Teknik PCB - Pos-pemprosesan dan produksi papan sirkuit

Pos-pemprosesan dan produksi papan sirkuit

Kebanyakan papan sirkuit dibuat dalam saiz kerja sehingga tentera melawan selesai. Selepas itu, prosedur pos-pemprosesan seperti perawatan permukaan logam dan pemprosesan bentuk dilakukan untuk sepadan dengan spesifikasi yang diperlukan untuk pemasangan. Ini adalah skop proses postproses papan sirkuit.

Satu proses selepas pemprosesan

Untuk membuat pemasangan seterusnya papan sirkuit licin, pemotongan, pemprosesan bentuk dan rawatan pemotongan saiz lain adalah tugas yang diperlukan, dan untuk mendapatkan sambungan pemasangan yang baik, rawatan logam yang sesuai dibuat pada permukaan kontak. Kerana kebanyakan penghasil papan sirkuit mempunyai pangkalan pelanggan yang besar, prosedur selepas pemprosesan mungkin mempunyai keputusan yang berbeza bergantung kepada keperluan setiap syarikat. Jamur dipaparkan sebagai contoh aliran selepas pemprosesan.

Papan sirkuit dengan varnish berhenti solder akan dirawat dengan permukaan logam kontak atau terminal, dan kemudian papan sirkuit saiz kerja akan dipotong ke saiz dan bentuk yang sesuai mengikut keperluan pengumpulan, dan kemudian dibersihkan atau ditempatkan dalam tahap kemudian perawatan logam dan pemeriksaan, Pengepasan dan penghantaran.

Dua perawatan permukaan logam

Perubahan permukaan logam bagi kenalan logam dan terminal adalah terutama untuk memuatkan dan menyambungkan pelbagai komponen elektronik.

Sekarang tentera yang paling biasa digunakan untuk tentera adalah komposisi tin-lead 63/37 eutek, tetapi kerana faktor perlindungan persekitaran, produk yang mengandungi lead akan dilarang di masa depan, jadi pelbagai alternatif telah diusulkan. Sekarang, ada Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, Sn-Ag-Bi, Sn-Cu, dll., untuk tentera bebas lead. Walaupun ada banyak jenis, mereka semua adalah pasta askar. Dalam terma pengumpulan, nampaknya bahan-bahan bukanlah masalah. Tetapi dalam terma perlakuan permukaan logam papan sirkuit, ia mustahil untuk mencari produk yang sepadan sepenuhnya.

(1) Sembur tin (HASL -Hot Air Solder Leveling)

Selepas papan sirkuit ditutup dengan penentang askar, permukaan tembaga yang terkena udara mesti dilindungi. Salah satu kaedah adalah untuk melekat lapisan askar ke permukaan tembaga. Oleh kerana tentera biasanya digunakan untuk soldering elektronik mempunyai titik cair kira-kira 200°C atau kurang, jika ia mencair ke dalam tin cair, ia boleh ditenggelamkan secara langsung di permukaan tembaga dengan lapisan filem perlindungan tentera. Komposisi tentera ini sama dengan tin yang digunakan untuk tentera di masa depan, yang menyebabkan kumpulan komponen. Namun, jumlah depositi tin di atas permukaan papan sirkuit akan terlalu tinggi dan tidak dikendalikan dengan cara menyusup. Oleh itu, jumlah tin yang berlebihan di permukaan dicabut dengan udara panas tekanan tinggi dan tin yang tersisa di lubang melalui meletup untuk melindungi permukaan tembaga dan dinding dalaman lubang. tujuan.

Proses penyemburan tin umum adalah: gradeasing-micro etching-pickling-drying-flux coating-HAL-cooling-cleaning-drying

Dalam HASL, papan sirkuit ditenggelamkan dalam solder cair, dan suhu tinggi dan udara tekanan tinggi ditiup pada panel dengan pisau udara untuk mengawal tebal solder apabila ia ditarik keluar. Kerana ia agak sukar untuk mengatasi seluruh permukaan papan dengan udara panas dalam masa singkat, pads tembaga yang lebih tipis mungkin menyebabkan masalah pemasangan apabila mengumpulkan komponen. Oleh kerana tin tidak sepenuhnya sejuk dan dikuasai pada saat tin disemprot, kedudukan mengufuk biasanya mempunyai distribusi tebal yang lebih baik. Tentu saja, tebal penyemburan tin mengufuk dan penyemburan tin menegak tidak sama. Pengalaman umum adalah bahawa keseluruhan penyemburan tin mengufuk sedikit lebih baik daripada penyemburan tin menegak, tetapi pemeliharaan mesin penyemburan tin mengufuk lebih bermasalah. Dalam masa depan yang dekat, disebabkan keperluan bebas lead dalam isu perlindungan persekitaran, terdapat keraguan mengenai sama ada proses tin semburan akan terus digunakan, dan pemilihan tentera telah menjadi keutamaan tertinggi.

