+
المجموعات

عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور: كيف تصنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور: كيف تصنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تعتبر عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور مهمة جدًا لأي شخص يشارك في صناعة الإلكترونيات. تستخدم لوحات الدوائر المطبوعة ، ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، على نطاق واسع كأساس للدوائر الإلكترونية. تستخدم لوحات الدوائر المطبوعة لتوفير الأساس الميكانيكي الذي يمكن بناء الدائرة عليه. وفقًا لذلك ، تستخدم جميع الدوائر تقريبًا لوحات الدوائر المطبوعة ويتم تصميمها واستخدامها بكميات تصل إلى الملايين.

على الرغم من أن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور تشكل أساس جميع الدوائر الإلكترونية تقريبًا اليوم ، إلا أنها تميل إلى اعتبارها أمرًا مفروغًا منه. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا في هذا المجال من الإلكترونيات تمضي قدمًا. تتناقص أحجام المسارات ، ويزداد عدد الطبقات في الألواح لاستيعاب زيادة الاتصال المطلوبة ، ويتم تحسين قواعد التصميم لضمان إمكانية التعامل مع أجهزة SMT الأصغر وإمكانية استيعاب عمليات اللحام المستخدمة في الإنتاج.

يمكن تحقيق عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور بعدة طرق وهناك عدد من المتغيرات. على الرغم من العديد من الاختلافات الصغيرة ، فإن المراحل الرئيسية في عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور هي نفسها.

مكونات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

يمكن تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة ، ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، من مجموعة متنوعة من المواد. الأكثر استخدامًا في شكل لوح قائم على الألياف الزجاجية يُعرف باسم FR4. يوفر هذا درجة معقولة من الاستقرار في ظل اختلاف درجات الحرارة ولا يتحلل بشكل سيئ ، بينما لا يكون باهظ الثمن. تتوفر مواد أخرى أرخص لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في منتجات تجارية منخفضة التكلفة. بالنسبة لتصميمات الترددات الراديوية عالية الأداء حيث يكون ثابت العزل الكهربائي للركيزة أمرًا مهمًا ، وهناك حاجة إلى مستويات منخفضة من الفقد ، يمكن استخدام لوحات الدوائر المطبوعة القائمة على PTFE ، على الرغم من صعوبة العمل بها.

من أجل صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع مسارات للمكونات ، يتم أولاً الحصول على لوح نحاسي. يتكون هذا من مادة الركيزة ، عادةً FR4 ، مع الكسوة النحاسية عادةً على كلا الجانبين. تتكون هذه الكسوة النحاسية من طبقة رقيقة من الألواح النحاسية الملتصقة باللوح. عادة ما يكون هذا الترابط جيدًا جدًا بالنسبة لـ FR4 ، ولكن طبيعة PTFE ذاتها تجعل هذا الأمر أكثر صعوبة ، وهذا يضيف صعوبة في معالجة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور PTFE.

عملية التصنيع الأساسية لثنائي الفينيل متعدد الكلور

مع اختيار لوحات PCB العارية وإتاحتها ، فإن الخطوة التالية هي إنشاء المسارات المطلوبة على السبورة وإزالة النحاس غير المرغوب فيه. يتم تصنيع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عادةً باستخدام عملية الحفر الكيميائي. الشكل الأكثر شيوعًا للحفر المستخدم مع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو كلوريد الحديديك.

من أجل الحصول على النمط الصحيح للمسارات ، يتم استخدام عملية التصوير. عادةً ما يتم تغطية النحاس الموجود على لوحات الدوائر المطبوعة العارية بطبقة رقيقة من مقاومة الصور. ثم يتم تعريضه للضوء من خلال فيلم فوتوغرافي أو قناع صور يوضح بالتفصيل المسارات المطلوبة. بهذه الطريقة يتم تمرير صورة المسارات إلى مقاومة الصورة. مع اكتمال هذا ، يتم وضع مقاومة الصورة في مطور بحيث يتم تغطية تلك المناطق فقط من اللوحة حيث يلزم وجود مسارات في المقاومة.

