از تجهیزات برش، مانند ماشین‌های برش CNC، برای برش ورقه‌های روکش مسی{{0} بزرگ- به قطعات کوچک که برای تولید و پردازش بعدی مناسب هستند استفاده کنید. هنگام برش، دقت ابعاد به شدت مورد نیاز است و خطا معمولاً در محدوده بسیار کوچکی مانند ± 0.1 میلی متر کنترل می شود تا نیازهای طراحی را برآورده کند. در عین حال، برای جلوگیری از ایجاد سوراخ یا ناهمواری در لبه های تخته، به صافی برش توجه کنید تا بر رویه های پردازش بعدی تأثیر نگذارد.

حکاکی لایه داخلی: ساخت مدارهای هسته پی سی بی

پیش پردازش انتقال گرافیک داخلی

پس از برش، سطح تخته{0}}روکش مسی باید ابتدا تمیز و زبر شود. تمیز کردن با هدف حذف ناخالصی ها مانند روغن و گرد و غبار از سطح تخته انجام می شود و می توان با ترکیب مواد پاک کننده شیمیایی با شستشوی فیزیکی به دست آورد. عملیات درشت کردن از روش هایی مانند اچ شیمیایی یا سنگ زنی مکانیکی برای زبری سطح تخته و افزایش چسبندگی بین فیلم خشک و سطح تخته در طول لمینیت بعدی استفاده می کند. پس از آن، عملیات میکرو اچینگ برای حذف بیشتر لایه اکسید سطحی و فعال کردن سطح مس انجام می شود. مقدار میکرو اچینگ به طور کلی در حدود 1-2 میکرومتر کنترل می شود.

پرس فیلم و توسعه نوردهی

فیلم خشک را با فشار دادن داغ روی سطح روکش مسی{0}}روکش شده بمالید. پارامترهای دما، فشار و سرعت فرآیند لمینیت باید بر اساس مشخصات فیلم خشک و شرایط ورق تنظیم شوند. به طور کلی، دمای لمینت بین 100-120 درجه سانتیگراد، فشار حدود 3-5 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع و سرعت در حدود 1-2 متر در دقیقه است. سپس تخته روکش مسی لمینت شده را زیر دستگاه نوردهی قرار دهید و طبق الگوی مدار لایه داخلی در فایل Gerber، فیلم خشک را در معرض نور ماوراء بنفش قرار دهید. انرژی نوردهی باید دقیقاً کنترل شود. اگر خیلی زیاد باشد، فیلم خشک بیش از حد نوردهی می شود و گرافیک تغییر شکل می دهد. اگر خیلی کم باشد، نوردهی فیلم خشک کافی نیست و گرافیک تار می شود. انرژی نوردهی معمولاً بین 80-150mJ/cm² با توجه به نوع و ضخامت فیلم خشک تنظیم می شود. پس از آن، فیلم خشک نشده با استفاده از یک توسعه دهنده حل و حذف شد، و الگوی فیلم خشک در معرض حفظ شد و به هدف انتقال الگوی مدار لایه داخلی از فایل Gerber به ورقه‌ای با روکش مسی دست یافت. غلظت، دما و زمان توسعه توسعه دهنده باید به شدت کنترل شود. به عنوان مثال، غلظت توسعه دهنده به طور کلی حدود 1٪ -3٪، دما بین 30-35 درجه سانتیگراد و زمان توسعه حدود 60-90 ثانیه است.