(2) Film perlindungan organik (0SP) Perhatian 113

Menutupi permukaan tembaga yang tidak ditutup oleh askar melawan dengan filem perlindungan organik yang tahan panas adalah cara lain untuk rawatan permukaan logam. Ia juga dipanggil pre-flux kerana proses berikutnya adalah untuk menyokong komponen. Kerana hanya permukaan tembaga segar mempunyai kemampuan solder (Solder-ability), jika lapisan precipitation organik boleh mengekalkan permukaan tembaga segar, kemudahan solderability berikutnya boleh dikekalkan. Sebenarnya, tidak semua filem perlindungan organik mempunyai kekebalan aliran. Kecuali beberapa filem perlindungan seri rosin, kebanyakan filem perlindungan hanya mempunyai fungsi perlindungan. Oleh itu, dalam tentera berikutnya, filem perlindungan mesti sesuai dengan aliran. Secara umum, jika filem perlindungan organik digunakan, aktiviti aliran yang digunakan untuk tentera perlu sedikit lebih kuat. Fluks yang lebih kuat boleh menghancurkan filem organik dalam persekitaran panas dan secara langsung menyambungkan tin dengan substrat tembaga.

Pengumpulan semasa sering mempunyai lebih dari satu proses pengumpulan semula, jadi filem organik mesti lulus ujian tahan panas tertentu untuk berkuasa.

(3) Penapis tentera selektif

Dalam proses membuat sirkuit dengan kaedah elektroplating sirkuit, solder boleh secara langsung elektroplating pada kawasan sirkuit sebagai lapisan penghalang menggambar. Selepas menggambar, filem fotoretik dipotong, dan kemudian filem fotoretik kedua digunakan untuk memilih kawasan tentera yang tersisa untuk menutupi, dan kemudian membuang kawasan yang tidak ditemui dengan cair pelepasan tin, dan menyimpan kawasan yang memerlukan tentera untuk tentera. Kaedah ini mesti dilaksanakan semasa elektroplating sirkuit. Jika litar telah dibentuk, ia tidak boleh dilaksanakan jika wayar hilang. Sebab itu, sebahagian besar penutup askar masih dibuat oleh proses penyemburan tin.

Kebanyakan sond elektroplating solder menggunakan tin dan sistem elektroplating fluoroborat lead, dan beberapa pengguna menggunakan sistem elektroplating asid organik. Komposisi solder elektroplad adalah kira-kira 60/40 dalam nisbah tin-lead.

Sirkuit yang dibuat untuk penyelesaian mesti mengawal jumlah pendekatan pada pad tembaga, jadi densiti semasa dan distribusi mesti dikawal, jika tidak tidak hanya tebal akan melebihi, tetapi komposisi juga akan melebihi.

(4) Nickel/gold plating

Untuk papan sirkuit berbilang lapisan dan papan pembangunan densiti tinggi, dalam beberapa aplikasi, pemasangan mati kosong dan pemasangan komponen mungkin dicampur. Baru-baru ini, kerana pertumbuhan secara perlahan papan pakej organik, papan pakej seperti BGA, PGA, dan CSP akan memerlukan ikatan wayar. Papan sirkuit ini yang perlu diikat mesti dipenuhi dengan nikel dan emas.

Ketempatan lapisan plating umum adalah kira-kira 1-5 m untuk nikel, dan kira-kira 0.05-0.75 m untuk emas. Solusi nickel sulfamate plating telah dieksplorasi secara luas kerana tekanan plating rendah.

