PCB 제조 공정 | PCB 보드를 만드는 16 단계

"PCB 제조는 PCB 산업에서 매우 중요합니다. PCB 설계와 밀접한 관련이 있습니다. 그러나 PCB 생산의 모든 PCB 제조 단계를 정말로 알고 있습니까? 이 공유에서는 PCB 제조 공정의 16 단계를 보여 드리겠습니다. 그것들이 무엇이고 PCB 제조 공정에서 어떻게 작동하는지 포함 ----- FMUSER "

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1 단계 : PCB 설계-설계 및 출력
2 단계 : PCB 파일 플로팅-PCB 디자인의 필름 생성
3 단계 : 내부 레이어 이미징 전송-내부 레이어 인쇄
4 단계 : 구리 에칭-원하지 않는 구리 제거
5 단계 : 레이어 정렬-레이어를 함께 라미네이팅
6 단계 : 구멍 드릴링-부품 부착용
7 단계 : 자동 광학 검사 (다층 PCB 만 해당)
8 단계 : OXIDE (다층 PCB 전용)
9 단계 : 외층 에칭 및 최종 스트라이핑
10 단계 : 솔더 마스크, 실크 스크린 및 표면 마감
12 단계 : 전기 테스트-플라잉 프로브 테스트
13 단계 : 제작-프로파일 링 및 V-Scoring
14 단계 : 미세 절단-추가 단계
15 단계 : 최종 검사-PCB 품질 관리
16 단계 : 포장-필요한 것을 제공합니다

STEP 1: PCB 설계-설계 및 출력

인쇄 회로 기판 설계

회로 기판 설계는 에칭 공정의 초기 단계이며 CAM 엔지니어 단계는 새로운 인쇄 회로 기판의 PCB 제조의 첫 번째 단계입니다. 

설계자는 요구 사항을 분석하고 프로세서, 전원 공급 장치 등과 같은 적절한 구성 요소를 선택합니다. 모든 요구 사항을 충족하는 청사진을 만듭니다.

Altium Designer, OrCAD, Autodesk EAGLE, KiCad EDA, Pads 등과 같이 일반적으로 사용되는 PCB 설계 소프트웨어와 함께 원하는 소프트웨어를 사용할 수도 있습니다. 

그러나 회로 기판은 PCB 설계 소프트웨어를 사용하여 설계자가 만든 PCB 레이아웃과 엄격하게 호환되어야한다는 점을 항상 기억하십시오. 설계자 인 경우 PCB 제조 전에 불일치로 인한 문제를 방지하는 데 도움이되므로 회로 설계에 사용 된 PCB 설계 소프트웨어 버전에 대해 계약 제조업체에 알려야합니다. 

디자인이 준비되면 전사지에 인쇄하십시오. 디자인이 종이의 반짝이는면에 맞는지 확인하십시오.

또한 PCB 제조, PCB 설계 등에 많은 PCB 용어가 있습니다. 아래 페이지에서 일부 PCB 용어를 읽은 후 인쇄 회로 기판에 대해 더 잘 이해할 수 있습니다.

또한 읽기 : PCB 용어 용어집 (초보자 친화적) | PCB 설계

PCB 설계 출력
일반적으로 데이터는 확장 된 Gerber (Gerber는 RX274x라고도 함)라는 파일 형식으로 도착합니다. 이는 다른 형식과 데이터베이스를 사용할 수 있지만 가장 자주 사용되는 프로그램입니다.

서로 다른 PCB 설계 소프트웨어는 서로 다른 Gerber 파일 생성 단계를 필요로 할 수 있으며, 모두 구리 추적 레이어, 드릴 드로잉, 구성 요소 표기법 및 기타 매개 변수를 포함한 포괄적 인 중요 정보를 인코딩합니다.

PCB의 설계 레이아웃이 Gerber Extended 소프트웨어에 입력되면 설계의 모든 다른 측면을 검토하여 오류가 없는지 확인합니다.

철저한 검사 후 완성 된 PCB 설계는 생산을 위해 PCB 제작소로 보내집니다. 도착시 설계는 제조업자가 DFM (Design for Manufacture) 검사로 알려진 두 번째 검사를 거쳐 다음을 보장합니다.
● PCB 설계는 제조 가능합니다. 

● PCB 설계는 제조 공정 중 최소 공차 요구 사항을 충족합니다.

