Papan sirkuit tercetakmenggunakan papan insulasi sebagai substrat, dan melalui proses tertentu, garis konduktif dan bantalan solder untuk komponen elektronik dibuat di permukaan untuk mencapai sambungan listrik antar komponen elektronik. Baik itu ponsel cerdas yang kecil dan indah, komputer yang kuat, atau sistem kontrol industri yang kompleks dan presisi, semuanya bergantung pada dukungan papan sirkuit tercetak.
Tahap persiapan produksi
Pilih bahan substrat yang sesuai
Substrat adalah fondasi papan sirkuit tercetak, dan bahan substrat yang umum mencakup laminasi kertas fenolik, laminasi kertas epoksi, laminasi berlapis tembaga epoksi serat kaca-, dll. Bahan yang berbeda memiliki perbedaan dalam sifat listrik, sifat mekanik, ketahanan panas, dan aspek lainnya. Umumnya produk elektronik konsumen menggunakan FR-4 yang harganya terjangkau dan performanya bagus sebagai bahan substratnya. Saat memilih media, perlu mempertimbangkan secara komprehensif berbagai parameter material berdasarkan skenario aplikasi dan persyaratan kinerja papan sirkuit.
Siapkan alat dan perlengkapan yang diperlukan
Memproduksi papan sirkuit cetak memerlukan serangkaian alat dan perlengkapan profesional, seperti mesin eksposur, mesin pengembangan, mesin etsa, mesin bor, mesin sablon, dll. Mesin eksposur digunakan untuk mentransfer pola sirkuit yang dirancang ke laminasi berlapis tembaga melalui reaksi fotokimia; Mesin yang sedang berkembang menghilangkan bahan fotosensitif yang tidak diawetkan setelah paparan, mengungkapkan pola sirkuit; Mesin etsa menggunakan etsa kimia untuk menghilangkan lapisan tembaga yang tidak diinginkan, meninggalkan garis sirkuit yang presisi; Mesin bor digunakan untuk mengebor lubang untuk memasang pin komponen pada papan sirkuit; Mesin sablon digunakan untuk mencetak karakter, label, dll. pada permukaan papan sirkuit, sehingga memudahkan perakitan dan pemeliharaan selanjutnya.
proses produksi
Pemotongan laminasi berlapis tembaga
Sesuai dengan ukuran papan sirkuit yang dirancang, gunakan mesin geser untuk memotong papan-berlapis tembaga menjadi ukuran yang sesuai. Saat memotong, pastikan keakuratan dimensi dan kontrol kesalahan dalam kisaran kecil untuk menghindari pengaruh pada proses produksi selanjutnya.
Melapisi bahan fotosensitif
Bersihkan permukaan papan berlapis tembaga-yang dipotong, hilangkan noda minyak, debu, dan kotoran lainnya, lalu oleskan secara merata lapisan bahan fotosensitif, seperti film kering atau photoresist cair. Proses pelapisan sebaiknya dilakukan di lingkungan ruangan yang gelap untuk menghindari paparan dini terhadap bahan fotosensitif. Ketebalan lapisan harus seragam dan konsisten untuk memastikan paparan selanjutnya dan efek pengembangan.
paparan
Tutup LDI dengan pola sirkuit dan bahan fotosensitif yang dilapisi pada papan berlapis tembaga-, dan letakkan di mesin eksposur. Mesin pemaparan memancarkan sinar ultraviolet, menyebabkan bahan fotosensitif pada papan berlapis tembaga-mengalami reaksi fotopolimerisasi di area berpola, membentuk lapisan tahan korosi-yang diawetkan, sedangkan bahan fotosensitif di area yang tidak terpapar masih larut dalam larutan pengembangan. Waktu dan intensitas pemaparan perlu disesuaikan secara tepat dengan karakteristik bahan fotosensitif dan transmisi LDI untuk memastikan kualitas lapisan penahan.
perkembangan
Setelah paparan, papan-berlapis tembaga ditempatkan di mesin pengembangan, dan bahan fotosensitif di area yang tidak terpapar dilarutkan oleh larutan pengembangan, sehingga memperlihatkan pola sirkuit yang jelas pada papan-berlapis tembaga. Proses pengembangan memerlukan kontrol ketat terhadap konsentrasi, suhu, dan waktu pengembangan larutan pengembang. Konsentrasi yang berlebihan atau waktu pengembangan yang lama dapat menimbulkan korosi pada beberapa lapisan tahan korosi yang mengeras, yang mengakibatkan penipisan atau bahkan putusnya jalur sirkuit; Jika konsentrasinya terlalu rendah atau waktunya terlalu singkat, bahan fotosensitif yang tidak terpapar akan tetap ada, sehingga mempengaruhi efek etsa.
