Proceso de fabricación de PCB | 16 pasos para hacer una placa PCB

"La fabricación de PCB es muy importante en la industria de PCB, está estrechamente relacionada con el diseño de PCB, pero ¿realmente conoce todos los pasos de fabricación de PCB en la producción de PCB? En esta parte, le mostraremos 16 pasos en el proceso de fabricación de PCB. Incluyendo qué son y cómo funcionan en el proceso de fabricación de PCB ----- FMUSER "

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Contenido siguiente

PASO 1: Diseño de PCB: diseño y salida
PASO 2: Trazado de archivos de PCB: generación de películas de diseño de PCB
PASO 3: Capas internas Transferencia de imágenes - IMPRIMIR CAPAS INTERNAS
PASO 4: Grabado de cobre: ​​eliminación del cobre no deseado
PASO 5: Alineación de capas: laminado de las capas juntas
PASO 6: Perforación de orificios: para colocar los componentes
PASO 7: Inspección óptica automatizada (solo PCB multicapa)
PASO 8: OXIDE (solo PCB multicapa)
PASO 9: Capa exterior Grabado y trazado final
PASO 10: Máscara de soldadura, serigrafía y acabados de superficie
PASO 12: Prueba eléctrica - Prueba de sonda voladora
PASO 13: Fabricación: perfilado y marcado en V
PASO 14: Microsección: el paso adicional
PASO 15: Inspección final - Control de calidad de PCB
PASO 16: Embalaje: sirve para lo que necesita

PASO 1: Diseño de PCB - Diseño y salida

Diseño de placa de circuito impreso

El diseño de la placa de circuito es la etapa inicial del proceso de grabado, mientras que la etapa del ingeniero CAM es el primer paso en la fabricación de PCB de una nueva placa de circuito impreso. 

El diseñador analiza el requisito y selecciona los componentes adecuados como procesador, fuente de alimentación, etc. Cree un plano que cumpla con todos los requisitos.

También puede utilizar cualquier software de su elección con algún software de diseño de PCB de uso común, como Altium Designer, OrCAD, Autodesk EAGLE, KiCad EDA, Pads, etc. 

Pero recuerde siempre que las placas de circuito deben ser rigurosamente compatibles con un diseño de PCB creado por el diseñador utilizando un software de diseño de PCB. Si es diseñador, debe informar a su fabricante contratado sobre la versión del software de diseño de PCB utilizada para diseñar el circuito, ya que ayuda a evitar problemas causados ​​por discrepancias antes de la fabricación de PCB. 

Una vez que el diseño esté listo, imprímalo en el papel de transferencia. Asegúrese de que el diseño quepa dentro del lado brillante del papel.

También hay mucha terminología de PCB en la fabricación de PCB, diseño de PCB, etc. ¡Es posible que tenga una mejor comprensión de la placa de circuito impreso después de leer algunas de las terminologías de PCB de la página siguiente!

Lea también: Glosario de terminología de PCB (apto para principiantes) | Diseño de PCB

Salida de diseño de PCB
Por lo general, los datos llegan en un formato de archivo conocido como Gerber extendido (Gerber también se llama RX274x), que es el programa más utilizado, aunque se pueden utilizar otros formatos y bases de datos.

Diferentes software de diseño de PCB posiblemente requieran diferentes pasos de generación de archivos Gerber, todos codifican información vital completa, incluidas las capas de seguimiento de cobre, el dibujo de perforación, la notación de componentes y otros parámetros.

Una vez que se introduce un diseño de diseño para la PCB en el software Gerber Extended, se examinan todos los diferentes aspectos del diseño para garantizar que no haya errores.

Después de un examen exhaustivo, el diseño de PCB completo se lleva a una casa de fabricación de PCB para su producción. A su llegada, el diseño se somete a una segunda verificación por parte del fabricante, conocida como verificación de Diseño para Fabricación (DFM), que garantiza:
● El diseño de PCB se puede fabricar 

● El diseño de PCB cumple con los requisitos de las tolerancias mínimas durante el proceso de fabricación.

