PCB üretim süreci, elektronik üretim döngüsünün temel unsurlarından biridir. PCB Üretim süreci, kullanılan bileşenlerin ve rayların boyutunun azaltılmasında ve kartın güvenilirliği konusunda önemli gelişmeler sağlayan birçok yeni teknolojiyi kullanır.
Bir PCB üretmek, pek çok adımı barındıran karmaşık bir süreçtir. Burada size fabrikamızdaki tüm PCB üretim sürecini anlatıyor olacağız. Bu süreç 20 adımdan oluşur. Bu esas kılavuz da, PCB üretimindeki en önemli adımları ele almaktadır.
Herhangi bir PCB üretiminin ilk adımı, şüphesiz tasarımdır. Hazır olan herhangi bir simülatörde PCB yerleşimini tasarlamak ve PCB üretimine başlamak her zaman bir planla başlar. Tasarımcı, belirtilen tüm gereksinimleri karşılayan PCB için bir plan hazırlar.
PCB düzeni tasarlarken rotaların genişliği, farklı bileşenleri birbirine bağlama ve belirli bir boyuttaki geçitlerin yerleştirilmesi gibi noktalara dikkat etmeniz gerekir.
Prototip devre kartları, PCB tasarım yazılımını kullanarak bir PCB düzeni oluşturan tasarımcı ile tam olarak uyumlu olmalıdır.
NOT: PCB üretiminden önce, tasarımcılar sorunları önlemek için sözleşmeli üreticilerine devreyi tasarlamak için kullanılan PCB tasarım yazılımı sürümü hakkında bilgi vermelidir. Yaygın olarak kullanılan PCB tasarım yazılımları Altium Designer, OrCAD, Pads, Eagle vb.’dir.
Farklı PCB tasarım yazılımlarının farklı Gerber dosyası oluşturma adımlarına sahip olması muhtemeldir. Bunların tamamı, bakır izleme katmanları, matkap çizimi, aralıklar, bileşen notasyonları ve diğer seçenekler gibi kapsamlı hayati bilgiler kodlamaktadır.
Bu nedenle tasarımcılar PCB dosyasının üretimi için dosyaları PC Kartı Merkezlerine göndermeden kapsamlı bir incelemeye ihtiyaç duyarlar.
Tasarımın, üretim sürecindeki minimum tolerans için gerekliliklerini yerine getirdiğinden emin olmak gerekir. Bunun için hemen hemen tüm PCB üretim merkezleri, devre kartlarının üretiminden önce Üretim için Tasarım (DFM) kontrolü yaparlar.
Tüm kontroller tamamlandıktan sonra, PCB tasarımı yazdırılabilir.
Müşteri bize bir belge gönderir, tekrar incelenmesi ve doğru fiyat teklifi için mühendise gönderilir. Bu da üretim belgelerinin eksik veya yanlış olup olmadığının doğrulanmasına yardımcı olarak işlem adımlarını ve ilgili kontrolleri belirler. Onay aşamasının ardından üretimi düzenlemeye başlanır.
Laminasyon Kesimi
Bitmiş levhanın veya panelin boyutuna göre kesim ve laminasyon;
Kurutmanın temel amacı, karttaki nemi gidermek ve işlem sırasında eğrilmesini önlemektir. Genellikle 150°C’de 3-4 saat kurutulur.
Kuru bir katman çıplak bakır ana kartına uygulanır ve tüm fotoğraflanmış reaksiyonlar kuru film üzerinde gerçekleştirilir.
Görünür haldeki ana plaka geliştirilir ve açıkta olmayan kuru film, orijinal bakır katmanı ortaya çıkarmak için görünür hale getirilir. Bu şekilde açıkta kalan film kuru tutulmuş olur.
Fotoğraf görüntüleme, açık ve kısa devrenin ana işlemidir. Bu nedenle çevresel sanitasyon gereksinimleri oldukça yüksektir. Giriş yapan personel hava duş kapısı ile temizlenmelidir. Tüm operatörlerin antistatik kıyafet giymesi gerekir.
Aşındırma hattı ile kuru filmle kaplı bakır yüzey korunurken, kuru film tarafından korunmayan bakır yüzey de kazınır.
Bu esnada tutulması gereken çizgi deseni, gravür ile gösterilecektir.
Bu, aşındırmadan sonra ana plakanın açık veya kısa devre olup olmadığını kontrol etmek için yapılan otomatik bir optik incelemedir. Ayrıca aşındırmanın temiz olup olmadığını tespit etmek için yapılır.
Laminasyon, bakır folyonun katmanlar arasında bir yalıtım aracı (PP) ile bir levhaya basılması işlemidir.
Çok katmanlı plakanın delinmesidir. Bu aşamada, delikte herhangi bir metal yoktur, bu da katmanın bir diğerine bağlanamadığı anlamına gelir.
Delikte halihazırda ince bir metalik bakır tabakası bulunduğu için, çıplak plakadaki ve delikteki bakır, elektron transferi reaksiyonuyla 5-8 um kalınlaştırılabilir.
Dış Katman Filmi
Çıplak bakır ana levhasına, kuru film uygulanır ve tüm reaksiyonların fotoğraf görüntüleri kuru film üzerinde işlem görür. İç katman filminden farklı olarak, delik plaka üzerinde açılır ve kuru film, deliği korumak üzere plakaya eklenir.
