பிசிபியின் உற்பத்தி செயல்முறைகள் என்ன?

அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டு (பிசிபி) என்பது கிட்டத்தட்ட அனைத்து மின்னணு சாதனங்களிலும் ஒரு அடிப்படை அங்கமாகும், இது மின்னணு கூறுகளை ஆதரிக்கும் மற்றும் இணைக்கும் இயற்பியல் தளமாக செயல்படுகிறது. தயாரிப்பு தரம், நம்பகத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனை உறுதி செய்ய பொறியாளர்கள், வாங்குபவர்கள் மற்றும் தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களுக்கு PCB உற்பத்தி செயல்முறையைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் முக்கியமானது. இந்த கட்டுரை PCB களை தயாரிப்பதில் ஈடுபட்டுள்ள முக்கிய படிகளை அறிமுகப்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது, இந்த அத்தியாவசிய கூறுகள் எவ்வாறு வடிவமைக்கப்படுகின்றன, புனையப்படுகின்றன மற்றும் சோதிக்கப்படுகின்றன என்பதைப் பற்றிய நுண்ணறிவை வழங்குகிறது.

வடிவமைப்பு மற்றும் தளவமைப்பு தயாரித்தல்

முதல் முக்கியமான கட்டம் PCB உற்பத்தி என்பது வடிவமைப்பு மற்றும் தளவமைப்பு தயாரிப்பு ஆகும், அங்கு மின்னணு சுற்று உற்பத்திக்கான விரிவான வரைபடமாக மொழிபெயர்க்கப்படுகிறது.

1. PCB வடிவமைப்பு மென்பொருள்

Altium Designer, KiCAD மற்றும் Eagle போன்ற தொழில்முறை மென்பொருள் கருவிகள் துல்லியமான PCB தளவமைப்புகளை உருவாக்க பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த நிரல்கள் பொறியாளர்களுக்கு மின் இணைப்புகளுக்கான மின்சுற்றுத் திட்டம், கூறு வேலை வாய்ப்பு மற்றும் ரூட்டிங் பாதைகளை வரையறுக்க உதவுகிறது. மென்பொருள் உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் பிழைச் சரிபார்ப்பையும் அனுமதிக்கிறது, இது சாத்தியமான சிக்கல்களை முன்கூட்டியே கண்டறிய உதவுகிறது.

2. கெர்பர் கோப்புகளின் உருவாக்கம்

வடிவமைப்பு இறுதி செய்யப்பட்டவுடன், அது கெர்பர் கோப்புகளாக ஏற்றுமதி செய்யப்படுகிறது - PCB உற்பத்தியாளர்களால் பயன்படுத்தப்படும் நிலையான வடிவம். இந்த கோப்புகளில் செப்பு அடுக்குகள், சாலிடர் முகமூடிகள், சில்க்ஸ்கிரீன்கள் மற்றும் துரப்பண தரவு பற்றிய தேவையான அனைத்து தகவல்களும் உள்ளன, அவை உற்பத்தி இயந்திரங்களுக்கான சரியான வழிமுறைகளாக செயல்படுகின்றன.

3. உற்பத்தித்திறன் (DFM) காசோலைகளுக்கான வடிவமைப்பு

வடிவமைப்புகளை உற்பத்திக்கு அனுப்புவதற்கு முன், PCB நம்பகத்தன்மையுடனும் செலவு குறைந்ததாகவும் தயாரிக்கப்படுவதை உறுதிசெய்ய DFM சோதனைகள் நடத்தப்படுகின்றன. இந்தச் சரிபார்ப்புகள் புனையலின் போது ஏற்படும் பிழைகளைக் குறைக்க இடைவெளி விதிகள், துளை அளவுகள், சுவடு அகலங்கள் மற்றும் கூறுகளின் தடம் ஆகியவற்றைச் சரிபார்க்கின்றன. முறையான DFM தாமதங்கள் மற்றும் குறைபாடுகளைக் குறைக்கிறது, PCB உற்பத்தியில் ஒட்டுமொத்த விளைச்சலை மேம்படுத்துகிறது.