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Lea también ¿Qué es la placa de circuito impreso (PCB)? Todo lo que necesitas saber

PASO 2: Trazado de archivos de PCB: generación de películas de diseño de PCB

Una vez que haya decidido el diseño de su PCB, el siguiente paso es imprimirlo. Esto generalmente tiene lugar en un cuarto oscuro con temperatura y humedad controladas. Las diferentes capas de la película fotográfica de PCB se alinean perforando orificios de registro precisos en cada hoja de película. La película se crea para ayudar a crear una figura del camino de cobre.

Consejos: Como diseñador de PCB, después de generar sus archivos esquemáticos de PCB, no olvide recordar a los fabricantes que realicen una verificación DFM. 

Una impresora especial llamada fotoplotter láser se usa comúnmente en la impresión de PCB, aunque es una impresora láser, no es una impresora de inyección láser estándar. 

Pero este proceso de filmación ya no es adecuado para la miniaturización y los avances tecnológicos. Se está volviendo obsoleto de alguna manera. 

Muchos fabricantes famosos ahora están reduciendo o eliminando el uso de películas mediante el uso de equipos especiales de imágenes directas con láser (LDI) que crean imágenes directamente en la película seca. Con la increíble tecnología de impresión precisa del LDI, se proporciona una película muy detallada del diseño de PCB y los costos se han reducido.

El fotoplotter láser toma los datos de la placa y los convierte en una imagen de píxeles, luego un láser los escribe en la película y la película expuesta se revela y descarga automáticamente para el operador. 

El producto final da como resultado una lámina de plástico con un foto negativo de la PCB en tinta negra. Para las capas internas de PCB, la tinta negra representa las partes conductoras de cobre de la PCB. La parte clara restante de la imagen denota las áreas de material no conductor. Las capas exteriores siguen el patrón opuesto: transparente para el cobre, pero negro se refiere al área que se grabará. El trazador revela automáticamente la película y la película se almacena de forma segura para evitar cualquier contacto no deseado.

Cada capa de PCB y máscara de soldadura recibe su propia hoja de película transparente y negra. En total, una PCB de dos capas necesita cuatro hojas: dos para las capas y dos para la máscara de soldadura. Significativamente, todas las películas deben corresponder perfectamente entre sí. Cuando se usan en armonía, trazan la alineación de la PCB.

Para lograr una alineación perfecta de todas las películas, se deben perforar orificios de registro a través de todas las películas. La exactitud del agujero se produce ajustando la mesa sobre la que se asienta la película. Cuando las pequeñas calibraciones de la mesa conducen a una combinación óptima, se perfora el agujero. Los orificios encajarán en los pines de registro en el siguiente paso del proceso de creación de imágenes.

Lea también: Agujero pasante vs Montaje en superficie | ¿Cuál es la diferencia?

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PASO 3: Capas internas Transferencia de imágenes - Imprimir capas internas

Este paso solo se aplica a tableros con más de dos capas. Las tablas simples de dos capas pasan directamente a la perforación. Los tableros de varias capas requieren más pasos.

La creación de películas en el paso anterior tiene como objetivo trazar una figura del camino del cobre. Ahora es el momento de imprimir la figura de la película en una lámina de cobre.

El primer paso es limpiar el cobre.
En la construcción de PCB, la limpieza sí importa. El laminado con caras de cobre se limpia y se pasa a un ambiente descontaminado. Recuerde siempre asegurarse de que no entre polvo en la superficie donde podría causar un cortocircuito o circuito abierto en la PCB terminada.

El panel limpio recibe una capa de una película fotosensible llamada fotorresistencia. La impresora utiliza potentes lámparas UV que endurecen el fotorresistente a través de la película transparente para definir el patrón de cobre.

Esto asegura una coincidencia exacta de las películas fotográficas con el fotorresistente. 
 El operador carga la primera película en los pasadores, luego el panel revestido y luego la segunda película. La base de la impresora tiene clavijas de registro que coinciden con los orificios en las herramientas fotográficas y en el panel, lo que garantiza que las capas superior e inferior estén alineadas con precisión.  

