Vad är ett bar kretskort?

En av nyckelkomponenterna i elektronisk utrustning, kretskort (PCB), styr produkters funktion och drift, är oumbärlig. Men kretskortet – som för övrigt inte bara är ett kort. Ett kort går igenom olika steg från design till produktmontering och kallas därför för en mängd olika namn. I den här bloggen kommer vi att diskutera ett obehandlat kretskort och hur det skiljer sig från ett monterat kort.

Översikt över en bar bräda

Ett bart kretskort, även känt som ett bart kort eller ett bart kretskort, är ett grundläggande kretskort som befinner sig i ett tidigt skede av kretskortstillverkning och inte har monterat några elektroniska komponenter, inklusive endast kopparspår, dynor, hål och andra grundläggande kretsstrukturer. Som kärnstruktur för att bygga och stödja kretsar i elektroniska enheter, tillhandahåller det bart kretskortet funktionen för mekaniskt stöd och elektrisk anslutning. Och som det första steget i montering av elektroniska enheter är bart kretskort avgörande för hela produktens prestanda.

Viktiga funktioner hos nakna kretskort

Lager: Det bara kretskortet har en enkelskikts-, dubbelskikts- och flerskiktsstruktur enligt behoven i det senare skedet.

Ledande banor och dynor: De ledande banorna och plattorna är fördelade på det bara kretskortet. Den ledande banan består vanligtvis av kopparfolie och fungerar som en kanal för överföring av elektriska signaler. Plattan används för att fixera och ansluta elektroniska komponenter i kretskortets senare skede och är ett viktigt elektriskt gränssnitt i monteringsprocessen. Utformningen av den ledande banan och plattan måste vara mycket exakt för att uppnå sina specifika kretsfunktioner.

Material: Bara kretskortssubstrat är vanligtvis gjorda av glasfiberförstärkt epoxiharts (FR4) eller andra material som ger isolering och strukturell styrka.

Ytbehandling: För att skydda Bara kopparledande lager skyddas från oxidation och förbättrar lödbarheten. Bara kretskort utsätts generellt för ytbehandlingar som HASL (Hot Air Solder Leveling) och ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold).

Vad används bara kretskort till?

Bara kretskort spelar en viktig roll inom elektronikdesign och tillverkning. Som nämnts ovan är det bara kretskortet kärnstrukturen i den elektroniska enheten för att bygga och stödja kretsen, och tillhandahåller funktionen för mekaniskt stöd och elektrisk anslutning för enheten. Men i själva verket, på grund av dess unika egenskaper, är dess användning inte begränsad till att bära komponenter, utan täcker även designflexibilitet, produktionseffektivitet och kvalitetskontroll.

1.    Flexibel design och anpassning

Ett bart kort med endast dynor och ledande kopparspår, vilket gör att konstruktörer fritt kan lägga till elektroniska komponenter enligt kretskrav, såsom motstånd, kondensatorer, transistorer och integrerade kretsar, för att uppnå en mängd olika funktioner från enkla kretsar till komplexa system.

Samtidigt är nakna kretskort mångsidiga, det finns inget behov av att omdesigna kortet för varje beställning, och tillverkare av nakna kretskort kan möta olika kunders behov genom enhetlig produktion. Detta förkortar design- och tillverkningstiderna avsevärt och minskar utvecklingskostnaderna.

2.    Förbättra tillverkningseffektiviteten och automatiseringen.

Under konstruktionen av det rena kretskortet lägger konstruktörerna ner mycket arbete på att säkerställa att design och produktion är korrekta och redo för att den efterföljande monterings- och tillverkningsprocessen ska bli högt automatiserad. Till exempel genom automatisering pick-and-place-maskin och våglödningsutrustning kan komponenter snabbt monteras på kretskort, vilket möjliggör storskalig produktion och avsevärt förbättrar produktionseffektiviteten.

3. Testning och kvalitetskontroll av bara kretskort

Det bara kretskortet är inte bara produktens grund, utan har också en oersättlig roll i produktionsprocessen. I det inledande skedet av kretskortstillverkningen kommer ingenjörerna att testa det ledande kopparspåret och plattans integritet på det bara kretskortet för att säkerställa att designen är korrekt och uppfyller specifikationerna, vilket säkerställer att varje kretskort uppfyller den höga standarden för prestanda och tillförlitlighet och ger en solid grund för efterföljande komponentmontering och produktfunktionalitet.

4. Undervisning och experiment

Utöver ovanstående tillämpningar används det bara kretskortet ofta i undervisning och experiment på grund av de enkla komponenterna för att hjälpa studenter och ingenjörer att bekanta sig med kretsdesign och tillverkningsprocessen.

Varför använda testning av bara kretskort?

Bare Board Testing, eller BBT, testar ett bart kretskort för att säkerställa att designen, inklusive dess elektriska anslutning, funktion och kretskortets integritet, uppfyller kraven. Detta undviker designproblem som kan uppstå under eller efter montering och sparar kostnader och produktionstid.

Testning av bara kretskort använder vanligtvis flygande sond test, fixturbaserat test, automatisk optisk inspektion (AOI) och Röntgen inspektion för att utföra följande tester av bara skivor:

1. Testa elektriska problem

Den primära uppgiften för testning av bara kretskort är att upptäcka om det finns elektriska problem på kortet, såsom öppna kretsar, kortslutningar och dåliga lödfogar, för att säkerställa att det bara kretskortet uppfyller konstruktionskraven och senare krav, för att inte påverka senare komponentmontering och produktfunktion.

2.    Identifiera de elektriska anslutningarna och layouten

Vid kretskortsdesign måste alla elektriska anslutningar, inklusive genomgående hål, ledande spår och signalledningar, utformas i enlighet med specifika elektriska ritningar och designregler, och säkerställa att anslutningen mellan olika lager i flerskiktskretskortet är korrekt. Testning av bara kort säkerställer att dessa designkrav har implementerats korrekt, och eventuella fel eller missade anslutningar kommer att hittas under testningen.

3.    Förbättra produktionseffektiviteten och spara kostnader

Som nämnts ovan kan testning av bara kretskort upptäcka elektriska konstruktionsfel tidigt och undvika massiv omarbetning eller kassation orsakad av problematiska kretskort som kommer in i monteringsprocessen, vilket sparar tid och materialkostnader.

Tillverkningsprocess för nakna kretskort

Tillverkningen av ett kretskort är hela processen att tillverka ett kretskort utan några elektroniska komponenter som chips, motstånd och kondensatorer lödda på det. Det lösa kretskortet är den mest grundläggande formen av ett kretskort, detta steg kommer före komponentmontering. Du har design, materialval, korttillverkning och testning – flera steg i denna process.

Design och layoutförberedelse

Designinput: Designa kretskortslayouten baserat på EDA-programvara, som Altium Designer, Eagle eller CAD. Detta är en fysisk representation av designfilen.

Generering av Gerber-filer: När designen är klar omvandlas den till Gerber filer, vilka är standardfilsträngar för kretskortstillverkning. Dessa filer innehåller data som används för att skapa kretsmönstren.

Förberedelse av substrat

Materialval: Grundmaterialet för ett obehandlat kretskort är vanligtvis kopparbeklätt laminat, det senare är vanligtvis FR4 (epoxifiberglas) eller CEM-1 som substrat.

Substratskärning: Basmaterialet trimmas till önskade dimensioner, vanligtvis skärs stora paneler i mindre brädor.

Rengöring och avfettning

PCB-substratet rengörs noggrant för att avlägsna ytföroreningar, oljor och andra föroreningar. Detta steg säkerställer att efterföljande processer, såsom etsning, lyckas och utförs vanligtvis med avfettningsmedel eller vattenbaserade rengöringsmetoder.

Fotolitografi

Fotoresistbeläggning: Applicera ett lager fotoresist på kopparytan. Denna fotoresist kommer att vara ljuskänslig, vilket innebär att den under ljusexponering bara reagerar i vissa fotoresister, vilket gör att kretsmönstren kommer att utformas.

Exponering: Kortet exponeras för UV-ljus med en fotomask. De fotoresistområden som inte exponeras hårdnar, medan de fotoresistområden som exponeras mjuknar och kan tas bort.

Utvecklande: Kretskortskortet placeras sedan i en framkallningslösning, där alla områden av fotoresisten som inte exponeras för ljus tvättas bort, vilket lämnar kvar de avsedda kretsspåren.

Etsning

Kopparetsning: Kortet genomgår en etsningsprocess baserad på fotomasken så att endast de områden utan skyddad koppar (som inte täcks av fotoresisten) tas bort, och endast det önskade kretsmönstret lämnas kvar. Lösningar av järnklorid, eller kopparklorid, används ofta för etsning.

Mönsterinspektion: Kretskortet inspekteras för att säkerställa att kretsmönstret är korrekt och inte innehåller några kortslutningar eller avbrott.

Borrning

Hål borras i kretskortet enligt konstruktionsspecifikationerna med hjälp av en CNC-borrmaskin eller laserborrning. Dessa hål kallas plattor och de kommer att användas för komponentledningar eller vias (anslutningar mellan olika lager i kretskortet).

Plätering

Elektrolös kopparplätering: Elektrolös kopparplätering appliceras på genomgående hål och bottenhål för att skapa ledande banor i hålen.

Galvanisering: Kretskortsytan elektropläteras ibland med metaller som guld, silver eller tenn som hjälper till att förbättra konduktansen, oxidationsbeständigheten och lödbarheten på ytan.

Ytbehandling

Den bara kretskortsytan behandlas vanligtvis för att förbättra lödbarheten eller minska oxidation. Några av de vanliga ytbehandlingarna är:

HASL (Varmluftslödningsutjämning): Kretskortskortet doppas i smält lödtenn, sedan används varmluft för att blåsa bort överflödigt lödtenn för att få en plan yta som kan lödas.

Immersion Gold: Detta är en pläteringsprocess som producerar ett tunt lager guld ovanpå kretskortet för högpresterande applikationer med god elektrisk ledningsförmåga och god lödbarhet.

OSP (organiskt lödbarhetskonserveringsmedel): Detta är en typ av kemisk behandling som skyddar den nakna kopparen från oxidation utan att applicera ett metalllager.

ENIG (Elektrolös nickelimmersionsguld): Nickelskiktet avsätts på kretskortets yta och följs av ett tunt lager guld för att förbättra lödprestandan och ytterligare skydda mot korrosion.

Testning

Det bara kretskortet utsätts för elektriska tester för att verifiera att det inte finns några öppna kretsar, kortslutningar eller liknande elektriska defekter.

Tillverkningen av ett kretskort med bara mönster genomgår flera processer, inklusive designinput, val av substrat, mönsteröverföring, borrning, plätering, ytbehandling och elektrisk testning. Det slutliga kretskortet med bara mönster bör etableras för att kontrollera varje steg.

Bara PCB vs PCBA

Den största skillnaden mellan bare PCB och PCBA (printed circuit board assembly) är deras färdigställandegrad och funktionalitet.

Efter att ha läst ovanstående vet vi redan att det bara kretskortet endast innehåller ledande koppartrådar och -plattor, vilket är grunden för lödning av elektroniska komponenter. Ett bara kretskort är det första steget i monteringsprocessen.

Ett PCBA är ett kretskort som har lödts fast av komponenter, och alla nödvändiga elektroniska komponenter, såsom motstånd, kondensatorer, integrerade kretsar och kontakter, har lödts fast på det bara kretskortet. Monteringsprocessen inkluderar lödning och anslutning av komponenter för att omvandla det bara kretskortet till en komplett fungerande krets.

Här är en omfattande jämförelse av nakna PCB vs PCBA:

Noll PCB vs Bare PCB

Till skillnad från professionellt tillverkade nakna kretskort är noll-kretskorten ett kretskort för allmänt bruk som vanligtvis används i prototyptillverkning och gör-det-själv-elektronikprojekt. Det har en regelbundet arrangerad rutnätslayout med förborrade hål och kopparplattor vid varje rutnätspunkt för användare att löda och ansluta komponenter.

Till skillnad från traditionella professionella kretskort har noll-kretskort inga fördefinierade kretsspår eller elektrisk layout, och användarna kan fritt designa och justera kretsanslutningar efter specifika behov. Genom att ansluta nätpunkterna med kablar eller lödtenn kan användare snabbt bygga enkla kretsprototyper. Tack vare sin flexibla design och användarvänlighet är noll-kretskort idealiska för snabb testning, elektronisk prototypframställning och personliga gör-det-själv-projekt.

Noll-PCB vs. Bare PCB: en omfattande jämförelse

PCBasic: Din pålitliga tillverkare av nakna kretskort

Om du letar efter en betrodd partner för tillverkning av kretskort, PCBasic framstår som en branschledare. Fortsätt läsa, så kommer du att tro att du kommer att få en oförglömlig samarbetsupplevelse med PCBasic.

PCBasic erbjuder heltäckande tjänster som går utöver tillverkning av rena kretskort och tillhandahåller helhetslösningar som inkluderar kretskortsdesign, materialval, prototypframställning, montering och testning. Denna helhetssyn säkerställer att kunderna får fullständig support genom hela produktionsprocessen.

Som en intelligent fabrik utnyttjar PCBasic toppmodern teknik för att förbättra effektivitet och kvalitet. Med integrerat CRM, MES, ERP och IoT-system, effektiviserar företaget verksamheten och förbättrar produktiviteten. Avancerad teknik, såsom LCR-inkommande inspektion och SMT-feldetekteringssystem, förstärker ytterligare precisionen och tillförlitligheten i våra tillverkningsprocesser.

Våra kretskort utan kretskort används inom en mängd olika branscher, inklusive fordonselektronik, medicintekniska produkter, smarta hemsystem och kommunikationssystem. Dessa breda tillämpningar belyser mångsidigheten och kvaliteten hos PCBasics erbjudanden.

PCBasic är certifierade enligt ISO9001-, IATF16949- och ISO13485-standarderna och upprätthåller strikta kvalitetskontrollprocesser för att säkerställa att varje kretskort uppfyller högsta kvalitetsnivå. Detta engagemang för kvalitet stöds av ett team med över 30 skickliga kretskortsdesigners och 20 kvalitetshanteringsspecialister, som erbjuder kundsupport dygnet runt för att tillgodose alla behov.

Med mer än 15 års branscherfarenhet investerar PCBask kontinuerligt i innovation och PCBA-teknik, vilket säkerställer att varje kretskort levererar oöverträffad prestanda och tillförlitlighet. Detta engagemang för expertis och innovation positionerar PCBasic som ledande inom kretskortstillverkningssektorn.

Slutsats

Bare board PCB är utgångspunkten för alla elektroniska enheter och ger det nödvändiga ramverket för kretsmontering. Om du letar efter en tillverkare av bara kretskort, kontakta PCBasic.