プリント回路基板(PCB)は、さまざまなポイントを接続するラインとパッドを備えた最新の電子機器のボードです。たとえそれが小さなボードであっても、その製造プロセスは非常に複雑で繊細です。ここでは、写真とビデオを使用してPCB製造プロセスを段階的に紹介します。
ステップ1.プリント基板CADファイル
PCB製造の最初のステップは、PCBレイアウトを整理して確認することです。PCBメーカーは、PCB設計会社からCADファイルを取得し、それらを統一された形式に変換します-拡張ガーバーRS-274XまたはガーバーX2、各CADソフトウェアには独自のファイル形式があるためです。次に、電子エンジニアは、PCBレイアウトが製造プロセスに準拠しているかどうか、欠陥があるかどうかなどを確認します。
自宅でPCBを作成する場合, PCBレイアウトをレーザープリンターで紙に印刷してから、銅張ラミネートに転写できます.印刷プロセス中、プリンターはインクとブレークポイントが不足しやすいため、油性ペンでインクを手動で補充する必要があります。
ただし、工場は通常、コピーを使用してPCBレイアウトをフィルムに印刷します。多層PCBの場合、各層の印刷レイアウトフィルムは順番に配置されます。
次に、フィルムにアライメントホールが開けられます。穴の位置合わせは非常に重要であり、PCB材料の層を整列させることが不可欠です。
ステップ2.製版
銅板を清掃します。ほこりがあると、最終回路で短絡または開回路を引き起こす可能性があります。
下の写真は8層PCBの例で、実際には3つの銅張積層板と2つの銅フィルムで構成され、プリプレグで接着されます。生産シーケンスは、中間基板(レイヤー4および5回路)から始まり、連続して積み重ねられ、次に固定されます。の製造も同様です 4 層PCB, コアボードと2つの銅フィルムを含む.
ステップ3.PCBインナーレイヤー
まず、ミドルコアボードの2層回路を作成します。CCLが洗浄された後、表面は感光性フィルムで覆われます。フィルムを光で硬化させ、銅箔上に保護フィルムを形成する。
2層PCBトレースフィルムと2層銅張ラミネートを上部PCBトレースフィルムに挿入して、上部と下部のPCBトレースフィルムを正確に積み重ねます。
機械は、銅箔上の感光性フィルムにUVランプを照射します。クリアフィルムは光で硬化し、硬化した感光性フィルムはまだありません。硬化膜で覆われた銅箔はPCBレイアウトに必要であり、これは手動PCB用のレーザープリンターインクの役割に相当します。また、黒色フィルムで覆われた銅箔は腐食し、硬化した透明フィルムは保存されます。
未硬化の感光性フィルムを灰汁ですすぐと、硬化フィルムが目的の銅箔回路を覆います。
次に、NaOHなどの強力なベースを使用して、不要な銅箔をエッチング除去します。
硬化した感光性フィルムをはがして、目的のPCBレイアウトの銅箔を露出させます。
ステップ4.搭乗とチェック
コアボードは正常に製造されました。次に、他の材料に簡単にアクセスできるように、位置合わせ穴を開けます。
コアボードを他のボードとラミネートすると、変更することはできません。したがって、PCB検査は非常に重要です。マシンは自動的にPCBレイアウトと比較してエラーを見つけます。
PCBボードの最初の2層が製造されました.
