Печатные платы изготовление. Процесс изготовления печатных плат: от проектирования до готового изделия

Как происходит процесс изготовления печатных плат. Какие этапы включает в себя производство PCB. Чем отличается изготовление печатных плат от их сборки. Какие технологии используются при создании многослойных печатных плат.

Что такое изготовление печатных плат

Изготовление печатных плат (PCB) — это сложный многоэтапный процесс создания электронных схем на диэлектрическом основании. Он включает в себя формирование проводящих дорожек, контактных площадок и других элементов схемы на поверхности и внутренних слоях платы.

Основные этапы изготовления печатных плат:

• Проектирование и подготовка файлов для производства
• Изготовление заготовок из диэлектрика
• Нанесение проводящего рисунка
• Травление меди
• Сверление отверстий
• Металлизация отверстий
• Нанесение паяльной маски и маркировки
• Финишное покрытие контактных площадок
• Контроль качества

В результате получается «голая» печатная плата без электронных компонентов, готовая для дальнейшей сборки.

Чем отличается изготовление PCB от сборки печатных плат

Изготовление и сборка печатных плат — это два разных этапа производства электронных устройств:

• Изготовление PCB — создание «голой» платы с дорожками и контактными площадками
• Сборка печатной платы — монтаж электронных компонентов на готовую плату

При изготовлении формируется основа будущего устройства. Сборка превращает эту основу в функционирующую электронную схему путем установки и пайки компонентов.

Основные этапы процесса изготовления печатных плат

1. Проектирование и подготовка файлов

На этом этапе разрабатывается схема и топология печатной платы, создаются Gerber-файлы для производства. Важно тщательно проверить проект перед передачей в производство.

2. Изготовление заготовок

Из листового диэлектрика (обычно стеклотекстолита) нарезаются заготовки нужного размера. Для многослойных плат подготавливаются заготовки для каждого слоя.

3. Нанесение рисунка схемы

На медную поверхность заготовки наносится защитный фоторезист. Затем с помощью фотошаблона и УФ-экспонирования формируется рисунок будущих проводников.

4. Травление меди

Незащищенные участки меди стравливаются в растворе хлорного железа. Остаются только дорожки и контактные площадки под фоторезистом.

5. Сверление отверстий

С помощью станков с ЧПУ в плате сверлятся все необходимые отверстия — монтажные, переходные, крепежные.

6. Металлизация отверстий

Стенки просверленных отверстий покрываются тонким слоем меди для создания электрического контакта между слоями.

7. Нанесение паяльной маски

Поверхность платы, кроме контактных площадок, покрывается защитным слоем паяльной маски (обычно зеленого цвета).

8. Финишное покрытие

На контактные площадки наносится финишное покрытие (например, иммерсионное золото) для защиты от окисления и улучшения паяемости.

Технологии изготовления многослойных печатных плат

Многослойные печатные платы позволяют создавать более сложные и компактные устройства. Их изготовление имеет ряд особенностей:

• Послойное изготовление внутренних слоев
• Прессование слоев с помощью препрега
• Сверление и металлизация переходных отверстий между слоями
• Использование глухих и скрытых переходных отверстий

Современные технологии позволяют изготавливать платы с 20 и более слоями.

Как выбрать производителя печатных плат

При выборе производителя PCB следует обратить внимание на следующие факторы:

• Опыт работы и репутация компании
• Технологические возможности производства
• Система контроля качества
• Сроки и стоимость изготовления
• Возможность изготовления прототипов и малых серий
• Наличие необходимых сертификатов качества

Важно выбрать надежного производителя, способного обеспечить требуемое качество печатных плат.

Контроль качества при изготовлении PCB

Контроль качества печатных плат включает в себя:

• Визуальный и автоматический оптический контроль
• Проверку целостности цепей и отсутствия коротких замыканий
• Контроль геометрических размеров
• Тестирование качества металлизации отверстий
• Проверку качества паяльной маски и финишного покрытия

Тщательный контроль на всех этапах производства позволяет выявить дефекты на ранних стадиях и обеспечить высокое качество готовых плат.

