PCB Kartı Üzerinde Bilyalı Izgara Dizisi (BGA) Nedir? Elektroniğin karmaşık dünyasında, paketleme teknolojilerinin evrimi aşağıdakiler açısından çok önemli olmuştur
Tüm büyük elektronik cihazlar için gerekli olan Baskılı Devre Kartları (PCB'ler), saatler, hesap makineleri ve benzeri basit öğeler de dahil olmak üzere bir dizi dijital üründe bulunur. Bilmeyenler için PCB'ler, cihazın elektrik ve mekanik devre ihtiyaçlarını karşılamak için elektronik ürünlerdeki elektrik sinyallerini kontrol eder. Basitçe söylemek gerekirse, PCB'ler elektriğin yönünü belirleyerek elektronik cihazlarınıza hayat verir.
PCB'ler, bakır yollardan oluşan bir ağ aracılığıyla yüzeyleri boyunca elektrik akımını yönetir. Bakır yolların karmaşık matrisi, PCB devre kartının her bölümünün özel işlevini karakterize eder.
PCB tasarım aşamasından önce, devre tasarımcılarına bir PC kartı mağazasını ziyaret etmeleri ve PCB üretim ihtiyaçları hakkında üreticilerle yüz yüze görüşmeleri önerilir. Bu yaklaşım, tasarım aşamasındaki olası gereksiz hataları ortadan kaldırabilir. Ancak, çoğu şirket PCB üretim sorgularını uluslararası tedarikçilere bıraktığından, bu yaklaşım pratik değildir. Bu nedenle, bu makaleyi size aşağıdaki adımlar hakkında yeterli bir anlayış sağlamak için sunuyoruz PCB kart üretimi. Devre tasarımcılarına ve PCB Endüstrisine yeni başlayanlara baskılı devre kartlarının nasıl üretildiğine dair şeffaf bir bakış açısı sunmasını ve gereksiz hatalardan kaçınmaya yardımcı olmasını umuyoruz.
Tasarımcı tarafından PCB tasarım yazılımı kullanılarak planlanan PCB düzenleri, devre kartlarıyla sıkı bir şekilde uyumlu olmalıdır. Altium Designer, OrCAD, Pads, KiCad, Eagle vb. yaygın olarak kullanılan PCB tasarım yazılımlarıdır. NOT: PCB üretiminden önce tasarımcılar, tutarsızlıkların neden olduğu sorunları azaltmaya yardımcı olduğu için devreyi oluşturmak için kullanılan PCB tasarım yazılımı sürümü hakkında sözleşme üreticilerini bilgilendirmelidir.
Üretim için PCB tasarımının onaylanmasından sonra, tasarımcılar tasarımı üreticileri tarafından onaylanan bir formata dönüştürür. En yaygın kullanılan program genişletilmiş Gerber'dir. 1980'lerin bebek maması reklam kampanyası çekici bebekler arıyordu ve bu yazılım güzel tasarlanmış döller üretiyor. Gerber ayrıca IX274X olarak da bilinir.
Genişletilmiş Gerber, PCB endüstrisinde en uygun çıktı formatı olarak kabul edildi. Çeşitli PCB tasarım yazılımları farklı Gerber dosyası oluşturma adımları gerektirebilir, ancak hepsi bakır izleme katmanları, matkap çizimi, açıklıklar, bileşen notasyonları ve diğer ayarlar dahil olmak üzere çok önemli bilgileri kodlar. PCB tasarımının her unsuru bu aşamada denetlenir. Yazılım, hiçbir hatanın fark edilmemesini sağlamak için tasarıma gözetim algoritmaları uygular. Tasarımcılar ayrıca iz genişliği, kart kenar aralığı, iz ve delik aralığı ve delik boyutu ile ilgili unsurları dikkate alarak tasarımı inceler.
Titiz bir incelemeden sonra, tasarımcılar PCB dosyasını üretim için PC Board Houses'a iletir. Tasarımın üretim sürecinde minimum tolerans gereksinimlerini karşıladığını garanti etmek için, neredeyse tüm PCB Fab Houses devre kartlarının imalatından önce bir Üretim için Tasarım (DFM) kontrolü gerçekleştirir.
PCB baskısı, tasarımcılar PCB şematik dosyalarını çıkardıktan ve üreticiler bir DFM kontrolü gerçekleştirdikten sonra başlar. Üreticiler, PCB'lerin fotoğraf filmlerini oluşturmak için plotter adı verilen benzersiz bir yazıcı kullanır ve bu filmler daha sonra devre kartlarını basmak için kullanılır. Teknik olarak bir lazer yazıcı olmasına rağmen, standart bir lazer jet yazıcı değildir. Plotterlar, PCB tasarımının son derece ayrıntılı bir filmini oluşturmak için olağanüstü hassas baskı teknolojisini kullanır.
