מעגלים מודפסיםהשתמש בלוחות בידוד כמצע, ובאמצעות תהליכים ספציפיים, קווים מוליכים ורפידות הלחמה לרכיבים אלקטרוניים נבנים על פני השטח כדי להשיג חיבורים חשמליים בין רכיבים אלקטרוניים. בין אם זה סמארטפון קטן ומעודן, מחשב חזק או מערכת בקרה תעשייתית מורכבת ומדויקת, כולם מסתמכים על תמיכה של מעגלים מודפסים.
שלב ההכנה לייצור
בחר את חומר המצע המתאים
המצע הוא הבסיס של לוחות מעגלים מודפסים, וחומרי המצע הנפוצים כוללים לרבדים מנייר פנוליים, לרבדים של נייר אפוקסי, למינטים בציפוי אפוקסי נחושת סיבי זכוכית- וכו'. לחומרים שונים יש הבדלים בתכונות חשמליות, תכונות מכניות, עמידות בחום והיבטים אחרים. בדרך כלל, מוצרי צריכה אלקטרוניים משתמשים ב-FR-4, שמחירו מתון ובעל ביצועים טובים, כחומר המצע. בעת בחירת מצע, יש צורך לשקול באופן מקיף את הפרמטרים השונים של החומר בהתבסס על תרחיש היישום ודרישות הביצועים של המעגל.
הכן את הכלים והציוד הדרושים
ייצור מעגלים מודפסים דורש סדרה של כלים וציוד מקצועיים, כגון מכונות חשיפה, מכונות פיתוח, מכונות תחריט, מכונות קידוח, מכונות הדפסת מסך וכו'. מכונת החשיפה משמשת להעברת תבנית המעגלים המעוצבת על גבי הלמינציה המצופה-נחושת באמצעות תגובות פוטוכימיות; מכונת הפיתוח מסירה את החומר הרגיש לאור שלא נרפא לאחר החשיפה, וחושפת את דפוס המעגל; מכונת התחריט משתמשת בתחריט כימי כדי להסיר רדיד נחושת לא רצוי, תוך השארת קווי מעגל מדויקים; מכונת קידוח משמשת לקדוח חורים להתקנת פיני רכיב על לוחות מעגלים; מכונות הדפסת מסך משמשות להדפסת תווים, תוויות וכו' על פני המעגלים, מה שמקל על הרכבה ותחזוקה לאחר מכן.
תהליך ייצור
חיתוך למינציה בחיפוי נחושת
בהתאם לגודל לוח המעגלים המתוכנן, השתמש במכונת גזירה כדי לחתוך את הלוח המצופה-נחושת לגודל המתאים. בעת חיתוך, הקפד על דיוק ממדי ובקר שגיאות בטווח קטן כדי למנוע השפעה על תהליכי הייצור הבאים.
ציפוי חומרים רגישים לאור
נקה את פני השטח של לוח הנחושת החתוך-, הסר כתמי שמן, אבק וזיהומים אחרים, ולאחר מכן מרח שכבה אחידה של חומר רגיש לאור, כגון סרט יבש או פוטוסיסט נוזלי. תהליך הציפוי צריך להתבצע בסביבת חדר חשוך כדי למנוע חשיפה מוקדמת של החומר הרגיש לאור. עובי הציפוי צריך להיות אחיד ועקבי כדי להבטיח השפעות חשיפה ופיתוח שלאחר מכן.
חשיפה
סגור את ה-LDI עם דפוסי מעגלים והחומר הרגיש לאור המצופה על לוח הנחושת-והנח אותו במכונת החשיפה. מכונת החשיפה פולטת אור אולטרה סגול, מה שגורם לחומר הרגיש לאור על לוח הנחושת-לעבור תגובת פוטופולימריזציה באזורים המעוצבים, ויוצרת שכבה עמידה בפני קורוזיה-, בעוד שהחומר הרגיש לאור באזורים הלא חשופים עדיין מסיס בתמיסת הפיתוח. יש להתאים את זמן החשיפה והעוצמה במדויק בהתאם למאפייני החומר הרגיש לאור והשידור של ה-LDI כדי להבטיח את איכות שכבת ההתנגדות.
הִתפַּתְחוּת
לאחר החשיפה, הלוח המצופה-נחושת מונח במכונת פיתוח, והחומר הרגיש לאור באזור הלא חשוף מומס על ידי תמיסת הפיתוח, ובכך חושף דפוסי מעגל ברורים על הלוח המצופה-נחושת. תהליך הפיתוח דורש בקרה קפדנית על הריכוז, הטמפרטורה וזמן הפיתוח של הפתרון המפתח. ריכוז מוגזם או זמן פיתוח ממושך עלולים לשתות חלק מהשכבה העמידה בפני קורוזיה-, וכתוצאה מכך להידלדל או אפילו לשבור את קווי המעגל; אם הריכוז נמוך מדי או הזמן קצר מדי, יישאר חומר רגיש לאור שלא נחשף, ומשפיע על אפקט התחריט.
