PCB Üretim Süreci Akışı

PCB'lerin üretimi, devre modellerinin üretim kartlarına aktarılması için gerekli olan fotoğraf filmlerinin oluşturulmasından başlayarak birçok karmaşık süreci içerir. Bu makale, fotoğraf filmlerinin PCB üretimindeki rolünü, temel üretim sürecini ve PCB mühendisliği üretimine yönelik gereksinimleri incelemektedir.

Fotoğraf Filmi Prodüksiyonu

Baskılı devre kartının (PCB) üretimi, son ürünün kalitesini sağlamak için çok önemli olan fotoğraf filmlerinin oluşturulmasıyla başlar. Her PCB türü, en az bir set karşılık gelen fotoğraf filmi gerektirir. Bu filmler, bir fotolitografi işlemi kullanarak çeşitli desenleri üretim levhalarına aktarır.

PCB üretiminde fotoğraf filmlerinin kullanım alanları şunlardır:

• Devre desenleri ve lehim maskesi desenleri dahil olmak üzere fotodirenç maskesi için desenlerin aktarılması.
• Lehim maskesi desenleri ve karakterleri de dahil olmak üzere serigrafi baskı için şablonlar oluşturma.
• İşleme (delme ve frezeleme) ve matkap deliği referansları için CNC makine programlama referanslarının sağlanması.

Elektronik endüstrisinin gelişmesiyle birlikte PCB'lerin daha yoğun, daha ince izlere ve daha küçük matkap çaplarına sahip olması gerekiyor. Sonuç olarak, üretim süreci daha karmaşık hale geldi ve yüksek kaliteli PCB'ler üretmek için yüksek kaliteli fotoğraf filmleri talep edildi. Modern PCB üretimi, fotoğraf filmlerinin aşağıdaki kriterleri karşılamasını gerektirir:

• Üretim sürecinden kaynaklanan sapmaları telafi eden, PCB'nin gereksinimlerine uygun boyutsal doğruluk.
• Eksiksiz grafik sembollerle tasarım gereksinimlerine uygundur.
• Fotolitografi işleminin gereksinimlerini karşılamak için yüksek siyah beyaz kontrasta sahip, bulanıklık olmadan düz ve düzgün kenarlara sahip.
• İyi boyutsal stabiliteye sahip malzeme, ortam sıcaklığı ve nemdeki değişiklikler nedeniyle boyutta minimum değişiklik anlamına gelir.
• Çift taraflı ve çok katmanlı PCB'ler için pedlerin ve ortak desenlerin hassas şekilde hizalanması önemlidir.
• Fotoğraf filminin her katmanı açıkça işaretlenmeli veya adlandırılmalıdır.
• Fotoğraf filminin temel malzemesi, ışığa duyarlılık için tipik olarak 3000 ila 4000 angstrom aralığında gerekli ışık dalga boyunu iletmelidir.

Daha önce fotoğraf filmi üretmek için öncelikle bir fotoğraf kalıbının oluşturulması gerekirken, lazer fotografik teknolojisindeki son gelişmeler süreci önemli ölçüde geliştirdi. Bu ileri teknoloji, film üretiminin hızını ve kalitesini büyük ölçüde artırdı, daha önce imkansız olan yüksek hassasiyetli, ince çizgili grafiklerin oluşturulmasını mümkün kıldı ve böylece PCB üretiminde CAM teknolojisini geliştirdi.

Yüzey Malzemesi

Bakır kaplı laminatlar veya bakır kaplı levhalar olarak da bilinen Bakır Kaplı Laminatlar (CCL), PCB üretimi için alt tabaka malzemesi olarak hizmet eder. PCB üretmek için en yaygın kullanılan yöntem olan aşındırma yöntemi, istenen devre modellerini elde etmek için bakır kaplı laminatı seçici olarak aşındırır. Bakır kaplı laminatlar öncelikle PCB'nin tamamında iletim, yalıtım ve destek işlevlerine hizmet ederek performansını, kalitesini ve üretim maliyetini önemli ölçüde etkiler.

