Производство печатных плат: Печатные платы — РЕЗОНИТ — Производство и монтаж печатных плат

Содержание

Контроль импеданса на печатной плате | ООО «ПСБ технологии

Мы поставляем печатные платы с контролем волнового сопротивления (импеданса) проводников и дифференциальных пар. Стандартный допуск на волновое сопротивление проводника составляет ±10%, по особому заказу возможно обеспечение более жесткого допуска – до ±5%.
 

Все больше электронных устройств сегодня имеют дело с высокими скоростями передачи информации. Это требует применения печатных плат с контролируемым импедансом – для предотвращения искажений сигнала при передаче по проводникам. Проводник на печатной плате – это уже не просто дорожка, связывающая контактные площадки и переходные отверстия, а скорее линия передачи, которая передает сигнал на высоких скоростях с малыми потерями формы, амплитуды и скорости.
Контролируемый импеданс поднимает на новый уровень сам процесс проектирования, выбора материала, структуры, а также процесс производства печатных плат. Даже диэлектрические свойства паяльной маски могут повлиять на значение волнового сопротивления.

Как сделать заказ с контролем волнового сопротивления
В конструкторской документации на печатную плату разработчик должен указать, в каких слоях имеются проводники (или дифференциальные пары) с контролем импеданса, а в каких слоях — опорные планы земли и питания. Задача разработчика — провести предварительный расчет структуры печатной платы и спроектировать ее с учетом рассчитанных значений ширины проводника в заданных слоях.
При получении заказа с контролем импеданса мы проводим моделирование, чтобы проверить, что результирующие значения импедансов действительно попадут в заданный допуск ±10%. Если значения, рассчитанные заказчиком, не совпадут с результатами моделирования, мы запрашиваем разрешения заказчика, чтобы провести небольшие корректировки структуры или ширины проводников для более точного обеспечения заданного импеданса, с учетом компенсации подтравов и допусков металлизации на производстве.
Чрезвычайно важен выбор материала — тип стеклянной сетки, содержание смолы и ее текучесть влияют на диэлектрическую проницаемость, которая определяет величину импеданса. При повторном изготовлении плат особенно важно использовать такие же материалы, как при первом запуске.

Измерение импеданса при изготовлении печатных плат
Платы с контролем импеданса требуют выполнения измерений (методом рефлектометрии), которые подтверждают, что значения волновых сопротивлений находятся в пределах допуска. Для этого на специальном тестовом купоне, который располагается на заводской заготовке, выполняются отрезки проводников заданной ширины и в заданных слоях. Используя специальный прибор, мы проверяем соответствие волновых сопротивлений на купоне для каждой заготовке, тем самым получая подтверждение тому, что печатные платы на этой заготовке выполнены с корректным импедансом в пределах допуска. Заготовки с некорректным импедансом отбраковываются. Вместе с изготовленными печатными платами мы предоставляем отчет о контроле импеданса (Impedance Test Report). Заметим, что мы не несем ответственности за возможные некорректности в дизайне самой печатной платы, и не измеряем волновое сопротивление проводников собственно на каждой плате.

Параметры материала
Типовой материал FR4 для изготовления печатных плат имеет значение диэлектрической постоянной (Er) около 4,5…4,7 на низкой частоте (1 МГц), но с ростом частоты до 1 ГГц оно линейно уменьшается до Er=3,8…4,2 >(в зависимости от марки материала и вида плетения). Реальные значения Er могут колебаться в пределах ±25%. Существуют специальные, «нормированные» виды материала FR4, у которых значение Er нормируется и гарантируется изготовителем, и они ненамного дороже обычных, но производители печатных плат не обязаны использовать «нормированные» виды FR4, если это специально не указано в заказе на печатную плату.

При расчете импеданса линий на печатной плате надо брать значение диэлектрической постоянной для максимальной частоты спектра сигнала. При работе с цифровыми сигналами длительность фронта составляет единицы наносекунд, что соответствует максимальным частотам порядка 1 ГГц и диэлектрической проницаемости порядка 4,0.

Толщина диэлектрика
Производители печатных плат работают с диэлектриками стандартных толщин («препреги» и «ядра»), и их толщина в каждом слое должна быть определена перед запуском платы в производство, с учетом допусков на толщину (около ±10%). Разработчик печатной платы не должен подбирать конкретную комбинацию ядер и препрегов. Достаточно указать требуемую общую толщину диэлектрика в нужных слоях, и мы сами подберем нужные материалы.

Высокочастотные материалы
Для сигналов частотой выше 1 ГГц может оказаться необходимым применение более высокочастотных материалов, с лучшей стабильностью и другими диэлектрическими параметрами (такими как Duroid фирмы Rogers и т. д.).

Производство печатных плат — Ижевский радиозавод

Продукция

  • одно-, двусторонние, многослойные печатные платы
  • гибкие кабели и платы
  • гибко-жесткие печатные платы, СВЧ платы, в том числе многослойные
  • печатные платы на алюминиевом основании
  • контакты из ленты медьсодержащих сплавов толщиной 0,05—0,2 м

Технологии

  • печатные платы с металлизированными торцами и полуотверстиями
  • печатные платы на металлическом основании и склейка плат с корпусом
  • МПП с контролируемым волновым сопротивлением
  • МПП с несколькими уровнями глухих отверстий
  • гибкие кабели с металлизацией отверстий
  • гибко-жесткие печатные платы с разной толщиной жестких частей
  • гибко-жесткие печатные платы с металлизированными отверстиями в гибкой части
  • выборочное золочение контактов и ламелей для концевых разъемов
  • обратное высверливание металлизированных отверстий
  • сверление и фрезерование на глубину
  • защита переходных отверстий:
    • сухой пленочной маской (тип I по IPC-4761)
    • сухой пленочной маской с дополнительным покрытием жидкой маской(тип II по IPC-4761)
    • пастой с медной крышкой (тип VII по IPC-4761)
  • СВЧ платы из материала на основе фторопласта (PTFE, ФАФ-4Д) с металлизацией отверстий
  • гибридные СВЧ платы (FR4 и СВЧ материал)
  • золочение СВЧ плат без подслоя никеля
  • прямое прессование СВЧ материалов без применения стеклоткани

Каталоги

Технические возможности

  • количество слоев: от 1 до 24
  • толщина плат: от 0,1 до 10,0 мм
  • ширина проводника, min: 0,1 мм
  • зазор между элементами печатного рисунка, min: 0,1 мм
  • диаметр сквозных переходных отверстий, min: 0,2 мм
  • соотношение диаметра сквозного отверстия к толщине платы: до 1:12
  • диаметр глухих переходных отверстий, min: 0,1 мм
  • соотношение диаметра глухого отверстия к глубине: до 1:10
  • финишные покрытия: О-С(60), ГорПОС61(HALS), гальваническое золото, иммерсионное золото (ENIG), гальваническое серебро, иммерсионное серебро (IAg)
  • толщина фольги: 18, 35, 50, 70, 105, 210 мкм
  • контроль величины волнового сопротивления: ±10%
  • цвет защитной маски/ маркировочной краски: зеленый, черный, белый
  • материалы:
    • диэлектрики и стеклоткани типа FR-4, FR-4 HiTg отечественного производства фирм АНО НТЦ «Элифом», ООО «БИЗ», ООО «Электромаш» и импортного производства фирм VENTEC, ISOLA, ITEQ
    • СВЧ — материалы отечественного производства марок ФЛАН, ФАФ-4Д и импортного производства фирм Аrlon, Taconic, Nelco, ROGERS cерий 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, TMM
    • материалы для гибких и гибко-жестких плат отечественного производства АНО НТЦ «Элифом» и импортного производства фирмы DUPONT, TAIFLEX
    • материалы на алюминиевом основании фирмы Bergquist, VENTEC

Контакты

Заказ печатных плат


Стерхов Андрей Николаевич

+7 3412 50-11-19
+7 912 765-95-62

Заказ монтажа печатных плат


Чукавин Алексей Владимирович

+7 3412 50-00-45

Техническая поддержка


Макеева Наталья Владимировна

+7 3412 50-15-72

Производитель

Производители и поставщики печатных плат

№п\пКомпанияГородОсновная специализацияСайт
1А-КОНТРАКТСанкт-ПетербургПечатные платы любой сложности до 40 слоев. HDI печатные платы. Платы на металлическом основании. Гибко-жесткие платы.www.a-contract.ru
2ДоломантМоскваПоставка всех типов печатных плат, включая сложные МПП для тяжелых условий эксплуатации.www.dolomant.ru
3Инновационные технологии связиМоскваПоставка электронных компонентов, производство печатных плат, поверхностный, выводной монтаж электронных компонентов, сборка, тестирование, программирование, изготовление жгутов и кабелей. Возможен заказ от 1 шт.Сертификат ГОСТ Р ИСО 9001-2015 (ISO 9000:2015).www.innotechsvyaz.ru
4Квант НПОВеликий НовгородВ 2015 году введен в эксплуатацию цех по производству печатных плат производственной мощностью 140 м2 в месяц. Цех изготавливает одно- и двухсторонние печатные платы 5 поколения до 6 класса точности. Обеспечение высокого качества продукции достигается наличием высокоточного оборудования и разностороннего современного производства, функционирующего по замкнутому циклу.www.kvant.kret.com
5КварцКалининградПроизводитель печатных плат с опытом более 20 лет. Конкурентные цены, любые условия сотрудничества.www.ao-kvartz.ru
6МикранТомскШирокий ряд технологий монтажа от опытного образца до крупных серийwww.micran.ru
7М-ПЛАТАМоскваПечатные платы до 44 слоев. до 5-го класс. Гибко-жесткие, алюминиевые платы. Платы для СВЧ электроники.www.mplata.ru
8МЭЛТМоскваПроизводство: ЖК дисплеи; источники питания и источники тока для светодиодов. Сборка и изготовление печатных плат.www.melt.com.ru
9НовиковСанкт-ПетербургВыгодное контрактное производство печатных плат в Китае по дизайну заказчикаwww.novikov-import.ru
10РамтроникаМоскваПоставка электронных компонентов, производство печатных плат, поверхностный, выводной монтаж электронных компонентов, сборка, тестирование, программирование, изготовление жгутов и кабелей. Возможен заказ от 1 шт. Сертификаты ГОСТ Р ИСО 9001-2015 и ГОСТ РВ 0015-002-2012.www.ramtronica.ru
11РезонитМоскваС 1997 года, срочное производство печатных плат в России (от 1 дня), в том числе МПП повышенной сложности, гибких и гибко-жестких плат, серийное производство печатных плат любой сложности.www.rezonit.ru
12Связь инжиниринг КБМоскваПроизводство печатных платwww.si-pcb.ru
13ТаберуМоскваСрочное (от 36 часов) и серийное изготовление печатных плат, производство трафаретов для поверхностного монтажа электронных компонентов, фрезерная и токарная обработка деталейwww.tabe.ru
14ТехнотехЙошкар-ОлаПроизводство печатных плат и электроники. 7 класс точности, 50 слоев, монтаж повышенной сложности. Прототипы за 2 дня. Контроль качества ВП МО РФ, военная приемкаwww.tehnoteh.ru
15Di-electricМоскваПоставка, производство печатных плат. ПП с 5 приемкой. Трассировка ПП.www.di-electric.ru
16PCB technologyМоскваПоставка сложных многослойных печатных плат высокого качестваwww.pcbtech.ru

Если Ваша компания не представлена в справочнике, пожалуйста, пришлите информацию в соответствующем таблице формате по эл. почте [email protected]

Основная специализация – до 50 знаков

Производство печатных плат на заказ

Заказ/запрос

—ЗапросНовый заказПовторный заказ без измененийПовторный заказ с изменениями

Формат присланного файла

—CAM350GerberВерсия PCAD2000 и вышеORCADPCAD8.5PCAD4.5Другой

Единицы измерения в файле

—ДюймыПсевдодюймымм

Размещение заказа в

—ПлатахПанелях

Обработка контура платы (панели)

—ФрезеровкаФрезеровка + скрайбированиеФрезеровка + перемычкиФрезеровка + скрайбирование + перемычкиВырубка контураВырубка контура + отверстийВырубка контура + скрайбированиеВырубка контура + перемычкиВырубка контура + скрайбирование + перемычки

Количество слоев платы

—Односторонняя ППДвусторонняя ПП4-х слойная ПП6-ти слойная ПП8-ми слойная ПП10-ти слойная ПП12-ти слойная ПП14-ти слойная ПП16-ти слойная ПП18-ти слойная ПП20-ти слойная ПП

Наличие скрытых и глухих отверстий на ПП

Тип материала

—FR-1FR-2FR-4CEM-1CEM-3RO4003AluminiumFlexible PCBДругой

Покрытие

—HASL — горячее лужениеHASL (ROHS) — безсвинцовая технология изготовленияHASL + Gold fingers — обработка разъёма золотомFlash Gold — золотоEntek — органическое покрытиеImmersion Gold — иммерсионное золотоImmersion Silver — иммерсионное сереброImmersion Tin — иммерсионное оловоДругое

Базовая толщина меди

—18 мкм35 мкмДругая

Наличие защитной маски

—ОтсутствуетНа верхней стороне ППНа нижней стороне ППС двух сторон ПП

Цвет защитной маски

—ЗелёныйМатовый зелёныйСинийКрасныйЖелтыйБелыйЧёрныйФиолетовыйОранжевый

Наличие шелкографии

—ОтсутствуетНа верхней стороне ППНа нижней стороне ППС двух сторон ПП

Цвет шелкографии

—БелыйЖелтыйЧёрный

Переходные отверстия

Наличие вырезов внутри платы

Мин. проводник, мм/зазор, мм/отверстие, мм

Электроконтроль

Срок поставки

—2-3 недели4-5 недель7-9 недель12-14 недельКомбинированный

Нанесение букв «CS» и даты изготовления

Дополнительные особенности, требования, пожелания к проекту

Доставка плат по городам РБ

1-ый внутренний слой ПП

2-ой внутренний слой ПП

3-ий внутренний слой ПП

4-ый внутренний слой ПП

5-ый внутренний слой ПП

6-ой внутренний слой ПП

7-ой внутренний слой ПП

8-ой внутренний слой ПП

9-ый внутренний слой ПП

10-ый внутренний слой ПП

11-ый внутренний слой ПП

12-ый внутренний слой ПП

13-ый внутренний слой ПП

14-ый внутренний слой ПП

15-ый внутренний слой ПП

16-ый внутренний слой ПП

17-ый внутренний слой ПП

18-ый внутренний слой ПП

Сверловка слоя 1-3 и др.

