¿Quién puede contarme el proceso de producción de PCB? Cuanto más detallado mejor.

La función de la PCB es proporcionar una base para conectar componentes primarios con otros componentes necesarios del circuito electrónico para formar módulos o productos terminados con funciones específicas. Por lo tanto, la PCB desempeña un papel en la integración y conexión de todas las funciones de todo el producto electrónico, por lo que cuando falla la función de un producto electrónico, la PCB suele ser la primera en ser cuestionada. La Figura 1.1 es un diagrama esquemático de la jerarquía de envases electrónicos.

1.2 Desarrollo de PCB

1. Ya en 1903, el Sr. Albert Hansen aplicó por primera vez el concepto de "circuito" al sistema de conmutación telefónica. Corte lámina metálica en conductores de circuito, péguelos en papel encerado y pegue una capa de papel encerado encima para formar el prototipo de un mecanismo de PCB. Ver Figura 1.2.

2. En 1936, el Dr. Paul Eisner realmente había inventado la tecnología de fabricación de PCB y había publicado varias patentes. La tecnología actual de grabado (transferencia de imágenes fotográficas) se hereda de su invención.

1.3 Tipos de PCB y métodos de fabricación

Los materiales, capas y procesos se diversifican para adaptarse a diferentes productos electrónicos y sus necesidades especiales. A continuación se resumen algunas diferencias generales para presentar brevemente la clasificación de los PCB y sus métodos de fabricación.

1.3.1 Tipo de PCB

A. Por material

A. Materiales orgánicos

Resina fenólica, fibra de vidrio/resina epoxi, poliuretano, BT/epoxi, etc. todos pertenecen a él.

B. Materiales inorgánicos

Aluminio, cobre-invar, cerámicas, etc. Todos le pertenecen. Principalmente por su función de enfriamiento.

B. Distinguir por la dureza del producto terminado

A. PCB rígido

B. El PCB flexible de la placa flexible se muestra en la Figura 1.3.

c La PCB flexible y rígida rígido-flexible se muestra en la Figura 1.4.

C. Por estructura

D. Por propósito: comunicación/electrónica consumible/militar/computadora/semiconductores/tablero de pruebas eléctricas, como se muestra en la Figura 1.8bga.

Otro tipo de PCB tridimensional moldeado por inyección rara vez se utiliza y no se presentará aquí.

1.3.2 Introducción a los métodos de fabricación

A. Resta, el proceso se muestra en la Figura 1.9.

bLos procesos aditivos se pueden dividir en procesos semiaditivos y totalmente aditivos, como se muestra en la Figura 1.101.11.

C. Para hacer frente a los cambios en el empaquetado de circuitos integrados, también se han ampliado otros procesos avanzados. Este CD sólo los menciona pero no los presenta, porque muchos aún son secretos, difíciles de conseguir o no están lo suficientemente maduros. Este CD toma como eje principal el proceso tradicional de fabricación de placas multicapa negativas, presenta cada proceso de fabricación de una manera simple y fácil de entender y analiza la dirección futura de PCB con conceptos técnicos avanzados.

2.3.1 Datos que deben proporcionar los clientes:

Cuando una fábrica de electrónica o ensambladora encomienda a un taller de PCB la producción de placas desnudas, se deberán proporcionar los siguientes datos para la producción. Los diseños de preproducción se muestran en la hoja de datos del material.

Los datos de la tabla anterior son elementos necesarios. A veces los clientes proporcionarán una muestra, un diagrama de piezas y una garantía (para garantizar que las materias primas y los consumibles utilizados en el proceso no contengan determinadas sustancias tóxicas). , etc. . Los fabricantes deberían juzgar ellos mismos la importancia de estos datos adicionales para evitar perder oportunidades de negocio.

2.3.2. Comentarios informativos

Ante tantos datos, los siguientes procedimientos de trabajo y puntos clave del ingeniero de prediseño del sistema son los siguientes.

A. Revise las especificaciones del producto del cliente para ver si pueden cumplir con las capacidades de proceso de la fábrica. Para los elementos de revisión, consulte la lista de verificación de capacidad del proceso de recepción de materiales.

B. Lista de materiales

Con base en los datos anteriores, después de la revisión y el análisis, la marca, el modelo y las especificaciones de las materias primas se determinan mediante la expansión de la lista de materiales. Las principales materias primas incluyen: sustrato (tablero laminado), película (preg), lámina de cobre (máscara de soldadura), tinta de texto (leyenda), etc. Además, los requisitos de suavidad de los clientes afectarán la elección del proceso. Por supuesto, también habrá diferentes requisitos y especificaciones de materiales, como oro blando y duro, pulverización de plástico, OSP, etc.

La tabla resume los factores que pueden influir en la selección de materias primas dentro de las especificaciones del cliente.