Nihai çıktı, PCB'nin siyah mürekkeple fotoğraf negatifini içeren plastik bir tabakadır. PCB'nin iç katmanları için siyah mürekkep PCB'nin iletken bakır bölümlerini ifade eder. Görüntünün kalan net kısmı iletken olmayan malzeme alanlarını temsil eder. Dış katmanlar tersi bir düzen izler: şeffaf bakır anlamına gelirken, siyah kazınacak alanı karakterize eder. Plotter filmi otomatik olarak zarflar ve film, herhangi bir kazara teması önlemek için güvenli bir şekilde saklanır.
PCB ve lehim maskesinin her katmanı kendi ayrı şeffaf ve siyah film tabakasını alır. Özetle, iki katmanlı bir PCB dört tabaka gerektirir: ikisi katmanlar için ve ikisi lehim maskesi için. Daha da önemlisi, tüm filmler birbiriyle mükemmel bir şekilde eşleşmelidir. Birlikte kullanılırlarsa PCB hizalamasını düzenlerler.
Tüm filmlerin kusursuz bir şekilde hizalanmasını sağlamak için, tüm filmlere kayıt delikleri açılmalıdır. Deliğin hassasiyeti, filmin üzerinde durduğu tablanın ayarlanmasıyla gerçekleşir. Tablanın küçük ayarlamaları ideal bir eşleşmeye yol açtığında, delik açılır. Delikler, görüntüleme işleminin bir sonraki adımında kayıt pimleri ile hizalanacaktır.
3. Adım: İç katmanların basılması: Bakır nereye gitmeli?
Bir önceki adımda film oluşturmanın amacı bakır hattın bir planını çıkarmaktı. Şimdi, film üzerindeki görüntü bakır bir folyo üzerine basılmalıdır.
Bir PCB üretme prosedürü önce PCB'nin gerçek oluşturulması için hazırlanır. Temel PCB kurulumu, substrat malzemesi olarak da bilinen epoksi reçine ve cam elyaftan oluşan bir laminat levha ile başlar. Laminat, PCB'yi özetleyen bakır için bir alıcı olarak iyi işlev görür. Sağlam ve toza dayanıklı alt tabaka malzemesi, PCB için mükemmel bir fırlatma rampası görevi görür. Bakır daha önce her iki tarafa da yapıştırılmıştır. İlerleme, filmlerden planı ortaya çıkarmak için bakırın oyulmasını içerir.
PCB oluşumunda temizliğin korunması çok önemlidir. Bakır içeren laminat temizlenir ve sterilize edilmiş bir bölgeye taşınır. Bu aşamada, hiçbir kirleticinin laminat yüzeyini tehlikeye atmaması çok önemlidir. Gözden kaçarsa, sadece bir toz parçacığı bir devrenin kısa devre yapmasına veya açık kalmasına neden olabilir.
Bunu takiben, yeni temizlenmiş panel, foto direnç adı verilen fotoğrafa duyarlı bir kaplamayla buluşturulur. Bu katman, UV ışığına maruz kaldığında sertleşen, ışığa karşı reaktif bir dizi kimyasal içerir. Bu, fotoğraf filmlerinden fotoğraf direncine tam bir korelasyonu garanti eder. Filmler, laminat levha üzerindeki konumlarını koruyan pimlerin üzerine yerleştirilir.
Film ve panel senkronize olur ve UV ışığına maruz kalır. Bu ışık şeffaf film bölümlerini aydınlatarak alttaki bakır üzerindeki fotoğraf direncini katılaştırır. Çizicinin siyah mürekkebi, ışığın yumuşak kalması gerektiği düşünülen alanlara ulaşmasını engeller ve bunların çıkarıldığını gösterir.
Levha hazırlığı tamamlandıktan sonra, kalan sertleşmemiş fotoğraf direncini yıkamak için alkali bir çözelti uygulanır. Son bir basınçlı yıkama, levha kurutulmadan önce yüzeydeki potansiyel kalıntı maddeleri ortadan kaldırır.
Son ürün, nihai eserin bir parçası olması amaçlanan bakır segmentlerin üzerine uygun şekilde yerleştirilmiş dirençli bir üründür. Bir teknisyen, bu aşamada herhangi bir yanlışlık olmadığını doğrulayarak kartları inceler. Bu noktada mevcut olan direnç, tamamlanmış PCB'de görünecek olan bakırı ifade eder.