Temel Üretim Süreci

PCB'lerin temel üretim süreci, iletken desen katmanlarının sayısına göre değişir ve tek taraflı, çift taraflı ve çok katmanlı PCB'ler olarak sınıflandırılabilir. Tek taraflı panoların temel üretim süreci aşağıdaki adımları içerir:

Adım 1: PCB'nin tasarlanması
Adım 2: Tasarımın Gözden Geçirilmesi ve Mühendislik Soruları
Adım 3: PCB Tasarımını Yazdırma
Adım 4: İç Katman için Bakırın Basılması
Adım 5: Bakırı Çıkarmak için İç Katmanları veya Çekirdeği Aşındırın
Adım 6: Katman Hizalaması
Adım 7: Otomatik Optik İnceleme
Adım 8: PCB Katmanlarının Laminasyonu
9. Adım: Sondaj
Adım 10: PCB Kaplama
Adım 11: Dış Katman Görüntüleme
Adım 12: Dış Katman Aşındırma
Adım 13: Dış Katman AOI
Adım 14: Lehim Maskesi Uygulaması
Adım 15: Serigrafi Uygulaması
Adım 16: PCB'nin bitirilmesi
Adım 17: Elektriksel Güvenilirlik Testi

Çift taraflı levhalar için süreç, uygulamaya bağlı olarak delikli kaplama ve SMOBC yöntemi veya Grafik Kaplama yöntemi gibi görüntüleme yöntemleri gibi ek adımları içerir.

SMOBC yönteminde ana avantaj, ince çizgiler arasında lehim köprülerinin önlenmesidir ve sabit kurşun-kalay oranı, sıcak hava tesviye levhalarına göre daha iyi lehimlenebilirlik ve depolanabilirlik sağlar.

PCB'lerin mühendislik üretimi, tasarımın üretilebilirliğini sağlamak açısından kritik öneme sahiptir ve üretim sürecinin ve ilgili yazılımın derinlemesine anlaşılmasını gerektirir. Buna Protel, Pads2000 ve Autocad gibi ortak PCB tasarım yazılımlarının yanı sıra devre grafiklerinin düzenlenmesine, düzeltilmesine, onarılmasına ve panelleştirilmesine olanak tanıyan View2001 ve CAM350 gibi CAM yazılımları ve fotografikleme, delme için otomasyon verileri çıkışı sağlama özelliği dahildir. ve muayene.

Şirketimizdeki eğitim sırasında öğrencilerin lazer fotoplotter ve ilgili ürünlerimizin yanı sıra çeşitli elektronik CAD/CAM yazılım uygulamalarını kullanma konusunda yetkin olmaları beklenmektedir. Tüm kursiyerlerimize başarılı bir öğrenme deneyimi ve şirketimizde keyifli bir konaklama geçirmelerini dileriz!

PCB Mühendisliği Üretimi İçin Temel Gereksinimler

Kalitesi PCB mühendisliği üretim, tasarımcının beceri düzeyini ve PCB üreticisinin üretim yeteneklerini ve teknolojik düzeyini yansıtır. Bilgisayar destekli tasarım ve üretimi birleştiren PCB mühendislik üretimi, yüksek hassasiyet ve doğruluk gerektirir; aksi takdirde nihai ürünün elektriksel performansını etkileyerek hatalara, partinin reddedilmesine, teslimatın gecikmesine ve ekonomik kayıplara neden olabilir. Bu nedenle PCB mühendislerinin her zaman önemli sorumluluklarının bilincinde olmaları, titiz olmaları ve çalışmalarında büyük özen göstermeleri gerekmektedir. PCB tasarım dosyalarını işlerken aşağıdakileri dikkatle kontrol etmelidirler:

