กระบวนการผลิต PCB: ตั้งแต่การออกแบบ PCB และวิศวกรรม CAM ไปจนถึงการผลิตและการประกอบ

กระบวนการผลิต PCB นั้นประกอบด้วยอะไรบ้าง?

กระบวนการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) คือการแปลงข้อมูลการออกแบบ PCB ไปเป็นแผ่นวงจรจริงอย่างเป็นระบบ ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านไฟฟ้า ขนาด วัสดุ และความน่าเชื่อถือ กระบวนการนี้ครอบคลุมมากกว่าแค่การสร้างภาพและการกัดลาย โดยปกติแล้ว กระบวนการผลิตที่พร้อมสำหรับการผลิตจะมีชั้นทางวิศวกรรมที่เชื่อมโยงกันสี่ชั้น:

ความแตกต่างนี้มีความสำคัญ เพราะคำอธิบายมากมายเกี่ยวกับการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB)มักเริ่มต้นด้วย "การพิมพ์ชั้นใน" ในโรงงานผลิต PCB ระดับอุตสาหกรรม แผงวงจรไม่ควรไปถึงขั้นตอนนั้นจนกว่า CAM จะกำหนดความหมายของแต่ละชั้น ว่าการออกแบบนั้นสามารถผลิตได้หรือไม่ วิธีการผลิตใดที่เหมาะสม และชุดข้อมูลชดเชยใดที่แต่ละศูนย์การทำงานต้องใช้

ภาพรวมกระบวนการผลิต PCB

การออกแบบ PCB → การรับข้อมูล → การปรับมาตรฐาน CAM → การตรวจสอบ DFM และความสามารถ → คำถามทางวิศวกรรม (ถ้าจำเป็น) → การตรวจสอบโครงสร้างและความต้านทาน → การชดเชย CAM → การแบ่งแผงและการสร้างเครื่องมือ → การกำหนดกระบวนการ ERP/MI → การเตรียมวัสดุ → การสร้างภาพชั้นใน → การกัดชั้นใน → การตรวจสอบ AOI ชั้นใน → การวางซ้อนและการเคลือบ → การเจาะ / การเจาะด้วยเลเซอร์ → การลบรอยเปื้อนและการเคลือบโลหะที่รู → การสร้างภาพชั้นนอก → การชุบทองแดงและการกัด → การตรวจสอบ AOI ชั้นนอก → หน้ากากบัดกรี → คำอธิบายสัญลักษณ์ → การตกแต่งพื้นผิว → การทำโปรไฟล์ / การกำหนดเส้นทาง / การทำ V-scoring → การทดสอบทางไฟฟ้าและการตรวจสอบขนาด → การตรวจสอบขั้นสุดท้ายและการบรรจุภัณฑ์ → การประกอบ PCB (ไม่บังคับ)

เส้นทางการผลิตที่แน่นอนจะเปลี่ยนแปลงไปตามจำนวนชั้น โครงสร้าง น้ำหนักของทองแดง ระบบวัสดุ การตกแต่งพื้นผิว และข้อกำหนดทางกลพิเศษ แผ่นวงจรพิมพ์ FR-4 สองชั้นอาจข้ามขั้นตอนการผลิตหลายชั้นได้หลายขั้นตอน ในขณะที่แผ่นวงจรพิมพ์ HDI สามารถทำซ้ำกระบวนการเคลือบและการเจาะด้วยเลเซอร์ได้หลายครั้ง

เหตุใด CAM Engineering จึงเป็นสะพานเชื่อมระหว่างการออกแบบและการผลิต PCB

การออกแบบ PCB CAD อธิบายถึงคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลของผลิตภัณฑ์ แต่สำหรับอุปกรณ์การผลิตนั้น จำเป็นต้องมีข้อมูลในระดับที่แตกต่างออกไป เช่น รูปทรงของตัวนำที่ปรับค่าแล้ว คำจำกัดความของเครื่องมือเจาะ พิกัดของแผงวงจร ขั้วของกระบวนการ ข้อมูลการสร้างภาพ ชิ้นงานตัวอย่าง คุณสมบัติของเครื่องมือ เส้นทางการเดินสาย ข้อมูลการทำเครื่องหมาย ข้อมูลอ้างอิงการตรวจสอบ และหมายเหตุเฉพาะกระบวนการ วิศวกรรม CAM สร้างชั้นการแปลงข้อมูลเหล่านั้นขึ้นมา

ด้วยเหตุนี้ CAM จึงไม่ควรถูกมองว่าเป็นเพียง “การตรวจสอบ Gerber” ในนาทีสุดท้าย การตรวจสอบ CAM ที่มีประสิทธิภาพจะถามว่าการออกแบบนั้นสามารถคงอยู่ได้ตลอดกระบวนการผลิตหรือไม่ ตัวอย่างเช่น vias อาจถูกต้องตามกฎการออกแบบ CAD แต่ยังคงมีระยะขอบวงแหวนไม่เพียงพอหลังจากพิจารณาความคลาดเคลื่อนในการเจาะและการเผื่อการลงทะเบียนแล้ว เส้นทางอาจมีความกว้างตามที่กำหนดในการออกแบบ แต่ต้องมีการชดเชยการกัดตามน้ำหนักของทองแดงและกระบวนการสร้างภาพ/กัดที่เลือก ร่องที่ถูกต้องตามหลักกลศาสตร์อาจต้องใช้กระบวนการที่แตกต่างกันเนื่องจากมีการชุบ มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ มีความลึกที่ควบคุมได้ หรืออยู่บริเวณขอบของแผ่นวงจร

วิศวกร CAM ต้องปกป้องเจตนาทางไฟฟ้าของผู้ออกแบบในขณะที่แปลงขนาดการออกแบบตามนามให้เป็นขนาดการผลิต นั่นคือเหตุผลที่โรงงานที่ดีจะแยกแยะการชดเชยกระบวนการออกจากการปรับเปลี่ยนการออกแบบการชดเชยการผลิตมีจุดประสงค์เพื่อให้ได้ขนาดสำเร็จรูปตามที่ลูกค้าต้องการหลังจากการกัด การชุบ การเคลือบ หรือการกลึง การเปลี่ยนแปลงที่ส่งผลต่อการเชื่อมต่อ ขนาดรูสำเร็จรูป รูปทรงเรขาคณิตของอิมพีแดนซ์ที่ควบคุมได้ การกำหนดโครงร่าง หรือข้อกำหนดการทำงานอื่น ๆ ควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นปัญหาทางวิศวกรรม ไม่ใช่การออกแบบใหม่โดยไม่แจ้งให้ทราบล่วงหน้า

