Dom > Zasoby > Blogi > Procesy produkcji płytek PCB wielowarstwowych: 10 prostych wskazówek dotyczących płytek PCB wielowarstwowych

Procesy produkcji płytek PCB wielowarstwowych: 10 prostych wskazówek dotyczących płytek PCB wielowarstwowych

2023-05-22Reporter: SprintPCB

Płytki PCB (PCB) to niezbędne elementy urządzeń elektronicznych, służące do łączenia i zasilania różnych podzespołów. Płytki PCB wielowarstwowe są stosowane w bardziej złożonych urządzeniach elektronicznych, takich jak komputery, smartfony i sprzęt medyczny. Proces produkcji płytek PCB wielowarstwowych jest bardziej złożony niż w przypadku płytek jednowarstwowych i wymaga zaawansowanej technologii oraz wiedzy specjalistycznej. W tym artykule przedstawiamy prosty przewodnik, który pomoże Ci zrozumieć proces produkcji płytek PCB wielowarstwowych. Przedstawimy 10 prostych wskazówek dotyczących procesu produkcji płytek PCB wielowarstwowych, opisując proces i poszczególne etapy jego wytwarzania. wielowarstwowe płytki drukowane

Przede wszystkim, ile etapów składa się na proces produkcji płytek PCB wielowarstwowych? Odpowiedź brzmi: 10 etapów, w tym projektowanie, produkcja warstwy wewnętrznej, wiercenie, miedziowanie chemiczne, laminowanie, prasowanie, obróbka graficzna warstwy zewnętrznej, miedziowanie chemiczne, utwardzanie i obróbka końcowa. Następnie przedstawię krótkie wprowadzenie do tych 10 procesów, aby pomóc Ci je szybko zrozumieć.

Proces produkcji płytek PCB wielowarstwowych

Projekt wielowarstwowy

Inżynierowie projektanci producentów PCB używają oprogramowania do projektowania PCB do projektowania schematów obwodów i układów PCB. Projektant wybiera odpowiednie oprogramowanie do projektowania PCB, takie jak Altium Designer, Eagle PCB itp., w zależności od potrzeb. Po wybraniu oprogramowania, inżynier tworzy nowy projekt PCB w oprogramowaniu, ustawia rozmiar płytki, liczbę warstw, materiały itp. Następnie rysuje schemat obwodu w oprogramowaniu, dodaje komponenty, linie połączeń oraz ustawia atrybuty i wartości komponentów. Na koniec generowana jest lista połączeń (netlista) do późniejszego układu i okablowania. Kolejnym etapem jest faza projektowania układu, w której komponenty są rozmieszczane zgodnie z ich relacjami połączeń na schemacie obwodu, a także ustalana jest pozycja, orientacja, odstępy itp. każdego komponentu. Po zakończeniu układu, wykonywane jest okablowanie, aby połączyć linie połączeń między komponentami za pomocą przewodów lub ścieżek. Po zakończeniu okablowania dodawane są sitodruk, pola lutownicze oraz inne oznaczenia i komponenty. Po wykonaniu tych kroków przeprowadzana jest kontrola zasad projektowania, aby upewnić się, że układ i okablowanie są zgodne z wymaganiami i normami produkcji PCB. Pliki Gerber są generowane do produkcji płytek PCB. Jeśli chodzi o pliki Gerber, można zadać pytanie: Czym jest plik Gerber?

Pliki Gerber to standardowy format pliku używany do produkcji płytek PCB. Zawierają one informacje graficzne o różnych warstwach płytki PCB, takich jak komponenty, ścieżki, pady, sitodruk i inne. Pliki Gerber są zazwyczaj generowane przez oprogramowanie do projektowania PCB i służą do przekazywania producentom informacji graficznych o płytce PCB i wymagań produkcyjnych. Pliki Gerber składają się z kilku plików, w tym: Warstwa górna: zawiera informacje o komponentach, ścieżkach, padach i innych elementach na górnej warstwie płytki PCB. Warstwa dolna: zawiera informacje o komponentach, ścieżkach, padach i innych elementach na dolnej warstwie płytki PCB. Warstwa sitodruku: zawiera informacje o sitodruku na płytce PCB, takie jak nazwy i lokalizacje komponentów. Warstwa maski lutowniczej: zawiera informacje o położeniu i kształcie pól lutowniczych na płytce PCB. Plik wierceń: zawiera informacje o położeniu i rozmiarach otworów, które należy wywiercić w płytce PCB. Pliki Gerber są niezbędnym elementem procesu produkcji płytek PCB. Konwertują schemat obwodu zaprojektowany przez projektanta PCB na informacje graficzne, które producenci mogą zrozumieć i wykorzystać do produkcji PCB. Producenci używają plików Gerber do produkcji PCB i przestrzegają wymagań określonych w plikach Gerber podczas przetwarzania, wiercenia, trawienia miedzi i innych procesów produkcyjnych.