تتمثل المرحلة التالية في العملية في وضع لوحات الدوائر المطبوعة في كلوريد الحديديك لحفر المناطق التي لا تتطلب مسارًا أو نحاسًا. مع معرفة تركيز كلوريد الحديديك وسماكة النحاس على اللوح ، يتم وضعه في الزبد المحفور e المقدار المطلوب من الوقت. إذا تم وضع لوحات الدوائر المطبوعة في الحفر لفترة طويلة ، فسيتم فقد بعض التعريف لأن كلوريد الحديديك سيميل إلى تقويض مقاومة الصورة.

على الرغم من أن معظم لوحات PCB يتم تصنيعها باستخدام معالجة الصور ، إلا أن هناك طرقًا أخرى متاحة أيضًا. الأول هو استخدام آلة طحن متخصصة عالية الدقة. ثم يتم التحكم في الآلة لطحن النحاس في المناطق التي لا يكون فيها النحاس مطلوبًا. من الواضح أن التحكم مؤتمت ومدفوع من الملفات التي تم إنشاؤها بواسطة برنامج تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور. هذا الشكل من أشكال تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور غير مناسب للكميات الكبيرة ولكنه خيار مثالي في كثير من الحالات التي تتطلب كميات صغيرة جدًا من كميات النموذج الأولي لثنائي الفينيل متعدد الكلور.

هناك طريقة أخرى تُستخدم أحيانًا لنموذج أولي لثنائي الفينيل متعدد الكلور وهي طباعة أحبار مقاومة للحفر على PCB باستخدام عملية الفرز الحريري.

لوحات دوائر مطبوعة متعددة الطبقات

مع زيادة تعقيد الدوائر الإلكترونية ، ليس من الممكن دائمًا توفير كل التوصيلات المطلوبة باستخدام جانبي ثنائي الفينيل متعدد الكلور فقط. يحدث هذا بشكل شائع عند تصميم معالج دقيق كثيف ولوحات أخرى مماثلة. عندما تكون هذه هي الحالة ، يلزم وجود لوحات متعددة الطبقات.

يتطلب تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات ، على الرغم من أنه يستخدم نفس العمليات المستخدمة في اللوحات ذات الطبقة الواحدة ، درجة أكبر بكثير من الدقة والتحكم في عملية التصنيع.

يتم تصنيع الألواح باستخدام ألواح فردية أرق بكثير ، واحدة لكل طبقة ، ثم يتم ربطها معًا لإنتاج PCB الكلي. مع زيادة عدد الطبقات ، يجب أن تصبح الألواح الفردية أرق لمنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور النهائي من أن يصبح سميكًا جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون التسجيل بين الطبقات دقيقًا جدًا لضمان محاذاة أي ثقوب.

لربط الطبقات المختلفة معًا ، يتم تسخين اللوح لمعالجة مادة الترابط. هذا يمكن أن يؤدي إلى بعض مشاكل الاعوجاج. يمكن أن تحتوي الألواح الكبيرة متعددة الطبقات على التفاف واضح عليها إذا لم يتم تصميمها بشكل صحيح. يمكن أن يحدث هذا بشكل خاص ، على سبيل المثال ، إذا كانت إحدى الطبقات الداخلية عبارة عن مستوى طاقة أو مستوى أرضي. في حين أن هذا في حد ذاته جيد ، إذا كان يجب ترك بعض المناطق المهمة بشكل معقول خالية من النحاس. يمكن أن يؤدي ذلك إلى إنشاء سلالات داخل ثنائي الفينيل متعدد الكلور يمكن أن تؤدي إلى التواء.

ثقوب PCB و vias

هناك حاجة إلى ثقوب ، غالبًا ما تسمى عبر الثقوب أو الفتحات داخل ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتوصيل الطبقات المختلفة معًا في نقاط مختلفة. قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى ثقوب لتمكين المكونات المحتوية على الرصاص من أن يتم تركيبها على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون هناك حاجة إلى بعض الثقوب الإصلاح.

عادةً ما تحتوي الأسطح الداخلية للثقوب على طبقة نحاسية بحيث تربط طبقات اللوحة كهربائيًا. يتم إنتاج هذه "الثقوب المطلية" باستخدام عملية الطلاء. بهذه الطريقة يمكن توصيل طبقات اللوحة.