ขั้นตอนที่ 1: ชุดข้อมูลการผลิตและเจตนาในการออกแบบ

คุณภาพของกระบวนการผลิต PCB ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากคุณภาพของแพ็คเกจการปล่อยเวอร์ชัน CAM สามารถแก้ไขปัญหาการจัดรูปแบบได้ แต่ไม่สามารถคาดเดาเจตนาการออกแบบที่ขาดหายไปได้อย่างแม่นยำ แพ็คเกจการปล่อยเวอร์ชันที่ดีที่สุดนั้นประกอบด้วยทั้งข้อมูลที่เครื่องอ่านได้และคำจำกัดความการผลิตที่กระชับ

ไฟล์ Gerber ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย ในขณะที่ ODB++ และ IPC-2581 สามารถบรรจุข้อมูลที่มีโครงสร้างมากกว่าได้ เมื่อทั้งผู้ออกแบบและผู้ผลิตรองรับไฟล์เหล่านั้น ไม่ว่าจะใช้รูปแบบใด การควบคุมเวอร์ชันก็มีความสำคัญอย่างยิ่ง ข้อมูลเกี่ยวกับจำนวนทองแดง รูเจาะ แบบร่าง การเรียงซ้อน และเน็ตลิสต์ ควรใช้ในเวอร์ชันเดียวกันทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 3: การชดเชย CAM, การจัดแผงควบคุม และข้อมูลการผลิต

หลังจากแก้ไขปัญหา DFM แล้ว CAM จะแปลงข้อมูลการออกแบบเชิงนามเป็นข้อมูลการผลิต การแก้ไขเหล่านี้เป็นการควบคุมกระบวนการโดยเจตนา ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงวงจรโดยพลการ

3.1 การกัดเซาะและการชดเชยภาพ

ในระหว่างกระบวนการกัดกรด จะมีการกำจัดทองแดงออกไปทั้งในแนวราบและแนวตั้ง ขึ้นอยู่กับน้ำหนักของทองแดงและกระบวนการผลิต วิศวกร CAM อาจชดเชยคุณลักษณะของตัวนำเพื่อให้ขนาดของลายวงจรและแผ่นรองที่ได้ตรงตามเป้าหมายหลังจากการสร้างภาพ การชุบ และการกัดกรด กลยุทธ์การชดเชยอาจแตกต่างกันระหว่างชั้นในและชั้นนอกเนื่องจากกระบวนการผลิตแตกต่างกัน

3.2 การชดเชยการเจาะและการชุบ

สำหรับคุณสมบัติ PTH นั้น จะเลือกดอกสว่านสำหรับการผลิตเพื่อให้รูที่เจาะเสร็จแล้วตรงตามความต้องการของลูกค้าหลังจากการเคลือบโลหะที่ผนังรู ส่วนคุณสมบัติ NPTH จะได้รับการจัดการแยกต่างหาก เนื่องจากไม่ได้มีวัตถุประสงค์ที่จะใช้โครงสร้างทองแดงแบบเดียวกัน นอกจากนี้ CAM ยังจัดกลุ่มเครื่องมือเจาะได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันก็ปกป้องค่าความคลาดเคลื่อนพิเศษและคุณสมบัติการประกอบที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำ

3.3 การปรับแต่งหน้ากากบัดกรีและคำอธิบายสัญลักษณ์

ช่องเปิดสำหรับการผลิตจะถูกปรับให้เข้ากับกระบวนการเคลือบสารกันบัดกรีและความสามารถในการจัดตำแหน่ง การตรวจสอบด้วยโปรแกรม CAM จะตรวจสอบหาช่องว่างขั้นต่ำ ความสัมพันธ์ระหว่างสารกันบัดกรีกับแผ่นรอง ทองแดงที่โผล่ออกมา และช่องเปิดที่ไม่ตั้งใจ คำอธิบายสัญลักษณ์อาจถูกตัดออกจากพื้นผิวที่สามารถบัดกรีได้ตามกฎที่ได้รับการอนุมัติ ในขณะที่เครื่องหมายที่สำคัญควรคงอยู่ตรงตำแหน่งที่แบบกำหนดไว้

3.4 การแบ่งแผง

โดยปกติแล้ว แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของลูกค้าแต่ละรายจะถูกผลิตขึ้นบนแผงทำงานขนาดใหญ่ ระบบ CAM จะเลือกทิศทาง จำนวนอาร์เรย์ ระยะห่าง ราง รูเครื่องมือ จุดอ้างอิง ชิ้นงานทดสอบ วิธีการแยกชิ้นส่วน และกลยุทธ์การเดินสายตามประสิทธิภาพการผลิตและความต้องการในการประกอบขั้นต่อไป การแบ่งแผงสามารถส่งผลต่อการใช้ประโยชน์จากวัสดุ การกระจายตัวของการชุบ ความแข็งแรงของแผงวงจร ความเป็นไปได้ของรอยบากรูปตัว V และการจัดการแบบอัตโนมัติ

เมื่อลูกค้าส่งชุดประกอบมาให้ ระบบ CAM ควรคงไว้ซึ่งเจตนาในการประกอบและตรวจสอบว่าชุดประกอบนั้นเข้ากันได้กับการผลิตจริงด้วย เมื่อโรงงานผลิตแผงวงจรแล้ว ข้อกำหนดในการประกอบก็ยังคงต้องนำมาพิจารณาหากแผงวงจรเหล่านั้นจะถูกส่งต่อไปยังกระบวนการผลิต SMT โดยตรง

3.5 คูปอง เครื่องมือ และคุณสมบัติที่ไม่เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์

แผงการทำงานอาจประกอบด้วยคูปองวัดความต้านทาน เป้าหมายการลงทะเบียน คูปองทดสอบ คุณสมบัติการควบคุมกระบวนการ และเครื่องมือต่างๆ สิ่งเหล่านี้อยู่นอกวงจรสำเร็จรูป แต่เป็นส่วนหนึ่งของการควบคุมการผลิต การจัดวางควรได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้แสดงถึงสภาวะการผลิตที่เกี่ยวข้องโดยไม่รบกวนผลิตภัณฑ์หรือการแยกแผง

3.6 CAM ไม่ควรเปลี่ยนแปลงอะไรโดยไม่แจ้งให้ทราบล่วงหน้า

CAM ไม่ควรใช้ความสะดวกในการผลิตเป็นเหตุผลในการเปลี่ยนแปลงการออกแบบทางไฟฟ้าของลูกค้า การเปลี่ยนแปลงขนาดรูสำเร็จรูป รูปทรงของแผ่นวงจร รูปทรงของอิมพีแดนซ์ที่อยู่นอกเหนือแบบจำลองการชดเชยที่ตกลงกันไว้ การเชื่อมต่อ ระยะห่างของทองแดงที่เปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพ หรือคุณสมบัติทางกลเชิงฟังก์ชัน ควรนำไปสู่คำถามทางวิศวกรรม กระบวนการอนุมัติที่ควบคุมได้เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิต PCB ที่น่าเชื่อถือ

