Производство печатных плат: пошаговое руководство по изготовлению ПП

Схема — инфраструктура электрического мира. Но, возможно, последний раз большинство людей видели традиционную схему, соединенную проводами, на уроке физики. Почему? Ответ — ПП.

1. Что такое ПП?

ПП (печатная плата) — плата, вытравленная из одного или нескольких слоев меди, ламинированных на и/или между слоями неводящей подложки. Другие компоненты схемы (резисторы, конденсаторы) обычно паяются на ПП.

То есть, ПП заменяет роль проводов в схеме, и в результате те хаотичные и местами объемные провода больше не нужны.

ПП бывают односторонние, двухсторонние или многослойные. Односторонняя имеет один медный слой, двухсторонняя — два медных слоя по обеим сторонам одной подложки.

Многослойная означает внешние и внутренние медные слои, чередующиеся со слоями подложки. Многослойные ПП позволяют гораздо высокую плотность компонентов, так как трассы на внутренних слоях экономят поверхностное пространство между компонентами.

2. Производственный процесс ПП

Основной принцип технологии производства ПП — травление: нужно заранее спроектировать и заложить схему трассировки, затем вытравлять её на плате.

Так как многослойная ПП — самая сложная, рассмотрим процесс на её примере.

2.1 Проектирование схемы трассировки

Для начала производства генерируют технологическую документацию с помощью САПР (CAD). Данные должны включать медные структуры, файлы сверловки, контроль и др.

Затем данные считываются в САПП (CAM) и реплицируются на защитную маску.

2.2 Подготовка подложки

Сырая подложка часто поставляется крупными листами. Её режут под нужный размер и очищают поверхность для качественного получения трассы.

2.3 Формирование медной структуры (травление)

• Накладывают защитную маску на подложку.
• Экспонируют плату УФ-излучением.
• Развивают структуру, удаляя неэкспонированную часть маски химическим раствором.
• Травят медь химической реакцией. Медь под маской остается, образуя цепь.
• Удаляют маску и чистят плату. Проводят АОИ (автоматический оптический контроль) качества трассы.

2.4 Укладка и ламинационное прессование

Укладывают несколько структурированных плат с препрегом. Накладывают медную фолью на обе стороны многослойной платы. Вакуумное ламинационное прессование на прессе.

2.5 Сверловка на ЧПУ и гальваническое медь напыление в отверстиях

Сверлят отверстия по проекту. Гальванически осаждают медь в отверстиях для соединения всех слоев платы.

2.6 Повторное формирование медной структуры

Повторяют формирование медной структуры на двух внешних сторонах многослойной платы.

2.7 Гальваническое наращивание меди на структуре

Гальванически наращивают мед для утолщения структуры трассы и меди в отверстиях.

2.8 Нанесение паяльной маски

Для защиты цепи при последующей пайке нужен защитный покров — паяльная маска, оставляющая открытыми только контактные площадки. Наносят ЛФИ (жидкую фотообразуемую пленку) на обе стороны платы.

2.9 Поверхностная обработка

Процесс HASL (горячее воздушное выравнивание припоя) или ENIG (химическое никелирование с погружением в золото) для обеспечения качества пайки контактных площадок и защиты от окисления.

2.10 Нанесение маркировки (силькскрин)

Наносят маркировку на обе стороны платы при необходимости.

2.11 Финальный тест и упаковка

Проводят последовательность тестов и упаковывают плату.

Это всё для данной статьи. Хотите узнать больше о ПП или есть вопросы — просто свяжитесь с нами!