يتم بعد ذلك إنجاز الحفر باستخدام آلات حفر يتم التحكم فيها رقميًا ، ويتم توفير البيانات من برنامج تصميم PCB CAD. تجدر الإشارة إلى أن تقليل عدد الأحجام المختلفة للفتحات يمكن أن يساعد في تقليل تكلفة تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

قد يكون من الضروري وجود بعض الثقوب داخل مركز اللوحة فقط ، على سبيل المثال عند الحاجة إلى توصيل الطبقات الداخلية للوحة. يتم حفر هذه "الفتحات العمياء" في الطبقات ذات الصلة قبل أن يتم ربط طبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور معًا.

PCB لحام تصفيح ومقاومة جندى

عندما يتم لحام PCB ، من الضروري الحفاظ على المناطق التي لا يجب لحامها محمية بطبقة مما يسمى مقاومة اللحام. تساعد إضافة هذه الطبقة في منع حدوث دوائر قصيرة غير مرغوب فيها على ألواح PCB بسبب اللحام. تتكون مقاومة اللحام عادةً من طبقة بوليمر وتحمي اللوحة من اللحام والملوثات الأخرى. عادة ما يكون لون مقاومة اللحام أخضر أو ​​أحمر.

من أجل تمكين المكونات المضافة إلى اللوحة ، سواء كانت تحتوي على الرصاص أو SMT من اللحام باللوحة بسهولة ، فإن المناطق المكشوفة من اللوحة عادةً ما تكون "معلبة" أو مطلية باللحام. في بعض الأحيان قد تكون الألواح أو مناطق الألواح مطلية بالذهب. قد يكون ذلك قابلاً للتطبيق إذا كان سيتم استخدام بعض الأصابع النحاسية لتوصيلات الحافة. نظرًا لأن الذهب لن يتلطخ ، ويوفر توصيلًا جيدًا ، فإنه يوفر اتصالًا جيدًا بتكلفة منخفضة.

الشاشة الحريرية PCB

غالبًا ما يكون من الضروري طباعة النص ووضع معرفات مطبوعة صغيرة أخرى على PCB. يمكن أن يساعد ذلك في تحديد اللوحة ، وكذلك في وضع علامات على مواقع المكونات للمساعدة في اكتشاف الأخطاء ، وما إلى ذلك. يتم استخدام شاشة حريرية تم إنشاؤها بواسطة برنامج تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لإضافة العلامات إلى اللوحة ، بعد عمليات التصنيع الأخرى للوحة العارية وقد تم الانتهاء.

نموذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور

كجزء من أي عملية تطوير ، يُنصح عادةً بعمل نموذج أولي قبل الالتزام بالإنتاج الكامل. وينطبق الشيء نفسه على لوحات الدوائر المطبوعة حيث يتم عادة تصنيع نموذج أولي لثنائي الفينيل متعدد الكلور واختباره قبل الإنتاج الكامل. عادةً ما يحتاج نموذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى التصنيع بسرعة حيث يوجد دائمًا ضغط لإكمال مرحلة تصميم الأجهزة في تطوير المنتج. نظرًا لأن الغرض الرئيسي من النموذج الأولي لثنائي الفينيل متعدد الكلور هو اختبار التخطيط الفعلي ، فمن المقبول غالبًا استخدام عملية تصنيع مختلفة قليلاً لثنائي الفينيل متعدد الكلور حيث ستكون هناك حاجة إلى كمية صغيرة فقط من لوحات النماذج الأولية لثنائي الفينيل متعدد الكلور. ومع ذلك ، فمن الحكمة دائمًا أن تكون قريبًا قدر الإمكان من عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور النهائية لضمان إجراء تغييرات قليلة وإدخال القليل من العناصر الجديدة في لوحة الدوائر المطبوعة النهائية.

تعد عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور عنصرًا أساسيًا في دورة حياة إنتاج الإلكترونيات. يستخدم تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور العديد من مجالات التكنولوجيا الجديدة ، وقد أتاح ذلك إجراء تحسينات كبيرة في كل من تقليل أحجام المكونات والمسارات المستخدمة ، وفي موثوقية اللوحات.


شاهد الفيديو: PCBS ISI 135Y (مارس 2021).