Что такое голая печатная плата?

Один из ключевых компонентов электронного оборудования, печатные платы (ПП), управляют функционированием и работой продуктов, являются незаменимыми. Но печатная плата — которая, кстати, не просто плата. Плата проходит различные стадии от проектирования до сборки продукта и поэтому называется по-разному. В этом блоге мы обсудим голую ПП и то, чем она отличается от собранной платы.

Обзор пустой платы

Голая печатная плата, также известная как голая плата или голая печатная плата, представляет собой базовую печатную плату, которая находится на ранней стадии производства печатной платы и не содержит никаких электронных компонентов, включая только медные дорожки, контактные площадки, отверстия и другие базовые структуры схемы. Как основная структура для построения и поддержки схем в электронных устройствах, голая печатная плата обеспечивает функцию механической поддержки и электрического соединения. И как первый шаг в сборке электронных устройств, голые платы имеют решающее значение для производительности всего продукта.

Основные характеристики голых печатных плат

Слои: Печатная плата без покрытия имеет однослойную, двухслойную и многослойную структуру в зависимости от потребностей последующего этапа.

Проводящие дорожки и контактные площадки: Проводящие дорожки и площадки распределены по голой печатной плате. Проводящая дорожка обычно состоит из медной фольги и является каналом для передачи электрического сигнала. Площадка используется для фиксации и соединения электронных компонентов на более позднем этапе печатной платы и является ключевым электрическим интерфейсом в процессе сборки. Конструкция проводящей дорожки и площадки должна быть очень точной для достижения их конкретных функций схемы.

Материалы по теме: Подложки печатных плат обычно изготавливаются из эпоксидной смолы, армированной стекловолокном (FR4), или других материалов, обеспечивающих изоляцию и прочность конструкции.

Отделка поверхности: Для того, чтобы защитить Для того чтобы защитить токопроводящий слой меди от окисления и улучшить паяемость, голые печатные платы обычно подвергаются финишной обработке поверхности, такой как HASL (выравнивание пайкой горячим воздухом) и ENIG (химическое никелирование и иммерсионное золото).

Для чего используются голые печатные платы?

Пустые печатные платы играют важную роль в области электронного проектирования и производства. Как упоминалось выше, пустая печатная плата является основной структурой электронного устройства для построения и поддержки схемы, обеспечивая функцию механической поддержки и электрического соединения для устройства. Но на самом деле, благодаря своим уникальным характеристикам, ее использование не ограничивается переносом компонентов, а также охватывает гибкость проектирования, эффективность производства и контроль качества.

1.    Гибкий дизайн и настройка

На пустой плате, имеющей только контактные площадки и проводящие медные дорожки, проектировщики могут свободно добавлять электронные компоненты в соответствии с требованиями схемы, такие как резисторы, конденсаторы, транзисторы и интегральные схемы, для реализации различных функций — от простых схем до сложных систем.

В то же время bare PCB универсальна, нет необходимости перепроектировать плату для каждого заказа, и производители bare PCB могут удовлетворять потребности разных клиентов за счет унифицированного производства. Это значительно сокращает сроки проектирования и производства и снижает затраты на разработку.

2.    Повышение эффективности и автоматизации производства.

Во время проектирования печатной платы проектировщики вкладывают много усилий, чтобы гарантировать точность проектирования и производства и готовность к последующей сборке и процессу производства, чтобы он был максимально автоматизирован. Например, с помощью автоматического машина для подъема и размещения грузов и оборудование для пайки волной припоя позволяют быстро собирать компоненты на печатных платах, что позволяет организовать крупномасштабное производство и значительно повысить его эффективность.

3. Тестирование и контроль качества печатных плат

Пустая печатная плата не только является основой продукта, но и играет незаменимую роль в производственном процессе. На начальном этапе производства печатной платы инженеры проверяют проводящую медную дорожку и целостность контактной площадки пустой печатной платы, чтобы убедиться, что конструкция правильная и соответствует спецификациям, гарантируя, что каждая печатная плата соответствует высокому стандарту производительности и надежности, и обеспечивая прочную основу для последующей сборки компонентов и функциональности продукта.

4. Обучение и эксперимент

Помимо вышеперечисленных применений, благодаря простым компонентам, пустая печатная плата часто используется в обучении и экспериментах, чтобы помочь студентам и инженерам ознакомиться с процессом проектирования и производства схем.

Зачем использовать тестирование на пустых платах?

Тестирование голой печатной платы (BBT) позволяет проверить голую печатную плату, чтобы убедиться, что конструкция, включая ее электрические соединения, функциональность и целостность платы, соответствует требованиям, избегая проблем с конструкцией, которые могут возникнуть во время или после сборки, а также экономя затраты и время производства.

