La fabbricazione di PCB si riferisce al processo di produzione dei circuiti stampati (PCB), che sono componenti essenziali nei dispositivi elettronici. La fabbricazione del PCB prevede la creazione di una scheda fisica che fornisce i collegamenti elettrici tra i vari componenti elettronici, come i circuiti integrati (circuiti integrati), resistori, condensatori, gradi o inferiore a, in modo compatto e organizzato.
Passo 1: Progettazione del layout del circuito
Il circuito elettrico è progettato nel software ECAD. I dati di layout vengono convertiti in File Gerber contenente le coordinate per gli strati di rame, maschera di saldatura, serigrafia, trapani, eccetera. I controlli delle regole di progettazione convalidano la producibilità.
Passo 2: Stampa pellicola
Una stampante fotoplotter specializzata crea negativi di pellicola ad alta risoluzione di ogni strato su fogli di plastica trasparente rivestiti con emulsione fotosensibile. I fori di registrazione allineano con precisione gli strati.
Passo 3: Rivestimento in laminato rivestito in rame
Il crudo Substrato PCB viene pulito e laminato con uno strato di fotoresist. Un promotore di adesione può essere utilizzato per favorire la resistenza all'adesione.
Passo 4: Esporre selettivamente il fotoresist
I negativi della pellicola vengono accuratamente allineati al laminato utilizzando perni di registrazione. Una sorgente di luce UV espone selettivamente il fotoresist in base all'immagine dello strato.
Passo 5: Sviluppa e incide il livello
La scheda è immersa in una soluzione di sviluppo chimico per dissolvere la resistenza non esposta. L'attacco chimico rimuove il rame non protetto dal resist per creare schemi di conduttori.
Passo 6: Impilamento e laminazione degli strati
I singoli strati interni ed esterni vengono allineati utilizzando fori di registrazione o un sistema di visione. Gli strati di prepreg e lamina di rame vengono impilati con precisione e laminati insieme sotto calore e pressione.
Passo 7: Praticare dei fori
Holes for component leads and vias connecting layers are precision drilled using a computer numerical control (CNC) trapano. Le pareti del foro sono sbavate.
Passo 8: Placcare
Un sottile strato di rame viene depositato autocataliticamente su tutte le superfici esposte per fornire conduttività di base per la galvanica.
Passo 9: Applicare la maschera per saldatura
Fotoimmagine liquida (LPI) la maschera di saldatura viene applicata sull'intera scheda e polimerizzata per proteggere le tracce di rame dall'ossidazione e prevenire i ponti di saldatura.
Passo 10: Finitura superfici
Il rame esposto è rivestito con livellamento per saldatura ad aria calda (HASL), conservante organico per la saldabilità (OSP), argento da immersione, o oro ad immersione.
Passo 11: Stampa serigrafica
Designatori di riferimento, simboli, informazioni sull'azienda, contorni della tavola, e altri segni vengono stampati utilizzando inchiostro serigrafico.
Passo 12: Test elettrici
Continuità, test di isolamento, e il test delle sonde mobili o nel circuito verifica che non vi siano circuiti aperti o cortocircuiti.
Passo 13: Schede separate
Taglio con scanalatura a V, instradamento, o il punteggio separa i singoli tabelloni dai tabelloni più grandi.
Passo 14: Controllo di qualità finale
Elettrico, visivo, e l'ispezione meccanica garantisce che le schede soddisfino le specifiche prima della spedizione.
Adesso, discutiamo delle diverse tecniche per la fabbricazione di circuiti stampati, dal fai da te alla produzione professionale:
Il modo più semplice per la fabbricazione di PCB è con le cosiddette piastre sperimentali. Si tratta di PCB realizzati in carta dura o resina epossidica (GRP), che sono forati con un passo di 2,54 mm (= un decimo di pollice). Lo strato di rame si trova proprio intorno a questi fori come cuscinetti o come strisce. Ciò significa che i circuiti più piccoli possono essere impostati rapidamente. I componenti vengono inseriti sul lato senza rame e saldati sull'altro. I collegamenti possono essere effettuati con fili e trefoli sottili. però, questo tipo di circuito stampato non soddisfa alla lunga. Sembra troppo “artigianato”.
Un'altra opzione per Servizio di fabbricazione di PCB è prendere una tavola rivestita di rame e fresare su di essa le tracce del conduttore. Un supporto per trapano e un piccolo, sono sufficienti trapani veloci. Le tracce del conduttore corrispondenti possono essere fresate a mano libera o con un arresto utilizzando un piccolo, taglierina a punta. Vengono quindi praticati i fori per i componenti.