Современные тенденции в производстве печатных плат

Основные направления развития технологий изготовления PCB:

• Уменьшение размеров элементов и повышение плотности монтажа
• Применение новых материалов (гибкие и гибко-жесткие платы)
• Внедрение технологий 3D-печати для прототипирования
• Автоматизация процессов проектирования и производства
• Развитие технологий встраивания компонентов в печатные платы

Эти тенденции позволяют создавать все более сложные и миниатюрные электронные устройства.

Предложите вам — Как сделать заказ

Покупка PCB на pcbway.com легко под рукой. Несколько шагов заставляют вас наслаждаться  печатных плат, доступными по-прежнему высоким качеством.

Video: Powerful automation that makes sourcing easy

Шаг 1: Выберите нужный тип сервиса. Пример: печатная плата

Выберите и заполните спецификации, нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы продолжить.

Кстати, если вы не профессиональный инженер-электрик, вы можете попробовать использовать кнопку «Быстрый заказ печатной платы» для загрузки файлов Gerber, которые автоматически определят параметры и помогут вам легко разместить заказ на выставление счета.

Внимание. Вы можете заказать «SMD-Stencil» или же «Assembly Service» вместе, нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы продолжить.

Шаг 2. Выберите время сборки и способы доставки.

Цена, показанная здесь, — это только ориентировочная цена, окончательная цена подлежит нашему обзору.

Шаг 3: Добавить в корзину

Внимание. Если вы не вошли в систему, наша система потребует, чтобы вы вошли в систему или создали свою учетную запись.

Шаг 4: Перейдите в свою корзину покупок и нажмите кнопку «Добавить файл PCB», чтобы загрузить файл.

Внимание. Когда файл будет загружен успешно, статус аудита заказа будет изменен на «Подлежит аудиту».

Мы закончим проверку вашего заказа за 10 минут или менее 5 минут (кроме SMT или специального заказа!).

Шаг 5: выберите меню «Ожидание платежа», проверьте статус «Прошел, Оплата» заказа и затем приступайте к оформлению заказа.

Один платеж, одна отправка!

1. Целью заказа является сохранение стоимости доставки. Если ваше расписание для ваших печатных плат не является жестким, объедините свои заказы и отправляйте вместе.

2. Объединив все эти заказы в одну группу и заплатив сейчас, вы тем самым подтверждаете, что все эти заказы будут отправлены вместе вокруг xx-xx-xx. Это тот день, когда мы можем закончить ваш последний заказ на печатную плату в этой ORDER GROUP, и нам может понадобиться дополнительное время для курьерской компании (В воскресенье нет службы), чтобы забрать ваш пакет.

3. Если существует ускоренный заказ (ы), или вам нужен какой-то регулярный заказ (ы), который должен быть отправлен ранее, отметьте заказ (ы) и заплатите отдельно, чтобы мы могли отправить его по расписанию для определенного заказа (ов).

4. Мы настоятельно рекомендуем вам оплатить ваши заказы до 8: 30GMT, так что наша фабрика может начать изготовление в тот же день немедленно.

Комбинируйте доставку: упакуйте и доставьте печатную плату вместе с продуктами, которые уже были оплачены или произведены.

Шаг 6: Оплатить

Выберите адрес доставки или добавьте новый адрес

Выберите способ доставки

Выберите способ оплаты, который вы предпочитаете, используйте дисконтный купон и денежный купон.

В настоящее время мы принимаем Paypal и кредитную карту или дебетовую карту. Независимо от того, какие способы оплаты вы выберете, вы должны сначала пройти страницу оплаты PayPal, которая обеспечит безопасность вашего платежа. Проверка и оплата не принимаются.

Шаг 7: После успешной оплаты заказа, пожалуйста, подтвердите получение.

Мы организуем производство как можно скорее. Во время производства вы можете найти процесс производства через меню «Статус производства».

Video:How to place PCB prototype order>>

If you have any questions, please contact your customer service representative, or contact 24-hour live-chat.