La película y el cartón se alinean y reciben una ráfaga de luz ultravioleta. La luz atraviesa las partes transparentes de la película, endureciendo la fotorresistencia del cobre que se encuentra debajo. La tinta negra del plotter evita que la luz llegue a las áreas que no deben endurecerse y están programadas para su eliminación.

Bajo las áreas negras, la resistencia permanece intacta. La sala blanca utiliza iluminación amarilla ya que el fotorresistente es sensible a la luz ultravioleta.

Una vez que la tabla está preparada, se lava con una solución alcalina que elimina cualquier fotorresistente que quede sin endurecer. Un lavado a presión final elimina cualquier resto que quede en la superficie. A continuación, se seca el tablero.

El producto emerge con resistencia cubriendo adecuadamente las áreas de cobre destinadas a permanecer en la forma final. Un técnico examina las placas para asegurarse de que no se produzcan errores durante esta etapa. Toda la resistencia presente en este punto denota el cobre que emergerá en la PCB terminada.

Lea también: Diseño de PCB | Diagrama de flujo del proceso de fabricación de PCB, PPT y PDF

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PASO 4: Grabado de cobre: ​​eliminación del cobre no deseado
En la fabricación de PCB, el grabado es un proceso de eliminación de cobre (Cu) no deseado de la placa de circuito. El cobre no deseado no es más que el cobre sin circuito que se quita de la placa. Como resultado, se logra el patrón de circuito deseado. Durante este proceso, el cobre base o el cobre inicial se quita de la placa.

Se quita el fotorresistente no endurecido y el protector endurecido protege el cobre deseado, la placa procede a la remoción del cobre no deseado. Usamos grabador ácido para lavar el exceso de cobre.. Mientras tanto, el cobre que deseamos conservar queda totalmente cubierto por debajo de la capa de fotorresistencia.

Antes del proceso de grabado, la imagen deseada del circuito por el diseñador se transfiere a una PCB mediante un proceso llamado fotolitografía. Esto forma un plano que decide qué parte del cobre debe eliminarse.

Los fabricantes de PCB suelen emplear un proceso de grabado en húmedo. En el grabado en húmedo, el material no deseado se disuelve cuando se sumerge en una solución química.

Hay dos métodos de grabado en húmedo:

● Grabado ácido (Cloruro férrico y Cloruro cúprico).
● Grabado alcalino (amoniacal)

El método ácido se utiliza para grabar las capas internas en una PCB. Este método involucra solventes químicos como Cloruro férrico (FeCl3) OR Cloruro cúprico (CuCl2).

El método alcalino se utiliza para grabar las capas externas en una PCB. Aquí, los productos químicos utilizados son cloruro de cobre (CuCl2 Castle, 2H2O) + clorhidrato (HCl) + peróxido de hidrógeno (H2O2) + composición del agua (H2O). El método alcalino es un proceso rápido y un poco caro.

Los parámetros importantes que se deben considerar durante el proceso de grabado son la velocidad del movimiento del panel, la pulverización de los productos químicos y la cantidad de cobre que se va a grabar. Todo el proceso se implementa en una cámara de pulverización de alta presión con transportador.

El proceso se controla cuidadosamente para garantizar que los anchos de los conductores terminados sean exactamente como se diseñaron. Pero los diseñadores deben tener en cuenta que las láminas de cobre más gruesas necesitan espacios más amplios entre las pistas. El operador comprueba cuidadosamente que se haya eliminado todo el cobre no deseado.

Una vez que se quita el cobre no deseado, la placa se procesa para pelar donde se quita el estaño o estaño / magro o el fotorresistente del tablero. 

Ahora, el cobre no deseado se elimina con la ayuda de una solución química. Esta solución eliminará el cobre adicional sin dañar el fotorresistente endurecido.  

Lea también: ¿Cómo reciclar una placa de circuito impreso de desecho? | Cosas que debe saber

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PASO 5: Alineación de capas: laminando las capas juntas
Junto con capas delgadas de lámina de cobre para cubrir las superficies externas de los lados superior e inferior de la placa, los pares de capas se apilan para crear un "sándwich" de PCB. Para facilitar la unión de las capas, cada par de capas tendrá una hoja de "preimpregnado" insertada entre ellas. El preimpregnado es un material de fibra de vidrio impregnado con resina epoxi que se derrite durante el calor y la presión del proceso de laminación. A medida que el preimpregnado se enfría, unirá los pares de capas.