Компания «ТЕХНОТЕХ» – производитель печатных плат в России

Компания «ТЕХНОТЕХ» основана на отраслевом производственном предприятии с почти 50-летним опытом изготовления печатных плат. Успешно освоенные и внедренные современные технологические решения, постоянная модернизация и оптимизация процессов позволяют производить печатные платы 7-го класса точности.

Мы предоставляем полный комплекс услуг — от подготовки печатных плат к производству до выпуска готового электронного узла.

Конкурентные преимущества:

  • весь спектр необходимых печатных плат и монтажа изделий;
  • крупнейший парк современного технологического оборудования, производственные мощности 2 000 000 дм² в год — абсолютно максимальный показатель среди подобных предприятий России;
  • срочное производство прототипов в течение 2-х суток;
  • всегда в наличии базовые материалы на складе;
  • собственное производство диэлектриков СФ, ML FR-4 и ML FR-4 HiTg, разработка новых диэлектрических материалов;
  • изготовление шильдиков, табличек и шкал;
  • монтаж электронных компонентов высочайшего уровня сложности благодаря наличию полного спектра оборудования;
  • возможность изготовления изделий «под ключ»;
  • помощь в закупке радиокомпонентов, металлических изделий, корпусов и т.д.;
  • три уровня контроля качества продукции и технологии производства;
  • дополнительный комплекс слесарно-сборочных, регулировочных работ, различные виды климатических и вибрационных испытаний;
  • военная приемка 1666 ВП МО РФ;
  • наличие лицензии УФСБ России, Сертификата соответствия СДС «ВОЕННЫЙ РЕГИСТР» и Лицензии на право производства и реализации вооружения и военной техники;
  • возможность посещения нашего предприятия с целью проверки процесса производства на соответствие Вашим требованиям;
  • решение любых сопутствующих задач для наших постоянных клиентов.

Проектирование и производство печатных плат на заказ. под заказ по приятной цене

Если вам нужна разработка печатных плат на заказ, быстро и качественно, напишите нам. Мы оказываем весь перечень услуг по созданию плат: от разработки по электросхеме заказчика до создания проектов под ключ.

  • Правильная подготовка, моделирование;

  • Проектирование печатных плат любой сложности;

  • Тестирование электронных устройств.

Мы можем подключиться к работе на каком-то конкретном этапе или произвести с нуля печатную плату.

Многолетний аналогичный опыт работы позволяет нам диагностировать потенциальные ошибки или слабые места ещё на этапе проектирования. Более того, мы можем помочь инженеру-схемотехнику дельным советом на любом этапе проектирования радиоэлектроники. Например, как эффективнее разместить компоненты или провести трассировку.

Трассировка печатных плат — один из самых важных элементов в проектировании. В ходе трассировки размечаются места, где на плате будут располагаться проводники. От этого будет зависеть качество её работы, и всего электроприбора, как следствие.

Виды печатных плат

Между собой печатные платы различаются по количеству проводящих слоёв:

Односторонние ПП — самая простая и распространённая вариация ПП. Эта электроника устанавливается в смартфонах, бытовой технике и блоках питания. Платы устойчивы к нагреву, высокотехнологичны, стоят недорого.

Двусторонние, которые встраиваются в системы управления и автоматизации, в различные измерительные приборы.

Многослойные печатные платы устанавливаются в различном оборудовании высокой сложности: авиационном, космическом, высокоточных вычислительных приборах. Их производство гораздо сложнее, чем, например, односторонних. Трассировка должна производиться особенно точно.

Гибкие печатные платы отличаются от других категорий эластичностью основания. Оно имеет много плюсов, по сравнению со стандартными:

  • устойчивость к вибрациям;

  • можно придавать разные формы;

  • подстраивается под форму электроприбора.

Что входит в услуги проектирования и трассировки?

  • Опрос заказчика, сбор всей необходимой информации для формирования дальнейшего ТЗ;

  • Создание в графическом редакторе прототипа ПП;

  • Проверка созданного проекта на ошибки, согласование с заказчиком;

  • Внесение необходимых правок;

  • Предпроизводственная подготовка файла;

  • Оформление всей необходимой документации для дальнейшего серийного производства.

Потом весь пакет документов передаётся заказчику. Документация оформляется в полном соответствии с ГОСТами и техническими требованиями.

Почему клиенты нам доверяют

К сильным сторонам нашей компании можно отнести:

  • Надежность и точность выполнения работ;

  • Современное оборудование и программное обеспечение;

  • Оперативность и соблюдение установленных сроков;

  • Контроль на всех этапах

  • Соответствие международным стандартам;

  • Низкие цены.

Позвоните нам или оставьте на сайте заявку, чтобы сделать заказ.

Напишите нам

Обсудим проект или проконсультируем

Написать

Производство печатных плат в Беларуси

Наши конструкторы в короткие сроки выполнят проектирование печатной платы любой сложности по вашему техническому заданию. После выполнения работ по проектированию Заказчику передается готовая для передачи в производство печатная плата в электронном виде. Мы гарантируем соответствие спроектированной печатной платы требованиям технического задания. По желанию Заказчика мы изготавливаем опытные образцы печатных плат. 

Принимаем данные к изготовлению ПП в форматах: 
  •  PCAD 2000-2006
  •  PCAD 4.5/8.5/8.7
  •  ORCAD
  •  GERBER
  •  CAM 350 и др.

Чтобы сделать заказ или оценить точную стоимость производства печатных плат вышлите Ваш проект и заполненный  бланк заказа  по адресу  [email protected]  или по факсу 280-49-55 

Ваш запрос будет обработан в течение рабочего дня. 

Мы осуществляем полную техническую поддержку и готовы оказать Вам оперативную консультацию по любому вопросу о печатных платах. 

Сроки изготовления одно- и двухсторонних печатных плат:

1. Стандартный срок изготовления 2-3 недели. 

2. Срочное изготовление – от 2 рабочих дней. 

Сроки изготовления многослойных печатных плат:

1. Стандартный срок изготовления 3-4 недель. 

2. Срочное изготовление — 2-2,5 недели.

Технические возможности производства
Максимальный размер заготовки300*400мм
Минимальная ширина проводника0,1мм
Минимальный зазор проводящего рисунка0,1мм
Минимальный диаметр переходного отверстия0,3мм
Количество слоевдо 24
Виды обработкифрезерование, скрайбирование, штамповка
Материалы, используемые для производства печатных плат FR1, FR4, Rogers, Флан, ФАФ полиамид, лавсан и другие
Цвет масочного покрытия и маркировки зеленый, черный, красный, белый, желтый
Изготовление плат нестандартного исполнения
100 % оптический контроль
Электроконтроль для многослойных плат

Выпуск печатных плат всех типов:

— Гибкие и комбинированные платы.  

— Платы с «глухими» и скрытыми переходными отверстиями. 
— СВЧ платы. 
— Платы на алюминиевых подложках.  

Различные виды финишных покрытий печатных плат:

— Горячее лужение (HASL). 
— Иммерсионное золото. 
— Иммерсионное олово. 
— Ni-B. 
— Химический никель. 


Сертификат качества ISO 9001.
Изготовление печатных плат с военной приемкой. На каждую партию плат выдается сертификат качества.
Безупречное качество работы подтверждено сертификатом качества ISO 9001.

Полное руководство по процессу производства печатных плат


Содержание:

Что такое процесс производства печатных плат?

Процесс производства печатных плат (PCB) требует сложной процедуры для обеспечения рабочих характеристик готового продукта. Хотя печатные платы могут быть однослойными, двухслойными или многослойными, используемые процессы изготовления различаются только после изготовления первого слоя. Из-за различий в структуре печатных плат при изготовлении некоторых может потребоваться 20 или более этапов.

Количество этапов, необходимых для изготовления печатных плат, зависит от их сложности. Пропуск любого шага или сокращение процедуры может отрицательно повлиять на производительность печатной платы. Однако после успешного завершения печатные платы должны правильно выполнять свои задачи как ключевые электронные компоненты.

Запросить бесплатное предложение

Какие части печатной платы?

Печатная плата состоит из четырех основных частей:

  • Подложка: Первая и самая важная — это подложка, обычно сделанная из стекловолокна.Стекловолокно используется, потому что оно обеспечивает прочность сердцевины печатной платы и помогает сопротивляться поломке. Думайте о подложке как о «скелете» печатной платы.
  • Медный слой: В зависимости от типа платы этот слой может быть либо медной фольгой, либо сплошным медным покрытием. Независимо от того, какой подход используется, цель меди остается прежней — передавать электрические сигналы к печатной плате и от нее, так же, как ваша нервная система передает сигналы между вашим мозгом и мышцами.
  • Паяльная маска: Третья часть печатной платы — это паяльная маска, которая представляет собой слой полимера, который помогает защитить медь от короткого замыкания от контакта с окружающей средой.Таким образом, паяльная маска действует как «кожа» печатной платы.
  • Шелкография: Последняя часть печатной платы — шелкография. Шелкография обычно находится на стороне компонентов платы, используемой для отображения номеров деталей, логотипов, настроек переключателей символов, ссылок на компоненты и контрольных точек. Шелкография также может быть известна как легенда или номенклатура.

Узнайте цены и время выполнения

Теперь, когда мы ознакомились с основами печатных плат и анатомии печатных плат, мы рассмотрим весь процесс создания печатной платы.

Как производится печатная плата?

Этапы процесса проектирования печатной платы начинаются с проектирования и проверки и продолжаются до изготовления печатных плат. Многие шаги требуют компьютерного управления и механических инструментов для обеспечения точности и предотвращения коротких замыканий или неполных замыканий. Готовые платы должны пройти строгие испытания, прежде чем они будут упакованы и доставлены клиентам.

Шаг первый: проектирование печатной платы

Начальным этапом производства любой печатной платы, конечно же, является дизайн.Производство и проектирование печатной платы всегда начинается с плана: разработчик составляет проект печатной платы, который удовлетворяет всем изложенным требованиям. Наиболее часто используемое программное обеспечение для проектирования, используемое разработчиками печатных плат, — это программа под названием Extended Gerber, также известная как IX274X.

Когда дело доходит до дизайна печатной платы, Extended Gerber — отличное программное обеспечение, поскольку оно также работает как выходной формат. Extended Gerber кодирует всю информацию, которая нужна проектировщику, такую ​​как количество медных слоев, количество необходимых паяльных масок и другие элементы обозначения компонентов.После того, как чертеж печатной платы закодирован программным обеспечением Gerber Extended, все различные части и аспекты конструкции проверяются, чтобы убедиться в отсутствии ошибок.

После завершения проверки разработчиком готовый проект печатной платы отправляется в завод по изготовлению печатных плат, чтобы можно было построить печатную плату. По прибытии план конструкции печатной платы проходит вторую проверку изготовителем, известную как проверка конструкции для изготовления (DFM). Надлежащая проверка DFM гарантирует, что конструкция печатной платы удовлетворяет, как минимум, допускам, необходимым для изготовления.

Шаг второй: Анализ проекта и инженерные вопросы

Другой ключевой этап процесса изготовления печатной платы включает проверку конструкции на предмет возможных ошибок или недостатков. Инженер просматривает каждую часть конструкции печатной платы, чтобы убедиться, что нет недостающих компонентов или неправильных структур. После получения разрешения инженера дизайн переходит к этапу печати.

Шаг третий: Печать дизайна печатной платы

После завершения всех проверок проект печатной платы можно распечатать.В отличие от других планов, таких как архитектурные чертежи, планы печатных плат не печатаются на обычном листе бумаги 8,5 x 11. Вместо этого используется особый тип принтера, известный как плоттерный принтер. Плоттерный принтер делает «пленку» печатной платы. Конечный продукт этой «пленки» очень похож на прозрачные пленки, которые раньше использовались в школах — по сути, это фото-негатив самой доски.

Внутренние слои печатной платы представлены чернилами двух цветов:

  • Черные чернила: Используются для медных проводов и схем печатной платы
  • Прозрачные чернила: Обозначает непроводящие области печатной платы, такие как основание из стекловолокна.

На внешних слоях печатной платы эта тенденция обратная — прозрачные чернила относятся к линии медных дорожек, но черные чернила также относятся к областям, где медь будет удалена.

Каждый слой печатной платы и соответствующая паяльная маска получают свою собственную пленку, поэтому для простой двухслойной печатной платы требуется четыре листа — по одному для каждого слоя и по одному для соответствующей паяльной маски.

После того, как пленка напечатана, они выстраиваются в линию, и в них проделывается отверстие, известное как регистрационное отверстие. Отверстие для регистрации используется в качестве ориентира для выравнивания пленок позже в процессе.

Шаг четвертый: печать меди для внутренних слоев

Шаг четвертый — это первый шаг в процессе, на котором производитель начинает изготовление печатной платы.После того, как дизайн печатной платы напечатан на куске ламината, медь предварительно приклеивается к тому же куску ламината, который служит структурой для печатной платы. Затем медь вытравливается, чтобы показать более ранний чертеж.

Затем ламинатную панель покрывают фоточувствительной пленкой, называемой резистом. Резист состоит из слоя фотоактивных химикатов, которые затвердевают после воздействия ультрафиолета. Резист позволяет техническим специалистам получить идеальное соответствие между фотографиями чертежа и тем, что напечатано на фоторезисте.

Как только резист и ламинат выровнены, используя отверстия, сделанные ранее, на них падает волна ультрафиолетового излучения. Ультрафиолет проходит через полупрозрачные части пленки, укрепляя фоторезист. Это указывает на участки меди, которые предназначены для использования в качестве проходов. Напротив, черные чернила предотвращают попадание любого света на участки, которые не должны затвердевать, чтобы их можно было позже удалить.

После подготовки платы ее промывают щелочным раствором, чтобы удалить остатки фоторезиста.Затем доску промывают под давлением, чтобы удалить все, что осталось на поверхности, и оставляют сохнуть.

После высыхания единственный резист, который следует оставить на печатной плате, — это поверх меди, которая остается как часть печатной платы, когда она окончательно высвобождается. Техник проверяет печатные платы, чтобы убедиться в отсутствии ошибок. Если ошибок нет, переходите к следующему шагу.

Шаг пятый: Протравка внутренних слоев или сердцевины для удаления меди

Перед продолжением процесса изготовления печатной платы необходимо удалить лишнюю медь с сердечника или внутренних слоев печатной платы.Травление включает покрытие необходимой меди на плате и воздействие на остальную плату химического вещества. Процесс химического травления удаляет всю незащищенную медь с печатной платы, оставляя только необходимое количество платы.