பொருள் தேர்வு மற்றும் லேமினேட் தயாரித்தல்

PCB உற்பத்தி செயல்பாட்டில், பொருத்தமான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது மற்றும் அடிப்படை லேமினேட்களைத் தயாரிப்பது ஆகியவை குழுவின் செயல்திறன், ஆயுள் மற்றும் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கான பொருத்தத்தை நேரடியாக பாதிக்கும் முக்கியமான படிகள் ஆகும்.

1. சரியான அடி மூலக்கூறைத் தேர்ந்தெடுப்பது

அடி மூலக்கூறு ஒரு பிசிபியின் அடித்தள இன்சுலேடிங் லேயராக செயல்படுகிறது, இது இயந்திர ஆதரவை வழங்குகிறது மற்றும் வெப்ப, மின் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பண்புகளை பாதிக்கிறது. பொதுவான அடி மூலக்கூறு பொருட்கள் பின்வருமாறு:

• FR4:  கண்ணாடியிழை-வலுவூட்டப்பட்ட எபோக்சி பிசினிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் அடி மூலக்கூறு. இது நல்ல இயந்திர வலிமை, மின் காப்பு மற்றும் செலவு-செயல்திறன் ஆகியவற்றை வழங்குகிறது, இது பரந்த அளவிலான மின்னணு சாதனங்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

• பீங்கான்:  அதிக அதிர்வெண் அல்லது அதிக வெப்பநிலை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, பீங்கான் அடி மூலக்கூறுகள் சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையை வழங்குகின்றன, ஆனால் அதிக விலை கொண்டவை.

• பாலிமைடு:  நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் சிறந்த வெப்ப எதிர்ப்பிற்கு பெயர் பெற்ற பாலிமைடு அடி மூலக்கூறுகள் நெகிழ்வான PCBகள் மற்றும் வளைக்கும் அல்லது மடிப்பு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக இருக்கும்.

சரியான அடி மூலக்கூறைத் தேர்ந்தெடுப்பது சாதனத்தின் இயக்க சூழல், இயந்திர அழுத்தம், மின் தேவைகள் மற்றும் செலவுக் கட்டுப்பாடுகள் போன்ற காரணிகளைப் பொறுத்தது.

2. காப்பர்-கிளாட் லேமினேட்களைத் தயாரித்தல்

அடி மூலக்கூறைத் தேர்ந்தெடுத்த பிறகு, பிசிபி உற்பத்தியின் அடுத்த கட்டம் செப்பு-உறைப்பட்ட லேமினேட்டைத் தயாரிப்பதாகும், இது அடி மூலக்கூறுடன் பிணைக்கப்பட்ட செப்புப் படலத்தைக் கொண்டுள்ளது. செப்பு தடிமன்-பொதுவாக ஒரு சதுர அடிக்கு 0.5 அவுன்ஸ் முதல் 3 அவுன்ஸ் வரை-தற்போதைய தேவைகள் மற்றும் வடிவமைப்பு சிக்கலானதன் அடிப்படையில் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. சரியான தயாரிப்பு நல்ல ஒட்டுதல் மற்றும் சீரான தன்மையை உறுதி செய்கிறது, துல்லியமான பொறித்தல் மற்றும் நம்பகமான கடத்துத்திறனுக்கு முக்கியமானது.

பட பரிமாற்றம் மற்றும் பொறித்தல்

PCB உற்பத்தியில், சுற்று வடிவமைப்பை செப்பு லேமினேட் மீது மாற்றுவது மற்றும் அதை துல்லியமாக பொறிப்பது மின் பாதைகளை உருவாக்குவதற்கான முக்கிய படிகள் ஆகும்.

1. Photoresist பயன்பாடு மற்றும் UV வெளிப்பாடு

தாமிரத்தின் மேல் ஒரு போட்டோரெசிஸ்ட் லேயர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. புற ஊதா ஒளியைப் பயன்படுத்தி, சர்க்யூட் பேட்டர்ன் போர்டில் திட்டமிடப்பட்டு, மற்ற பகுதிகளை மென்மையாகவும், நீக்கக்கூடியதாகவும் இருக்கும் போது, ​​சுவடு பகுதிகளில் போட்டோரெசிஸ்ட்டை கடினப்படுத்துகிறது. இது வடிவமைப்பை பலகையில் மாற்றுகிறது.