Para producir una PCB multicapa, las capas alternas de láminas de fibra de vidrio con infusión de epoxi llamadas materiales preimpregnados y núcleos conductores se laminan juntas a alta temperatura y presión utilizando una prensa hidráulica. La presión y el calor hacen que el preimpregnado se derrita y una las capas. Después de enfriar, el material resultante sigue los mismos procesos de fabricación que una PCB de doble cara. Aquí hay más detalles sobre el proceso de laminación usando un PCB de 4 capas como ejemplo:

Para una placa de circuito impreso de 4 capas con un grosor de acabado de 0.062 ”, Por lo general, comenzaremos con un material de núcleo FR4 revestido de cobre que tenga un grosor de 0.040 ”. El núcleo ya ha sido procesado a través de imágenes de la capa interna, pero ahora requiere las capas de cobre preimpregnado y externo. El preimpregnado se llama fibra de vidrio de “etapa B”. No es rígido hasta que se le aplica calor y presión. Por lo tanto, permite que fluya y adhiera las capas de cobre a medida que se cura. El cobre es una lámina muy fina, típicamente de 0.5 oz. (0.0007 pulg.) O 1 oz. (0.0014 pulg.) De espesor, que se añade al exterior del preimpregnado. Luego, la pila se coloca entre dos placas de acero gruesas y se coloca en la prensa de laminación (el ciclo de la prensa varía según una variedad de factores, incluido el tipo y el grosor del material). Como ejemplo, el material FR170 de 4Tg se usa típicamente para prensas de muchas piezas a 375 ° F durante 150 minutos a 300 PSI. Después de enfriar, el material está listo para pasar al siguiente proceso.

Componer el tablero juntos durante esta fase se requiere mucha atención a los detalles para mantener la alineación correcta de los circuitos en las diferentes capas. Una vez que la pila está completa, las capas intercaladas se laminan y el calor y la presión del proceso de laminación fusionarán las capas en una placa de circuito.

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PASO 6: Perforación de orificios: para colocar los componentes
Vias, montaje y otros agujeros se perforan a través de la PCB (generalmente en pilas de paneles, dependiendo de la profundidad del taladro). La precisión y las paredes limpias de los orificios son esenciales, y una óptica sofisticada lo proporciona.

Para encontrar la ubicación de los objetivos de perforación, un localizador de rayos X identifica los puntos adecuados de los objetivos de perforación. Luego, se perforan los orificios de registro adecuados para asegurar la pila para la serie de orificios más específicos.

Antes de perforar, el técnico coloca una tabla de material de amortiguación debajo del objetivo de perforación para garantizar que se realice una perforación limpia. El material de salida evita cualquier desgarro innecesario en las salidas de la perforadora.

Una computadora controla cada micro-movimiento del taladro; es natural que un producto que determina el comportamiento de las máquinas dependa de las computadoras. La máquina impulsada por computadora utiliza la lima de perforación del diseño original para identificar los puntos adecuados para perforar.

Los taladros utilizan husillos neumáticos que giran a 150,000 rpm. A esta velocidad, podría pensar que la perforación ocurre en un instante, pero hay muchos agujeros que perforar. Un PCB promedio contiene más de cien puntos intactos. Durante la perforación, cada uno necesita su propio momento especial con el taladro, por lo que lleva tiempo. Los orificios luego albergan las vías y los orificios de montaje mecánico para la PCB. La fijación final de estas piezas se produce más tarde, después del enchapado.

Una vez que se perforan los orificios, se limpian mediante procesos químicos y mecánicos para eliminar las manchas de resina y los escombros causados ​​por la perforación. Toda la superficie expuesta del tablero, incluido el interior de los orificios, se recubre químicamente con una fina capa de cobre. Esto crea una base metálica para galvanizar cobre adicional en los orificios y en la superficie en el siguiente paso.

Una vez que la perforación se completa, el cobre adicional que recubre los bordes del panel de producción se retira mediante una herramienta de perfilado.