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또한 읽기 : 인쇄 회로 기판 (PCB)이란? | 알아야 할 모든 것

STEP 2 : PCB 파일 플로팅-PCB 디자인의 필름 생성

PCB 디자인을 결정한 후 다음 단계는 인쇄하는 것입니다. 이것은 일반적으로 온도 및 습도가 제어되는 암실에서 발생합니다. 각 필름 시트에 정확한 정합 구멍을 펀칭하여 PCB 사진 필름의 여러 레이어를 정렬합니다. 이 영화는 구리 경로의 그림을 만드는 데 도움이되도록 만들어졌습니다.

팁 : PCB 설계자는 PCB 회로도 파일을 출력 한 후 제조업체에게 DFM 검사를 수행하도록 상기시키는 것을 잊지 마십시오. 

레이저 포토 플로터라는 특수 프린터는 일반적으로 PCB 인쇄에 사용되지만 레이저 프린터이지만 표준 레이저젯 프린터는 아닙니다. 

그러나이 촬영 과정은 더 이상 소형화와 기술 발전에 적합하지 않습니다. 어떤면에서 쓸모 없어지고 있습니다. 

많은 유명 제조업체는 이제 드라이 필름에 직접 이미지를 만드는 특수 레이저 직접 이미징 (LDI) 장비를 사용하여 필름 사용을 줄이거 나 없애고 있습니다. LDI의 놀랍도록 정밀한 인쇄 기술로 PCB 디자인의 매우 상세한 필름이 제공되고 비용이 절감됩니다.

레이저 포토 플로터는 보드 데이터를 가져와 픽셀 이미지로 변환 한 다음 레이저가이를 필름에 기록하고 노출 된 필름이 작업자를 위해 자동으로 현상되고 언로드됩니다. 

최종 제품은 검정색 잉크로 된 PCB의 포토 네거티브가있는 플라스틱 시트가됩니다. PCB의 내부 레이어에서 검정색 잉크는 PCB의 전도성 구리 부분을 나타냅니다. 이미지의 나머지 투명한 부분은 비전 도성 재료의 영역을 나타냅니다. 외부 레이어는 반대 패턴을 따릅니다. 구리는 투명하지만 검은 색은 에칭 될 영역을 나타냅니다. 플로터가 자동으로 필름을 현상하고 필름은 원치 않는 접촉을 방지하기 위해 안전하게 보관됩니다.

PCB 및 솔더 마스크의 각 레이어는 자체 투명하고 검은 색 필름 시트를받습니다. XNUMX 층 PCB에는 총 XNUMX 개의 시트가 필요합니다. XNUMX 개는 레이어 용이고 XNUMX 개는 솔더 마스크 용입니다. 중요한 것은 모든 영화가 서로 완벽하게 일치해야한다는 것입니다. 조화롭게 사용되면 PCB 정렬을 매핑합니다.

모든 필름을 완벽하게 정렬하려면 모든 필름에 등록 구멍을 뚫어야합니다. 구멍의 정확성은 필름이 놓인 테이블을 조정하여 발생합니다. 테이블의 작은 보정으로 최적의 일치가 이루어지면 구멍이 뚫립니다. 구멍은 이미징 프로세스의 다음 단계에서 등록 핀에 맞습니다.

또한 읽기 : 스루 홀 vs 표면 실장 | 차이점은 무엇입니까?

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3 단계 : 내부 레이어 이미징 전송-내부 레이어 인쇄

이 단계는 레이어가 두 개 이상인 보드에만 적용됩니다. 간단한 XNUMX 층 보드는 드릴링을 건너 뜁니다. 다층 기판에는 더 많은 단계가 필요합니다.

이전 단계의 영화 제작은 구리 경로의 그림을 그리는 것을 목표로합니다. 이제 필름의 그림을 구리 호일에 인쇄 할 차례입니다.

첫 번째 단계는 구리를 청소하는 것입니다.
PCB 구조에서는 청결이 중요합니다. 구리면 라미네이트를 세척하고 오염 제거 환경으로 보냅니다. 완성 된 PCB에서 단락 또는 개방 회로를 유발할 수있는 표면에 먼지가 닿지 않도록 항상 기억하십시오.

깨끗한 패널은 포토 레지스트라고하는 감광성 필름 층을받습니다. 이 프린터는 투명 필름을 통해 포토 레지스트를 경화시켜 구리 패턴을 정의하는 강력한 UV 램프를 사용합니다.

이렇게하면 포토 필름에서 포토 레지스트까지 정확하게 일치합니다. 
 작업자는 첫 번째 필름을 핀에로드 한 다음 코팅 된 패널을로드 한 다음 두 번째 필름을로드합니다. 프린터의 침대에는 사진 도구 및 패널의 구멍과 일치하는 등록 핀이있어 상단 및 하단 레이어가 정확하게 정렬됩니다.  