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบโครงสร้างและกระบวนการปล่อยใช้งาน ERP/MI

เมื่อข้อมูล CAM พร้อมสำหรับการผลิตแล้ว โรงงานจะต้องกำหนดวิธีการสร้างแผงวงจรจริง ๆ ซึ่งในขั้นตอนนี้การออกแบบโครงสร้างการเลือกวัสดุ และการกำหนดเส้นทางการผลิต จะกลายเป็นคำแนะนำการผลิตอย่างเป็นทางการ

4.1 ความหนาของแผ่นวงจรสำเร็จรูปเป็นผลมาจากการเรียงซ้อนของชั้นต่างๆ

ความหนาสำเร็จรูปไม่ได้เป็นเพียงผลรวมของค่าแกนและวัสดุพรีเพรกตามแคตตาล็อกเท่านั้น วิศวกรรมต้องพิจารณาถึงการกระจายตัวของทองแดง การไหลของเรซิน การสร้างชั้นทองแดง และความหนาที่เกิดจากสารเคลือบและวัสดุตกแต่งที่เกี่ยวข้อง แบบจำลองเชิงแนวคิดที่เป็นประโยชน์มีดังนี้:

Designed board thickness ≈ core thickness + dielectric thickness after lamination + copper-layer contributions + applicable surface/coating contributions

สำหรับแผ่นวงจรพิมพ์หลายชั้น ความหนาของฉนวนไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพหลังการอัดขึ้นอยู่กับระบบพรีเพรกและลวดลายทองแดงโดยรอบ นี่เป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่อัตราส่วนทองแดงที่เหลืออยู่มีความสำคัญในระหว่างการตรวจสอบการเรียงซ้อนของชั้นวัสดุ

4.2 โครงสร้างแบบหลายชั้นและวัสดุพิเศษ

วัสดุ FR-4 มาตรฐาน, FR-4 ที่มีค่า Tg สูง, วัสดุเคลือบที่มีการสูญเสียต่ำ, วัสดุ RF ที่ใช้ PTFE เป็นส่วนประกอบ, วัสดุแกนโลหะ และโครงสร้างแบบแข็ง-ยืดหยุ่น ไม่ได้ใช้สูตรการเคลือบแบบเดียวกันทั้งหมด การออกแบบ CAM และวิศวกรรมกระบวนการต้องสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของลูกค้ากับวัสดุและกระบวนการที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว โครงสร้างไฮบริดความถี่สูงสมควรได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษ เนื่องจากวัสดุที่แตกต่างกันอาจมีพฤติกรรมการไหล ขนาด และการเตรียมพื้นผิวที่แตกต่างกัน

4.3 เอกสารการเดินทางของ ERP/MI แปลงการตัดสินใจ CAM เป็นคำสั่งการผลิต

ระบบ ERP หรือ MI traveler ของโรงงานควรระบุชุดวัสดุ ข้อกำหนดเกี่ยวกับทองแดง วิธีการสร้างภาพ ลำดับการเคลือบ โปรแกรมการเจาะ เส้นทางการชุบ ข้อกำหนดเกี่ยวกับหน้ากากบัดกรีและคำอธิบาย การตกแต่งพื้นผิว คำแนะนำเกี่ยวกับการกำหนดเส้นทาง/ร่องรูปตัว V การดำเนินการทางกลพิเศษ จุดตรวจสอบ และข้อกำหนดการทดสอบทางไฟฟ้า

การดำเนินการพิเศษต้องระบุอย่างชัดเจน ตัวอย่างเช่น ร่องหรือรูเจาะที่มีความลึกควบคุมได้ ควรระบุตัวระบุโปรแกรมที่เกี่ยวข้อง เส้นผ่านศูนย์กลาง/รูปทรงที่ต้องการ รวมถึงความลึกหรือความหนาที่เหลืออยู่และค่าความคลาดเคลื่อน กระบวนการชุบทองแบบเลือกเฉพาะจุดควรระบุการตกแต่งแบบเลือกเฉพาะจุดและลำดับการเดินสายที่ต้องการ การสร้าง vias แบบซ่อน/ฝัง ควรระบุว่ารอบการเคลือบใดที่สร้างโครงสร้าง vias แต่ละอัน

นี่คือจุดสำคัญในทางปฏิบัติที่วิศวกรรม CAM กลายเป็นสูตรการผลิต หากเอกสารกำกับการผลิตไม่ชัดเจน ผู้ปฏิบัติงานในขั้นตอนถัดไปจะต้องตีความเจตนาด้วยตนเอง กระบวนการที่ดีจะขจัดความคลุมเครือนั้นก่อนที่จะปล่อยล็อตการผลิตออกสู่ตลาด

ขั้นตอนที่ 5: กระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ทีละขั้นตอน

หลังจากได้รับการอนุมัติ CAM และการปล่อย MI แล้ว กระบวนการผลิตจริงจะเริ่มต้นขึ้น ลำดับต่อไปนี้อธิบายกระบวนการผลิต PCB แบบหลายชั้นด้วยวิธีการลดวัสดุ (subtractive PCB) ทั่วไป เส้นทางที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปตามการออกแบบ

ขั้นตอนที่ 1: การเตรียมวัสดุและการตัดแผ่น

แกนหุ้มทองแดง ฟอยล์ทองแดง และพรีเพรก จะถูกเลือกใช้ตามโครงสร้างที่ได้รับการอนุมัติ มีการตรวจสอบเอกลักษณ์ของวัสดุ น้ำหนักทองแดง ความหนา และการตรวจสอบย้อนกลับของล็อต ก่อนที่จะตัดแผ่นให้ได้ขนาดที่ต้องการ แผ่นลามิเนตความถี่สูงและแผ่นลามิเนตพิเศษอาจต้องมีการควบคุมการจัดเก็บ การจัดการ หรือการเตรียมพื้นผิวที่เฉพาะเจาะจง

ขั้นตอนที่ 2: การถ่ายภาพชั้นใน

ภาพงานศิลปะ CAM ชั้นในจะถูกถ่ายโอนไปยังสารไวแสงโดยใช้การสร้างภาพโดยตรงด้วยเลเซอร์หรือวิธีการสร้างภาพอื่น ๆ ที่ได้รับการอนุมัติ เป้าหมายการลงทะเบียนที่สร้างขึ้นในข้อมูล CAM ช่วยควบคุมการจัดเรียงชั้น วัตถุประสงค์คือการสร้างลวดลายสารไวแสงที่จะปกป้องทองแดงที่ต้องการคงอยู่หลังจากการกัด