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PASO 7: Inspección óptica automatizada (solo PCB multicapa)
Después de la laminación, es imposible clasificar los errores en las capas internas. Por lo tanto, el panel se somete a una inspección óptica automática antes de la unión y la laminación. La máquina escanea las capas usando un sensor láser y lo compara con el archivo Gerber original para enumerar las discrepancias, si las hubiera.

Una vez que todas las capas estén limpias y listas, es necesario inspeccionarlas para ver si están alineadas. Tanto la capa interior como la exterior se alinearán con la ayuda de agujeros perforados anteriormente. Una máquina perforadora óptica perfora un alfiler sobre los agujeros para mantener las capas alineadas. Después de esto, comienza el proceso de inspección para asegurarse de que no haya imperfecciones.

La inspección óptica automatizada, o AOI, se utiliza para inspeccionar las capas de una PCB multicapa antes de laminar las capas juntas. La óptica inspecciona las capas comparando la imagen real en el panel con los datos de diseño de la PCB. Cualquier diferencia, con cobre extra o cobre faltante, podría resultar en cortocircuitos o aperturas. Esto permite al fabricante detectar cualquier defecto que pueda evitar problemas una vez que las capas internas se laminan juntas. Como puede imaginar, es mucho más fácil corregir un hallazgo corto o abierto en esta etapa, a diferencia de una vez que las capas se han laminado juntas. De hecho, si no se descubre un abierto o un cortocircuito en esta etapa, es probable que no se descubra hasta el final del proceso de fabricación, durante las pruebas eléctricas, cuando es demasiado tarde para corregirlo.

Los eventos más comunes que ocurren durante el proceso de imagen de capa que resultan en un problema relacionado breve o abierto son:

● La imagen se expone incorrectamente, lo que provoca un aumento o una disminución en el tamaño de las funciones.
● La película seca deficiente resiste la adhesión, lo que puede causar mellas, cortes o agujeros en el patrón grabado.
● El cobre es poco grabado, dejando cobre no deseado o provocando un crecimiento en el tamaño de la característica o cortos.
● El cobre es sobregrabado, eliminando las características de cobre que son necesarias, creando cortes o tamaños de característica reducidos.

En última instancia, AOI es una parte importante del proceso de fabricación que ayuda a garantizar la precisión, la calidad y la entrega a tiempo de una PCB.

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PASO 8: ÓXIDO (solo PCB multicapa)

Óxido (llamado óxido negro u óxido marrón según el proceso), es un tratamiento químico de las capas internas de los PCB multicapa antes de la laminación, para aumentar la rugosidad del cobre revestido y mejorar la fuerza de unión del laminado. Este proceso ayuda a prevenir la delaminación, o la separación entre cualquiera de las capas de material base o entre el laminado y la lámina conductora, una vez finalizado el proceso de fabricación.

PASO 9: Grabado de la capa exterior y trazado final

Decapado fotorresistente

Una vez que el panel ha sido chapado, la fotorresistencia se vuelve indeseable y necesita ser quitada del panel. Esto se hace en un proceso horizontal que contiene una solución alcalina pura que elimina eficazmente la fotorresistencia dejando la base de cobre del panel expuesta para su eliminación en el siguiente proceso de grabado.

Grabado final
El estaño guarda el cobre ideal en medio de esta etapa. El cobre indeseable expuesto y el cobre debajo del resto de la capa protectora experimentan la eliminación. En este grabado, Usamos grabador amoniacal para grabar el cobre indeseable.. Mientras tanto, el estaño asegura el cobre requerido durante esta etapa.

Las regiones conductoras y las conexiones se establecen legítimamente en esta etapa.

Desmontaje de estaño
Después del proceso de grabado, el cobre presente en la PCB está cubierto por la capa protectora de grabado, es decir, el estaño, que ya no es necesario. Por lo tanto, lo quitamos antes de continuar. Puede utilizar ácido nítrico concentrado para quitar la lata. El ácido nítrico es muy eficaz para eliminar el estaño y no daña las pistas del circuito de cobre debajo del metal de estaño. Por lo tanto, ahora tiene un contorno claro y distintivo de cobre en la PCB.