필름과 보드가 정렬되어 UV 광선을받습니다. 빛은 필름의 투명한 부분을 통과하여 그 아래에있는 구리의 포토 레지스트를 경화시킵니다. 플로터의 검정 잉크는 빛이 굳지 않을 영역에 도달하지 못하도록 방지하며 제거 할 예정입니다.

검은 색 영역 아래에서는 저항이 경화되지 않은 상태로 유지됩니다. 클린 룸은 포토 레지스트가 자외선에 민감하기 때문에 노란색 조명을 사용합니다.

보드가 준비된 후 경화되지 않은 포토 레지스트를 제거하는 알칼리 용액으로 세척합니다. 최종 압력 세척은 표면에 남아있는 모든 것을 제거합니다. 그런 다음 보드가 건조됩니다.

제품은 최종 형태를 유지하기 위해 구리 영역을 적절히 덮는 저항으로 나타납니다. 기술자는 보드를 검사하여이 단계에서 오류가 발생하지 않는지 확인합니다. 이 시점에서 존재하는 모든 레지스트는 완성 된 PCB에 나타날 구리를 나타냅니다.

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4 단계 : 구리 에칭-원하지 않는 구리 제거
PCB 제조에서 에칭은 회로 기판에서 원하지 않는 구리 (Cu)를 제거하는 프로세스입니다. 원하지 않는 구리는 보드에서 제거 된 비 회로 구리 일뿐입니다. 결과적으로 원하는 회로 패턴이 달성됩니다. 이 과정에서 기본 구리 또는 시작 구리가 보드에서 제거됩니다.

경화되지 않은 포토 레지스트가 제거되고 경화 된 레지스트가 원하는 구리를 보호하고 보드는 원하지 않는 구리 제거를 진행합니다. 산성 식각액을 사용하여 과도한 구리를 씻어냅니다.. 한편, 우리가 유지하고자하는 구리는 포토 레지스트 층 아래에 ​​완전히 덮여 있습니다.

식각 공정 전에 설계자가 원하는 회로 이미지가 포토 리소그래피라는 공정을 통해 PCB로 전송됩니다. 이것은 구리의 어느 부분을 제거해야 하는지를 결정하는 청사진을 형성합니다.

PCB 제조업체는 일반적으로 습식 에칭 공정을 사용합니다. 습식 에칭에서 원하지 않는 물질은 화학 용액에 담그면 용해됩니다.

습식 에칭에는 두 가지 방법이 있습니다.

● 산성 에칭 (염화 제 XNUMX 철 및 염화 제 XNUMX 구리).
● 알칼리 에칭 (암모니아)

산성 방법은 PCB의 내부 레이어를 에칭하는 데 사용됩니다. 이 방법에는 다음과 같은 화학 용매가 포함됩니다. 염화 제 3 철 (FeClXNUMX) OR 염화 구리 (CuCl2).

알칼리성 방법은 PCB의 외부 레이어를 에칭하는 데 사용됩니다. 여기에서 사용되는 화학 물질은 염화 구리 (CuCl2 Castle, 2H2O) + 염산염 (HCl) + 과산화수소 (H2O2) + 물 (H2O) 조성. 알칼리성 방법은 빠른 프로세스이며 약간 비쌉니다.

에칭 공정 중에 고려해야 할 중요한 매개 변수는 패널 이동 속도, 화학 물질 스프레이 및 에칭 할 구리의 양입니다. 전체 프로세스는 컨베이어 식 고압 스프레이 챔버에서 구현됩니다.

완성 된 도체 폭이 설계된대로 정확하게되도록 프로세스를 신중하게 제어합니다. 그러나 설계자는 두꺼운 구리 호일은 트랙 사이에 더 넓은 공간이 필요하다는 것을 알아야합니다. 작업자는 불필요한 구리가 모두 에칭되었는지주의 깊게 확인합니다.

원하지 않는 구리가 제거되면 보드에서 주석 또는 주석 / 희박 또는 포토 레지스트가 제거 된 곳에서 벗겨 내기 위해 보드가 처리됩니다. 

이제 원치 않는 구리는 화학 용액의 도움으로 제거됩니다. 이 솔루션은 경화 된 포토 레지스트를 손상시키지 않고 여분의 구리를 제거합니다.  

