Il circuito stampato (in breve PCB) è il risultato di un complesso processo di fabbricazione che avviene in centinaia di fabbriche di produzione di schede PCB in tutto il mondo.
Questo articolo illustra le fasi del processo di produzione dei PCB e illustra cosa preparano le strutture di produzione professionali per realizzare il prodotto finale che vediamo e utilizziamo quotidianamente. Dalla progettazione alla produzione delle schede PCB, vi guideremo passo dopo passo attraverso il processo di progettazione e produzione dei PCB per aiutarvi a prendere decisioni più consapevoli.
PCB design
Ogni PCB nasce da un progetto PCB realizzato a mano da un progettista professionista. Un'azienda di progettazione PCB può fornire servizi di progettazione personalizzati. Di solito, i clienti forniscono e caricano i file già pronti per la produzione del PCB. Una volta completata questa fase, inizia il processo di produzione del PCB.
Esportazione di file di fabbricazione
I file necessari per un produttore di schede PCB includono file Gerber, BOM, elenco componenti e file di foratura. Questi file vengono generati automaticamente tramite il software CAD di progettazione. I produttori di PCB verificheranno tali file al momento dell'invio per garantire la coerenza tra l'ordine e i requisiti del cliente.
Preventivo e ordine di acquisto online
Molti stabilimenti di produzione di PCB professionali hanno progettato un sistema di preventivo online che consente ai clienti di ottenere preventivi online quasi istantaneamente. Se il cliente richiede specifiche o richieste relative al processo di produzione dei PCB, il modulo di preventivo consente anche di lasciare una nota. Un preventivo online è spesso una stima approssimativa. Il prezzo verrà aggiornato una volta completata la verifica manuale da parte dello stabilimento di produzione. PCBasic è un produttore di PCB online con un sistema completo di quotazione online.
Delineare il design utilizzando la pellicola PCB
Il sistema di taglio/stampa laser utilizzato nell'impianto di produzione di PCB è preciso e accurato. Utilizzando i file Gerber caricati, la fabbrica di PCB produrrà un materiale chiamato pellicola fotografica. Questa pellicola fotografica è simile alla carta stampata da una stampante laser, sebbene differisca per materiale e consistenza a causa della sua natura e del suo utilizzo. La pellicola delinea il progetto del PCB e ogni pellicola verrà realizzata separatamente per ogni strato. Ad esempio, per un PCB a 2 strati, verranno realizzate quattro pellicole, due utilizzate per gli strati della scheda e le altre due progettate per la maschera di saldatura.
Produzione degli strati di rame
È risaputo che i PCB sono realizzati principalmente in rame. Il passaggio precedente, ovvero il taglio laser di una pellicola per creare il contorno, è fondamentale per la produzione dei PCB. L'impianto di produzione dei PCB utilizzerà il sistema per irradiare le lastre di rame con luce UV. Questo indurisce determinati punti sulle lastre, rendendo visibile il layout.
È fondamentale mantenere un ambiente sterile durante questo processo. Ciò include l'assenza di esposizione a polvere o altri tipi di particelle indesiderate. Durante la fase di preparazione del rame, queste particelle indesiderate possono causare cortocircuiti o danni al PCB fabbricato.
Una volta terminata la fabbricazione, le schede di rame vengono lavate utilizzando una soluzione alcalina per garantire che non rimanga alcun materiale residuo non indurito.
Questa fase di produzione del PCB viene solitamente eseguita per progetti con più di due strati. Un PCB con due strati superficiali può essere forato senza la tecnica UV.
Lavaggio delle tavole fabbricate dai materiali in eccesso
Il processo di produzione di PCB elettronici prevede l'utilizzo di diversi tipi di prodotti chimici. Nella fase precedente, è stata utilizzata una soluzione alcalina per garantire che nessun materiale rimanesse non indurito dopo il processo di sabbiatura UV.
Il produttore di PCB immerge le schede in una soluzione di solvente al rame per garantire che non rimangano particelle indesiderate sulle schede in rame prodotte. Questa soluzione, composta da potenti sostanze chimiche, evita che rimangano materiali in eccesso sulla scheda.
Una volta completato questo processo, la scheda in rame sarà lucida e pronta per le successive fasi di produzione del PCB.
Ispezionare le schede di rame per difetti visivi
In questa fase della produzione del PCB, dovremmo avere fogli di rame separati, pronti per l'ispezione. Il produttore del PCB esegue il processo allineando i fogli e punzonandoli. Questo processo è fondamentale perché non è possibile correggere eventuali errori commessi negli strati interni del PCB una volta che i fogli sono stati incollati.
Questo test di ispezione è automatizzato e monitorato da un ingegnere. L'apparecchio ispeziona le lamiere di rame e le confronta con i file di progetto. Se il motore rileva incongruenze tra il progetto e le lamiere prodotte, un avviso inviato all'ingegnere richiederà un'analisi.
Una volta che tutti gli strati superano l'ispezione, l'impianto può procedere alla fase successiva di produzione del PCB.