Bu adım, iç katmanın geliştirilmesinden farklıdır çünkü iç katman geliştirildikten sonra kuru filmin altındaki bakır, tutulması gereken son bakırdır. Dış katman geliştirildikten sonra, kuru filmin bakırı aşındırılacak son bakırdır. Korunması gereken bakır bu esnada açığa çıkar.
Çıplak bakır (en sonda tutulması gereken bakır) bitmiş bakır kalınlığında kaplanır. Genellikle bakır kaplama kalınlığı 18-25 um’dir. Bu esnada yüzey bakır kalınlığı ve delikteki bakır kalınlığı birlikte kaplanır. Bunun amacı, bitmiş bakır ve delik bakır kalınlığının gerekliliklerini yerine getirmektir.
Kalay kaplama
Bakır yüzeyinin, bakır folyoyu korumak amacıyla beyaz metalik bir kalay katmanıyla kalınlaştırılmasıdır.
Filmden kurtulma
Levhaya eklenmiş olan kuru film çıkartılır. Bu esnada, kuru filmin altındaki bakır görünür hale gelecektir (kazınacaktır) ve tutulması gereken bakır kalayın altında korunacaktır.
Aşındırma
Bu aşamada, kalay istenen bakırı korur. Hattı aşındırarak, kalay tarafından korunan bakır kalırken, görünür hale gelen bakır aşındırılacaktır.
Kalayın Çıkarılması
Bakır koruması için kullanılan kalay çıkarılır. Bu aşamada, korunması gereken bakır görünür hale gelecektir. Bu aşama ile birlikte, tüm dış devre hatları tamamlanmış olur.
Tüm paneli sıvı lehim maskesi ile kaplayın. Kart daha sonra yüksek yoğunluklu UV ışınlarına maruz bırakılır. Bakır devreyi oksidasyon, hasar ve korozyondan korumak için lehim maskesi uygulanmaktadır.
Serigrafi, önemli bilgileri karta yazdıran bir işlem olduğundan, hayati öneme sahiptir. Sonrasında PCB, nihayet kaplama ve yüzey tesfiyesi işlemine geçer.
Bu adım, yüzeyin korunmasını ve iyi lehimlenebilmesini sağlamak içindir. Sık kullanılan yüzey tesfiyeleri Akımsız Nikel Daldırma Altın, Sıcak Hava Lehim Tesviyesi (HASL), Kurşunsuz HASL, Daldırma Gümüş, OSP (anti-oksidasyon) sayılabilir.
Rohs direktiflerinin AB’de uygulanmasının ardından, kurşun ve bromür içeren tüm ürünlerin AB pazarına girişi yasaklanacaktır. Bu nedenle geleneksel kalaylama süreci kademeli olarak değiştirilecektir.
WellPCB müşterilerimiz için kurşunsuz HASL yükümlülüğünü yerine getirmektedir.
Mühendislik departmanı, müşteri tarafından sağlanan kart üzerinde bir model programı oluşturur.
Model süreci, frezeleme yapmak için mühendislik departmanına bağlıdır.
V Kesim gibi profil işlemlerinden sonra altın parmak pahlama işlemi yapılacaktır.
V-KESİM
V Kesim, üretim panellerinin gerber verilerinde tanımlanan müşteri tasarımına göre belirli boyut ve şekillerde kesilmesi işlemidir.
Uygulanan yöntem, bir yönlendirici ya da v-oluk kullanmaya odaklıdır. V-oluk kartın her iki yanı boyunca çapraz kanalları keserken, bir yönlendirici de kartın kenarları boyunca küçük tırnaklar bırakır. Her iki yol da kartların panelden kolayca çıkmasına olanak sağlar.
Altın Parmak
Öncelikle, PCB bağlantı noktaları PCB’lerin birbiriyle bağlantılı doğası nedeniyle sürekli olarak takılıp çıkarılmaya maruz kalır. Bu sebeple güçlü bir bağlantı kenarı olmaması durumunda, cihazın arızalanmasına neden olabilecek yıpranmaya meyillidirler. Bağlayıcıları diğer metallerle (bu örnekte altın) örmek, kenar bağlayıcılarının dayanıklılığını arttırmak için yapılır.
Şimdiye kadar, kart üretimi temel anlamda tamamlandı ancak bir diğer önemli konu da işlevselliği sağlamak için elektrik testleri yapmaktır. Gerçekleştirilen temel testler devre sürekliliği ve izolasyon testleridir.
Temel elektrik güvenilirlik testi, bitmiş kartta herhangi bir açık veya kısa devre olmadığından emin olmak için yapılır. Rayların bütünlüğünü ve açık deliklerin birbirleriyle bağlantısını kontrol etme işlemidir. WellPCB, çıplak bir devre kartındaki her bir ağın elektriksel performansını test etmek için hareketli problara bağlı olan Uçan Sondaj Testini kullanır. Her bir ağı eksiksiz olduğundan (açık devre olmadığından) ve başka bir ağla kısa devre yapmadığından emin olmak için kontrol ederiz. Bunun amacı, optimum performans ve kaliteyi sağlamaktır.
PCB üretim sürecinin son adımıdır. Profesyonel kalite kontrol ekibi her bir PCB’nin son denetimini gerçekleştirecektir. Görsel inceleme, bitmiş ürün boyut denetimi, açık delik numarası ölçümü, çarpıklık ölçümü vs. denetime dahildir. Eğer denetimden geçilirse, müşteriye referans olarak bir test raporu yazdıracağız.