ขั้นตอนที่ 3: การกัดเซาะชั้นในและการลอกสารเคลือบกันซึม

ทองแดงที่ไม่มีการป้องกันจะถูกกำจัดออกด้วยสารเคมี ทำให้เกิดลวดลายตัวนำภายใน จากนั้นจะลอกสารเคลือบออกและทำความสะอาดแผง พารามิเตอร์การกัดจะถูกควบคุมเพื่อให้รูปทรงเรขาคณิตของตัวนำที่เสร็จสมบูรณ์ตรงกับเป้าหมาย CAM ที่ชดเชยแล้ว แทนที่จะเป็นเพียงขนาดระบุใน CAD เดิม

ขั้นตอนที่ 4: พื้นที่สนใจ (AOI) ชั้นใน

การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติจะเปรียบเทียบชั้นที่ถูกกัดด้วยสารเคมีกับข้อมูลอ้างอิง CAM สามารถตรวจจับรอยเปิด รอยลัดวงจร รอยบิ่น รอยยื่น และข้อบกพร่องอื่นๆ ของตัวนำได้ก่อนการเคลือบ เมื่อชั้นนั้นยังสามารถเข้าถึงได้ จุดตรวจสอบนี้ช่วยป้องกันไม่ให้ข้อบกพร่องภายในชั้นที่ทราบแล้วถูกฝังอยู่ภายในแผงวงจรหลายชั้นอย่างถาวร

ขั้นตอนที่ 5: การบำบัดพันธะ การจัดเรียงชั้น และการจัดตำแหน่งชั้น

แกนกลางได้รับการเตรียมพร้อมสำหรับการเชื่อมต่อและวางซ้อนด้วยวัสดุพรีเพรกและแผ่นฟอยล์ทองแดงตามลำดับที่ได้รับการอนุมัติ การวางแนวและลำดับของชั้นต่างๆ จะถูกควบคุมอย่างระมัดระวัง สำหรับแผงวงจรหลายชั้น การจัดเรียงชั้นนี้เป็นจุดที่การเรียงซ้อนทางไฟฟ้ากลายเป็นโครงสร้างทางกายภาพ

ขั้นตอนที่ 6: การเคลือบ

แผ่นโลหะจะถูกอัดขึ้นรูปภายใต้สภาวะความร้อนและความดันที่ควบคุมได้ เรซินพรีเพรกจะไหลเข้าไปเติมเต็มช่องว่างรอบๆ ทองแดงและแข็งตัวเพื่อยึดชั้นต่างๆ เข้าด้วยกัน พารามิเตอร์การอัดขึ้นรูปต้องสอดคล้องกับระบบวัสดุและโครงสร้าง ความหนาแน่นของทองแดง ความหนาของฉนวน และรูปทรงเรขาคณิตของทองแดงหนา ล้วนมีผลต่อการไหลของเรซินและพฤติกรรมความหนาขั้นสุดท้าย

ขั้นตอนที่ 7: การตรวจสอบการลงทะเบียนและการเจาะระบบ

หลังจากการเคลือบแล้ว สามารถตรวจสอบการจัดตำแหน่งได้โดยใช้รังสีเอ็กซ์หรือวิธีการจัดแนวอื่นๆ ก่อนการเจาะด้วยเครื่องจักร การเจาะด้วยเครื่อง CNC จะสร้างรู PTH รูสำหรับชิ้นส่วน และรูสำหรับเครื่องมือตามโปรแกรมการเจาะที่ชดเชยแล้ว การเจาะด้วยเลเซอร์ใช้สำหรับไมโครเวียในโครงสร้าง HDI อาจใช้โปรแกรมพิเศษสำหรับรูคว้าน รูเจาะ และคุณสมบัติที่มีความลึกที่ควบคุมได้

ขั้นตอนที่ 8: การกำจัดคราบและเตรียมผนังรู

การเจาะด้วยเครื่องจักรจะทำให้เห็นชั้นฉนวนและอาจทิ้งคราบเรซินไว้บนพื้นผิวทองแดงภายใน การกำจัดคราบและปรับสภาพผนังรูจะช่วยเตรียมผนังรูเพื่อให้การเคลือบโลหะในขั้นตอนต่อไปสามารถสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่เชื่อถือได้กับชั้นทองแดงภายใน

ขั้นตอนที่ 9: การเคลือบทองแดงแบบไม่ใช้ไฟฟ้าและการเคลือบโลหะแบบทะลุรู

ขั้นตอนแรกคือการเคลือบชั้นทองแดงนำไฟฟ้าบางๆ ลงบนผนังรูที่ไม่นำไฟฟ้า เพื่อสร้างฐานสำหรับการสร้างชั้นทองแดงด้วยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสในภายหลัง ขั้นตอนนี้จะเปลี่ยนรูที่เจาะไว้ให้เป็นโครงสร้างที่สามารถเชื่อมต่อชั้นต่างๆ ทางไฟฟ้าได้หลังจากทำการชุบแล้ว

ขั้นตอนที่ 10: การสร้างภาพชั้นนอกสุด

ลวดลายชั้นนอกที่ได้รับการชดเชยจะถูกฉายลงบนแผง ขึ้นอยู่กับเส้นทางการผลิตที่เลือก โรงงานอาจใช้การชุบตามลวดลายหรือลำดับขั้นตอนอื่น ๆ ที่ผ่านการรับรอง ขั้ว CAM และการเลือกกระบวนการต้องตรงกับวิธีการชุบและการกัดที่ต้องการ

ขั้นตอนที่ 11: การชุบทองแดงและการกัดผิวชั้นนอก

มีการสร้างโครงสร้างทองแดงตามความจำเป็นเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการสำหรับตัวนำและผนังรู จากนั้นจึงทำการประมวลผลระบบโลหะป้องกันชั่วคราวเพื่อกัดเซาะทองแดงส่วนที่ไม่ต้องการออกไป ผลลัพธ์ที่ได้คือรูปแบบตัวนำภายนอกที่เสร็จสมบูรณ์

ขั้นตอนที่ 12: พื้นที่เป้าหมายชั้นนอก

ตรวจสอบผิวทองแดงด้านนอกที่เสร็จสมบูรณ์แล้วเทียบกับแบบอ้างอิง CAM การออกแบบเส้นละเอียด การเชื่อมต่อ BGA ที่หนาแน่น และการเปลี่ยนผ่านด้วยทองแดงหนา จำเป็นต้องใช้การสร้างภาพและการกัดที่เสถียรเป็นพิเศษ เนื่องจากข้อบกพร่อง ณ จุดนี้ส่งผลโดยตรงต่อการเชื่อมต่อที่เสร็จสมบูรณ์

