Teknik PCB - Proses pemprosesan dan produksi PCB (papan sirkuit cetak)

Proses pemprosesan dan produksi PCB (papan sirkuit cetak)

Bahan mentah PCB (papan sirkuit cetak) adalah serat kaca, yang kita boleh lihat dalam kehidupan harian kita. Contohnya, inti kain dan perasaan anti api adalah serat kaca. Fiber kaca mudah digabungkan dengan resin. Kita ada struktur dan kekuatan yang ketat. Kabel serat kaca tinggi ditenggelamkan dalam resin, dan ia sukar untuk mendapatkan substrat PCB yang mengisolasi panas, tidak fleksibel-jika papan PCB patah, pinggir putih dan lapisan, yang cukup untuk membuktikan bahan itu adalah serat kaca resin. Ia mustahil bagi kita untuk menghantar isyarat elektrik dengan papan pengisihan sahaja, jadi kita perlu menutup permukaan dengan tembaga. Jadi, kita panggil papan PCB substrat berlepas tembaga. Di kilang, nama kod substrat tebing biasa adalah FR-4. Ini biasanya sama di antara pelbagai pembuat papan, jadi kita boleh berfikir bahawa semua orang berada di garis permulaan yang sama. Sudah tentu, jika ia papan frekuensi tinggi, ia adalah terbaik untuk menggunakan kain kaca PTFE berwarna tembaga tinggi.

Proses penutup tembaga sangat mudah. Secara umum, ia boleh dihasilkan dengan menggulingkan dan elektrolisis. Yang dipanggil gulungan adalah untuk melekat tembaga yang bersih tinggi (>99.98%) pada substrat PCB dengan gulung-kerana resin epoksi dan foli tembaga adalah baik Lekat foli tembaga, kekuatan melekat foli tembaga dan suhu kerja tinggi, boleh dip-soldered dalam tin cair pada 260°C tanpa blistering. Proses ini agak seperti menggulingkan pembungkus dumpling, yang paling tipis boleh kurang dari 1 juta (unit industri: mil, yang adalah satu ribu inci, sama dengan 0. 0254 mm). Jika kulit dumpling begitu tipis, penuhnya pasti akan bocor keluar! Yang disebut tembaga elektrolitik telah belajar dalam kimia sekolah menengah. Elektrolit CuSO4 boleh terus-menerus menghasilkan lapisan "foil tembaga", yang memudahkan untuk mengawal tebal. Semakin lama masa, semakin tebal foil tembaga! Biasanya kilang mempunyai keperluan yang sangat ketat pada tebal foli tembaga, biasanya antara 0.3 juta dan 3 juta, dan terdapat penguji tebal foli tembaga yang ditugaskan untuk menguji kualitinya. Penutup tembaga pada PCB yang digunakan oleh radio lama dan amatur sangat tebal, yang jauh lebih rendah daripada kualiti di kilang papan komputer.

Mengawal kecerdasan foil tembaga kebanyakan berdasarkan dua alasan: satu ialah bahawa foil tembaga seragam boleh mempunyai koeficien suhu yang sangat seragam resistensi dan konstan dielektrik rendah, yang boleh membuat kerugian transmisi isyarat lebih kecil. Ini berbeza dari keperluan kapasitasi. Pemalar dielektrik adalah tinggi, sehingga kapasitas yang lebih tinggi boleh diakomodasi dalam volum terbatas. Mengapa resistensi lebih kecil daripada kondensator? Dalam analisis akhir, konstan dielektrik tinggi! Kedua, meningkat suhu foil tembaga tipis adalah kecil dalam keadaan arus besar, yang mempunyai keuntungan besar untuk penyebaran panas dan kehidupan komponen. Ia juga sebab lebar wayar tembaga dalam sirkuit integrasi digital seharusnya kurang dari 0.3cm. Papan selesai PCB yang baik-buat sangat seragam dan mempunyai cahaya lembut (kerana permukaan ditutup dengan perlahan askar). Ini boleh dilihat dengan mata telanjang, tetapi tidak banyak orang yang boleh melihat kualiti substrat tebing-clad, kecuali anda berada di kilang. Pengeriksaan kualiti.

Untuk substrat PCB yang ditutup dengan foil tembaga, bagaimana kita boleh meletakkan komponen di atasnya untuk mencapai kondukti isyarat antara komponen selain dari seluruh papan? Luka wayar tembaga di papan digunakan untuk menyadari penghantaran isyarat elektrik. Oleh itu, kita hanya perlu mencetak bahagian yang tidak digunakan dari foil tembaga dan meninggalkan bahagian wayar tembaga. Bagaimana untuk mencapai langkah ini, pertama-tama, kita perlu memahami konsep, iaitu, "filem garis" atau "filem garis", kita cetak rancangan sirkuit papan ke dalam filem dengan mesin photoetching, dan kemudian pasang komponen utama sebuah filem kering fotosensitif yang sensitif kepada spektrum tertentu dan mengalami reaksi kimia ditutup pada substrat. Ada dua jenis filem kering, jenis fotopolimerisasi dan jenis fotokomposisi. Jenis air-tidak-boleh dan cahaya-putus hanyalah sebaliknya.

Di sini kita gunakan filem kering fotopolimerisasi untuk menutupi substrat dahulu, dan kemudian menutupi lapisan filem sirkuit untuk mengekspos ia. Kawasan yang dikekspos adalah hitam dan tidak jelas, jika tidak ia adalah transparan (bahagian sirkuit). Cahaya bersinar melalui filem ke dalam filem kering fotosensitif-apa yang berlaku? Dimanapun filem itu transparan dan cahaya, warna filem kering menjadi lebih gelap dan mula menjadi keras, membungkus foil tembaga dengan ketat pada permukaan substrat, sama seperti mencetak diagram sirkuit pada substrat, Kemudian kita melalui langkah pembangunan (menggunakan solusi karbonat sodium untuk mencuci filem kering tidak keras) untuk mengekspos foli tembaga yang tidak memerlukan perlindungan filem kering. Ini dipanggil proses pelepasan. Seterusnya, kita akan menggunakan penyelesaian pencetak tembaga (bahan kimia yang merusak tembaga) untuk mencetak substrat. Tembaga tanpa perlindungan filem kering adalah sepenuhnya ditutup, dan diagram sirkuit di bawah filem kering keras dipaparkan pada substrat. Seluruh proses ini dipanggil "pemindahan imej", yang menguasai kedudukan yang sangat penting dalam proses penghasilan PCB. Seterusnya adalah produksi papan berbilang lapisan. Menurut langkah-langkah di atas, produksi hanyalah papan satu sisi, walaupun kedua-dua sisi diproses, ia hanyalah papan dua sisi, tetapi kita sering mendapati bahawa papan di tangan kita adalah papan empat lapisan atau papan enam lapisan (atau papan 8 lapisan).