O que é fabricação de PCB
A fabricação de PCB refere-se ao processo de fabricação de placas de circuito impresso (PCBs), componentes essenciais em dispositivos eletrônicos. A fabricação de PCBs envolve a criação de uma placa física que fornece as conexões elétricas entre vários componentes eletrônicos, como circuitos integrados (CIs), resistores, capacitores e conectores, de forma compacta e organizada.
TO processo de fabricação de PCB
Etapa 1: Projetar o layout do circuito
O circuito elétrico é projetado no software ECAD. Os dados do layout são convertidos em Arquivos Gerber contendo coordenadas para camadas de cobre, máscara de solda, serigrafia, brocas, etc. As verificações das regras de projeto validam a capacidade de fabricação.
Etapa 2: Imprimir filme
Uma impressora fotoplotadora especializada cria negativos de filme de alta resolução de cada camada em folhas plásticas transparentes revestidas com emulsão fotossensível. Os furos de registro alinham as camadas com precisão.
Etapa 3: Revestimento de laminado revestido de cobre
O cru Substrato PCB é limpo e laminado com uma camada de fotorresistente. Um promotor de adesão pode ser usado para auxiliar na colagem do fotorresistente.
Etapa 4: Expor seletivamente o fotorresistente
Os negativos de filme são cuidadosamente alinhados ao laminado por meio de pinos de registro. Uma fonte de luz UV expõe seletivamente a fotorresistência de acordo com a imagem da camada.
Etapa 5: Revelar e gravar a camada
A placa é imersa em uma solução reveladora química para dissolver a resina não exposta. O agente de corrosão remove o cobre não protegido pela resina para criar padrões condutores.
Etapa 6: Empilhamento de camadas e laminação
Camadas internas e externas individuais são alinhadas por meio de furos de registro ou um sistema de visão. Camadas de pré-impregnado e folha de cobre são empilhadas e laminadas com precisão sob calor e pressão.
Etapa 7: Perfurar Furos
Furos para terminais de componentes e vias de conexão de camadas são perfurados com precisão usando uma furadeira de controle numérico computadorizado (CNC). As paredes dos furos são rebarbadas.
Etapa 8: galvanoplastia
Uma fina camada de cobre é depositada autocataliticamente em todas as superfícies expostas para fornecer condutividade básica para galvanoplastia.
Etapa 9: Aplique a máscara de solda
A máscara de solda fotoimagem líquida (LPI) é aplicada sobre toda a placa e curada para proteger os traços de cobre da oxidação e evitar pontes de solda.
Etapa 10: Acabamento das superfícies
O cobre exposto é revestido com nivelamento de solda por ar quente (HASL), conservante orgânico de soldabilidade (OSP), prata de imersão ou ouro de imersão.
Etapa 11: Serigrafia
Designadores de referência, símbolos, informações da empresa, contornos de placas e outras marcações são impressos usando tinta serigráfica.
Etapa 12: Teste Elétrico
Testes de continuidade, testes de isolamento e testes de sonda em circuito ou voadora verificam se não há circuitos abertos ou curtos.
Etapa 13: Separe as placas
O corte, o roteamento ou a marcação em V separam as placas individuais das placas maiores em painéis.
Etapa 14: Inspeção Final de Qualidade
A inspeção elétrica, visual e mecânica garante que as placas atendam às especificações antes do envio.
5 tipos de técnicas de fabricação de PCB
Agora, vamos discutir diferentes técnicas para fabricar placas de circuito impresso, do "faça você mesmo" à produção profissional:
- Placas perfuradas e placas experimentais
A maneira mais fácil de fabricar PCBs é com as chamadas placas experimentais. São PCBs feitas de papel duro ou resina epóxi (PRFV), perfuradas com passo de 2.54 mm (= um décimo de polegada). A camada de cobre é aplicada apenas ao redor desses furos, como almofadas ou tiras. Isso significa que circuitos menores podem ser montados rapidamente. Os componentes são inseridos no lado sem cobre e soldados no outro lado. As conexões podem ser feitas com fios e cordões finos. No entanto, esse tipo de placa de circuito impresso não é satisfatório a longo prazo. Parece muito com "artesanato".
- Placas de circuito de fresagem
Outra opção para Serviço de fabricação de PCB consiste em utilizar uma placa revestida de cobre e fresar trilhas condutoras sobre ela. Um suporte para furadeira e uma furadeira pequena e rápida são suficientes. As trilhas condutoras correspondentes podem ser fresadas à mão livre ou com batente, usando uma fresa pequena e pontiaguda. Os furos para os componentes são então perfurados.