Тестирование пустой платы обычно проводится испытание летающего зонда, тест на основе приспособлений, автоматический оптический контроль (AOI) и Рентген инспекция для проведения следующих испытаний неизолированных плат:

1. Проверьте электрические неполадки

Основная задача тестирования пустой платы — выявить на плате электрические проблемы, такие как обрывы цепей, короткие замыкания и плохие паяные соединения, чтобы убедиться, что пустая печатная плата соответствует требованиям проекта и последующим требованиям, чтобы не повлиять на последующую сборку компонентов и функционирование продукта.

2.    Определите электрические соединения и схему расположения.

При проектировании печатных плат все электрические соединения, включая сквозные отверстия, проводящие дорожки и сигнальные линии, должны быть проложены в соответствии с конкретными электрическими чертежами и правилами проектирования, а также должны гарантировать, что соединение между различными слоями в многослойной печатной плате является правильным. Тестирование пустой платы гарантирует, что эти требования к проектированию были реализованы правильно, и любые ошибки или пропущенные соединения будут обнаружены во время тестирования.

3.    Повышение эффективности производства и экономия затрат

Как упоминалось выше, проведение испытаний пустых плат позволяет обнаружить дефекты электрической конструкции на ранней стадии и избежать масштабной переделки или брака, вызванных попаданием проблемных плат в процесс сборки, что позволяет сэкономить время и материальные затраты.

Процесс производства печатных плат

Изготовление голой печатной платы — это весь процесс изготовления голой печатной платы, на которой не припаяны никакие электронные компоненты, такие как микросхемы, резисторы и конденсаторы. Голая печатная плата — это самая базовая форма печатной платы, этот этап предшествует сборке компонентов. У вас есть проектирование, выбор материала, изготовление платы и тестирование — несколько этапов в этом процессе.

Подготовка дизайна и макета

Вклад в проектирование: Спроектируйте схему печатной платы на основе программного обеспечения EDA, например Altium Designer, Eagle или CAD. Это физическое представление файла проекта.

Генерация файла Gerber: После завершения проекта он преобразуется в Файлы Гербера, которые являются стандартными строками файлов для производства печатных плат. Эти файлы содержат данные, используемые для создания шаблонов схем.

Подготовка субстрата

Выбор материала: Основным материалом голой печатной платы обычно является ламинат с медным покрытием, в качестве подложки обычно используется FR4 (эпоксидное стекловолокно) или CEM-1.

Резка подложки: Основной материал обрезается до нужных размеров, обычно большие панели разрезаются на более мелкие доски.

Очистка и обезжиривание

Подложка печатной платы тщательно очищается для удаления поверхностных загрязнений, масел и других примесей. Этот шаг обеспечивает успешность последующих процессов, таких как травление, и обычно выполняется с использованием обезжиривающих средств или методов очистки на водной основе.

фотолитография

Покрытие фоторезиста: Нанесите слой фоторезиста на медную поверхность. Этот фоторезист будет светочувствительным, это значит, что при воздействии света он реагирует только на часть фоторезиста, на котором будут проектироваться схемы.

Воздействие: Плата экспонируется УФ-светом с фотошаблоном. Неэкспонированные области фоторезиста затвердевают, а экспонированные области фоторезиста размягчаются и могут быть удалены.

Разработка: Затем печатную плату помещают в проявочный раствор, где все участки фоторезиста, не подвергшиеся воздействию света, смываются, оставляя намеченные следы схемы.

Этчинг

Травление меди: Плата проходит процесс травления на основе фотошаблона, так что удаляются только области без защищенной меди (не покрытые фоторезистом), и остается только желаемый рисунок схемы. Для травления широко используются растворы хлорида железа или хлорида меди.

Проверка образца: Печатная плата проверяется, чтобы убедиться в правильности схемы и отсутствии замыканий и обрывов.

Бурение

Отверстия сверлятся в печатной плате в соответствии с техническими требованиями проекта с помощью сверлильного станка с ЧПУ или лазерного сверления. Эти отверстия называются контактными площадками и будут использоваться для выводов компонентов или переходных отверстий (соединений между различными слоями печатной платы).

Обшивка

Химическое меднение: Химическое меднение наносится на сквозные и глухие отверстия для создания токопроводящих дорожек в отверстиях.

Гальваника: Поверхность печатной платы иногда покрывается гальваническим способом с использованием таких металлов, как золото, серебро или олово, которые помогают улучшить проводимость, стойкость к окислению и паяемость поверхности.

Обработка поверхности

Оголенная поверхность печатной платы обычно обрабатывается для улучшения паяемости или уменьшения окисления. Некоторые из распространенных видов отделки поверхности:

HASL (выравнивание пайки горячим воздухом): Печатная плата погружается в расплавленный припой, затем излишки припоя сдуваются горячим воздухом, чтобы получить плоскую поверхность, пригодную для пайки.