Una vez que se completa el enchapado en el panel, la película seca resiste lo que queda y es necesario quitar el cobre que se encuentra debajo. El panel ahora pasará por el proceso de tira-grabado-tira (SES). Al panel se le quita la capa protectora y el cobre que ahora está expuesto y no cubierto por estaño se grabará para que solo queden las huellas y las almohadillas alrededor de los orificios y otros patrones de cobre. La película seca se retira de los paneles estañados y el cobre expuesto (no protegido por estaño) se graba dejando el patrón de circuito deseado. En este punto, se completa el circuito fundamental de la placa.

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PASO 10: Máscara de soldadura, serigrafía y acabados de superficie
Para proteger la placa durante el montaje, el material de la máscara de soldadura se aplica mediante un proceso de exposición a los rayos UV similar al que se utilizó con el fotorresistente. Esta máscara de soldadura cubra toda la superficie de la placa excepto las almohadillas metálicas y las características que se soldarán. Además de la máscara de soldadura, los designadores de referencia de los componentes y otras marcas de la placa están serigrafiados en la placa. Tanto la máscara de soldadura como la tinta de la serigrafía se curan al hornear la placa de circuito en un horno.

La placa de circuito también tendrá un acabado superficial aplicado a sus superficies metálicas expuestas. Esto ayuda a proteger el metal expuesto y ayuda en la operación de soldadura durante el ensamblaje. Un ejemplo de acabado superficial es nivelación de soldadura por aire caliente (HASL). La placa se recubre primero con fundente para prepararla para la soldadura y luego se sumerge en un baño de soldadura fundida. A medida que se retira la placa del baño de soldadura, una ráfaga de aire caliente a alta presión elimina el exceso de soldadura de los orificios y suaviza la soldadura en la superficie del metal.

La aplicación de la máscara de soldadura

Se aplica una máscara de soldadura a ambos lados de la placa, pero antes de eso, los paneles se cubren con una tinta de máscara de soldadura epoxi. Las placas reciben un destello de luz ultravioleta, que pasa a través de una máscara de soldadura. Las porciones cubiertas permanecen sin endurecer y se retirarán.

Finalmente, la placa se coloca en un horno para curar la máscara de soldadura.

Se eligió el verde como el color estándar de la máscara de soldadura porque no fatiga los ojos. Antes de que las máquinas pudieran inspeccionar los PCB durante el proceso de fabricación y ensamblaje, todo era inspecciones manuales. La luz superior utilizada para que los técnicos revisen las placas no se refleja en una máscara de soldadura verde y es la mejor para sus ojos.

La Nomenclatura (serigrafía)

La serigrafía o la creación de perfiles es el proceso de imprimir toda la información crítica en la PCB, como la identificación del fabricante, los números de los componentes del nombre de la empresa y los puntos de depuración. Esto resulta útil durante el servicio y la reparación.

Es el paso crucial porque, en este proceso, la información crítica se imprime en la pizarra. Una vez hecho esto, el tablero pasará por la última etapa de recubrimiento y curado. La serigrafía es la impresión de datos de identificación legibles, como números de pieza, localizador de pin 1 y otras marcas. Estos pueden imprimirse con una impresora de inyección de tinta.

También es el proceso más artístico de fabricación de PCB. La placa casi completa recibe la impresión de letras legibles por humanos, que normalmente se utilizan para identificar componentes, puntos de prueba, números de pieza de PCB y PCBA, símbolos de advertencia, logotipos de la empresa, códigos de fecha y marcas del fabricante. 

El PCB pasa finalmente a la última etapa de recubrimiento y curado.

El acabado superficial dorado o plateado

La PCB está chapada en oro o plata para agregar una capacidad de soldadura adicional a la placa, lo que aumentará la unión de la soldadura.  

La aplicación de cada acabado de superficie puede variar ligeramente en el proceso, pero implica sumergir el panel en un baño químico para recubrir el cobre expuesto con el acabado deseado.

