Главная - Блог

Изготовление ПП за 20 Шагов — Универсальное Руководство по Производству ПП

Изготовление ПП

Процесс производства ПП – это важный элемент производственного цикла электроники. Он включает в себя множество новых областей технологии, которые помогли добиться уменьшения размеров используемых компонентов и направляющих, а также повышению надежности платы.

Производство ПП – комплексный процесс, включающий множество шагов. Сегодня мы познакомим вас с полным процессом изготовления ПП. Он состоит из 20 шагов. Это руководство включает каждый из них.

Мы гарантируем, что в отличии от других поставщиков наши продукты соответствуют нашим заявлениям благодаря более строгим техническим характеристикам и контролю качества.

https://youtu.be/3ApEYfZPX8o

1. Дизайн и Макет ПП

Первым шагом в производстве ПП является её дизайн. Это можно сделать в любой доступной программе. Производство и дизайн ПП начинается с плана: разработчик составляет чертеж ПП, который соответствует всем требованиям и изложен в общих чертах. 

Проектируя макет ПП необходимо позаботиться о следующих моментах: ширина дорожек, подключение элементов, размещение переходных отверстий разных размеров.

Прототип печатной платы должен быть согласован с дизайнером, который разрабатывал макет ПП в специализированном ПО.

НА ЗАМЕТКУ: Перед началом производства ПП, дизайнер должен уведомить производителя о версии ПО, которое он использовал, что позволит избежать недоразумений. Наиболее используемыми приложениями являются Altium Designer, OrCAD, Pads, KiCad, Eagle и т.д.

Дизайн и Макет ПП

Различное ПО может включать разные шаги для создания Gerber файла (мы расскажем как сгенерировать Gerber файл в Altium и Eagle). Все они включают крайне важную информацию, к примеру медные слои, чертежи сверла, отверстия, обозначения компонентов и другие параметры.

Поэтому необходимо тщательно все изучить, после чего дизайнер может отправить файл производителю ПП.

Чтобы гарантировать соответствие конструкции требованиям к минимальным допускам в процессе производства, почти все производители используют метод Design for Manufacture (DFM), прежде чем приступать к производству.

После того, как все проверки выполнены, можно приступать к печати дизайна.

Предпроизводственный Процесс

Заказчик отправляет нам документ; он передается инженеру для проверки и точного расчета стоимости. Это помогает разобраться с документами: есть ли в них ошибки, отсутствует ли что-то; кроме того, определяются все этапы процесса. После подтверждения начинается производство.

2. Подготовка к Производству

Обрезка и Ламинирование

Обрезка и ламинирование в соответствии с размерами готовой платы или размерами панели.

Сушка

Основной целью сушки является удаление влаги с платы и предотвращение её коробления. Обычно сушка длится 3-4 часа при температуре 150℃.

Прорисовка Внутреннего Слоя

Прорисовка Внутреннего Слоя

Внутренняя Пленка

Сухая пленка, на которой выполняются все реакции с фотоизображением, наносится на неизолированную плату с медным сердечником.

Оголение Внутреннего Слоя

Проявление Внутреннего Слоя

При проработке пластины с сердечником проявляется неэкспонированная сухая пленка и обнажает исходную медную корку, а открытая сухая пленка сохраняется.

Проявление – это основной процесс обрывов и коротких замыканий. Поэтому необходимо строго соблюдать санитарные правила. Входящий персонал должен подвергаться воздействию воздушного душа. Все операторы должны носить антистатическую одежду.

3. Изготовление ПП Травление Внутреннего Слоя

Травление

Медная оболочка, не покрытая защитной сухой пленкой, вытравливается по линии травления.

Путем травления получится увидеть линии, которые необходимо сохранить.

Снятие Пленки

Снимите сухую пленку с медного листа на плате, таким образом сформировав окончательный паттерн линии.

4. Изготовление ПП Внутренний Слой AOI

Такая автоматическая визуальная инспекция позволяет проверить, есть ли в пластине сердечника после травления короткое замыкание или обрыв, а также чистое травление или нет.

5. Изготовление ПП Ламинирование

Медная фольга прижимается к плате через изолирующую среду (PP) между слоями.

6. Изготовление ПП — Сверление

Сверление ламинированной пластины. К этому моменту в отверстии нет металла, а потому один слой невозможно присоединить к другому.

Изготовление ПП

7. Изготовление ПП — Химическое Осаждение Меди

Благодаря химической реакции, отверстие покрывается тонким слоем меди толщиной 2-3 мкм.

8. Изготовление ПП — Горизонтальное Электролитическое Покрытие

Медь в неизолированной пластине и медь в отверстии может быть утолщена до 5-8 мкм за счет реакции переноса электрона.

9. Изготовление ПП — Прорисовка Внешнего Слоя

Внешний Слой Пленки

Сухая пленка наносится на голую плату с медным сердечником. В отличие от пленки внутреннего слоя, теперь в пластине просверлено отверстие, а сухая пленка прикреплена к пластине для защиты отверстия.

Оголение Внешнего Слоя

Проявление Внешнего Слоя

Этот шаг отличается от проявления внутреннего слоя, потому что медь под сухой пленкой единственная, которая осталась к этому моменту. После проявления внешнего слоя медь сухой пленки подвергается травлению последней, и в это время обнажается медь, которую необходимо сохранить.