Bu aşama sadece iki katmandan fazla olan levhalar için geçerlidir. Temel iki katmanlı levhalar delme aşamasına atlar. Çok katmanlı levhalar ek adımlar gerektirir.
Foto rezistansın sıyrılması ve katılaşmış rezistansın hedeflenen bakırı korumasıyla, kart istenmeyen bakırı çıkarmaya geçer. Alkali çözeltinin rezistansı çıkarmasına benzer şekilde, güçlü bir kimyasal karışım aşırı bakırı çözer. Bakır çözücü solüsyon banyosu tüm çıplak bakırı siler. Bu arada, hedeflenen bakır, fotoğraf direncinin sertleştirilmiş katmanı altında yoğun bir şekilde korunmuş olarak kalır.
Farklı bakır levhalar farklı standartlara sahiptir. Daha ağır levhalar daha büyük hacimlerde bakır çözücüye ve değişken maruz kalma sürelerine ihtiyaç duyabilir. Özellikle, daha ağır bakır levhalar, iz aralığına ekstra odaklanma gerektirir. Standart PCB'lerin çoğunluğu aynı spesifikasyona bağlıdır.
Çözücü gerekli olmayan bakırı yok ettikten sonra, öncelikli bakırı koruyan sertleşmiş direncin yıkanmasının zamanı gelmiştir. Başka bir çözücü bunu başarır. Kart daha sonra sadece PCB için gerekli bakır alt tabaka ile parlar.
Katmanlar bozulmadan ve hazırlandıktan sonra hizalama için zımba deliklerine ihtiyaç duyarlar. İç katmanları dış katmanlara hizalamak için kayıt delikleri gereklidir. Kesin yazışmayı sağlamak için teknisyen katmanları optik zımba olarak bilinen bir cihazın üzerine yerleştirir; kayıt deliklerinin doğru şekilde delinmesi burada gerçekleşir.
İkinci bir cihaz, katmanlar birleştirildiğinde olası kusurları tespit etmek için otomatik bir optik inceleme gerçekleştirir, çünkü daha sonra düzeltmeler yapılamaz. Gerber'den üreticiye verilen orijinal tasarım referans görevi görür. Bu makine katmanları bir lazer sensörü ile tarar ve dijital görüntüyü orijinal Gerber dosyası ile elektronik olarak yan yana getirir.
Tutarsızlıklar fark edilirse, bunlar teknisyenin değerlendirmesi için bir ekranda görüntülenir. Katman, inceleme sırasında temizlenirse, PCB üretiminin son aşamalarına ilerler.
Devre kartı bu noktada şekillenmeye başlar. Tüm yalıtılmış katmanlar ara bağlantıları için sıraya girer. Katmanlar hesaplanıp doğrulandıktan sonra geriye kalan tek görev entegrasyonlarıdır. Dış katmanların iki adımda alt katmanla birleşmesi gerekir: katman yukarı ve yapıştırma.
Dış katman malzemesi, daha önce epoksi reçine ile aşılanmış, aksi takdirde prepreg olarak bilinen fiber cam levhalardır. Bakır bir film de bakır iz aşındırmalarını barındıran orijinal alt tabakanın üstünü ve altını kaplamaktadır. Bu malzemelerin birlikte preslenmesinin zamanı geldi.
Yapıştırma işlemi metal klipsler kullanılarak ağır çelik bir masa üzerinde gerçekleştirilir. Katmanlar masa üzerindeki pimlere güvenli bir şekilde yerleştirilir. Hizalama sırasında yer değiştirmeyi önlemek için her şey birbirine sıkıca bastırılır.
Başlangıçta, bir prepreg tabaka bir teknisyen tarafından bir hizalama havuzunun üzerine yerleştirilir. Prepreg üzerine dikkatlice bir alt tabaka ve ardından bir bakır levha yerleştirilir. Bakır pres plakası ve alüminyum folyo ile sonlandırılmadan önce bakır levha üzerine ilave prepreg tabakalar yerleştirilir. Tüm montaj daha sonra presleme için ayarlanır.
Yapıştırma presinin bilgisayarı tarafından kontrol edilen tüm prosedür otomatik bir sıralamadan geçer. Montajın ısıtılmasını, gerekli basıncın ne zaman uygulanacağını ve yığının ne zaman istikrarlı bir şekilde soğumasına izin verileceğini yönlendirir.