etsa
Masukkan laminasi berlapis tembaga-ke dalam mesin etsa. Larutan etsa dalam mesin etsa (seperti larutan etsa tembaga klorida asam) akan bereaksi secara kimia dengan foil tembaga yang tidak dilindungi oleh lapisan penahan, melarutkan dan menghilangkannya, meninggalkan jalur sirkuit yang tepat dilindungi oleh lapisan penahan. Proses etsa memerlukan pengontrolan parameter seperti konsentrasi, suhu, waktu etsa, dan tekanan semprotan mesin etsa untuk memastikan etsa seragam dan menghindari etsa yang berlebihan atau tidak mencukupi. Setelah etsa, bilas papan berlapis tembaga dengan air bersih untuk menghilangkan sisa larutan etsa dan lapisan tahan korosi pada permukaan.
pengeboran
Sesuai dengan persyaratan desain papan sirkuit, gunakan mesin bor untuk mengebor lubang untuk memasang pin komponen elektronik pada posisi yang sesuai. Saat melakukan pengeboran, perlu dipastikan keakuratan dan tegak lurus posisi lubang untuk menghindari penyimpangan atau kemiringan posisi lubang, yang dapat mempengaruhi kualitas pemasangan dan pengelasan komponen. Diameter lubang bor harus sesuai dengan diameter pin komponen untuk memastikan bahwa pin dapat dimasukkan dengan lancar ke dalam lubang dan untuk memastikan sambungan listrik yang baik.
perawatan permukaan
Untuk meningkatkan kemampuan solder dan ketahanan oksidasi papan sirkuit, permukaan papan sirkuit perlu dirawat. Proses perawatan permukaan yang umum mencakup perataan udara panas, pelapisan emas nikel tanpa listrik, pelindung kemampuan solder organik, dll. Perataan udara panas adalah proses merendam papan sirkuit dalam paduan timah timah yang meleleh, dan kemudian menggunakan udara panas untuk menghilangkan kelebihan solder untuk membentuk lapisan solder yang seragam pada permukaan papan sirkuit; Pelapisan emas nikel kimia adalah proses pengendapan lapisan nikel pada permukaan papan sirkuit, diikuti dengan lapisan emas. Lapisan emas memiliki konduktivitas dan ketahanan oksidasi yang baik, yang dapat meningkatkan keandalan papan sirkuit; Pelindung kemampuan solder organik adalah lapisan film pelindung organik yang dilapisi pada permukaan papan sirkuit untuk mencegah oksidasi pada permukaan tembaga. Pada saat yang sama, film pelindung akan terurai selama penyolderan, memperlihatkan permukaan tembaga dan memastikan kinerja penyolderan yang baik. Pilihan proses perawatan permukaan harus ditentukan berdasarkan skenario aplikasi, persyaratan biaya, dan ekspektasi terhadap kinerja kelistrikan dan keandalan papan sirkuit.
Karakter dan identifikasi layar sutra
Gunakan mesin sablon untuk mencetak karakter, label, dan grafik pada permukaan papan sirkuit, seperti nomor komponen, label polaritas, model papan sirkuit, dll. Tujuan dari sablon sutra adalah untuk memfasilitasi perakitan, debugging, dan pemeliharaan selanjutnya. Tinta sablon harus memiliki daya rekat dan ketahanan aus yang baik, pola cetakan harus jelas dan akurat, serta ukuran dan posisi karakter harus memenuhi persyaratan desain.
pemeriksaan kualitas
Inspeksi visual
Periksa permukaan papan sirkuit untuk mengetahui adanya cacat yang terlihat seperti goresan, noda, sisa kertas tembaga, korsleting, atau sirkuit terbuka dengan mata telanjang atau dengan bantuan kaca pembesar, mikroskop, dan alat lainnya. Pada saat yang sama, periksa apakah karakter layar sutra jelas dan lengkap, dan apakah posisi lubang sudah benar.
Pengujian kinerja listrik
Gunakan peralatan pengujian profesional seperti penguji jarum terbang, penguji online, dll. untuk menguji kinerja kelistrikan papan sirkuit secara komprehensif. Mesin uji jarum terbang mendeteksi konektivitas, korsleting, rangkaian terbuka, dan parameter komponen rangkaian dengan menghubungi probe dengan titik pengujian pada papan sirkuit; Penguji online dapat melakukan tes fungsional pada komponen yang dipasang di papan sirkuit untuk menentukan apakah komponen berfungsi dengan baik. Melalui pengujian kinerja kelistrikan, masalah pada sambungan listrik dan kinerja komponen papan sirkuit dapat segera diidentifikasi, sehingga memastikan kualitas produk memenuhi standar.
papan sirkuit tercetak, fr4 pcb