El proceso químico final utilizado para fabricar una PCB es aplicar el acabado de la superficie. Si bien la máscara de soldadura cubre la mayor parte del circuito, el acabado de la superficie está diseñado para evitar la oxidación del cobre expuesto restante. Esto es importante porque el cobre oxidado no se puede soldar. Hay muchos acabados de superficie diferentes que se pueden aplicar a una placa de circuito. El más común es el nivel de soldadura de aire caliente (HASL), que se ofrece tanto con LED como sin plomo. Pero dependiendo de las especificaciones, la aplicación o el proceso de ensamblaje de la PCB, los acabados de superficie adecuados pueden incluir oro de inmersión en níquel no electrolítico (ENIG), oro suave, oro duro, plata de inmersión, estaño de inmersión, conservante de soldabilidad orgánico (OSP) y otros.

Luego, la PCB se recubre con un acabado de nivelación de soldadura de aire caliente o HASL sin plomo, dorado, plateado o sin plomo. Esto se hace para que los componentes se puedan soldar a las almohadillas creadas y para proteger el cobre.

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PASO 12: Prueba eléctrica - Prueba de sonda voladora
Como precaución final para la detección, el técnico comprobará la funcionalidad de la placa. En este punto, utilizan el procedimiento automatizado para confirmar la funcionalidad de la PCB y su conformidad con el diseño original. 

Por lo general, una versión avanzada de pruebas eléctricas llamada Prueba de sonda voladora que depende de sondas móviles para probar el rendimiento eléctrico de cada red en una placa de circuito desnudo se utilizará en la prueba eléctrica. 

Las placas se prueban en una lista de conexiones, ya sea suministrada por el cliente con sus archivos de datos o creada a partir de los archivos de datos del cliente por el fabricante de la placa de circuito impreso. El probador usa múltiples brazos móviles, o sondas, para hacer contacto con puntos en los circuitos de cobre y enviar una señal eléctrica entre ellos. 

Cualquier corto o abierto será identificado., lo que permite al operador hacer una reparación o descartar la PCB como defectuosa. Dependiendo de la complejidad del diseño y la cantidad de puntos de prueba, una prueba eléctrica puede tardar desde unos pocos segundos hasta varias horas en completarse.

Además, en función de varios factores, como la complejidad del diseño, el número de capas y el factor de riesgo de los componentes, algunos clientes optan por renunciar a las pruebas eléctricas para ahorrar tiempo y costes. Esto puede estar bien para PCB simples de doble cara donde no muchas cosas pueden salir mal, pero siempre recomendamos pruebas eléctricas en diseños multicapa independientemente de la complejidad. (Consejo: proporcionar a su fabricante una "lista de conexiones" además de sus archivos de diseño y notas de fabricación es una forma de evitar que se produzcan errores inesperados).

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PASO 13: Fabricación - Perfilado y puntuación V

Una vez que un panel de PCB ha completado la prueba eléctrica, las placas individuales están listas para separarse del panel. Este proceso se realiza mediante una máquina CNC, o enrutador, que enruta cada placa fuera del panel a la forma deseada y el tamaño requerido. Las brocas de enrutador que se utilizan normalmente tienen un tamaño de 0.030 a 0.093 y, para acelerar el proceso, se pueden apilar varios paneles de dos a tres de altura, según el grosor total de cada uno. Durante este proceso, la máquina CNC también puede fabricar ranuras, chaflanes y bordes biselados utilizando una variedad de diferentes tamaños de brocas de enrutador.

El proceso de enrutamiento es un Proceso de fresado en el que se utiliza una broca de enrutamiento para cortar el perfil del contorno deseado de la tabla. Los paneles son "clavado y apilado”Como se hizo anteriormente durante el proceso de“ Perforación ”. La pila habitual es de 1 a 4 paneles.

Para perfilar los PCB y cortarlos del panel de producción, necesitamos cortar, que es cortar diferentes tableros del panel original. El método empleado se centra en el uso de un enrutador o una ranura en V. Un enrutador deja pequeñas lengüetas a lo largo de los bordes de la tabla mientras que la ranura en V corta canales diagonales a lo largo de ambos lados de la tabla. Ambas formas permiten que las tablas salgan fácilmente del panel.

