PCB Blog - PCBの製造方法

PCB（プリント基板）は電子機器におけるコアコンポーネントであり、電気信号の接続と転送の重要な任務を担っており、プリント基板の製造技術は比較的複雑であり、各段階は最終製品の性能と信頼性に対して極めて重要な役割を果たしている。そのため、エンジニアはPCB基板の製造技術に熟知していなければならない。本文はプリント基板の製造技術について詳しく述べ、仲間たちに役立つことを期待している。

1、設計とDFM

PCBデザイナーは、さまざまなソフトウェアを使用して設計図を作成しています。このステップは終わっていない。デザイナーはまた、設計の異なる部分や側面に誤りがないかどうかをチェックします。検査後、設計部門はPCBを構築するために設計を製造部門に送信します。ここで、製造設計（DFM）検査と呼ばれる別の検査を行う。

2、基材の選択

エンジニアが設計を徹底的に見直し、間違った構造や欠落したコンポーネントがないことを確認すると、次のステップが始まります。

異なる素子を収容するためには、PCBは基板を必要とする。そのため、最も一般的な基板はガラス繊維とエポキシ樹脂（絶縁材料）である。PCB基材の両面に銅がある。異なる回路基板のために適切な基板を選択する必要があります。最も広く使用されている材料は、FR−4とも呼ばれるガラス強化エポキシ樹脂である。また、セラミックス、ポリイミド、金属コア材料も使用されている。

3、基板切断

切断は、ドライクリーニング後の銅被覆板を生産寸法に従って小さな塊に切断する過程であり、生産ラインで作ることができる。安全な動作を確保し、ワイピングの問題を減らすために、回路基板のエッジ角はフィレット処理されている。

4、内層

内層を準備する際には、エポキシ樹脂とガラス繊維の基礎材料を採用し、両面に銅箔を塗布し、余分な銅を除去し、回路の設計を実現するために必要な場所だけに銅跡を残します。

多層PCBを製造する場合は、各層に個別のフィルムを印刷する必要がある。次に、これらの層とフィルムを、これらの層とフィルムに穴をあけるアライメント穴を介してアライメントする。

5、紫外線への曝露

その後、商用紫外線露光積層板及びレジストを製造した。レジストの硬化部分は銅通路を示している。アルカリ溶液洗浄は、これらの領域のレジストを除去するのに役立つ。基板を乾燥させると、技術者は基板にエラーがないかどうかを分析し、次のステップに進みます。

6、不要な銅を除去する

回路基板を正常に動作させるためには、回路基板から余分な銅を除去する必要があります。このプロセスはエッチングと呼ばれます。

7、内層AOI検査

すべてのレイヤをクリーニングして整列し（ドリル穴に応じて）から、それらを重ね合わせます。そのためには、マシンを使ってアライメント穴に穴をあける。次に、別のマシン（自動光学検出（AOI）マシン）を使用して、回路基板にエラーがないかどうかを確認します。

検査の結果、欠陥のない回路基板は次の工程に移されます。

8、積層

実際の動作では、個別の多層板とプリプレグを一緒に圧着して、所望の層数と厚さの多層板を形成する。最後に、銅箔はPCBプロセスフロー中に積層を完了する.銅箔と半硬化シートの組み合わせはそれぞれ頂部と底部に位置し、内層を中間に挟んで積層を形成する。

積層は積層機で処理され、最大2時間かかります。高圧及び高温で加工した後、単層積層板を形成し、その後コールドプレスに移動する。

この段階では、銅分布の均一性、スタックの対称性、ブラインドホールと埋め込み穴の設計とレイアウトなどの様々な要素を詳細に考慮しなければならない。

9、ドリルと電気めっき

圧着後は、内部層を露出するためにコンピュータガイドドリルを行う必要があります。ドリルポイントは、エラーを回避するためにX線マシンによって位置決めされます。この手順の後、別の銅除去プロセスを行います。

ドリル、溶着、洗浄後のPCBは、再び一連の化学的洗浄を受けた。化学洗浄の目的の1つは、外層とドリル穴の上に非常に薄い銅層を堆積することである。

10、外層イメージング

このプロセスには、レジストの使用が含まれます。まず、外層をレジストで被覆した後、紫外線露光を行う。続行する前に、余分なレジストを除去し、このプロセスを完了します。

11、めっきとエッチング

ステップ10で説明しためっきプロセスと同様に、パネルに薄い銅をもう1層めっきする。この銅層をエッチングから保護するために、パネルに薄いスズ保護層をめっきした。

次はエッチングです。不要な銅を化学溶液で除去する。

12、抵抗溶接層の応用

ソルダーレジスト層は印刷回路基板の製造プロセスにおいて最も重要な段階の1つであり、主にスクリーン印刷またはソルダーレジストインクの塗布によって回路基板表面にソルダーレジスト層を塗布する。露光と現像により、パッドと穴が露出され、ソルダーレジスト層が硬化される。最後に、保護されていない部分と硬化していない部分は日焼けで洗われます。

13.スクリーン印刷、表面処理及びテスト

この段階では、スクリーン印刷によって板面に必要な文字や部品記号を印刷し、紫外線下で露光します。

現在、半田の品質と結合力を強化するためには、表面処理が必要である。一般的な表面処理には、HAL、ENIG、OSP、錫浸漬、銀浸漬、ENEPING、硬金めっきがあります。

最後に、技術者はテストを行い、PCBボードの状態をシミュレーションし、電気性能を検査し、開路または短絡があるかどうかを見た。

検査段階が完了すると、pcbは一応完成し、後続の組み立て作業を開始することができる。

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