▷ Kas yra spausdintinė plokštė arba spausdintinė plokštė. naudoti, kaip jis pagamintas

Ar jūs kada nors girdėjote terminą PCB ar Integrated Circuit Board ? Jei nežinote, kas tai yra, mes jums tai paaiškinsime šiame straipsnyje. Kai skaitote šį straipsnį, esate apsuptas PCB; turite keletą savo kompiuteryje, monitoriuje, pelėje ir mobiliajame telefone. Kiekvienas elektroninis elementas yra pagamintas naudojant PCB arba bent jau jo „vidaus organus“.

Turinio rodyklė

PCB naudojimas buvo milžiniškas elektroninių prietaisų evoliucijos žingsnis, nes jis pateikė novatorišką elementų sujungimo metodą nenaudojant elektros laidų. Šiandieninis pasaulis nebūtų tas pats, jei nebūtų išrastas PCB, todėl pažiūrėkime, kokie jie yra ir kaip jie pagaminti

Kas yra PCB

PCB yra spausdintinės plokštės santrumpa, tačiau mes naudojame anglišką santrumpą (Printed Circuit Board), kad nepainiotume jos, pavyzdžiui, su mūsų PCI PCI lizdais.

Na, PCB iš esmės yra fizinė atrama, kurioje yra sumontuoti ir tarpusavyje sujungti elektroniniai ir elektriniai komponentai. Šie komponentai gali būti lustai, kondensatoriai, diodai, rezistoriai, jungtys ir kt. Pažvelgę ​​į kompiuterį viduje pamatysite, kad yra keletas plokščių plokščių, prie kurių priklijuota daugybė komponentų, tai yra pagrindinė plokštė ir ji yra sudaryta iš PCB ir komponentų, kuriuos mes paminėjome

Norėdami sujungti kiekvieną elementą ant PCB, mes naudojame labai plonų vario laidžių takelių, sukuriančių bėgelį, laidininką, tarsi kabelį, seriją. Paprasčiausiose schemose mes turime tik laidžius takelius vienoje arba abiejose PCB pusėse, bet išsamesniuose - elektrinius takus ir net komponentus, sukrautus keliuose jų sluoksniuose.

Pagrindinė šių takelių ir komponentų atrama yra stiklo pluošto, sutvirtinto keraminėmis medžiagomis, dervomis, plastiku ir kitais nelaidžiais elementais, derinys. Nors šiuo metu tokie komponentai kaip celiulioidas ir laidūs dažų takeliai yra naudojami gaminant lanksčius PCB.

Pirmoji integruota plokštė buvo pastatyta 1936 m. Inžinieriaus Paulo Eislerio rankomis, kad ją naudotų radijas. Vėliau procesai buvo automatizuoti didelio masto gamybai, pirmiausia su radijo imtuvais, o po to su visų rūšių komponentais.

Kas yra PCB viduje?

Spausdintinės grandinės yra sudarytos iš laidžių sluoksnių, bent jau sudėtingiausių. Kiekvienas iš šių laidžių sluoksnių yra atskirtas izoliacine medžiaga, vadinama substratu. Skylės, vadinamos „ vias“, yra naudojamos daugiasluoksnėms trasoms sujungti , kurios gali visiškai praeiti per plokštę arba eiti tik iki tam tikro gylio.

Pagrindas gali būti skirtingų kompozicijų, bet visada nelaidus medžiagoms, kad kiekvienas iš elektrinių takelių neštų savo signalą ir įtampą. Šiuo metu plačiausiai naudojamas vardas yra „ Pértinax“, kuris iš esmės yra derva padengtas popierius, labai lengvai valdomas ir apdorojamas. Tačiau didelio našumo įrangoje naudojamas junginys, vadinamas FR-4, kuris yra ugniai atspari derva padengta stiklo pluošto medžiaga.

Savo ruožtu elektroniniai komponentai beveik visada pateks į išorinį PCB plotą ir bus montuojami iš abiejų pusių, kad būtų galima maksimaliai išnaudoti jų praplėtimą. Prieš sukurdami elektros takus, skirtingus PCB sluoksnius formuoja tik pagrindas ir kai kurie labai ploni vario ar kitos laidžios medžiagos lakštai, ir jie bus sukurti per mašiną, panašią į spausdintuvą, ir atliekant teisingą procesą ilgas ir sudėtingas.