Процесс монтаж печатной платы (PCB)

Первоначально все печатные платы были собраны вручную, используя только припойное железо. По мере развития технологий компоненты становятся все меньше и сложнее собрать вручную, а количество компонентов, которые могут поместиться на одной плате, увеличивается. Таким образом была разработана потребность в сборке автомобилей.

Необходимые элементы

Ниже перечислены необходимые элементы для автоматической сборки:

• Gerbers в 274-X (встроенные отверстия), включая чертеж изготовления.

• Текстовый текстовый файл с централизованным текстом с ссылочными конструкторами, внешним слоем размещения и расположением и поворотом X & Y в формате ASCII.

• Файлы сверления с числовым управлением (NC)

• Файл паяльной пасты (один из файлов Gerber) для всех сторон

• Клей-файл точки

• Если возможно, база данных проекта, определяющая формат базы данных (название программы)

• Список деталей или спецификация (спецификация материала)

• Необходимые детали или оборудование

Файлы Gerber используются для определения местоположений пэдов и помогают сборщику определить, где находится контакт 1, и обеспечивает хедз-ап о том, как выглядит панель. База данных также может использоваться для определения местоположения штыря 1. Некоторые дома для доски выбирают собственный файл пасты / трафарет. Дизайнер может создать файл паяльной пасты по своему усмотрению с опытом. Хорошо узнать, как и почему сборный дом создает свои трафареты и дублирует его, чтобы обеспечить согласованность с каждого узла сборки (общее название для любой компании, собирающей платы). Файл паяльной пасты используется для маскировки всей доски, кроме тех областей, которые будут пайки. Панельная паста наносится на открытые прокладки, и трафарет удаляется. Компоненты наносятся на доску паяльной пастой и клеевыми точками, закрепляющими компоненты, когда они припаиваются к доске.

Для размещения компонентов требуется размещение деталей / файл центра тяжести, чтобы знать, где находится центр детали. Идентификатор слоя показывает, с какой стороны находится деталь, и поворот отображает ориентацию компонента.

Согласованность во вращении исходного компонента имеет решающее значение для отчета. Если программное обеспечение дизайнера не учитывает несоответствия, все компоненты должны создаваться в одной ориентации.

Файлы сверла NC используются для размещения монтажных отверстий и обеспечения размеров отверстий для сквозных отверстий. Это также позволяет монтажному дому определить достаточный зазор для компонента.

Список спецификаций или запасных частей используется для ссылки на указатели файла центра тяжести и компоненты, которые необходимо установить. Спецификация должна также предоставлять информацию, если компонент является компонентом SM или компонентом сквозного отверстия.

Другие соображения

Другими соображениями для автоматической сборки являются размер платы, размер панели и отрыв. Платы обычно собираются на панели, которая может содержать много плат. Панель — это оригинальный материал, на котором были протравлены плиты. Панели переходят в сборный дом со всеми чипами.

Заметка

Breakaways — это соединения вокруг платы, которые держат плату во время сборки, но могут быть легко сломаны, когда пришло время удалить плату.

1.Загрузка платы

Решение PCBWay One-Stop для сборки печатных плат и прототипов,

2.DFM Check

Проверка DFM проверяет все технические характеристики печатной платы. В частности, эта проверка ищет недостающие, избыточные или потенциально проблемные функции. Любая из этих проблем может серьезно и негативно повлиять на функциональность конечного проекта. Например, один общий недостаток конструкции печатной платы оставляет слишком малое расстояние между компонентами печатной платы. Это может привести к короткому замыканию и другим неисправностям.
Определяя потенциальные проблемы до начала производства, проверки DFM могут снизить издержки производства и устранить непредвиденные расходы. Это связано с тем, что эти проверки сокращают количество выгруженных плат. В рамках нашей приверженности качеству по низкой цене.

3.Внедрение контроля качества (IQC)

PCBWay Проверка всех входящих материалов и проблем с качеством обработки перед началом сборки SMT. Наша позиция IQC будет проверять следующие вопросы входящих материалов, если они соответствуют нашим строгим требованиям.

