EN
Разбиране на сложното пътуване на производството на платки
Производство на ПЛС е революционизирала електронната индустрия, осигурявайки създаването на все по-съвършени устройства, които задвижват нашия модерен свят. От смартфони до медицинско оборудване, печатните платки служат като основа за електронните иновации. Това изчерпателно ръководство разглежда сложните процеси, включени в производството на PCB, разкривайки как суровините се превръщат в прецизни и функционални платки.
Основни материали и компоненти в производството на PCB
Основни материали и състав на субстрата
Процесът на производство на PCB започва с избора на подходящи основни материали. Най-често използваният субстрат е FR-4, композитен материал, изработен от стъклоусилена епоксидна ламинатна плоча. Този материал осигурява отлични свойства на електрическа изолация и механична якост. Производителите използват и алтернативни материали като полиимид за приложения при високи температури или керамични субстрати за специализирани изисквания.
Медната фолиа, използвана при производството на ППС, има решаваща роля за създаването на проводими пътища. Предлагана в различни тегла и дебелини, изборът зависи от изискванията за пренос на ток на веригата и от общите спецификации на платката. Висококачествената медна фолиа осигурява надеждни електрически връзки и оптимална производителност.
Химични разтвори и процесни материали
Няколко химични разтвора са от съществено значение при производството на ППС. Те включват химикали за фоточувствителен слой за прехвърляне на шаблон, травилни разтвори за премахване на нежелана мед и галванични разтвори за добавяне на проводими слоеве. Качеството и съставът на тези химикали директно повлияват върху надеждността и производителността на крайната платка.
Допълнителните материали включват лак за лепене, който предпазва медните проводници и предотвратява къси съединения, както и мастило за шелакопис за маркиране и идентификация на компоненти. Тези завършващи материали допринасят както за функционалността, така и за употребимостта на готовата печатна платка.
Поетапният процес на производство
Подготовка на проекта и макета
Преди да започне физическото производство на PCB, инженерите създават детайлен проект с помощта на специализиран CAD софтуер. Този ключов етап включва разполагане на компоненти, трасиране на проводници и планиране на слоевете. Дизайнът трябва да отчита електрическите изисквания, топлинните аспекти и ограниченията при производството.
След като проектирането е завършено, то преминава през обширна проверка и оптимизация. Проверките за пригодност за производство (DFM) гарантират, че платката може да бъде произведена ефективно и надеждно. Всички потенциални проблеми се отстраняват преди прехода към производството.
Обработка и заснемане на слоевете
Процесът на производство на PCB продължава с подготовката на отделните слоеве. Върху ламинирани листове с медно покритие се нанася фоточувствителен слой, който след това се експонира с ултравиолетова светлина чрез филмова графика. Така се създава точен шаблон, който предпазва медните участъци, необходими за електрическите вериги, докато оставя нежеланите области открити.
Напреднали производствени съоръжения за ППП използват системи за директно заснемане, които осигуряват по-голяма точност и възпроизводимост. Тези системи премахват необходимостта от филмови оригинал-рисунки и намаляват възможните грешки при подравняването, като по този начин се получават платки с по-високо качество.
Продължителни производствени техники
Повърхностна обработка и металопокритие
Съвременното производство на ППП включва сложни процеси за повърхностна обработка. След като травянето премахне нежеланата мед, платките преминават през химично медно покритие, за да се създадат проводими преходни отвори. След това следва електролитно медно покритие, за да се увеличи дебелината на проводниците.
Повърхностни финишни слоеве като HASL, ENIG или имерсионен калай предпазват оголената мед и гарантират надеждно запояване на компонентите. Изборът на повърхностен финиш зависи от фактори като типовете компоненти, условията на околната среда и съображения за разходи.
Производство на многослойни платки
Производството на многослойни печатни платки изисква допълнителни стъпки за залепване на множество вериги заедно. Слоевете препрег се поставят внимателно между слоевете на веригата, а цялата структура преминава през ламинация под високо налягане и температура. Това създава здрава, обединена структура с вътрешни електрически вериги.
Сложността на производството на многослойни печатни платки изисква прецизна подравка и контролирани условия на обработка. Напреднала техника и експертност гарантират правилната регистрация на слоевете и надеждни връзки между тях.
Процедури за контрол на качеството и тестове
Методи за електрически тестове
Тщателното тестване е задължителна част от осигуряването на качеството при производството на печатни платки. Проби с летяща игла и тестери тип „легло от нокти“ проверяват електрическата свързаност и изолация между веригите. Тези тестове откриват потенциални дефекти като прекъснати вериги, къси съединения или неправилни връзки.
Тестът за импеданс осигурява, че следите за високоскоростни сигнали отговарят на проектните спецификации. Това е особено важно за платки, използвани в цифровите комуникации и високочестотни приложения.
Визуална и физическа проверка
Системи за автоматична оптична инспекция (AOI) сканират платките за визуални дефекти по време на производството на PCB. Тези системи откриват проблеми като прекъснати проводници, липсващи елементи или неправилни шаблони. Рентгеновата инспекция изследва вътрешните слоеве на многослойни платки, като проверява правилното подравняване и качеството на връзките.
Физическото тестване включва микросечения за оценка на дебелината на слоевете и качеството на галваничното покритие. Може да се извърши и тестване при експлоатационни натоварвания, за да се гарантира, че платките отговарят на изискванията за надеждност.
ЧЕСТО ЗАДАВАНИ ВЪПРОСИ
Какво определя цената на производството на PCB?
Цената на производството на PCB се влияе от няколко фактора, включително размера на платката, броя на слоевете, избора на материали, типа на повърхностното покритие и обема на производството. Сложни проекти с тесни допуски или специални изисквания обикновено увеличават производствените разходи. Спешни поръчки и специализирани изисквания за тестване също влияят на крайната цена.
Колко време отнема процесът на производство на PCB?
Продължителността на производството на PCB варира в зависимост от сложността и изискванията. Стандартното производство обикновено отнема 5-10 работни дни, докато прототипите или спешните поръчки могат да бъдат завършени за 24-48 часа. Многослойните платки и тези, които изискват специални процеси или разширено тестване, може да изискват допълнително време.
Какви са най-честите предизвикателства при производството на PCB?
Честите предизвикателства включват поддържането на прецизно подравняване при многослойни платки, осигуряване на последователно качество на галваничното покритие, управление на топлинния стрес по време на обработката и постигане на висок добив при сложни конструкции. Екологичните регулации и наличността на материали също могат да повлияят върху операциите по производството на PCB.