ขั้นตอนที่ 13: การทา การฉายแสง และการอบแห้งสารเคลือบป้องกันการบัดกรี

มีการใช้สารเคลือบป้องกันการบัดกรีแบบเหลวที่สามารถสร้างภาพด้วยแสงได้ โดยสร้างภาพจากข้อมูลสารเคลือบป้องกันการบัดกรีของ CAM จากนั้นจึงทำการพัฒนาและทำให้แห้ง สารเคลือบนี้ช่วยป้องกันทองแดงจากการออกซิเดชันและควบคุมตำแหน่งที่อนุญาตให้บัดกรีได้ในระหว่างการประกอบ การลงทะเบียน CAM และการออกแบบช่องเปิดมีความสำคัญอย่างยิ่งในบริเวณแผ่นรองที่มีระยะห่างแคบ รูเชื่อมต่อ และจุดเชื่อมต่อของชิ้นส่วนที่อยู่ใกล้กัน

ขั้นตอนที่ 14: คำอธิบายสัญลักษณ์ / การพิมพ์สกรีน

ตัวระบุอ้างอิง เครื่องหมายขั้ว โลโก้ รหัสวันที่ และเครื่องหมายอื่นๆ ที่ได้รับอนุมัติ จะถูกพิมพ์หรือสร้างภาพดิจิทัล ข้อความต้องยังคงอ่านได้ชัดเจนโดยไม่ทำให้พื้นผิวที่สามารถบัดกรีหรือสัมผัสได้ปนเปื้อน

ขั้นตอนที่ 15: การตกแต่งพื้นผิว

ทองแดงที่เปิดโล่งจะได้รับการเคลือบผิวตามที่กำหนด ตัวเลือกทั่วไป ได้แก่ ENIG, ENEPIG, OSP, HASL ปลอดสารตะกั่ว, เงินชุบ, ดีบุกชุบ และทองคำแข็งแบบเลือกเฉพาะจุด การเคลือบผิวที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับกระบวนการประกอบ ระยะห่างของชิ้นส่วน ข้อกำหนดของหน้าสัมผัส ความคาดหวังในการจัดเก็บ ประสิทธิภาพ RF และต้นทุน

การเคลือบผิวแบบผสมผสานจำเป็นต้องมีลำดับที่กำหนดไว้ ตัวอย่างเช่น ขั้วต่อทองคำอาจใช้ทองคำแข็งเฉพาะจุด ในขณะที่ส่วนที่เหลือของแผงวงจรอาจใช้การเคลือบผิวที่สามารถบัดกรีได้อีกแบบหนึ่ง CAM และ MI ต้องแยกส่วนเหล่านั้นออกจากกันอย่างชัดเจน

ขั้นตอนที่ 16: การกำหนดรูปทรง การกำหนดเส้นทาง การทำร่องรูปตัว V และงานเชิงกลพิเศษ

การตัดด้วยเครื่อง CNC, การทำร่องตัววี หรือการเจาะรู จะแยกรูปทรงเรขาคณิตของผลิตภัณฑ์ออกจากแผงการผลิต การทำร่อง, ขอบ, การลบมุม, การทำลวดลายคล้ายฟันปลา และการขึ้นรูปที่มีความลึกควบคุมได้ จะดำเนินการตามข้อมูลทางกลและขั้นตอนการผลิต ลำดับขั้นตอนมีความสำคัญเมื่อจำเป็นต้องคงส่วนประกอบใดส่วนหนึ่งไว้ในระหว่างการชุบหรือการดำเนินการอื่น ๆ ก่อนหน้านี้

ขั้นตอนที่ 17: การทดสอบทางไฟฟ้าและการตรวจสอบค่าความต้านทาน

การทดสอบทางไฟฟ้าของแผงวงจรพิมพ์ (PCB)ตรวจสอบความต่อเนื่องและการแยกวงจรเทียบกับเน็ตลิสต์หรือข้อมูลการทดสอบที่ได้รับอนุมัติ จะมีการวัดคูปองที่มีอิมพีแดนซ์ควบคุมเมื่อจำเป็น จุดประสงค์คือเพื่อยืนยันว่ากระบวนการผลิตทางกายภาพได้รักษาวงจรไฟฟ้าที่กำหนดไว้ในการออกแบบไว้

ขั้นตอนที่ 18: การตรวจสอบขนาด การตรวจสอบด้วยสายตา และการตรวจสอบคุณภาพขั้นสุดท้าย

การตรวจสอบขั้นสุดท้ายจะตรวจสอบขนาดที่สำคัญ รู รูปทรง เครื่องหมาย สารเคลือบป้องกันการบัดกรี ผิวสำเร็จ ฝีมือการผลิต และข้อกำหนดเฉพาะอื่นๆ ของลูกค้า การตรวจสอบเพิ่มเติมหรือการตัดชิ้นส่วนขนาดเล็กอาจใช้สำหรับการตรวจสอบความถูกต้องของกระบวนการ การรับรองคุณสมบัติ หรือข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือสูง

ขั้นตอนที่ 19: การทำความสะอาด บรรจุภัณฑ์ และการปล่อยสินค้า

แผงวงจรที่ผ่านการอนุมัติจะถูกทำความสะอาด ป้องกันจากความเสียหายจากการขนส่งและสภาพแวดล้อม ติดฉลากเพื่อการตรวจสอบย้อนกลับ และบรรจุตามแบบและข้อกำหนดของลูกค้า ณ จุดนี้ กระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์เปล่าก็เสร็จสมบูรณ์

สิ่งที่ผู้ออกแบบ PCB ควรทราบเพื่อทำให้การออกแบบ CAM รวดเร็วและปลอดภัยยิ่งขึ้น

นักออกแบบไม่จำเป็นต้องเป็นผู้ใช้งาน CAM แต่การเข้าใจถึงการตัดสินใจในการผลิตที่ CAM ต้องทำ จะช่วยให้นักออกแบบสร้างข้อมูลที่ส่งไปยังฝ่ายผลิตได้โดยมีคำถามทางวิศวกรรมน้อยลง

เหตุใด “การออกแบบตามค่าที่กำหนด” จึงอาจก่อให้เกิดปัญหาในการผลิต

ระบบ CAD สำหรับ PCB โดยปกติจะแสดงถึงผลลัพธ์สุดท้ายที่ต้องการ โรงงานต้องผลิตชิ้นงานให้ได้ผลลัพธ์ตามนั้นผ่านกระบวนการต่างๆ ที่เพิ่มและลดวัสดุ การชุบรูจะลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูที่เจาะ การกัดกรดจะกำจัดทองแดงในแนวด้านข้าง การเคลือบจะเปลี่ยนความหนาของฉนวน การปรับสภาพพื้นผิวและการใช้มาสก์บัดกรีจะเพิ่มชั้นทางกายภาพ การชดเชยด้วย CAM มีไว้เพื่อเชื่อมโยงผลกระทบเหล่านั้น