또한 읽기 : 폐기물 인쇄 회로 기판을 재활용하는 방법? | 알아야 할 사항

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STEP 5 : 레이어 정렬-레이어를 함께 라미네이팅
기판의 상단 및 하단 측면의 외부 표면을 덮는 얇은 구리 호일 레이어와 함께 레이어 쌍을 적층하여 PCB "샌드위치"를 만듭니다. 층들의 결합을 용이하게하기 위해, 각 층 쌍은 그들 사이에 삽입 된 "프리프 레그"시트를 가질 것입니다. Prepreg는 라미네이션 공정의 열과 압력 중에 녹는 에폭시 수지가 함침 된 유리 섬유 소재입니다. 프리프 레그가 냉각되면 레이어 쌍이 서로 결합됩니다.

다층 PCB를 생산하기 위해 프리프 레그라고 불리는 에폭시 주입 유리 섬유 시트와 전도성 코어 재료를 번갈아 가며 유압 프레스를 사용하여 고온과 압력에서 함께 적층합니다. 압력과 열로 인해 프리프 레그가 녹고 층이 서로 결합됩니다. 냉각 후 결과물은 양면 PCB와 동일한 제조 공정을 따릅니다. 예를 들어 4 층 PCB를 사용한 라미네이션 프로세스에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다.

마감 두께가 4”인 0.062 레이어 PCB의 경우 일반적으로 두께가 4 인치 인 구리 피복 FR0.040 코어 재료로 시작합니다.. 코어는 이미 내부 레이어 이미징을 통해 처리되었지만 이제는 프리프 레그 및 외부 구리 레이어가 필요합니다. 프리 프레 그는 "B 스테이지"유리 섬유라고합니다. 열과 압력이 가해질 때까지 단단하지 않습니다. 따라서 경화되면서 구리 층을 함께 흐르고 결합시킬 수 있습니다. 구리는 일반적으로 0.5 oz의 매우 얇은 호일입니다. (0.0007 인치) 또는 1 온스 (0.0014 in.) 두께, 프리프 레그 외부에 추가됩니다. 그런 다음 스택 업은 두 개의 두꺼운 강판 사이에 배치되고 라미네이션 프레스에 배치됩니다 (프레스주기는 재료 유형 및 두께를 포함한 다양한 요인에 따라 다릅니다). 예를 들어, 170Tg FR4 재료는 일반적으로 375 PSI에서 150 분 동안 300 ° F에서 많은 부품 프레스에 사용됩니다. 냉각 후 재료는 다음 공정으로 이동할 준비가됩니다.

보드를 함께 합성 이 단계에서는 여러 레이어에서 회로의 올바른 정렬을 유지하기 위해 세부 사항에 많은주의를 기울여야합니다. 스택이 완성되면 샌드위치 레이어가 적층되고 적층 공정의 열과 압력이 레이어를 하나로 융합하여 하나의 회로 기판으로 만듭니다.

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6 단계 : 구멍 드릴링-부품 부착용
비아, 장착 및 기타 구멍 PCB를 통해 뚫습니다 (일반적으로 드릴 깊이에 따라 패널 스택에서). 정확성과 깨끗한 구멍 벽이 필수적이며 정교한 광학이이를 제공합니다.

드릴 타겟의 위치를 ​​찾기 위해 X- 레이 로케이터가 적절한 드릴 타겟 지점을 식별합니다. 그런 다음 적절한 등록 구멍을 뚫어 일련의 특정 구멍에 대한 스택을 고정합니다.

드릴링 전에 기술자는 드릴 타겟 아래에 완충재 보드를 놓아 깨끗한 보어가 제정되었는지 확인합니다. 출구 재료는 드릴 출구에서 불필요한 찢어짐을 방지합니다.

컴퓨터는 드릴의 모든 미세한 움직임을 제어합니다. 기계의 동작을 결정하는 제품이 컴퓨터에 의존하는 것은 당연합니다. 컴퓨터 구동 기계는 원래 설계의 드릴링 파일을 사용하여 구멍을 뚫을 적절한 지점을 식별합니다.

드릴은 150,000rpm으로 회전하는 공기 구동 스핀들을 사용합니다. 이 속도에서는 드릴링이 순식간에 발생한다고 생각할 수 있지만 구멍이 많이 있습니다. 평균 PCB에는 XNUMX 개가 넘는 보어 온전한 포인트가 있습니다. 드릴링하는 동안 각각은 드릴과 함께 특별한 순간이 필요하므로 시간이 걸립니다. 이 구멍은 나중에 PCB 용 비아와 기계적인 장착 구멍을 수용합니다. 이러한 부품의 최종 부착은 도금 후 나중에 발생합니다.

구멍이 뚫린 후에는 드릴링으로 인한 수지 얼룩과 파편을 제거하기 위해 화학적 및 기계적 공정을 사용하여 청소합니다. 그런 다음 구멍의 내부를 포함하여 보드의 전체 노출 표면을 얇은 구리 층으로 화학적으로 코팅합니다. 이것은 다음 단계에서 추가 구리를 구멍과 표면에 전기 도금하기위한 금속베이스를 만듭니다.