Этот этап может варьироваться по времени или количеству используемого растворителя для травления меди. В больших печатных платах или печатных платах с более тяжелой структурой может использоваться больше меди, что приводит к большему количеству меди, которая должна подвергаться травлению для удаления. Следовательно, для этих плат потребуется дополнительное время или растворитель.

Если процесс производства печатных плат предназначен для многослойных конструкций

Многослойные печатные платы требуют дополнительных действий для учета дополнительных слоев конструкции во время их изготовления. Эти шаги отражают многие из тех, что используются при изготовлении однослойных печатных плат. Однако этапы повторяются для каждого слоя доски. Кроме того, в многослойных печатных платах медная фольга обычно заменяет медное покрытие между слоями.

Визуализация внутреннего слоя

Визуализация внутреннего слоя выполняется по тем же процедурам, что и печать дизайна печатной платы.Дизайн распечатывается на плоттерном принтере для создания пленки. Также распечатывается паяльная маска для внутреннего слоя. После совмещения обоих, машина создает отверстие для совмещения в пленках, чтобы помочь сохранить правильное выравнивание пленок со слоями в дальнейшем.

После добавления меди в ламинат для внутреннего слоя техники помещают пленку с печатью поверх ламината и выравнивают их, используя отверстия для совмещения.

Ультрафиолетовый свет обнажает пленку, также известную как резист, чтобы отвердить химические вещества светлых участков в печатном узоре.Эти затвердевшие участки не смываются во время фазы травления, а с незатвердевших участков под темной пленкой будет удалена медь.

Травление внутреннего слоя

После получения изображения области, покрытые белыми чернилами, затвердеют. Этот закаленный материал защищает медь под ней, которая остается на плате после травления.

Техники сначала промывают доску щелочью, чтобы удалить с доски остатки резиста, который не затвердел.Эта очистка обнажает участки, которые закрывали непроводящие части печатной платы. Затем рабочие сотрут излишки меди с этих непроводящих участков, погрузив плату в медный растворитель, чтобы растворить открытую медь.

Удаление резиста

На этапе удаления резиста удаляется весь оставшийся резист, покрывающий медь внутреннего слоя печатной платы. Очистка оставшегося резиста гарантирует, что медь не будет препятствовать ее проводимости.После удаления резиста слой готов к проверке своей основной конструкции.

Пробойник для пост-травления

Пуансон для пост-травления выравнивает слои и пробивает в них отверстие, используя отверстия совмещения в качестве направляющих. Как и при последующем осмотре этого отверстия и совмещении, перфорация происходит с компьютера, который точно направляет машину, известную как оптический перфоратор. После оптического штампа слои переходят на автоматический оптический контроль (AOI) внутреннего слоя.

Внутренний слой AOI

При автоматическом оптическом контроле внутреннего слоя используется компьютер для тщательного исследования внутреннего слоя в поисках неполных рисунков или резиста, которые все еще могут быть на поверхности. Если слой печатной платы проходит AOI, он переходит в процесс.

Оксид внутреннего слоя

Оксид, нанесенный на внутренний слой, обеспечивает лучшее соединение медной фольги и изолирующих слоев эпоксидной смолы между внутренним и внешним слоями.

Layup

Этап наложения в процессе изготовления многослойной печатной платы происходит, когда машина помогает выровнять, нагреть и склеить слои вместе с помощью слоя медной фольги и изоляционного материала между внутренним и внешним слоями. Обычно компьютеры управляют этими машинами, потому что выравнивание слоев и соединение должно быть точным для правильной структуры печатной платы.

Ламинирование

При ламинировании используется тепло и давление для расплавления эпоксидной смолы между слоями.Правильно ламинированные печатные платы будут плотно удерживать свои слои вместе с эффективной изоляцией между слоями.

Рентгеновское выравнивание

При сверлении многослойных плит после ламинирования рентгеновское излучение обеспечивает центровку сверла. Эти отверстия позволяют создавать соединения между слоями многослойной печатной платы. Поэтому точность их размещения и размера по отношению к остальной части слоя и другим слоям имеет решающее значение. После совмещения слоев с помощью рентгеновских лучей печатная плата подвергается сверлению, после чего выполняется девятый этап изготовления односторонней или двусторонней печатной платы.

Шаг шестой: выравнивание слоев

После очистки каждого слоя печатной платы они готовы к выравниванию слоев и оптическому контролю. Отверстия, сделанные ранее, используются для выравнивания внутреннего и внешнего слоев. Чтобы выровнять слои, технический специалист помещает их на перфоратор, известный как оптический штамп. Оптический перфоратор продвигает штифт вниз через отверстия, чтобы выровнять слои печатной платы.

Шаг седьмой: Автоматическая оптическая проверка

После оптической штамповки другая машина выполняет оптический контроль, чтобы убедиться в отсутствии дефектов.Этот автоматизированный оптический контроль невероятно важен, потому что после того, как слои соединены вместе, любые существующие ошибки не могут быть исправлены. Чтобы подтвердить отсутствие дефектов, машина AOI сравнивает печатную плату с расширенным дизайном Gerber, который служит моделью производителя.

После того, как печатная плата прошла проверку — то есть ни техник, ни машина AOI не обнаружили никаких дефектов — она ​​переходит к последней паре этапов изготовления и производства печатной платы.

Шаг AOI имеет решающее значение для работы печатной платы.Без него платы, которые могут иметь короткое замыкание, не соответствовать проектным спецификациям или иметь лишнюю медь, которая не была удалена во время травления, могли бы пройти через остальную часть процесса. AOI предотвращает появление дефектных плат, служа контрольной точкой качества в середине производственного процесса. Позже этот процесс повторяется для внешних слоев после того, как инженеры завершат их визуализацию и травление.

Шаг восьмой: ламинирование слоев печатной платы

На шестом шаге процесса все слои печатной платы собираются вместе, ожидая ламинирования.После подтверждения того, что слои не содержат дефектов, они готовы к сплавлению. Процесс ламинирования печатной платы выполняется в два этапа: этап укладки и этап ламинирования.

Внешняя часть печатной платы сделана из кусков стекловолокна, предварительно пропитанных / покрытых эпоксидной смолой. Оригинальный кусок подложки также покрыт слоем тонкой медной фольги, которая теперь содержит травления для медных следов. Когда внешний и внутренний слои готовы, пора соединить их вместе.

Укладка этих слоев производится металлическими зажимами на специальном столе пресса. Каждый слой укладывается на стол с помощью специальной булавки. Техник, выполняющий процесс ламинирования, начинает с размещения слоя эпоксидной смолы с предварительно нанесенным покрытием, известной как пропитка или препрег, на выравнивающую ванну стола. На предварительно пропитанную смолу накладывается слой подложки, а затем слой медной фольги. За медной фольгой, в свою очередь, следуют дополнительные листы предварительно пропитанной смолы, которые затем завершаются куском и одним последним куском меди, известным как нажимная плита.

Как только медная пластина пресса установлена, стопка готова к прессованию. Техник переносит его на механический пресс и прижимает слои друг к другу. В рамках этого процесса булавки протыкаются через стопку слоев, чтобы гарантировать их правильную фиксацию.

Если слои закреплены должным образом, стопку печатных плат отправляют в следующий пресс, пресс для ламинирования. В ламинатном прессе используется пара нагретых пластин для приложения тепла и давления к стопке слоев.Тепло пластин расплавляет эпоксидную смолу внутри преграда, и давление пресса объединяется, чтобы сплавлять стопку слоев печатной платы вместе.

После того, как слои печатной платы прижаты друг к другу, нужно немного распаковать их. Технику необходимо удалить верхнюю прижимную пластину и штифты, которые были ранее, что затем позволяет им вытащить саму печатную плату.

Запросить бесплатное предложение

Девять шагов: сверление

Перед сверлением используется рентгеновский аппарат для определения места сверления.Затем просверливаются регистрационные / направляющие отверстия, чтобы можно было закрепить стопку печатных плат перед просверливанием более конкретных отверстий. Когда приходит время просверливать эти отверстия, сверло с компьютерным управлением используется для выполнения самих отверстий, руководствуясь файлом из расширенного дизайна Гербера.

После завершения сверления любая дополнительная медь, оставшаяся по краям, опиливается.

Десять ступеней: покрытие печатной платы

После того, как панель просверлена, она готова к нанесению покрытия.В процессе нанесения покрытия используются химические вещества для сплавления всех различных слоев печатной платы вместе. После тщательной очистки печатная плата обрабатывается рядом химикатов. Часть этого процесса купания покрывает панель слоем меди толщиной в микрон, которая наносится поверх самого верхнего слоя и в только что просверленные отверстия.

Перед тем, как отверстия будут заполнены медью, они просто служат для обнажения стекловолоконной подложки, которая составляет внутреннюю часть панели. Купание этих отверстий в меди покрывает стенки ранее просверленных отверстий.

Шаг одиннадцатый: Визуализация внешнего слоя

Ранее в процессе (четвертый этап) на панель печатной платы был нанесен фоторезист. На шаге одиннадцать пора нанести еще один слой фоторезиста. Однако на этот раз фоторезист наносится только на внешний слой, так как его еще нужно отобразить. После того, как внешние слои были покрыты фоторезистом и отображены, на них наносят покрытие точно так же, как внутренние слои печатной платы были нанесены на предыдущем этапе.Однако, несмотря на то, что процесс такой же, внешние слои покрываются оловом, чтобы защитить медь внешнего слоя.

Шаг двенадцатый: травление внешнего слоя

Когда приходит время протравить внешний слой в последний раз, оловянный кожух используется для защиты меди во время процесса травления. Любая нежелательная медь удаляется с использованием того же медного растворителя, что использовалось ранее, а олово защищает ценную медь в зоне травления.

Одно из основных различий между травлением внутреннего и внешнего слоя касается участков, которые необходимо удалить.В то время как внутренние слои используют темные чернила для проводящих областей и прозрачные чернила для непроводящих поверхностей, эти чернила перевернуты для внешних слоев. Следовательно, непроводящие слои покрыты темными чернилами, а медь — светлыми чернилами. Эти легкие чернила позволяют лужению покрывать медь и защищать ее. Инженеры удаляют ненужную медь и любое оставшееся покрытие резиста во время травления, подготавливая внешний слой для AOI и маскирования припоем.

Тринадцать шагов: Внешний слой AOI

Как и внутренний слой, внешний слой также должен проходить автоматическую оптическую проверку.Этот оптический контроль гарантирует, что слой точно соответствует требованиям конструкции. Он также проверяет, что на предыдущем шаге из слоя была удалена вся лишняя медь, чтобы создать правильно работающую печатную плату, которая не будет создавать неправильные электрические соединения.

Шаги четырнадцать: нанесение паяльной маски

Панели требуют тщательной очистки перед нанесением паяльной маски. После очистки поверхность каждой панели покрывается эпоксидной краской и пленкой для паяльной маски.Затем ультрафиолетовый свет падает на платы, показывая, где нужно удалить паяльную маску.

Как только техники снимают паяльную маску, печатная плата отправляется в печь для отверждения маски. Эта маска обеспечивает дополнительную защиту меди платы от повреждений, вызванных коррозией и окислением.

Шаг пятнадцатый: Приложение шелкографии

Поскольку информация о печатных платах должна находиться непосредственно на плате, изготовители должны печатать важные данные на поверхности платы в процессе, называемом нанесением шелкографии или печатью легенды.Эта информация включает следующее:

  • Идентификационные номера компании
  • Предупреждающие таблички
  • Знаки или логотипы производителей
  • Номера деталей
  • Локаторы кеглей и аналогичные марки

После печати вышеуказанной информации на печатных платах, часто на струйном принтере, на печатные платы наносится обработка поверхности. Затем они переходят к этапам тестирования, резки и проверки.

Шаг шестнадцатый: Чистовая обработка печатной платы

Для отделки печатной платы требуется покрытие из токопроводящих материалов, например следующих:

  • Иммерсионное серебро: Низкие потери сигнала, не содержит свинца, соответствует требованиям RoHS, покрытие может окисляться и тускнеть
  • Жесткое золото: Прочный, длительный срок хранения, соответствует требованиям RoHS, не содержит свинца, дорого
  • Иммерсионное золото, полученное методом химического восстановления никеля (ENIG): Один из наиболее распространенных вариантов отделки, длительный срок хранения, соответствует требованиям RoHS, дороже, чем другие варианты
  • Выравнивание припоя горячим воздухом (HASL): Экономичный, долговечный, поддающийся переработке, содержит свинец, не соответствует требованиям RoHS
  • Бессвинцовый HASL: Экономичный, не содержащий свинца, соответствует требованиям RoHS, пригоден для повторной обработки
  • Иммерсионное олово (ISn): Популярно для запрессовки, жесткие допуски для отверстий, соответствие RoHS, обращение с печатной платой может вызвать проблемы с пайкой, усы олова
  • Органический консервант для пайки (OSP): Соответствует RoHS, экономичный, короткий срок хранения
  • Никель, полученный методом химического восстановления, палладиевое иммерсионное золото (ENEPIG ): высокая прочность припоя, снижает коррозию, требует тщательной обработки для обеспечения надлежащих характеристик, менее рентабельно, чем варианты, в которых не используется золото или палладий.

Выбор правильного материала зависит от проектных требований и бюджета заказчика.Однако нанесение такой отделки создает важную особенность печатной платы. Отделка позволяет сборщику монтировать электронные компоненты. Металлы также покрывают медь, чтобы защитить ее от окисления, которое может произойти на воздухе.

Запросить бесплатное предложение

Шаг семнадцатый: Тест на электрическую надежность

После нанесения покрытия на печатную плату и ее отверждения (при необходимости) технический специалист выполняет серию электрических тестов на различных участках печатной платы для проверки работоспособности.Электрические испытания должны соответствовать стандартам IPC-9252, Руководства и требования к электрическим испытаниям незаполненных печатных плат. Основные выполняемые тесты — это проверка целостности цепи и изоляции. Тест на непрерывность цепи проверяет любые обрывы в печатной плате, известные как «обрывы». С другой стороны, тест изоляции цепи проверяет значения изоляции различных частей печатной платы, чтобы проверить, нет ли коротких замыканий. Хотя электрические испытания в основном существуют для проверки работоспособности, они также служат проверкой того, насколько хорошо первоначальная конструкция печатной платы выдерживала производственный процесс.