PCB kūrimo procesas

Mes jau žinome, iš ko pagamintos integruotosios plokštės, tačiau būtų labai įdomu sužinoti, kaip jos pagamintos. Dar daugiau, mes patys galime sukurti pagrindinę integruotą schemą, nusipirkę vieną iš šių plokščių, tačiau procesas, žinoma, bus gana skirtingas nuo to, kas naudojama iš tikrųjų.

PCB projektavimas naudojant programinę įrangą

Viskas prasideda nuo PCB projektavimo, komponentų sujungimui reikalingų elektros takelių sekimo, taip pat surašymo, kiek sluoksnių reikės, kad būtų galima sukurti visas jungtis, kurios bus reikalingos komponentams.

Šis procesas atliekamas naudojant CAM kompiuterio programinę įrangą, tokią kaip TinyCAD arba DesignSpark PCB, plačiai naudojamą inžinerijos karjeroje. Projektuojami ne tik elektros takeliai, bet ir kuriamos įvairios etiketės, kuriose pateikiami įdiegtų komponentų sąrašai ir kiekviena jungtis.

Visi būtini kūrimo proceso veiksmai bus užfiksuoti dokumentuose, kad gamintojas tiksliai žinotų, ką daryti, kai projektas jums atsiųstas.

Šilkografijos ir fotografijos išdėstymas

Suprojektuotas, dabar mes perduodame projektą tiesiai gamintojui ir ten bus pradedamas fizinis PCB kūrimas. Šis procesas vadinamas fotografijos sekimu, kai spausdintuvą primenantis aparatas (fotoploteris) lazeriu atsekia grafiką su elektroninių elementų sujungimo kaukėmis.

Tam naudojamas plonas laidžiojo metalo lakštas, kurio tūris yra maždaug 7 tūkstantosios colio. Šios kaukės vėliau bus naudojamos nustatyti, kur klijuojami elektroniniai komponentai. Sudėtingesniuose procesuose šis procesas atliekamas tiesiogiai ant PCB su spausdintuvu, kuris sujungimo kaukes išgraviruoja šiuo metalu.

Vidinio sluoksnio spausdinimas

Kitas dalykas, kuris yra padarytas, yra skirtingų vidinių elektros takelių spausdinimas ant PCB specialiu junginiu. Tai reiškia, kad lapo elektriniai takeliai turi būti „nudažyti“, kad būtų sukurtas laidus piešinys su šviesai jautria arba sausa plėvelės medžiaga. Na, ši sukurta plėvelė yra veikiama lazeriu arba ultravioletinėje šviesoje, kad pašalintų perteklinę medžiagą ir taip susidarytų neigiama galutinė grandinė.

Šis procesas atliekamas, jei PCB turi vidinius sluoksnius su laidžiais takeliais. Be to, šis procesas bus pakartotas išoriniuose PCB sluoksniuose, kad būtų sukurtos galutinės vario trasos ir pagal schemą.

Tikrinimas ir tikrinimas (AOI)

Padarius skirtingus laidžių takelių sluoksnius, mašina patikrins, ar jie visi yra teisingi ir gerai veikia. Tai atliekama automatiškai lyginant originalų dizainą su fiziniu atspaudu, kad būtų galima ieškoti šortų ar sulaužytų takelių.

Rūdžių plėvelė ir laminavimas

Kiekvienas lakštas, atspausdintas su laidžiais takeliais, yra apdorojamas oksidu, kad būtų pagerintos kiekvieno sluoksnio vario trasų galimybės ir ilgaamžiškumas.

Proceso dėka bus išvengta skirtingų laidžių sluoksnių ir takelių delaminimo ypač jautriuose PCB arba naudojant daug komponentų, tokių kaip kompiuteriai.

Kitas dalykas, kurį reikia padaryti, yra pastatyti galutinį PCB, nes kiekvienas grandinės sluoksnis bus sujungtas stiklo pluošto lakštais su epoksidine derva, Pértinax ar bet kokiu kitu naudojamu metodu. Visa tai bus idealiai suklijuota hidrauliniu presu ir tokiu būdu gausime integruotą plokštę.