드릴링이 자체적으로 완료되면 생산 패널의 가장자리에있는 추가 구리가 프로파일 링 도구에 의해 제거됩니다.

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7 단계 : 자동 광학 검사 (다층 PCB 만 해당)
라미네이션 후 내부 레이어의 오류를 분류하는 것은 불가능합니다. 따라서 패널은 접합 및 라미네이션 전에 자동 광학 검사를받습니다. 기계는 레이저 센서를 사용하여 레이어를 스캔하고 원본 Gerber 파일과 비교하여 불일치를 나열합니다.

모든 레이어가 깨끗하고 준비된 후에는 정렬을 검사해야합니다. 내부 및 외부 레이어는 모두 이전에 뚫린 구멍을 사용하여 정렬됩니다. 광학 펀치 기계는 구멍 위에 핀을 뚫어 레이어를 정렬 상태로 유지합니다. 그 후 검사 프로세스가 결함이 없는지 확인하기 시작합니다.

AOI (Automated Optical Inspection)는 레이어를 함께 라미네이팅하기 전에 다층 PCB의 레이어를 검사하는 데 사용됩니다. 광학 장치는 패널의 실제 이미지를 PCB 설계 데이터와 비교하여 레이어를 검사합니다. 여분의 구리 또는 누락 된 구리와 같은 차이로 인해 단락 또는 개방이 발생할 수 있습니다. 이를 통해 제조업체는 내부 레이어가 함께 적층되면 문제를 방지 할 수있는 모든 결함을 포착 할 수 있습니다. 당신이 상상할 수 있듯이,이 단계에서 발견 된 짧거나 열린 부분을 수정하는 것이 훨씬 쉽습니다. 실제로이 단계에서 개방 또는 단락이 발견되지 않으면 제조 공정이 끝날 때까지, 전기 테스트 중에 수정하기에는 너무 늦을 때까지 발견되지 않을 것입니다.

레이어 이미지 프로세스 중에 발생하는 가장 일반적인 이벤트로 짧거나 공개 된 관련 문제는 다음과 같습니다.

● 이미지가 잘못 노출되어 피처 크기가 증가 / 감소됩니다.
● 불량한 드라이 필름은 에칭 된 패턴에 흠집, 절단 또는 핀홀을 유발할 수있는 접착에 저항합니다.
● 구리는 언더 에칭, 원하지 않는 구리를 남기거나 피처 크기 또는 단락을 증가시킵니다.
● 구리는 과도하게 에칭 된, 필요한 구리 피처를 제거하고 피처 크기를 줄이거 나 잘라냅니다.

궁극적으로 AOI는 PCB의 정확성, 품질 및 정시 납품을 보장하는 데 도움이되는 제조 프로세스의 중요한 부분입니다.

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STEP 8 : OXIDE (다층 PCB 전용)

산화물 (공정에 따라 Black Oxide 또는 Brown Oxide라고 함), 라미네이트 결합 강도를 향상시키기 위해 클래드 구리의 거칠기를 증가시키기 위해 라미네이션 전에 다층 PCB의 내층을 화학적으로 처리합니다. 이 공정은 제조 공정이 완료되면 층간 박리 또는 기재 층 사이 또는 라미네이트와 전도성 호일 사이의 분리를 방지하는 데 도움이됩니다.

STEP 9 : 외층 에칭 및 최종 스트라이핑

포토 레지스트 스트리핑

패널이 도금되면 포토 레지스트는 바람직하지 않게되고 패널에서 제거해야합니다. 이것은 수평 프로세스 다음 에칭 공정에서 제거를 위해 노출 된 패널의베이스 구리를 남겨두고 포토 레지스트를 효율적으로 제거하는 순수 알칼리 용액을 포함합니다.

최종 에칭
주석은이 단계에서 이상적인 구리를 보호합니다. 나머지 레지스트 층 아래의 바람직하지 않은 노출 된 구리 및 구리는 제거를 경험합니다. 이 에칭에서 암모니아 식각액을 사용하여 바람직하지 않은 구리를 식각합니다.. 그 동안 주석은이 단계에서 필요한 구리를 확보합니다.

지휘 지역과 연결은이 단계에서 합법적으로 정착됩니다.