Anche se questa opzione è disponibile a lungo, binari conduttori diritti – come ad esempio l'illuminazione delle autovetture – il limite di ciò che è possibile viene raggiunto rapidamente con schede PCB più complesse. Inoltre, ci vuole molto talento per fresare i sentieri a mano libera. Questo metodo può quindi essere utilizzato solo in misura molto limitata a meno che non si disponga di una fresa con tavola XY motorizzata.
Incisione PCB comporta la rimozione selettiva del rame da un substrato per formare tracce di circuito. Primo, il layout del circuito è progettato e mappato su una scheda laminata in rame. La scheda viene quindi preparata per l'incisione utilizzando un materiale resistente, come un inchiostro o un toner impermeabile, per proteggere le tracce. La scheda è immersa in una soluzione mordenzante che rimuove il rame indesiderato non protetto dal resist. Dopo, il resist viene rimosso e viene applicata una maschera di saldatura. Finalmente, vengono praticati dei fori per completare il PCB. L'incisione consente la prototipazione fai-da-te, ma i metodi manuali presentano limitazioni nella larghezza della traccia e nel volume di produzione. Per la produzione, processi fotolitografici più avanzati trasferiscono con precisione il layout sui pannelli. L'incisione rimuove quindi selettivamente il rame in base al layout per produrre in modo efficiente circuiti stampati di qualità.
Il metodo di trasferimento del toner stampa un layout di immagine speculare su carta patinata utilizzando una stampante laser. Il toner viene quindi trasferito su un pannello di rame pulito mediante pressatura a caldo con un ferro da stiro, creando un modello di resist per l'incisione. In alternativa, il toner può essere trasferito chimicamente utilizzando carta per riviste e solvente per unghie come solvente. Entrambi i metodi consentono agli hobbisti di produrre PCB precisi con tracce sottili a casa. Le schede vengono quindi incise per rimuovere il rame esposto, lasciando le tracce desiderate protette dal toner
Invece di realizzare da soli i PCB, puoi inviare i tuoi file di progettazione a un produttore di PCB professionale. Usano processi avanzati come la fotolitografia per produrre tavole di qualità professionale con caratteristiche molto fini. Il processo dettagliato è menzionato sopra. Questo è l'ideale per la produzione di massa o per pannelli multistrato complessi. Si tratta di un servizio offerto da aziende specializzate che utilizzano processi di livello industriale per produzioni di alta qualità, PCB di livello produttivo. Questi servizi sono adatti alla produzione di massa o quando sono richiesti PCB precisi e affidabili.
In sintesi, i primi tre sono tecniche di fabbricazione domestica di PCB, il trasferimento del toner è un metodo amatoriale, mentre i servizi di fabbricazione professionale vengono utilizzati per produrre PCB di produzione utilizzando processi industriali.
L'Associazione che collega le industrie elettroniche (IPC) è un'organizzazione leader che definisce gli standard per l'industria manifatturiera elettronica, compresa la fabbricazione di PCB. norme IPC coprire vari aspetti della Progettazione PCB, produzione, e montaggio. Alcuni degli standard IPC rilevanti includono IPC-A-600, IPC-2221, e IPC-6012.
Underwriters Laboratories (UL) fornisce servizi di certificazione per i PCB per garantire che soddisfino gli standard di sicurezza e prestazioni. La certificazione UL è spesso richiesta per i PCB utilizzati in applicazioni critiche, come l'elettronica di consumo e i prodotti elettrici.
L'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO) ha vari standard relativi alla fabbricazione di PCB, compreso ISO 9001 e ISO 14001. Questi standard riguardano il controllo di qualità, responsabilità ambientale, e gestione dei processi nella produzione di PCB.
Normative come RoHS e REACH nell'Unione Europea limitano l'uso di determinati materiali pericolosi nei PCB e nei prodotti elettronici. Il rispetto di queste normative è fondamentale per la produzione globale di PCB.
Il Consiglio congiunto di ingegneria dei dispositivi elettronici (JEDEC) pubblica gli standard relativi all'industria elettronica, compreso l'assemblaggio e la saldatura del PCB. J-STD-001 e J-STD-002 sono esempi di standard che affrontano i processi e i requisiti di saldatura.
La realizzazione di circuiti stampati è un processo estremamente complesso in cui anche il più piccolo errore può tradursi in contrattempi costosi per le aziende. Così, quando sei alla ricerca di un partner per la fabbricazione di PCB, è saggio cercare produttori con una consolidata storia di affidabilità. Tecnologia MOKO, con quasi due decenni di esperienza pratica nella fabbricazione e nell'assemblaggio di PCB, non solo offre prodotti di qualità superiore, ma è anche orgoglioso di tempi di consegna rapidi. Non esitare; raggiungere per un preventivo di assistenza PCB oggi.
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