Produkcja wewnętrznej warstwy PCB wielowarstwowych

Najpierw producent musi przygotować materiały, takie jak tkanina z włókna szklanego, folia miedziana, prepreg i żywica. Następnie powierzchnia tkaniny z włókna szklanego jest czyszczona, aby zapewnić, że folia miedziana będzie do niej mocno przylegać. Następnie na powierzchnię tkaniny z włókna szklanego nakładana jest warstwa prepregu, co może poprawić właściwości fizyczne i trwałość tkaniny z włókna szklanego. Tkanina z włókna szklanego pokryta prepregiem jest następnie umieszczana w piecu do całkowitego wyschnięcia. Po wysuszeniu producent umieszcza folię miedzianą na prepregu i używa laminarki, aby je docisnąć. Ten krok może sprawić, że folia miedziana będzie ściśle przylegać do prepregu i utworzyć płytę warstwy wewnętrznej. Na koniec producent używa maszyny tnącej, aby przyciąć płytę warstwy wewnętrznej do wymaganego rozmiaru i kształtu do dalszej obróbki.

Wiercenie wielowarstwowe

Najpierw producent dobiera odpowiednie wiertła i ustawia ich średnicę oraz głębokość zgodnie ze specyfikacją projektu wielowarstwowej płytki PCB. Wiertła są rozróżniane różnymi kolorami, aby pasowały do maszyny. Następnie wielowarstwowa płytka PCB jest umieszczana na wiertarce i wyrównywana do pozycji, które mają zostać wywiercone optycznie lub mechanicznie. Wiertarka służy do wiercenia otworów, a prędkość i głębokość wiercenia muszą być ustawione zgodnie ze specyfikacją projektu wielowarstwowej płytki PCB. Podczas procesu wiercenia konieczna jest kontrola głębokości wiercenia, aby uniknąć uszkodzenia płytki z warstwą wewnętrzną. Po wierceniu płytka PCB musi zostać oczyszczona z zanieczyszczeń i odpadów. Jakość wiercenia musi zostać skontrolowana, aby upewnić się, że średnica i głębokość wszystkich otworów spełniają specyfikację projektu wielowarstwowej płytki PCB.

Wielowarstwowe miedziowanie chemiczne

Wyprodukowana płytka PCB jest czyszczona w celu usunięcia brudu i tłuszczu z powierzchni. Do czyszczenia zazwyczaj stosuje się alkaliczne lub kwaśne środki czyszczące. Po oczyszczeniu, powierzchnia płytki PCB jest pokrywana warstwą środka antykorozyjnego, aby zabezpieczyć nieprzewodzące obszary płytki przed miedziowaniem. Aby ułatwić późniejszy proces miedziowania, producent pokrywa powierzchnię płytki warstwą katalizatora. Następnie płytka PCB jest umieszczana w wannie do miedziowania chemicznego, a warstwa miedzi jest nakładana na powierzchnię płytki poprzez reakcję elektrochemiczną. Proces ten wymaga kontrolowania parametrów, takich jak temperatura, natężenie prądu i czas, aby zapewnić jednorodność i jakość miedzi. Bezpośrednio po miedziowaniu na powierzchni płytki PCB pozostają pozostałości i zanieczyszczenia, które należy oczyścić i usunąć. Następnie, w celu usunięcia środka antykorozyjnego i katalizatora z powierzchni płytki PCB, stosuje się substancje chemiczne. Na koniec, chemicznie powlekana płytka PCB jest sprawdzana, aby upewnić się, że grubość i jednorodność miedzi spełniają wymagania projektowe PCB.