ดังนั้น ความสัมพันธ์ระหว่างนักออกแบบและ CAM ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดจึงเริ่มต้นจากข้อกำหนดที่เสร็จสมบูรณ์บวกกับส่วนเผื่อของกระบวนการนักออกแบบควรระบุอย่างชัดเจนว่าอะไรคือสิ่งที่ต้องเป็นจริงในแผงวงจรที่เสร็จสมบูรณ์ ในขณะที่วิศวกร CAM ควรระบุข้อมูลการผลิตที่ชดเชยแล้วซึ่งจำเป็นต่อการบรรลุเป้าหมายนั้น

คำถามทั่วไปเกี่ยวกับวิศวกรรม CAM และสาเหตุที่เกิดคำถามเหล่านั้น

คำถามทางวิศวกรรมไม่ได้หมายความว่าเป็นการออกแบบที่ไม่ดีเสมอไป แต่เป็นกลไกอย่างเป็นทางการในการป้องกันไม่ให้ข้อมูลที่ไม่ชัดเจนกลายเป็นผลเสียต่อการผลิต สาเหตุทั่วไป ได้แก่ ความไม่ตรงกันระหว่างแบบร่างและข้อมูล Gerber คำจำกัดความ PTH/NPTH ที่ไม่ชัดเจน ขนาดรูสำเร็จรูปที่ขัดแย้งกับขนาดแผ่นรอง ระยะห่างระหว่างทองแดงกับรูหรือทองแดงกับขอบไม่เพียงพอ ค่าความต้านทานเป้าหมายที่ไม่ตรงกับโครงสร้างที่ให้มา ช่องชุบที่ไม่ระบุ การขัดแย้งกันของพื้นผิว การแก้ไขการออกแบบที่ผสมปนเป หรือคุณลักษณะทางกลที่ขาดข้อมูลความลึก/ความคลาดเคลื่อน

ทีมออกแบบสามารถลดระยะเวลาดำเนินการได้โดยการตอบคำถามโดยใช้หน่วยและพิกัดอ้างอิงเดียวกันกับที่ใช้ในชุดเอกสารการผลิต และโดยการส่งคืนฉบับแก้ไขที่ได้รับการอนุมัติเพียงฉบับเดียว แทนที่จะส่งไฟล์ย่อยที่ไม่เกี่ยวข้องกันหลายไฟล์

เอาต์พุต CAM ที่ขับเคลื่อนโรงงานผลิต PCB

หลังจากได้รับการอนุมัติแล้ว CAM จะสร้างมากกว่าแค่ “ไฟล์ Gerber สำหรับการผลิต” ชุดข้อมูลการผลิตที่สมบูรณ์อาจรวมถึงไฟล์ภาพชั้นในและชั้นนอก โปรแกรมการเจาะแบบชดเชย โปรแกรมการกำหนดเส้นทาง ข้อมูล V-score แผงอาร์เรย์ ข้อมูลหน้ากากบัดกรีและคำอธิบายประกอบ ข้อมูลอ้างอิง AOI รายการเน็ตลิสต์สำหรับการทดสอบทางไฟฟ้า คูปองอิมพีแดนซ์ เป้าหมายการลงทะเบียนชั้น คุณสมบัติของเครื่องมือ และไฟล์เฉพาะกระบวนการสำหรับการดำเนินการพิเศษ

ระบบ ERP/MI จะเชื่อมโยงไฟล์เหล่านั้นเข้ากับลำดับขั้นตอน การออกแบบ PCB เดียวกันอาจต้องใช้เส้นทางที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่าใช้รูทะลุมาตรฐาน รูเจาะซ่อน/ฝัง รูเจาะในแผ่นรองที่เติมเรซิน การเคลือบทองเฉพาะจุด การชุบขอบ การเดินสายแบบควบคุมความลึก หรือวัสดุพิเศษ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไม CAM และการวางแผนกระบวนการจึงควรอยู่ภายในกระบวนการผลิต PCB ไม่ใช่ภายนอก

จากแผงวงจรพิมพ์สำเร็จรูป สู่การประกอบแผงวงจรพิมพ์

การผลิต PCB จะได้แผ่นวงจรพิมพ์เปล่าออกมาการประกอบ PCBจะเริ่มต้นหลังจากที่แผ่นวงจรเปล่าผ่านการตรวจสอบขั้นสุดท้ายแล้ว เมื่อการผลิตและการประกอบมีการประสานงานกัน การตัดสินใจด้วย CAM ยังสามารถช่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพ ของกระบวนการ SMT ได้ ด้วยการพิจารณาถึงรางแผง จุดอ้างอิง รูสำหรับเครื่องมือ ส่วนที่ยื่นออกมาของชิ้นส่วน และการแยกแผง

กระบวนการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ทั่วไปประกอบด้วย การตรวจสอบชิ้นส่วนขาเข้า การพิมพ์วางบัดกรี การตรวจสอบด้วยเลเซอร์ (SPI) ในกรณีที่จำเป็น การหยิบและวางชิ้นส่วน การบัดกรีแบบรีโฟลว์ การตรวจสอบด้วยแสง (AOI) การตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์สำหรับข้อต่อที่ซ่อนอยู่ เช่น BGA/QFN การใส่ชิ้นส่วนแบบทะลุรูและการบัดกรีแบบคลื่น/เลือก/ด้วยมือ ตามความเหมาะสม การทำความสะอาด การตั้งโปรแกรม และการทดสอบการทำงาน โปรแกรม ประกอบ PCB แบบครบวงจรยังสามารถรวมการจัดหาชิ้นส่วนและการประกอบผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้อีกด้วย

การเชื่อมโยงวิศวกรรมการผลิตและการประกอบเข้าด้วยกันนั้นมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับคอนเนคเตอร์แบบ via-in-pad, BGA ระยะห่างแคบ, คอนเนคเตอร์แบบกดพอดี, การเคลือบผิวแบบเลือกเฉพาะ, คอนเนคเตอร์แบบขอบ และการออกแบบแผงควบคุมที่ต้องผ่านอุปกรณ์ SMT แบบอัตโนมัติ