• номер модели и количества согласно списку спецификации

• форма (деформация, ломаный штифт, окисление и т. Д.), Особенно для IC или других сложных компонентов

• проверка образцов входящих материалов с помощью инструментов, таких как испытательная рама, мультиметр и т. Д.

• Если произошел дефект или несоответствие, мы вернем все поступающие материалы поставщику или клиенту.

4.Машина-программирование — Gerber / CAD в Centroid / Placement / XY-файл

Получив панели и компоненты печатной платы, следующий шаг — настроить различные машины, используемые с производственным процессом. Машины, такие как машина для размещения и AOI (автоматическая оптическая проверка), потребуют создания программы, которая лучше всего генерируется из данных САПР, но довольно часто это недоступно. Данные Gerber почти всегда доступны, так как это данные, необходимые для изготовления голого печатного блока.

5.Спальцовая печать пасты

Первой машиной для установки в процессе производства является принтер паяльной пасты, который предназначен для нанесения паяльной пасты с использованием трафарета и шваблей на соответствующие подушечки на печатной плате.

6.Размещение компонентов

Как только подтвержденная печатная плата будет иметь правильное количество припойной пасты, она перемещается в следующую часть производственного процесса, которая является размещением компонентов. Каждый компонент выбирается из его упаковки с использованием вакуумного или захватного сопла, проверяется системой видения и размещается в запрограммированном месте на высокой скорости.

Для этого процесса доступно большое количество машин, и это зависит от бизнеса от того, какой тип машины выбран. Например, если бизнес ориентирован на большие объемы сборки, тогда скорость размещения будет важна, если в фокусе будет небольшой пакет / высокий уровень, тогда гибкость будет более важной.

7.Автоматическая оптическая инспекция (AOI)

После процесса размещения компонентов важно убедиться в том, что ошибки не были выполнены и что все части были правильно размещены перед пайкой оплавлением. Лучший способ сделать это — использовать AOI-машину для выполнения таких проверок, как наличие компонентов, тип / значение и полярность.

8.Пайка пайкой

Как только компоненты будут размещены на досках, каждая часть будет отправлена через наши машины для оплавления. Это означает, что паяльная паста должна затвердевать, приклеивая компоненты к доске. Узел PCB выполняет это через процесс, называемый «reflow».

Это, по-видимому, является одной из менее сложных частей процессов сборки, но правильный профиль оплавления является ключевым для обеспечения приемлемых паяных соединений без повреждения деталей или сборки из-за чрезмерного нагрева.

При использовании бессвинцового припоя важна еще более важная сборка, поскольку требуемая температура оплавления часто может быть очень близка к максимальной номинальной температуре многих компонентов.

9.Автоматизированный оптический контроль (AOI)

Последняя часть процесса монтажа на поверхностном монтаже — это снова проверить, что с помощью машины AOI не было ошибок, чтобы проверить качество паяного соединения.

Часто движение во время процесса оплавления приводит к плохому качеству соединения или к полному отсутствию соединения. Шорты также являются общим побочным эффектом этого движения, так как неуместные компоненты иногда могут соединять части схемы, которые не должны соединяться.

Проверка этих ошибок и несоосности может включать один из нескольких различных методов проверки. Наиболее распространенные из этих методов проверки включают следующее:

• Ручные проверки
• Автоматический оптический контроль (AOI)
• Автоматизированный рентгеновский контроль (AXI)

10.Конформное покрытие

Некоторые завершенные сборки печатных плат имеют конформное покрытие. Это обычно зависит от требований продукта клиента.

11.Финансовая инспекция и функциональный тест

После завершения процесса пайки и конформного покрытия процесса сборки печатной платы окончательная проверка проверит нашу печатную плату на предмет ее функциональности нашей командой по обеспечению качества. Этот осмотр известен как «функциональный тест». Программное обеспечение и инструменты для тестирования обычно предоставляются заказчиком, PCBWay также может изготавливать светильники в соответствии с требованиями заказчика. Тест ставит PCB в своих шагах, имитируя нормальные обстоятельства, в которых будет работать PCB. Силовые и имитируемые сигналы проходят через печатную плату в этом тесте, в то время как тестеры контролируют электрические характеристики печатной платы.