• Alınan dosyaların tasarımcının kurallarına ve PCB üretim süreci gereksinimlerine uygun olup olmadığı ve konumlandırma işaretlerini içerip içermediği.
• İzlerin düzeninin, izler ve pedler arasındaki mesafelerin ve 2B ve 3B uzaydaki öğeler arasındaki açıklığın makul olup olmadığı ve üretim gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığı.
• PCB boyutlarının işleme çizimleriyle eşleşip eşleşmediği ve PCB düzenine eklenen herhangi bir grafiğin (simgeler veya açıklamalar gibi) sinyal kısa devrelerine neden olup olmadığı.
• Tatmin edici olmayan iz şekilleri için herhangi bir düzenleme veya değişikliğin gerekli olup olmadığı.
• PCB'nin proses hatları olup olmadığı, lehim maskesinin üretim prosesi gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığı, lehim maskesinin boyutlarının uygun olup olmadığı ve karakter işaretlerinin bileşen pedleri üzerine basılarak montaj kalitesini etkileyip etkilemediği vb.

Fotoplot Verilerinin Oluşturulması

1. Adım ve Tekrar

PCB tasarımı, üretim süreci gereksinimlerini karşılayamayacak kadar küçükse veya bir ürün birkaç PCB'den oluşuyorsa, birden fazla küçük kartın büyük bir kart halinde birleştirilmesi gerekir veya bir ürün için kullanılan birden fazla PCB, üretim için bir araya getirilir. Bunlardan ilki, PCB üretim süreci koşullarını karşılayan ve bileşen montajı için uygun olan damga panosuna benzer; ikincisi ise bir ürünün birden fazla PCB'sinin bir araya getirilmesini içerir, üretimi kolaylaştırır ve bir ürün setinin eksiksiz ve net olmasını sağlar.

2. Fotoplot Grafik Verilerinin Oluşturulması

Vakfı PCB üretimi fotoğraf filmidir. Daha önce, fotoğraf filmleri oluşturmak için önce bir fotoğraf ustasının yapılması, ardından bu ustanın fotoğraf veya kopyalama için kullanılması gerekiyordu. Master'ın doğruluğu PCB'nin gereksinimlerine uygun olmalı ve üretim sürecinden kaynaklanan sapmaları telafi etmelidir. Ana öğe müşteri tarafından sağlanabilir veya üretici tarafından oluşturulabilir, ancak kullanıcı gereksinimlerini ve üretim koşullarını karşılamak için iki taraf arasında yakın işbirliği ve müzakere gereklidir.

Kullanıcının master sağladığı durumlarda üretici firmanın incelemesi ve onaylaması gerekir, kullanıcı da orijinal veya ilk üretilen PCB'yi değerlendirip onaylayabilir. Ana kopyayı oluşturma yöntemleri arasında manuel çizim, yapıştırma ve CAD çizimi bulunur. Bilgisayar teknolojisinin gelişmesiyle birlikte PCB CAD teknolojisi önemli ilerleme kaydetmiştir. PCB üretim teknolojisinin seviyesi de çok katmanlı, ince çizgili, küçük delikli ve yüksek yoğunluklu kartlara doğru hızla gelişti. Geleneksel film klişe yapımı prosesi artık PCB'lerin tasarım ihtiyaçlarını karşılayamıyor, bu da fotop'un ortaya çıkmasına neden oluyor

Bir ışık çizici kullanarak, CAD tarafından tasarlanan PCB grafik veri dosyalarını doğrudan ışık çizicinin bilgisayar sistemine gönderebilir ve ışık çiziciyi doğrudan film üzerine grafik çizmek için ışık kullanacak şekilde kontrol edebilirsiniz. Daha sonra geliştirme ve sabitleme sonrasında film plakası elde edilir. Işıkla boyama teknolojisi kullanılarak üretilen baskılı karton film tabanı hızlı, yüksek hassasiyetli ve kalitelidir.