ステップ5.積層
ここでは、コアボード(PCB層>4)間、コアボードと外側の銅箔の間の接着剤であり、絶縁体としても機能するプリプレグと呼ばれる新しい原材料を紹介します。
下部銅箔と2層のプリプレグが配線穴と下部鉄板を介して事前に固定されており、完成したコアボードも配線穴に配置され、最後に2層のプリプレグ、1層の銅箔、1層のベアリングプレスアルミニウム板がコアプレートを覆っています。
作業効率を向上させるために、工場では3つの異なるPCBボードを固定する前に積み重ねています。上部の鉄板は磁気的に引き付けられ、下部の鉄板と簡単に位置合わせできます。位置決めピンを挿入して2層の鉄板をうまく位置合わせした後、機械は鉄板間のスペースを可能な限り圧縮し、釘で固定します。
鉄板でクランプされたPCBボードをホルダーに置き、ラミネートのために真空ヒートプレスに送ります。高温はプリプレグ内のエポキシを溶融し、圧力下でコアと銅箔を一緒に保持します。
接着後、PCBを押して上部の鉄板を取り外します。次に、耐圧アルミニウム板を取り外します。アルミニウム板は、PCBの外層の銅箔の平坦性を確保するために、さまざまなPCBを分離する役割も果たします。最後に、このときに取り出されたPCBは滑らかな銅箔で覆われます。
ステップ6。穴を開ける
では、互いに接触していないPCB内の4層の銅箔を接続するにはどうすればよいですか?最初にPCBに貫通穴が開けられ、次に穴の壁が金属化されて電気を通します。
パンチャーの上にアルミニウムの層を置き、その上にPCBを置きます。穴あけは比較的遅いプロセスであるため, 効率を向上させるために, PCBの層数に応じて、1〜3枚の同一のボードを積み重ねて穴を開けます.最後に、一番上のPCBをアルミニウムの層で覆います。上部と下部のアルミニウム板は、穴あけ時にPCB上の銅箔が裂けるのを防ぐために使用されます。
次に、あなたはただコンピュータ上で正しい掘削プログラムを選択する必要があります、残りは掘削機によって自動的に行われます。ドリルビットは空気圧で駆動され、最高速度は150,000rpmに達する可能性があります。このような高速は、穴壁の平坦性を確保するのに十分だからです。
ドリルビットの交換も、プログラムに従って機械によって自動的に行われます。最小のドリルビットは100ミクロンの直径に達することができますが、人間の髪の毛の直径は150ミクロンです。
前のプロセスでは、溶融エポキシがPCBから押し出されていたため、切断する必要がありました。ここで、コピーミリングマシンは、正しいXY座標に従ってPCBの周囲を切断します。
ステップ7。穴への銅化学沈殿
ほとんどすべてのPCB設計は、スルーホールを使用して異なる層のラインを接続するため、良好な接続には、穴の壁に25ミクロンの銅フィルムが必要です。銅膜の厚さは電気めっきによって達成する必要がありますが、穴の壁は非導電性エポキシ樹脂とガラス繊維板で構成されています。したがって、最初のステップは、穴の壁に導電性材料の層を堆積させて、化学蒸着によってPCB表面全体に1ミクロンの銅膜を形成することです。.化学処理、洗浄などの全プロセスは機械によって制御されます。
次に、PCBの外層を銅箔に移します。このプロセスは、以前のPCBインナーコアボードの転送原理に似ています。PCBレイアウトは、フォトプリントフィルムと感光性フィルムによって銅箔に転写されます。唯一の違いは、ポジティブがボードとして使用されることです。
上記の内部PCBレイアウトの転送では、マイナスをボードとして減算を使用します。PCBは回路として硬化感光性フィルムで覆われ、未硬化フィルムは洗浄されます。露出した銅箔をエッチングした後、PCBレイアウト回路は硬化膜で保護されます。外層PCBレイアウトの転送は通常の方法を採用し、ポジフィルムはボードです。非回路領域は、PCB上で硬化した感光性フィルムで覆われています。未硬化膜を洗浄した後、電気めっきを行う。フィルムのある場所は電気メッキできず、フィルムのない場所は銅でメッキしてから錫メッキします。フィルムを除去した後、アルカリエッチングを行い、最終的にスズを除去する。
銅箔の両面にある洗浄したPCBをラミネーターに入れ、感光型を銅箔に押し付けます。
印刷された上下のPCBレイアウトフィルムは穴を通して固定され、PCBボードは中央に配置されます。次に透光膜下の感光性フィルムはUVランプの照射により硬化し、これは確保する必要がある回路である。
不要で未硬化の感光性フィルムをクリーニングした後、PCBボードを検査します。
PCBはクリップでクランプされ、銅メッキされています。前述のように、穴の十分な導電性を確保するために、穴の壁にメッキされた銅膜の厚さは25ミクロンでなければならないため、システム全体がコンピューターによって自動的に制御され、精度が確保されます。
銅フィルムが電気メッキされた後、コンピューターはスズの薄層を電気メッキするように指示します。次に、銅と錫のメッキが正しい厚さであることを確認します。
次に、完全な自動組立ラインがエッチングプロセスを完了します。次に、PCB上の硬化感光性フィルムをクリーニングします。
次に、強アルカリを使用して、覆っている不要な銅箔をきれいにします。
最後に、PCBレイアウトの銅箔の錫メッキ層をスズストリッピング液で剥がします。クリーニング後、4層PCBレイアウトが完成します。