Иммерсионное золото: Это процесс нанесения покрытия, в ходе которого на печатную плату наносится тонкий слой золота для высокопроизводительных приложений с хорошей электропроводностью и паяемостью.

OSP (органический консервант для пайки): Это своего рода химическая обработка, которая защищает голую медь от окисления без нанесения металлического слоя.

ENIG (химическое никель-иммерсионное золото): На поверхность печатной платы наносится слой никеля, за которым следует тонкий слой золота для улучшения качества пайки и дополнительной защиты от коррозии.

Тестирование

Неизолированная печатная плата подвергается электрическим испытаниям для проверки отсутствия обрывов, коротких замыканий и подобных электрических дефектов.

Изготовление голой печатной платы проходит несколько процессов, включая ввод дизайна, выбор подложки, перенос рисунка, сверление, металлизацию, отделку поверхности и электрические испытания. Окончательная голая печатная плата должна быть установлена ​​для контроля каждого шага.

Голая печатная плата против печатной платы

Основное различие между голой печатной платой и печатной платой (PCBA) заключается в степени их завершенности и функциональности.

Прочитав вышеизложенное, мы уже знаем, что голая печатная плата включает в себя только проводящие медные дорожки и площадки, что является основой пайки электронных компонентов. Голая печатная плата является начальным этапом в процессе сборки.

PCBA — это печатная плата, на которой выполнена полная пайка компонентов, и все необходимые электронные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, интегральные схемы и разъемы, припаяны к голой печатной плате. Процесс сборки включает пайку и соединение компонентов, чтобы превратить голую печатную плату в полноценную функциональную схему.

Вот полное сравнение голой печатной платы и печатной платы с печатной платой:

Нулевая печатная плата против голой печатной платы

В отличие от профессионально изготовленных голых печатных плат, нулевая печатная плата представляет собой универсальную печатную плату, которая обычно используется в прототипировании и проектах DIY-электроники. Она имеет регулярно организованную сетку с предварительно просверленными отверстиями и медными контактными площадками в каждой точке сетки для пайки и соединения компонентов пользователями.

В отличие от традиционных профессиональных печатных плат, нулевые печатные платы не имеют предопределенных схемных трасс или электрической компоновки, и пользователи могут свободно проектировать и настраивать соединения цепей в соответствии с конкретными потребностями. Соединяя точки сетки проводами или припоем, пользователи могут быстро создавать простые прототипы цепей. Благодаря своей гибкой конструкции и простоте использования нулевые печатные платы идеально подходят для быстрого тестирования, электронного прототипирования и личных проектов DIY.

Zero PCB против Bare PCB: всестороннее сравнение

PCBasic: Ваш надежный производитель печатных плат без корпуса

Если вы ищете надежный партнер по производству печатных плат без покрытия, PCBasic выделяется как лидер отрасли. Продолжайте читать, и вы убедитесь, что у вас будет незабываемый опыт сотрудничества с PCBasic.

PCBasic предлагает комплексные услуги, выходящие за рамки производства печатных плат, предоставляя комплексные решения, включающие проектирование печатных плат, выбор материалов, прототипирование, сборку и тестирование. Этот целостный подход гарантирует клиентам полную поддержку на протяжении всего производственного процесса.

Как интеллектуальная фабрика, PCBasic использует самые современные технологии для повышения эффективности и качества. Благодаря интегрированным CRM, MES, ERP и Системы Интернета вещей, компания оптимизирует операции и повышает производительность. Передовые технологии, такие как входной контроль LCR и системы обнаружения неисправностей SMT, еще больше повышают точность и надежность наших производственных процессов.

Наши печатные платы без печатных плат обслуживают широкий спектр отраслей, включая автомобильную электронику, медицинские приборы, системы умного дома и системы питания связи. Эти разнообразные приложения подчеркивают универсальность и качество предложений PCBasic.

PCBasic сертифицирована по стандартам ISO9001, IATF16949 и ISO13485 и поддерживает строгие процессы контроля качества, чтобы гарантировать, что каждая печатная плата без печатной платы соответствует высочайшим уровням совершенства. Эта приверженность качеству поддерживается командой из более чем 30 опытных проектировщиков печатных плат и 20 специалистов по управлению качеством, которые обеспечивают круглосуточную поддержку клиентов для удовлетворения любых потребностей.

Обладая более чем 15-летним опытом работы в отрасли, PCBasic постоянно инвестирует в инновации и технологию PCBA, гарантируя, что каждая печатная плата без корпуса обеспечивает непревзойденную производительность и надежность. Эта преданность экспертным знаниям и инновациям делает PCBasic лидером в секторе производства печатных плат.

Заключение

Bare board PCB является отправной точкой любого электронного устройства и обеспечивает необходимую основу для сборки схемы. Если вы ищете производителя bare PCB, свяжитесь с PCBasic.