El grabado es el proceso que convierte el cobre chapado en patrones de circuito precisos.
Aunque parezca sencillo a primera vista, el grabado es uno de los pasos más sensibles al rendimiento en la fabricación de PCB.
Desde el punto de vista del fabricante, un control deficiente del grabado provoca:
- Variación de la anchura de línea
- Cortos y abiertos
- Bajo rendimiento
- Mayor coste de fabricación
Este artículo explica cómo funciona el grabado de PCB, qué afecta a la calidad del grabado y cómo fabricantes como TOPFAST controlar el rendimiento para garantizar una producción de PCB constante y rentable.
¿Qué es el grabado de placas de circuito impreso?
El grabado de PCB es un proceso químico que elimina el cobre no deseado de la placa, dejando sólo el patrón del circuito diseñado.
El grabado se aplica a:
- Capas internas
- Capas exteriores
El objetivo es lograr anchura, espaciado y geometría precisos de las trazas de acuerdo con las especificaciones de diseño.
Tipos de procesos de grabado de PCB
Grabado de la capa interna
Se produce el grabado de la capa interna:
- Antes de la laminación
- En una fina lámina de cobre
Es muy sensible porque:
- Los defectos no pueden repararse tras la laminación
- El rendimiento de la capa interna afecta a toda la pila de placas de circuito impreso
Grabado de la capa exterior
Se produce el grabado de la capa externa:
- Después del cobreado
- En capas de cobre más gruesas
El grabado de la capa exterior debe tener en cuenta:
- Espesor del cobre chapado
- Uniformidad en todo el panel
Proceso de grabado de PCB paso a paso
Paso 1 - Preparación del patrón de la resina
Una capa resistente protege las zonas de cobre que deben permanecer tras el grabado.
La precisión del patrón en esta fase determina la geometría final de la traza.
Etapa 2 - Grabado químico
Las soluciones químicas eliminan selectivamente el cobre expuesto.
Variables clave del proceso:
- Concentración de agente grabador
- Temperatura
- Presión de pulverización
- Tiempo de grabado
Controlar estas variables es esencial para obtener resultados estables.
Paso 3 - Eliminación de la resistencia
Tras el grabado, se retira la laca de protección restante, dejando al descubierto las trazas de cobre acabadas.
Defectos comunes de grabado y su impacto
Sobregrabado
Causas:
- Tiempo de grabado excesivo
- Química agresiva
Resultados:
- Ancho de traza reducido
- Aumento de la impedancia
- Potencial abre
Grabado bajo relieve
Causas:
- Tiempo de grabado insuficiente
- Débil actividad grabadora
Resultados:
- Cobre residual
- Cortocircuitos entre trazas
Subcotización
El grabador elimina el cobre lateralmente bajo la resistencia, reduciendo la anchura de la traza.
La socavación se agrava con:
- Cobre más grueso
- Trazados más finos
¿Qué es el rendimiento en la fabricación de placas de circuito impreso?
El rendimiento se refiere al porcentaje de placas que cumplen las especificaciones después de la fabricación.
Alto rendimiento significa:
- Menor coste por unidad
- Calidad estable
- Entrega previsible
El bajo rendimiento conduce a:
- Chatarra
- Vuelva a trabajar
- Mayor coste global
Cómo afecta el grabado al rendimiento de la fabricación
El grabado influye directamente en el rendimiento porque:
- Los defectos de trazado provocan fallos eléctricos
- Los defectos de la capa interna se multiplican en los paneles
- Las pequeñas variaciones afectan a los diseños de alta densidad
Desde el punto de vista de un fabricante, el grabado es uno de los puntos de mayor apalancamiento para mejorar el rendimiento.
Factores de diseño que influyen en el rendimiento del grabado
El rendimiento mejora con los diseños:
- Evitar trazos innecesariamente finos
- Mantener una anchura de línea coherente
- Equilibrar la distribución del cobre
- Utilice la separación mínima recomendada por el fabricante
DFM La revisión suele revelar a tiempo los riesgos relacionados con el grabado.
Cómo controlan los fabricantes el rendimiento del grabado
Supervisión de procesos
Los controles clave incluyen:
- Análisis químico continuo
- Calibración del equipo
- Medición del ancho de línea en tiempo real
Optimización a nivel de panel
Los fabricantes optimizan:
- Disposición del panel
- Balance de cobre
- Uniformidad de grabado en todo el panel
Inspección y comentarios
AOI y las pruebas eléctricas proporcionan información a:
- Ajustar los parámetros de grabado
- Mejorar la estabilidad del proceso
En TOPFAST, los datos de rendimiento se utilizan activamente para perfeccionar los procesos de grabado y evitar que se repitan los problemas.
Repercusiones económicas del grabado y la pérdida de rendimiento
El bajo rendimiento aumenta el coste debido a:
- Materiales de desecho
- Mano de obra adicional
- Retrasos en la producción
Mejorar el rendimiento del grabado suele ser más eficaz que coste del material de corte al reducir el precio de los PCB.
Perspectiva del fabricante: Estrategia de grabado TOPFAST basada en el rendimiento
TOPFAST controla el rendimiento del grabado mediante:
- Ventanas de proceso normalizadas
- Recomendaciones de diseño conservadoras
- Primeros comentarios sobre DFM
- Control continuo del rendimiento
La atención se centra en calidad constante y producción escalableno sólo cumplir las tolerancias mínimas.
Conclusión
El grabado de placas de circuito impreso es un proceso aparentemente sencillo con un gran repercusión en el rendimiento, el coste y la fiabilidad.
Al comprender cómo funciona el grabado y qué afecta al rendimiento, los diseñadores y compradores pueden tomar decisiones más inteligentes que:
- Reducir el riesgo de fabricación
- Menor coste total
- Mejorar la fiabilidad del producto
Con un enfoque de fabricación basado en el rendimiento, TOPFAST garantiza una calidad de grabado estable que permite una producción fiable de placas de circuito impreso a gran escala.
Lecturas relacionadas
Proceso de fabricación de PCB Proceso de fabricación de PCB
Fabricación de capas internas de PCB
Taladrado de placas de circuito impreso vs. Taladrado láser
Proceso de cobreado
Preguntas frecuentes sobre el control del rendimiento del grabado
P: ¿Qué es el grabado de placas de circuito impreso? R: El grabado de PCB es un proceso químico que elimina el cobre no deseado para formar patrones de circuitos.
P: ¿Qué causa el sobregrabado en la fabricación de placas de circuito impreso? R: El sobregrabado se debe a un tiempo de grabado excesivo o a soluciones químicas demasiado agresivas.
P: ¿Cómo afecta el grabado al rendimiento de las placas de circuito impreso? R: Un control deficiente del grabado provoca defectos en las trazas, lo que reduce el rendimiento y aumenta el coste.
P: ¿Puede el diseño de placas de circuito impreso mejorar el rendimiento del grabado? R: Sí. Los diseños con anchuras de traza y espaciado razonables mejoran significativamente el rendimiento del grabado.
P: ¿Cómo controla TOPFAST la calidad del grabado? R: TOPFAST utiliza procesos estandarizados, supervisión en tiempo real y retroalimentación DFM para mantener un rendimiento de grabado estable.