12.Очистка и сушка

Достаточно сказать, что производственный процесс может быть грязным. Паяльная паста оставляет некоторое количество потока, в то время как манипуляция с людьми может переносить масла и грязь с пальцев и одежду на поверхность доски. Как только все будет сказано и сделано, результаты могут выглядеть немного грязно, что является одновременно и эстетическим, и практическим вопросом.

13.Упаковка и доставка

Все собранные платы упакованы (могут запрашиваться в антистатической упаковке) и поставляются DHL, FedEx, UPS, EMS и так далее. Любые неиспользуемые компоненты возвращаются в соответствии с инструкциями клиента. Кроме того, клиенты отправляются по электронной почте, когда их пакеты отправляются.

Что такое процесс изготовления печатных плат?

Изготовление печатных плат — это процесс создания голых плат, которые будут служить основой для сборки печатных плат.

Вы должны тщательно выбирать подрядчика по изготовлению печатных плат, так как даже небольшие ошибки могут повредить всю плату, сделав конечный продукт бесполезным. Связь между командой разработчиков и производителями имеет решающее значение, особенно в связи с тем, что производство переместилось за границу.

В этом посте мы рассмотрим все, что вам нужно знать о процессе изготовления печатных плат, включая предварительный процесс, полное изготовление печатных плат и соображения, которые следует учитывать при выборе компании по производству печатных плат.

В чем разница между процессом изготовления печатной платы и процессом сборки печатной платы?

Изготовление печатных плат и сборка печатных плат — это две отдельные части производственного процесса печатных плат.

Изготовление печатных плат — это процесс переноса конструкции печатной платы на физическую структуру платы. Напротив, сборка печатной платы — это процесс фактического размещения компонентов на плате, чтобы сделать ее функциональной. Изготовление печатных плат можно сравнить с дорожками, улицами и зонированием города, а сборка печатных плат — это настоящие здания, которые позволяют работать печатной плате. Подробнее о сборке печатных плат можно прочитать здесь.

Действия перед началом процесса изготовления печатной платы

При изготовлении печатной платы все зависит от деталей. Первоначальный проект должен быть завершен, так как даже обновление одного компонента, которое не было синхронизировано, может привести к плохой сборке платы. Сюда входят:

• Полный технический анализ схем
• Синхронизированные базы данных схем и макетов
• Полное моделирование цепей, анализ целостности сигналов и электропитания
• Проверенные правила и ограничения проектирования печатных плат
• Перечень материалов и проект для производственных правил рассмотрены

Процесс изготовления печатных плат

Лазерное прямое изображение и процесс разработки/травление/зачистки

Перед началом работы над многослойной печатной платой печатная плата, лазерная прямая визуализация (LDI) используется для нанесения областей, которые станут дорожками, контактными площадками и металлическим основанием печатной платы.

1. На медный ламинат наносится сухая пленка.
2. Прямое лазерное сканирование освещает определенные части платы в форме рисунка печатной платы.
3. Любые неэкспонированные части платы отслоятся, оставив оставшуюся пленку в качестве барьера травления
4. Оставшаяся пленка служит барьером травления, который будет удален с открытой меди для формирования медной схемы.

После этого автоматический оптический контроль проверяет слои на наличие дефектов перед их ламинированием. Любые ошибки, такие как потенциальные короткие замыкания или открытия, могут быть исправлены на этом этапе.

Оксид и ламинирование

Когда все слои протравлены, к внутренним слоям печатной платы применяется химическая обработка, называемая оксидированием, для повышения прочности соединения. Затем чередующиеся слои препрега и медной фольги ламинируются вместе с помощью нагревания и гидравлического пресса. Препрег представляет собой материал из стекловолокна, содержащий эпоксидную смолу, которая плавится от тепла и давления при ламинировании, склеивая слои в «сэндвич печатной платы».

