Leiterplattenfertigung erfordert ein komplexes Verfahren, um die Leistung des Endprodukts sicherzustellen. Obwohl die Leiterplatten ein-, zwei- oder mehrschichtig sein können, unterscheiden sich die verwendeten Herstellungsverfahren erst nach der Herstellung der ersten fertigen Schicht. Aufgrund der Unterschiede in der Struktur können bei manchen 20 oder mehr Schritte bei der Herstellung erforderlich sein.
Mit der Komplexität der Leiterplattenfertigung korreliert die Anzahl der erforderlichen Schritte. Das Überspringen eines Schritts oder das Verkürzen des Verfahrens könnte sich negativ auswirken. Nach erfolgreichem Abschluss sollte die ihre Aufgaben als wichtige elektronische Komponenten ordnungsgemäß erfüllen.
Was sind die bestandteile einer Leiterplattenfertigung?
Die Leiterplattenfertigung besteht aus vier Hauptschritten:
- • Untergrund: Das erste und wichtigste ist das Untergrundmaterial, das normalerweise aus Glasfaser besteht. Glasfaser wird verwendet, weil sie der Leiterplattenfertigung eine Kernfestigkeit verleiht und Bruchfestigkeit bietet. Betrachten Sie das Substrat als das „Skelett“ der Leiterplatte.
- • Kupferschicht: Je nach Leiterplattentyp kann Schicht entweder eine Kupferfolie oder eine vollflächige Kupferbeschichtung sein. Unabhängig davon, welcher Ansatz verwendet wird, ist der Zweck des Kupfers immer noch derselbe: Es dient der Übertragung elektrischer Signale zur und von der Leiterplattenfertigung , ähnlich wie Ihr Nervensystem Signale zwischen Ihrem Gehirn und Ihren Muskeln überträgt.
- • Lötmaske: Das dritte Teil der Leiterplatte ist die Lötmaske, eine Polymerschicht, die das Kupfer schützt, damit es bei Kontakt mit der Umgebung keinen Kurzschluss verursacht. Auf diese Weise fungiert die Lötmaske als „Haut“ für die Leiterplattenfertigung .
- • Siebdruck: Der letzte Teil ist der Siebdruck. Der Siebdruck befindet sich normalerweise auf der Komponentenseite der Platine und dient zur Darstellung von Teilenummern, Logos, Symbolen, Schaltereinstellungen, Komponentenreferenzen und Testpunkten. Der Siebdruck kann auch als Legende oder Nomenklatur bezeichnet werden.
Wie läuft eine PCB Fertigung ab?
Die Schritte der PCB Fertigung beginnen mit dem Design und der Verifizierung und werden bis zur Herstellung der Leiterplatten fortgesetzt. Viele Schritte erfordern eine computerführung und maschinengesteuerte Werkzeuge, um Genauigkeit sicherzustellen und Kurzschlüsse oder unvollständige Schaltkreise zu verhindern. Die Platinen müssen strengen Tests unterzogen werden, bevor sie verpackt und an die Kunden ausgeliefert werden.
Wenn es um das PCB Fertigung geht, ist Extended Gerber eine hervorragende Software, da es auch als Ausgabeformat funktioniert. Extended Gerber kodiert alle Informationen, die der Designer benötigt, wie z. B. die Anzahl der Kupferschichten, die Anzahl der benötigten Lötmasken und die anderen Teile der Komponentennotation. Alle verschiedenen Teile und Aspekte des Entwurfs werden überprüft, um sicherzustellen, dass keine Fehler vorliegen.
Ein weiterer wichtiger Schritt im PCB Fertigung von Leiterplatten ist die Überprüfung des Designs auf mögliche Fehler oder Mängel. Ein Ingenieur führt eine Designprüfung durch und geht jeden Teil des PCB-Herstellungsdesigns durch, um sicherzustellen, dass keine Komponenten fehlen oder falsche Strukturen vorhanden sind. Nach der Freigabe durch einen Ingenieur geht der Entwurf in die Leiterdruckphase über.