Ayrıca, temel haritaların manuel olarak haritalanması veya çizilmesi sırasında oluşabilecek insan hatalarını da önleyerek iş verimliliğini büyük ölçüde artırır ve baskı panolarının süresini kısaltır. Üretim döngüsü. Şirketimizin lazer çizicisini kullanarak, geçmişte pek çok kişinin uzun zaman aldığı işi kısa sürede tamamlayabiliyoruz ve çizdiği ince teller ve yüksek yoğunluklu ana plakalar, manuel işlemlerle eşsizdir. Lazer çizicilerin farklı yapılarına göre düz tip, dahili tambur tipi (Dahili Tambur) ve harici tambur tipi (Harici Tambur) olarak ayrılabilirler.

Fotoplotter'ların kullandığı standart veri formatı Gerber-RS274 formatıdır ve bu aynı zamanda baskılı pano tasarımı ve üretim endüstrisinde de standart veri formatıdır. Gerber formatının adı, fotoplotter tasarımı ve üretiminde öncü olan American Gerber Company'den gelmektedir.

Işık çizimi verilerinin oluşturulması, CAD yazılımı tarafından oluşturulan tasarım verilerinin, ışık çizimi ön işlemesini (yerleştirme, yansıtma vb.) tamamlamak için CAM sistemi tarafından değiştirilen ve düzenlenen ışık çizim verilerine (çoğunlukla Gerber verileri) dönüştürülmesidir. Baskılı karton üretim süreci gereksinimleri. İşlenen veriler daha sonra ışık çiziciye gönderilir ve burada ışık çizicinin taramalı görüntü veri işlemcisi tarafından taramalı verilere dönüştürülür. Bu tarama verileri, ışıkla boyamayı tamamlamak için yüksek hızlı bir sıkıştırma azaltma algoritması aracılığıyla lazer ışık çiziciye gönderilir.

3. Fotografit veri formatı

Fotoğraf çizimi veri formatı, genişletilmiş ve HPGL (Hewlett-Packard Graphics Language) formatları, AutoCAD DXF, TIFF ve diğer özel ve genel grafik veri formatlarıyla uyumlu hale getirilmiş olan vektör fotoğraf çizicilerin Gerber veri formatını temel alır. Bazı CAD ve CAM geliştiricileri Gerber veri formatını da genişletti.

Aşağıda Gerber verilerine kısa bir giriş yer almaktadır.

Gerber verilerinin resmi adı Gerber RS-274 formatıdır. Bir vektör fotoğraf çizicinin diskindeki her sembole, Gerber verilerinde karşılık gelen bir D kodu atanır. Bu, fotoğraf çizicinin diski D kodu aracılığıyla kontrol etmesine ve seçmesine ve ilgili grafikleri çizmesine olanak tanır. D kodlarının ve simgelere karşılık gelen şekillerin, boyutların ve pozlama yöntemlerinin listelenmesiyle bir D kodu tablosu elde edilir. Bu D kodu tablosu, CAD tasarımından bu verilerin fotoğraf çizici tarafından fotoğraf çizimi için kullanılmasına kadar bir köprü görevi görür. Gerber fotoğraf çizim verilerini sağlarken, kullanıcılar aynı zamanda ilgili D kodu tablosunu da sağlamalıdır. Bu şekilde fotoğraf çizici, D kodu tablosuna göre pozlama için hangi sembol diskinin kullanılacağını belirleyebilir ve böylece doğru grafikleri çizebilir.

Bir D kodu tablosunda, genellikle D kodunu, her bir D koduna karşılık gelen diskin şeklini ve boyutunu ve diskin maruz kalma yöntemini içermelidir. Çin'de en sık kullanılan elektronik CAD yazılımı Protel'den bir D kodu tablosu örneği alırsak, uzantısı .APT'dir; bu, bir ASCII dosyasıdır ve metin olmayan herhangi bir düzenleme yazılımıyla düzenlenebilmektedir.