2. இரசாயன பொறித்தல்

பாதுகாப்பற்ற தாமிரத்தை அகற்ற பலகை வேதியியல் ரீதியாக பொறிக்கப்பட்டு, விரும்பிய கடத்தும் தடயங்களை மட்டுமே விட்டுச்செல்கிறது. கவனமாகக் கட்டுப்படுத்துவது அதிகப்படியான பொறிப்பைத் தடுக்கிறது, சுவடு ஒருமைப்பாட்டைப் பாதுகாக்கிறது.

3. சுத்தம் மற்றும் ஆய்வு

செதுக்குதல் பிறகு, photoresist நீக்கப்பட்டது, மற்றும் பலகை சுத்தம். காட்சி மற்றும் தானியங்கு ஆய்வுகள் தடயங்கள் அப்படியே மற்றும் குறைபாடுகள் இல்லாதவை, PCB உற்பத்தியில் தரத்திற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது.

துளையிடுதல் மற்றும் முலாம் பூசுதல் வழியாக

துளையிடுதல் மற்றும் முலாம் பூசுதல் ஆகியவை PCB உற்பத்தியில் இன்றியமையாத படிகளாகும், குறிப்பாக பல அடுக்கு பலகைகளுக்கு, துல்லியமான இன்டர்லேயர் மின் இணைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன.

1. CNC துளையிடுதல்

கணினி எண் கட்டுப்பாடு (CNC) இயந்திரங்கள் PCB அடி மூலக்கூறில் துல்லியமான துளைகளைத் துளைக்கின்றன. இந்த துளைகள் வெவ்வேறு தாமிர அடுக்குகளை மின்சாரம் மூலம் இணைக்கும் கூறு லீட்கள் மற்றும் வழியாக துளைகள் மூலம் செயல்படுகின்றன. சரியான சீரமைப்பு மற்றும் கூறுகளின் பொருத்தம் மற்றும் நம்பகமான மின் பாதைகளை உறுதிப்படுத்த துளையிடுதலில் துல்லியம் முக்கியமானது.

2. எலக்ட்ரோலெஸ் செப்பு முலாம்

துளையிட்ட பிறகு, துளைகள் எலக்ட்ரோலெஸ் முலாம் செயல்முறை மூலம் தாமிரத்தின் மெல்லிய அடுக்குடன் பூசப்படுகின்றன. இந்த கடத்தும் அடுக்கு துளை சுவர்களை வரிசைப்படுத்துகிறது, PCB இன் உள் அடுக்குகளுக்கு இடையே நம்பகமான மின் இணைப்பை உருவாக்குகிறது. மல்டிலேயர் பிசிபிகளுக்கு இந்த படி முக்கியமானது, அங்கு சிக்னல் ஒருமைப்பாடு மற்றும் மின் தொடர்ச்சி ஆகியவை நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட வழியாக சார்ந்துள்ளது.

3. பல அடுக்கு PCB உற்பத்தியில் துல்லியத்தின் முக்கியத்துவம்

சிக்கலான பல அடுக்கு பலகைகளில், துளையிடுதல் அல்லது முலாம் பூசும் போது சிறிய தவறான அமைப்புகளும் கூட மின் தோல்விகளை ஏற்படுத்தலாம் அல்லது செயல்திறனைக் குறைக்கலாம். எனவே, போர்டின் ஒருமைப்பாடு மற்றும் செயல்பாட்டைப் பராமரிக்க PCB உற்பத்தியின் இந்தக் கட்டங்களில் கடுமையான தரக் கட்டுப்பாடு மற்றும் துல்லியமான கருவிகள் இன்றியமையாதவை.

அடுக்கு சீரமைப்பு மற்றும் லேமினேஷன் (பல அடுக்கு PCBகளுக்கு)

பல அடுக்கு பலகைகளின் PCB தயாரிப்பில், அடுக்கு சீரமைப்பு மற்றும் லேமினேஷன் ஆகியவை போர்டின் கட்டமைப்பு வலிமை மற்றும் மின் செயல்பாட்டை உறுதி செய்யும் முக்கியமான படிகள் ஆகும்.

