Bảng mạch insử dụng các tấm cách nhiệt làm chất nền và thông qua các quy trình cụ thể, các đường dẫn điện và miếng hàn cho các linh kiện điện tử được chế tạo trên bề mặt để đạt được các kết nối điện giữa các linh kiện điện tử. Cho dù đó là một chiếc điện thoại thông minh nhỏ gọn và tinh tế, một chiếc máy tính mạnh mẽ hay một hệ thống điều khiển công nghiệp phức tạp và chính xác, tất cả đều dựa vào sự hỗ trợ của các bảng mạch in.
Giai đoạn chuẩn bị sản xuất
Chọn vật liệu nền phù hợp
Chất nền là nền tảng của bảng mạch in và các vật liệu nền phổ biến bao gồm các lớp giấy phenolic, các lớp giấy epoxy, các lớp phủ đồng -sợi thủy tinh epoxy, v.v. Các vật liệu khác nhau có sự khác biệt về tính chất điện, tính chất cơ học, khả năng chịu nhiệt và các khía cạnh khác. Thông thường, các sản phẩm điện tử tiêu dùng sử dụng FR-4, loại có giá vừa phải và có hiệu suất tốt, làm vật liệu nền. Khi lựa chọn chất nền, cần xem xét toàn diện các thông số khác nhau của vật liệu dựa trên kịch bản ứng dụng và yêu cầu hiệu suất của bảng mạch.
Chuẩn bị các dụng cụ, thiết bị cần thiết
Sản xuất bảng mạch in đòi hỏi một loạt công cụ và thiết bị chuyên nghiệp, chẳng hạn như máy phơi sáng, máy phát triển, máy khắc, máy khoan, máy in lụa, v.v. Máy phơi sáng được sử dụng để chuyển mẫu mạch đã thiết kế lên lớp phủ đồng-thông qua các phản ứng quang hóa; Máy phát triển sẽ loại bỏ vật liệu cảm quang chưa được xử lý sau khi phơi nhiễm, để lộ mô hình mạch điện; Máy khắc sử dụng phương pháp khắc hóa học để loại bỏ lá đồng không mong muốn, để lại đường mạch chính xác; Máy khoan dùng để khoan lỗ để lắp các chân linh kiện vào bảng mạch; Máy in lụa được sử dụng để in các ký tự, nhãn mác,… lên bề mặt bảng mạch, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp ráp và bảo trì sau này.
quá trình sản xuất
Cắt tấm phủ đồng
Theo kích thước bảng mạch được thiết kế, hãy sử dụng máy cắt để cắt bảng{0}}đồng bọc thành kích thước phù hợp. Khi cắt cần đảm bảo độ chính xác về kích thước và kiểm soát sai số trong phạm vi nhỏ để tránh ảnh hưởng đến các quy trình sản xuất tiếp theo.
Phủ vật liệu cảm quang
Làm sạch bề mặt của tấm ốp đồng đã cắt, loại bỏ vết dầu, bụi và các tạp chất khác, sau đó phủ đều một lớp vật liệu cảm quang, chẳng hạn như màng khô hoặc chất cảm quang lỏng. Quá trình phủ phải được thực hiện trong môi trường phòng tối để tránh vật liệu cảm quang tiếp xúc sớm. Độ dày lớp phủ phải đồng đều và nhất quán để đảm bảo hiệu quả tiếp xúc và phát triển tiếp theo.
phơi bày
Đóng LDI bằng các mẫu mạch và vật liệu cảm quang được phủ trên bảng đồng-và đặt nó vào máy phơi sáng. Máy phơi sáng phát ra tia cực tím, làm cho vật liệu cảm quang trên tấm đồng-dùng trải qua phản ứng polyme hóa quang học ở các khu vực có hoa văn, tạo thành lớp chống ăn mòn-được xử lý, trong khi vật liệu cảm quang ở các khu vực không được phơi sáng vẫn hòa tan trong dung dịch đang phát triển. Thời gian và cường độ phơi sáng cần được điều chỉnh chính xác theo đặc tính của vật liệu cảm quang và độ truyền qua của LDI để đảm bảo chất lượng của lớp cản.
phát triển
Sau khi phơi sáng, tấm ốp đồng-được đặt vào máy tráng ảnh và vật liệu cảm quang ở khu vực không phơi sáng sẽ bị hòa tan bởi dung dịch hiện ảnh, từ đó để lộ các mẫu mạch rõ ràng trên tấm-đồng. Quá trình phát triển đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ nồng độ, nhiệt độ và thời gian phát triển của dung dịch dành cho nhà phát triển. Nồng độ quá cao hoặc thời gian phát triển kéo dài có thể ăn mòn một số lớp chống ăn mòn đã đông cứng-, dẫn đến mỏng hoặc thậm chí đứt các đường mạch; Nếu nồng độ quá thấp hoặc thời gian quá ngắn, vật liệu cảm quang không được phơi sáng sẽ vẫn còn, ảnh hưởng đến hiệu ứng ăn mòn.