Embora esta opção esteja disponível para trilhos condutores longos e retos – como a iluminação de automóveis de passageiros – o limite do possível é rapidamente atingido com placas de circuito impresso mais complexas. Além disso, é preciso muita habilidade para fresar caminhos à mão livre. Portanto, este método só pode ser usado de forma muito limitada, a menos que você tenha uma fresa com uma mesa XY motorizada.
- Placas de circuito gravadas
Gravura PCB envolve a remoção seletiva de cobre de um substrato para formar traços de circuito. Primeiro, o layout do circuito é projetado e mapeado em uma placa laminada de cobre. A placa é então preparada para gravação usando um material resistente, como uma tinta à prova d'água ou toner, para proteger os traços. A placa é mergulhada em uma solução de gravação que remove o cobre indesejado não protegido pelo resistente. Depois, o resistente é removido e uma máscara de solda é aplicada. Finalmente, furos são perfurados para completar o PCB. A gravação permite a prototipagem DIY, mas os métodos manuais têm limitações na largura dos traços e no volume de produção. Para a fabricação, processos fotolitográficos mais avançados transferem o layout com precisão para as placas. A gravação então remove seletivamente o cobre de acordo com o layout para produzir placas de circuito de qualidade com eficiência.
- Método de transferência de toner
O método de transferência de toner imprime um layout de imagem espelhada em papel revestido usando uma impressora a laser. O toner é então transferido para uma placa de cobre limpa por prensagem a quente com um ferro, criando um padrão de resina para gravação. Alternativamente, o toner pode ser transferido quimicamente usando papel de revista e removedor de esmalte como solvente. Ambos os métodos permitem que amadores produzam PCBs precisos com traços finos em casa. As placas são então gravadas para remover o cobre exposto, deixando os traços desejados protegidos pelo toner.
- Serviço profissional de fabricação de PCB
Em vez de fabricar PCBs você mesmo, você pode enviar seus arquivos de design para um fabricante profissional de PCBs. Eles utilizam processos avançados, como a fotolitografia, para produzir placas de qualidade profissional com características extremamente precisas. O processo detalhado foi mencionado acima. Isso é ideal para produção em massa ou placas multicamadas complexas. Este é um serviço oferecido por empresas especializadas que utilizam processos de nível industrial para a fabricação de PCBs de alta qualidade para produção. Esses serviços são adequados para produção em massa ou quando se exige PCBs precisos e confiáveis.
Em resumo, as três primeiras são técnicas de fabricação de PCB caseiras, a transferência de toner é um método amador, enquanto os serviços de fabricação profissional são usados para produzir PCBs de nível de produção usando processos industriais.
Qual é o padrão para fabricação de PCB?
- Padrões IPC
A Association Connecting Electronics Industries (IPC) é uma organização líder que define padrões para a indústria de fabricação de eletrônicos, incluindo a fabricação de PCB. Padrões IPC abranger vários aspectos Projeto de PCB, fabricação e montagem. Algumas das normas IPC relevantes incluem IPC-A-600, IPC-2221 e IPC-6012.
- Certificação UL
A Underwriters Laboratories (UL) fornece serviços de certificação para PCBs para garantir que atendam aos padrões de segurança e desempenho. A certificação UL é frequentemente exigida para PCBs usados em aplicações críticas, como eletrônicos de consumo e produtos elétricos.
- Padrões ISO
A Organização Internacional para Padronização (ISO) tem vários padrões relacionados à fabricação de PCB, incluindo ISO 9001 e ISO 14001. Esses padrões abordam controle de qualidade, responsabilidade ambiental e gerenciamento de processos na fabricação de PCB.
- Conformidade RoHS e REACH
Normas como RoHS e REACH na União Europeia restringem o uso de certos materiais perigosos em PCBs e produtos eletrônicos. A conformidade com essas normas é crucial para a fabricação global de PCBs.
- Padrões J-STD
O Conselho Conjunto de Engenharia de Dispositivos Eletrônicos (JEDEC) publica normas relacionadas à indústria eletrônica, incluindo montagem e soldagem de PCBs. J-STD-001 e J-STD-002 são exemplos de normas que abordam processos e requisitos de soldagem.
Faça parceria com um fabricante de PCB confiável
A fabricação de placas de circuito impresso é um processo altamente complexo, onde até mesmo os menores erros podem se traduzir em contratempos dispendiosos para as empresas. Portanto, ao procurar um parceiro para a fabricação de PCBs, é aconselhável procurar fabricantes com um histórico de confiabilidade comprovado. A MOKO Technology, com quase duas décadas de experiência prática na fabricação e montagem de PCBs, não só oferece produtos superiores, como também se orgulha de entregas rápidas. Não hesite; alcançar para um orçamento de serviço de PCB hoje mesmo.
