¿Qué es la fabricación de PCB de doble cara?

La PCB de doble cara (o PCB de 2 capas) es la placa de circuito impreso con revestimiento de cobre en ambos lados, arriba y abajo. Hay una capa aislante en el medio. Para usar circuitos en ambos lados, debe haber una conexión de circuito adecuada entre los dos lados. Los “puentes” entre dichos circuitos son vías de llamada. Una vía es un pequeño orificio en la placa PCB recubierta de metal, que se puede conectar con circuitos en ambos lados.

Figura 1. PCB de doble cara

 

Planificación y Preproducción

Antes de la fabricación, el fabricante revisa los datos CAD y otra información (películas, dibujo mecánico y especificaciones).

  • Número de placas por panel madre
  • Decida el tamaño del panel por la razón más económica.
  • Características e información que se añadirán durante las panelizaciones. Tales como símbolos UL, cupones de prueba, números de capa y bordes se seleccionan en este momento
  • Materiales de capa
  • Tamaños de agujeros perforados
  • Agujeros de herramientas o ubicaciones objetivo

Proceso de fabricación de PCB de doble cara

La siguiente sección describe los pasos involucrados en la producción de una placa de doble cara con máscara de soldadura sobre cobre desnudo (SMOBC), orificios pasantes enchapados (PTH) y contactos enchapados en oro y la leyenda del componente.

 

  • Preparación de materiales

Utilizando la información sobre el viajero, incluidos los números y tamaños de los paneles, así como cualquier instrucción especial, el fabricante prepara los materiales necesarios para procesar el pedido. Los PCB comienzan con vidrio epoxi revestido de cobre como materia prima. Hay una gran cantidad de materiales utilizados en la fabricación de PCB para que los usuarios y fabricantes de PCB puedan elegir. Diferentes marcas y materiales tienen diferentes características, y diferentes materiales también brindan diferentes beneficios, como FR4, un sustrato de cerámica, sustrato de hierro, sustrato de aluminio, etc.

Fr-4, uno de los materiales ignífugos ampliamente utilizados en sustratos base PCB. La placa FR4 es económica y asequible y puede mantener la estabilidad y seguridad de la placa PCB en condiciones de temperatura extrema.

Sin embargo, FR4 no es adecuado para PCB de alta frecuencia y alta velocidad. En este momento, debemos elegir materiales de alta frecuencia, como la serie RO4000 de Rogers, la serie RT5000/6000, la serie TLX de Tacanic, etc. El aluminio, el metal o el cobre como sustrato para LED PCB o PCB de aluminio se utilizan en la industria de la iluminación LED.

 

  • Corte de CCL (Copper Clad Laminate)

El siguiente paso es cortar el tablero de acuerdo con el requisito. La placa PCB en bruto es bastante grande. Hay varios tamaños disponibles, como 37 x 49 pulgadas, 41 x 49 pulgadas y 43 x 49 pulgadas. Por lo tanto, se corta en los tamaños necesarios que se pueden utilizar en las máquinas. El tamaño de la placa obtenido después del corte no se corresponde con el tamaño de su circuito; es mucho más grande El tamaño de su PCB podría ser pequeño, por lo que varios circuitos en la placa pueden hacer que el proceso sea económico.

 

  • Trío

La placa de circuito va a una máquina perforadora automática que crea agujeros en la placa rápidamente. La máquina cambia las brocas por sí sola; todo está automatizado.

 

  • desbarbado

A medida que mejoran los procesos de taladrado, se pueden producir orificios sin rebabas. Pero la mayoría de los fabricantes procesan los paneles perforados a través de una máquina de desbarbado. Los paneles pasan a través de cepillos o ruedas abrasivas que mecánicamente eliminan las quemaduras de cobre en los bordes de los agujeros. El desbarbado también elimina las huellas dactilares y los óxidos para crear una superficie lisa y brillante.

 

  • Deposición de cobre sin electricidad (recubrimiento de orificios pasantes, PTH)

La deposición sin electricidad de Cu a través de los orificios ya que los orificios están compuestos inicialmente de epoxi. Después de la deposición de Cu, el panel se sumerge en una solución de inmersión ácida y antideslustre para evitar la oxidación. Es de dos tipos: horizontal y vertical. La PTH horizontal es para la deposición de carbono y la PTH vertical es para la deposición de Cu. El cobre sin electricidad es uno de los pasos más importantes en PCB de doble cara y procesos de fabricación de PCB multicapa. Porque todas las PCB con 2 o más capas usan orificios pasantes enchapados para conectar los conductores entre las capas.

 

Figura 2. Deposición de cobre sin electricidad (recubrimiento de orificios pasantes, PTH)

 

  • Imágenes de fotos

En las imágenes fotográficas, un patrón de circuito de imagen negativa se transfiere al panel de PCB. Primero, el panel se cubre con una capa de fotoprotector. El material fotorresistente más común es el revestimiento de película seca que es un fotopolímero sensible a la luz ultravioleta (UV). Se suministra en rollo y se aplica procesando el panel a través de rodillos calentados en una laminadora de rollo caliente. Una vez que se aplica la película, la placa está lista para exponerse a la luz ultravioleta para la impresión del circuito.

