Processo de Fabricação de PCB: Garantindo Qualidade e Confiabilidade Superiores

Processo de Fabricação de PCB: A fabricação de Placa de Circuito Impresso envolve vários processos. Por isso, dedicaremos mais um momento para esclarecê-lo e orientá-lo na escolha certa. Como queremos acreditar que isso pode não parecer mais novo de uma forma ou de outra, adoraríamos obter o feedback de nossos clientes depois.

Você é do tipo que prefere PCB de boa qualidade? Então este pode ser seu artigo há muito esperado. Também, ao final desta informação, orientaremos você através das etapas necessárias para fazer a diferença e alcançar o melhor.

1. Processo de Fabricação de PCB

Várias etapas devem ser seguidas para alcançar o resultado desejado ou ótimo na fabricação da placa de circuito impresso. O processo de fabricação insinua os procedimentos necessários a serem seguidos na produção da placa de circuito impresso. Existem várias fases na fabricação da PCB. A parte inicial começa com o uso de um computador para fazer o design através de software específico. A segunda metade deste artigo descreverá isso em mais detalhes.

A fabricação assistida por computador (frequentemente chamada de CAM) realiza algumas operações, incluindo:

• Entrada dos dados de fabricação
• Verificação dos dados
• Compensação para desvios nos processos de fabricação (ex.: escalonamento para compensar distorções durante laminação)
• Painelização
• Saída de ferramentas digitais (padrões de cobre, arquivos de furação, inspeções, etc.)

No processo de painelização, algumas PCBs pequenas são reunidas para fundi-las como um painel. Referimo-nos a um n-painel como aquele que compreende um design duplicado n vezes.

Outro tipo é o multi-painel; o multi-painel reúne alguns painéis diferentes para formar um único comitê.

Também temos padronização de cobre, e este é um procedimento inicial feito replicando o padrão no sistema de fabricação assistida por computador (CAM) do fabricante em uma máscara protetora na camada de folha de cobre da placa de circuito impresso. Processos sucessivos de gravação auxiliam na erradicação de cobre indesejado. A gravação química é realizada com o auxílio de um químico conhecido como persulfato de amônio. Para projetos relacionados a PTH, procedimentos adicionais de deposição eletroless são realizados, sucedendo a furação do furo.

Após isso, a espessura é aumentada ou construída por eletrodeposição de cobre. Também, para projetos de pequena escala, gravação por imersão é comumente usada. A gravação por imersão usa um químico como cloreto férrico, com a placa submersa nele. As desvantagens deste processo são que leva muito mais tempo comparado ao outro método. Agitação e calor podem ser aplicados ao banho para acelerar a taxa de gravação.

2. Processo de Fabricação de PCB Flexível

Ao contrário de projetar o dispositivo para conformar-se à placa de circuito, o PCB flexível permite que o circuito se ajuste a produtos eletrônicos.

2.1: Processo de Fabricação de PCB – Vantagens do PCB Flexível

Algumas das vantagens oferecidas pela WellPCB – oferecemos controladores de motor DC nos mercados doméstico e internacional. Temos um flexível – seriam brevemente discutidas, e incluem:

• Confiabilidade: o PCB flexível é bem conhecido por ser altamente confiável, pois não compreende muitas fontes potenciais que possam falhar.
• Espaço: o design flex requer quantidade mínima de espaço
• Custo-benefício: os materiais necessários para o design flex é relativamente reduzido.

3. Etapas do Processo de Fabricação de PCB

Você pode ter compreendido o fato de que a PCB possui algumas vantagens sobre a protoboard, e alguns benefícios destas vantagens incluem: alta densidade oferecida pela PCB, ao contrário da protoboard, alta confiabilidade da PCB comparada à protoboard, adição de componentes especiais na PCB que é tecnicamente impossível na protoboard, e assim por diante.

Em sentido amplo, como todos sabemos, nenhuma PCB pode ser referida como padrão; ou seja, todas têm uso diferente para um produto, e portanto os procedimentos envolvidos na produção da Placa de Circuito Impresso variam e são mais complexos. Em pouco tempo, discutiremos os processos envolvidos na produção da PCB.

1: A primeira coisa que vem à mente é decidir que tipo de circuito eletrônico projetar na placa de circuito impresso.

É um aspecto essencial da fabricação de PCB. Com o auxílio do seu computador, faça seus designs preferidos para sua placa com software como EAGLE – embora existam outros softwares que você pode usar.

2: Imprima seu design em um tipo adequado de papel usando uma impressora – impressora a laser.