Układanie wielowarstwowe

Przed ułożeniem w stos, przygotowane warstwy wewnętrzne muszą zostać oczyszczone i zabezpieczone antykorozyjnie, aby zapewnić gładkość i czystość powierzchni miedzi. Wymagane warstwy prepregu powinny zostać przygotowane zgodnie ze specyfikacjami projektu PCB. Następnie proces układania w stos obejmuje montaż przygotowanych warstw wewnętrznych i warstw prepregu zgodnie ze specyfikacjami projektu PCB. Każda warstwa musi zostać sprasowana za pomocą laminarki, aby zapewnić silne przyleganie między nimi. Po ułożeniu w stos, płytka wielowarstwowa musi zostać wysuszona i wywiercona. Jest ona umieszczana w piecu do suszenia, a otwory są wiercone zgodnie ze specyfikacjami projektu PCB. Następnie płytka wielowarstwowa jest chemicznie pokrywana miedzią w celu zwiększenia jej przewodności i odporności na korozję. Na koniec krawędzie płytki wielowarstwowej są poddawane przycinaniu krawędzi i obróbce powierzchniowej w celu usunięcia zbędnych części i zapewnienia zgodności ze specyfikacjami projektu PCB oraz późniejszymi procesami drukowania i lutowania.

Laminowanie wielowarstwowe

Przygotuj warstwy wewnętrzne, warstwy prepregu oraz materiały pomocnicze, takie jak płyty dociskowe i przekładki, do laminowania. Nałóż warstwę prepregu na miedzianą powierzchnię warstw wewnętrznych, zapewniając równomierne pokrycie. Ułóż warstwy wewnętrzne pokryte prepregiem jeden na drugim, umieszczając przekładki między każdą warstwą, aby zachować żądaną odległość i szczelinę zgodnie ze specyfikacją projektu PCB. Umieść ułożone w stos płytki wielowarstwowe na płytach dociskowych i użyj laminarki do laminowania. Podczas procesu laminowania konieczne jest kontrolowanie parametrów, takich jak ciśnienie, temperatura i czas, aby zapewnić silne przyleganie między warstwami. Po zakończeniu laminowania płytki wielowarstwowe umieszczane są w komorze chłodzącej w celu schłodzenia i całkowitego utwardzenia. Nawiasem mówiąc, laminarka jest jednym z kluczowych urządzeń używanych w procesie produkcji wielowarstwowych płytek PCB. Do popularnych typów laminarek należą między innymi laminatory płaskie, laminatory rotacyjne i prasy na gorąco. prasa na gorąco

Wzornictwo warstwy zewnętrznej

Przygotuj podłoże z włókna szklanego i wytnij je zgodnie ze specyfikacją projektu PCB. Dokładnie oczyść podłoże. Następnie nałóż warstwę światłoczułą na warstwę miedzi, zapewniając równomierne pokrycie. Wzór wielowarstwowej płytki PCB jest następnie naświetlany na podłoże za pomocą naświetlarki. Światłoczuła warstwa oporowa w naświetlonych obszarach ulega reakcji chemicznej. Po naświetleniu podłoże jest wywoływane w wywoływarce, która rozpuszcza nienaświetloną warstwę światłoczułą. Następnie wywołane podłoże umieszczane jest w zbiorniku do miedziowania w celu miedziowania, co zwiększa jego przewodność i odporność na korozję. Podłoże pokryte miedzią nadal zawiera warstwę światłoczułą w nienaświetlonych obszarach, którą należy usunąć poprzez zanurzenie w roztworze do usuwania warstwy światłoczułej. Na koniec podłoże z usuniętą warstwą światłoczułą poddawane jest procesom takim jak cięcie i wiercenie, tworząc w ten sposób rzeczywistą płytkę PCB. Wzór warstwy zewnętrznej jest ważnym etapem procesu produkcji PCB, wykorzystywanym głównie do przekształcenia wzoru PCB w rzeczywistą płytkę PCB. Proces ten musi być przeprowadzany w kontrolowanym środowisku, aby zapewnić jakość i precyzję wielowarstwowych płytek PCB. Jakiekolwiek błędy lub nieprawidłowe działania mogą skutkować awariami produkcyjnymi płytek PCB wielowarstwowych lub obniżeniem wydajności finalnego urządzenia elektronicznego.