Необходимо внимательно следить за тем, чтобы выравнивание схем между каждым уровнем сохранялось.

Сверление

Для того, чтобы многослойная печатная плата могла передавать сигналы с одного слоя на другой, необходимо просверлить или проделать лазером отверстия, чтобы сформировать переходы, которые их соединяют. Сверление различается в зависимости от типа используемого переходного отверстия, но обычно выполняется на стопке из 2-3 панелей одновременно. Конечный результат, как правило, будет на 5 мил больше, чем конечный продукт, поскольку эти отверстия будут покрыты медью, чтобы помочь передавать электрические сигналы в процессе, называемом химическим осаждением меди.

Глухие и заглубленные переходные отверстия должны быть изготовлены до процесса ламинирования. Включение их в дизайн вашей печатной платы может увеличить стоимость из-за дополнительных шагов, которые необходимо предпринять.

Химическое осаждение меди и сухая пленка внешнего слоя

После того, как в поверхности просверлены отверстия, излишки смолы и мусора удаляются с помощью химических и механических процессов. После удаления на все открытые части панели наносится тонкий слой меди, создавая металлическую основу для процесса гальванического покрытия. Подобно предыдущему процессу проявки/травления/зачистки, сухая пленка наносится на внешние слои медной панели и подвергается прямому воздействию лазера, оставляя проводящий рисунок.

Гальванопокрытие, зачистка и травление

С открытым токопроводящим рисунком и просверленными отверстиями панель помещают в ванну для меднения, содержащую серную кислоту и сульфат меди. Когда к этому добавляется электрический ток, медь осаждается на проводящей поверхности платы толщиной около 1 мил. Затем пластину удаляют и помещают в ванну для лужения, которая служит барьером травления.

По завершении нанесения покрытия сухая пленка удаляется, а обнаженная медь, не покрытая оловом, вытравливается, оставляя на пластине только следы, площадки и другие узоры. Оставшееся олово затем химически удаляют, оставляя только медь в определенных местах.

На данный момент печатная плата собрана, но еще не совсем готова к сборке.

Паяльная маска, шелкография и отделка поверхности

Перед тем, как перейти к этапу сборки печатной платы, печатная плата будет защищена паяльной маской с использованием аналогичного УФ-облучения, как и на этапе фоторезиста. Это придает печатной плате характерный зеленый цвет, хотя доступны и другие варианты.

Паяльная маска представляет собой тонкий слой полимера, который защищает медные дорожки, напечатанные на плате, от окисления. Это также предотвращает образование перемычек при пайке, когда между двумя проводниками образуются непреднамеренные соединения, что обеспечивает функциональность печатной платы.

Цвет паяльной маски можно выбрать на этом этапе, но, как правило, производители используют зеленый цвет, так как он помогает при проверке дефектов благодаря высокой контрастности и видимости трассировки, что очень важно на этапе прототипирования печатной платы. Цвет паяльной маски обычно не влияет на функциональность платы, хотя более темные цвета лучше поглощают тепло, что делает их непрактичными для высокотемпературных приложений.

После нанесения паяльной маски на печатную плату методом трафаретной печати наносятся обозначения компонентов и дополнительная маркировка платы. Паяльная маска и чернила для трафаретной печати отверждаются путем запекания печатной платы в печи.

Наконец, на открытые металлические поверхности, не покрытые паяльной маской, наносится защитное покрытие. Это защищает металл и помогает при пайке в процессе сборки печатной платы.

Подготовка к сборке, проверка и тестирование

Теперь, когда процесс изготовления печатной платы завершен, готовые платы проходят ряд проверок и испытаний, чтобы убедиться в их функциональности перед сборкой или отправкой. Автоматизированное тестовое оборудование ищет любые короткие замыкания, которые могут поставить под угрозу функциональность платы, и любые печатные платы, не прошедшие испытания, отбраковываются.