Daha sonra, biraz yapı söküm işlemi yapılır. Tüm katmanları tek bir muhteşem sandviç halinde kaynaşmış olan çok katmanlı PCB, teknisyen tarafından verimli bir şekilde ambalajından çıkarılır. Bu işlem, tutucu pimlerin çıkarılmasını ve üst baskı plakasının atılmasını, alüminyum baskı plakaları kabuğunun içine yerleştirilmiş PCB'nin ortaya çıkarılmasını içerir. Bu işlemde kullanılan bakır folyo, PCB'nin dış katmanları olarak işlev görür.
Daha sonra, yığın kartına hassas delikler açılır. Bakır bağlantılı via delikleri ve kurşunlu segmentler gibi gelecek bileşenler bu matkap deliklerinin doğruluğuna bağlıdır - o kadar ince ki matkap, ortalama 150 mikronluk saç genişliğine kıyasla 100 mikronluk bir genişliğe ulaşır.
X-ray yer belirleyici, sonraki özel delikler için istif levhasını stabilize etmek üzere uygun kayıt delikleri açılmadan önce doğru matkap hedeflerini belirler.
Ön delme, temiz bir delme sağlamak için delme hedefinin altına bir tampon malzeme levhası yerleştirmeyi içerir. Bir çıkış malzemesi, matkap çıkarken gereksiz yırtılmaları engeller. Matkabın her mikro hareketi bir bilgisayar tarafından düzenlenir. Nereyi deleceğini belirlemek için ilk tasarımdaki dijital dosyayı kullanır.
Hava, matkap millerini 150.000 rpm hızla döndürür. Bu hıza rağmen, açılacak çok sayıda delik nedeniyle delme işlemi zaman almaktadır. Daha sonra, bu boşluklar PCB'nin vialarını ve mekanik montaj deliklerini barındırır ve son bağlantıları kaplama sonrası gerçekleşir.
Delme işlemi tamamlandıktan sonra, üretim panelinin kenarlarını kaplayan ilave bakır bir profilleme aleti ile çıkarılır.
Delme işleminden sonra panel kaplamaya geçer. Kimyasal biriktirme bu işlem sırasında çeşitli katmanları birleştirir. Kapsamlı bir temizliğin ardından panel, panel yüzeyinde yaklaşık bir mikronluk ince bir bakır tabakası oluşturan bir dizi kimyasal banyoya girer. Bu bakır yeni açılan deliklere girer.
Önceden, iç delik yüzeyleri panelin iç kısmındaki fiber cam malzemeyi ortaya çıkarıyordu. Bakır banyoları delik duvarlarını eşit şekilde kaplar. Sonuç olarak, panel üzerinde özellikle yeni delikleri kaplayan yeni bir bakır tabaka oluşur. Bilgisayarlar tüm daldırma, çıkarma ve işleme prosedürünü denetler.
Panel üzerinde fotorezist kullandığımız 3. Adımı hatırlıyor musunuz? Bunu tekrar yapmanın zamanı geldi, ancak bu sefer dış katmanlar PCB tasarımı ile görüntüleniyor. Prosedür, katman yüzeyine herhangi bir partikülün yapışmasını önlemek için steril koşullar altında başlar. Daha sonra panele bir foto direnç katmanı uygulanır. Artık hazırlanmış olan panel, sarı ışık dalga boyları nedeniyle fotorezist için zararlı olan UV ışıklarının önemli ölçüde bulunmadığı sarı odaya ilerler.
Siyah mürekkepli asetatlar, panel ile yanlış yerleştirilmelerini önlemek için pimlerle sıkıca tutturulur. Panel ve şablon temas ettiğinde, yoğun UV ışığına maruz bırakılarak fotoğraf direncinin sertleşmesi sağlanır. Bunu takiben, bir makine siyah mürekkebin opaklığı tarafından korunan sertleşmemiş direnci sıyırır.
Bu işlem esasen iç katmanlarda kullanılanın tam tersidir. Son olarak, istenmeyen tüm foto direncin bir önceki aşamada çıkarıldığından emin olmak için dış plakalar incelenir.
Elektrokaplama bölümüne geri dönersek, Adım 8'de detaylandırıldığı şekilde ilerleyerek paneli ince bir bakır katmanla kaplarız. Önceki foto direnç adımı sırasında ortaya çıkarılan panel bölümleri elektro kaplamaya tabi tutulur. Panel tipik olarak kalay kaplamaya geçmeden önce bir dizi bakır kaplama banyosundan geçer. Bu, ortadan kaldırılması planlanan bakır kalıntılarının giderilmesini kolaylaştırır. Kalay tabakası, panelin sonraki aşındırma aşaması boyunca bakır kaplı kalması amaçlanan kısmının korunmasında çok önemli bir rol oynar. Aşındırma işlemi, paneldeki gereksiz bakır folyoyu ortadan kaldırır.
