Circuiti stampatiutilizzano pannelli isolanti come substrato e, attraverso processi specifici, linee conduttive e cuscinetti di saldatura per componenti elettronici vengono costruiti sulla superficie per ottenere collegamenti elettrici tra i componenti elettronici. Che si tratti di un piccolo e raffinato smartphone, di un potente computer o di un sistema di controllo industriale complesso e preciso, tutti fanno affidamento sul supporto dei circuiti stampati.
Fase di preparazione alla produzione
Scegli il materiale di supporto appropriato
Il substrato è la base dei circuiti stampati e i materiali di substrato comuni includono laminati di carta fenolica, laminati di carta epossidica, laminati rivestiti in fibra di vetro con resina epossidica rame- ecc. Materiali diversi presentano differenze nelle proprietà elettriche, nelle proprietà meccaniche, nella resistenza al calore e in altri aspetti. In genere, i prodotti di elettronica di consumo utilizzano come materiale di substrato l'FR-4, che ha un prezzo moderato e buone prestazioni. Quando si seleziona un substrato, è necessario considerare in modo completo i vari parametri del materiale in base allo scenario applicativo e ai requisiti prestazionali del circuito.
Preparare gli strumenti e le attrezzature necessarie
La produzione di circuiti stampati richiede una serie di strumenti e attrezzature professionali, come macchine per esposizione, macchine per lo sviluppo, macchine per incisione, perforatrici, macchine per serigrafia, ecc. La macchina per esposizione viene utilizzata per trasferire il modello del circuito progettato sul laminato rivestito in rame-attraverso reazioni fotochimiche; La macchina di sviluppo rimuove il materiale fotosensibile non polimerizzato dopo l'esposizione, rivelando lo schema del circuito; La macchina per incisione utilizza l'incisione chimica per rimuovere la lamina di rame indesiderata, lasciando linee di circuito precise; Il trapano viene utilizzato per praticare fori per l'installazione dei pin dei componenti sui circuiti stampati; Le macchine serigrafiche vengono utilizzate per stampare caratteri, etichette, ecc. sulla superficie dei circuiti stampati, facilitando il successivo montaggio e manutenzione.
processo di produzione
Taglio di laminati rivestiti in rame
In base alle dimensioni progettate del circuito stampato, utilizza una cesoia per tagliare il pannello rivestito in rame-nella dimensione appropriata. Durante il taglio, garantire la precisione dimensionale e controllare gli errori entro un intervallo ristretto per evitare di influenzare i successivi processi di produzione.
Rivestimento di materiali fotosensibili
Pulisci la superficie del pannello tagliato-rivestito in rame, rimuovi macchie di olio, polvere e altre impurità, quindi applica uniformemente uno strato di materiale fotosensibile, come pellicola secca o fotoresist liquido. Il processo di rivestimento deve essere eseguito in una stanza buia per evitare l'esposizione prematura del materiale fotosensibile. Lo spessore del rivestimento deve essere uniforme e coerente per garantire la successiva esposizione e gli effetti dello sviluppo.
esposizione
Chiudi l'LDI con gli schemi dei circuiti e il materiale fotosensibile rivestito sul pannello rivestito in rame-e posizionalo nella macchina per l'esposizione. La macchina di esposizione emette luce ultravioletta, facendo sì che il materiale fotosensibile sul pannello rivestito di rame- subisca una reazione di fotopolimerizzazione nelle aree modellate, formando uno strato polimerizzato-resistente alla corrosione, mentre il materiale fotosensibile nelle aree non esposte è ancora solubile nella soluzione di sviluppo. Il tempo di esposizione e l'intensità devono essere regolati con precisione in base alle caratteristiche del materiale fotosensibile e alla trasmittanza dell'LDI per garantire la qualità dello strato di resist.
sviluppo
Dopo l'esposizione, il pannello rivestito in rame- viene inserito in una macchina di sviluppo e il materiale fotosensibile nell'area non esposta viene dissolto dalla soluzione di sviluppo, rivelando così schemi circuitali chiari sul pannello rivestito in rame-. Il processo di sviluppo richiede un controllo rigoroso sulla concentrazione, sulla temperatura e sul tempo di sviluppo della soluzione di sviluppo. Una concentrazione eccessiva o un tempo di sviluppo prolungato potrebbero corrodere parte dello strato solidificato resistente alla corrosione-, con conseguente assottigliamento o addirittura rottura delle linee del circuito; Se la concentrazione è troppo bassa o il tempo è troppo breve, rimarrà materiale fotosensibile non esposto, influenzando l'effetto di incisione.