Als nächstes wird die Laminatplatte mit einer Art lichtempfindlichem Film, dem sogenannten Resist, bedeckt. Der Resist besteht aus einer Schicht fotoreaktiver Chemikalien, die aushärten, nachdem sie ultraviolettem Licht ausgesetzt werden. Der Resist ermöglicht es den Technikern, eine Übereinstimmung zwischen den Fotos des Bauplans und dem, was auf den Photoresist gedruckt wurde, zu erreichen.
Der Layup-Schritt bei der Herstellung mehrschichtiger PCB Fertigung erfolgt, wenn eine Maschine dabei hilft, die Schichten auszurichten, zu erhitzen und miteinander zu verbinden, wobei zwischen der inneren und äußeren Schicht eine Kupferfolienschicht und Isoliermaterial angebracht werden. In der Regel werden diese Maschinen von Computern gesteuert, da die Leiterausrichtung der Schichten und die Verbindung für die ordnungsgemäße Struktur der Leiterplatte genau sein müssen.
Sobald die Kupferpressplatte angebracht ist, kann der Stapel gepresst werden. Der Techniker übergibt es an eine mechanische Presse und drückt die Schichten nach unten und zusammen. Im Rahmen dieses Prozesses werden dann Stifte durch den Schichtenstapel gestanzt, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß befestigt sind.
Wenn die Schichten richtig fixiert sind, wird der Leiterplattenfertigungsstapel zur nächsten Presse, einer Laminierpresse, transportiert. Die Laminierpresse verwendet ein Paar beheizter Platten, um sowohl Wärme als auch Druck auf den Schichtstapel auszuüben. Die Hitze der Platten schmilzt das Epoxidharz im Inneren der Leiterplatte und der Druck der Presse verbinden sich, um den Stapel der PCB Fertigung miteinander zu verschmelzen.
Sobald die PCB Fertigung schichten zusammengepresst sind, muss noch ein wenig ausgepackt werden. Der Techniker muss zuvor die obere Pressplatte und die Stifte entfernen, um dann die eigentliche Leiterplatte herausziehen zu können.
Die Endbearbeitung der Leiterplatten fertigen lassen erfordert die Beschichtung mit leitfähigen Materialien, wie z. B. den folgenden:
- • Immersionssilber: Geringer Leiterplatten fertigen lassen Signalverlust, bleifrei, RoHS-konform, die Oberfläche kann oxidieren und anlaufen.
- • Hartgold: Langlebig, RoHS-konform, bleifrei, teuer.
- • Chemisch vernickeltes Immersionsgold (ENIG): Eine der gebräuchlichsten Ausführungen für Leiterplatten fertigen lassen, lange Haltbarkeit , RoHS-konform, teurer als andere Optionen.
- • Heißluft-Lötausgleich (HASL): Kostengünstig, langlebig, nacharbeitbar, enthält Blei, nicht RoHS-konform.
- • Bleifreies HASL: bleifrei, RoHS-konform, nacharbeitbar.
- • Immersionszinn (ISn): Beliebt für Einpressanwendungen, enge Toleranzen für Löcher, RoHS-konform, der Umgang mit der Leiterplatten fertigen lassen kann zu Lötproblemen und Zinnwhiskern führen.
- • Organisches Lötschutzmittel (OSP): RoHS-konform, kostengünstig, kurze Haltbarkeit.
- • Chemisches Nickel, stromloses Palladium-Immersionsgold (ENEPIG): Hohe Lötfestigkeit, reduziert Korrosion. Die Leiterplatten fertigen lassen erfordert eine sorgfältige Verarbeitung für eine ordnungsgemäße Leistung, weniger kosteneffektiv als Optionen, die weder Gold noch Palladium verwenden.
Die richtige Materiale hängt von den Leiter Designvorgaben und dem Budget des Kunden ab. Das Anbringen solcher Oberflächen schafft jedoch ein wesentliches Merkmal für die Herstellung von Leiterplatten. Die Oberflächen ermöglichen es einem Monteur, elektronische Komponenten zu montieren. Die Metalle bedecken auch das Kupfer, um es vor Oxidation zu schützen, die an der Luft auftreten kann.
