Prozesse und Verfahren zur Leiterplattenherstellung

PCB, auch bekannt als Leiterplatten oder gedruckte Verdrahtungsplatinen, werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, egal wie erstaunlich die elektronische Ausrüstung, einschließlich intelligenter Roboter, Luft- und Raumfahrt- und anderer High-Tech-Geräte, nicht von der Unterstützung von PCB getrennt werden kann Produkte.

Da es sich im Inneren einer Vielzahl elektronischer Geräte befindet und bereit ist, der Held hinter den Kulissen zu sein, ist es den meisten Menschen nicht bekannt, ganz zu schweigen von seinem Herstellungsprozess.

Sind Sie also genauso neugierig wie die meisten Menschen auf den Herstellungsprozess?!

Im Folgenden nehmen wir die 8-Lagen-Leiterplatte als Beispiel, um Neugierigen das Geheimnis der Leiterplattenherstellung zu enthüllen.

Der PCB-Produktionsprozess umfasst hauptsächlich das PCB-Linienlayout, die Kernplatinenproduktion, die Übertragung der inneren Schicht der PCB-Linie, das Bohren und Prüfen der Kernplatine, das Laminieren, Bohren, die Lochwandverkupferung, die Übertragung und Ätzung der äußeren Schicht der PCB-Linie und anderes Prozesse.

1、PCB-Layout

Organisieren und überprüfen Sie das PCB-Layout (Layout).PCB-Hersteller erhalten verschiedene Arten von CAD-Dateien von der PCB-Designfirma. Die Fabrikingenieure prüfen, ob das PCB-Layoutdesign mit den Anforderungen des Produktionsprozesses der Fabrik übereinstimmt, und stellen fest, dass keine Designfehler vorliegen und andere Probleme behoben werden auf ein einheitliches Format - das Extended Gerber RS-274X oder Gerber X2.

2、Herstellen der Kernplatine

Reinigen Sie die kupferkaschierte Platine und entfernen Sie Staub und Flecken auf der Oberseite der Platine, um spätere Kurzschlüsse und Stromkreisunterbrechungen der Platine zu vermeiden, die die Qualität des Produkts beeinträchtigen würden.

Eine 8-lagige Leiterplatte besteht aus 3 Lagen kupferkaschiertem Laminat (Kernplatine) plus 2 Lagen Kupferfolie und wird dann mit einer halbgehärteten Lage zusammengeklebt.Die Produktionsreihenfolge besteht aus der Mitte des Kernbretts (4, 5 Linienlagen), die ständig aufeinander gestapelt und dann fixiert werden.Die Herstellung von 4-Lagen-Leiterplatten ist ähnlich, mit der Ausnahme, dass nur 1 Kernplatine und 2 Kupferfolien verwendet werden.

3, die innere PCB-Leitungsübertragung

Zunächst müssen wir die mittlere Kernplatte (Core) der zweischichtigen Linie herstellen.Kupferkaschierte Platten werden gereinigt, nachdem die Oberfläche mit einer Schicht lichtempfindlicher Folie bedeckt wurde.Dieser Film trifft auf Licht und härtet in der Kupferfolie auf dem Laminat aus, um einen Schutzfilm zu bilden

Legen Sie die PCB-Schaltungslayoutfolie und die doppelschichtige Kupferverkleidungsplatte ein und legen Sie schließlich die obere Schicht der PCB-Layoutfolie ein, um sicherzustellen, dass die Stapelposition der oberen und unteren Schichten der PCB-Layoutfolie korrekt ist.

Photorezeptor mit UV-Lampen auf dem Kupferfolien-Fotofilm zur Bestrahlung, lichttransparenter Film, der Fotofilm ist ausgehärtet, undurchsichtiger Film ist unter dem Fotofilm noch nicht ausgehärtet.Ausgehärteter Fotofilm, der unter der Kupferfolie abgedeckt ist, ist für PCB-Layoutlinien erforderlich.Verwenden Sie dann ein starkes alkalisches Lösungsmittel, um die unerwünschte Kupferfolie abzuätzen.

Verwenden Sie dann das Alkali, um den nicht ausgehärteten Fotofilm zu reinigen. Die Notwendigkeit für Kupferfolienleitungen wird ausgehärtet.

4, Kernplattenstanzen und Inspektion

Die Trägerplatte wurde erfolgreich produziert.Dann in der Kernplatte auf die Ausrichtungslöcher, leicht zu verfolgen und andere Leiterplattenausrichtung.

Sobald die Kernplatine und andere zusammengepresste Leiterplattenschichten nicht mehr verändert werden können, ist die Inspektion sehr wichtig.Die automatische optische Inspektion (AOI) erkennt mögliche Defekte in der inneren Schicht des Schaltkreises.

05. Laminierung

Hier wird ein neues Substrat namens semi-cured sheet benötigt.Es ist der Kleber zwischen Kernplatine und Kernplatine (PCB-Lagen > 4), sowie zwischen Kernplatine und der äußeren Kupferfolienschicht und dient außerdem als Isolator.

Die untere Schicht aus Kupferfolie und die beiden Schichten aus halbgehärtetem Blech wurden im Voraus durch die Ausrichtungslöcher und die untere Schicht aus Eisenplatte in ihrer Position fixiert, und dann wird die hergestellte Kernplatine ebenfalls in die Ausrichtungslöcher eingesetzt und schließlich Die beiden Schichten aus halbgehärtetem Blech, eine Schicht aus Kupferfolie und eine Schicht aus unter Druck stehender Aluminiumplatte werden nacheinander auf die Kernplatte aufgebracht.

