Wat is PCB-fabricage
PCB-fabricage verwijst naar het proces van het vervaardigen van printplaten (PCB's), die essentiële componenten zijn in elektronische apparaten. Bij de fabricage van PCB's wordt een fysiek bord gemaakt dat de elektrische verbindingen tussen verschillende elektronische componenten verzorgt, zoals geïntegreerde schakelingen (IC's), weerstanden, condensatoren, en connectoren, op een compacte en georganiseerde manier.
Thet PCB-fabricageproces
Stap 1: Ontwerp circuitindeling
Het elektrische circuit is ontworpen in ECAD-software. De lay-outgegevens worden omgezet in Gerber-bestanden met coördinaten voor koperlagen, soldeer masker, zeefdruk, boren, enzovoort. Ontwerpregelcontroles valideren de maakbaarheid.
Stap 2: Film afdrukken
Een gespecialiseerde fotoplotterprinter creëert filmnegatieven met hoge resolutie van elke laag op transparante plastic vellen bedekt met lichtgevoelige emulsie. Registratiegaten lijnen de lagen nauwkeurig uit.
Stap 3: Coat met koper bekleed laminaat
De rauwe PCB-substraat wordt gereinigd en gelamineerd met een laag fotoresist. Er kan een hechtingspromotor worden gebruikt om de weerstandsbinding te bevorderen.
Stap 4: Fotoresist selectief blootstellen
De filmnegatieven worden zorgvuldig uitgelijnd op het laminaat met behulp van registratiepinnen. Een UV-lichtbron belicht de fotoresist selectief volgens het laagbeeld.
Stap 5: Laag ontwikkelen en etsen
Het bord wordt ondergedompeld in een chemische ontwikkelaaroplossing om niet-blootgestelde resist op te lossen. Ets verwijdert koper dat niet door resist wordt beschermd om geleiderpatronen te creëren.
Stap 6: Laagstapelen en lamineren
Individuele binnen- en buitenlagen worden uitgelijnd met behulp van registratiegaten of een visiesysteem. Lagen prepreg en koperfolie worden nauwkeurig op elkaar gestapeld en onder hitte en druk aan elkaar gelamineerd.
Stap 7: Boorgaten
Holes for component leads and vias connecting layers are precision drilled using a computer numerical control (CNC) oefening. Gatwanden worden ontbraamd.
Stap 8: Galvaniseren
Een dunne laag koper wordt autokatalytisch afgezet op alle blootgestelde oppervlakken om basisgeleiding te bieden voor galvaniseren.
Stap 9: Breng een soldeermasker aan
Vloeibaar fotobeeldbaar (LPI) Soldeermasker wordt over het hele bord aangebracht en uitgehard om kopersporen te beschermen tegen oxidatie en soldeerbruggen te voorkomen.
Stap 10: Afwerking oppervlakken
Blootgesteld koper is gecoat met hete lucht-soldeer-nivellering (HASL), organisch conserveermiddel voor soldeerbaarheid (OSP), onderdompeling zilver, of onderdompelingsgoud.
Stap 11: Zeefdruk
Referentie-aanduidingen, symbolen, Bedrijfsinfo, bordcontouren, en andere markeringen worden afgedrukt met zeefdrukinkt.
Stap 12: Elektrisch testen
Continuïteit, isolatie testen, en testen in het circuit of met een vliegende sonde verifiëren dat er geen open circuits of kortsluitingen zijn.
Stap 13: Aparte borden
V-groef snijden, routering, of scoren scheidt individuele borden van de grotere panelen.
Stap 14: Laatste kwaliteitscontrole
Elektrisch, visueel, en mechanische inspectie zorgt ervoor dat de platen vóór verzending aan de specificaties voldoen.
5 Soorten PCB-fabricagetechnieken
Nu, laten we verschillende technieken bespreken voor het vervaardigen van printplaten, van doe-het-zelf tot professionele productie:
- Geperforeerde platen en experimentele platen
De eenvoudigste manier van PCB-fabricage is met zogenaamde experimentele platen. Dit zijn printplaten van hard papier of epoxyhars (GVK), die zijn geboord met een steek van 2,54 mm (= een tiende van een inch). De koperlaag bevindt zich ofwel net rond deze gaten als pads of als strips. Dit betekent dat kleinere circuits snel kunnen worden opgezet. De componenten worden aan de zijkant zonder koper geplaatst en aan de andere kant gesoldeerd. Verbindingen kunnen worden gemaakt met dunne draden en strengen. Echter, dit type printplaat voldoet op de lange termijn niet. Het lijkt gewoon te veel op “handwerk”.
- Printplaten frezen
Een andere optie voor PCB-fabricageservice is om een met koper bekleed bord te nemen en daarop geleidersporen te frezen. Een boorstandaard en een kleine, snellopende boor is voldoende. Bijbehorende geleiderbanen kunnen uit de vrije hand of met een stop worden gefreesd met een kleine, puntige snijder. Vervolgens worden de gaten voor de componenten geboord.