1. துல்லியமான அடுக்கு சீரமைப்பு

மல்டிலேயர் பிசிபிகள் பல உள் செம்பு மற்றும் அடி மூலக்கூறு அடுக்குகளைக் கொண்டிருக்கும், அவை லேமினேஷனுக்கு முன் சரியாக சீரமைக்கப்பட வேண்டும். தவறான சீரமைப்பு சுற்று தோல்விகள் அல்லது குறுகிய சுற்றுகளுக்கு வழிவகுக்கும். ஒவ்வொரு அடுக்கையும் துல்லியமாக நிலைநிறுத்த சிறப்பு உபகரணங்களும் ஆப்டிகல் அமைப்புகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது ஸ்டாக் முழுவதும் வயாஸ் மற்றும் தடயங்கள் பொருந்துவதை உறுதி செய்கிறது.

2. வெப்பம் மற்றும் அழுத்தம் லேமினேஷன்

சீரமைக்கப்பட்டவுடன், லேமினேஷன் பிரஸ்ஸில் வெப்பம் மற்றும் அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி அடுக்குகள் ஒன்றாக இணைக்கப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறையானது அடுக்குகளை ஒற்றை, திடமான பலகையாக இணைக்கிறது, முன்-பிரெக் (முன்-செறிவூட்டப்பட்ட பிணைப்புத் தாள்கள்) பிசின் பொருளாகப் பயன்படுத்துகிறது. சிதைவு அல்லது சிதைவைத் தவிர்க்க சரியான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் அமைப்புகள் அவசியம்.

3. கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு மற்றும் மின் செயல்திறனை உறுதி செய்தல்

லேமினேஷன் செயல்முறை பிசிபியை இயந்திரத்தனமாக திடப்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், தேவைப்படும் இடங்களில் அடுக்குகளுக்கு இடையில் மின் தனிமைப்படுத்தலையும் பராமரிக்கிறது. இந்த படி முடிக்கப்பட்ட பலகை இயந்திர அழுத்தங்களைத் தாங்கும் மற்றும் சிக்கலான மின்னணு அமைப்புகளில் நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்படும் என்று உத்தரவாதம் அளிக்கிறது.

சாலிடர் மாஸ்க் மற்றும் சில்க்ஸ்கிரீன் பிரிண்டிங்

பிசிபி உற்பத்தி செயல்பாட்டில், சாலிடர் மாஸ்க் மற்றும் சில்க்ஸ்கிரீன் லேயர்களைப் பயன்படுத்துவது சர்க்யூட்ரியைப் பாதுகாப்பதற்கும், அசெம்பிளியில் உதவுவதற்கும் முக்கியமானதாகும்.

1. சாலிடர் மாஸ்க்கைப் பயன்படுத்துதல்

சாலிடர் மாஸ்க் என்பது செப்புச் சுவடுகளின் மேல் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பாதுகாப்பு பாலிமர் அடுக்கு ஆகும். அதன் முதன்மை செயல்பாடு ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தடுப்பது மற்றும் கூறுகளை சாலிடரிங் செய்யும் போது சாலிடர் பிரிட்ஜ்களைத் தவிர்ப்பது, கூறுகள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும் பட்டைகளை மட்டும் வெளிப்படுத்துகிறது. பொதுவாக பச்சை ஆனால் பல்வேறு வண்ணங்களில் கிடைக்கும், சாலிடர் மாஸ்க் PCB இன் ஆயுள் மற்றும் மின் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது. துல்லியமான பயன்பாடு, சாலிடர் விரும்பிய இடத்தில் மட்டுமே பாய்வதை உறுதிசெய்கிறது, இது சட்டசபை குறைபாடுகளைக் குறைக்கிறது.

2. சில்க்ஸ்கிரீனைச் சேர்த்தல்

சாலிடர் மாஸ்க் பயன்பாட்டிற்குப் பிறகு, சில்க்ஸ்கிரீன்  லேயர் PCB மேற்பரப்பில் அச்சிடப்படுகிறது. இந்த லேயரில் லேபிள்கள், கூறு அவுட்லைன்கள், லோகோக்கள் மற்றும் அடையாளக் குறிகள் ஆகியவை அசெம்பிளி, சோதனை மற்றும் பழுதுபார்க்கும் போது தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களுக்கு உதவும். தெளிவான மற்றும் துல்லியமான சில்க்ஸ்கிரீன் பிரிண்டிங், உற்பத்தித் திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் பிழைகளைக் குறைக்கிறது, சரியான கூறு இடத்தை உறுதி செய்கிறது.