Gręžimo skylės

Visais atvejais mums reikės padaryti keletą skylių PCB gręžiant, kad galėtume sujungti skirtingus vario sluoksnius ir takelius. Mums taip pat reikės pilnų perforacijų, kad galėtume laikyti elektroninius elementus ar skirtingas jungtis ar išplėtimo lizdus.

Gręžimo procesas turi būti ypač tikslus, kad būtų išsaugotas PCB vientisumas, todėl volframo karbido galvutės naudojamos sunkiausiai egzistuojančiai medžiagai.

Metalinės skylės

Norint, kad šios skylės užmegztų ryšį su skirtingais vidiniais takeliais, norint užtikrinti reikiamą laidumą, reikės padengti plonu vario plėvele. Šie lukštai bus nuo 40 iki 60 milijonų colio colio.

Dabar PCB yra pasirengusi atsekti vario takelius išoriniuose jo paviršiuose.

Lauko takelio plėvelė ir galvanizacija

Dabar mes sukursime išorinius laidžius takelius, ir tam mes atliksime tą pačią procedūrą, kaip ir sukurdami vidinius takelius. Pirmiausia sukuriame sausą plėvelę kaip galutinės grandinės neigiamą. Tada, naudojant lazerį, sukuriamos erdvės, kuriose bus nusodinamas varis, kad būtų sukurti laidūs takeliai.

Tada PCB bus atliekamas galvanizavimo procesas, kurį sudaro vario klijavimas tose vietose, kuriose nėra sausos folijos, ir tokiu būdu susidaro PCB elektriniai takeliai. PCB dedama į vario vonią ir elektrolitiškai sujungiama su laidžiais modeliais, kad būtų galima sukurti tik 0, 001 colio takus.

Tada vario viršuje bus dedamas dar vienas alavo sluoksnis, kad būtų apsaugota ši cheminė ataka, kai einame į SES procesą arba „ strip-etch-strip “.

Juostos ėsdinimo juostelės

Tai yra priešpaskutinis žingsnis, vario perteklius bus pašalintas iš PCB, perteklius bus tas, kurio mes nepanardinome į alavą. Tokiu būdu liks tik alavu apsaugotas varis.

Vėliau mes taip pat turime pašalinti skardą cheminiu būdu, kad galiausiai liktų tik vario takeliai, kurie pagaliau bus tie, kurie sujungs komponentus ir perduos elektrą.

Dabar kitas AOI procesas patikrins, ar viskas teisinga, kad pagaliau būtų užfiksuota kaukė ir legenda.

Litavimo kaukė ir legenda

Galiausiai litavimo kaukė bus uždėta ant elektroninės plokštės, kad vėliau būtų galima lituoti komponentus į takelius teisingai ir ten, kur jie turėtų patekti.

Tada taip pat atspausdinama sudėtinė legenda, informacija, kurią dizaineris norėjo pateikti ant PCB, pavyzdžiui, jungčių pavadinimas, elemento kodas ir kt. Be to, galutinis PCB dizainas taip pat bus pagamintas tokiomis spalvomis, kokias gamintojas nori jai suteikti, kaip matome žaidimų pagrindinėse plokštėse ir kt.

Komponentų suvirinimas ir galutiniai testai

PCB yra paruošta ir tik komponentai bus dedami naudojant aukšto tikslumo robotų svirtis ir atitinkamus plyšius. Tokiu būdu plokštė yra pasirengusi būti patikrinta elektra ir patikrinta, ar ji veikia tinkamai.

Mes taip pat pridėsime jungimo kaukes, kad šie elementai būtų teisingai suvirinti.

Išvada ir baigiamieji žodžiai

Na, viskas yra apie tai, kas yra PCB ir kaip jie gaminami. Kaip matote, procesas yra gana sudėtingas ir reikalaujantis daugybės žingsnių, turime nepamiršti, kad tikslumas turi būti maksimalus, kad vėliau jis veiktų taip, kaip tikėtasi.

PCB tampa vis sudėtingesni, jų trasos yra plonesnės ir tankesnės, kad būtų galima išdėstyti daugybę komponentų labai mažai vietos.

Mes taip pat rekomenduojame apsilankyti geriausių pagrindinių plokščių rinkoje vadove

Be to, šie mokymai jums bus įdomūs:

Jei turite klausimų ar norite padaryti taisymą, parašykite mums komentaruose. Tikimės, kad informacija yra įdomi.