Hoewel deze optie lang beschikbaar is, rechte geleiderbanen – zoals verlichting van personenauto's – bij complexere printplaten wordt de grens van wat mogelijk is snel bereikt. Daarnaast, er is veel flair voor nodig om paden uit de vrije hand te frezen. Deze methode is daarom slechts in zeer beperkte mate toepasbaar, tenzij je een frees hebt met een gemotoriseerde XY-tafel.
- Geëtste printplaten
PCB-ets omvat het selectief verwijderen van koper van een substraat om circuitsporen te vormen. Eerste, de circuitindeling is ontworpen en in kaart gebracht op een met koper gelamineerde plaat. De plaat wordt vervolgens voorbereid voor het etsen met behulp van resistmateriaal, zoals een waterdichte inkt of toner, om de sporen te beschermen. De plaat wordt ondergedompeld in een etsoplossing die het ongewenste koper verwijdert dat niet door resist wordt beschermd. Daarna, de resist wordt verwijderd en een soldeermasker aangebracht. Tenslotte, Er worden gaten geboord om de printplaat te voltooien. Door te etsen is het mogelijk om zelf prototypes te maken, maar handmatige methoden hebben beperkingen wat betreft spoorbreedte en productievolume. Voor productie, meer geavanceerde fotolithografische processen brengen de lay-out met precisie over op borden. Door te etsen wordt vervolgens selectief koper verwijderd volgens de lay-out om op efficiënte wijze hoogwaardige printplaten te produceren.
- Methode voor toneroverdracht
De toneroverdrachtmethode drukt een spiegelbeeldlay-out af op gecoat papier met behulp van een laserprinter. De toner wordt vervolgens overgebracht naar een gereinigde koperplaat door middel van hittepersen met een strijkijzer, het creëren van een resistpatroon voor het etsen. alternatief, toner kan chemisch worden overgebracht met behulp van tijdschriftpapier en nagellakremover als oplosmiddel. Met beide methoden kunnen hobbyisten thuis nauwkeurige PCB's met dunne sporen produceren. De platen worden vervolgens geëtst om blootliggend koper te verwijderen, waardoor de gewenste sporen achterblijven, beschermd door de toner
- Professionele PCB-fabricageservice
In plaats van zelf printjes te maken, u kunt uw ontwerpbestanden naar een professionele PCB-fabrikant sturen. Ze gebruiken geavanceerde processen zoals fotolithografie om platen van professionele kwaliteit met zeer fijne eigenschappen te produceren. Het gedetailleerde proces is hierboven vermeld. Dit is ideaal voor massaproductie of complexe meerlaagse platen. Dit is een dienst die wordt aangeboden door gespecialiseerde bedrijven die industriële processen gebruiken voor de productie van hoogwaardige producten, PCB's van productiekwaliteit. Deze diensten zijn geschikt voor massaproductie of wanneer nauwkeurige en betrouwbare PCB's vereist zijn.
samengevat, de eerste drie zijn thuis-PCB-fabricagetechnieken, toneroverdracht is een amateurmethode, terwijl professionele fabricagediensten worden gebruikt om PCB's van productiekwaliteit te produceren met behulp van industriële processen.
Wat is de standaard voor PCB-fabricage?
- IPC-normen
De vereniging die elektronica-industrieën verbindt (IPC) is een toonaangevende organisatie die normen stelt voor de elektronica-industrie, inclusief PCB-fabricage. IPC-normen bestrijken verschillende aspecten van PCB-ontwerp, productie, en montage. Enkele van de relevante IPC-normen omvatten IPC-A-600, IPC-2221, en IPC-6012.
- UL-certificering
Underwriters Laboratories (UL) biedt certificeringsdiensten voor PCB's om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan de veiligheids- en prestatienormen. UL-certificering is vaak vereist voor PCB's die in kritische toepassingen worden gebruikt, zoals consumentenelektronica en elektrische producten.
- ISO-normen
De Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO) heeft verschillende normen met betrekking tot PCB-fabricage, inclusief ISO 9001 en ISO 14001. Deze normen hebben betrekking op kwaliteitscontrole, verantwoordelijkheid voor het milieu, en procesbeheer bij de PCB-productie.
- RoHS- en REACH-naleving
Regelgeving zoals de RoHS en REACH in de Europese Unie beperken het gebruik van bepaalde gevaarlijke materialen in PCB's en elektronische producten. Naleving van deze regelgeving is van cruciaal belang voor de wereldwijde PCB-productie.
- J-STD-normen
De Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) publiceert normen met betrekking tot de elektronica-industrie, inclusief printmontage en solderen. J-STD-001 en J-STD-002 zijn voorbeelden van normen die betrekking hebben op soldeerprocessen en -vereisten.
Werk samen met een betrouwbare PCB-fabrikant
Het vervaardigen van printplaten is een zeer ingewikkeld proces waarbij zelfs de kleinste blunders zich kunnen vertalen in kostbare ongelukken voor bedrijven. Zo, wanneer u op zoek bent naar een PCB-fabricagepartner, het is verstandig om fabrikanten te zoeken met een gevestigde geschiedenis van betrouwbaarheid. MOKO-technologie, met bijna twintig jaar praktijkervaring in PCB-fabricage en -assemblage, biedt niet alleen superieure producten, maar is ook trots op snelle doorlooptijden. Aarzel niet; uitreiken vandaag nog een PCB-serviceofferte.
