De productie van PCB's is een nauwkeurig en complex proces dat steunt op een reeks gespecialiseerde apparatuur met hoge precisie. Van fotolithografie, etsen, lamineren, boren en plating tot testen, elke productiestap wordt aangestuurd door overeenkomstige kernapparatuur.
1.Panelen snijden en basismateriaal voorbereiden
Paneel Snijmachine
De plaatsnijmachine wordt gebruikt om grote koperbeklede laminaten (CCL) in de vereiste afmetingen te snijden voor productie. De machine maakt meestal gebruik van CNC- of hydraulische besturingssystemen om een zeer nauwkeurige positionering te bereiken, waardoor maatfouten van minder dan 0,1 mm worden gegarandeerd. Veel voorkomende problemen zijn bramen op snijranden, vervorming van panelen of maatafwijkingen, vaak veroorzaakt door slijtage van het blad of fouten in het positioneersysteem. Regelmatige mesvervanging en kalibratie van de apparatuur zijn noodzakelijk.
Kantslijpmachine
De kantenslijpmachine gebruikt zandbanden of frezen om paneelranden te polijsten, waarbij bramen en scherpe randen die ontstaan tijdens het snijden worden verwijderd.Dit verbetert de operationele veiligheid en de lamineerkwaliteit.Veel voorkomende problemen zijn ongelijkmatig slijpen of overmatige slijtage, meestal door verouderde zandbanden of een onjuiste voedingssnelheid.De parameters moeten worden aangepast op basis van de paneeldikte en de slijpeenheid moet regelmatig worden onderhouden.
2. Binnenste laag Circuit Fabricagefase
Coating Machine
The coating machine uniformly applies photoresist onto the copper-clad laminate surface using roller or slot-die coating methods, controlling the thickness to 5–20μm. Common issues include uneven coating, bubbles, or thickness deviations, often caused by nozzle clogging or unstable photoresist viscosity. Regular pipeline cleaning and monitoring of ambient temperature and humidity are required.
Belichtingsmachine
The exposure machine transfers circuit patterns onto the photoresist using ultraviolet (UV) or laser light, with a high-precision alignment system (accuracy ±5μm). Common problems include misalignment, insufficient exposure energy, or dust contamination, often due to aging optical systems or inadequate cleanliness. Regular calibration of the optical path and maintaining a dust-free environment are essential.
Etsmachine
De etsmachine gebruikt chemische oplossingen (bijvoorbeeld zuur koperchloride) om onbeschermde koperlagen te verwijderen, waardoor circuitpatronen worden gevormd.Veel voorkomende problemen zijn onder-etsen/over-etsen, etsing aan de zijkant of afwijkingen in de lijnbreedte, vaak veroorzaakt door een ongecontroleerde chemische concentratie of ongelijke sproeidruk.Real-time controle van chemische parameters en optimalisatie van de spuitmondlayout zijn noodzakelijk.
3. Boor- en gatmetallisatiefase
Laserboormachine
Laser drilling machines (CO₂ or UV lasers) are used for micro-hole processing (0.1–0.3mm) with precision up to ±10μm. Common issues include hole position deviation, hole wall carbonization, or material scorching, often caused by focal length errors or unstable laser energy. Regular calibration of the optical system and parameter adjustments based on material properties are required.
Depositielijn voor elektrolytisch koper
Electrolytic copper plating forms a conductive layer (0.3–1μm thick) on hole walls through chemical deposition, involving baths for degreasing, activation, and chemical copper plating. Common issues include uneven hole wall coverage or deposition voids, typically caused by ineffective activation solutions or insufficient agitation. Process monitoring must be strengthened, and bath agitation methods must be optimized.
4. Lamineren en stapelen van lagen
Vacuümlamineerpers
The lamination press bonds multilayer core boards and prepregs under high temperature and pressure (180–200°C, 300–500psi), using segmented temperature control technology. Common problems include delamination, bubbles, or uneven thickness, often due to uneven pressure distribution or excessive heating rates. Optimizing the lamination curve and regularly maintaining the heating plate flatness are essential.
