Wie Leiterplatten fertigung werden.

Die Verarbeitung und Bestückung von Leiterplatten erfolgt in einer extrem sauberen Umgebung, in der Luft und Komponenten frei von Verunreinigungen gehalten werden können. Die meisten elektronischen Hersteller haben ihre eigenen proprietären Prozesse, aber die folgenden Schritte typischerweise verwendet werden könnten , eine zweiseitige machen Leiterplatte.

Substrat herstellen

• Glasfasergewebe wird von einer Rolle abgewickelt und einer Prozessstation zugeführt, wo sie entweder durch Tauchen oder Sprühen mit Epoxidharz imprägniert wird. Anschließend durchläuft die imprägnierte Glasfaser Walzen, die das Material auf die gewünschte Dicke für das fertige Substrat walzen und auch überschüssiges Harz entfernen.
• Bei der fertigung von leiterplatten Das Substratmaterial durchläuft einen Ofen, in dem es halbgehärtet wird. Nach dem Ofen wird das Material in große Platten geschnitten.
• Die Platten werden in Schichten gestapelt werden , mit Schichten aus alternierenden selbstklebenden Kupferfolie.Die Stapel werden in eine Presse gegeben, wo sie eine Stunde oder länger Temperaturen von etwa 340 °F (170 °C) und Drücken von 1500 psi ausgesetzt werden. Dies härtet das Harz vollständig aus und verbindet die Kupferfolie fest mit der Oberfläche des Substratmaterials.

Bohren und Beschichten der Löcher

• Mehrere Substratplatten, von denen jede groß genug ist, um mehrere fertigung von leiterplatten herzustellen , werden übereinander gestapelt und zusammengesteckt, um sie am Verschieben zu hindern. Die gestapelten Platten werden in eine CNC-Maschine eingelegt und die Löcher werden nach dem beim Verlegen der Platten festgelegten Muster gebohrt. Die Löcher werden entgratet, um überschüssiges Material zu entfernen, das an den Kanten der Löcher haftet.
• Die Innenflächen der Löcher, die dafür ausgelegt sind, einen leitenden Schaltkreis von einer Seite der Platine zur anderen bereitzustellen, sind mit Kupfer plattiert . Nicht leitende Löcher werden verschlossen, um zu verhindern, dass sie plattiert werden, oder sie werden gebohrt, nachdem die einzelnen Platten aus der größeren Platte geschnitten wurden.

Herstellung des gedruckten Schaltungsmusters auf dem Substrat

Das fertigung von leiterplatten kann durch einen „additiven“ Prozess oder einen „subtraktiven“ Prozess erzeugt werden. Beim additiven Verfahren wird Kupfer im gewünschten Muster auf die Oberfläche des Substrats plattiert oder hinzugefügt, wobei der Rest der Oberfläche unplattiert bleibt. Beim subtraktiven Verfahren wird zuerst die gesamte Oberfläche des Substrats plattiert und dann werden die Bereiche, die nicht Teil des gewünschten Musters sind, weggeätzt oder subtrahiert. Wir beschreiben den additiven Prozess.