L'unione delle schede dà origine a un PCB multistrato
Questa fase darà vita al famigerato circuito stampato. Una scheda multistrato realizzata con fogli di rame sabbiati da un modello con un layout e uno schema ben progettati. Durante questo processo di produzione del PCB, la struttura allineerà i pannelli tra loro. Una volta allineati, gli strati si uniranno in un'unica scheda PCB.
La prima fase di allineamento viene eseguita posizionando i fogli su un tavolo utilizzando delle pinze pesanti. Questi blocchi si chiuderanno saldamente sugli strati per garantirne l'uniformità. Qualsiasi incoerenza tra le posizioni degli strati potrebbe causare errori nella fabbricazione del PCB. Una volta allineati gli strati del PCB, è il momento di passare al processo di incollaggio, che viene automatizzato tramite computer.
Il processo di incollaggio inizia riscaldando gli strati alla temperatura corretta e applicando un'elevata pressione, assicurandone l'adesione. Successivamente, gli strati si raffreddano e l'ingegnere li porta alla fase successiva di produzione del PCB.
Forare i fori dove necessario
I progetti di PCB includono molteplici fori, come via e altri fori specificati dal progettista. Un macchinario di precisione esegue il processo di foratura. Una volta collegato, il macchinario fora il punto desiderato secondo il progetto originale del PCB. La foratura richiede tempo. Il macchinario lavora lentamente e con precisione, garantendo che non si verifichino danni o crepe sulla scheda realizzata.
Trattamento chimico per una protezione extra
Come accennato in precedenza, la produzione di schede PCB richiede l'uso di molti prodotti chimici. Questo processo garantisce che un sottile strato di rame penetri nei fori appena praticati e li protegga. Senza questo passaggio, la fibra di vetro presente negli strati rimarrebbe esposta, con il rischio di potenziali danni nel tempo. Il nostro PCB è quasi pronto in questa fase, ma non è sufficientemente protetto per garantirne una lunga durata e la resistenza in diverse condizioni.
Questa fase di produzione dei PCB è semplice e veloce. È completamente monitorata e controllata da computer, garantendo risultati precisi e costanti.
Seconda immagine degli strati esterni
Durante le prime fasi di produzione e fabbricazione del PCB, abbiamo esposto gli strati interni con lampade UV per creare tracce sul rame utilizzando la pellicola. Questa volta facciamo lo stesso, ma invece, utilizziamo le lampade UV sullo strato esterno. Questa fase è molto simile e, una volta indurito il resist, la scheda PCB verrà pulita da eventuali residui di rame.
Applicazione della maschera di saldatura
Il processo di produzione di PCB elettronici richiede l'applicazione di una maschera di saldatura per proteggere dall'ossidazione e impedire la formazione di ponti di saldatura. Prima di utilizzare la maschera di saldatura, il produttore si assicurerà che la scheda sia pulita e sottoposta a un processo di rivestimento epossidico.
Serigrafia
A questo punto, abbiamo fabbricato con successo la nostra scheda PCB. L'ultima fase della produzione di schede PCB consisterà nell'annotare qualsiasi informazione, come la data di fabbricazione o un testo, utilizzando la serigrafia. Questo processo viene eseguito a getto d'inchiostro e i produttori di PCB lo utilizzano per marcare i tempi di produzione dei lotti sulla scheda finale. In base al progetto del PCB, la serigrafia può visualizzare testo, loghi e immagini.
Conduttività e test elettrici
produttore di PCB Ci impegniamo a produrre PCB di alta qualità. Per questo motivo, una volta realizzata la scheda, è necessario eseguire un test elettrico. Durante questo test, il PCB verrà testato secondo il progetto originale. I test includono conduttività, cortocircuito e altri test simili per garantire il normale funzionamento del PCB. Durante il test, in caso di problemi come cortocircuiti e circuiti aperti, disponiamo di ingegneri professionisti per eseguire i test. riparazione del circuito per accompagnare il tuo progetto.
Taglio e preparazione per la consegna
Una volta completata la produzione del PCB, le piastre vengono tagliate secondo le specifiche del cliente. Durante le fasi di produzione del PCB, le piastre vengono consegnate in un'unica soluzione per garantire l'efficienza.
Conclusione
La produzione di PCB non è semplice e richiede diverse fasi con diversi livelli di complessità. La produzione di PCB richiede numerosi strumenti e macchinari, solitamente automatizzati. Durante il processo, vengono utilizzati prodotti chimici per garantire la protezione e la funzionalità della scheda PCB nel tempo. Che la vostra scheda abbia 2 o 16 strati, PCBasic può semplificarvi il processo.
Con oltre 15 anni di esperienza nella produzione di PCB, abbiamo imparato come evitare errori costosi e garantire la qualità dei PCB per un lungo periodo.
La produzione di PCB può sembrare un processo lungo e complesso, ma con PCBasic non è così! Affidateci la fabbricazione e ci assicuriamo che tutto vada a posto.