Certifique-se de que é possível encaixar todos os componentes na impressão, com o tamanho do layout equivalente ao da PCB. Certifique-se de que tinta preta é usada, e evite tirar a foto imediatamente após sair; espere um pouco e deixe secar. Embora existam outros métodos comparados ao mencionado acima, este também é bom.

3: Recorte o layout sem cortar os espaços em branco ao longo.

Com o auxílio de um ferro de passar, aplique calor à placa de circuito impresso com o layout de papel sobre a PCB. Enquanto você usa calor e pressão, certifique-se de que a PCB mantenha sua posição, e após alguns minutos, você notará que a placa e o papel estão agora ligados ao layout. Ou seja, quando você corta, corte apenas a forma deixando para trás os espaços em branco. Como o artigo deve ser excluído, mergulhe a placa na água por alguns minutos e retire o papel. Para remover pedaços menores do papel, mergulhe novamente por algumas horas e remova os pedaços de papel.

4: A próxima etapa é gravar a PCB.

Pode ser feito com o uso de um químico conhecido como Cloreto Férrico para remover excesso de cobre. Mergulhe a placa na solução e mantenha-a em movimento. Quando você não puder mais ver a camada de cobre, continue verificando e removendo. Aplique um pouco de acetona na PCB para remover a cor preta.

5: A próxima etapa é furar os furos, e isso pode ser feito usando uma furadeira Dremel dependendo do tamanho do projeto.

Em outras instâncias, máquinas de furação automatizadas são utilizadas para projetos de grande porte. A superfície do material é revestida com ouro, níquel, etc.

6: A última etapa envolve o uso de resistências de solda cobrindo as partes que não são soldadas.

É então testada e montada.

4. Tecnologia do Processo de Fabricação de PCB

A tecnologia de PCB continuou a progredir com o tempo. Houve melhoria significativa em aspectos relacionados a melhorias em semicondutores, miniaturização, e assim por diante. A PCB conseguiu atender a uma ampla variedade de necessidades ou requisitos. A fabricação de PCB depende de algumas técnicas que acompanham galvanização, gravação, uso de máquina, e assim por diante. Quando mencionamos estas diferentes técnicas, você entenderá que cada uma tem seus prós e contras únicos, e uma coisa importante a notar na fabricação de PCB é a precisão do equipamento.

4.1: Técnica de Imagem

Um dos métodos iniciais usados em imagem é impressão em tela, com vantagens que incluem:

• Adequação para projetos grandes
• Não muito custoso
• Baixos requisitos de material
• Telas especializadas, etc.

Um método preciso para depositar imagens de circuito na placa é através de fotoimagem. A fotoimagem é identificada com contras que incluem: desgaste de ferramenta, relaxamento de tensão, etc.

4.2: Processo de Fabricação de PCB – Técnica de Galvanização

Geralmente, esta técnica lida com a aplicação de acabamentos metálicos em uma PCB. Sob esta técnica, temos: Eletrolítica, Eletroless e Galvanização a Plasma.

4.3: Técnica de Laminação

Uma técnica de laminação é o método de prensagem hidráulica a quente, que era um tipo comum mas foi melhorado por desenvolvimentos contínuos. Esta técnica é usada na produção da placa de circuito, junto com a produção de design de circuitos multicamadas.

4.4: Processo de Fabricação de PCB – Técnica de Gravação

A técnica de gravação baseia-se majoritariamente na extração de excesso de metal da superfície da PCB para atingir uma superfície nivelada. Os diferentes químicos usados para gravação incluem cloreto cúprico, peróxido e ácido nítrico.

5. Melhor Especificação de Fabricação de Processo de PCB

Assim como a importância do coração para o corpo, a placa de circuito impresso é tão importante para todo produto que envolve eletrônica. As placas de circuito impresso preocupam-se com partes ou componentes que dão instruções internas aos seus produtos, e são projetadas em muitas formas e tamanhos.

A especificação de fabricação pode ser dita como o requisito de design que não se preocupa com comportamentos ou função, mas determina a fabricabilidade, custo, etc.

5.1: O que observar sobre a especificação de fabricação

Tamanho: o tamanho refere-se às dimensões da placa de circuito impresso. Neste estágio, é necessário notar que o custo da PCB varia com o tamanho da área de superfície. Se compararmos uma PCB de formato irregular a um tipo retangular pequeno da mesma placa, a PCB irregular será mais custosa. Então, para nivelar o preço, é essencial usar o espaço sabiamente.

Complexidade: o número de camadas mede a complexidade da PCB.

Tipo de material: de uma forma ou de outra, devemos ter ouvido falar sobre o epóxi de vidro, também conhecido como FR-4.