மேற்பரப்பு முடித்தல்

பிசிபி உற்பத்தியில் மேற்பரப்பு முடித்தல் ஒரு முக்கியமான படியாகும், இது சாலிடரை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் வெளிப்படும் செப்பு மேற்பரப்புகளை ஆக்ஸிஜனேற்றம் மற்றும் அரிப்பிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.

1. பொதுவான மேற்பரப்பு முடிவுகள்

தொழில்துறையில் பல முடித்த நுட்பங்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றுள்:

• HASL (ஹாட் ஏர் சோல்டர் லெவலிங்):  பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் பூச்சு, இதில் PCB உருகிய சாலிடரில் நனைக்கப்பட்டு பின்னர் சூடான காற்றால் சமன் செய்யப்படுகிறது. இது நல்ல சாலிடரபிலிட்டியை வழங்குகிறது மற்றும் செலவு குறைந்ததாகும் ஆனால் மிக நுண்ணிய-சுருதி கூறுகளுக்கு ஏற்றதாக இருக்காது.

• ENIG (எலக்ட்ரோலெஸ் நிக்கல் இம்மர்ஷன் கோல்ட்):  சிறந்த சமதளம், அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் நீண்ட கால ஆயுளை வழங்கும் பிரபலமான ஈயம் இல்லாத பூச்சு. ENIG உயர் நம்பகத்தன்மை பயன்பாடுகள் மற்றும் நுண்ணிய-சுருதி கூறுகளுக்கு ஏற்றது.

• OSP (ஆர்கானிக் சோல்டரபிலிட்டி ப்ரிசர்வேடிவ்):  செப்பு மேற்பரப்புகளைப் பாதுகாக்கும் மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்ததாக இருக்கும் மெல்லிய கரிம பூச்சு. OSP எளிய PCBகளுக்கு ஏற்றது மற்றும் சிறந்த சாலிடரபிலிட்டியை வழங்குகிறது ஆனால் மெட்டாலிக் ஃபினிஷ்ஸுடன் ஒப்பிடும்போது குறுகிய கால ஆயுளைக் கொண்டுள்ளது.

2. மேற்பரப்பு முடித்தலின் நோக்கம்

PCB உற்பத்தியில் மேற்பரப்பு முடிவின் முக்கிய குறிக்கோள்கள்:

• சாலிடரபிலிட்டியை மேம்படுத்துதல்:  அசெம்பிளி செய்யும் போது பிசிபி பேட்களுடன் சாலிடர் நன்றாக ஒட்டிக்கொண்டிருப்பதை உறுதிசெய்து, கூட்டு நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

• தாமிரத்தைப் பாதுகாத்தல்:  செப்புத் தடயங்கள் மற்றும் பட்டைகளின் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் அரிப்பைத் தடுக்கும், இது காலப்போக்கில் மின் செயல்திறனைக் குறைக்கும்.

• அடுக்கு ஆயுளை மேம்படுத்துதல்:  தரத்தை சமரசம் செய்யாமல் அசெம்பிளி செய்வதற்கு முன் PCBகளின் சேமிப்பக நேரத்தை நீட்டித்தல்.

முடிவுரை

PCB உற்பத்தி செயல்முறை பல துல்லியமான படிகளை உள்ளடக்கியது-வடிவமைப்பு மற்றும் பொருள் தேர்வு முதல் பொறித்தல், துளையிடுதல், அடுக்குதல், முடித்தல் மற்றும் சோதனை வரை. இறுதி சர்க்யூட் போர்டு கடுமையான தரம் மற்றும் செயல்திறன் தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்வதில் ஒவ்வொரு கட்டமும் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

இன்றைய மேம்பட்ட மின்னணு சாதனங்களுக்கு சக்தி அளிக்கும் நம்பகமான PCB களை உற்பத்தி செய்வதற்கு, உற்பத்தி முழுவதும் துல்லியமான மற்றும் கடுமையான தரக் கட்டுப்பாடு அவசியம்.

சிறந்த முடிவுகளுக்கு, அனுபவம் வாய்ந்த மற்றும் தொழில்முறை PCB உற்பத்தி உற்பத்தியாளர்களுடன் கூட்டு சேர்ந்து, புதுமையான தொழில்நுட்பங்களை ஆதரிக்கும் உயர்தர, நம்பகமான சர்க்யூட் போர்டுகளை அடைவதற்கு முக்கியமாகும்.