10. Изготовление ПП — Графическое Покрытие

Графическое Покрытие

Утолщение Медного Покрытия

Голая медь (то есть медь, которую необходимо удерживать на конце) покрывается до конечной толщины меди. Обычно толщина медного покрытия составляет 18-25 мкм. Медь на поверхности и внутри отверстий покрывается одновременно, чтобы соответствовать требованиям о толщине меди.

Лужение

Поверхность меди утолщается слоем белого олова для защиты медной фольги.

Удаление Пленки

Сухая пленка удаляется с поверхности доски. Таким образом медь под пленкой обнажится (она будет вытравлена), а медь, которую необходимо сохранить, будет защищена оловом под ней.

11. Травление Внешнего Слоя

Травление

На этом этапе олово защищает медь. При травлении, обнаженная медь будет вытравлена, в то время как медь, покрытая оловом, останется.

Изготовление ПП

Удаление Олова

Олово, которое служило защитой меди удаляется. В это время обнажаются её слои. Однако к этому моменту все шаблоны внешних цепей выполнены.

12. Паяльная Маска

Покройте всю панель жидкой паяльной маской. Затем доска подвергается воздействию ультрафиолетового света высокой интенсивности. Паяльная маска наносится для: защиты медных цепей от окисления, повреждения и коррозии.

WellPCB наносит паяльную маску согласно требованиям клиента и не берет за это дополнительную плату.

Паяльная Маска

13. Шелкография

Шелкография – жизненно важный этап, который позволяет напечатать на плате всю необходимую информацию. Теперь можно производить обработку поверхности ПП.

14. Обработка Поверхности

Изготовление ПП

Этот шаг необходим для защиты поверхности и хорошей паяемости. Стандартные методы финишинга включают Иммерсионное золото с никелевым покрытием, Свинцовое лужение (HASL), бессвинцовый HASL, Иммерсионное серебро, OSP (антиоксидант) и т.д.

После введения в действие директивы RoHS в ЕС все продукты, содержащие свинец и бром, не могут допускаться к продаже в ЕС. Таким образом традиционный процесс обработки оловом будет постепенно заменен.

В WellPCB мы по-умолчанию используем бессвинцовый HASL для наших клиентов. Если вам потребуется другой способ, просто отметьте соответствующую галочку при размещении заказа.

15. Профиль

Технический отдел создает форму на основе границы, предоставленной заказчиком.

Процесс формования происходит посредством фрезерования.

16. Прочие Процессы Обработки Поверхности 

После профилирования может выполняться покрытие золотом контактных площадок на краю коннекторов, V-образные вырезы.

V-образный Вырез

Это процесс резки панелей на определенные размеры и формы на основе дизайна клиента, указанного в данных Gerber.

Используемый метод основан на использовании фрезы или V-образной канавки. Фрезерный станок оставляет небольшие выступы по краям платы, а V-образный паз прорезает диагональные каналы по обеим сторонам платы. Оба способа позволяют платам легко выскакивать из панели.

Позолоченные Коннекторы

В первую очередь, точки подключения ПП постоянно поддаются воздействию поскольку соединяют между собой разные платы. Следовательно, без прочной контактной кромки они подвержены износу, что может вызвать сбои в работе устройства. Покрытие коннекторов другими металлами (в данном случае золотом) выполняется для повышения прочности разъемов.

Узнать больше

17. Электрические Испытания

Когда производство платы, по сути, завершено, остается только провести электрические испытания, чтобы проверить её работоспособность. Основные тесты – это проверка целостности цепи и изоляции.

Базовое испытание на электрическую надежность сквозных межсоединений и дорожек нужно, чтобы убедиться в отсутствии обрывов или коротких замыканий. WellPCB использует летающий зонд для проверки электрических характеристик каждой цепи на голой плате. Мы проверяем каждую цепь, чтобы убедиться, что она полная (нет обрывов) и не замыкается на любую другую цепь.

Электрические Испытания

18. Итоговый Визуальный Осмотр (FQA、FQC)

Это последний шаг в процессе производства ПП. Группа профессионального контроля качества выполнит окончательную проверку каждой ПП. Она включает: визуальный осмотр, проверка размера готовой продукции, измерение отверстий, измерение коробления и прочее. По итогу мы распечатаем отчет о проверке для справки.

19. Доставка

После осмотра ПП герметично закрываются для защиты от грязи и влаги. Их упаковывают, запечатывают и отправляют курьерской доставкой по всему миру. WellPCB предлагает DHL и FEDEX, их доставка обычно занимает 1-4 дня, так вы сможете получить свои платы как можно быстрее.

Заключение

Я надеюсь, что после прочтения руководства у вас теперь есть общее понимание процесса производства ПП. Если у вас на руках есть дизайн ПП, и вы хотите применить его в проекте, воспользуйтесь формой на нашем сайте. Там вы можете загрузить свой файл CAD или Gerber. Наши профессионалы всегда находятся на связи и готовы помочь.

Если вы хотите знать больше об этапах производства ПП или о проблемах при генерации файлов, можете связаться с нами. Мы всегда к вашим услугам.

Hommer Zhao
Привет, я Хоммер, основатель WellPCB. На сегодняшний день у нас более 4000 клиентов по всему миру. Если у вас возникнут какие-либо вопросы, вы можете связаться со мной. Заранее спасибо.

Услуги