주석 스트리핑
에칭 후 공정에서 PCB에 존재하는 구리는 더 이상 필요하지 않은 에칭 레지스트, 즉 주석으로 덮여 있습니다. 따라서, 더 진행하기 전에 제거합니다. 농축 질산을 사용하여 주석을 제거 할 수 있습니다. 질산은 주석 제거에 매우 효과적이며 주석 금속 아래의 구리 회로 트랙을 손상시키지 않습니다. 따라서 이제 PCB에 명확하고 뚜렷한 구리 윤곽이 있습니다.

판넬에 도금이 완료되면 드라이 필름은 남아있는 것을 견디고 그 아래에있는 구리를 제거해야합니다. 이제 패널은 SES (strip-etch-strip) 프로세스를 거칩니다. 패널은 레지스트를 벗겨 내고 현재 노출되고 주석으로 덮이지 않은 구리는 에칭되어 구멍 주변의 패드와 기타 구리 패턴 만 남게됩니다. 건조 된 필름은 주석 도금 된 패널에서 제거되고 노출 된 구리 (주석으로 보호되지 않음)가 에칭되어 원하는 회로 패턴을 남깁니다. 이 시점에서 보드의 기본 회로가 완성되었습니다.

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STEP 10 : 솔더 마스크, 실크 스크린 및 표면 마감
조립 중에 기판을 보호하기 위해 솔더 마스크 재료는 포토 레지스트에 사용 된 것과 유사한 UV 노광 공정을 사용하여 적용됩니다. 이 솔더 마스크는 납땜 할 금속 패드와 기능을 제외하고 보드의 전체 표면을 덮습니다. 솔더 마스크 외에도 부품 참조 지정자 및 기타 기판 표시가 기판에 실크 스크린으로 표시됩니다. 솔더 마스크와 실크 스크린 잉크는 모두 오븐에서 회로 기판을 구워 경화됩니다.

회로 기판은 노출 된 금속 표면에 표면 마감이 적용됩니다. 이는 노출 된 금속을 보호하고 조립 중 납땜 작업을 지원합니다. 표면 마감의 한 가지 예는 열풍 솔더 레벨링 (HASL). 기판은 먼저 플럭스로 코팅되어 솔더를 준비한 다음 용융 솔더 욕조에 담근다. 기판이 솔더 배스에서 제거되면 고압의 열기 구멍에서 과도한 땜납을 제거하고 표면 금속의 땜납을 부드럽게합니다.

솔더 마스크 애플리케이션

솔더 마스크는 보드의 양면에 적용되지만 그 전에 패널은 에폭시 솔더 마스크 잉크로 덮여 있습니다. 기판은 솔더 마스크를 통과하는 UV 광선을 수신합니다. 덮힌 부분은 경화되지 않은 상태로 유지되며 제거됩니다.

마지막으로 보드를 오븐에 넣어 솔더 마스크를 경화시킵니다.

녹색은 눈에 부담을주지 않기 때문에 표준 솔더 마스크 색상으로 선택되었습니다. 기계가 제조 및 조립 과정에서 PCB를 검사하기 전에는 모두 수동 검사였습니다. 기술자가 보드를 확인하는 데 사용되는 상단 조명은 녹색 솔더 마스크에 반사되지 않으며 눈에 가장 좋습니다.

명명법 (실크 스크린)

실크 스크리닝 또는 프로파일 링은 제조업체 ID, 회사 이름 구성 요소 번호, 디버깅 지점과 같은 중요한 모든 정보를 PCB에 인쇄하는 프로세스입니다. 이것은 서비스 및 수리 중에 유용합니다.

이 과정에서 중요한 정보가 보드에 인쇄되기 때문에 중요한 단계입니다. 완료되면 보드는 마지막 코팅 및 경화 단계를 통과합니다. 실크 스크린은 부품 번호, 핀 1 로케이터 및 기타 표시와 같은 판독 가능한 식별 데이터의 인쇄입니다. 잉크젯 프린터로 인쇄 할 수 있습니다.

또한 PCB 제조의 가장 예술적인 과정. 거의 완성 된 보드에는 일반적으로 구성 요소, 테스트 포인트, PCB 및 PCBA 부품 번호, 경고 기호, 회사 로고, 날짜 코드 및 제조업체 표시를 식별하는 데 사용되는 사람이 읽을 수있는 문자가 인쇄됩니다. 

마지막으로 PCB는 마지막 코팅 및 경화 단계로 넘어갑니다.

금 또는은 표면 마감

PCB는 금 또는은으로 도금되어 기판에 추가 납땜 기능을 추가하여 납땜 결합을 증가시킵니다.  

각 표면 마감의 적용은 공정에서 약간 다를 수 있지만 노출 된 구리를 원하는 마감으로 코팅하기 위해 패널을 화학 조에 담그는 작업이 포함됩니다.