Помимо основного тестирования электрической надежности, существуют другие тесты, которые можно использовать для определения работоспособности печатной платы. Один из основных тестов, используемых для этого, известен как тест «кровать гвоздей». В этом тексте к контрольным точкам на печатной плате прикреплено несколько пружинных приспособлений. Затем пружинные приспособления подвергают контрольные точки на печатной плате давлением до 200 г, чтобы увидеть, насколько хорошо печатная плата выдерживает контакт под высоким давлением в своих контрольных точках.

Если печатная плата прошла испытания на электрическую надежность — и любые другие испытания, которые производитель решит осуществить, — ее можно переходить к следующему этапу: разводка и осмотр.

Шаг восемнадцатый: профилирование и выход

Профилирование требует от инженеров-изготовителей определения формы и размера отдельных печатных плат, вырезанных из строительной платы. Эта информация обычно находится в файлах Gerber проекта. Этот этап профилирования направляет процесс фрезерования, программируя, где машина должна создавать счёты на строительной доске.

Разводка или надрезание позволяет облегчить разделение досок.Фрезерный станок или станок с ЧПУ создает несколько небольших деталей по краям доски. Эти края могут позволить доске быстро сломаться без повреждений.

Однако некоторые производители могут использовать вместо этого V-образную канавку. Эта машина сделает V-образные надрезы по бокам доски.

Оба варианта надрезания печатных плат позволят платам аккуратно разделиться без растрескивания плат. Подрезав доски, производители отрывают их от строительной доски, чтобы переместить на следующий этап.

Шаг девятнадцатый: Проверка качества и визуальный осмотр

После того, как платы будут надрезаны и разбиты на части, печатная плата должна пройти одну окончательную проверку перед упаковкой и отправкой. Эта последняя проверка проверяет несколько аспектов конструкции плат:

  • Размеры отверстий должны совпадать на всех слоях и соответствовать проектным требованиям.
  • Размеры платы должны соответствовать размерам, указанным в проектных спецификациях.
  • Изготовители должны обеспечивать чистоту, чтобы на панелях не было пыли.
  • Готовые доски не должны иметь заусенцев или острых краев.
  • Все платы, не прошедшие испытания на электрическую надежность, должны пройти ремонт и повторные испытания.

Шаг двадцатый: упаковка и доставка

Последний этап изготовления печатных плат — упаковка и доставка. Упаковка обычно включает в себя материал, который герметизирует печатные платы для защиты от пыли и других посторонних материалов. Затем запечатанные доски помещаются в контейнеры, которые защищают их от повреждений во время транспортировки.В последнюю очередь они отправляются на доставку покупателям.

Как реализовать эффективный процесс производства печатных плат

Часто за процессами проектирования и изготовления печатных плат стоят разные стороны. Во многих случаях контрактный производитель (CM) может изготовить печатную плату на основе конструкции, созданной производителем оригинального оборудования (OEM). Совместная работа этих групп по компонентам, конструктивным соображениям, форматам файлов и материалам платы обеспечит эффективный процесс и плавный переход между этапами.

Компоненты

Проектировщик должен проконсультироваться с изготовителем о доступных компонентах. В идеале производитель должен иметь под рукой все компоненты, требуемые по проекту. Если чего-то не хватает, разработчику и изготовителю необходимо будет найти компромисс, чтобы обеспечить более быстрое производство при соблюдении минимальных проектных спецификаций.

Соображения по проектированию для производства (DFM)

«Проектирование для производства» учитывает, насколько хорошо дизайн может продвигаться на различных этапах производственного процесса.Часто производитель, обычно CM, имеет набор руководящих принципов DFM для своего предприятия, с которыми OEM может проконсультироваться на этапе проектирования. Разработчик может запросить эти руководящие принципы DFM, чтобы сообщить свою конструкцию печатной платы для адаптации к производственному процессу производителя.

Форматы файлов

Связь между OEM и CM имеет решающее значение для обеспечения полного изготовления печатной платы в соответствии с проектными спецификациями OEM. Обе группы должны использовать одинаковые форматы файлов для дизайна.Это предотвратит ошибки или потерю информации, которые могут возникнуть в случаях, когда файлы должны изменить формат.

Картонные материалы Производители

OEM могут разрабатывать печатные платы из более дорогих материалов, чем ожидает CM. Обе стороны должны согласиться с имеющимися материалами и тем, что лучше всего подойдет для конструкции печатной платы, оставаясь при этом рентабельным для конечного покупателя.

По вопросам обращайтесь в Millennium Circuits

Высококачественное проектирование и производство печатных плат являются критически важными компонентами работы печатных плат в электронике.Понимание сложности процесса и того, почему должен происходить каждый шаг, даст вам лучшее представление о стоимости и усилиях, вложенных в каждую печатную плату.

Если вашей компании нужны печатные платы для какой-либо работы, свяжитесь с нами в Millennium Circuits Limited. Мы работаем, чтобы поставлять нашим клиентам небольшие и большие партии печатных плат по конкурентоспособным ценам.

Процесс производства печатных плат — Пошаговое руководство

Печатные платы (PCB) составляют основу всей основной электроники.Эти чудесные изобретения появляются почти во всей вычислительной электронике, включая более простые устройства, такие как цифровые часы, калькуляторы и т. Д. Для непосвященных печатная плата направляет электрические сигналы через электронику, что удовлетворяет требованиям электрических и механических схем устройства. Короче говоря, печатные платы сообщают электричеству, куда идти, оживляя вашу электронику.

Печатные платы направляют ток вокруг своей поверхности через сеть медных проводников. Сложная система медных трасс определяет уникальную роль каждой части печатной платы.

Перед проектированием печатных плат разработчикам схем рекомендуется совершить экскурсию по цеху печатных плат и лично пообщаться с производителями по поводу их требований к производству печатных плат. Это помогает предотвратить передачу дизайнерами ненужных ошибок на этапе проектирования. Однако по мере того, как все больше компаний передают запросы на производство печатных плат зарубежным поставщикам, это становится непрактичным. В связи с этим мы представляем эту статью, чтобы обеспечить правильное понимание этапов процесса производства печатных плат.Надеюсь, это даст разработчикам схем и новичкам в индустрии печатных плат четкое представление о том, как производятся печатные платы, и позволит избежать ненужных ошибок.

Этапы процесса производства печатных плат

Шаг 1. Дизайн и вывод

Печатные платы должны быть строго совместимы с макетом печатной платы, созданным разработчиком с помощью программного обеспечения для проектирования печатных плат. Обычно используемое программное обеспечение для проектирования печатных плат включает Altium Designer, OrCAD, Pads, KiCad, Eagle и т. Д.ПРИМЕЧАНИЕ: Перед изготовлением печатной платы разработчики должны сообщить своему контрактному производителю версию программного обеспечения для проектирования печатной платы, используемую для проектирования схемы, поскольку это помогает избежать проблем, вызванных несоответствиями.

После того, как дизайн печатной платы одобрен для производства, дизайнеры экспортируют его в формат, поддерживаемый их производителями. Наиболее часто используемая программа называется расширенной Гербер. Рекламная кампания детского питания 1980-х годов была направлена ​​на поиск красивых младенцев, и эта программа создала красиво оформленное потомство.Гербер также носит имя IX274X.

Индустрия печатных плат породила расширенный Gerber как идеальный выходной формат. Различное программное обеспечение для проектирования печатных плат, возможно, требует различных этапов создания файлов Gerber, все они кодируют исчерпывающую жизненно важную информацию, включая слои отслеживания меди, чертежи сверления, отверстия, обозначения компонентов и другие параметры. На этом этапе проверяются все аспекты конструкции печатной платы. Программное обеспечение выполняет алгоритмы надзора за дизайном, чтобы гарантировать, что ни одна ошибка не останется незамеченной.Дизайнеры также изучают план в отношении элементов, относящихся к ширине дорожек, расстоянию между краями платы, расстоянию между дорожками и отверстиями и размеру отверстий.

После тщательного изучения дизайнеры отправляют файл печатной платы в PC Board Houses для производства. Чтобы гарантировать соответствие конструкции требованиям по минимальным допускам во время производственного процесса, почти все PCB Fab Houses проходят проверку Design for Manufacture (DFM) перед изготовлением печатных плат.

Шаг 2: от файла к фильму

Печать печатной платы начинается после того, как дизайнеры выдают файлы схемы печатной платы, а производители проводят проверку DFM.Для печати печатных плат производители используют специальный принтер, называемый плоттером, который делает фотопленку печатных плат. Производители будут использовать пленки для изображения печатных плат. Хотя это лазерный принтер, это не стандартный струйный лазерный принтер. Плоттеры используют невероятно точную технологию печати, чтобы получить детализированную пленку дизайна печатной платы.

Конечный продукт представляет собой пластиковый лист с фотонегативом печатной платы, нанесенным черными чернилами. Что касается внутренних слоев печатной платы, черные чернила представляют собой проводящие медные части печатной платы.Оставшаяся прозрачная часть изображения обозначает области из непроводящего материала. Внешние слои следуют противоположному шаблону: чистый для меди, но черный относится к области, которая будет вытравлена. Плоттер автоматически проявляет пленку, и пленка надежно хранится во избежание нежелательного контакта.

Каждый слой печатной платы и паяльной маски получает свой собственный прозрачный черный пленочный лист. Всего для двухслойной печатной платы требуется четыре листа: два для слоев и два для паяльной маски.Важно отметить, что все фильмы должны идеально соответствовать друг другу. При использовании в гармонии они отображают выравнивание печатной платы.

Чтобы добиться идеального совмещения всех пленок, необходимо пробить регистрационные отверстия во всех пленках. Точность отверстия достигается регулировкой стола, на котором сидит пленка. Когда крошечные калибровки стола приводят к оптимальному совпадению, дыра пробивается. Отверстия войдут в регистрационные штифты на следующем этапе процесса визуализации.

Шаг 3: Печать внутренних слоев: куда пойдет медь?

Создание пленок на предыдущем шаге направлено на нанесение фигуры медного пути.Пришло время распечатать рисунок с пленки на медной фольге.

Этот шаг в производстве печатной платы подготавливает к созданию самой печатной платы. Основная форма печатной платы состоит из ламинатной платы, основным материалом которой является эпоксидная смола и стекловолокно, которые также называются материалом подложки. Ламинат служит идеальным корпусом для размещения меди, которая структурирует печатную плату. Материал подложки обеспечивает прочную и пыленепроницаемую отправную точку для печатной платы. Медь предварительно приклеена с обеих сторон. Процесс включает в себя удаление меди, чтобы раскрыть дизайн пленок.

В конструкции печатных плат чистота имеет значение. Ламинат с медной стороной очищается и передается в обеззараженную среду. На этом этапе очень важно, чтобы частицы пыли не оседали на ламинате. В противном случае случайное пятнышко грязи могло бы вызвать короткое замыкание или остаться разомкнутым.

Затем на чистую панель наносится слой фоточувствительной пленки, называемой фоторезистом. Фоторезист состоит из слоя фотоактивных химикатов, которые затвердевают под воздействием ультрафиолетового света.Это обеспечивает точное соответствие фотопленки и фоторезиста. Пленки надеваются на штифты, которые удерживают их на ламинатной панели.

Пленка и картон выстраиваются в линию и получают свет ультрафиолетового излучения. Свет проходит через прозрачные части пленки, укрепляя фоторезист на меди под ней. Черные чернила из плоттера не позволяют свету достигать участков, не предназначенных для затвердевания, и их нужно удалить.

После того, как плита подготовлена, ее промывают щелочным раствором, удаляющим все не затвердевшие фоторезисты.Заключительная мойка под давлением удаляет все, что осталось на поверхности. Затем доска сушится.

Продукт выходит с резистом, должным образом покрывая медные участки, которые должны оставаться в окончательной форме. Техник осматривает платы, чтобы убедиться, что на этом этапе не возникает ошибок. Весь резист, присутствующий в этой точке, обозначает медь, которая появится на готовой печатной плате.

Этот шаг применим только к доскам с более чем двумя слоями. Простые двухслойные доски переходят к сверлению.Многослойные доски требуют большего количества шагов.

Шаг 4: Удаление нежелательной меди

После удаления фоторезиста и закаленного резиста, покрывающего медь, которую мы хотим сохранить, плата переходит к следующему этапу: удалению нежелательной меди. Подобно тому, как щелочной раствор удаляет резист, более мощный химический препарат разъедает излишки меди. Ванна с раствором медного растворителя удаляет всю обнаженную медь. Между тем желаемая медь остается полностью защищенной закаленным слоем фоторезиста.

Не все медные доски одинаковы. Некоторые более тяжелые плиты требуют большего количества медного растворителя и различной продолжительности воздействия. Кстати, более тяжелые медные платы требуют дополнительного внимания к расстоянию между дорожками. Большинство стандартных печатных плат основаны на аналогичных спецификациях.

Теперь, когда растворитель удалил нежелательную медь, необходимо смыть затвердевший резист, защищающий предпочтительную медь. Другой растворитель выполняет эту задачу. Теперь на плате осталась только медная подложка, необходимая для печатной платы.

Шаг 5: выравнивание слоев и оптический контроль

Когда все слои чистые и готовые, для выравнивания слоев требуются центрирующие штампы. Отверстия для совмещения выравнивают внутренние слои с внешними. Техник помещает слои в машину, называемую оптическим перфоратором, которая обеспечивает точное соответствие, так что отверстия для совмещения точно пробиваются.

После того, как слои соединены вместе, невозможно исправить какие-либо ошибки, возникающие на внутренних слоях.Другая машина выполняет автоматический оптический контроль панелей, чтобы подтвердить полное отсутствие дефектов. Образцом служит оригинальный дизайн от Gerber, который получил производитель. Машина сканирует слои с помощью лазерного датчика и начинает электронное сравнение цифрового изображения с исходным файлом Gerber.

Если машина обнаруживает несоответствие, сравнение отображается на мониторе, чтобы технический специалист мог его оценить. После прохождения проверки слой переходит к завершающим этапам производства печатной платы.

Шаг 6: Наложение и приклеивание

На этом этапе печатная плата принимает форму. Все отдельные слои ждут своего объединения. Когда слои готовы и подтверждены, их просто нужно соединить вместе. Наружные слои должны стыковаться с основанием. Процесс происходит в два этапа: нанесение слоя и склеивание.

Материал внешнего слоя состоит из листов стекловолокна, предварительно пропитанных эпоксидной смолой. Сокращение для этого называется препрег. Тонкая медная фольга также покрывает верх и низ исходной подложки, на которой нанесены травления медных следов.Пришло время сложить их вместе.

Склеивание происходит на тяжелом стальном столе с помощью металлических зажимов. Слои надежно входят в штыри, прикрепленные к столу. Все должно плотно прилегать, чтобы предотвратить смещение во время центровки.