Todo el proceso se lleva a cabo en una habitación donde solo hay luces amarillas.. Se debe a que las películas fotorresistivas son sensibles a otras luces. Sobre la placa se aplica la película que tiene el diseño del circuito; se aplica en ambos lados. Luego, la placa pasa a través de una cámara de luz ultravioleta. Cuando la placa se expone a la luz ultravioleta, la parte del circuito se endurece, mientras que la parte sobrante permanece igual.

 

  • Estampado de patrones

Primero, los paneles se sujetan en bastidores de placas y se sumergen en una serie de baños químicos que limpian el patrón de cobre que forma el circuito. A continuación, los paneles se sumergen en una solución de recubrimiento de cobre. La solución y los paneles tienen cargas electrolíticas opuestas.. Estas polaridades opuestas hacen que los iones de cobre migren a las áreas de cobre sin recubrimiento del panel, depositando el espesor deseado de cobre en la superficie de las placas y en los orificios. Después del recubrimiento de cobre, los paneles se mueven de un baño a otro. El patrón del circuito se cubre con cobre adicional y se electrochapa con estaño o soldadura de estaño/plomo.

 

  • Revelado y Grabado

Los paneles se colocan en un tanque o máquina de pulverización para eliminar el material de formación de imágenes. Este paso también se denomina decapado de resistencia. Después de quitar la capa protectora, los paneles se colocan en el grabador por aspersión con cinta transportadora o en el tanque por lotes, donde un grabador químico (un compuesto a base de amoníaco) elimina el cobre descubierto pero no ataca el estaño o el revestimiento de estaño/plomo, que protege el cobre debajo. El revestimiento de estaño o estaño/plomo se denomina resistencia al grabado. Luego, el estaño o el estaño/plomo se separa químicamente del cobre, revelando el patrón del circuito de cobre.

 

  • Enmascaramiento de soldadura

La máscara de soldadura verde, blanca, azul y de otros colores en el circuito es una capa delgada de polímero que funciona como aislante entre dos líneas conductoras. Previene la formación de cortocircuitos. La máscara se aplica en todo el tablero y luego se seca. Retire el exceso de máscara de soldadura que está sobre el circuito. Se aplica sobre la placa una película que contiene patrones de circuitos. Luego, la placa pasa por una cámara ultravioleta. La soldadura que no sea la del circuito se endurece mientras que la máscara de soldadura sobre el circuito permanece igual. Finalmente, se limpia la máscara de soldadura sobre el circuito.

 

  • Acabado de superficies

El cobre en el tablero puede sufrir oxidación.. No puede durar mucho tiempo. Por lo tanto, es necesario aplicar un acabado superficial sobre el cobre para protegerlo de la oxidación. Hay muchos tipos de acabados superficiales disponibles y los clientes pueden elegir según sus necesidades. Puede elegir HASL, OSP, ENIG, ENEG, ENEPIG, Immersion tin, Immersion silver, etc.

 

  • Chapado en oro y níquel

Se utilizan otros acabados de enchapado, más comúnmente dorado. Sin embargo, el cobre y el oro tienden a experimentar una difusión de estado sólido entre sí (el cobre lo hace a un ritmo más rápido); el proceso se acelera por el aumento de la temperatura. El cobre en una superficie traza se oxida, lo que resulta en una mayor resistencia de contacto (el cobre que migra al oro puede causar que el oro se deslustre y se corroa). Esto se puede minimizar colocando una capa de barrera entre el cobre y el oro.. El níquel se usa comúnmente como una capa de barrera para evitar que el oro migre al cobre en las vías. (La barrera de níquel ayuda a reducir tanto el número como el efecto de los poros en comparación con el recubrimiento de oro directamente sobre la base de cobre). El recubrimiento protector de níquel brinda varios beneficios. Sirve como respaldo al oro para una mayor dureza, además de proporcionar una capa de barrera de difusión efectiva entre el oro y el cobre. El níquel/oro proporciona un acabado que es resistente al calor y a la corrosión, ambientalmente estable, soldable con alambre y duradero (la placa inferior de níquel mejora las características de desgaste del oro), aunque a un costo más alto que los acabados de soldadura simple. Tradicionalmente, el enchapado en níquel/oro se ha aplicado sobre las pistas de cobre utilizadas para los contactos del teclado o los dedos de los bordes para proporcionar el revestimiento conductor y resistente a la corrosión. Este enfoque proporciona beneficios para soldar,

 

  • Aplicación de la leyenda del componente

Las etiquetas en el PCB se llaman serigrafías. Estos se pueden utilizar para marcar componentes e insertar el logotipo. En este paso, la placa PCB ingresa a una impresora gigante que imprime las etiquetas en la placa. Las serigrafías están disponibles en varios colores, como rojo, azul, amarillo y negro, pero el color estándar es el blanco.

 

  • Separación o Corte

una cortadora corta los circuitos y los convierte en piezas separadas.

 

  • Pruebas eléctricas

Para este propósito, se utiliza la prueba de la sonda voladora. Es una prueba sencilla en la que hay múltiples sondas. Las sondas se colocan sobre las conexiones y la corriente pasa a través de ellas. Comprueba si el circuito está funcionando como se esperaba o no. Por ejemplo, si no hay conexión entre dos caminos, entonces la corriente no debería pasar si las sondas están conectadas a ellos.

 

Figura 3. Proceso de fabricación de PCB de doble cara

 

Si tienes alguna duda sobre Orient Display PCB (placa de circuito impreso). Por favor sientase libre de contactar: CONSULTAS SOBRE VENTAS, de Primer Nivel or Soporte técnico.

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