รายการตรวจสอบก่อนวางจำหน่ายสำหรับการผลิต PCB สำหรับนักออกแบบ PCB

1. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟล์การผลิตทุกไฟล์เป็นของแบบร่างฉบับเดียวกัน
2. จัดทำโครงร่างกระดานที่ชัดเจน โดยไม่มีเส้นขอบที่ซ้ำซ้อนหรือขัดแย้งกัน
3. ระบุ PTH, NPTH, สล็อต, ไมโครเวีย, ไวอาบลายด์ และไวอาฝังดิน ได้อย่างชัดเจน
4. ระบุขนาดรูสำเร็จรูปและค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับรูที่สำคัญ
5. ตรวจสอบวงแหวนโดยใช้ระยะเจาะและระยะจดทะเบียนที่สมจริง
6. ตรวจสอบระยะห่างระหว่างรูเจาะกับแผ่นทองแดง และระยะห่างระหว่างแผ่นทองแดงกับขอบ ไม่ใช่แค่ค่าเริ่มต้นของ CAD DRC เท่านั้น
7. เลือกจำนวนเส้น/ช่องว่างขั้นต่ำให้เหมาะสมกับน้ำหนักทองแดงและเทคโนโลยีของแผงวงจรที่เลือกใช้
8. กำหนดความหนาและค่าความคลาดเคลื่อนของแผ่นไม้สำเร็จรูป
9. จัดทำแผนผังการประกอบ หรืออนุญาตให้ผู้ผลิตเสนอแผนผังดังกล่าว
10. ระบุวงจรควบคุมอิมพีแดนซ์ เป้าหมาย และค่าความคลาดเคลื่อน
11. สถานะการรักษา: เปิด, ปิดด้วยแผ่นปิด, อุดด้วยวัสดุอุดฟัน, อุดด้วยเรซิน/ปิดด้วยวัสดุปิดแผล หรืออื่นๆ
12. ควรวางแผ่นสกรีนให้ห่างจากแผ่นบัดกรีและพื้นผิวสัมผัส
13. กำหนดลักษณะพื้นผิว รวมถึงบริเวณที่เคลือบทองแข็งเฉพาะจุด หรือบริเวณที่มีพื้นผิวผสมผสาน
14. ร่องชุบโลหะตามขนาด, ร่องฟัน, การชุบขอบ และลักษณะขอบพิเศษต่างๆ
15. อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับการเจาะรูคว้าน การเจาะขยายรู และการเจาะแบบควบคุมความลึกอย่างครบถ้วน
16. ตรวจสอบความสมดุลของทองแดงในการออกแบบหลายชั้นและแบบใช้ทองแดงปริมาณมาก
17. กำหนดค่า V-score, การกำหนดเส้นทาง, แท็บ หรือข้อกำหนดอาร์เรย์ที่ลูกค้าจัดหาให้
18. โปรดระบุเน็ตลิสต์/ข้อมูลอัจฉริยะ (ถ้ามี) เพื่อตรวจสอบการเชื่อมต่อ
19. ลบเลเยอร์เชิงกลที่ล้าสมัย แผนที่การเจาะ และบันทึกการแก้ไขเก่าออกจากชุดไฟล์เผยแพร่
20. แก้ไขปัญหาด้านวิศวกรรม CAM ก่อนที่จะเผยแพร่ข้อมูลการผลิต

กระบวนการผลิต PCB เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรตามประเภทของบอร์ด

ที่ซึ่งคุณภาพถูกผสานรวมเข้ากับการผลิต PCB

การตรวจสอบคุณภาพ PCBไม่ใช่เพียงแค่การตรวจสอบขั้นสุดท้ายครั้งเดียว แต่เป็นห่วงโซ่ของการป้องกันและการตรวจสอบ CAM DFM ป้องกันไม่ให้รูปทรงที่ไม่เข้ากันเข้าสู่กระบวนการผลิตAOI ชั้นในป้องกันไม่ให้ตัวนำที่ชำรุดถูกฝังอยู่ การควบคุมการลงทะเบียนช่วยปกป้องการจัดเรียงชั้นกับรู การควบคุมการชุบช่วยปกป้องความสมบูรณ์ของผนังรู AOI ชั้นนอกตรวจจับข้อบกพร่องของตัวนำก่อนการเคลือบสารกันบัดกรี การทดสอบทางไฟฟ้าตรวจสอบวงจรที่เสร็จสมบูรณ์ การตรวจสอบขนาดและลักษณะสุดท้ายยืนยันว่าแผงวงจรตรงตามข้อกำหนดด้านกลไกและฝีมือการผลิตด้วย

ด้วยเหตุนี้ กระบวนการผลิต PCB ที่มีความแข็งแกร่งทางเทคนิคจึงถูกออกแบบโดยมีจุดตรวจสอบหลายจุด การตรวจสอบแต่ละครั้งควรตรวจจับข้อบกพร่องประเภทที่ยังสามารถแก้ไขหรือควบคุมได้ในขั้นตอนนั้น แทนที่จะพึ่งพาผู้ตรวจสอบขั้นสุดท้ายในการตรวจจับทุกอย่างหลังจากที่ต้นทุนของแผงวงจรได้เพิ่มขึ้นแล้ว

แนวทางของ Highleap ในการออกแบบทางวิศวกรรมสำหรับการผลิต PCB

Highleap Electronics ให้บริการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB)ตั้งแต่ขั้นตอนการสร้างต้นแบบจนถึงการผลิตจำนวนมาก รวมถึงแผงวงจรหลายชั้น, HDI, แผงวงจรควบคุมความต้านทาน, แผงวงจรทองแดงหนา, แผงวงจรความถี่สูง และโครงสร้างขั้นสูงอื่นๆ ข้อมูลความสามารถของ Highleap ที่เผยแพร่ประกอบด้วยแผงวงจรแข็งที่มีความหนาถึง 60 ชั้นและความสามารถในการผลิต HDI แบบเส้นละเอียดถึง 2/2 มิลลิเมตร สำหรับการออกแบบที่ผ่านการรับรอง ความสามารถในการผลิตจริงขึ้นอยู่กับน้ำหนักของทองแดง โครงสร้างชั้น การกระจายตัวของส่วนประกอบ และการตรวจสอบ DFM

สำหรับวิศวกรที่กำลังประเมินงานประกอบนั้น จุดเริ่มต้นที่มีประโยชน์ที่สุดไม่ใช่แค่ตารางความสามารถขั้นต่ำเท่านั้น ควรส่งแพ็คเกจการออกแบบที่สมบูรณ์เพื่อให้ทีม CAM สามารถประเมินการออกแบบในฐานะระบบได้ เช่น โครงสร้างชั้น, ระยะห่างระหว่างเส้น/ช่องว่าง, รูเจาะ, วงแหวน, ระยะห่างระหว่างรูกับทองแดง, ขอบแผ่นวงจร, หน้ากากบัดกรี, การตกแต่งพื้นผิว, อิมพีแดนซ์, คุณสมบัติทางกล และการแบ่งแผง

สำหรับโครงการที่ดำเนินการต่อจากขั้นตอนการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เปล่า Highleap สามารถนำข้อมูลการผลิตที่เผยแพร่แล้วไปใช้ในการประกอบ PCBหรือโปรแกรมประกอบ PCB แบบครบวงจรโดยรวมการผลิต การจัดหาชิ้นส่วน การประกอบ และการทดสอบไว้ในขั้นตอนการทำงานทางวิศวกรรมเดียว

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับกระบวนการผลิต PCB

แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ผลิตขึ้นได้อย่างไร?