• Bei dieser Leiterplattenfertigung wird die Folienoberfläche des Substrats entfettet . Die Platten durchlaufen eine Vakuumkammer, in der eine Schicht aus positivem Photoresistmaterial fest auf die gesamte Oberfläche der Folie gepresst wird. Ein positives Photoresistmaterial ist ein Polymer, das die Eigenschaft hat, bei Belichtung mit ultraviolettem Licht besser löslich zu werden. Das Vakuum sorgt dafür, dass keine Luftblasen zwischen Folie und Fotolack eingeschlossen werden. Die Mustermaske der fertigung von leiterplatten wird auf den Fotolack gelegt und die Platten werden einem intensiven ultravioletten Licht ausgesetzt. Da die Maske in den Bereichen des fertigung von leiterplatten klar ist, wird der Photoresist in diesen Bereichen bestrahlt und wird sehr löslich.
• Die Maske wird entfernt, und die Oberfläche der Platten ist mit einem alkalischen Entwickler besprüht , dass löst sich das bestrahlte Photoresist in den Bereichen der Leiterplatten – Muster, die Abgangskupferfolieauf der Oberfläche des Substrats freigelegt.
• Anschließend werden die Platten mit Kupfer galvanisiert . Die Folie auf der Oberfläche des Substrats wirkt bei diesem Verfahren als Kathode, und das Kupfer wird in den freiliegenden Folienbereichen bis zu einer Dicke von etwa 0,001 bis 0,002 Zoll (0,025 bis 0,050 mm) plattiert. Die noch mit Fotolack bedeckten Bereiche können nicht als Kathode wirken und werden nicht plattiert. Zinn-Blei oder eine andere Schutzschicht auf der Oberseite der Kupferplattierung plattiert , um zu verhindern Kupfer oxidiert und als Resist für den nächsten Herstellungsschritt.
• Der Photoresist wird von den Platten mit einem Lösungsmittel gestrippt , um das Substrat zu belichten der Kupferfolie, die zwischen dem plattierten Leiterplattenherstellungsmuster. Die Platten werden mit einer Säurelösung besprüht, die die Kupferfolie auffrisst. Die Verkupferung des leiterplatten fertigung ist durch die Zinn-Blei-Beschichtung geschützt und wird von der Säure nicht angegriffen.

Anbringen der Kontaktfinger

• Die Kontaktfinger werden zur Verbindung mit den Leiterplatten am Rand des Substrats angebracht . Die Kontaktfinger werden vom Rest der Platine maskiert und dann plattiert. Die Beschichtung erfolgt mit drei Metallen: zuerst Zinn-Blei, dann Nickel, dann Gold.

Aufschmelzen der Zinn-Blei-Beschichtung

• Die Zinn-Blei-Beschichtung auf der Oberfläche des Kupfer – leiterplatten fertigung ist sehr porös und wird leicht oxidiert. Um es zu schützen, werden die Platten durch einen „Reflow“-Ofen oder ein heißes Ölbad geführt, wodurch das Bleizinn zu einer glänzenden Oberfläche schmilzt oder aufgeschmolzen wird.

Versiegeln, Schablonieren und Schneiden der Platten

• Jedes Panel ist mit Epoxidharz versiegelt, um die Leiterplatten vor Beschädigungen beim Anbringen von Komponenten zu schützen . Anweisungen und andere Markierungen sind auf die Tafeln schabloniert.
• Anschließend werden die Platten in einzelne Platinen geschnitten und die Kanten in der Leiterplattenfertigung geglättet .

Montage der Komponenten

• Einzelne Platinen durchlaufen mehrere Maschinen, die die elektronischen Bauteile an ihrem richtigen Platz in den leiterplatten fertigung. Sollen die Bauteile in SMD-Technik montiert werden, durchlaufen die Platinen zunächst eine automatische Lötpaste, die an jedem Bauteilkontaktpunkt einen Klecks Lötpaste aufträgt. Sehr kleine Komponenten can through einen „Chip-Shooter“ platziert Werden, der sterben Komponenten schnell auf sterben Platine platziert oder schießt. Größere Komponenten können robotergesteuert platziert werden. Einige Komponenten sind für die Roboterplatzierung möglicherweise zu groß oder zu ungewöhnlich groß und müssen später manuell platziert und gelötet werden.
• Die Bauteile werden dann mit den Schaltungen verlötet. Bei der Oberflächenmontage-Technologie erfolgt das Löten, indem die Platinen durch einen weiteren Reflow-Prozess geführt werden, wodurch die Lötpaste schmilzt und die Verbindung hergestellt wird.
• Die Flussmittelrückstände aus dem Lot werden je nach Art des verwendeten Lotes mit Wasser oder Lösungsmitteln gereinigt.

Verpackung

• Sofern die Leiterplatten nicht zum sofortigen Gebrauch bestimmt sind, werden sie zur Lagerung oder zum Versand einzeln in schützenden Plastiktüten verpackt.