Техник начинает с нанесения слоя препрега на выравнивающую ванну. Слой подложки накладывается на препрег перед размещением медного листа. На слой меди ложатся дополнительные листы препрега. Наконец, стопку завершают алюминиевая фольга и медная прижимная пластина.Теперь он готов к прессованию.

Вся операция проходит в автоматическом режиме, выполняемом компьютером клеильного пресса. Компьютер управляет процессом нагрева стопки, определяет точку приложения давления и время охлаждения стопки с контролируемой скоростью.

Далее происходит распаковка определенного объема. Со всеми слоями, сформованными вместе в супер-сэндвич великолепной печатной платы, технический специалист просто распаковывает многослойную печатную плату. Достаточно просто удалить стопорные штифты и выбросить верхнюю прижимную пластину.Качество печатной платы побеждает изнутри алюминиевых нажимных пластин. Медная фольга, включенная в процесс, по-прежнему составляет внешние слои печатной платы.

Наконец, в стековой доске просверливаются отверстия. Все компоненты, которые появятся позже, такие как соединение медью через отверстия и выводы с выводами, зависят от точности отверстий для прецизионного сверления. Отверстия просверливаются на толщину волоса — сверло достигает 100 микрон в диаметре, а волосы в среднем — 150 микрон.

Чтобы определить местоположение целей для бурения, рентгеновский локатор определяет правильные точки для целей бурения.Затем просверливаются соответствующие регистрационные отверстия, чтобы закрепить стопку для ряда более конкретных отверстий.

Перед сверлением техник помещает доску буферного материала под мишень сверла, чтобы обеспечить чистоту ствола. Материал выхода предотвращает ненужные разрывы на выходах сверла.

Компьютер контролирует каждое микродвижение сверла — вполне естественно, что продукт, определяющий поведение машин, будет полагаться на компьютеры. Машина с компьютерным управлением использует файл сверления из оригинальной конструкции для определения правильных мест для растачивания.

В сверлах используются шпиндели с пневматическим приводом, которые вращаются со скоростью 150 000 об / мин. На такой скорости можно подумать, что сверление происходит в мгновение ока, но есть много отверстий, которые нужно просверлить. Средняя печатная плата содержит более сотни неповрежденных отверстий. Во время сверления каждому нужен свой особый момент со сверлом, поэтому на это нужно время. Позже в этих отверстиях размещаются переходные отверстия и механические монтажные отверстия для печатной платы. Окончательная фиксация этих деталей происходит позже, после обшивки.

После завершения сверления дополнительная медь, покрывающая края производственной панели, удаляется профилирующим инструментом.

Шаг 8: покрытие и осаждение меди

После сверления панель переходит на обшивку. В процессе химического осаждения различные слои соединяются вместе. После тщательной очистки панель подвергается серии химических ванн. Во время ванн в результате химического осаждения на поверхность панели наносится тонкий слой меди толщиной около одного микрона. Медь входит в недавно просверленные отверстия.

Перед этим этапом внутренняя поверхность отверстий просто обнажает стекловолокно, составляющее внутреннюю часть панели.Медные ванны полностью покрывают или покрывают стенки отверстий. Кстати, вся панель покрывается новым слоем меди. Самое главное, чтобы новые дыры были закрыты. Компьютеры контролируют весь процесс окунания, удаления и обработки.

Шаг 9: визуализация внешнего слоя

На шаге 3 мы нанесли фоторезист на панель. На этом этапе мы делаем это снова — за исключением того, что на этот раз мы отображаем внешние слои панели с дизайном печатной платы. Мы начинаем со слоев в стерильной комнате, чтобы предотвратить прилипание загрязнений к поверхности слоя, затем наносим слой фоторезиста на панель.Подготовленная панель переходит в желтую комнату. УФ-свет влияет на фоторезист. Волны желтого света не обладают достаточным УФ-излучением, чтобы повлиять на фоторезист.

Прозрачные пленки с черными чернилами фиксируются штифтами, чтобы предотвратить несовпадение с панелью. Когда панель и трафарет соприкасаются, генератор облучает их сильным УФ-светом, который укрепляет фоторезист. Затем панель попадает в машину, которая удаляет незатвердевший резист, защищенный непрозрачностью черных чернил.

Этот процесс является инверсией внутреннего слоя.Наконец, внешние пластины проходят проверку, чтобы убедиться, что на предыдущем этапе был удален весь нежелательный фоторезист.

Возвращаемся в обшивку. Как и на шаге 8, мы гальванически покрываем панель тонким слоем меди. На открытые участки панели с этапа фоторезиста внешнего слоя наносится гальваническое медное покрытие. После первоначальной ванны для меднения панель обычно покрывается оловом, которое позволяет удалить всю медь, оставшуюся на плате, которую планируется удалить.Олово защищает участок панели, который должен оставаться покрытым медью на следующем этапе травления. Травление удаляет ненужную медную фольгу с панели.

На этом этапе олово защищает желаемую медь. Нежелательно обнаженные медь и медь под оставшимся слоем резиста удаляются. Опять же, применяются химические растворы для удаления излишков меди. Между тем, на этом этапе олово защищает ценную медь.

Теперь проводящие зоны и связи установлены должным образом.

Шаг 12: нанесение паяльной маски

Перед нанесением паяльной маски на обе стороны платы панели очищаются и покрываются эпоксидной краской для паяльной маски. Платы получают поток ультрафиолетового излучения, который проходит через фотопленку паяльной маски. Покрытые участки останутся незатвердевшими и будут удалены.

Наконец, плата отправляется в печь для отверждения паяльной маски.

Чтобы добавить печатной плате дополнительную способность к пайке, мы наносим на них химическое покрытие золотом или серебром.Некоторые печатные платы также получают на этом этапе контактные площадки, выравниваемые горячим воздухом. Выравнивание горячим воздухом приводит к получению однородных подушек. Этот процесс приводит к созданию отделки поверхности. PCBCart может обрабатывать несколько типов обработки поверхности в соответствии с конкретными требованиями клиентов.

На поверхности почти готовой платы наносится надпись струйным принтером, которая используется для обозначения всей важной информации, относящейся к печатной плате. Печатная плата, наконец, переходит на последнюю стадию покрытия и отверждения.

В качестве последней меры предосторожности технический специалист проводит электрические испытания печатной платы.Автоматизированная процедура подтверждает работоспособность печатной платы и ее соответствие оригинальному дизайну. В PCBCart мы предлагаем расширенную версию электрического тестирования под названием Flying Probe Testing, которая зависит от движущихся зондов для проверки электрических характеристик каждой цепи на голой печатной плате.

Шаг 16: профилирование и V-оценка

Теперь мы подошли к последнему этапу: обрезке. Из оригинального панно вырезаются разные доски. Используемый метод основан на использовании фрезы или V-образной канавки.Фрезерный станок оставляет небольшие выступы по краям платы, а V-образный паз прорезает диагональные каналы по обеим сторонам платы. Оба способа позволяют доскам легко выдвигаться из панели.

Нужен кто-то для изготовления вашей печатной платы? PCBCart может помочь!

Как видите, в процесс изготовления печатных плат уходит много труда. Чтобы гарантировать, что печатные платы будут изготовлены с ожидаемым качеством, производительностью и долговечностью, вам необходимо выбрать производителя, который имеет высокий уровень знаний и уделяет особое внимание качеству на каждом этапе.

PCBCart — один из самых опытных поставщиков услуг по производству печатных плат в Китае. С мыслью о том, что наш успех измеряется успехом наших клиентов, мы уделяем особое внимание вниманию к деталям, которые требуются на каждом этапе производства печатных плат. Мы также предлагаем вакуумную упаковку, взвешивание и доставку, чтобы ваша печатная плата была доставлена ​​в целости и сохранности. На данный момент у нас есть печатные платы для компаний любого размера из более чем 80 стран, и мы стремимся поставлять произведенные нами печатные платы во все уголки мира в ближайшие годы.

Мы предлагаем быстросъемные прототипы печатных плат, массовое производство и монтаж печатных плат. Расценки всегда быстро и БЕСПЛАТНО.

Цитируйте СЕЙЧАС, чтобы сэкономить до 300 долларов на печатных платах

ИЛИ ознакомьтесь со следующими статьями, чтобы узнать больше о наших услугах. Если у вас есть вопросы или вы предпочитаете обсудить с нами напрямую, напишите нам здесь.

• Краткое введение о PCBCart
• Услуга по изготовлению печатных плат на заказ, включающая несколько дополнительных услуг
• Расширенная услуга сборки печатных плат по рентабельной цене
• Требования к файлам для быстрого и точного коммерческого предложения печатной платы
• Получите немедленную стоимость изготовления печатной платы по вашему усмотрению Проект
• Запрос цены на сборку печатной платы для вашего индивидуального проекта
• Как оценить производителя печатной платы или сборщика печатных плат


Как изготавливаются печатные платы »Электроника

Процесс, посредством которого голые печатные платы, печатные платы, используемые в электронных продуктах, даже немного важен, как сборка с компонентами..


Производство печатных плат Включает:
Основы производства печатных плат Как правильно выбрать производителя печатной платы


Процесс производства печатных плат очень важен для всех, кто работает в электронной промышленности. Печатные платы, PCB, очень широко используются в качестве основы для электронных схем. Печатные платы используются для обеспечения механической основы, на которой может быть построена схема. Соответственно, практически во всех схемах используются печатные платы, и они разработаны и используются в миллионах.

Хотя сегодня печатные платы составляют основу практически всех электронных схем, они обычно воспринимаются как должное. Тем не менее, технологии в этой области электроники продвигаются вперед. Размеры дорожек уменьшаются, количество слоев в платах увеличивается, чтобы приспособиться к возросшей требуемой связности, а правила проектирования улучшаются, чтобы гарантировать, что меньшие устройства SMT можно обрабатывать, и процессы пайки, используемые в производстве, могут быть адаптированы.

Процесс производства печатной платы может осуществляться разными способами, и существует множество вариантов.Несмотря на множество небольших вариаций, основные этапы производственного процесса печатной платы одинаковы.

Компоненты печатной платы

Печатные платы могут быть изготовлены из различных материалов. Наиболее широко используется в виде плит на основе стекловолокна, известных как FR4. Это обеспечивает разумную степень стабильности при изменении температуры и не вызывает серьезных поломок, но при этом не является чрезмерно дорогостоящим. Для печатных плат в недорогих коммерческих продуктах доступны другие более дешевые материалы.Для высокопроизводительных радиочастотных конструкций, где важна диэлектрическая проницаемость подложки и требуются низкие уровни потерь, можно использовать печатные платы на основе ПТФЭ, хотя с ними гораздо труднее работать.

Чтобы сделать печатную плату с дорожками для компонентов, сначала получают плату с медным покрытием. Он состоит из материала подложки, обычно FR4, с медным покрытием обычно с обеих сторон. Эта медная оболочка состоит из тонкого слоя медного листа, прикрепленного к плате.Это соединение обычно очень хорошо для FR4, но сама природа ПТФЭ делает это более трудным, и это добавляет сложности при обработке печатных плат из ПТФЭ.

Базовый процесс производства печатных плат

Когда выбраны и доступны голые печатные платы, следующим шагом будет создание необходимых дорожек на плате и удаление нежелательной меди. Изготовление печатных плат обычно осуществляется с помощью процесса химического травления. Наиболее распространенной формой травления печатных плат является хлорид железа.

Для получения правильного рисунка следов используется фотографический процесс. Обычно медь на неизолированных печатных платах покрывается тонким слоем фоторезиста. Затем он подвергается воздействию света через фотопленку или фото-маску, детализирующую требуемые дорожки. Таким образом изображение дорожек переносится на фоторезист. В этом комплекте фоторезист помещается в проявитель, так что только те области платы, где необходимы дорожки, покрываются резистом.

Следующим этапом процесса является размещение печатных плат в хлористом железе для протравливания участков, где не требуются дорожки или медь. Зная концентрацию хлорида железа и толщину меди на плате, ее помещают в пену для травления на необходимое время. Если печатные платы будут помещены в травление слишком долго, некоторая четкость будет потеряна, поскольку хлорид железа будет иметь тенденцию подрезать фоторезист.

Хотя большинство печатных плат производятся с использованием фотографической обработки, доступны и другие методы.Один из них — использовать специализированный высокоточный фрезерный станок. Затем машина управляется для фрезерования меди в тех областях, где она не требуется. Очевидно, что управление автоматизировано и управляется файлами, созданными программным обеспечением для проектирования печатных плат. Эта форма производства печатных плат не подходит для больших партий, но является идеальным вариантом во многих случаях, когда требуются очень небольшие количества прототипов печатных плат.

Другой метод, который иногда используется для прототипа печатной платы, — это печать устойчивых к травлению чернил на печатной плате с использованием процесса шелкографии.

Платы печатные многослойные

С увеличением сложности электронных схем не всегда возможно обеспечить все необходимые соединения, используя только две стороны печатной платы. Это происходит довольно часто, когда проектируются плотные микропроцессоры и другие подобные платы. В этом случае требуются многослойные плиты.

Производство многослойных печатных плат, хотя и использует те же процессы, что и для однослойных плат, требует значительно большей точности и контроля производственного процесса.

Платы изготавливаются из гораздо более тонких отдельных плат, по одной на каждый слой, которые затем склеиваются вместе, чтобы получить печатную плату в целом. По мере увеличения количества слоев отдельные платы должны становиться тоньше, чтобы готовая печатная плата не стала слишком толстой. Кроме того, совмещение между слоями должно быть очень точным, чтобы отверстия совпадали.

Для склеивания различных слоев между собой плита нагревается для отверждения связующего материала. Это может привести к некоторым проблемам с деформацией.Большие многослойные доски могут иметь отчетливую коробку, если они неправильно спроектированы. Это может произойти, в частности, если, например, один из внутренних слоев является плоскостью питания или заземлением. Хотя это само по себе нормально, если некоторые достаточно значительные участки нужно оставить свободными от меди. Это может вызвать деформации в печатной плате, которые могут привести к деформации.

Отверстия и переходные отверстия для печатной платы

Отверстия, часто называемые сквозными отверстиями или переходными отверстиями, необходимы в печатной плате для соединения разных слоев в разных точках.Отверстия также могут потребоваться для установки компонентов с выводами на печатной плате. Дополнительно могут потребоваться некоторые крепежные отверстия.

Обычно внутренние поверхности отверстий имеют слой меди, так что они электрически соединяют слои платы. Эти «гальванические сквозные отверстия» производятся с использованием процесса гальваники. Таким образом можно соединить слои доски.