PCB 제조에 ​​사용되는 최종 화학 공정은 표면 마감을 적용하는 것입니다. 솔더 마스크가 대부분의 회로를 덮지 만 표면 마감은 남아있는 노출 된 구리의 산화를 방지하도록 설계되었습니다. 이것은 중요합니다. 산화 된 구리는 납땜 할 수 없습니다. 회로 기판에 적용 할 수있는 다양한 표면 마감이 있습니다. 가장 일반적인 것은 LED 및 무연으로 제공되는 HASL (Hot Air Solder Level)입니다. 그러나 PCB의 사양, 적용 또는 조립 공정에 따라 적합한 표면 마감에는 무전 해 니켈 침수 금 (ENIG), 연질 금, 경질 금, 침수은, 침지 주석, 유기 납땜 성 보존제 (OSP) 등이 포함될 수 있습니다.

그런 다음 PCB는 금,은 또는 무연 HASL 또는 열풍 솔더 레벨링 마감으로 도금됩니다. 이는 부품이 생성 된 패드에 납땜되고 구리를 보호하기 위해 수행됩니다.

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STEP 12 : 전기 테스트-플라잉 프로브 테스트
감지를위한 최종 예방 조치로 기술자가 보드의 기능을 테스트합니다. 이 시점에서 그들은 자동화 된 절차를 사용하여 PCB의 기능과 원래 설계에 대한 적합성을 확인합니다. 

일반적으로 전기 테스트의 고급 버전은 플라잉 프로브 테스트 베어 회로 기판에서 각 네트의 전기적 성능을 테스트하기 위해 움직이는 프로브에 의존하는 것은 전기 테스트에 사용됩니다. 

보드는 고객이 데이터 파일과 함께 제공하거나 PCB 제조업체가 고객 데이터 파일에서 생성 한 넷리스트로 테스트됩니다. 테스터는 여러 개의 움직이는 암 또는 프로브를 사용하여 구리 회로의 지점에 접촉하고 그 사이에 전기 신호를 보냅니다. 

모든 반바지 또는 오픈이 식별됩니다, 작업자가 PCB를 결함으로 수리하거나 폐기 할 수 있습니다. 설계의 복잡성과 테스트 포인트 수에 따라 전기 테스트를 완료하는 데 몇 초에서 몇 시간까지 걸릴 수 있습니다.

또한 설계의 복잡성, 레이어 수 및 구성 요소 위험 요소와 같은 다양한 요소에 따라 일부 고객은 시간과 비용을 절약하기 위해 전기 테스트를 중단하기로 선택합니다. 많은 일이 잘못 될 수있는 간단한 양면 PCB에는 괜찮을 수 있지만, 복잡성에 관계없이 항상 다층 설계에 대한 전기 테스트를 권장합니다. (팁 : 제조업체에 설계 파일 및 제작 참고 사항 외에 "넷리스트"를 제공하는 것은 예기치 않은 오류 발생을 방지하는 한 가지 방법입니다.)

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STEP 13 : 제작- 프로파일 링 및 V-Scoring

PCB 패널이 전기 테스트를 완료하면 개별 보드를 패널에서 분리 할 수 ​​있습니다. 이 프로세스는 각 보드를 패널에서 원하는 모양과 크기로 라우팅하는 CNC 기계 또는 라우터에 의해 수행됩니다. 일반적으로 사용되는 라우터 비트의 크기는 0.030-0.093이며 프로세스 속도를 높이기 위해 각 패널의 전체 두께에 따라 여러 패널을 XNUMX ~ XNUMX 개 높이로 쌓을 수 있습니다. 이 과정에서 CNC 기계는 다양한 라우터 비트 크기를 사용하여 슬롯, 모따기 및 경 사진 모서리를 제작할 수도 있습니다.

라우팅 프로세스는 원하는 보드 윤곽의 프로파일을 절단하기 위해 라우팅 비트를 사용하는 밀링 공정. 패널은“고정 및 스택"드릴"과정에서 이전에 수행 한 것처럼. 일반적인 스택은 1-4 개의 패널입니다.

PCB를 프로파일 링하고 생산 패널에서 잘라내려면 원래 패널과 다른 보드를 절단하는 절단이 필요합니다. 라우터 나 V 홈을 중심으로 사용하는 방법으로, 라우터는 보드 가장자리를 따라 작은 탭을 남기고 V 홈은 보드 양쪽을 따라 대각선 채널을 절단합니다. 두 가지 방법 모두 보드가 패널에서 쉽게 튀어 나올 수 있도록합니다.