En lugar de enrutar placas pequeñas individuales, las PCB se pueden enrutar como matrices que contienen varias placas con pestañas o líneas de puntuación. Esto permite un ensamblaje más fácil de múltiples tableros al mismo tiempo mientras permite que el ensamblador separe los tableros individuales cuando el ensamblaje esté completo.

Por último, se comprobará la limpieza de las tablas, los bordes afilados, las rebabas, etc., y se limpiarán según sea necesario.


PASO 14: Microsección: el paso adicional

La micro-sección (también conocida como sección transversal) es un paso opcional en el proceso de fabricación de PCB, pero es una herramienta valiosa que se utiliza para validar la construcción interna de una PCB con fines de verificación y análisis de fallas. Para crear una muestra para el examen microscópico del material, se corta una sección transversal del PCB y se coloca en un acrílico suave que se endurece a su alrededor en forma de disco de hockey. Luego, la sección se pule y se observa con un microscopio. Se puede realizar una inspección detallada verificando numerosos detalles, como el grosor de las placas, la calidad de las perforaciones y la calidad de las interconexiones internas.

PASO 15: Inspección final - Control de calidad de PCB

En el último paso del proceso, los inspectores deben darle a cada PCB una revisión final cuidadosa. Comprobación visual de la PCB con los criterios de aceptación. Usando inspección visual manual y AVI: compara PCB con Gerber y tiene una velocidad de verificación más rápida que los ojos humanos, pero aún requiere verificación humana. Todos los pedidos también están sujetos a una inspección completa que incluye dimensiones, soldabilidad, etc. para garantizar que el producto cumpla con los estándares de nuestros clientes, y antes de empacar y enviar, se realiza una auditoría de calidad del 100% a bordo de los lotes.

Luego, el inspector evaluará los PCB para asegurarse de que cumplan tanto con los requisitos del cliente como con los estándares descritos en los documentos de orientación de la industria:

● IPC-A-600: aceptabilidad de placas impresas, que define un estándar de calidad en toda la industria para la aceptación de placas de circuito impreso.
● IPC-6012 - Especificación de calificación y desempeño para tableros rígidos, que establece los tipos de tableros rígidos y describe los requisitos que deben cumplirse durante la fabricación para tres clases de desempeño de tableros: Clase 1, 2 y 3.

Una PCB de Clase 1 tendría una vida útil limitada y el requisito es simplemente la función del producto de uso final (por ejemplo, abre-puertas de garaje).
Una PCB de Clase 2 sería aquella en la que se desea un rendimiento continuo, una vida útil prolongada y un servicio ininterrumpido, pero no es fundamental (por ejemplo, una placa base de PC).

Una PCB de Clase 3 incluiría el uso final donde el alto rendimiento continuo o el rendimiento bajo demanda es crítico, no se pueden tolerar fallas y el producto debe funcionar cuando sea necesario (por ejemplo, control de vuelo o sistemas de defensa).

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PASO 16: Empaque: sirve lo que necesita
Los cartones se envuelven con materiales que cumplen con las demandas de embalaje estándar y luego se embalan en cajas antes de enviarse utilizando el modo de transporte solicitado.

Y como puede adivinar, cuanto más alta sea la clase, más costosa será la PCB. En general, la diferencia entre las clases se logra al requerir tolerancias y controles más estrictos que dan como resultado un producto más confiable. 

Independientemente de la clase especificada, los tamaños de los orificios se verifican con medidores de clavijas, la máscara de soldadura y la leyenda se examinan visualmente para ver la apariencia general, la máscara de soldadura se verifica para ver si hay alguna invasión en las almohadillas y la calidad y cobertura de la superficie. se examina el acabado.

Es muy importante que los diseñadores de PCB se familiaricen con las Directrices de inspección de IPC y cómo se relacionan con el diseño de PCB; el proceso de pedido y fabricación también es vital. 

No todos los PCB se crean de la misma manera y comprender estas pautas ayudará a garantizar que el producto producido cumpla con sus expectativas tanto de estética como de rendimiento.

Si estás en NECESITA AYUDA Diseño de PCB o tiene preguntas sobre el Pasos de fabricación de PCB, por favor no dude en compartir con FMUSER, SIEMPRE ESTAMOS ESCUCHANDO!

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