El proceso de fabricación de PCB: una guía paso a paso | Revista india de máquinas-herramienta

Todo el proceso de fabricación de PCB sigue un camino complejo para garantizar el rendimiento del producto final. Aunque existen diferentes tipos de placas de circuito impreso, como placas de circuito impreso de una, dos y varias capas, su proceso de fabricación difiere solo después de que se hace la primera capa. Debido a los diferentes diseños de PCB, algunos PCB tienen más de 18 pasos de fabricación.

Paso 1: diseñe la PCB

El primer paso en el proceso de fabricación de PCB es el diseño o planificación de la tarea a realizar. Aquí, el diseñador crea un boceto del circuito que cumple con los requisitos de la aplicación. Luego, el fabricante revisa el diseño a través del proceso de Diseño para fabricabilidad (DFM) para asegurarse de que cumple con las tolerancias de fabricación requeridas.

Paso 2: Revisión del proyecto y problemas técnicos

En el segundo paso del proceso de fabricación de PCB, se examina el diseño en busca de defectos. Una vez que el ingeniero está satisfecho con el esfuerzo de diseño, lo pasa a imprimir.

Paso 3: imprima el diseño de la PCB

A diferencia de otros diseños estándar, como los planos de ingeniería, los diseños de PCB no se imprimen en papel normal. En su lugar, los fabricantes de PCB utilizan un tipo especial de impresora, impresora plotter, para imprimir diseños de PCB. Básicamente, esta impresora crea una «película» del diseño del circuito, una imagen negativa del diseño.

Paso 4: Cubra la capa de impresión de las capas exteriores.

Después de imprimir el diseño, el fabricante pega primero los laminados de cobre que servirán como estructura del circuito. En segundo lugar, eliminan el exceso de cobre para exponer el diseño. En tercer lugar, cubren el panel laminado con una película fotosensible conocida como resist.

Paso 5: Grabe las capas internas para eliminar el cobre.

El fabricante de PCB debe eliminar el exceso de cobre de las capas internas antes de continuar con el proceso de fabricación de PCB. El grabado extrae el cobre desprotegido de la placa. Este paso varía de una mesa a otra.

Paso 6: alineando las capas

El proceso de fabricación de PCB: una guía paso a paso

Una vez grabadas todas las capas internas, es necesario alinearlas para la inspección óptica. Sin embargo, los ingenieros utilizan los orificios de registro que crearon en el paso 3 para alinear las capas interior y exterior. Para hacer esto, el ingeniero inserta las placas en un taladro óptico que hace pivotar los orificios de registro y alinea las capas del circuito.

Paso 7: Inspección óptica automatizada (AOI)

Después de alinear las capas, el técnico realiza una inspección óptica automatizada para asegurarse de que no haya defectos. Este paso es importante porque una vez que se apilan las capas, no se puede corregir un error existente. Esto evita errores y un dispositivo AOI compara la placa con el diseño del archivo Gerber que sirve como modelo de producción.

Paso 8: lamina las capas de PCB

El proceso de laminación de PCB incluye los pasos de laminación y laminación. La superficie exterior del circuito está formada por piezas de fibra de vidrio preimpregnadas con resina epoxi. En cambio, las partes internas están formadas por una delgada hoja de cobre con trazas de cobre. Cuando estas dos partes estén listas, se fusionarán.

Paso 9: perforación

Primero, el técnico determina los puntos de punción con una máquina de rayos X. Luego crea agujeros de registro para proteger la pila antes de hacer agujeros más específicos. Utilizará un taladro automático para crear los agujeros utilizando el archivo Gerber como manual. Después de completar este paso, se elimina cualquier exceso de cobre que pueda haber alrededor de los bordes de la PCB.

Paso 10: galvanizado

El proceso de recubrimiento de PCB implica la aplicación de un producto químico para fusionar las capas. Después de una limpieza a fondo, el circuito se sumerge en varios productos químicos para recubrir los circuitos con una capa de micrómetros. El revestimiento se aplica a la capa exterior y a las aberturas.