zewnętrzna warstwa miedziowania chemicznego

Galwanizacja warstwy zewnętrznej jest ważnym etapem procesu produkcji wielowarstwowych płytek PCB, stosowanym przede wszystkim w celu zwiększenia ich przewodności i odporności na korozję. Płytka PCB umieszczana jest w zbiorniku czyszczącym w celu usunięcia zanieczyszczeń, tłuszczu i innych zanieczyszczeń. Po oczyszczeniu płytka PCB zanurzana jest w zbiorniku do miedziowania chemicznego. W procesie miedziowania chemicznego jony miedzi są elektrolitycznie redukowane na powierzchni płytki PCB, tworząc jednorodną warstwę miedzi. Pokryta miedzią chemiczną płytka PCB umieszczana jest następnie w zbiorniku czyszczącym w celu usunięcia z powierzchni środków chemicznych i zanieczyszczeń. Następnie, pokryta miedzią chemiczną płytka PCB zanurzana jest w zbiorniku do złocenia w celu poprawy jej odporności na korozję i przewodności. Na koniec, pozłacana płytka PCB jest czyszczona w zbiorniku czyszczącym w celu usunięcia z powierzchni wszelkich pozostałości środków chemicznych i zanieczyszczeń.

Utwardzanie wielowarstwowe

Utwardzanie wielowarstwowych płytek PCB to ważny etap procesu produkcji PCB, stosowany przede wszystkim w celu zwiększenia wytrzymałości mechanicznej i odporności na korozję. Utwardzacz jest nakładany na powierzchnię płytki PCB, zapewniając równomierne pokrycie. Pokryta utwardzaczem płytka PCB jest następnie umieszczana w piecu do suszenia w celu uzyskania suchej powierzchni. Wysuszona płytka PCB jest umieszczana w komorze utwardzania. W komorze utwardzania utwardzacz ulega reakcjom sieciowania poprzez metody takie jak reakcja cieplna lub naświetlanie promieniowaniem UV, tworząc twardą i odporną na korozję warstwę ochronną. Po utwardzeniu płytka PCB jest wyjmowana z komory utwardzania i umieszczana w dobrze wentylowanym pomieszczeniu w celu schłodzenia. Utwardzona płytka PCB jest sprawdzana pod kątem jednorodnej, gładkiej powierzchni bez żadnych defektów, takich jak pęcherzyki powietrza.

przetwarzanie końcowe

Obróbka końcowa wielowarstwowych płytek PCB to ostatni etap procesu produkcji PCB, wykorzystywany głównie do cięcia i wiercenia gotowych płytek PCB, aby spełnić rzeczywiste wymagania urządzeń elektronicznych. Przygotowane płytki PCB umieszczane są w maszynie tnącej, która przycina je do różnych rozmiarów i kształtów, zgodnie z wymaganiami. Następnie, pocięte płytki PCB umieszczane są w wiertarce, która wierci otwory o różnych rozmiarach i kształtach, zgodnie ze specyfikacją projektu PCB. Zadziory i pozostałości wokół wywierconych otworów płytek PCB należy usunąć poprzez gratowanie. Gratowane płytki PCB są następnie czyszczone w zbiorniku czyszczącym w celu usunięcia zanieczyszczeń powierzchniowych, smaru i innych zanieczyszczeń. Na koniec, przetworzone płytki PCB są sprawdzane pod kątem zgodności ich wymiarów, kształtów i rozmieszczenia otworów ze specyfikacją projektu PCB. Skontrolowane płytki PCB są pakowane do przechowywania i transportu. W niniejszym artykule szczegółowo opisano proces produkcji wielowarstwowych płytek PCB, obejmujący projektowanie PCB, wytwarzanie warstw wewnętrznych, laminowanie wielowarstwowe, wiercenie, obróbkę warstw zewnętrznych i inne niezbędne etapy. Etapy te muszą być wykonywane w kontrolowanym środowisku, aby zapewnić jakość i precyzję płytek PCB. Omówiliśmy również inne ważne etapy, takie jak galwanizacja warstwy zewnętrznej, utwardzanie PCB oraz obróbka końcowa PCB. Dzięki tym etapom możemy produkować wysokiej jakości i wydajne wielowarstwowe płytki PCB, spełniające wymagania różnorodnych urządzeń elektronicznych. Produkcja PCB to złożony proces, który wymaga specjalistycznej wiedzy i umiejętności w różnych dziedzinach. Jeśli potrzebujesz wysokiej jakości płytek PCB, zalecamy wybór firmy SprintPCB jako partnera produkcyjnego. SprintPCB posiada zaawansowany sprzęt i bogate doświadczenie, aby zapewnić Ci wysokiej jakości usługi produkcji PCB.