개별 소형 보드를 라우팅하는 대신 탭 또는 스코어 라인이있는 여러 보드를 포함하는 어레이로 PCB를 라우팅 할 수 있습니다. 이를 통해 동시에 여러 보드를 쉽게 조립할 수 있으며 조립이 완료되면 조립자가 개별 보드를 분리 할 수 ​​있습니다.

마지막으로 보드의 청결, 날카로운 모서리, 거친 부분 등을 확인하고 필요에 따라 청소합니다.


STEP 14 : 미세 절단-추가 단계

마이크로 단면 (단면이라고도 함)은 PCB 제조 공정의 선택적 단계이지만 검증 및 고장 분석 목적 모두를 위해 PCB의 내부 구조를 검증하는 데 사용되는 귀중한 도구입니다. 재료의 현미경 검사를위한 표본을 만들기 위해 PCB의 단면을 잘라내어 하키 퍽 모양으로 경화시키는 부드러운 아크릴에 배치합니다. 그런 다음 섹션을 연마하고 현미경으로 볼 수 있습니다. 도금 두께, 드릴 품질 및 내부 인터커넥트 품질과 같은 수많은 세부 사항을 확인하여 자세한 검사를 수행 할 수 있습니다.

STEP 15 : 최종 검사-PCB 품질 관리

프로세스의 마지막 단계에서 검사관은 각 PCB에 마지막으로 신중한 점검을 제공해야합니다. 허용 기준에 대해 PCB를 시각적으로 확인합니다. 수동 육안 검사 및 AVI 사용 – PCB를 Gerber와 비교하고 사람의 눈보다 빠른 검사 속도를 제공하지만 여전히 사람의 확인이 필요합니다. 모든 주문은 치수, 납땜 성 등을 포함한 전체 검사를받습니다. 제품이 고객의 표준을 충족하는지 확인하기 위해, 포장 및 배송 전에 100 % 품질 감사가 선상 로트에서 수행됩니다.

검사관은 PCB를 평가하여 고객의 요구 사항과 업계 지침 문서에 요약 된 표준을 모두 충족하는지 확인합니다.

● IPC-A-600 – PCB 수용에 대한 업계 전반의 품질 표준을 정의하는 인쇄 기판의 수용 가능성.
● IPC-6012 – 리지드 보드에 대한 인증 및 성능 사양 : 리지드 보드의 유형을 설정하고 보드의 세 가지 성능 등급 (클래스 1, 2 및 3)에 대해 제조 중에 충족해야하는 요구 사항을 설명합니다.

클래스 1 PCB는 수명이 제한되어 있고 요구 사항이 단순히 최종 사용 제품 (예 : 차고 문 열림 장치)의 기능인 경우입니다.
클래스 2 PCB는 지속적인 성능, 연장 된 수명 및 중단없는 서비스가 필요하지만 중요하지는 않습니다 (예 : PC 마더 보드).

클래스 3 PCB에는 지속적인 고성능 또는 온 디맨드 성능이 중요하고 고장을 용인 할 수 없으며 필요할 때 제품이 작동해야하는 최종 사용이 포함됩니다 (예 : 비행 제어 또는 방어 시스템).

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16 단계 : 포장-필요한 것을 제공합니다.
보드는 표준 포장 요구 사항을 준수하는 재료를 사용하여 포장 된 다음 요청 된 운송 모드를 사용하여 배송되기 전에 상자에 포장됩니다.

그리고 짐작할 수 있듯이 클래스가 높을수록 PCB가 더 비쌉니다. 일반적으로 클래스 간의 차이는보다 엄격한 공차와 제어를 요구하여보다 안정적인 제품을 생성함으로써 달성됩니다. 

지정된 등급에 관계없이 핀 게이지로 구멍 크기를 확인하고, 솔더 마스크와 범례를 시각적으로 검사하여 전체적인 모양을 확인하고, 솔더 마스크를 확인하여 패드에 침식이 있는지, 표면의 품질과 커버리지를 확인합니다. 마무리가 검사됩니다.

IPC 검사 지침 및 PCB 설계와의 관계는 PCB 설계자에게 매우 중요하므로 주문 및 제조 프로세스도 중요합니다. 

모든 PCB가 동일하게 만들어지는 것은 아니며 이러한 지침을 이해하면 생산 된 제품이 미적 측면과 성능에 대한 기대치를 충족하는 데 도움이됩니다.

너라면 도움이 필요합니다 과 PCB 디자인 또는에 대한 질문이 PCB 제조 단계, 주저하지 마십시오 FMUSER와 공유, 우리는 항상 듣고 있습니다!

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