Затем сверление выполняется с помощью сверлильных станков с числовым программным управлением, данные поступают из программного обеспечения для проектирования печатных плат CAD.Стоит отметить, что уменьшение количества отверстий разного размера может помочь снизить стоимость изготовления печатной платы.

Может потребоваться, чтобы некоторые отверстия существовали только в центре платы, например, когда необходимо соединить внутренние слои платы. Эти «глухие переходы» просверливаются в соответствующих слоях до того, как слои печатной платы будут склеены вместе.

Паяльное покрытие и сопротивление припоя для печатных плат

При пайке печатной платы необходимо, чтобы области, которые не должны быть припаяны, были защищены слоем так называемого паяльного резиста.Добавление этого слоя помогает предотвратить нежелательные короткие замыкания на печатных платах, вызванные припоем. Паяльный резист обычно состоит из полимерного слоя и защищает плату от припоя и других загрязнений. Цвет припоя резиста обычно темно-зеленый или красный.

Для того, чтобы компоненты, добавленные к плате, выводные или SMT, можно было легко припаять к плате, открытые участки платы обычно «луженые» или покрываются припоем. Иногда доски или участки досок могут быть покрыты золотом.Это может быть применимо, если некоторые медные пальцы будут использоваться для краевых соединений. Поскольку золото не тускнеет и обладает хорошей проводимостью, оно обеспечивает хорошее соединение при невысокой стоимости.

Шелкография для печатных плат

Часто бывает необходимо напечатать текст и разместить другие мелкие печатные элементы на печатной плате. Это может помочь в идентификации платы, а также в маркировке местоположения компонентов для облегчения поиска неисправностей и т. Д. Шелкография, созданная программным обеспечением для проектирования печатных плат, используется для добавления маркировки на плату после других производственных процессов для пустой платы. были завершены.

Прототип печатной платы

В рамках любого процесса разработки обычно рекомендуется создать прототип перед тем, как приступить к полноценному производству. То же самое и с печатными платами, на которых прототип печатной платы обычно изготавливается и испытывается перед полным производством. Как правило, прототип печатной платы необходимо изготовить быстро, так как всегда есть необходимость завершить этап проектирования оборудования при разработке продукта. Поскольку основной целью прототипа печатной платы является проверка фактического макета, часто допустимо использовать несколько иной процесс производства печатной платы, поскольку потребуется лишь небольшое количество прототипов печатных плат.Однако всегда разумно придерживаться как можно ближе к окончательному процессу изготовления печатной платы, чтобы гарантировать, что в окончательную печатную плату будет внесено мало изменений и несколько новых элементов.

Процесс производства печатных плат является важным элементом жизненного цикла производства электроники. При производстве печатных плат используются многие новые области технологий, что позволило значительно улучшить как уменьшение размеров используемых компонентов и направляющих, так и надежность плат.

Другие строительные идеи и концепции:
Пайка Пайка компонентов SMT ESD — Электростатический разряд Производство печатных плат Сборка печатной платы
Вернуться в меню «Строительные методы». . .

Материалы печатных плат (PCB)

Печатные платы (PCB) обычно представляют собой плоский ламинированный композит, изготовленный из непроводящих материалов подложки со слоями медных схем, скрытыми внутри или на внешних поверхностях.

Они могут быть простыми, как один или два слоя меди, или в приложениях с высокой плотностью, они могут иметь пятьдесят или более слоев. Плоская композитная поверхность идеально подходит для поддержки компонентов, которые припаяны и прикреплены к печатной плате, в то время как медные проводники соединяют компоненты друг с другом электронным способом.

Шесть основных компонентов стандартной печатной платы:

  • Препрег
  • Ламинат
  • Медная фольга
  • Паяльная маска
  • Номенклатура
  • Окончательная обработка

Препрег — это тонкая стеклоткань, покрытая смолой и высушенная в специальных машинах, называемых обработчиками препрега.Стекло — это механическая подложка, удерживающая смолу на месте. Смола — обычно эпоксидная смола FR4, полиимид, тефлон и другие — начинается с жидкости, которая наносится на ткань. По мере того, как препрег проходит через устройство для обработки, он попадает в секцию печи и начинает высыхать. После выхода из протравливателя он становится сухим на ощупь.

Когда препрег подвергается воздействию более высоких температур, обычно выше 300º по Фаренгейту, смола начинает размягчаться и плавиться. После того, как смола в препреге плавится, она достигает точки (называемой термореактивным), где затем снова затвердевает, снова становясь твердой и очень, очень прочной.Несмотря на такую ​​прочность препрег и ламинат, как правило, очень легкие. Листы препрега или стекловолокна используются для производства многих вещей — от лодок до клюшек для гольфа, самолетов и лопастей ветряных турбин. Но это также важно при производстве печатных плат. Листы препрега — это то, что мы используем для склеивания печатной платы, а также то, что используется для создания второго компонента печатной платы — ламината.

Слоистые материалы, иногда называемые ламинатами, плакированными медью, состоят из листов препрега, которые ламинируются вместе под действием тепла и давления, с листами медной фольги с обеих сторон.Когда смола затвердевает, ламинаты печатных плат становятся похожими на пластиковый композит с листами медной фольги с обеих сторон.

Мы визуализируем и протравливаем медную фольгу, чтобы создать схему на поверхностях ламината. Эти медные цепи станут проводниками или электропроводкой на внутреннем и внешнем слоях платы. Когда слои ламината визуализируются и травятся с помощью схем, они затем ламинируются вместе с использованием препрега, описанного ранее.


Паяльная маска — это зеленое эпоксидное покрытие, которое покрывает схемы на внешних слоях платы.Внутренние контуры утоплены в слоях препрега, поэтому их не нужно защищать. Но внешние слои, если их оставить незащищенными, со временем окисляются и корродируют. Паяльная маска обеспечивает такую ​​защиту проводов на внешней стороне печатной платы.

Номенклатура, или иногда называемая шелкографией, — это белые буквы, которые вы видите поверх покрытия паяльной маски на печатной плате. Номенклатура — это надпись, которая показывает расположение каждого компонента на плате, а иногда также указывает ориентацию компонентов.

И паяльная маска, и номенклатура доступны в других цветах, кроме зеленого и белого, но они являются наиболее популярными.

Паяльная маска защищает все цепи на внешних слоях печатной платы, к которым мы не собираемся прикреплять компоненты. Но нам также необходимо защитить открытые медные отверстия и контактные площадки, где мы планируем припаять и установить компоненты. Чтобы защитить эти области и обеспечить хорошую паяемость, мы обычно используем металлические покрытия, такие как никель, золото, припой на основе олова / свинца, серебро и другие отделочные покрытия, разработанные специально для производителей печатных плат.


Printed Circuits, LLC производит высококачественные электронные печатные платы более 40 лет. Как производитель печатных плат на протяжении многих лет мы специализируемся на широком спектре типов печатных плат, идя в ногу с быстро меняющимися потребностями рынка. На нашем предприятии площадью 55 000 квадратных футов в Миннеаполисе, штат Миннесота, у нас есть опытный штат из более чем 90 сотрудников. Со временем, чтобы удовлетворить потребности современной электроники, мы накопили опыт в производстве гибких схем и жестких гибких печатных плат.

Гибкие и жесткие гибкие печатные платы обеспечивают основу для сложных электрических систем, которые могут поместиться внутри небольших устройств. Они также могут быть спроектированы и изготовлены очень тонкими и очень легкими без ущерба для живучести. Эти печатные платы обеспечивают высокую степень надежности в средах с сильными ударами и вибрациями. Отрасли, в которых часто используются гибкие и жесткие гибкие печатные платы, включают аэрокосмическую, медицинскую, военную, телекоммуникационную и другие отрасли.

На этой странице обсуждаются некоторые из материалов, наиболее часто используемых для изготовления печатных плат, характеристики этих материалов и почему вам следует выбрать Printed Circuits, LLC в качестве производителя печатных плат.

Из чего сделаны печатные платы?

Печатные платы

могут использовать различные материалы в качестве подложек и компонентов. Выбор материала зависит от требований приложения, так как выбор материала придает схемам разное качество, что облегчает работу в определенных обстоятельствах.

Конструкторы иногда выбирают материалы на основе электрических характеристик для высокоскоростных приложений, механической или термической живучести — например, в автомобилях под капотом.Дизайнеры могут выбрать соответствие нормативным государственным требованиям. Например, директива Европейского Союза об ограничении использования опасных веществ (RoHS) запрещает использование материалов, содержащих любые запрещенные химические вещества и металлы.

Одним из наиболее популярных вопросов является соответствие материалов требованиям UL (сокращение от Underwriters Laboratories) по характеристикам пожаротушения. Рейтинг UL имеет решающее значение для многих электронных устройств, чтобы показать, что в случае пожара печатная плата самозатухает, что обычно считается критически важным для бытовой и другой электроники.

Ламинат обычно изготавливается из смол и тканевой ткани, которые обладают отличными изоляционными свойствами. К ним относятся диэлектрики, такие как эпоксидная смола FR4, тефлон, полиимид и другие ламинаты, в которых используется сочетание стекла с полимерными покрытиями. Многие отличительные термические и электрические факторы определяют, какой ламинат лучше всего подойдет для данной конструкции печатной платы.

При выборе материала для своей конструкции проектировщики печатных плат

сталкиваются с несколькими характеристиками. Вот некоторые из наиболее популярных рекомендаций:

  • Диэлектрическая проницаемость — ключевой показатель электрических характеристик
  • Огнестойкость — критично для сертификации UL (см. Выше)
  • Более высокие температуры стеклования (Tg) — выдерживают более высокие температуры при сборке.
  • Сниженные факторы потерь — важно в высокоскоростных приложениях, где скорость сигнала оценивается
  • Механическая прочность, включая сдвиг, растяжение и другие механические характеристики, которые могут потребоваться от печатной платы при вводе в эксплуатацию
  • Тепловые характеристики — важное значение при эксплуатации в сложных условиях
  • Стабильность размеров — или насколько материал перемещается и насколько последовательно он перемещается во время производства, термических циклов или воздействия влажности

Вот некоторые из наиболее популярных материалов, используемых при производстве печатных плат:

(Нажмите для увеличения)

  1. Эпоксидный ламинат и препрег FR4: FR4 — самый популярный в мире материал для подложек для печатных плат.Обозначение «FR4» описывает класс материалов, которые соответствуют определенным требованиям, определенным стандартами NEMA LI 1-1998. Материалы FR4 обладают хорошими тепловыми, электрическими и механическими характеристиками, а также благоприятным соотношением прочности и веса, что делает их идеальными для большинства электронных приложений. Ламинат FR4 и препрег изготавливаются из стеклоткани, эпоксидной смолы и обычно являются самым дешевым материалом для печатных плат. Он особенно популярен для печатных плат с меньшим количеством слоев — односторонних, двусторонних в многослойных конструкциях, как правило, менее 14 слоев.Кроме того, базовая эпоксидная смола может быть смешана с добавками, которые могут значительно улучшить ее тепловые характеристики, электрические характеристики и стойкость к пламени UL, что значительно улучшит ее способность использоваться в слоях с большим количеством слоев, приложениях с более высокими тепловыми нагрузками и более высокими электрическими характеристиками. производительность при более низкой стоимости для схем с высокой скоростью. Ламинат и препреги FR4 очень универсальны, их можно адаптировать к широко применяемым технологиям производства с предсказуемым выходом продукции.
  2. Полиимидные ламинаты и препрег: Полиимидные ламинаты обладают более высокими температурными характеристиками, чем материалы FR4, а также имеют небольшое улучшение электрических характеристик.Полиимидные материалы стоят дороже, чем FR4, но обладают повышенной живучестью в суровых условиях и при более высоких температурах. Они также более стабильны во время термоциклирования, с меньшими характеристиками расширения, что делает их пригодными для конструкций с большим количеством слоев.
  3. Тефлоновые ламинаты и связующие слои: Тефлоновые ламинаты и связующие материалы обладают превосходными электрическими свойствами, что делает их идеальными для применения в высокоскоростных схемах. Тефлоновые материалы дороже полиимида, но предоставляют конструкторам необходимые им высокоскоростные возможности.Тефлоновые материалы могут быть нанесены на стеклоткань, но также могут быть изготовлены в виде пленки без подложки или со специальными наполнителями и добавками для улучшения механических свойств. Производство тефлоновых печатных плат часто требует уникальной квалифицированной рабочей силы, специализированного оборудования и обработки, а также ожидания более низких производственных показателей.
  4. Гибкие ламинаты: Гибкие ламинаты тонкие и позволяют складывать электронную конструкцию без потери электрической целостности.У них нет стеклоткани для поддержки, но они построены на пластиковой пленке. Они одинаково эффективны в сложенном виде в устройство для одноразовой гибкости для установки приложения, так же как и в динамической гибкости, когда цепи будут непрерывно складываться в течение всего срока службы устройства. Гибкие ламинаты могут быть изготовлены из материалов с более высокими температурами, таких как полиимид и LCP (жидкокристаллический полимер), или из очень дешевых материалов, таких как полиэстер и PEN. Поскольку гибкие ламинаты очень тонкие, для производства гибких схем также может потребоваться уникальная квалифицированная рабочая сила, специализированное оборудование и обработка, а также ожидание более низких производственных показателей.
  5. Другое: На рынке представлено множество других ламинатов и связующих материалов, включая BT, цианатный эфир, керамику и смешанные системы, в которых смолы сочетаются для получения отличных электрических и / или механических характеристик. Поскольку объемы намного ниже, чем у FR4, а производство может быть намного сложнее, они обычно считаются дорогостоящими альтернативами для конструкций печатных плат.

Тщательный выбор ламината важен для обеспечения правильных электрических, диэлектрических, механических и термических свойств печатной платы для конечного применения.

Гибридные печатные платы

Некоторые производители объединяют ламинат в гибридные системы. Один из распространенных вариантов — это жесткие гибкие печатные платы, в которых гибкие схемы и жесткие ламинаты объединяются в гибридное упаковочное решение, предлагающее преимущества как гибких схем, так и обычных печатных плат. Некоторые секции являются гибкими, что позволяет сгибать доску по форме или сгибать тысячи раз, сохраняя при этом электрическую целостность. Другие секции жесткие, что обеспечивает более высокую плотность прокладки электрических цепей, необходимую для современной электроники.Жесткие гибкие платы часто могут стать идеальным методом упаковки для современных проектировщиков электроники.