แผงวงจรพิมพ์อุตสาหกรรม (Industrial PCB) ผลิตขึ้นโดยการแปลงข้อมูลการออกแบบ PCB เป็นข้อมูลการผลิต CAM เตรียมวัสดุเคลือบทองแดง สร้างภาพและกัดชั้นตัวนำ การเคลือบโครงสร้างหลายชั้น การเจาะและเคลือบโลหะรู การขึ้นรูปชั้นนอก การใช้มาสก์บัดกรีและการตกแต่งพื้นผิว การขึ้นรูปแผงวงจร การทดสอบทางไฟฟ้า และการตรวจสอบขั้นสุดท้าย แผงวงจรขั้นสูงอาจมีการเพิ่มการเจาะด้วยเลเซอร์ การเคลือบแบบต่อเนื่อง การเติมรู การชุบแบบเลือก หรือการดำเนินการทางกลพิเศษอื่นๆ

CAM ในกระบวนการผลิต PCB คืออะไร?

CAM หรือวิศวกรรมการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย คือขั้นตอนที่แปลงข้อมูลการออกแบบ PCB ของลูกค้าให้เป็นข้อมูลที่พร้อมสำหรับการผลิต วิศวกร CAM จะทำการตรวจสอบ DFM (Design for Manufacturing) ปรับข้อมูลชั้นและรูเจาะให้เป็นมาตรฐาน ใช้ค่าชดเชยการผลิตที่ได้รับการอนุมัติ สร้างแผงและเครื่องมือ สร้างไฟล์เครื่องจักร และสนับสนุนกระบวนการ ERP/MI ที่โรงงานใช้

CAM กับการออกแบบ PCB เหมือนกันหรือไม่?

ไม่ การออกแบบ PCB กำหนดวงจรและเจตนาของผลิตภัณฑ์ ส่วนวิศวกรรม CAM เตรียมการออกแบบนั้นสำหรับกระบวนการผลิตเฉพาะ CAM ควรคงไว้ซึ่งการออกแบบเชิงฟังก์ชัน ในขณะเดียวกันก็คำนึงถึงการสร้างภาพ การกัด การเจาะ การชุบ การเคลือบ การใช้หน้ากากบัดกรี การขึ้นรูป และข้อกำหนดในการทดสอบ

เหตุใดแบบร่างจึงผ่านการตรวจสอบ DRC ของ CAD แต่ไม่ผ่านการตรวจสอบ DFM ของ PCB?

CAD DRC ตรวจสอบกฎที่ผู้ออกแบบกำหนดไว้ ในขณะที่ Factory DFM ตรวจสอบการออกแบบเทียบกับสภาพการผลิตจริง เช่น น้ำหนักทองแดง การชดเชยรูเจาะ ความคลาดเคลื่อนในการจัดตำแหน่ง โครงสร้างการเคลือบ การรองรับการบัดกรี เส้นทางการชุบ การแบ่งแผง และกระบวนการพิเศษต่างๆ ดังนั้น กฎใน CAD อาจถูกต้องตามหลักไฟฟ้า แต่ไม่สมบูรณ์จากมุมมองการผลิต

เหตุใดผู้ผลิต PCB จึงเปลี่ยนความกว้างของลายวงจรหรือขนาดของรูเจาะในโปรแกรม CAM?

ผู้ผลิตอาจใช้การชดเชยแบบควบคุมเพื่อให้แผ่นวงจรสำเร็จรูปมีขนาดตามที่ต้องการหลังจากการกัดและชุบ ตัวอย่างเช่น งานศิลปะบนชั้นนอกอาจต้องมีการชดเชยการกัด ในขณะที่รูเจาะสำหรับชุบอาจแตกต่างจากรูสำเร็จรูปเนื่องจากจะมีการเคลือบทองแดงลงบนผนังรูในภายหลัง การเปลี่ยนแปลงการทำงานที่อยู่นอกเหนือการชดเชยการผลิตที่ตกลงกันไว้ควรได้รับการยืนยันจากลูกค้า

ฉันควรส่งไฟล์อะไรบ้างสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB)?

โดยปกติแล้ว ชุดไฟล์สำหรับการเผยแพร่ที่ครบถ้วนจะประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับทองแดง สารเคลือบป้องกันการบัดกรี และคำอธิบายประกอบ; ไฟล์เจาะด้วยเครื่อง NC; โครงร่างแผงวงจร; แบบร่างการผลิต; การเรียงซ้อนของชั้นวัสดุ; ความหนาสำเร็จรูป; ข้อกำหนดเกี่ยวกับทองแดง; การตกแต่งพื้นผิว; ข้อกำหนดเกี่ยวกับความต้านทานควบคุม; หมายเหตุทางกลพิเศษ; และเน็ตลิสต์หรือชุดข้อมูลอัจฉริยะ (ถ้ามี) ไฟล์ทั้งหมดควรแสดงถึงเวอร์ชันเดียวกัน

อะไรคือสาเหตุที่ทำให้เกิดคำถามด้านวิศวกรรม CAM มากที่สุด?

สาเหตุทั่วไป ได้แก่ การแก้ไขที่ขัดแย้งกัน สถานะ PTH/NPTH ที่ไม่ชัดเจน ระยะห่างระหว่างวงแหวนหรือรูกับทองแดงไม่เพียงพอ ช่องหรือคุณลักษณะที่มีความลึกที่ควบคุมไม่ได้ ความขัดแย้งในการตกแต่งพื้นผิว ข้อกำหนดการเรียงซ้อน/อิมพีแดนซ์ที่ไม่ชัดเจน ทองแดงอยู่ใกล้กับขอบที่เดินสายมากเกินไป และหมายเหตุการผลิตที่ไม่สอดคล้องกับข้อมูลการออกแบบจริง

การประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB assembly) ถือเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB manufacturing) หรือไม่?

ตามหลักศัพท์เฉพาะแล้ว การผลิต PCB คือการสร้างแผ่นวงจรเปล่า และการประกอบ PCB คือการติดตั้งชิ้นส่วนต่างๆ ลงบนแผ่นวงจรนั้น ในกระบวนการผลิตอิเล็กทรอนิกส์แบบครบวงจร ขั้นตอนทั้งสองนี้เป็นส่วนต่อเนื่องกันของห่วงโซ่การผลิต การประสานงานตั้งแต่เนิ่นๆ จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดเรียงแผง การกำหนดจุดอ้างอิง การจัดการกับรูเชื่อมต่อ การตกแต่งพื้นผิว และการแยกแผงสำหรับการประกอบ SMT และการประกอบแบบทะลุรู