C. Lo anterior es una revisión de nuevos datos y se realizarán muestras después de la revisión. Si se trata de datos antiguos, debe verificar si existe una ECO (orden de cambio de ingeniería) antes de realizar la auditoría.

D. Composición

La selección del tamaño de composición afectará a la rentabilidad de este material.

Debido a que el sustrato es el principal costo de materia prima (la optimización de la composición tipográfica puede reducir el desperdicio de planchas, una composición tipográfica correcta puede aumentar la productividad y reducir la tasa de defectos);

Algunas fábricas creen que fijando un determinado tamaño de trabajo se puede conseguir la máxima productividad, pero el coste de las materias primas aumenta mucho. Las siguientes son algunas direcciones a considerar:

Los costos generales de producción, las materias primas directas e indirectas representan alrededor del 30% al 60% del costo total, incluidos sustratos, películas, láminas de cobre, máscaras de soldadura, películas secas, brocas, metales pesados ​​(cobre, plomo), consumibles químicos, etc. El consumo de estas materias primas está directamente relacionado con si el tamaño del diseño es el adecuado. Cuando la mayoría de las fábricas de productos electrónicos diseñan circuitos, realizan un diseño continuo para maximizar la productividad del ensamblaje. Por lo tanto, los diseñadores de preproducción en las fábricas de PCB deben comunicarse estrechamente con los clientes para garantizar que el tamaño del diseño continuo se pueda utilizar de manera óptima al diseñar los paneles de trabajo. Para calcular el diseño más adecuado, se deben considerar los siguientes factores.

A. Número mínimo de cuchillas y máximo aprovechamiento del material base (se debe considerar el método de corte y rectificado de bordes).

b. El tamaño de la lámina de cobre, la película y la película seca deben coincidir con el tamaño del panel de trabajo para evitar desperdicios.

C. Dimensiones mínimas entre piezas y bordes de placas utilizadas como herramientas o sistemas de calibración.

El límite de tamaño máximo posible o tamaño efectivo del área de trabajo para cada proceso.

E. Las diferentes estructuras de productos tienen diferentes procesos de producción y diferentes restricciones de diseño. Por ejemplo, el espacio de diseño del diapasón dorado es mayor, se debe considerar la dirección y los accesorios de prueba o las regulaciones de secuencia de prueba también son diferentes. Un tamaño de trabajo más grande puede lograr una mayor productividad, pero el costo de las materias primas aumenta mucho y es necesario mejorar la capacidad de fabricación del equipo. Cómo alcanzar un punto de equilibrio, los estándares de diseño y la experiencia del ingeniero son muy importantes.

2.3.3 Empezar a diseñar.

Después de verificar todos los datos, comienza la división del trabajo de diseño:

A. Después de confirmar el diagrama de flujo mediante la revisión y el análisis de los datos, el ingeniero de diseño determinará el proceso más apropiado. pasos. El proceso de producción de los tableros multicapa tradicionales se puede dividir en dos partes: producción de la capa interior y producción de la capa exterior. Los siguientes iconos son de referencia. Consulte la Figura 2.3 y la Figura 2.4.

Operación B.CAD/CAM

A. Ingrese los datos Gerber en el sistema CAM utilizado y defina la apertura y la forma en este momento. Muchos sistemas PCB CAM actuales pueden aceptar el formato IPC-350. Algunos sistemas CAM pueden generar archivos de enrutamiento NC externos, pero el software de diseño de diseño de PCB general no genera este archivo. Algunos software profesionales pueden configurar directamente el programa de salida de parámetros, que se puede configurar de forma independiente o con un enrutador NC.

Las formas incluyen redondas, cuadradas y rectangulares, así como formas más complejas, como almohadillas térmicas interiores. Al comenzar el diseño, primero debe aclarar la relación entre el código de apertura y la forma; de lo contrario, la serie de diseños posteriores no será posible.

B. Lista de verificación durante el diseño

Después de verificar de acuerdo con la lista de verificación, podemos conocer la posible producción y el costo estimado de los materiales de fabricación.

C. Precauciones para el diseño del panel de trabajo:

- Los ingenieros de diseño de PCB harán algunas marcas auxiliares como referencia para ayudar a recordar o prestar atención a ciertos asuntos durante el diseño, antes de ingresar al diseño. Debe ser eliminado. La siguiente tabla enumera varios proyectos y sus impactos.