Другой распространенный гибридный вариант — это включение слоев тефлона в обычную печатную плату FR4 или полиимид. Слои тефлона предоставят разработчику электроники слои, оптимизированные для высокоскоростных сигналов, в рамках общего корпуса печатной платы, который все еще можно изготовить.

Препреги с низким и непротекающим действием

Один из материалов, необходимых для производства жестких гибких плит, — это препрег с низкой текучестью или без него.Никакие проточные препреги не производятся в некоторой степени аналогично обычным препрегам, но смола продвигается до более высокого состояния отверждения. В результате получается лист препрега, по которому смола будет стекать немного, но не слишком сильно. Как и обычные препреги, как только смола достигает определенной температуры, она термоотверждается и становится твердой.

При изготовлении жестких гибких печатных плат критически важны препреги с низкой текучестью и низкой текучестью, поскольку они позволяют смоле течь до края жесткой части платы, не вытекая на гибкую часть платы.Если бы производители жестких гибких материалов использовали обычные препреги, смола вылилась бы на гибкие секции и сделала бы их негибкими. Для связывания материалов с печатными платами также обычно используются препреги без / с низкой текучестью, такие как радиаторы и ребра жесткости для гибких схем, поскольку скорость потока смолы желательно низкая и управляемая.

Препрег

с низкой текучестью и отсутствием текучести имеет очень ограниченную доступность, и проектировщику при проектировании жесткой гибкой плиты следует позаботиться о выборе ламинатной системы, которая поставляется с соответствующим не текучим препрегом.Производители жестких гибких материалов не могут использовать обычные препреги в жестких гибких конструкциях. Кроме того, препреги с низкой текучестью и с низкой текучестью имеют ограничения в их применении с более тяжелой массой меди, когда у смолы недостаточно текучести для герметизации схемы. У них также есть особые производственные соображения, которые необходимо учитывать для их успешного использования.

Высококачественные печатные платы от печатных схем, ООО

ООО «

Printed Circuits» специализируется на производстве гибких и жестких гибких печатных плат.Мы тщательно выбираем материалы, чтобы гарантировать, что производимые нами печатные платы будут обеспечивать идеальную производительность в критических приложениях и экстремальных условиях. Мы создаем индивидуальные высокопроизводительные печатные платы в течение десятилетий со специализированной командой, состоящей из обученных, преданных своему делу и квалифицированных сотрудников IPC, со средним стажем работы 11 лет.

ООО «Печатные схемы

» сертифицировано по стандарту ISO 9001: 2015, и мы имеем следующие регистрации и сертификаты:

  • Сертификат UL для гибких и жестких гибких конструкций
  • Зарегистрировано в ITAR
  • Большая часть продукции произведена в соответствии с IPC 6013, класс III

Свяжитесь с нашей командой сегодня, чтобы узнать больше о наших услугах по производству печатных плат.


Поставщики материалов для печатных схем



Мы ценим наши отношения с поставщиками и используем множество различных материалов из разных источников.
Однако есть некоторые, которые мы используем почти каждый день, что помогает нам охарактеризовать наши процессы по их атрибутам, а именно:

Панасоник Фелиос:

»Гибкие ламинаты с медной оболочкой Panasonic Felios R-F775

DuPont Pyralux:

»Гибкие слоистые пластики с медным покрытием DuPont AP
» Покровные и клеевые слои DuPont LF и FR

Hitachi:

»Полиимидные ламинаты
» Полиимидный непротекающий препрег

Арлон:

»Ламинат и непроточный препрег

изола:

»Ламинат и непроточный препрег

5 важных этапов производственного процесса печатной платы

24 марта 2020 г.

Печатная плата (PCB) является неотъемлемым элементом почти всех электронных приложений.Они оживляют электронные и электромеханические устройства, маршрутизируя сигналы внутри схемы и обеспечивая их функционирование. многие люди знают, что такое печатные платы, но лишь немногие знают, как они производятся. Сегодня печатные платы изготавливаются с использованием процесса нанесения рисунка. Они будут продолжены на следующем этапе, который в основном включает травление и зачистку. Этот пост эффективно проведет вас через различные этапы процесса проектирования печатной платы, но больше сосредоточится на процессах травления и снятия изоляции с печатной платы.

Процесс проектирования и производства печатных плат

В зависимости от производителя процесс производства печатной платы может незначительно отличаться, особенно с точки зрения методов монтажа компонентов, методов тестирования и так далее. Их производят в больших количествах на различных автоматах для сверления, нанесения покрытия, штамповки и т. Д. За исключением некоторых небольших вариаций, основные этапы производственного процесса печатной платы одинаковы.

  • Этап 1: 8-этапное руководство по травлению печатных плат

    Печатные платы изготавливаются путем приклеивания медного слоя по всей подложке.Иногда обе стороны подложки покрывают слоями меди. Процесс травления печатной платы, также называемый контролируемым горизонтальным процессом, выполняется для удаления излишков меди с панели печатной платы с использованием временной маски. После процесса травления на плате остаются желаемые следы меди. Процесс травления печатных плат осуществляется с использованием высокоагрессивных растворов на основе аммиака — хлорида железа или соляной кислоты. Оба химиката считаются экономичными и доступными. Чтобы протравить вашу печатную плату, вам нужно выполнить несколько шагов, как указано ниже.

    • Шаг 1:

      Проектирование печатной платы — это начальный этап процесса травления с использованием любого программного обеспечения по вашему выбору. Как только дизайн будет готов, распечатайте его на копировальной бумаге. Убедитесь, что дизайн уместится на блестящей стороне бумаги.

    • Шаг 2:

      Теперь аккуратно отшлифуйте медную пластину, чтобы ее поверхность стала достаточно шероховатой, чтобы удерживать конструкцию печатной платы.При выполнении этого шага нужно помнить несколько вещей:

      • При работе с растворами для травления пользуйтесь хирургическими перчатками или защитными перчатками. Это предотвратит попадание масла на медную пластину и вашу руку.
      • Шлифуя медную пластину, убедитесь, что вы покрыли все края пластины.

    • Шаг 3: Очистите медную пластину водой и медицинским спиртом.Это удалит мелкие частицы меди с поверхности пластины. После мытья дайте тарелке полностью высохнуть.
    • Шаг 4: Аккуратно вырежьте конструкцию печатной платы и поместите плату лицевой стороной вниз на медную пластину. Теперь пластина проходит через ламинаторы много раз, пока не нагреется.
    • Шаг 5: После того, как пластина нагреется, выньте ее из ламинатора и поместите в холодную ванну. Некоторое время встряхивайте тарелку, чтобы бумага плавала по воде.
    • Шаг 6: Выньте схему из ванны и поместите ее в раствор для травления. Снова встряхните пластину в течение получаса, это поможет растворить нежелательную медь вокруг конструкции.
    • Шаг 7: После того, как избыток меди будет смыт на водяной бане, дайте пластине высохнуть. Как только медная пластина полностью высохнет, протрите спиртом, чтобы стереть чернила, перенесенные на конструкцию печатной платы.
    • Шаг 8: Теперь у вас есть гравированная печатная плата; однако вам необходимо просверлить отверстия с помощью подходящих инструментов.

  • Этап 2: Процесс снятия изоляции с печатных плат

    Даже после процесса травления на печатной плате остается некоторое количество меди, которая покрывается оловом / свинцом или оловом с гальваническим покрытием. Азотная кислота эффективно удаляет олово, сохраняя при этом трещины в медной цепи ниже металлического олова. В результате вы получите четкий отчетливый контур меди на печатной плате, и печатная плата готова к передаче следующему процессу — паяльному резисту.

  • Этап 3: Сопротивление припоя

    Это один из важных процессов в процессе проектирования PCN, который покрывает непаянные участки на печатных платах с использованием припоя резистивного материала. В результате это предотвращает образование следов припоя, которые могут создавать ярлыки для соседних выводов компонентов.

  • Этап 4: Тестирование печатной платы

    После того, как печатная плата изготовлена, тестирование становится критически важным для проверки ее функционирования и характеристик.В этом методе производитель печатной платы определяет, работает ли печатная плата должным образом. Сегодня печатные платы тестируются с использованием нескольких передовых испытательных приборов. Испытательная машина ATG в основном используется для тестирования больших объемов печатных плат, включая летающие зонды и тестеры без приспособлений.

  • Этап 5: Сборка печатной платы

    Это последний этап производства печатной платы, который в основном включает размещение различных электронных компонентов в их соответствующих отверстиях.Это может быть выполнено с помощью технологии сквозного монтажа или поверхностного монтажа. Общим аспектом обоих методов является то, что выводы компонента электрически, а также механически фиксируются на печатной плате с использованием припоя из расплавленного металла.

Это все о процессе изготовления печатной платы. Если вам интересно узнать больше о жалах паяльника или материалах, используемых для пайки, вы можете связаться с ведущими производителями в отрасли, такими как Creative Hi-Tech.Их высококвалифицированные и опытные специалисты помогут вам на протяжении всего процесса проектирования.

Связанные сообщения в блоге

Печатная плата — Энциклопедия Нового Мира

Фотография крупным планом одной стороны печатной платы материнской платы, показывающая проводящие дорожки, переходные отверстия и точки пайки для компонентов со сквозными отверстиями на противоположной стороне

В электронике печатные платы ( печатные платы ) используются для механической поддержки и электрического соединения электронных компонентов с использованием проводящих путей (или дорожек ), вытравленных с медных листов и ламинированных на непроводящей подложке .Альтернативные названия: печатная плата ( PWB ) и травленая монтажная плата . После того, как заполняет плату электронными компонентами, формируется сборка печатной схемы ( PCA ).

Печатные платы

прочные, недорогие и очень надежные. Они требуют гораздо больших усилий по компоновке и более высокой начальной стоимости, чем схемы с проволочной обмоткой или двухточечные схемы, но они намного дешевле, быстрее и последовательны при крупносерийном производстве.

Сегодня печатные платы являются частью множества устройств, которые мы используем ежедневно. С развитием более сложных и компактных компонентов мы можем наблюдать все большую и большую интеграцию с использованием печатных плат. Ярким примером могут служить современные компьютеры. Многие производители компьютеров используют печатные платы в качестве материнских плат. Это снижает стоимость и упрощает компьютер. Раньше для работы вашего компьютера требовалось три или четыре дополнительных карты расширения. Было довольно часто иметь отдельную видеокарту, звуковую карту, модем, а иногда и игровой порт.В настоящее время с помощью печатных плат все они могут быть объединены на одной материнской плате.

Единственный недостаток заключается в том, что в случае выхода из строя одного из компонентов потребуется замена всей материнской платы. Многие компьютерные энтузиасты предпочитают избегать универсальных материнских плат по той простой причине, что они предпочитают выбирать собственные аксессуары, будь то звуковая карта или видеокарта. В будущем, по мере совершенствования технологий, мы, вероятно, увидим печатные платы гораздо более высокого качества и по более низким ценам.

Часть компьютерной платы Sinclair ZX Spectrum 1983 года выпуска; заполненная печатная плата, показывающая проводящие дорожки, сквозные пути на другую поверхность, с некоторыми установленными электрическими компонентами

История

Изобретателем печатной схемы был австрийский инженер Пауль Эйслер (1907–1995), который сделал ее в Англии примерно в 1936 году как часть радиоприемника.Примерно в 1943 году Соединенные Штаты начали широко использовать эту технологию для производства надежных радиоприемников для использования во время Второй мировой войны. После войны, в 1948 году, правительство США выпустило изобретение для коммерческого использования. Печатные схемы не стали обычным явлением в бытовой электронике до середины 1950-х годов, после того как в армии США был разработан процесс Auto-Sembly .

До появления печатных схем (и некоторое время после их изобретения) использовалась конструкция точка-точка. Для прототипов или небольших производственных партий более эффективным может быть намотка проволоки.

В конструкции «точка-точка» используются клеммные колодки (также называемые «бирками»). Клеммная колодка — это штампованная полоса из луженых медных шлейфов. Он установлен таким образом, чтобы обеспечить его электрическую изоляцию. Для наматывания проволоки используется специальный инструмент, называемый «инструментом для намотки проволоки», с двумя отверстиями. Проволока и четверть дюйма (6,35 миллиметра) изолированного провода помещаются в отверстие рядом с краем инструмента. Отверстие в центре инструмента размещается над стойкой и быстро скручивается.

Изначально у каждого электронного компонента были провода, а в печатной плате просверлены отверстия для каждого провода каждого компонента.Затем выводы компонентов пропускались через отверстия и припаивались к дорожке на печатной плате. Такой способ сборки называется сквозной конструкцией . В 1949 году Мо Абрамсон и Станилус Ф. Данко из армейского корпуса связи США разработали процесс автосборки, в котором выводы компонентов вставлялись в схему соединения из медной фольги и припаивались погружением. С развитием технологий ламинирования и травления печатных плат эта концепция превратилась в стандартный процесс изготовления печатных плат, который используется сегодня.Пайку можно производить автоматически, пропуская плату по волнам расплавленного припоя в машине для пайки волной припоя. Однако проволока и отверстия расточительны, поскольку сверление отверстий дорогое, а выступающие проволоки просто срезаются.

В последние годы использование деталей для поверхностного монтажа стало популярным, поскольку вырос спрос на меньшие размеры электронных блоков и большую функциональность.

Физический состав

Большинство печатных плат состоят из от одного до двадцати четырех проводящих слоев, разделенных и поддерживаемых слоями изоляционного материала ( подложки, ), ламинированных (склеенных под действием тепла, давления, а иногда и вакуума).

Слои могут быть соединены друг с другом через просверленные отверстия, называемые переходными отверстиями. Либо отверстия гальванизируют, либо вставляют небольшие заклепки. Печатные платы высокой плотности могут иметь глухих переходных отверстия , которые видны только на одной поверхности, или скрытых переходных отверстия , которые не видны ни на одной из них.

Производство

Узор (травление)

Подавляющее большинство печатных плат изготавливаются путем нанесения слоя меди на всю подложку, иногда с обеих сторон (создавая «пустую печатную плату»), а затем удаления ненужной меди после наложения временной маски (например.г. химическим травлением), оставляя только желаемые следы меди. Некоторые печатные платы изготавливаются путем добавления следов к голой подложке (или подложке с очень тонким слоем меди), как правило, сложным процессом, состоящим из нескольких этапов гальваники.