Secara umum, sistem peletak emas yang digunakan untuk jari-jari peletak emas tidak sesuai untuk peletak emas wayar. Solusi platting dengan aditif sistem logam akan membuat platting sukar. Emas keras mempunyai perlawanan pakaian yang baik dalam aplikasi konektor, dan emas lembut sama dengan emas murni, yang lebih sesuai untuk ikatan wayar. Kerana ia adalah precipitation dengan elektroplating, kawasan elektroplating mesti disambung dengan elektrod, dan kemudian dipotong selepas elektroplating. Kerana wayar yang tersisa mempunyai kesan antena di papan sirkuit, beberapa penghasil menggunakan photoresist untuk menghalang sambungan sebelum elektroplating. Selepas elektroplating, photoresist dicabut dan pins dicabut. Oleh itu, terdapat proses yang disebut Etch Back. Ini bukan perkara yang sama dengan Etch Back yang tentera AS bercakap tentang pada awal hari.

Ia tidak perlu menggunakan arus elektrik untuk membuat nikel kimia/emas^16, jadi tidak perlu sambungan garis, yang meningkatkan kelebihan produksi papan sirkuit, jadi ia dihargai. Apabila kebanyakan penghasil melakukan proses nikel kimia, mereka menggunakan hipofosfit sebagai ejen pengurangan, dan katalis adalah sama dengan sistem tembaga kimia. Sebab penggunaan ejen pengurangan sistem fosfat, nikel yang dipotong akan mempunyai fenomena eutektoid fosforum, dan kandungan fosforum akan mempengaruhi ciri-ciri fizikal penutup, jadi jumlah eutektoid mesti dikawal.

Penumpang emas kimia pada dasarnya dibahagi kepada dua jenis: sistem emas penggantian dan sistem emas yang dikurangkan. Sekarang, kebanyakan yang digunakan diganti emas kimia, yang boleh menghasilkan lapisan emas tipis dengan tebal sekitar 0.05-0. 1 m atau kurang. Aplikasi penutup tebal masih lebih sesuai untuk emas yang dikurangkan, dan beberapa aplikasi mencapai 0. 5 m. Semasa penggantian emas, lubang merah muda dibentuk kerana pertukaran ion dengan permukaan nikel, tetapi emas yang dikurangkan dikurangkan dengan menggunakan katalis, jadi fenomena ini relatif tiada. Solusi penutup emas tanpa elektrik kebanyakan sistem berasaskan ciano. Kerana bahan-bahan ini boleh merusak lapisan organik solder melawan, beberapa penghasil bekerja keras untuk mengembangkan sistem sulfit emas.

Untuk pemasangan papan pakej menggunakan pemasangan wayar emas, lapisan emas yang bersih tinggi dan lebih tebal diperlukan. Adapun aplikasi produk yang terutama ditetapkan atau wayar aluminum, kelebihan penutup emas yang lebih rendah diperlukan.

Tiga pemprosesan mekanik

Untuk memenuhi keperluan pemasangan terakhir, papan sirkuit mesti bentuk dan dibina dalam terma dimensi. Pemprosesan SMT dan pemprosesan PCBA mempunyai darjah yang tinggi kebebasan dan boleh menyesuaikan kepada pelbagai keperluan. Untuk kepentingan pengumpulan, kerja pengumpulan akan dikumpulkan dahulu dalam syarat bahawa banyak papan sirkuit tunggal terpasang bersama-sama. Setelah bahagian-bahagian itu dikumpulkan dan diuji, kerja untuk membahagi bahagian-bahagian individu dilakukan. Untuk memudahkan pembahagian berikutnya, papan sirkuit sering diproses dengan lubang berbentuk V patah, lubang patah pengeboran, dll., supaya memudahkan pemroses selepas pemasangan. Untuk produk dengan keperluan penampilan produk yang lebih ketat, pemotongan akan menggunakan mesin pemilihan (Router) untuk pemprosesan bingkai luar, dan untuk produk yang kurang ketat, juga ada mod punching. Pada tahap ini, lubang alat pengumpulan akan dibuat pada masa yang sama, dan beberapa lubang tidak berlebihan yang tidak berlebihan juga boleh diproses di sini. Adapun produk kad antaramuka, kerana mereka sering disisip dan dibuang, mereka akan terganggu untuk operasi lancar.

Selepas proses mekanik lengkap, akan ada banyak debu di permukaan papan sirkuit yang mesti dibuang. Oleh itu, tindakan pembersihan akhir mesti dilakukan untuk membuang serbuk potong atau tanah semasa pemprosesan. Selepas kering, produk selesai diproses melalui pemeriksaan penghantaran.