-La elección del tamaño del diseño afectará a la rentabilidad de este material. Debido a que el sustrato es el principal costo de materia prima (la optimización de la composición tipográfica puede reducir el desperdicio de planchas, una composición tipográfica correcta puede aumentar la productividad y reducir la tasa de defectos);

Algunas fábricas creen que fijando un determinado tamaño de trabajo se puede conseguir la máxima productividad, pero el coste de las materias primas aumenta mucho. Las siguientes son algunas direcciones a considerar:

Los costos generales de producción, las materias primas directas e indirectas representan alrededor del 30% al 60% del costo total, incluidos sustratos, películas, láminas de cobre, máscaras de soldadura, películas secas, Brocas, Metales pesados ​​(cobre, plomo, oro), consumibles químicos, etc. El consumo de estas materias primas está directamente relacionado con si el tamaño del diseño es el adecuado. Cuando la mayoría de las fábricas de productos electrónicos diseñan circuitos, realizan un diseño continuo para maximizar la productividad del ensamblaje. Por lo tanto, los diseñadores de preproducción en las fábricas de PCB deben comunicarse estrechamente con los clientes para garantizar que el tamaño del diseño continuo se pueda utilizar de manera óptima al diseñar los paneles de trabajo. Para calcular el diseño más adecuado, se deben considerar los siguientes factores.

1. Minimizar el número de herramientas y maximizar la utilización del sustrato (se deben considerar métodos de corte y pulido de bordes).

2. El tamaño de la lámina de cobre, la película y la película seca deben coincidir con el tamaño del panel de trabajo para evitar desperdicios.

3. Dimensiones mínimas entre piezas y en los bordes de placas utilizadas como herramientas o sistemas de calibración.

4. El límite máximo de tamaño posible o tamaño efectivo del área de trabajo de cada proceso.

5 Las diferentes estructuras de productos tienen diferentes procesos de producción y diferentes restricciones de diseño. Por ejemplo, el espaciado del diseño de los diapasones de oro debe ser grande y direccional, y sus accesorios de prueba o secuencias de prueba también son diferentes.

Un mayor tamaño de trabajo puede satisfacer una mayor productividad, pero el coste de las materias primas aumenta mucho y es necesario mejorar la capacidad de fabricación de los equipos. Cómo alcanzar un punto de equilibrio, los estándares de diseño y la experiencia del ingeniero son muy importantes.

-Durante el proceso de composición tipográfica del panel de trabajo, se deben considerar las siguientes cosas para que el proceso sea fluido y se enumeran las precauciones en la composición tipográfica.

D. Negativos y Programas:

- Después de completar la edición y composición tipográfica en el sistema CAM, el arte del negativo se dibujará en los negativos a través de un trazador láser con la ayuda del código D. archivos. Los negativos a pintar incluyen enrutamiento interno y externo, máscara de soldadura externa y negativos de texto.

A medida que la densidad lineal aumenta cada vez más, los requisitos de tolerancia se vuelven cada vez más estrictos y el control del tamaño de la película negativa es actualmente un problema importante para muchas fábricas de PCB. La tabla es una tabla comparativa entre la película tradicional y la película de vidrio. La proporción de negativos de vidrio ha ido aumentando. Los fabricantes de películas también están investigando activamente materiales alternativos para proporcionar una mejor estabilidad dimensional. Por ejemplo, película seca de bismuto metálico.

En general, se debe prestar atención a las siguientes cuestiones al almacenar y utilizar negativos tradicionales:

1. Control de la temperatura ambiente y relativa.

2. Sacando nuevos negativos Tiempo de preadaptación.

3. Métodos de adquisición, difusión y conservación

4. Limpieza del área de colocación o de operación

-Procedimientos

Incluidos el primario y el programa de perforación secundario y el programa de enrutamiento de formas, entre los cuales el programa de enrutamiento NC generalmente debe procesarse por separado.

E. Diseño orientado. Los ingenieros de diseño de PCB no saben mucho sobre los procesos de fabricación de PCB y las precauciones en cada proceso, por lo que al diseñar circuitos, solo consideran la electricidad, la lógica, el tamaño, etc., y rara vez consideran otras cosas. Por lo tanto, antes de fabricar PCB, los ingenieros de diseño deben corregir algunas características del circuito desde la perspectiva de la productividad y el rendimiento. Por ejemplo, una almohadilla de conexión circular se modificó a forma de lágrima, como se muestra en la Figura 2.5, para mantener el ancho mínimo del anillo de la almohadilla si un orificio estaba desalineado durante la fabricación.

Sin embargo, las modificaciones realizadas por los ingenieros antes de la fabricación en ocasiones afectan a las características e incluso al rendimiento de los productos del cliente, por lo que tenemos que ser cautelosos. Las fábricas de PCB deben tener un conjunto de especificaciones compiladas en función de las características del proceso dentro de la fábrica, que no solo pueden mejorar el rendimiento y la productividad del producto, sino que también sirven como lenguaje de comunicación con el personal de diseño de líneas de PCB, como se muestra en la Figura 2.6.

C. Trabajo de herramientas

Los archivos de lista de red de medición eléctrica y AOI de referencia generan datos aceptables para el sistema AOI a partir del archivo de referencia CAD con tolerancias y la lista de red de medición eléctrica. Se utiliza para fabricar accesorios de prueba eléctricos.