Há alguns anos, o FR-2 era usado (FR significa retardante de chama, com o número insinuando a inflamabilidade) e também referido como papel fenólico. Infelizmente, este material não era uma boa escolha devido aos contras: toxicidade e rachaduras. Hoje, o tipo mais comum de material usado é o FR-4, e muitos designers de PCB preferem o FR-4 como primeira opção. Além da variedade padrão de materiais de placa de circuito impresso, outros materiais são relativamente menos comuns, incluindo PEEK, poliamida e Teflon. Ainda, considerando a espessura do material, deve-se dar a maior atenção.

Espessura da placa: de certa forma, a espessura do painel é decidida pelo número de camadas, sobre os designers de PCB decidindo sobre as dimensões que resultam na consistência. A espessura da placa é uma especificação mecânica elementar da placa de circuito impresso, e às vezes 1,6 mm parece ser o padrão. O designer é responsável por selecionar as dimensões que se adequarão à espessura preferida. Para espessura variando de 1,0 mm e abaixo, uma PCB de pequeno espaçamento provavelmente estará em questão.

Galvanização: Conheça os materiais de PCB flexível. Coloque as camadas de flex no centro do stack-up para proteger a folha externa – refere-se à situação em que superfícies de cobre não cobertas com outro material metálico aumentam o nível de soldabilidade quando a operação de montagem é concluída. Hot Air Solder Leveling (HASL) é um tipo comum de galvanização, e também temos outros tipos, incluindo ENIG (Níquel eletroless imersão ouro – mais caro, mas dá melhor resultado).

5.2: Verificação de Violações de Regras de Design

Imediatamente que você conhece seu caminho em torno das especificações de fabricação, é necessário acompanhar a especificação durante todo o processo de desenvolvimento.

6. Processo de Fabricação de PCB Multicamada

Os revestimentos externos de nosso multicamada compreendem folhas de tecido de vidro pré-impregnadas com resina epóxi não curada e uma fina folha de cobre. Geralmente, a placa de circuito impresso multicamada indica que a PCB, quando contada, contém mais de três camadas. Entre cada camada estão materiais isolantes preparados com a placa de circuito impresso multicamada fazendo uso de algumas PCBs dupla face.

Em situações onde a confiabilidade dos furos metalizados concernentes à fabricação de placa de circuito impresso devem ser melhorados, materiais com capacidade de resistência ao calor e firmeza dimensional devem ser usados pelos designers de PCB multicamada. Ao contar as camadas da PCB multicamada, frequentemente encontra-se um número par.

Existem alguns processos relacionados à fabricação da PCB multicamada. O designer ou fabricante da placa de circuito impresso deve primeiro criar uma imagem de camada de núcleo interno no meio. Depois, fundir o núcleo interno com temperatura e pressão máximas com o auxílio de uma máquina de prensagem. Os processos de fabricação são semelhantes para a produção de camadas externas comparadas com a placa de circuito impresso dupla face.

6.1: Processo de Fabricação de PCB – Lay-up e Bond (Empilhamento e Ligação)

O mecânico (também conhecido como operador superior) colocará algum material no grande piso de aço: a folha de cobre e duas folhas de prepreg. Após fazer isso com sucesso, ele posiciona o núcleo previamente tratado nos pinos de alinhamento e junta outra folha de prepreg (2) com folha de cobre e placa de prensa de alumínio. Feito isso, ele constrói três painéis na placa base usando o mesmo formato e rola a enorme pilha sob uma prensa. A placa de aço superior desce, empilha junto, e a pilha completa é enrolada para fora. Três pilhas são coletadas em um carregador pelo mecânico e carregadas na prensa de ligação. A prensa foi projetada para unir as camadas da placa de circuito impresso utilizando a placa de prensa aquecida e pressão.

7. Conclusão

Se somos responsáveis pela sua PCB, isso só significa que você prefere um tipo de alta qualidade, pois é o que oferecemos. Levamos você através das informações internas e externas concernentes à WellPCB. Forneceremos serviço completo e produtos de alta qualidade. Você pode nos enviar os documentos que precisa fabricar e obter um orçamento imediatamente! O que estamos esperando? Temos dez anos de processos de fabricação de PCB, e o mínimo que podemos fazer agora é dar o melhor do seu produto desejado.

Mencionamos diferentes subtópicos sob este artigo, e agora acreditamos que isso o habilitará a fazer a escolha certa e trazê-lo de volta a nós.

Por que não nos contata hoje e garante seu interesse em produtos de alta qualidade? Também pode solicitar um orçamento, e caso tenha perguntas ou sugestões problemáticas, sinta-se à vontade para passá-las adiante.