acquaforte
Metti il laminato rivestito di rame-sviluppato in una macchina per l'incisione. La soluzione di incisione nella macchina per incisione (come la soluzione di incisione acida di cloruro di rame) reagirà chimicamente con il foglio di rame che non è protetto dallo strato di resist, dissolvendolo e rimuovendolo, lasciando linee di circuito precise protette dallo strato di resist. Il processo di incisione richiede il controllo di parametri quali concentrazione, temperatura, tempo di incisione e pressione di spruzzo della macchina per incisione per garantire un'incisione uniforme ed evitare un'incisione eccessiva o insufficiente. Dopo l'incisione, sciacquare il pannello rivestito in rame-con acqua pulita per rimuovere eventuali residui di soluzione di incisione e lo strato resistente alla corrosione-sulla superficie.
perforazione
In base ai requisiti di progettazione del circuito stampato, utilizzare un trapano per praticare i fori per l'installazione dei pin dei componenti elettronici nelle posizioni corrispondenti. Durante la perforazione, è necessario garantire la precisione e la perpendicolarità della posizione del foro per evitare deviazioni o inclinazioni della posizione del foro, che potrebbero influire sulla qualità di installazione e saldatura dei componenti. Il diametro del foro deve corrispondere al diametro del perno del componente per garantire che il perno possa essere inserito senza problemi nel foro e per garantire un buon collegamento elettrico.
trattamento superficiale
Per migliorare la saldabilità e la resistenza all'ossidazione del circuito, è necessario trattare la superficie del circuito. I comuni processi di trattamento superficiale includono il livellamento ad aria calda, la doratura al nichel per elettrolisi, prodotti organici di protezione della saldabilità, ecc. Il livellamento ad aria calda è il processo di immersione di un circuito stampato in una lega di piombo e stagno fusa e quindi l'utilizzo di aria calda per eliminare la saldatura in eccesso per formare un rivestimento di saldatura uniforme sulla superficie del circuito stampato; La placcatura in oro e nichel chimico è il processo di deposito di uno strato di nichel sulla superficie di un circuito stampato, seguito da uno strato d'oro. Lo strato dorato ha una buona conduttività e resistenza all'ossidazione, che può migliorare l'affidabilità del circuito; Il protettore organico della saldabilità è uno strato di pellicola protettiva organica rivestita sulla superficie del circuito per prevenire l'ossidazione della superficie del rame. Allo stesso tempo, la pellicola protettiva si decompone durante la saldatura, esponendo la superficie del rame e garantendo buone prestazioni di saldatura. La scelta del processo di trattamento superficiale dovrebbe essere determinata in base allo scenario applicativo, ai requisiti di costo e alle aspettative in termini di prestazioni elettriche e affidabilità del circuito.
Caratteri serigrafici e identificazione
Utilizzare una macchina serigrafica per stampare caratteri, etichette e grafica sulla superficie dei circuiti stampati, come numeri di componenti, etichette di polarità, modelli di circuiti stampati, ecc. Lo scopo della serigrafia è facilitare il successivo assemblaggio, debug e manutenzione. L'inchiostro serigrafico deve avere una buona adesione e resistenza all'usura, i motivi stampati devono essere chiari e precisi e la dimensione e la posizione dei caratteri devono soddisfare i requisiti di progettazione.
controllo di qualità
Ispezione visiva
Ispezionare la superficie del circuito per eventuali difetti evidenti come graffi, macchie, residui di lamina di rame, cortocircuiti o circuiti aperti ad occhio nudo o con l'aiuto di lenti di ingrandimento, microscopi e altri strumenti. Allo stesso tempo, controlla se i caratteri serigrafici sono chiari e completi e se le posizioni dei fori sono corrette.
Test delle prestazioni elettriche
Utilizzare apparecchiature di prova professionali come tester ad aghi volanti, tester online, ecc. per testare in modo completo le prestazioni elettriche dei circuiti stampati. La macchina per test ad ago volante rileva la connettività, il cortocircuito, il circuito aperto e i parametri dei componenti del circuito contattando la sonda con il punto di test sul circuito stampato; Il tester online può eseguire test funzionali sui componenti installati sul circuito per determinare se funzionano correttamente. Attraverso i test sulle prestazioni elettriche, è possibile identificare tempestivamente problemi con i collegamenti elettrici e le prestazioni dei componenti dei circuiti stampati, garantendo che la qualità del prodotto soddisfi gli standard.
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