Конструирование в соответствии с реальностью: Этапы физического производства

Май 2024 года

В майской публикации журнала по конструированию печатных плат говорится о начальных фазах физического производственного процесса. Конструкторская документация, процессы получения рисунка схемы и физические материалы — это там, где конструктив печатной платы (ПП) становится запутанным.

Конструкторская документация. Схема изготовленияzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Процесс переноса электронной разводки схемы на материал ПП рассматривается как получение рисунка. Этот шаг критичен для проводников, площадок компонентов и других структур на плате, которые далее вытравливаются для создания действительной схемы. Хотя этот процесс может показаться простым, многое включено в него.

Конструкторская документация (САМ) складывается из набора файлов и материалов полученных при конструировании ПП. В ней говорится производителю как изготовить плату. САМ включает детальные инструкции по всем физическим слоям и структурам платы таким, как медные проводники, просверливаемые отверстия, используемая защитная маска и размещение сеткографической маркировки.

Инструментарий САМ вносит незначительные изменения в конструктив для максимально надёжного изготовления. При этом не будут вноситься изменения в конструктив, которые могли бы изменить функциональность. Конструктор должен чётко указать в инструкции по изготовлению любые области конструктива, которые абсолютно не поддаются изменению.

Указания конструктора в документации передают замысел конструктива для учёта в оборудовании, операторам и техническим специалистам, которые будут воплощать печатную плату в жизнь, гарантируя, что каждый слой, отверстие и маркировка будут находиться именно там, где им положено быть. Чёткость, точность и завершённость конструкторской документации определяет, насколько плавно происходит переход от разработанного конструктива к реальной плате.

Понимание материаловzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Рассмотрение уровня трудности конструкторской документации адресует, обычно, к конструктиву многослойной платы (МПП). Конструктив МПП более сложен, чем двусторонней платы (ДПП). Во- первых, необходимо создать внутренние слои. Эти слои изготавливаются попарно, по два на МПП. Платы изготавливаются из подложек с медным покрытием, который представляющих собой жёсткий слой эпоксидной смолы, покрытый медью с обеих сторон.

Полимерная плёнка, называемая фоторезистом, накатывается поверх меди с обеих сторон, когда плата идёт на получение рисунка схемы. В процессе экспонирования конструктив электронной схемы переносится на фоторезист. Част засвеченного резиста остаётся на заготовке, а неэкспонированная — удаляется. На внутренних слоях оставшийся фоторезист защищает разработанную медную схему, а незащищённая медь — стравливается.

Конечно, и другие проводящие материалы также могут использоваться в производстве ПП. Часть из них обрабатывается по подобной технологии, а другая — требует иных путей. Например, могут использоваться олово, серебро и золото. Каждый металл обладает собственными особенностями. Например, электролитическое серебрение склонно к дентритам во времени, создавая неожиданные короткие замыкания в схеме.

Процесс получения рисункаzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Получение рисунка складывается в процессе переноса электронного рисунка конструктива на физическую производственную заготовку. Это главный процесс создания ПП, определяющий медные слои платы с рисунком схемы. При получении рисунка фоточувствительный полимер, обозначаемый как фоторезист, наносится на фольгированную медью заготовку. Рисунок схемы обычно переносится на фоторезист одним из двух способов: в цифровом варианте, используя прямое экспонирование, или с фотошаблоном при его экспонировании в УФ-свете.

Прямой перенос — новый процесс, с меньшими допусками на отклонение, чем экспонирование. Рисунок полученный на фоторезисте лазером имеет гораздо большую точность. Установка экспонирования также может вычислять растяжение и перекос, возникающие в процессе обработки, что позволяет вносить коррективы в данные для получения более точных изображений.

Майларовый прозрачный шаблон — это старая технология переноса, полагающаяся на опыт и квалификацию оператора. Для каждого медного слоя используется свой шаблон экспонирования. Шаблоны размещаются с обеих сторон заготовки, а для обеспечения плотного контакта используется вакуум, прежде чем подвергать его воздействию интенсивного ультрафиолетового излучения. Этот процесс экспонирования изменяет фоторезист (задубливает полимер) через прозрачные участки плёночного шаблона, позволяя неэкспонированному резисту смываться при проявлении, оставляя рисунок схемы платы.

Несмотря на свою эффективность, при наложении плёнки на плёнку могут возникнуть проблемы с выравниванием, аналогичные тем, которые возникают при прямом переносе, когда оператор может вручную провести регулировку. Поскольку требуется высокая точность, особенно при создании плотных изображений, то конструкторам крайне важно оценить опыт производителей, использующих эту технику.

Последующие шаги производстваzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

После подготовки заготовок и оборудования всё готово для фактического создания печатных плат. Химические процессы, нанесение слоёв, сверление, маршрутизация и окончательная сборка — все это зависит от информации, закодированной в конструкторской документации CAM. Понимание этих документов и их значимости помогает приоткрыть завесу тайны над таким чудом, как производство печатных плат, дающее представление о сложном сочетании технологий и опыта, которые делают возможной современную электронику.

**************************

Компания «БалтМедиа Партнёр» решает индивидуально с заказчиком как правильно выбрать необходимое оборудование и эффективно выстроить производственные процесс, сопровождая его поставками расходных и базовых материалов. В рамках политики импортозамещения обеспечивается плавный переход к поставкам от поставщиков «дружественных» стран, не нарушая сложившийся уклад российских производителей электроники.

Для совместной работы используется следующий контакт:

Санкт-Петербург, Таллинское шоссе, 206

Тел. +7 (921) 994−95−02

Электронная почта: office@bmptek.ru

https://bmptek.ru

Управляющий проекта — Алексей Леонов

Подпишитесь на рассылку