Соображения по процессу изготовления печатных плат

Изготовление печатных плат — это процесс, требующий большого количества деталей, и даже простые ошибки могут дорого стоить предприятию из-за неправильной конструкции. Выбирая компанию по производству печатных плат, рассмотрите возможность использования производителей печатных плат с доказанным успехом. Компания Imagineering Inc производит печатные платы аэрокосмического качества и может выполнять как процессы изготовления, так и сборки печатных плат. Наша квалификация включает:

• Обработка всего за 24 часа 9
• Сертификация AS9100D и соответствие требованиям ITAR
• Сборка с содержанием свинца и без содержания свинца RoHS
• 100% гарантия своевременности
• Услуги по проектированию (аутсорсинг)
• Комплектная сборка

Если вы ищете компанию по производству печатных плат самого высокого качества, обратите внимание на Imagineering Inc. Наши цены конкурентоспособны, а наша скорость непревзойденна. Узнайте стоимость изготовления печатной платы прямо сейчас.

Что такое процесс изготовления печатных плат? | Блог Advanced PCB Design

 

Когда я собирался покупать свою первую машину, у меня не было недостатка в советах семьи и друзей о том, как не застрять с лимоном. Я не могу сказать, сколько раз я слышал: «Вы получаете то, за что платите». Даже будучи предупрежденным, я все же успел купить пару машин, у которых было больше проблем, чем я подозревал. Я отчетливо помню, как лежал в снегу на обочине межштатной автомагистрали, пытаясь починить машину и попасть на встречу, на которую я уже опоздал. Моей ахиллесовой пятой при покупке автомобиля всегда было слишком много внимания к его внешнему виду и недостаточно к тому, насколько он технически исправен.

Недостаточное внимание к качеству сборки ваших плат может привести к ряду проблем в процессе разработки вашей печатной платы. Они могут варьироваться от невозможности производства ваших плат до низкой производительности или даже преждевременных отказов в полевых условиях. Тем не менее, есть способы, которыми эти трудоемкие и дорогостоящие непредвиденные обстоятельства могут быть облегчены с помощью проектных действий. Давайте сначала ответим на ваш вопрос: «Что такое процесс изготовления печатной платы?» а затем обратите внимание на важность понимания процесса разработки печатных плат.

Что такое процесс изготовления печатных плат?

Может оказаться бесполезным сразу переходить к изготовлению, не зная взаимосвязей и шагов между схемой или идеей, которую вы имеете в виду, и воплощением этой идеи в жизнь. Прежде чем дать определение производству печатных плат, может быть полезно определить несколько других терминов и их взаимосвязь.

• Разработка печатных плат : Разработка печатных плат может быть определена как процесс перехода от проектирования печатной платы к производству. Обычно это включает три этапа: проектирование, изготовление и тестирование. И для всех проектов, кроме самых простых, этот процесс является итеративным с целью получения проекта самого высокого качества в течение отведенного времени на разработку.

• Производство печатных плат : Производство печатных плат — это конструкция вашей платы. Это двухэтапный процесс, который начинается с изготовления платы и заканчивается сборкой печатной платы (PCBA).

• Тестирование печатных плат : Тестирование печатных плат, иногда называемое доводкой, является третьим этапом разработки печатных плат; выполняется после изготовления. Тестирование во время разработки проводится для оценки способности платы выполнять предусмотренные для нее рабочие функции. На этом этапе выявляются любые ошибки или области, в которых необходимо изменить конструкцию для повышения производительности, и инициируется другой цикл для внесения изменений в конструкцию.

 

Этапы разработки печатных плат

 

 

Имея это в виду, что представляет собой процесс изготовления печатных плат?