Die von der Eisenplatte festgeklemmten Leiterplatten werden auf den Halter gelegt und dann zur Laminierung in die Vakuum-Heißpresse geschickt.Die hohe Temperatur in der Vakuum-Heißpresse schmilzt das Epoxidharz in den halb ausgehärteten Platten und hält die Kernplatte und die Kupferfolie unter Druck zusammen.Nach Abschluss der Laminierung wird die oberste Schicht der Eisenplatte, auf der die Leiterplatte gepresst wird, entfernt.Nehmen Sie dann den Druck der Aluminiumplatte weg. Die Aluminiumplatte spielt auch eine Rolle bei der Isolierung der verschiedenen Leiterplatten und sorgt dafür, dass die äußere Schicht der Leiterplatte aus Kupferfolie glatt ist.Nehmen Sie nun beide Seiten der Leiterplatte heraus, die mit einer Schicht glatter Kupferfolie bedeckt sind.

6. Bohren

Um die 4 Schichten berührungsloser Kupferfolien in der Leiterplatte zu verbinden, besteht der erste Schritt darin, oben und unten Löcher durch die Leiterplatte zu bohren und dann die Wände der Löcher zu metallisieren, um Strom zu leiten.

Mithilfe einer Röntgenbohrmaschine zur Lokalisierung der inneren Kernplatine findet und lokalisiert die Maschine automatisch die Löcher in der Kernplatine und stanzt dann die Positionierungslöcher für die Leiterplatte, um sicherzustellen, dass die nächste Bohrung von der Mitte der Löcher aus erfolgt durch.Auf die Stanzmaschine wird eine Aluminiumschicht gelegt und darauf die Leiterplatte platziert.Je nach Anzahl der Leiterplattenlagen werden aus Effizienzgründen ein bis drei identische Leiterplatten übereinander gestapelt.Abschließend wird die obere Leiterplatte mit einer Schicht Aluminiumplatte abgedeckt.Die oberen und unteren Schichten der Aluminiumplatte sind so konstruiert, dass beim Ein- und Ausbohren des Bohrers die Kupferfolie auf der Leiterplatte nicht zerreißt.Während des vorherigen Laminierungsprozesses wurde das geschmolzene Epoxidharz an die Außenseite der Leiterplatte extrudiert und musste daher entfernt werden.Die Stanzfräsmaschine schneidet den Umfang der Leiterplatte entsprechend den korrekten XY-Koordinaten.

7, chemisches Kupfersinken der Lochwand

Da es sich bei fast allen Leiterplatten um Durchgangslöcher handelt, um die verschiedenen Schichten der Leitung zu verbinden, muss in der Regel eine 25 Mikrometer dicke Kupferfolie auf die Lochwand aufgebracht werden.

Der erste Schritt des Galvanisierens besteht darin, zuerst eine Kupferschicht auf die Lochwand aufzutragen, indem die gesamte Leiterplattenoberfläche, einschließlich der Lochwand, chemisch abgeschieden wird, um einen 1 Mikrometer dicken Kupferfilm zu bilden.

8, die Übertragung des äußeren PCB-Layouts und die Verkupferung

Als nächstes wird die Methode zur Übertragung der inneren Leiterplattenleitung verwendet, um die äußere Leitung zu erzeugen.

Die Übertragung des PCB-Layouts auf die innere Schicht wird verwendet, um das Negativ der Platine in die Methode zu reduzieren.PCB wird auf dem von der Linie abgedeckten Fotofilm ausgehärtet, der Fotofilm wird nicht ausgehärtet, die freigelegte Kupferfolie wurde geätzt, die PCB-Layoutlinie wird zum Schutz des Fotofilms ausgehärtet und belassen.

Die Übertragung des äußeren PCB-Layouts ist die normale Methode. Das positive Stück der Platine, die PCB, wird mit einem ausgehärteten Fotofilm bedeckt, der mit dem nicht linienförmigen Bereich bedeckt ist.Nach der Reinigung des ungehärteten Fotofilms erfolgt die Plattierung.Es gibt einen Film, der nicht plattiert werden kann, und es gibt keinen Film, der zuerst mit Kupfer und dann mit Zinn plattiert wird.Nach dem Entfernen des Films wird eine alkalische Ätzung durchgeführt und abschließend wird das Zinn entfernt.Das Linienmuster bleibt auf der Platine erhalten, da es durch Zinn geschützt ist.

Die Platine wird mit Klammern festgeklemmt und verkupfert.Um eine zuverlässige Leitfähigkeit zwischen den Schichten zu gewährleisten, muss der auf den Lochwänden aufgebrachte Kupferfilm 25 Mikrometer dick sein.Daher wird das gesamte System automatisch vom Computer gesteuert, um die Genauigkeit der Beschichtungsdicke sicherzustellen.

9、Ätzen der äußeren Leiterplattenschicht

Als nächstes folgt eine komplett automatisierte Montagelinie, um den Ätzprozess abzuschließen.Zunächst wird der ausgehärtete Fotofilm auf der Leiterplatte entfernt.Verwenden Sie dann starkes Alkali, um die unerwünschte Kupferfolie, die davon bedeckt ist, zu entfernen.Anschließend entfernen Sie die Zinnschicht auf der Kupferfolie des PCB-Layouts mit einer Zinnentfernungsflüssigkeit.Nach der Reinigung ist das 4-Lagen-Leiterplattenlayout fertiggestellt.

10、AOI der äußeren Schicht

Verwenden Sie ein AOI-Gerät, um die äußere Schicht der Linie zu erkennen.

11、Andere Prozesse

Nach dem Prozess erfolgt das Stapeln der Platine, Zusammenpressen, Lötstopplack, Text, Oberflächenbehandlung, Prüfung, Verpackung usw.

Auf diese Weise entsteht eine qualifizierte Leiterplatte.