khắc
Đặt lớp phủ đồng-đã được xử lý vào máy khắc. Dung dịch khắc trong máy khắc (chẳng hạn như dung dịch ăn mòn clorua đồng có tính axit) sẽ phản ứng hóa học với lá đồng không được bảo vệ bởi lớp điện trở, hòa tan và loại bỏ nó, để lại các đường mạch chính xác được bảo vệ bởi lớp điện trở. Quá trình khắc đòi hỏi phải kiểm soát các thông số như nồng độ, nhiệt độ, thời gian ăn mòn và áp suất phun của máy khắc để đảm bảo ăn mòn đồng đều và tránh ăn mòn quá mức hoặc không đủ. Sau khi khắc, rửa sạch tấm đồng-bằng nước sạch để loại bỏ dung dịch ăn mòn còn sót lại và lớp chống ăn mòn-trên bề mặt.
khoan
Theo yêu cầu thiết kế của bảng mạch, sử dụng máy khoan để khoan lỗ để lắp các chân cắm linh kiện điện tử tại các vị trí tương ứng. Khi khoan cần đảm bảo độ chính xác, vuông góc của vị trí lỗ để tránh sai lệch, nghiêng vị trí lỗ có thể ảnh hưởng đến quá trình lắp đặt và chất lượng hàn của các cấu kiện. Đường kính của lỗ khoan phải phù hợp với đường kính của chốt linh kiện để đảm bảo chốt có thể được đưa vào lỗ một cách trơn tru và đảm bảo kết nối điện tốt.
xử lý bề mặt
Để cải thiện khả năng hàn và chống oxy hóa của bảng mạch, cần phải xử lý bề mặt của bảng mạch. Các quy trình xử lý bề mặt phổ biến bao gồm san phẳng không khí nóng, mạ vàng niken điện phân, chất bảo vệ hàn hữu cơ, v.v. San lấp mặt bằng không khí nóng là quá trình nhúng bảng mạch vào hợp kim chì thiếc nóng chảy, sau đó sử dụng khí nóng để thổi bay chất hàn dư thừa để tạo thành lớp phủ hàn đồng nhất trên bề mặt bảng mạch; Mạ vàng niken hóa học là quá trình lắng đọng một lớp niken trên bề mặt bảng mạch, tiếp theo là một lớp vàng. Lớp vàng có khả năng dẫn điện và chống oxy hóa tốt, có thể cải thiện độ tin cậy của bảng mạch; Chất bảo vệ khả năng hàn hữu cơ là một lớp màng bảo vệ hữu cơ được phủ trên bề mặt bảng mạch để ngăn chặn quá trình oxy hóa bề mặt đồng. Đồng thời, màng bảo vệ sẽ bị phân hủy trong quá trình hàn, làm lộ ra bề mặt đồng và đảm bảo hiệu suất hàn tốt. Việc lựa chọn quy trình xử lý bề mặt phải được xác định dựa trên kịch bản ứng dụng, yêu cầu về chi phí và kỳ vọng về hiệu suất điện cũng như độ tin cậy của bảng mạch.
Ký tự màn hình lụa và nhận dạng
Sử dụng máy in lụa để in các ký tự, nhãn và đồ họa trên bề mặt bảng mạch, chẳng hạn như số thành phần, nhãn phân cực, kiểu bảng mạch, v.v. Mục đích của in lụa là để tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp ráp, gỡ lỗi và bảo trì sau này. Mực in lụa phải có độ bám dính và chống mài mòn tốt, hoa văn in rõ ràng, chính xác, kích thước và vị trí ký tự phải đáp ứng yêu cầu thiết kế.
kiểm tra chất lượng
Kiểm tra trực quan
Kiểm tra bề mặt của bảng mạch xem có khuyết tật rõ ràng như vết trầy xước, vết bẩn, cặn lá đồng, đoản mạch hoặc hở mạch bằng mắt thường hoặc bằng kính lúp, kính hiển vi và các dụng cụ khác. Đồng thời, kiểm tra xem các ký tự trên màn hình lụa có rõ ràng và đầy đủ hay không, vị trí lỗ có chính xác hay không.
Kiểm tra hiệu suất điện
Sử dụng các thiết bị kiểm tra chuyên nghiệp như máy kiểm tra kim bay, máy kiểm tra trực tuyến, v.v. để kiểm tra toàn diện hiệu suất điện của bảng mạch. Máy kiểm tra kim bay phát hiện các thông số kết nối, ngắn mạch, hở mạch và thành phần của mạch bằng cách tiếp xúc đầu dò với điểm kiểm tra trên bảng mạch; Người kiểm tra trực tuyến có thể thực hiện kiểm tra chức năng trên các bộ phận được lắp đặt trên bảng mạch để xác định xem chúng có hoạt động tốt hay không. Thông qua kiểm tra hiệu suất điện, có thể xác định kịp thời các vấn đề về kết nối điện và hiệu suất linh kiện của bảng mạch, đảm bảo chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn.
bảng mạch in, pcb fr4