תַחרִיט
הכניסו את הלמינציה המפותחת-נחושת למכונת תחריט. תמיסת התחריט במכונת התחריט (כגון תמיסת תחריט נחושת כלוריד חומצית) תגיב כימית עם רדיד הנחושת שאינו מוגן בשכבת הרזיסט, יתמוסס ויסיר אותו, ותותיר קווי מעגל מדויקים המוגנים על ידי שכבת ההתנגדות. תהליך התחריט מצריך שליטה בפרמטרים כגון ריכוז, טמפרטורה, זמן תחריט ולחץ ההתזה של מכונת התחריט כדי להבטיח תחריט אחיד ולהימנע מצריבה מוגזמת או לא מספקת. לאחר התחריט, שטפו את הלוח המצופה-נחושת במים נקיים כדי להסיר כל שאריות של תמיסת חריטה ושכבה עמידה בפני קורוזיה-על פני השטח.
הִתעַמְלוּת
בהתאם לדרישות התכנון של לוח המעגלים, השתמש במכונת קידוח כדי לקדוח חורים להתקנת פינים של רכיבים אלקטרוניים במיקומים המתאימים. בעת הקידוח, יש צורך להבטיח את הדיוק והניצב של מיקום החור כדי למנוע סטייה או נטייה של מיקום החור, מה שעלול להשפיע על ההתקנה ואיכות הריתוך של הרכיבים. קוטר חור הקידוח צריך להתאים לקוטר פין הרכיב כדי להבטיח שניתן יהיה להחדיר את הסיכה בצורה חלקה לתוך החור וכדי להבטיח חיבור חשמלי טוב.
טיפול פני השטח
כדי לשפר את יכולת ההלחמה ועמידות החמצון של המעגל, יש צורך לטפל בפני השטח של המעגל. תהליכי טיפול משטחים נפוצים כוללים פילוס אוויר חם, ציפוי זהב ניקל ללא אלקטרו, מגיני הלחמה אורגניים וכו'. פילוס אוויר חם הוא תהליך של טבילת לוח מעגלים בסגסוגת עופרת פח מותכת, ולאחר מכן שימוש באוויר חם כדי לפוצץ עודפי הלחמה ליצירת ציפוי הלחמה אחיד על פני הלוח של המעגל; ציפוי זהב ניקל כימי הוא תהליך של הנחת שכבת ניקל על פני השטח של לוח מעגלים, ואחריו שכבת זהב. לשכבת הזהב מוליכות טובה ועמידות חמצון, מה שיכול לשפר את האמינות של לוח המעגלים; מגן הלחמה אורגנית הוא שכבה של סרט מגן אורגני המצופה על פני השטח של המעגל כדי למנוע חמצון של משטח הנחושת. במקביל, הסרט המגן יתפרק במהלך ההלחמה, יחשוף את משטח הנחושת ויבטיח ביצועי הלחמה טובים. בחירת תהליך טיפול פני השטח צריכה להיקבע בהתבסס על תרחיש היישום, דרישות העלות והציפיות לביצועים חשמליים ואמינות המעגל.
דמויות משי וזיהוי
השתמש במכונת דפוס מסך כדי להדפיס תווים, תוויות וגרפיקה על פני השטח של לוחות מעגלים, כגון מספרי רכיבים, תוויות קוטביות, דגמי לוחות מעגלים וכו'. מטרת הדפסת משי היא להקל על הרכבה, איתור באגים ותחזוקה לאחר מכן. דיו להדפסת מסך צריך להיות בעל הידבקות טובה ועמידות בפני שחיקה, הדפוסים המודפסים צריכים להיות ברורים ומדויקים, וגודל התווים והמיקום צריכים לעמוד בדרישות העיצוב.
בדיקת איכות
בדיקה חזותית
בדוק את פני השטח של המעגל עבור פגמים ברורים כגון שריטות, כתמים, שאריות נייר נחושת, קצרים או מעגלים פתוחים בעין בלתי מזוינת או בעזרת משקפי מגדלת, מיקרוסקופים וכלים אחרים. במקביל, בדקו האם תווי מסך המשי ברורים ושלמים, והאם מיקומי החורים נכונים.
בדיקת ביצועים חשמליים
השתמש בציוד בדיקה מקצועי כגון בודקי מחט מעופפות, בודקים מקוונים וכו' כדי לבדוק באופן מקיף את הביצועים החשמליים של המעגלים. מכונת בדיקת המחט המעופפת מזהה את הקישוריות, הקצר, המעגל הפתוח והרכיבים של המעגל על ידי מגע עם הגשוש עם נקודת הבדיקה בלוח המעגל; הבוחן המקוון יכול לבצע בדיקות פונקציונליות של הרכיבים המותקנים בלוח המעגלים כדי לקבוע אם הם פועלים כראוי. באמצעות בדיקת ביצועים חשמליים, ניתן לזהות מיידית בעיות בחיבורים חשמליים ובביצועי רכיבים של מעגלים, תוך הבטחת איכות המוצר עומדת בתקנים.
מעגלים מודפסים, fr4 pcb