Существует три распространенных «субтрактивных» метода (методов удаления меди), используемых для производства печатных плат:

  1. Шелкография использует стойкие к травлению чернила для защиты медной фольги. Последующее травление удаляет ненужную медь.В качестве альтернативы чернила могут быть токопроводящими, напечатанными на пустой (непроводящей) плате. Последний метод также используется при изготовлении гибридных схем.
  2. Фотогравюра использует фотошаблон и химическое травление для удаления медной фольги с подложки. Фотомаска обычно изготавливается с помощью фотоплоттера из данных, полученных техническим специалистом с использованием CAM или программного обеспечения для автоматизированного производства. Пленки с лазерной печатью обычно используются для фотоинструментов ; тем не менее, методы прямого лазерного изображения используются для замены фотоинструментов для требований высокого разрешения.
  3. Фрезерование печатных плат использует 2- или 3-осевую механическую систему фрезерования для удаления медной фольги с подложки. Фрезерный станок для печатных плат (называемый «прототипом печатных плат») работает аналогично плоттеру, получая команды от главного программного обеспечения, которые управляют положением фрезерной головки по осям x, y и (при необходимости) z. . Данные для управления Prototyper извлекаются из файлов, созданных в программном обеспечении для проектирования печатных плат, и хранятся в формате HPGL или Gerber.

«Аддитивные» процессы тоже существуют.Самым распространенным является «полуаддитивный процесс». В этой версии на плате без рисунка уже есть тонкий слой меди. Затем применяется обратная маска (в отличие от маски субтрактивного процесса, эта маска обнажает те части подложки, которые в конечном итоге станут следами). Затем на плату наносится дополнительная медь в незамаскированных областях; медь может быть нанесена на любой желаемый вес. Затем наносится оловянное или другое покрытие поверхности. Маска снимается и выполняется короткое травление удаляет теперь обнаженный оригинальный медный ламинат с платы, изолируя отдельные следы.

Аддитивный процесс обычно используется для многослойных плат, поскольку он облегчает металлизацию отверстий (переходных отверстий) в печатной плате.

Ламинирование

Некоторые печатные платы имеют слои трассировки внутри печатной платы и называются многослойными печатными платами . Они образуются путем склеивания отдельно протравленных тонких досок.

Бурение

отверстий или переходных отверстий в печатной плате обычно просверливаются крошечными сверлами из твердого карбида вольфрама.Сверление выполняется автоматическими сверлильными станками с установкой сверлильной ленты или напильником . Эти файлы, сгенерированные компьютером, также называются файлами сверла с числовым программным управлением (NCD) или «файлами Excellon». Файл сверления описывает расположение и размер каждого просверленного отверстия.

Когда требуются очень маленькие переходные отверстия, сверление механическими сверлами обходится дорого из-за высокого уровня износа и поломки. В этом случае переходные отверстия могут быть испарены лазером.Просверленные лазером переходные отверстия обычно имеют плохую отделку поверхности внутри отверстия. Эти отверстия называются микропереходами .

Также возможно сверление с контролируемой глубиной , лазерное сверление или предварительное сверление отдельных листов печатной платы перед ламинированием для создания отверстий, которые соединяют только некоторые из медных слоев, а не проходят через всю плату . Эти отверстия называются глухими переходными отверстиями , когда они соединяют внутренний медный слой с внешним слоем, или скрытыми переходными отверстиями , когда они соединяют два или более внутренних медных слоев.

Стенки отверстий для плат с двумя или более слоями покрыты медью с образованием сквозных отверстий , которые электрически соединяют проводящие слои печатной платы. Для многослойных плит, состоящих из четырех или более слоев, сверление обычно дает мазок , состоящий из связующего вещества в ламинатной системе. Перед тем, как отверстия можно будет покрыть металлическими покрытиями, этот мазок необходимо удалить с помощью химического процесса удаления мазка или плазменного травления .

Покрытие и покрытие открытых проводников

Контактные площадки и площадки, на которые будут устанавливаться компоненты, обычно имеют гальваническое покрытие, поскольку чистая медь быстро окисляется и, следовательно, не поддается пайке. Традиционно любая обнаженная медь покрывалась припоем. Этот припой был сплавом олова и свинца, однако в настоящее время используются новые припои для обеспечения соответствия директиве RoHS в Европейском Союзе, которая ограничивает использование свинца. Другие используемые покрытия: OSP (органическое защитное средство для поверхности), иммерсионное серебро, химический никель с иммерсионным золотым покрытием (ENIG) и прямое золото.Краевые разъемы, расположенные вдоль одного края некоторых плат, часто позолочены.

Припой резист

Области, к которым не следует паять, можно покрыть полимерным припоем резистом (припой ) покрытием. Паяльный резист предотвращает образование перемычек припоя между проводниками и, тем самым, коротких замыканий. Припой резист также обеспечивает некоторую защиту от окружающей среды.

Трафаретная печать

Штриховые рисунки и текст могут быть напечатаны на внешних поверхностях печатной платы с помощью трафаретной печати.Когда позволяет пространство, текст на экране может указывать обозначения компонентов, требования к настройке переключателей, контрольные точки и другие функции, полезные при сборке, тестировании и обслуживании печатной платы.

Трафаретная печать также известна как шелкография или, на односторонних печатных платах, красная печать .

Тест

Незаполненные платы могут быть подвергнуты тесту «голая» плата , при котором каждое соединение цепи (как определено в списке соединений ) проверяется как правильное на готовой плате.При крупносерийном производстве используется тестер или приспособление для гвоздей, чтобы обеспечить контакт с медными площадками или отверстиями на одной или обеих сторонах платы, чтобы облегчить тестирование. Компьютер проинструктирует модуль электрического тестирования направить небольшое количество тока через каждую точку контакта на ложе гвоздей по мере необходимости и проверит, что такой ток может быть видимым на других подходящих точках контакта. Для плат небольшого или среднего объема тестеры с летающим зондом используют движущиеся испытательные головки для контакта с медными площадками или отверстиями для проверки электрического соединения тестируемой платы.

Население

После того, как печатная плата будет завершена, электронные компоненты должны быть присоединены, чтобы сформировать функциональный узел печатной платы или PCA. В конструкции со сквозным отверстием выводы компонентов могут быть вставлены в отверстия и электрически и механически прикреплены к плате с помощью расплавленного металлического припоя, в то время как в конструкции для поверхностного монтажа компоненты просто припаяны к контактным площадкам или площадкам на внешние поверхности печатной платы.

Часто конструкция для монтажа в сквозное отверстие и для поверхностного монтажа должна быть объединена в одном плате PCA, поскольку некоторые необходимые компоненты доступны только в корпусах для поверхностного монтажа, в то время как другие доступны только в корпусах для монтажа в сквозные отверстия.

Опять же, рекомендации JEDEC по размещению, пайке и проверке компонентов печатных плат обычно используются для поддержания контроля качества на этом этапе производства печатных плат.

После заполнения платы соединение между дорожками и ИС может быть проверено методами граничного сканирования. При тестировании с граничным сканированием тестовые схемы, интегрированные в различные ИС на плате, образуют временные соединения между дорожками печатной платы, чтобы проверить правильность установки ИС. Тестирование с граничным сканированием требует, чтобы все тестируемые ИС использовали стандартную процедуру конфигурации теста, наиболее распространенной из которых является стандарт Joint Test Action Group (JTAG).

Защита и упаковка

Печатные платы

, предназначенные для экстремальных условий окружающей среды, часто имеют защитное покрытие , которое наносится окунанием или распылением после пайки компонентов. Покрытие предотвращает коррозию и токи утечки или короткое замыкание из-за конденсации. Самые ранние конформные покрытия были восковыми. Современные конформные покрытия обычно представляют собой разбавленные растворы силиконового каучука, полиуретана, акрила или эпоксидной смолы. Некоторые из них представляют собой инженерные пластмассы, напыленные на печатную плату в вакуумной камере.

Печатные платы массового производства имеют небольшие контактные площадки для автоматизированного испытательного оборудования для временных подключений. Иногда контактные площадки необходимо изолировать резисторами.

«Кордвуд» строение

Конструкция

Cordwood может дать большие преимущества в экономии места и часто использовалась с компонентами с проволочным концом в приложениях, где пространство было в дефиците (например, в системах наведения ракет и телеметрии). В конструкции «дрова» два компонента с выводами устанавливаются в осевом направлении между двумя параллельными плоскостями.Вместо пайки компонентов они были соединены с другими компонентами тонкими никелевыми лентами, приваренными под прямым углом к ​​выводам компонентов. Чтобы избежать короткого замыкания различных слоев межсоединений, между ними были помещены тонкие изолирующие платы. Перфорация или отверстия в картах позволят выводам компонентов выйти на следующий слой межсоединений. Одним из недостатков этой системы было то, что пришлось использовать специальные компоненты с никелевыми выводами, чтобы можно было выполнять соединительные сварные швы.В некоторых вариантах конструкции из дровяной древесины в качестве метода соединения использовались односторонние печатные платы (как показано на рисунке). Это означало, что можно было использовать обычные компоненты с выводами.

До появления интегральных схем этот метод позволял получить максимально возможную плотность упаковки компонентов; из-за этого он использовался рядом поставщиков компьютеров, включая Control Data Corporation. В настоящее время метод строительства из дровяной древесины, похоже, вышел из употребления, вероятно, потому, что высокая плотность упаковки может быть более легко достигнута с использованием методов поверхностного монтажа и интегральных схем.

Многопроволочные платы

Multiwire — это запатентованная технология соединения, в которой используются изолированные провода с машинной разводкой, встроенные в непроводящую матрицу. Он использовался в 1980-х и 1990-х годах (Augat Inc., патент США 4648180).

Технология поверхностного монтажа

Технология поверхностного монтажа была разработана в 1960-х годах, получила распространение в Японии в 1980-х годах и стала широко использоваться во всем мире к середине 1990-х годов. Компоненты были механически переработаны, чтобы иметь небольшие металлические выступы или торцевые крышки, которые можно было припаять непосредственно к поверхности печатной платы.Компоненты стали намного меньше, и размещение компонентов на обеих сторонах платы стало гораздо более распространенным при поверхностном монтаже, чем при установке в сквозные отверстия, что позволило значительно повысить плотность схем.

Накладной монтаж обеспечивает высокую степень автоматизации, сокращая затраты на рабочую силу и значительно увеличивая производительность. Размеры и вес SMD могут составлять от одной четверти до одной десятой, а стоимость деталей со сквозным отверстием — от половины до четверти.

См. Также

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Аксельсон, Джанет Луиза.1993. Изготовление печатных плат . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 0070027994
  • Кумбс, Клайд Ф. младший (ред.). 1995. Справочник по печатным схемам, четвертое издание . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 0070127549
  • Khandpur R. S. 2005. Печатные платы . Нью-Йорк: McGraw-Hill Professional. ISBN 0071464204

Внешние ссылки

Все ссылки получены 15 июня 2019 г.

  • PWB / PCB Design — Аналоговые, РЧ и ЭМС соображения при проектировании печатных плат

Кредиты

New World Encyclopedia писателей и редакторов переписали и завершили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедия Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Печатные платы, Производство и дизайн

Услуги по монтажу печатных плат

Печатная плата на машине для селективной пайки

ADL Technology специализируется на предоставлении комплексных услуг по проектированию и производству печатных плат на нашем предприятии в Колумбусе, штат Огайо. Наши возможности включают:

  • Четыре полностью автоматизированные линии поверхностного монтажа
  • Автоматизированный оптический контроль
  • Селективный припой и припой волной припоя без свинца и свинца
  • Комплекты кабелей и жгутов
  • Конформное покрытие
  • Функциональные испытания
  • Окончательная сборка продукта

Наше бережливое производство занимается производством больших партий продукции, а также вспомогательными прототипами и пилотными сборками, необходимыми для проектов сборки печатных плат и печатных плат.Наше предприятие соответствует требованиям RoHS и ISO 9001: 2015.

Возможность поверхностного монтажа

  • Светодиодные сборки
  • Fine Pitch и BGA / uBGA размещение (массив шариковой сетки)
  • Размещение QFN (четырехугольник, плоский, без отведений)
  • Узел без свинца и свинца
  • 0201 комплектующие

Мы используем систему контроля паяльной пасты Pemtron 3D, чтобы убедиться, что заказанные вами печатные платы соответствуют вашим спецификациям, не говоря уже о том, сколько контрольных точек вам может потребоваться.

Печатные платы со сквозными отверстиями в сборе

  • Автоматизированная и ручная обработка сквозных отверстий
  • Узел без свинца и свинца
  • Высококачественное производство / крупносерийное производство

ADL Technology предлагает услуги автоматической и ручной сборки сквозных отверстий при производстве печатных плат.

Дополнительные услуги по производству электроники

Поскольку все печатные платы являются частями более крупных систем, мы предоставляем следующие услуги для поддержки завершения вашего готового продукта:

  • Конформное покрытие для защиты и повышения прочности
  • Сборки боксов и системная интеграция
  • Услуги по монтажу ПКП
  • Жгут проводов в сборе

Услуги по проектированию печатных плат

Воспользуйтесь услугами нашей группы инженеров для получения такой большой или минимальной поддержки проектирования, в какой вам нужно.

  • Разработка концепции, схематическое изображение, макет печатной платы и прототипирование
  • Аналоговый, цифровой, силовой и маломощный дизайн
  • Конструкция на базе микроконтроллера
  • Разработка прошивки
  • Модель производства

Услуги по тестированию

Сборка вашей печатной платы — это только часть процесса. ADL Technology гордится тем, что производит бездефектную продукцию. Для достижения наших высоких стандартов качества мы:

  • Визуально проверяйте каждую сборку несколько раз на протяжении всего процесса сборки, чтобы убедиться, что качество заложено в продукте.
  • Использовать автоматизированный оптический контроль на 100% плат, изготовленных с использованием технологии SMT
  • Выполните полное функциональное испытание 100% печатных плат в соответствии с вашими требованиями к испытаниям.
  • Создайте индивидуальное испытательное приспособление для проекта сборки печатной платы
  • Устраните неполадки вашего устройства на уровне компонентов

Предложение по проекту

Чтобы процитировать вашу сборку печатной платы, нам обычно требуется:

  • Спецификация материалов: условных обозначений, производителей компонентов, номеров деталей и допуска на замену
  • Файлы Gerber: описывают каждый слой сборки печатной платы; используется изготовителем печатной платы для сборки пустой печатной платы
  • Замечания по изготовлению: Тип материала печатной платы, свинцовый или бессвинцовый, и другие специальные инструкции для печатной платы
  • Инструкции по тестированию: любые необходимые процедуры, приспособления или прошивка, если требуется
  • Сроки и количество: расчетное годовое использование (EAU) и желаемый график поставки продукта
  • Другая документация: сборочные чертежи, электрические схемы, файлы компоновки печатных плат в формате ASCII и т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *