▷ Apakah papan litar pcb atau cetakan yang dicetak? gunakan, bagaimana ia dibuat

Pernahkah anda mendengar istilah PCB, atau Lembaga Litar Bersepadu ? Jika anda tidak tahu apa itu, kami akan menerangkannya kepada anda dalam artikel ini. Semasa anda membaca artikel ini, anda dikelilingi oleh PCB; anda mempunyai beberapa pada PC anda, monitor, tetikus dan juga pada telefon bimbit anda. Setiap elemen elektronik dibina menggunakan PCB, atau sekurang-kurangnya "organ dalaman "nya.

Indeks kandungan

Penggunaan PCB adalah langkah besar dalam evolusi alat elektronik, kerana ia menyediakan satu kaedah inovatif untuk menghubungkan elemen tanpa menggunakan kabel elektrik. Dunia hari ini tidak akan sama tanpa penciptaan PCB, jadi mari lihat apa yang mereka dan bagaimana mereka dibuat

Apa itu PCB

PCB adalah akronim bagi Lembaga Litar Bercetak, tetapi kami menggunakan akronim dalam Bahasa Inggeris (Lembaga Litar Bercetak) supaya tidak mengelirukannya misalnya dengan slot PCI PC kami.

Nah, PCB pada asasnya adalah sokongan fizikal di mana komponen elektronik dan elektrik dipasang dan saling berkaitan di antara mereka. Komponen ini boleh, cip, kapasitor, dioda, perintang, penyambung, dll. Jika anda melihat komputer di dalamnya, anda akan melihat bahawa ada pelbagai papan rata dengan banyak komponen terpaku padanya, ia adalah motherboard dan ia terdiri daripada PCB dan komponen yang telah kami sebutkan

Untuk menyambung setiap elemen pada PCB, kami menggunakan satu siri trek konduktif tembaga yang sangat nipis yang menghasilkan rel, konduktor, seolah-olah ia adalah kabel. Dalam litar paling mudah, kita hanya mempunyai trek konduktif pada satu atau kedua-dua belah PCB, tetapi dalam yang lebih lengkap, kita mempunyai trek elektrik dan juga komponen yang disusun dalam beberapa lapisan.

Sokongan utama untuk trek dan komponen ini adalah gabungan gentian kaca yang diperkuat dengan bahan seramik, resin, plastik dan elemen bukan konduktif yang lain. Walaupun komponen seperti trek selularid dan trek konduktif kini digunakan untuk mengeluarkan PCB yang fleksibel.

Papan litar bersepadu pertama dibina pada tahun 1936 dengan tangan oleh jurutera Paul Eisler untuk digunakan oleh radio. Dari sana, proses itu automatik untuk pembuatan besar-besaran, pertama dengan radio, dan kemudian dengan semua jenis komponen.

Apa yang ada dalam PCB?

Litar bercetak terdiri daripada beberapa lapisan konduktif, sekurang-kurangnya yang paling kompleks. Setiap lapisan konduktif dipisahkan oleh bahan penebat yang dipanggil substrat. Lubang-lubang yang dipanggil vias digunakan untuk menyambung trek pelbagai lapisan , yang boleh pergi sepenuhnya melalui PCB atau hanya pergi sejauh kedalaman tertentu.

Substrat boleh terdiri daripada komposisi yang berbeza, tetapi sentiasa bahan bukan konduktif supaya setiap trek elektrik membawa isyarat dan voltan tersendiri. Yang paling banyak digunakan saat ini dipanggil Pértinax, yang pada dasarnya merupakan kertas yang dilapisi dengan resin, sangat mudah untuk mengendalikan dan mesin. Tetapi dalam peralatan berprestasi tinggi sebatian yang dipanggil FR-4 digunakan, yang merupakan bahan gentian kaca bersalut resin tahan api.

Komponen elektronik, untuk bahagian mereka, akan hampir selalu masuk ke kawasan luaran PCB, dan dipasang di kedua-dua belah pihak, untuk memanfaatkan sepenuhnya sambungan mereka. Sebelum mencipta trek elektrik, lapisan PCB yang berbeza hanya dibentuk oleh substrat dan beberapa kepingan tembaga yang sangat nipis atau bahan konduktif lain, dan ia akan melalui mesin yang serupa dengan pencetak yang akan dicipta dan melalui proses yang agak panjang dan kompleks.

Proses penciptaan PCB

Kita sudah tahu apa papan litar bersepadu dibuat, tetapi sangat menarik untuk mengetahui bagaimana mereka dibuat. Lebih-lebih lagi, kita boleh membuat litar bersepadu asas dengan membeli salah satu papan ini, tetapi sudah tentunya prosesnya agak berbeza dari yang sebenarnya digunakan.

Reka bentuk PCB menggunakan perisian

Semuanya bermula dengan merancang PCB, mengesan trek elektrik yang diperlukan untuk menyambungkan komponen, serta menyenaraikan berapa banyak lapisan yang diperlukan untuk dapat menghasilkan semua sambungan yang akan diperlukan untuk komponen tersebut.

Proses ini dijalankan menggunakan perisian komputer CAM seperti TinyCAD atau DesignSpark PCB, digunakan secara meluas dalam kerjaya kejuruteraan. Bukan sahaja trek elektrik direka, tetapi pelbagai label juga dibuat untuk menyenaraikan komponen yang dipasang dan mengenal pasti setiap penyambung.

Semua langkah-langkah yang perlu dalam proses pembangunan akan didokumenkan supaya pengeluar tahu apa yang perlu dilakukan apabila projek dihantar kepada anda.

Susun atur skrin dan fotografi

Sebaik sahaja direka, kami kini lulus projek itu secara langsung kepada pengeluar dan ia akan menjadi tempat penciptaan fizikal PCB bermula. Proses berikut dipanggil pelacakan fotografi, di mana laser seperti mesin pencetak (photoplotter) mengesan grafik dengan topeng sambungan unsur-unsur elektronik.

Untuk ini, kepingan logam konduktif nipis kira-kira 7000 keping inci digunakan. Topeng ini kemudian akan berfungsi untuk menentukan di mana komponen elektronik terpaku. Dalam proses yang lebih maju, proses ini dilakukan secara langsung pada PCB dengan pencetak yang mengukir topeng sambungan dengan logam ini.

Percetakan lapisan dalaman

Perkara seterusnya yang dilakukan ialah percetakan pada PCB dari litar elektrik dalaman yang berbeza, dengan sebatian khas. Ini melibatkan "lukisan" negatif dari trek elektrik di atas helaian untuk mencipta corak konduktif dengan bahan film fotosensitif atau kering. Nah, filem ini yang telah dicipta terdedah kepada cahaya laser atau ultra violet untuk menghilangkan bahan yang berlebihan dan dengan itu mencipta negatif dari litar akhir.

Proses ini dilakukan jika PCB mempunyai lapisan dalaman dengan trek konduktif. Tambahan pula, proses ini akan diulangi pada lapisan luar PCB untuk menghasilkan trek kuprum akhir dan mengikut reka bentuk litar.

Pemeriksaan dan Pengesahan (AOI)

Setelah lapisan berlainan jalur konduktif dibuat, mesin akan memeriksa bahawa semuanya adalah betul dan berfungsi dengan baik. Ini dilakukan secara automatik dengan membandingkan reka bentuk asal dengan cetakan fizikal, untuk mencari seluar pendek atau trek yang rusak.

Filem karat dan laminasi

Setiap helaian yang dicetak dengan trek konduktif menjalani rawatan oksida untuk meningkatkan keupayaan dan daya tahan trek tembaga setiap lapisan.

Terima kasih kepada proses itu, penyimpangan lapisan dan trek konduktif yang berbeza pada PCB yang sangat sensitif atau dengan sejumlah besar komponen seperti komputer akan dielakkan.

Perkara seterusnya ialah membina PCB akhir, untuk setiap lapisan litar ini akan disertai dengan cara lembaran gentian kaca dengan resin epoksi, Pértinax atau kaedah lain yang digunakan. Semua ini akan dilekatkan dengan cara akhbar hidraulik dan ini adalah bagaimana kita akan mendapat papan litar bersepadu.

Lubang gerudi

Pada setiap kesempatan, kita perlu membuat satu siri lubang ke PCB dengan penggerudian untuk dapat bergabung dengan lapisan tembaga yang berbeza dan trek. Kami juga memerlukan pelengkapan lengkap untuk dapat memegang elemen elektronik atau penyambung yang berbeza atau slot pengembangan.

Proses penggerudian mestilah sangat tepat, untuk memelihara integriti PCB, jadi kepala tungsten karbida digunakan untuk bahan yang paling sukar yang wujud.

Lubang metalik

Agar lubang-lubang ini dapat menjalin komunikasi dengan trek dalaman yang berbeza, proses penyaduran dengan filem tembaga tipis diperlukan untuk menyediakan kekonduksian yang diperlukan. Veneer ini akan menjadi antara 40 dan 60 juta inci dalam satu inci.

PCB kini bersedia untuk mengesan trek tembaga pada wajah luarnya.

Filem trek luar dan penyaduran

Sekarang kita akan membuat jejak konduktif luar, dan untuk ini kita akan mengikuti prosedur yang sama untuk mencipta trek dalaman. Pertama kita buat filem kering sebagai negatif dari litar akhir. Kemudian, menggunakan laser, ruang di mana tembaga akan dideposit dicipta untuk mencipta trek konduktif.

Dan kemudian PCB akan menjalani proses elektroplating, yang terdiri daripada melekat tembaga di kawasan yang bebas daripada kerajang kering dan dengan itu membentuk trek elektrik PCB. PCB diletakkan dalam mandian tembaga dan akan terikat secara elektrolit ke corak konduktif untuk membuat trek serendah 0.001 inci.

Kemudian satu lagi lapisan timah akan ditambah di atas tembaga untuk melindungi serangan kimia ini apabila kita pergi ke proses SES atau " strip-etch-strip"

Strip etch strip

Inilah langkah terakhir, tembaga yang berlebihan akan dikeluarkan dari PCB, lebihannya adalah yang kita tidak dicelupkan dalam bijih timah. Dengan cara ini, hanya tembaga yang dilindungi tembaga akan kekal.

Selepas itu, kita juga harus mengeluarkan timah melalui rawatan kimia untuk akhirnya meninggalkan hanya trek tembaga yang akhirnya akan menjadi yang akan menyambung komponen dan mengangkut elektrik.

Sekarang proses AOI lain akan mengesahkan bahawa semuanya adalah betul untuk akhirnya merekodkan topeng dan legenda.

Masker dan legenda solder

Akhirnya, topeng pateri akan digunakan pada papan litar elektronik supaya kemudiannya boleh menyolder komponen ke trek dengan betul dan hanya di mana mereka harus pergi.

Kemudian legenda kompaun juga dicetak, maklumat yang dibuat perancang di PCB, seperti nama penyambung, kod elemen, dll. Di samping itu, reka bentuk akhir PCB juga akan dibuat dengan warna yang pengilang mahu memberikannya, seperti yang kita lihat di papan permainan, dsb.

Kimpalan komponen dan ujian akhir

PCB sudah siap dan hanya komponen-komponen yang akan ditambah dengan menggunakan robot robot ketepatan tinggi, dan slot yang sepadan. Dengan cara ini lembaga bersedia untuk diuji secara elektrik dan pastikan ia berfungsi dengan betul.

Kami juga akan menambah topeng sambungan untuk mengimpal elemen-elemen ini dengan betul.

Kesimpulan dan kata akhir

Nah ini semua tentang apa yang PCB dan bagaimana ia dihasilkan. Seperti yang anda dapat lihat prosesnya agak kompleks dan memerlukan banyak langkah, kita harus ingat bahawa ketepatan mestilah maksimum sehingga kemudiannya berfungsi seperti yang diharapkan.

PCB semakin kompleks, dengan trek nipis dan padat, dapat menempatkan sejumlah besar komponen dalam ruang yang sangat sedikit.

Kami juga mengesyorkan anda melawat panduan kami ke papan induk terbaik di pasaran

Dan anda juga akan mendapati tutorial-tutorial ini menarik:

Sekiranya anda mempunyai sebarang soalan atau ingin membuat pembetulan, tuliskan kami di dalam komen. Kami harap maklumat itu menarik.