حکاکی و تشخیص لایه داخلی

ورقه ورقه‌ای روکش‌شده مسی-توسعه‌یافته را در محلول حکاکی قرار دهید، که فویل مسی را که توسط لایه خشک محافظت نمی‌شود خورده می‌شود و در نتیجه یک مدار لایه داخلی تشکیل می‌شود. محلول های اچینگ اسیدی، مانند محلول اچینگ کلرید مس، اغلب به عنوان محلول های اچینگ استفاده می شوند. در طول فرآیند اچینگ، پارامترهایی مانند غلظت، دما و سرعت اچینگ محلول اچینگ باید کنترل شوند. غلظت محلول اچینگ به طور کلی حدود 1-2mol/L است، دما بین 40-50 درجه سانتیگراد و سرعت اچ از 1-3 میکرومتر در دقیقه بسته به چگالی خط و تجهیزات اچ متفاوت است. پس از اچ کردن، تخته روکش مسی اچ شده را تمیز کنید تا باقیمانده محلول اچ و یون های مس حذف شود. در نهایت، از تجهیزات بازرسی نوری خودکار برای انجام بازرسی در مدار داخلی استفاده کنید. تجهیزات AOI از تصویربرداری نوری و فناوری تجزیه و تحلیل تصویر برای بررسی عیوب مانند مدارهای باز، مدارهای کوتاه و عرض خطوط ناسازگار در مدار استفاده می کنند. هنگامی که اختلاف از آستانه تعیین شده فراتر رفت، به عنوان نقطه نقص علامت گذاری می شود.

فرآیند فشرده سازی: ایجاد ساختار{0} چند لایه PCB

قهوه ای شدن استحکام اتصال را افزایش می دهد

عملیات قهوه‌ای شدن را روی برد مدار داخلی انجام دهید تا یک فیلم قهوه‌ای یکنواخت، خشن و فعال شیمیایی روی سطح مس ایجاد کنید. در طی فرآیند قهوه‌ای شدن، محلول قهوه‌ای شدن با سطح مس تحت یک واکنش شیمیایی قرار می‌گیرد و ضخامت لایه قهوه‌ای معمولاً حدود 0.5-1.5 میکرومتر است. فیلم قهوه ای می تواند چسبندگی بین مدار لایه داخلی و ورق نیمه پخت را افزایش دهد و به طور موثر از وقوع لایه لایه شدن جلوگیری کند.

انباشته شدن دقیق و فشرده سازی با دمای بالا و فشار بالا

با توجه به لایه‌های طراحی، مدارهای لایه داخلی و ورق‌های نیمه پخت که تحت عملیات قهوه‌ای شدن قرار گرفته‌اند به ترتیب خاصی روی هم چیده می‌شوند. هنگام لمینیت، باید از موقعیت دقیق هر لایه اطمینان حاصل کرد و خطا را در محدوده بسیار کوچکی مانند ± 0.05 میلی متر کنترل کرد. در طول فرآیند لمینیت، ورق نیمه پخت، مدارهای هر لایه را به هم می چسباند و شکاف های بین لایه ها را پر می کند. پس از آن، تخته های چند لایه روی هم قرار داده شده- را برای لمینیت در دستگاه لمینیت قرار دهید. دستگاه لمینیت ورق نیمه جامد را ذوب می کند و در دمای بالا و فشار بالا جریان می یابد و لایه های مدار مدار را محکم می چسباند و ساختار تخته چند لایه را تشکیل می دهد. پارامترهایی مانند دما، فشار و زمان پرس در طول فرآیند پرس باید بر اساس عواملی مانند نوع تخته، تعداد لایه‌ها و ویژگی‌های ورق نیمه پخت به دقت تنظیم شوند. زمان پرس معمولاً حدود 60-120 دقیقه است.

پس پردازش کیفیت را بهبود می بخشد

پس از لمینت، تخته چند لایه باید تحت پردازش پست قرار گیرد-تا مواد اضافی مانند سرریز چسب از لبه‌های تخته حذف شود، و لبه‌های تخته صیقل داده شود تا کیفیت ظاهری و خواص مکانیکی تخته چند لایه بهبود یابد.