Процесс изготовления печатных плат

Изготовление печатных плат — это процесс или процедура, которая преобразует конструкцию печатной платы в физическую структуру на основе спецификаций, представленных в пакете проектирования. Это физическое проявление достигается с помощью следующих действий или техник:

• Отображение желаемого макета на ламинате с медным покрытием

• Травление или удаление избыточной меди с внутренних слоев для выявления следов и контактных площадок

• Создание стопки слоев печатной платы путем ламинирования (нагрева и прессования) материалов платы при высоких температурах

• Сверление монтажных отверстий, сквозных штифтов и переходных отверстий

• Травление или удаление избыточной меди с поверхностного слоя (слоев) для выявления следов и контактных площадок

• Покрытие штифтовых и сквозных отверстий

• Нанесение защитного покрытия на поверхность или маскирование припоя

• Шелкографическая печать указателей и индикаторов полярности, логотипов или других маркировок на поверхности

• По желанию можно добавить отделку к медным участкам поверхности

Теперь давайте посмотрим, что означает эта информация для разработки печатных плат.

Важно ли понимать процесс изготовления печатных плат?

Можно и, наверное, нужно задать вопрос: «Важно ли понимать процесс изготовления печатных плат?» В конце концов, изготовление печатных плат — это не проектная деятельность, а аутсорсинговая деятельность, которую выполняет контрактный производитель (CM). Хотя это правда, что изготовление не является задачей проектирования, оно выполняется в строгом соответствии со спецификациями, которые вы предоставляете своему CM.

В большинстве случаев ваш CM не знаком с вашим проектным замыслом или целями производительности. Следовательно, они не будут знать, правильно ли вы выбираете материалы, компоновку, расположение и типы, параметры трассировки или другие факторы платы, которые устанавливаются во время изготовления и могут повлиять на технологичность вашей печатной платы, производительность или производительность после развертывания. перечислены ниже:

• Технологичность : Технологичность ваших плат зависит от ряда вариантов конструкции. К ним относятся обеспечение достаточных зазоров между элементами поверхности и краем платы, а выбранный материал имеет достаточно высокий коэффициент теплового расширения (КТР), чтобы выдерживать печатные платы, особенно при пайке без свинца. Любой из них может привести к тому, что ваша плата не будет построена без переделки. Кроме того, если вы решите отделить свой дизайн панелями, это тоже потребует предусмотрительности.

• Урожайность : Ваша плата может быть успешно изготовлена, пока существуют проблемы с изготовлением. Например, задание параметров, которые расширяют границы допуска оборудования вашего CM, может привести к превышению допустимого количества непригодных для использования плат.

• Надежность : В зависимости от предполагаемого использования вашей платы она классифицируется в соответствии с IPC-6011. Для жестких печатных плат существует три уровня классификации, которые устанавливают определенные параметры, которым должна соответствовать конструкция вашей платы для достижения заданного уровня эксплуатационной надежности. Если ваша плата построена в соответствии с более низкой классификацией, чем требуется для вашего приложения, это, вероятно, приведет к нестабильной работе или преждевременному выходу платы из строя.

Приведенные выше примеры не являются исчерпывающими, но представляют собой типы проблем, которые могут возникнуть, если во время проектирования не будут приняты надлежащие решения по спецификациям изготовления.

Понимание процесса изготовления печатных плат важно

Таким образом, ответ категорически да! Важно, чтобы вы понимали процесс изготовления печатных плат, поскольку решения, которые вы принимаете на этом этапе, могут отразиться на всех этапах разработки, производства и даже эксплуатации печатных плат. Лучшей защитой от типов проблем, которые могут возникнуть из-за того, что вы не включаете знания о процессе изготовления печатных плат в свои проектные решения, является использование правил и руководств по проектированию для производства (DFM), которые основаны на возможностях вашего CM.

Чтобы наилучшим образом использовать DFM для защиты от ненужных временных задержек и дополнительных производственных затрат, вам необходимо использовать всесторонний и эффективный анализ конструкции печатной платы, такой как Cadence. С помощью таких пакетов, как Document Automation Tool, вы можете создавать несколько подробных представлений, чтобы помочь вашему CM в процессе изготовления печатных плат.

Если вы хотите узнать больше о том, как у Cadence есть решение для вас, обратитесь к нам и нашей команде экспертов. Вы также можете посетить наш канал YouTube и посмотреть видеоролики о производстве печатных плат, а также ознакомиться с новинками нашего набора инструментов для проектирования и анализа.

 

Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.