Paso 11: imagen de la piel

El proceso de fabricación de PCB implica dos aplicaciones fotorresistentes. El primero se aplica en el paso cuatro y el segundo se aplica en el paso once. Sin embargo, la segunda aplicación de fotorresistente se realiza en la capa exterior, ya que solo es necesario ilustrarla.

Paso 12: corrosión de la capa exterior

Los fabricantes eliminan todo el cobre no deseado y los recubrimientos resistentes para preparar la capa exterior para AOI y máscaras de soldadura.

Paso 13: capa exterior de AOI

Al igual que la capa interior, la capa exterior tiene que pasar por el proceso de AOI. El proceso asegura que la capa cumpla con los requisitos de diseño especificados. También confirma que el proceso de corrosión de la capa exterior ha eliminado todo el cobre no deseado para hacer una placa de circuito impreso de alta calidad.

Paso 14: aplique la máscara de soldadura

Las placas de circuito impreso deben limpiarse a fondo antes de aplicar la máscara de soldadura. Después de la limpieza, se exponen a la luz ultravioleta para determinar dónde quitar la máscara de soldadura. Después de que los ingenieros se quitaron la máscara, colocaron la placa de circuito en un horno para que se cure.

Paso 15: Solicitud de serigrafía

Dado que las placas de circuito impreso deben tener etiquetas, los fabricantes imprimen información esencial en las superficies de los circuitos mediante la aplicación de serigrafía. Esta información puede incluir identificación de la empresa, calcomanías de advertencia, logotipos, números de pieza, localizadores de clavijas y más.

Paso 16: Termina el tablero

Esta fase implica el recubrimiento con materiales conductores como:

sumergir la plata: Este método proporciona una pérdida de señal mínima, no contiene plomo y cumple con RoHS.

oro duro: Este método de tratamiento de superficies es duradero, cumple con RoHS y no contiene compuestos de plomo.

Oro de inmersión en níquel químico (ENIG): ENIG es un proceso de acabado de superficies popular que es duradero y cumple con RoHS.

Nivelación de soldadura por aire caliente (HASL): Este método es económico, duradero y reformable.

HASL sin plomo: Es económico, no contiene plomo, cumple con RoHS y se puede reprocesar.

Lata de inmersión (ISn): se utiliza principalmente en aplicaciones de regulación de presión, tolerancias de apertura ajustadas y bigotes de estaño.

Paso 17: Inspección de calidad e inspección visual

Antes de que los fabricantes empaqueten sus productos de PCB, pasan por un proceso de inspección de calidad final que confirma lo siguiente:

  • El tamaño de la abertura es el mismo en todas las capas de la PCB y se ajusta a las especificaciones de diseño.
  • Las dimensiones de la PCB coinciden con las especificaciones de diseño.
  • Las placas de circuito impreso están libres de polvo y otros contaminantes.
  • Las placas de circuito impreso terminadas no tienen rebabas ni bordes afilados.

Conclusión

La discusión anterior muestra claramente que se pone mucho esfuerzo en el proceso de fabricación de PCB. Comprender la complejidad de este proceso y cómo funciona cada paso puede ayudarlo a estimar mejor el costo, el esfuerzo y el tiempo invertidos en la construcción de un circuito. Para asegurarse de que sus diseños de PCB estén hechos con precisión, debe asociarse con un fabricante de renombre que antepone la calidad a todo lo demás.


Artículo de – Linda Liu

Linda Liu es directora de marketing internacional de MKTPCB, un fabricante líder de PCB que ofrece productos y servicios de PCB de alta calidad. Desde 2012, ha lanzado iniciativas comerciales transformadoras y que cambian la industria, las primeras de su tipo, que han impulsado el crecimiento de las ventas, la exposición de la marca y la expansión del mercado para MKTPCB. Linda tiene una licenciatura en marketing de la Western University.

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