عملیات حفاری: کانال های اتصال الکتریکی را باز کنید

مسیر برنامه ریزی برنامه ریزی حفاری

بر اساس اطلاعات سوراخ{0}در فایل Gerber، تجهیزات حفاری را برای تعیین موقعیت مختصات، اندازه دیافراگم، ترتیب حفاری و سایر اطلاعات برای هر سوراخ- برنامه ریزی کنید. هنگام برنامه‌ریزی، تعادل بین راندمان و کیفیت حفاری، بهینه‌سازی توالی حفاری و کاهش زمان سفر بی‌کار تجهیزات حفاری مهم است.

حفاری دقیق و تمیز کردن دیواره سوراخ

از یک دستگاه حفاری CNC برای سوراخ کردن سوراخ ها مطابق با پارامترهای برنامه ریزی شده استفاده کنید. هنگام حفاری، کنترل دقیق پارامترهایی مانند سرعت حفاری، سرعت تغذیه و سرعت مته ضروری است. برای مته هایی با قطرهای مختلف و مواد ورق متفاوت، این پارامترها باید بر اساس آن تنظیم شوند. به عنوان مثال، برای مته های با قطر کمتر، مانند 0.2 میلی متر، سرعت سوراخ کاری باید به طور مناسب کاهش یابد تا از شکستن مته جلوگیری شود. برای مواد ورق سخت تر، ممکن است نیاز به افزایش سرعت مته باشد. در طول فرآیند حفاری، لازم است از دقت قطر سوراخ اطمینان حاصل شود، با خطای معمولاً در ± 0.05 میلی متر کنترل می شود. در عین حال، باید به عمودی بودن گمانه توجه شود تا از سوراخ های شیبدار جلوگیری شود، زیرا می توانند بر فلزی شدن بعدی و کیفیت اتصال الکتریکی سوراخ تأثیر بگذارند. پس از اتمام حفاری، دیواره سوراخ باید تمیز شود تا زباله ها، لکه های روغن و سایر ناخالصی های ایجاد شده در طول فرآیند حفاری پاک شود. دمیدن هوا با فشار بالا، تمیز کردن شیمیایی و روش‌های دیگر می‌تواند برای اطمینان از تمیز و خشک بودن دیواره سوراخ استفاده شود و برای متالیزاسیون سوراخ بعدی آماده شود.

متالیزاسیون سوراخ و آبکاری الکتریکی: رسانایی به دیوارهای سوراخ

درمان فعال سازی متالیزاسیون منافذ

ابتدا دیواره منافذ را فعال کنید تا سطح مسی دیواره منافذ فعال شود، که این امر باعث تسهیل پیشرفت صاف آبکاری شیمیایی بعدی مس می شود. عملیات فعال سازی معمولاً از محلول نمک پالادیوم استفاده می کند که لایه ای از اتم های پالادیوم را روی سطح مسی دیواره منافذ از طریق واکنش شیمیایی جذب می کند و به عنوان مرکز کاتالیزوری برای آبکاری مس الکترولس عمل می کند. در طول فرآیند فعال سازی، کنترل غلظت، دما و زمان تصفیه محلول فعال سازی ضروری است. غلظت محلول فعال سازی به طور کلی حدود 0.1-0.3 گرم در لیتر، دما بین 30-40 درجه سانتیگراد و زمان درمان حدود 3-5 دقیقه است.