Koruyucu kalay tabakası bu aşamada gerekli bakırı korur. Gerekli olmayan ve kalan direnç tabakasının altında kalan bakır elementler sıyrılır. Bir kez daha, kalay tabakası hayati bakır kısımları korumaya devam ederken fazla bakırdan kurtulmak için kimyasal işlemler uygulanır.
Bu aşamada tüm iletken alanlar ve bağlantılar doğru bir şekilde kurulur.
Paneller lehim maskesinin uygulanmasından önce temizlenir ve ardından her iki tarafı da epoksi lehim maskesi mürekkebi ile kaplanır. Paneller, bir lehim maskesi fotoğraf filmi aracılığıyla UV ışığına maruz bırakılır ve kaplanan alanlar sökülmeye hazır bir durumda bırakılır.
Son olarak, lehim maskesini sabitlemek için kart bir fırına yerleştirilir.
Lehimleme kabiliyetini artırmak için PCB'ye altın veya gümüş ile kimyasal kaplama uygulanır. Bazı PCB'ler de bu aşamada sıcak hava tesviyesine tabi tutularak tek tip pedler elde edilir ve yüzey kalitesi oluşturulur. PCBPit, müşteri gereksinimlerine göre çeşitli yüzey bitirme teknikleri sunar.
Kart, tüm önemli PCB ayrıntılarını gösteren mürekkep püskürtmeli yazı uygulamasıyla tamamlanmaya yaklaşır - PCB daha sonra son kaplama ve kürleme işlemine geçer.
İşlevselliği ve orijinal tasarımla uyumu sağlamak için, bir teknisyen tarafından PCB'nin kapsamlı bir elektrik testi yapılır. PCBPit, her bir çıplak devre kartının elektrik performansını test etmek için mobil problar kullanan gelişmiş Uçan Prob Testi sunar.
Nihai adım, ana panelden farklı levhaların yönlendirme veya v-oluk tekniği kullanılarak bölümlere ayrılmasını içerir. Yönlendirme levhanın sınırları boyunca küçük tırnaklar bırakırken, v-oluk açma levhanın her iki tarafında çapraz kanallar açar. Her iki yöntem de panoların panelden kolayca çıkarılmasını sağlar.
Açıkça görüldüğü gibi, PCB üretim süreci önemli çaba gerektirir. PCB'lerinizin kalite, performans ve dayanıklılık standartlarınızı karşıladığından emin olmak için, tüm aşamalarda kaliteye odaklanan, üst düzey uzmanlığa sahip bir üretici seçmek çok önemlidir.
Çin'in önde gelen özel PCB üretim sağlayıcılarından biri olan PCBPit, müşterilerimizin başarısını operasyonlarımızda ön plana ve merkeze koyarak başarıyı taahhüt eder. Her üretim adımında detaylara azami özen gösterilmektedir. Vakumlu paketleme, tartım ve güvenli teslimat gibi ek hizmetler sunarak PCB siparişinizin hasarsız bir şekilde ulaşmasını garanti ediyoruz. Vizyonumuz, 80 ülkede çok sayıda işletmeye hizmet verdikten sonra, üretilen PCB'lerimizi küresel olarak teslim etmektir.
Hizmetlerimiz hızlı dönüşlü PCB prototipleme, seri PCB üretimi ve montajı kapsar. Hızlı ve ÜCRETSİZ teklifler her zaman mevcuttur.
PCB Kartı Üzerinde Bilyalı Izgara Dizisi (BGA) Nedir? Elektroniğin karmaşık dünyasında, paketleme teknolojilerinin evrimi aşağıdakiler açısından çok önemli olmuştur
PCB Gözyaşı Damlalarını Anlamak: Kapsamlı Bir Kılavuz PCB Gözyaşı Damlaları Nedir? PCB gözyaşı damlaları, bir parçanın (veya izin) buluştuğu kavşaktaki küçük, gözyaşı damlası şeklindeki genişlemelerdir
PCB Altın Parmak nedir? Baskılı Devre Kartları (PCB'ler) çoğu elektronik cihazın bel kemiğidir ve bileşenleri bir dizi elektrik yolu ile birbirine bağlar. Bir
Baskılı Devre Kartları Neden Yeşil? Baskılı Devre Kartları (PCB'ler) modern elektronik endüstrisinin isimsiz kahramanlarıdır. Elektronik endüstrisinde hayati bir rol oynarlar.