D11 YUVARLAK 7.333 7.333 0.000 HATTI
D12 YUVARLAK 7.874 7.874 0.000 ÇOKLU
D13 KARE 7.934 7.934 0.000 SATIR
D14 YUVARLAK 8.000 8.000 0.000 HATTI
D15 YUVARLAK 10.000 10.000 0.000 HATTI
D16 YUVARLAK 11.811 11.811 0.000 HATTI
D17 YUVARLAK 12.000 12.000 0.000 ÇOKLU
D18 YUVARLAK 16.000 16.000 0.000 ÇOKLU
D19 YUVARLAK 19.685 19.685 0.000 ÇOKLU
D20 YUVARLAK 24.000 24.000 0.000 ÇOKLU
D21 YUVARLAK 29.528 29.528 0.000 ÇOKLU
D22 YUVARLAK 30.000 30.000 0.000 FLAŞ
D23 YUVARLAK 31.000 31.000 0.000 ÇOKLU
D24 YUVARLAK 31.496 31.496 0.000 FLAŞ
D25 YUVARLAK 39.000 39.000 0.000 ÇOKLU
D26 YUVARLAK 39.370 39.370 0.000 ÇOKLU

Yukarıdaki tabloda, her satır altı parametre içeren bir D kodunu tanımlar:

1.İlk sütun, 'D' harfi ve ardından bir rakamdan oluşan D kodu numarasıdır.

2. İkinci sütun, D koduyla temsil edilen sembolün şekil açıklamasıdır; örneğin sembolün şeklinin dairesel olduğunu belirten DAİRESEL ve sembolün şeklinin kare olduğunu gösteren KARE.

3.Üçüncü ve dördüncü sütunlar sembol grafiğinin X ve Y yönlerindeki boyutlarını mil cinsinden tanımlar; 1 mil = 1/1000 inç, yaklaşık olarak 0.0254 milimetreye eşittir.

4.Beşinci sütun, sembol grafiğindeki merkez deliğin yine mil cinsinden boyutudur.

5.Altıncı sütun sembol diskinin kullanım modunu belirtir; örneğin LINE, sembolün çizgi çizmek için kullanıldığını belirtir, FLASH lehim pedlerini açığa çıkarmak için kullanıldığını belirtir ve MULTI her iki çizim çizgisi için de kullanılabileceğini belirtir. ve lehim pedlerini açığa çıkarıyor.

Gerber RS-274 formatında, sembol disklerini tanımlamak için D kodlarının kullanılmasına ek olarak, D kodları fotoğraf çizicilerin pozlama kontrolü için de kullanılır; Ayrıca foto çizicilerin kontrolü ve çalıştırılması için başka bazı komutlar da kullanılır. Farklı CAD yazılımı tarafından oluşturulan Gerber veri formatı bazı küçük farklılıklara sahip olabilir, ancak genel çerçeve Gerber-RS0274 formatı olarak değişmeden kalır.

Sonuç

PCB'lerin üretimi büyük ölçüde devre desenleri için plan görevi gören fotoğraf filmlerinin hassasiyetine ve kalitesine dayanır. Teknoloji ilerledikçe, daha ince izlere ve daha küçük matkap çaplarına sahip yüksek yoğunluklu PCB'lere olan talep artmakta, bu da yüksek kaliteli fotoğraf filmlerinin kullanımını zorunlu kılmaktadır. PCB mühendisleri üretilebilirliğin ve kalitenin sağlanmasında çok önemli bir rol oynamaktadır. PCB tasarımlarıDetaylara titizlikle dikkat edilmesi ve üretim sürecinin derinlemesine anlaşılması gerekir.

PCB üreticileri, sıkı gerekliliklere bağlı kalarak ve ileri teknolojilerden yararlanarak elektronik endüstrisinin gelişen taleplerini karşılayan yüksek kaliteli PCB'ler üretebilir.