آبکاری مس شیمیایی و ضخیم شدن آبکاری الکتریکی

آبکاری مس الکترولس را روی دیواره های منافذ فعال انجام دهید. محلول آبکاری مس شیمیایی حاوی نمک های مس، عوامل کاهنده و سایر اجزاء است. تحت کاتالیز اتم‌های پالادیوم، یون‌های مس روی دیواره منافذ به اتم‌های مس تبدیل می‌شوند و یک لایه نازک مس روی دیواره منافذ تشکیل می‌دهند. در طول فرآیند آبکاری مس الکترولس، کنترل دقیق پارامترهایی مانند غلظت، دما، مقدار pH و زمان آبکاری محلول آبکاری ضروری است. غلظت محلول آبکاری به طور کلی 10-20 گرم در لیتر سولفات مس و 5-10 گرم در لیتر فرمالدئید است و دما بین 25-35 درجه سانتیگراد است. لایه مسی تشکیل شده توسط آبکاری مس الکترولس نسبتاً نازک است و به منظور برآورده کردن الزامات عملکرد الکتریکی، ضخیم شدن آبکاری نیز مورد نیاز است. هنگام آبکاری، یک لایه مس با ضخامت مشخص روی پوسته مسی یا دیواره سوراخ الگوی مدار آبکاری می شود و طبق نیاز، لایه های طلا، نیکل یا قلع آبکاری می شوند. فرآیند آبکاری همچنین نیاز به کنترل دقیق پارامترهایی مانند ترکیب، غلظت، دما و چگالی جریان محلول آبکاری برای اطمینان از ضخامت پوشش یکنواخت و عملکرد عالی دارد.

شکل دهی لایه بیرونی: طرح مدار PCB را بهبود ببخشید

پیش{0}}پردازش بیرونی و انتقال گرافیکی

مشابه لایه داخلی، ابتدا سطح بیرونی را تمیز کنید تا آلاینده ها از بین بروند. در مرحله بعد، عملیات لمینیت، نوردهی و توسعه را برای انتقال الگوی مدار بیرونی طراحی شده روی برد انجام دهید. کنترل پارامترهای فرآیند برای پرس فیلم، نوردهی و توسعه مشابه با تولید مدار لایه داخلی است، اما به دلیل پیچیدگی تولید مدار لایه بیرونی و الزامات دقت بالاتر، دقت کنترل هر پارامتر نیز دقیق‌تر است.

آبکاری گرافیکی و شکل دهی اچینگ

برای ضخیم شدن مدار، آبکاری گرافیکی را روی الگوی مدار آشکار و توسعه یافته انجام دهید. پس از اتمام آبکاری، فیلم خشک را بردارید و سپس از محلول اچینگ برای برداشتن لایه مس محافظت نشده استفاده کنید و مدار لایه بیرونی نهایی را تشکیل دهید. پس از آن، درمان های بعدی مانند جداسازی قلع در صورت نیاز برای دستیابی به الزامات طراحی مدار انجام می شود.

حفاظت بیرونی: مراقبت از ایمنی مدار PCB

ماسک لحیم کاری حساس به عکس و درمان سطح

یک لایه جوهر ماسک لحیم کاری حساس به نور را روی برد بمالید و از طریق قرار گرفتن در معرض و توسعه یک لایه ماسک لحیم ایجاد کنید تا مدار را از لحیم کاری تصادفی محافظت کنید. در همان زمان، عملیات سطحی مانند عملیات شیمیایی نیکل طلا برای بهبود عملکرد جوشکاری و مقاومت در برابر خوردگی انجام می شود. در فرآیند تصفیه شیمیایی طلا نیکل، ابتدا آبکاری نیکل به دنبال آبکاری طلا قرار می گیرد. لایه نیکل می تواند انتشار مس را مسدود کند، در حالی که لایه طلا دارای مقاومت اکسیداسیون و هدایت خوبی است که می تواند عملکرد و قابلیت اطمینان PCB را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

چاپ صفحه نمایش متن و علامت گذاری نمادها

چاپ متن و علامت گذاری نمادها بر روی برد، مونتاژ و نگهداری بعدی را تسهیل می کند و تولید، اشکال زدایی و نگهداری محصولات الکترونیکی را آسان می کند.

تست بسته بندی: اطمینان از تحویل با کیفیت PCB

با دقت بسته بندی شده و با خیال راحت تحویل داده می شود

پس از گذراندن بازرسی، برد pcb برای حمل و نقل وکیوم بسته بندی و بسته بندی می شود تا محصول در هنگام حمل و نقل آسیب نبیند و به راحتی به مشتری تحویل داده شود.