Czym są PCB?

REKLAMA

Obwody drukowane PCB są to płytki wykonane z materiału izolacyjnego. Na nich znajdują się połączenia elektryczne, nazywane ścieżkami oraz punkty lutownicze, nazywane padami. PCB wykonywane są metodą trawienia i mogą być one jednowarstwowe, dwuwarstwowe lub wielowarstwowe, w zależności od potrzeb projektu. Komponenty na płytce umieszczane są w dwojaki sposób: przewlekany (THT) lub powierzchniowy (SMT). Aby wykonać obwody drukowane PCB należy zaprojektować płytkę w odpowiednim programie.

Proces produkcji PCB

Wykonując płytki drukowane PCB na zamówienie wiele firm EMS, czyli kontraktowej produkcji elektroniki decyduje się na zapewnienie pełnej oferty produkcji obwodów drukowanych PCB, wraz z ich montażem i wszelkimi niezbędnymi operacjami, mającymi na celu stworzenie jakościowego produktu końcowego. Przed wybraniem konkretnej firmy, najpierw należy zapoznać się z jej ofertą https://printor.pl/oferta/ oraz opiniami na temat samej firmy i jakości wykonywanych przez nią produktów. Po wybraniu firmy EMS należy dostarczyć projekt naszego obwodu drukowanego, dzięki któremu będzie możliwa produkcja, czy to prototypu, czy już produkcji seryjnej.

Proces produkcji płytek PCB zaczyna się od skontrolowania plików GERBER, czyli projektu obwodu drukowanego PCB. Jeśli projekt jest poprawny i możliwy do zrealizowania przechodzi on do produkcji, gdzie zaczyna się od arkusza laminatu, który przygotowuje się pod projekt. W całym procesie produkcyjnym wykonuje się trzy kluczowe czynności, na które składa się wiele operacji:

  • obróbkę mechaniczną, taką jak cięcie, wiercenie i separacja,
  • obróbkę chemiczną, w skład której wchodzi trawienie, metalizacja, cynowanie, ścieżki, nakładanie soldermaski i opisów
  • kontrolę elektroniczną i optyczną.

Płytki drukowane PCB – produkcja krok po kroku

Po weryfikacji plików projektu i przygotowaniu arkusza laminatu, trafia ten laminat do dalszej obróbki. Pierwszym krokiem jest wywiercenie otworów montażowych oraz otworów pod przelotki czy otwory umożliwiające odpowiednie ustawienie komponentów w późniejszym czasie.

Płytki drukowane PCB na zamówienie to wiele operacji związanych z obróbką chemiczną, dzięki której właściwości końcowego produktu – obwodu drukowanego PCB są zgodne z normami i projektem.

Po wykonaniu otworów laminat przechodzi przez metalizację, gdzie w specjalnie przygotowanej chemicznej kąpieli wcześniej wywiercone otwory, a konkretnie ich brzegi są pokrywane cienką warstwą miedzi, dzięki czemu jedna strona płytki zostaje połączona z drugą stroną płytki – tzw. przelotki.

Po dokładnym wypłukaniu płytek i ich osuszeniu trafiają one następnie do specjalnego pomieszczenia, gdzie nakładana jest folia światłoczuła. Na tę folię z kolei nakładana jest klisza z wydrukowanym na niej wzorem ścieżek, jakie mają znaleźć się na produkowanej płytce PCB. Klisza ta ma ciemne i jasne pola, gdzie ciemne pola stanowią ścieżki. Po utwardzeniu pod lampą UV, laminat zostaje oczyszczony z nieutwardzonej folii światłoczułej, a następnie płytki wygrzewają się w piecu, by warstwa utwardzona przez UV stała się bardziej odporna na uszkodzenia mechaniczne.

Kolejnym krokiem podczas produkcji PCB jest naniesienie powłoki z cyny, która ma chronić miedź przed następnym krokiem, którym jest rozpuszczenie światłoczułej powłoki. Następnie miedź niezabezpieczona cyną w poprzednim kroku, a wyeksponowana poprzez usunięcie światłoczułej powłoki zostaje wytrawiona z laminatu, a następnie usuwa się powłokę cyny. W ten sposób uzyskuje się obwód drukowany PCB z widocznymi ścieżkami z miedzi. Po tym etapie następuje kontrola jakości i zostają wdrożone poprawki, jeśli są one konieczne.

Po sprawdzeniu płytek następuje ważna część produkcji PCB – nakładanie soldermaski, dzięki której płytki PCB zawdzięczają swój charakterystyczny, zielony kolor. Po nałożeniu soldermaski, dodaje się warstwę opisową na płytce, a następnie zabezpiecza się miedź przed utlenianiem.

Ostatnim etapem produkcji PCB jest cięcie i frezowanie arkusza oraz końcowe testy wykonanych płytek PCB.