Bruine oxidatielijn
De bruine oxidatiebehandeling genereert chemisch een micro-ruwe laag op het koperoppervlak om de hechting tussen de lagen te verbeteren.Veel voorkomende problemen zijn een ongelijkmatige oxidatiekleur of onvoldoende hechting, vaak veroorzaakt door een verzwakte chemische oxideerbaarheid of een onjuiste verwerkingstijd.Regelmatige analyse van de samenstelling van de tankvloeistof en controle van de transportsnelheid zijn vereist.
5. Buitenste laag circuit en oppervlakteafwerking
Patroonplateerlijn
The plating line electrolytically increases circuit copper thickness (20–30μm) and applies tin protection, including pickling, copper plating, and tin plating processes. Common issues include uneven plating thickness, pinholes, or orange peel patterns, often due to uncontrolled current density or imbalanced additive ratios. Multi-point current monitoring and regular tank fluid filtration are necessary.
Soldeermasker zeefdrukker
De zeefdrukker brengt soldeermaskerinkt aan op het oppervlak van de printplaat met behulp van zeefuitlijning en rakelbesturingstechnologie.Veel voorkomende problemen zijn gemiste afdrukken, ongelijke dikte of verkeerde uitlijning, vaak veroorzaakt door verstopping van het scherm of onjuiste rakel druk.Het selecteren van de juiste maaswijdte en het handhaven van een schone omgeving zijn essentieel.
Hete lucht nivelleermachine (HAL)
The HAL machine coats tin on solder pad surfaces (1–3μm thick) using hot air leveling to prevent oxidation and improve solderability. Common issues include tin bumps, thickness fluctuations, or copper dissolution, often due to uncontrolled tin bath temperature or inaccurate air knife angle. Regular tin pot cleaning and air knife calibration are necessary.
6. Profilerings- en testfase
CNC Freesmachine
The routing machine cuts PCB outlines using milling cutters with an accuracy of ±0.05mm, supporting irregular slot and hole processing. Common problems include burrs, edge chipping, or dimensional deviations, often caused by cutter wear or insufficient dust extraction. Layered milling strategies and regular tool replacement are required.
Geautomatiseerde optische inspecteur (AOI)
The AOI scans circuit defects (e.g., shorts, opens) using multi-angle cameras with a recognition accuracy of 5μm. Common issues include high false positive rates or missed detections, often due to uneven lighting or improper algorithm threshold settings. Regular light source calibration and database updates are essential.
Vliegende sonde tester
De flying probe tester controleert de elektrische prestaties door contact te maken met de aansluitpinnen met sondes en ondersteunt het testen van printplaten met hoge dichtheid.Veel voorkomende problemen zijn slecht sondecontact of positioneringsfouten, vaak als gevolg van sondeslijtage of mechanische trillingen.Impedantiecompensatietechnologie en regelmatige reiniging van de sonde zijn noodzakelijk.
7. Hulp- en milieuapparatuur
Afvalwaterzuiveringssysteem
Dit systeem behandelt afvalwater dat zware metalen bevat (bijv. koper, nikkel) met behulp van precipitatie, ionenuitwisseling en membraanfiltratietechnologieën.Veel voorkomende problemen zijn schommelingen in de waterkwaliteit of verzadiging van de hars, waardoor real-time controle van de pH en concentraties van zware metalen nodig is, evenals het plannen van regeneratiecycli.
VOS-behandelingsunit
Deze eenheid behandelt organische afvalgassen door middel van geactiveerde adsorptie of katalytische verbranding om te voldoen aan de milieu-emissienormen.Veel voorkomende problemen zijn een verminderde adsorptie-efficiëntie of deactivatie van de katalysator, vaak als gevolg van overmatige vochtigheid of ophoping van onzuiverheden. Voorbehandeling van inkomende lucht en regelmatige vervanging van adsorptiematerialen zijn noodzakelijk.
Aanvullende opmerkingen:
- Moderne printplatenfabrieken introduceren geleidelijk intelligente beheersystemen (bijv. MES) om gegevens van apparatuur te koppelen en procesparameters in een gesloten circuit te optimaliseren.
- Hoogwaardige productie van HDI-kaarten vereist Laser Direct Imaging (LDI) apparatuur to replace traditional exposure machines, improving line width accuracy to below 10μm.
- Preventie van veelvoorkomende problemen vereist een combinatie van SPC statistische procesbeheersing en TPM totaal productief onderhoud om preventieve onderhoudsmechanismen in te stellen.