Der Prozess der Herstellung der unbestückten Leiterplatten, die die Grundlage für die Leiterplattenbestückung bilden, wird als PCB-Herstellungsprozess bezeichnet.
Leiterplatten (PCBs) sind ein wesentlicher Bestandteil praktisch aller elektronischen Anwendungen.
Sie verleihen elektrischen und elektromechanischen Produkten Wirkung, indem sie Signale innerhalb des Stromkreises leiten und ihnen ermöglichen, zu funktionieren.
Viele Menschen verstehen, was PCB sind, aber nur ein kleiner Teil weiß, wie sie hergestellt werden.
Dieser Artikel führt Sie durch die vielen Schritte des Herstellungsprozesses des Leiterplattendesigns.
Wie wird eine Leiterplatte hergestellt?
Der Victory-Platine Der Designprozess beginnt mit dem Design und der Implementierung und setzt sich bis zur Leiterplattenherstellung fort.
Um die Präzision aufrechtzuerhalten und Kurzschlüsse oder fehlerhafte Schaltkreise zu vermeiden, sind in mehreren Phasen Computerunterstützung und maschinengesteuerte Geräte erforderlich. Bevor die fertigen Boards verpackt und an die Kunden verschickt werden, müssen sie strenge Tests bestehen.
Entwerfen der Leiterplatte
Das Design ist offensichtlich der erste Schritt in jedem PCB-Herstellungsprozess. Die Herstellung und das Design von Leiterplatten beginnen immer mit einem Plan: Der Designer erstellt ein Layout für die Leiterplatte, das alle Spezifikationen erfüllt.
Nachdem der Designer die Überprüfung abgeschlossen hat, wird das fertige PCB-Design zur DFM-Prüfung an eine PCB-Fertigungsanlage geliefert, um sicherzustellen, dass es zumindest die für die Herstellung erforderlichen Toleranzen einhält.
Entwurfsbewertung und technische Überlegungen
Die Überprüfung des Entwurfs auf etwaige Fehler oder Mängel ist ein weiterer wichtiger Schritt im Herstellungsprozess von Leiterplatten.
Ein Ingenieur führt eine Designprüfung durch und untersucht jeden Aspekt der PCB-Designphase, um sicherzustellen, dass weder Komponenten ausgelassen noch fehlerhafte Strukturen vorhanden sind.
Nach der Genehmigung durch einen Ingenieur geht der Entwurf in den Druckprozess über.
PCB-Designdruck
Nach Abschluss aller Prüfungen kann das PCB-Design erstellt werden.
Zum Bedrucken von Leiterplatten wird ein spezieller Druckertyp namens Plotterdrucker verwendet. Dieser Drucker erstellt einen PCB-„Film“, der praktisch ein fotografisches Negativ der Platine darstellt
Die inneren Schichten der Leiterplatte sind durch zwei Tintenfarben gekennzeichnet:
Schwarze Tinte: wird auf den Kupferleiterbahnen und Schaltkreisen der Leiterplatte verwendet.
Klare Tinte: Zeigt nicht leitende Bereiche der Leiterplatte an, z. B. das Glasfaserfundament.
Dieses Muster ist auf der äußersten Schicht des PCB-Designs umgekehrt – transparente Tinte spielt auf die Linie der Kupferrouten an, aber schwarze Tinte zeigt auch Stellen an, an denen das Kupfer geätzt wird.
Anschließend wird bei der Herstellung der Folie mit einer Stanzmaschine ein Passloch durch die Folie gestanzt.
Drucken des Kupfers auf die Innenschichten
Eine Kupferfolienauflage oder Kupferbeschichtung wird erst hinzugefügt, nachdem das PCB-Design auf eine Schicht Laminatmaterial gedruckt wurde.
Das Kupfer wird wiederum vorab mit derselben Laminatplatte verbunden, die auch als Leiterplattengerüst dient.
Anschließend wird die Laminatplatte mit einem lichtempfindlichen Film, dem sogenannten Resist, beschichtet. Der Resist ermöglicht es Technikern, eine einwandfreie Übereinstimmung zwischen Blaupausenbildern und dem, was auf dem Fotoresist gedruckt ist, zu erreichen.
Nach der Vorbereitung der Platine wird diese mit einer alkalischen Lösung gereinigt und anschließend unter Druck gewaschen, um alle verbleibenden Fotolacke oder Rückstände von der Oberfläche zu entfernen, und dann trocknen gelassen.
Ätzen der inneren Schichten, um überschüssiges Kupfer zu entfernen
Bevor mit der Leiterplattenfertigung fortgefahren wird, muss überschüssiges Kupfer aus den inneren Schichten der Leiterplatte entfernt werden.
Durch das Ätzen wird das wesentliche Kupfer auf der Platine abgedeckt und auf die verbleibende Platinenoberfläche wird eine Chemikalie aufgetragen.
Durch die chemische Ätztechnik wird das gesamte freiliegende Kupfer von der Leiterplatte entfernt, so dass nur die für die Leiterplatte erforderliche Menge erhalten bleibt.
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Die Funktion elektronischer Leiterplatten hängt stark von qualitativ hochwertigen Leiterplatten ab. Wenn Sie die Komplexität des Prozesses verstehen und wissen, warum jeder Schritt notwendig ist, können Sie die Kosten und den Arbeitsaufwand, der in jede Leiterplatte gesteckt wird, einschätzen.
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